TW201911908A

TW201911908A - 網狀輔助節點探索發現

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Publication number: TW201911908A
Application number: TW107126698A
Authority: TW
Inventors: 摩哈德阿布索德; 瑞米阿達拉; 迫田和之
Original assignee: 日商索尼股份有限公司
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2019-03-16
Also published as: CN110999342B; JP2020530968A; KR20200022031A; US10499320B2; EP3652971B1; TWI713871B; US11178599B2; WO2019034950A1; EP3652971A1; CN110999342A; KR102279974B1; US20190053133A1; US20200077326A1; JP6963220B2

Abstract

本揭露所教示的無線網狀網路協定運用定向傳輸提供網路中的相鄰節點探索發現。運用已建立網狀網路以觸發在網狀網路中的站輔助相鄰節點探索發現。在開始用以加入網狀網路之處理方面，要加入該網路之新節點無須等待來自其他網狀節點之信標。藉此，加速了可用節點之探索發現。將描述該裝置與方法之數種變體與情境。

Description

網狀輔助節點探索發現

本揭示技術一般屬於站間的定向無線通訊，且更明確相關於執行網狀輔助節點(站)探索發現之多點跳躍中繼的定向無線通訊。

一直有增加無線網路容量之持續需求，且網路營運者已開始接受致密化(densification)之概念，並且營運者正朝向支援增加的網路流量密度而努力。當前低於6 GHz的無線技術及協定並無法充分滿足高資料需求。

一替代方案為使用更多30 - 300 GHz頻帶毫米波段(millimeter wave band，mmW)的頻譜。然而，賦能mmW無線系統一般需要適當地處理通道損耗以及在此等高頻帶所有的傳播特徵；諸如高自由空間路徑損失、高穿透、反射及繞射損耗，上述者會降低可用分集及限制非視線(non-line-of-sight，NLOS)通訊。有利地，mmW之小波長賦能得以使用實用維度的高增益電子可控的定向天線，其可提供足夠陣列增益以克服路徑損失並確保在接收器處之高的訊號雜訊比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)。

現存無線系統及協定並沒有完全使用之這些毫米波段之能力並且缺乏針對網狀探索發現之有效率機制。

據此，存在針對網狀探索發現裝置及協定之需求，該網狀探索發現裝置及協定對mmWave定向無線網路是實用的。本揭示滿足此等需求，連帶滿足其他需求，同時提供優於現存方向無線裝置及協定之附加優勢。

在密集部署環境中的定向網狀網路以及mmW頻帶是用以達成節點(站)之間的可靠通訊並克服視線通道限制之有效率方式。一在網路中正啟動之新節點(STA)會開始搜尋用以探索發現之相鄰節點及用以加入之網路。節點對網路的初始進接(initial access)之處理包含掃描相鄰節點並且探索發現其無線鄰近處中的所有主動節點。這可透過以下方法之任一者執行：透過針對用以加入的特定網路/網路列表之新節點搜尋；或新節點傳送用以加入任何已經建立網路之廣播請求，該已建立網路將會接受該新節點。

連接到網狀網路之節點將需要探索發現所有的相鄰節點以決定到達閘道節點或入口(portal)網狀節點之方式，以及此等相鄰節點各者之能力。新節點在特定時間週期內檢查每個通道以為了偵測可能的相鄰節點。若在該特定時間內沒偵測到主動節點，則該節點換到下一個通道。當偵測到節點時，該新節點需要收集足夠可用資訊以組態其PHY用於在管制域中操作。

在mmWave通訊中，由於定向傳輸之緣故，故將新節點加入網路之此任務是進一步具挑戰性的。在此處理中的挑戰可被彙整成：(a) 有關週遭節點ID之知識；(b)有關用於波束成形的最佳傳輸樣式之知識；(c)由於碰撞及聽覺損耗(deafness)而發生之通道進接問題；以及(d)由於遮蔽及反射而發生之通道損耗。

對於達到mmWave D2D以及網狀技術之普遍使用而言，提供鄰域探索發現方法用以克服一些或全部的上述問題係重要的。用於網狀網路之現存技術僅被設計成用以解決針對在廣播模式中運行的網路之網狀探索發現，且並非經設計成針對在具有定向無線通訊之網路上操作。

在本揭示中運用數種術語，其含義通常如下述使用。

A-BFT：關聯性-波束成形訓練週期；在信標中宣告的週期，該週期是用於加入網路之新站的關聯性與BF(beamforming)訓練。應注意，信標是在各超訊框開始時所傳輸之封包，用以宣告WLAN及幫助同步處理。

AP：進接點；包含一站(STA)之實體，且透過針對關聯STA之無線媒體(WM)提供對分配服務之進接。

波束成形(BF)：不使用全向天線樣式或類全向天線樣式之定向傳輸。其被用於傳輸器處，以改善在預期接收器處所接收之訊號功率或訊號雜訊比(SNR)。

BSS：基本服務集；已與網路中的AP成功同步之站(STA)的集合。

BI：信標間隔是循環超訊框週期，其代表信標傳輸時間之間的時間。

BRP：BF精化協定；賦能接收器訓練之BF協定，並執行傳輸器與接收器側之反覆訓練以達到最佳可能的定向通訊。

CBAP：競爭為基的進接週期；其中使用競爭為基增強分散式通道進接(EDCA)的定向多gigabit(DMG) BSS之資料轉移間隔(DTI)內的時間週期。

DTI：資料轉移間隔；允許完整BF訓練然後進行實際資料轉移的週期。其可包括一或多服務週期(SP)以及競爭為基的進接週期(CBAP)。

MAC位址：媒體進接控制(MAC)位址。

MBSS：網狀基本服務集，形成網狀站(MSTA)之自給式網路的基本服務集(BSS)，且其可用做分配系統(DS)。

MCS：調變及編碼方式；可被轉譯成PHY層資料率之索引。

MSTA：網狀站(MSTA)：實作網狀設施之站(STA)。於網狀BSS中操作的MSTA，可能提供分配服務給其他的MSTA。

全向:傳輸之非定向天線模式。

類全向:具有可達到最寬波述寬度的定向多gigabit(DMG)天線操作模式。

接收扇區掃掠(RXSS)：經由不同扇區接收扇區掃掠(SSW)訊框，其中是在連續接收之間執行一掃掠。

RSSI：接收訊號強度指標(單位：dBm)。

扇區層級掃掠(SLS)階段：可包括多達四部分之BF訓練階段：啟動方扇區掃掠(ISS)，用以訓練啟動方、應答方扇區掃掠(RSS)，用以訓練應答方鏈路、SSW回饋、以及SSW ACK。

SNR：所接收的訊號雜訊比(單位：dB)。

SP：排程服務週期；該SP為被進接點(AP)所排程的。排程的SP以固定時間間隔開始。

頻譜效率：可在特定通訊系統中的給定頻寬上傳輸之資訊率，通常表示為位元/秒/赫茲(bits/sec/Hz)。

STA：站；其為媒體進接控制(MAC)及實體層(PHY)介面對無線媒體(WM)可單一定址實例之邏輯實體。

掃掠：一序列的傳輸，其被短波束成形訊框間空間(SBIFS)間隔所分離，其中在傳輸器或接收器處之天線組態於傳輸間有所改變。

傳輸扇區掃掠(TXSS)：經由不同扇區傳輸多扇區掃掠(SSW)或定向多gigabit(DMG)信標訊框，其中是在連續傳輸之間執行一掃掠。

將於說明書下文部分中陳述本文所述技術之進一步態樣，其中詳細說明的目的在於完整的揭示本技術之較佳實施例而不對其做出限制。

1.IEEE 802.11s之簡介

1.1. WLAN系統

在IEEE 802.11下的WLAN系統中定義兩種掃描模式：(1)被動掃描；及(2)主動掃描。

此對被動掃描之已知方法有數種屬性。(a)對網(mesh)為新的STA檢查各通道並等待信標訊框的MaxChannelTime(最大通道時間)。(b)若沒接收到信標，則新STA移至另一通道。由於新STA在掃描模式中不傳輸任何訊號，故這是節省電池功率的。STA應在各通道等待足夠長的時間以不致於錯過該信標。(c)若丟失信標，則STA應等待下一BTI。

相似地，以下是一些主動掃描之屬性。(a)STA於各通道上傳送探測請求訊框(Probe Request frame)。STA移至一通道，並等待來訊訊框或等待探測延遲計時器到期。若在計時器到期後沒有偵測到訊框，則通道並沒被使用。若通道並沒被使用，則STA移至一新通道。若通道有被使用，則STA使用常規DCF獲得對該媒體之進接且傳送探測請求訊框。若通道從未忙碌，則STA等待一些時間(Minimum Channel Time，最小通道時間)以接收對探測請求之回應。若通道為忙碌，則STA等待更多時間(Maximum Channel Time，最大通道時間)且接收探測回應。(b)探測請求可使用特有SSID、一列表的SSID或廣播SSID。(c)在一些頻帶中，主動掃描是被禁止的。(d)主動掃描可為造成干擾與碰撞之來源，特別是當許多新STA同時到達且主動搜尋對網路之進接時。(e)與被動掃描相比，主動掃描是STA用以獲得對網路之進接較快之方式，因為STA不需要等待信標。(f)在基礎架構BSS與IBSS中，至少一STA為喚醒的以接收並回應探測。(g) 在MBSS中的STA在任何時間點沒有被喚醒以回應。(h)當無線電量測活動為主動時，節點可能不會回答探測請求。(i) 可能會發生探測回應之碰撞。STA可透過允許傳輸最終信標之STA傳輸第一探測回應來協調探測回應之傳輸。其他節點可遵循且使用退出時間(back off time)及常規DCF通道進接以避免碰撞。

1.2. IEEE 802.11s網狀WLAN

IEEE 802.11s是將無線網狀網路能力添加到802.11標準之標準。802.11s標準定義新類型的無線電站以及新發訊，用以賦能網狀網路探索發現，建立同級間(peer-to-peer)連接，以及將資料路由通過網狀網路。為最佳化網狀WLAN，應考慮具有連接到網狀STA/AP的非網狀STA與連接到諸如網狀入口(mesh portal)等其他網狀STA的網狀STA之混合的網狀網路。

網狀網路中的節點使用與802.11標準中所定義相同的掃描技術來探索發現相鄰節點。網狀網路之識別是由網狀ID元件所給定，該網狀ID元件(Mesh ID element)被包含在信標及探測回應訊框中。在一網狀網路中，所有的網狀STA使用相同的網狀設定檔(mesh profile)。假若網狀設定檔中的所有參數匹配，則該網狀設定檔被視為相同的。網狀設定檔是被包括在信標及探測回應訊框中，以令相鄰網狀STA可透過掃描獲得該網狀設定檔。

當一網狀STA透過掃描處理探索發現令相鄰網狀STA時，所發現之網狀STA被視為候選同級網狀STA。其會成為探索發現的網狀STA是其成員的網狀網路之成員，以及建立與該相鄰網狀STA同級之網。當網狀STA使用與由針對相鄰網狀STA所接收的信標或探測回應訊框所指示相同的網狀設定檔時，該探索發現之相鄰網狀STA可被視為候選同級網狀STA。

網狀STA嘗試維持網狀相鄰節點表中探索發現的相鄰節點之資訊，該表根據一實施例包含：(1)相鄰節點MAC位址；(2)操作中的通道數量；及(3)最近觀察到的鏈路狀態及品質資訊。若沒有偵測到相鄰節點，則網狀STA採用網狀ID作為其最高優先度的設定檔並維持為主動的。

在本揭示以前，用以探索發現相鄰網狀STA之所有發訊是在廣播模式下執行的，因為802.11s並未被設計及組態用於在提供定向無線通訊之網路上操作。

1.3. 網狀識別元件

網狀識別元件包含數個子欄位，包括下述者。網狀ID元件是用以宣傳網狀網路之識別(identification)。網狀ID被願意加入網狀網路之一新STA傳輸於探測請求中，且該網狀ID被傳輸於信標中與被現存網狀網路STA發訊。長度0的網狀ID欄位指示通配(wildcard)網狀ID，其用於探測請求訊框內。通配網狀ID是避免非網狀STA加入網狀網路之特定ID。

1.4. 網狀組態元件

網狀組態元件是用以宣傳網狀服務。其被包含在由網狀STA傳輸之信標訊框與探測回應訊框中。網狀組態元件之主要內容為：(a)路徑選擇協定識別符；(b)路徑選擇度量識別符；(c)擁塞控制模式識別符；(d)同步方法識別符；(e)認證協定識別符。網狀組態元件之內容連同網狀ID形成網狀設定檔。

習知802.11s標準定義許多程序及網狀功能，包括：網狀探索發現、網狀同級管理，網狀安全性、網狀信標及同步、網狀協調功能、網狀功率管理、網狀通道切換、三位址、四位址、以及擴展位址訊框格式、網狀路徑選擇及轉送、與外部網路網接、網狀BSS中的網內擁塞控制及緊急服務支援。

1.5. WLAN中的毫米波(mmWave)

在毫米波段中的WLAN需要使用定向天線用於傳輸、接收、或兩者以應對高路徑損失並提供足夠SNR用於通訊。在傳輸或接收中使用定向天線需要使掃描處理也是定向的。IEEE 802.11ad及新標準802.11ay定義用於針對在毫米波段上定向傳輸與接收的掃描及波束成形之程序。

1.6. IEEE 802.11ad掃描與BF訓練

mmWave WLAN最先進系統之實例係802.11ad標準。

1.6.1 掃描

新STA在被動或主動掃描模式下操作以掃描特定SSID、一列表的SSID或所有已探索發現之SSID。為達成被動掃描，STA掃描包含SSID之DMG信標訊框。為達成主動掃描，將執行以下步驟：(1)DMG STA傳輸包含期望SSID或一或多SSID列表元件之探測請求訊框；(2)DMG STA在傳輸探測請求訊框之前亦可能需要傳輸DMG信標訊框或執行波束成形訓練。

1.6.2. BF訓練

BF訓練是雙向序列的BF訓練訊框傳輸，該傳輸使用扇區掃掠及提供必要發訊以允許各STA以判定針對傳輸與接收兩者的適當天線系統設定。

802.11ad BF訓練處理可以階段執行。(a)扇區層級的掃掠階段，由此執行具有低增益(類全向)接收之定向傳輸用於鏈路獲取。(b)精化階，其將接收增益及最終調整加入以用於結合的傳輸與接收。(c)進行資料傳輸期間之追蹤，以針對通道改變做出調整。

1.6.3. 802.11ad SLS BF訓練階段

以下段落專注在802.11ad標準之扇區層級掃掠(SLS)強制階段。在SLS期間，一對STA在不同天線扇區上交換一系列的扇區掃掠(SSW)訊框(或在PCP/AP處傳輸扇區訓練之情況下，信標)以找尋提供最高訊號品質者。第一個傳輸之站被稱作啟動方，第二個傳輸者被稱作應答方。在傳輸扇區掃掠(TXSS)期間，在配對節點(應答方)以類全向樣式接收的同時，SSW訊框被傳輸於不同扇區上。應答方從提供最佳鏈路品質(例如，訊號雜訊比(SNR))的啟動方判定天線陣列扇區。

考慮到作為STA 1之波束成形定向傳輸器以及作為執行802.11ad中SSW的STA 2之類全向天線的實例。STA 1是SLS之啟動方且STA 2是應答方。在STA 2以類全向樣式接收時，STA 1掃掠通過所有的傳輸天線樣式精細扇區。STA 2將其從STA 1接收到最佳的扇區回饋給STA 2。

下述內容考慮到如在802.11ad規範中所實作的SLS協定之發訊。在傳輸扇區掃掠中的各訊框包括有關扇區倒數指示(CDOWN)之資訊、扇區ID、以及天線ID。以扇區掃掠將最佳扇區ID及天線ID資訊回饋。

針對扇區掃掠訊框(SSW訊框)之欄位包含：訊框控制、期間、RA、TA、SSW回饋及如802.11ad標準所運用之FCS。持續期間(Duration)欄位被設定成直到SSW訊框傳輸結束為止的時間。RA欄位含有其是扇區掃掠之預期接收器的STA之MAC位址。TA欄位含有其是扇區掃掠訊框之傳輸器STA之MAC位址。

SSW欄位含有子欄位方向、CDOWN、扇區ID、DMG天線ID、RXSS長度。方向欄位被設定成0以指示該訊框是被波束成形啟動方傳輸，且其被設定成1以指示該訊框是被波束成形應答方傳輸。CDOWN欄位是指示至TXSS結束的剩餘DMG信標訊框傳輸之數量的逐減計數器。扇區ID欄位被設定成指示通過其傳輸含有此SSW欄位之訊框的扇區數量。DMG天線ID欄位指示傳輸器當前使用哪個DMG天線用於本傳輸。RXSS長度欄位只有在被傳輸於CBAP中時係有效的，否則保留其。此RXSS長度欄位指定傳輸STA所需的接收扇區掃掠之長度，且以SSW訊框為單位而定義其。SSW回饋欄位是定義成如下。

取決於其是否被用作ISS之部分，SSW回饋欄位會有所不同。更明確地，當作為ISS之部分而被傳輸時，SSW回饋欄位含有子欄位ISS中的總扇區、RX DMG天線之數量、保留、所需輪詢、及保留。在ISS中的總扇區的欄位指示啟動方在ISS中所使用的扇區之總數量。RX DMG天線之數量的子欄位指示啟動方在接續的接收扇區掃掠(RSS)期間所使用的接收DMG天線之數量。

當沒有被用作ISS之部分而被傳輸時，使用另一形式的SSW回饋欄位，且其包含用於扇區選擇、DMG天線選擇、SNR報告、所需輪詢、及保留的子欄位。扇區選擇欄位包含在緊接著扇區掃掠之前所接收到具有最佳品質的訊框內SSW欄位的扇區ID子欄位之值。DMG天線選擇欄位指示在緊接著扇區掃掠之前所接收到具有最佳品質的訊框內SSW欄位的DMG天線ID子欄位之值。SNR報告欄位被設定成來自在緊接著扇區掃掠之前的期間內所接收到具有最佳品質的訊框的SNR之值，且其被指示於扇區選擇欄位中。所需輪詢欄位被非PCP/非AP的STA設定成1，以指示其需要PCP/AP啟用與非PCP/非AP之通訊。所需輪詢欄位被設定成0以指示非PCP/非AP並沒有關於PCP/AP是否啟用通訊之偏好。

2. IEEE 802.11網狀訊框相關之問題

在802.11網狀訊框中使用mmW在處理初始進接、掃描、以及相鄰節點探索發現方面提供許多挑戰。在MSTA或新的STA，或兩者，中使用定向天線對掃描程序及相鄰節點探索發現方面增加了複雜性。主動與被動掃描兩者在定向傳輸網中都具有優點與缺點。

2.1. 被動掃描：

若信標被定向地傳輸，則MSTA需在所有方向中傳輸信標。因此，若信標接收為定向的，則新STA需要傾聽所有的方向。若針對路由目的需要探索發現所有相鄰MSTA，則新STA需要掃描橫跨許多BTI。橫跨該網路，這需要花許多時間與功率。在睡眠模式(淺層或深層)的節點將執行較長等待時間，以利信標被偵測到。然而，被動掃描達成功率節省並消除網路中的干擾，特別係當媒體進接被控制時。

2.2. 主動掃描：

在傳送探測請求之前，波束成形訓練應須被先執行。若沒有執行波束成形，則在新STA使用定向傳輸之情況下需要將探測請求傳輸於各通道及於所有方向中。若使用全向或類全向天線傳輸探測請求或若在MSTA測之接收被限制成定向的時，則其他MSTA針對可能的探測請求傳輸而監控所有的方向。在所有通道上及在所有方向中的探測請求之傳輸可能會使網路充斥著訊框，並導致未意料的干擾，特別係當媒體進接是被控制及排程的時。然而，主動掃描係連接到網路之較快方式，以及會一次通知多MSTA有關新STA之存在。

不論使用被動或主動掃描，新STA將會消耗極多時間與資源以探索發現在網狀網路中所有的相鄰節點。定向網狀網路節點需要強大、有效率、及快速的程序以探索發現所有的相鄰節點。

3. 本揭示之優勢

所揭示裝置與方法使用已建立網以協助新節點找尋其他相鄰節點。一旦該新STA探索發現一相鄰節點，此MSTA應與其他網狀節點通訊以輔助該新STA。此輔助可透過到地理域中節點之正式訊息觸發，或可透過由新STA對MSTA竊聽而觸發。此輔助之形式取決於被新STA運用之初始掃描模式。

在被動掃描的情況下，新STA對探索發現相鄰節點之掃描不需等待來自相鄰節點之信標及在探索發現一MSTA後掃描所有方向。在主動掃描的情況下，新STA對探索發現相鄰節點之掃描不需在探索發現一MSTA之後持續在所有方向中傳輸探測請求訊息。

4. 本揭示之實施例

圖1說明mmW無線節點之實例網路10，其中MSTA節點係與彼此連接成網狀拓撲。在當前實例中，站MSTA A 12、MSTA B 14、MSTA C 16、MSTA D 18、以及新的STA 20被顯示為掃掠24通過傳輸/接收方向22a到22n。在此實例中，新STA正針對潛在相鄰MSTA及對節點而掃描媒體。兩側並非始終需要定向傳輸或接收。一側可使用方向傳輸及/或接收而另一側可能否。這可能是由於裝置之有限能力或應用需求而導致，其中無須從兩側定向傳輸(限制干擾/小距離)。新節點可使用全向/類全向或定向天線用於傳輸及接收。MSTA可使用全向/類全向或定向天線用於傳輸及接收。

至少一節點MSTA或新STA應運用定向天線以提供足夠增益以應對路徑損失並提供足夠的SNR用於該鏈路。新STA針對相鄰節點使用被動或主動掃描而掃描，以及根據至少一實施例，持續掃描直到找尋到所有的相鄰節點。在可用相鄰節點之列表被建構後，做出連接到該等相鄰節點中的何者之決定。此決定考慮到應用要求、網路中的流量負載、以及無線通道狀態。

4.1. STA硬體組態

圖2說明STA硬體之實例實施例30。應瞭解各STA具有外部I/O 32用於進接應用(CPU與RAM)以運行執行(實作)所揭示通訊協定之程式。I/O線32被顯示成耦接到匯流排34，該匯流排34連接到CPU(處理元件)36、RAM(記憶體)38、以及通訊調變器/解調器(數據機)40。數據機透過耦接到天線44(例示性成天線46a至46n)之RF電路42而與相鄰STA傳輸/接收資料訊框。應瞭解在本揭示中可運用多RF電路，具有相關聯天線面向其他區。數據機係連接到RF模組以產生及接收實體訊號。RF模組包含頻率轉換器、陣列天線控制器、以及專注於通訊應用之其他電路。RF模組係耦接到多天線44(例示性地顯示成天線46a至46n)，該等天線經控制以執行波束成形以用於傳輸與接收。藉此，STA使用多波束樣式集而傳輸訊號。

圖3描繪來自RF天線段52之實例波束樣式50，其各方向被稱作天線扇區，經顯示為56a至56n。作為實例而非限制的，STA產生12個波束成形樣式，其被稱作STA具有12個天線扇區。然而，為了描述之簡明的目的，該說明通常會假設所有的STA具有四個天線扇區。應瞭解，根據本揭示之實施例，任何任意的波束樣式可被映射到天線扇區。典型上，形成波束樣式以產生尖銳波束(sharp beam)，但有可能使波束樣式產生成從多角度傳輸或接收訊號。

4.2. 網狀探索發現輔助及網路程序

圖4說明概述探索發現輔助程序之實例實施例70。該常式開始於72，新STA於74針對網狀STA(MSTA)開始掃描。若在掃描中沒有找尋到MSTA，則於78檢查掃描計時器是否失效。若未失效則於74執行另一掃描。否則於80做出檢查以判定相鄰節點列表是否為空的。若其為空的，則執行方塊74以執行另一掃描。否則，假若計時器掃描已失效且相鄰節點列表不為空的，則於82傳送掃描報告。回到方塊76，若找尋到MSTA，則執行移至方塊84以傳送回饋到已探索發現之MSTA並接著等待ACK。於方塊86做出檢查以判定是否提供輔助。若沒有提供輔助，則執行返回到方塊78。若從MSTA提供輔助，則執行移至方塊88以令新STA進入用以接收輔助之模式。於90尋求對輔助模式計時器所做出的檢查。若輔助模式計時器尚未失效，則執行返回到方塊88以接收諸如來自另一MSTA之輔助模式，否則到達方塊92，在94結束常式之前於92傳送掃描報告。

因此，如可見於流程圖，一旦新STA透過掃描探索發現MSTA，從該新STA傳送回饋訊號(或訊框)到此MSTA以通知該MSTA有關該新STA之存在。探索發現之MSTA通知在網狀網路之相同地理區域中的其他MSTA一新STA正嘗試探索發現其他相鄰節點。該新STA從掃描模式切換到等待輔助模式。

在新STA找尋及獲得來自MSTA之輔助之相同時間訊框中，在新STA之地理區域中的其他MSTA開始提供輔助持續一特定時間。一旦新節點探索發現新的相鄰節點時，其傳送回饋到此MSTA且經探索發現之MSTA離開輔助模式並返回到一般模式。若MSTA在一特定時間量內沒有接收到來自新STA之回饋，則該MSTA離開輔助模式並切換回到一般模式。

然而，若新節點諸如在最小通道時間(min-channel-time)內沒有找尋到任何新的節點，則新STA切換回常規掃描模式。

若該新節點在接收輔助模式期間找尋到MSTA，則其在邊界臨界值內繼續搜尋MSTA，該臨界值諸如係給定時間長度(例如，max_channel_time)或給定嘗試次數。若沒有找尋到任何其他者，則新STA節點離開掃描模式並傳送掃描報告，該報告諸如包含從該MAC傳送到較高實體(節點內中央)的經發現之一列表的所有相鄰節點，以做出有關相鄰節點選擇、排程與路由之決定。

圖5A到圖5C說明所揭示在被動模式掃描之實例中網狀輔助探索發現的實例情境110、130、150。圖式顯示一新節點120及經表示為節點114、116及118之相鄰節點。

在圖5A中，新節點120為針對相鄰節點主動或被動掃描，該等相鄰節點被表示成MSTA 112以及MSTA(mesh STA，網狀STA)節點114、116及118。在第一步驟(1)中，網中MSTA正傳送信標(Beacon)126且新節點正針對信標而掃描。此掃描可透過運用主動掃描而執行，在主動掃描中新節點正傳送DMG信標或探測請求。由新節點執行的掃描124可由圖看出是橫跨多方向122a至122n而執行。

在圖5B中，一旦探索發現MSTA，新STA 120傳送(2)信標回應(Beacon Response)132到探索發現之MSTA以通知發現的MSTA有關新節點之存在並詢求網狀探索發現輔助。MSTA透過傳送(3)應答(ACK)134並指示網協助探索發現之能力以回應新STA。在地理探索發現集中的所有節點透過輔助請求控制訊息(4)(Assistance Request)136而被通知，該輔助請求係透過該網而傳送到MSTA/MSTA扇區地理探索發現集中所有的MSTA。MSTA經期望以輔助新節點以及促進該探索發現處理。

在圖5C中，在經發線的MSTA扇區之地理探索發現集中的MSTA，或MSTA扇區，傳送輔助訊息(5a)154到新節點，同時新STA正等待此等訊息且將會針對該等訊息而掃描(5b)152該媒體。

4.3. 地理探索發現區

建立一地理叢集之節點以用於各MSTA或MSTA扇區。針對各節點扇區，其中此扇區所涵蓋的區域代表此扇區之涵蓋面(foot print)。可能相鄰節點之集合，或在此扇區之涵蓋面中可被探索發現之節點扇區，包含地理探索發現節點/扇區集，其包含可被任何新節點看見之節點或扇區，該等新節點可被此扇區發現或在此扇區內。並非該集合之所有成員應被該新節點探索發現，但其代表所有可能的潛在相鄰節點。該集合應在每次新節點加入網路時更新，以包括新加入之MSTA。可使用量測活動集合、網路之拓撲資訊、或一些天線樣式分析之任一者而建構此集合。

圖6說明MSTA扇區地理探索發現集170。在該圖式中，可見具有探索發現集172之MSTA A 177包含集合S1 178a、集合S2 178b、集合S3 178c、以及集合S4 178d。具有多探索發現集174之MSTA B 184包含集合S1 186a、集合S2 186b、集合S3 186c、以及集合S4 186d。具有多探索發現集176之MSTA C 180包含集合S1 182a、集合S2 182b、集合S3 182c、以及集合S4 182d。將瞭解，為了便於描述與說明，僅在本實例中描繪四個探索發現集，雖然本揭示之多扇區集可包含任何期望數量。

在此實例情境中，以及在所描繪傳輸樣式中，任何被MSTA A之扇區3(S3)所發現的節點也具有相鄰節點MSTA C S1、MSTA C S2、及/或MSTA B S4。任何被 MSTA B S1、MSTA S2探索發現之節點將會是唯一的潛在相鄰節點。在本揭示之至少一實施例中，回應於報告網路之量測或使用一種類型的分析式小區規劃以執行地理探索發現區之形成。

作為實例而非限制的，分析式小區規劃之一實施例是基於估計在節點扇區之各涵蓋區域處的潛在相鄰節點並且載入在該節點扇區處之列表。可運用任何期望程序透過量測報告以產生此列表，舉例而言，透過運用集中式或分散式程序。在至少一實施例中，各節點及/或扇區維持可被此節點/扇區探索發現之一列表的相鄰節點及/或扇區。在至少一實施例中，統一地處理此等列表以形成該等列表之間的關係。假若扇區被探索發現，則該結果針對該各扇區提供其潛在相鄰節點為何之估計。

越多節點存在該網路中，則探索發現區之估計越精準。亦在至少一實施例中，隨著節點移動以及探索發現到新的節點，傳送一具有可被探索發現的節點及/或扇區之新集合的更新。在規律形成、儲存及週期性處理新列表的可被同時看見相鄰節點同時，在丟失(lost sight of)其他節點同時探索發現到行動節點。

在集中式程序中，節點傳送此等針對各扇區之臨域列表到中央實體，該中央實體收集來自所有的網路節點之全部列表以及形成地理探索發現區。在處理該收集到之列表後，該中央實體傳送地理探索發現區集到各節點。在至少一實施例中，一旦改變相鄰列表以更新網路資訊時，該等節點週期性地或瞬間地傳送在一時間週期內收集之所有列表的報告。

在分散式程序中，節點傳送此等列表之各者到此等列表之所有成員。在此實例情況中，較佳係緊接著更新列表後，並且在該節點丟失該等列表成員之任意者之前，將該列表傳送到該列表之所有成員。一旦節點從另一節點接收到列表，該節點將該列表的所有成員加入到從其接收到該列表的該扇區之探索發現區。

圖7描繪該列表被重疊在如圖6所見之MSTA扇區地理探索發現集上，且新圖7所描繪節點移動以及形成新列表190(經描繪成列表1(L1)192、列表2(L2)194、列表3(L3)196、列表4(L4)198、列表5(L5)200、以及列表6(L6)202)之實例，其中該節點移動以及形成新的相鄰節點關聯性並且當其相對於其他網狀站移動時丟失其他相鄰節點。將瞭解為了說明之清晰性，僅顯示一節點在移動，其中本揭示係經組態成更新該相鄰節點關聯性即使當該STA節點之每一者正相對於彼此而移動時。使用此等列表以更新針對此等相鄰節點之地理探索發現區集，如表1A與表1B所示。

4.4. 節點程序

4.4.1. 新節點輔助掃描模式

圖8A及圖8B說明MSTA輔助處理之實例實施例210。在此實例中，處理於圖8A中開始於212，於214執行常規掃描，以及隨後於216檢查以判定是否探索發現相鄰節點。若沒有探索發現相鄰節點，則於回到方塊214以繼續掃描。反之當探索發現到相鄰節點時，執行方塊218以停止掃描信標或傳送探測請求，隨後到達圖8B中的方塊220以判定是否接收到輔助訊息。因此將瞭解到，新節點等待鄰近節點聯繫其，這將被用作一旦一相鄰節點被探索發現時從針對新相鄰節點主動掃描到針對相鄰節點被動掃描之切換。若接收到輔助訊息，則其於方塊222應答(ACK)。在任一情況中(從方塊220或方塊222)，執行到達方塊224以檢查是否接收到至少一輔助訊息。若為真，則於226作出檢查以判定是否輔助掃描時間已超越最大通道時間(max_channel_time)。若此臨界值並未被超越，則執行返回到決策方塊220。相似地，若來自方塊224且沒有接收到輔助訊息，則於方塊228判定是否輔助掃描時間已超越最小通道時間(min_channel_time)。相同地，若此臨界值並未被超越，則執行返回到決策方塊220。若上述臨界值之任一者超越，則執行到達方塊230並且傳送掃描報告，而處理結束於方塊232。

因此，從上可見一旦新STA探索發現一MSTA，其停止其常規掃描程序並且：(1)若新節點使用被動掃描，則其停止針對DMG信標掃描；以及(2)若新節點使用主動掃描，則其停止傳送探測請求/DMG信標。

該新節點於接收模式傾聽以等待來自網路中MSTA之輔助訊息。該輔助訊息可係在探測回應之形式。若新節點找尋到DMG信標，則新節點經組態以處理其並且繼續任何所需之波束成形訓練。若新STA接收到輔助訊息，則其經組態以傳送應答訊息到提供此輔助之MSTA。諸如在給定時間週期內(例如，在min_channel_time後)或受事件限制(亦即，嘗試次數、中斷等)，若新節點沒有接收到任何輔助訊息或任何信標，則該新節點將視針對此網狀基本服務集(MBSS)之掃描為完成的以及該探索發現之MSTA為唯一可用相鄰節點。若該新節點接收到任何輔助訊息或任何信標，則該新節點保留在輔助掃描模式中持續一時間週期，例如持續max_channel_time之時間週期。在此實例中，在計時器失效後，傳送掃描報告到管理實體。

4.4.2. MSTA輔助程序

圖9說明MSTA輔助處理之實例實施例250。在至少一實施例中，MSTA透過單播具有其能力與ID之訊息到新STA以提供輔助。新STA不需要搜尋每個BTI傳送的信標，並且若信標丟失或未被接收，則該新STA經組態以等待全信標間隔。

在該圖式中，處理開始於252，以及在254 MSTA進入輔助模式，接著於256傳送輔助訊息於所有方向中。到達決策方塊258，其判定是否接收到ACK。若接收到ACK，則此指示輔助已被接收，因此針對MSTA執行方塊262以回到一般操作模式，並且處理結束。反之，若未接收到ACK，則執行移至決策方塊260以檢查輔助時間是否超時。應瞭解此臨界值可能包含時間值、嘗試次數、或其他用作輔助臨界值之事件。更明確地，若用以提供輔助之時間量尚未失效，則執行返回到方塊256以再次傳送輔助訊息，否則MSTA已花費足夠時間在嘗試(離開輔助模式)並且執行到達方塊262，在262其回到一般模式並且處理結束於264。

應注意在上文中，MSTA可能會迭代傳輸此訊息(例如，探測回應)於所有方向中持續一特定時間量，以確保若其在範圍(range)內則其會被新節點接收。若接收到MSTA輔助訊息，則新STA經組態已傳送應答以及MSTA經組態以終止其輔助提供模式。

若在於所有支援方向中的許多傳輸週期後新STA從未接收到MSTA輔助訊息，則至少在一實施例中，MSTA將假設該新STA是在範圍外，或者沒有回應，且將終止輔助模式。將瞭解該新STA係經組態以致於若其接收到其信標則其稍後仍會探索發現到該MSTA。

應注意在至少一實施例中，MSTA輔助程序係取決於其使用天線之類型，如全向/類全向或定向天線。下文將描述針對MSTA輔助之兩個分離程序，其取決於在MSTA處使用之傳輸與接收天線之類型，如下：

4.4.2.1. 全向/類全向天線網狀節點輔助

圖10說明沿著時間軸272的全向/類全向天線網狀節點輔助之實例實施例270。MSTA被通知有關一新節點正嘗試探索發現相鄰節點及其能力。

MSTA被通知有關新STA ID以及新STA掃描扇區之數量。MSTA重複274傳輸輔助訊息(舉例而言，探測回應)許多次，在至少一實施例中重複次數等於新STA中掃描方向之數量，具有重複的傾聽時間276、280以獲得回饋。MSTA在輔助訊息傳輸結束時傾聽276持續一段有限時間週期，以等待在任何重複版本之輔助訊息有被接收到的情況下將會來自新STA之應答。

若接收到應答276，則MSTA離開輔助模式。若沒有接收到應答，則MSTA重複傳輸輔助訊息278並且針對應答而傾聽280。在特定數量之沒有應答接收後，MSTA經組態以離開(exit)輔助模式並將新STA視為不可及的。

4.4.2.2. 定向網狀節點輔助

以下段落定義針對定向網狀節點輔助之兩個程序。

4.4.2.2.1. 定向輔助程序A

圖11說明沿著時間軸292的定向輔助處理A之實例實施例290。MSTA被通知有關一新節點正嘗試探索發現相鄰節點及其能力。MSTA被通知有關新STA ID以及新STA掃描扇區之數量。MSTA傳輸該輔助訊息(舉例而言，探測回應)於所有方向中294(例如，MSTA傳輸5個訊息於5種不同方向中，其中不同波束對準此等五種方向)。在本實例中，波束一至五294係用於覆蓋所有的方向。緊接著於所有方向中的輔助訊息之傳輸，STA序列地傾聽(監控)296所有的方向，以等待在接收到輔助訊息之情況下將來自新STA之應答。若接收到應答，則MSTA終止其輔助模式。若沒有接收到應答，則MSTA重複傳輸於所有方向中，且再次傳輸298輔助訊息並且等待300應答。MSTA重複該處理多次，諸如舉例而言重複一特定數量之次數。若在所選臨界值(例如，時間或週期)之於所有方向中的傳輸後沒有接收到應答，則MSTA終止(離開)輔助模式並將新STA視為不可及的。

4.4.2.2.2. 定向輔助程序B

圖12說明沿著時間軸311的定向輔助處理B之實例實施例310，顯示傳輸320以及監控322應答。MSTA接收到有關新節點正嘗試探索發現相鄰節點及其能力之資訊，並且接收到新STA ID以及新STA掃描扇區之數量。MSTA從特定波束傳輸輔助訊息(舉例而言，探測回應)於一方向中。應答係被預期緊接著輔助訊息之傳輸後。若沒有接收到應答，則MSTA從不同波束傳輸輔助訊息(舉例而言，探測回應)於另一方向中並且等待(監控)應答。只要沒有接收到應答，則MSTA會嘗試所有的方向(波束)。若接收到應答，則MSTA終止(離開)輔助模式。若在全掃掠後沒有接收到應答，則MSTA再次重複該處理，傳輸以及傾聽所有的方向。在重複此處理以達到期望的臨界值條件(例如，特定次數的重複)後MSTA終止(離開)輔助模式。

4.4.2.2.3. 比較程序A及B

在程序A中，新節點經組態以在傳送應答之前傾聽所有方向，這將導致選擇最佳傳輸扇區而無須傳輸多應答。

在程序B中，一旦在新節點處接收到該等訊息時，MSTA透過停止輔助訊息傳輸來節省功率以及時間。此節省發生緣故在於應答係緊接在輔助訊息之接收之後而被發送。此處理亦避免相對於應答掃掠週期之起始時間而傳輸過多資訊到新節點。

然而，處理B不提供新節點用以傾聽所有傳輸以及用以選擇具有最強訊號條件(例如，SNR)者之機會。該新STA緊接著接收到足夠可用(高於臨界值之功率)的輔助訊息之後傳送應答。為回應此應答，MSTA結束其輔助階段，因此其他扇區提供更高功率之可能性並未被測試。在至少一實施例中，取決於模式，MSTA判定即使其接收到應答亦不會停止傳輸輔助訊息；從而提供新節點用以測試所有傳輸扇區之機會。在至少一實施例或模式中，每當偵測到一更佳(例如，更強力及/或更高SNR)傳輸扇區，該新節點更新其應答並傳送一新應答。

4.5. 訊息流

圖13說明針對網狀輔助掃描的訊息流之實例實施例330，其顯示當新節點正掃描該媒體且具有三節點於其探索發現範圍內時在多網狀站之間的訊息流，包含作為例示之用途的新STA 332、MSTA A 334、MSTA B 336及MSTA C 338。

新STA首先在主動或被動掃描期間探索發現340 STA A並且傳送信標/探測請求342。STA A(MSTA A)334回應一信標/探測回應ACK 344。STA A係連接到STA B與STA C，並且轉送346輔助請求到MSTA B 336，以及轉送348另一輔助請求到MSTA C 338。在至少一實施例、模式或節點決策中，該協定係經組態以提供網狀節點(MSTA B與MSTA C)之間的協同合作(協調)350以輔助該新節點。若網狀節點決定協同合作，則提供協調型態的輔助351，其中節點序列地輔助該新節點。如圖所示，MSTA B 336傳送輔助探測352到新節點，該新節點以輔助探測回應354來回應該MSTA B。該其他網狀STA以類似方式操作，且可見來自MSTA C 338之輔助探測356，以及來自新節點的回應358。

若沒有選擇要協同合作，則網狀節點開始以非協調型態的輔助359並行地傳輸輔助訊息。每次新節點探索發現一網狀節點，該網狀節點停止傳輸輔助訊息並且其他節點繼續傳輸其。在該圖式中，可個別看出來自MSTA B 336以及MSTA C 338之輔助探測360、362。新STA 332以輔助探測回應364回應到MSTA B 336。接收到來自MSTA C 338之另一輔助探測366，因為其並沒有從先前輔助探測接收到回應，並且這次新STA 332以輔助探測回應368來回應。

4.6. 訊息格式

4.6.1. 信標回應

當新STA正使用被動掃描並且探索發現信標時，運用此信標回應訊框。該新STA傳送信標回應以通知探索發現的STA有關其存在以及對輔助之需求。在至少一實施例中，此訊框係用於觸發波束成形訓練。

在至少一實施例中，輔助請求訊息之訊框包含以下資訊。

NSID：用於將被輔助之新STA的識別符。

SSID/SSID列表：該新STA正嘗試連接的一列表之SSID。

DMG能力：新STA所支援的能力。

網狀ID：網狀ID元件。

輔助請求：若新STA請求網狀探索發現輔助則設定為真(True)。

波束成形訓練請求：指示新STA是否請求波束成形訓練。

信標ID：MSTA探索發現信標ID。

波束ID：在信標回應訊息之定向傳輸的情況下傳輸波束ID。

訊息計數器：若訊框從全向/類全向天線傳輸多次，則運用訊息計數器。

4.6.2. 信標回應ACK

在被動掃描之情況下，此信標回應ACK訊息訊框係從探索發現的MSTA傳送到新STA，用於確認信標回應訊息的接收以及用以設置網狀探索發現輔助階段。在至少一實施例中，信標回應ACK訊息之訊框包含下述者。

輔助確認：mMesh輔助確認。

新STA的最佳傳輸波束：若該新STA定向地傳輸該信標回應，則為新STA的最佳傳輸波束。

輔助資訊：輔助協調資訊。

4.6.3. 輔助請求訊息

此輔助請求訊息訊框係從探索發現的MSTA傳送到網狀網路中的其他MSTA，以通知該等其他MSTA有關新STA並且詢求其輔助。在至少一實施例中，輔助請求訊息之訊框包含以下資訊。

NSID：將被輔助之新STA的識別符。

SSID/SSID列表：該新STA正嘗試連接的一列表之SSID。

DMG能力：新STA所支援的能力。

網狀ID：網狀ID元件。

4.6.4. 輔助訊息

此輔助訊息訊框係從MSTA傳送到新節點，提供針對較快探索發現之輔助。該訊框極其相似WLAN探測回應。輔助訊息之訊框應包含此資訊。

時間戳。

信標間隔。

DMG能力：MSTA支援能力。

NSID：將被輔助之新STA的識別符。

SSID：MSTA SSID。

波束ID：在輔助訊息之定向傳輸的情況下傳輸波束ID。

網狀ID：網狀ID元件。

網狀組態。

4.6.5. 輔助回應

此輔助回應訊息確認輔助訊息被新節點接收。一旦接收到此訊息，MSTA停止輔助訊息之傳輸。在至少一實施例中，輔助回應訊息之訊框包含以下資訊。

MSTA最佳波束ID。

波束ID：在輔助訊息之定向傳輸的情況下傳輸波束ID。

4.7. 實例情形

在以下段落，在WLAN定向網狀網路中考慮數種實例情境。(1)新節點使用定向天線，而MSTA使用全向/類全向天線用於傳輸與接收。(1)(a)被動掃描：使用全向/類全向天線傳輸信標，以及新STA使用定向天線掃描。(1)(b)主動掃描：使用定向天線傳輸探測請求，MSTA使用全向/類全向天線接收。(2)新節點使用全向/類全向天線以及MSTA使用定向天線用於傳輸與接收。(2)(a)被動掃描：使用定向天線傳輸信標，而新STA使用全向/類全向天線掃描。(2)(b)主動掃描：使用全向/類全向天線傳輸探測請求，以及MSTA使用定向天線接收。(3)新節點使用定向天線以及MSTA使用定向天線用於傳輸與接收。(3)(a)被動掃描：使用定向天線傳輸信標，而新STA使用定向天線掃描。(3)(b)主動掃描：使用定向天線傳輸探測請求，以及MSTA使用定向天線接收。

在此等實例情境中，訊息交換被顯示用於其中一個新STA掃描媒體以探索發現多(例如，三個)現存網狀節點之情況。作為實例而非限制的，MSTA A係首先被探索發現之節點。MSTA B及MSTA C輔助新STA探索發現。

4.7.1.情境1

情境1：新節點使用定向天線以及MSTA使用全向/類全向天線用於傳輸與接收。

4.7.1.1. 被動掃描

圖14說明針對情境1的訊息交換之實例實施例370，該情境係使用被動掃描。該圖式將該線上方的封包描繪成傳輸的封包，而將該線下方的封包描繪成接收的封包。在圖式中可見針對MSTA A 372、MSTA B 374、MSTA C 376、以及新的STA 378各者之訊息時間線。MSTA A 372、MSTA B 374以及MSTA C 376總是使用全向/類全向天線傳輸與接收。新STA 378總是使用定向天線傳輸與接收。在被動掃描中，使用全向/類全向天線傳輸信標，以及新STA使用定向天線掃描。

可見新STA使用波束掃掠388a針對信標於所有方向中搜尋，而MSTA係從全向/類全向天線傳輸信標。新STA接收到類全向信標388b，該信標係從MSTA A傳送作為傳輸382a。一旦新STA透過掃描而找尋到此信標382a，該新STA傳輸信標回應388c，該信標回應被MSTA A接收382b而MSTA A接著傳送ACK 382c，該新STA於定向掃描388e接收到該ACK。新STA使用與其接收信標的相同定向波束用於傳輸信標回應388c以及接收信標回應應答。

新STA於信標回應內請求網狀輔助。探索發現之MSTA於信標回應應答訊息中通知新STA有關可能探索發現之相鄰MSTA。探索發現之MSTA透過直接通訊來通知在相同地理探索發現集中的相鄰MSTA有關需要輔助之新STA的存在、STA ID及能力。

可能的相鄰MSTA交替傳輸輔助訊息到新STA，諸如持續一特定週期(例如，被計時器所調定)，於類全向方向中且於本揭示之至少一實施例中運用某種形式之協調。

新STA針對輔助訊息掃描388e所有方向。一旦新STA從全向/類全向輔助信標傳輸384a接收到輔助訊息388f，則新STA使用與運用於探索發現該輔助訊息相同之波束傳送輔助回應訊息388g回到MSTA B，且該訊息被接收384b。在此情況下，新STA繼續掃描388h，接收來自MSTA C之輔助388i，該輔助係傳輸自該MSTA C之定向輔助訊息傳輸386a。回應接收輔助訊息，新STA傳輸回應訊息388j，該回應訊息被MSTA C接收成386b。

新STA可使用從探索發現節點傳送之地理資料以交替波束掃掠之樣式，用以找尋輔助訊息。此定向扇區編號之樣式經描述於該圖式中，諸如388a、388e、388h且具有數字(例如，3, 4, 5, 1, 2, 3; 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3; 4, 5, 1, 2, 3, 4)，其可見於小方塊中。在至少一實施例中，傳送輔助訊息之樣式係信標傳輸時間之函數，以避免損耗時間在協調其他相鄰MSTA方面。雖然本揭示並未受限於樣式扇區之編號或判定輔助訊息之傳送。本揭示經組態以令在淺眠或甚至在深層睡眠之MSTA可被觸發以被喚醒並幫助輔助新STA，諸如被描述成個別被MSTA B及MSTA C傳輸的信標傳輸384c、386c一般。

4.7.1.2. 主動掃描

圖15說明針對此情境1的訊息交換之實例實施例410，該情境係使用主動掃描。針對MSTA A 412、MSTA B 414、MSTA C 416、以及新的STA 418描繪用於該等站之訊息時間線。再次地，該圖式將該線上方的封包描繪成傳輸的封包，以及將該線下方的封包描繪成接收的封包。就此實例而言，MSTA A 372、MSTA B 414以及MSTA C 416總是使用全向/類全向天線傳輸與接收，而新STA 418總是使用定向天線傳輸與接收。

在主動掃描中，使用定向天線傳輸探測請求，MSTA使用全向/類全向天線接收。新STA傳送428a探測請求於所有方向中。MSTA使用類全向天線針對探測請求掃描。一旦MSTA(諸如被描繪成MSTA接收422a探測請求)，則此MSTA(MSTA A)傳送探測回應422b，該探測回應被新站於掃描428b期間接收428c。為回應接收到探測428c，新STA傳送ACK 428d，該ACK被MSTA A接收422c。探索發現之MSTA於探測回應中報告具有最高SNR之波束ID。新STA使用相同定向波束用於傳輸探測回應應答。

新STA於探測請求內請求網狀輔助。探索發現之MSTA於探測回應訊息中通知新STA有關可能探索發現之相鄰MSTA。探索發現之MSTA透過直接通訊來通知在相同地理探索發現集中的相鄰MSTA有關需要輔助之新STA的存在、STA ID及能力。可能MSTA相鄰節點交替傳輸輔助訊息到新STA，諸如持續一特定週期(例如，被計時器所調定)，於類全向方式中且具有某種形式的輔助之協調為較佳的。

新STA針對輔助訊息掃描428e所有方向。MSTA B及MSTA C重復從全向/類全向天線傳輸輔助訊息數次，該次數等於新STA探索發現方向(波束)之數量。一旦新STA從MSTA B 424a接收到輔助訊息428f，則新STA傳輸ACK 428g，該ACK被MSTA B接收424b。應瞭解，使用與其上發現輔助訊息之相同波束將輔助回應訊息428f傳送回MSTA。

相似地，在掃描428h期間，新STA在接收時428i偵測到輔助訊息426a，新STA傳輸輔助回應訊息428j，該輔助回應訊息被MSTA C所接收426b。在至少一實施例中，新STA可運用從探索發現節點傳送之地理資料以交替波束掃掠之樣式，用以找尋輔助訊息。應瞭解在至少一實施例或模式中，傳送輔助訊息之樣式係信標傳輸時間之函數，以避免在與其他相鄰MSTA協調方面的額外負擔(損耗時間)。

如在其他實施例般，令在淺眠或深層睡眠之MSTA可被觸發以被喚醒並幫助輔助新STA，諸如由圖式所示被描述成被傳送之類全向信標422d、424c、及426c。

4.7.2. 情境2

在情境2中新節點使用全向/類全向天線用於傳輸與接收，以及MSTA使用定向天線用於傳輸與接收。

4.7.2.1. 在被動掃描中的情境2

在被動掃描中：使用定向天線傳輸信標，而新STA使用全向/類全向天線掃描。

圖16說明針對此情境的訊息交換之實例實施例430。針對MSTA A 432、MSTA B 434、MSTA C 436、以及新的STA 438描繪用於該等站之訊息時間線。如在前圖所述，描繪在線上方的封包代表傳輸的封包，而描繪在線下方的封包代表接收的封包。

新STA使用類全向天線(無描繪扇區天線選擇)針對信標搜尋。MSTA使用定向天線將信標傳輸於所有方向中，包括從MSTA A 442a。信標具有於其關聯之ID以及對信標回應週期之計數器。新STA接收此信標448a，並傳送信標回應448b，該信標回應被MSTA A於定向掃描442b期間接收成442c。為回應接收到信標442c，MSTA A傳輸信標回應ACK 442d，該ACK被新STA接收448c。應瞭解，信標回應訊息係在與針對以最大(最高)SNR所接收到的信標之波束ID關聯的時間槽傳送。MSTA於所有方向中掃掠其波束並且一旦波束被使用時則接收該信標回應。探索發現之MSTA將使用報告之波束以傳送信標回應應答。

新STA於信標回應內請求網狀輔助。在信標回應應答訊息中，探索發現之MSTA通知新STA有關可能發現之相鄰MSTA。探索發現之MSTA透過直接通訊來通知在相同地理探索發現集中的相鄰MSTA有關需要輔助之新STA的存在、STA ID及能力。

可能的相鄰MSTA交替傳輸輔助訊息到新STA，諸如持續一特定週期(例如，被計時器所調定)，於所有方向中且具有某種形式之協調為較佳的。此等輔助訊息各攜帶波束ID之指示以及對波束掃掠週期之計數器。

新STA針對輔助訊息掃描。在所示實例中，來自定向傳輸444a之輔助訊息被新STA接收448d，該新STA透過傳送輔助回應ACK 448e來回應，該回應被MSTA B於掃描444b期間接收444c。

新STA以相似方式掃描並且接收輔助訊息448f，該輔助訊息如被MSTA C傳送作為傳輸掃掠446a之部分一般。新STA傳送輔助應答448g，該輔助應答被MSTA C於方向掃描446b期間接收446c。

在至少一實施例中，傳送輔助訊息之樣式係信標傳輸時間之函數，以消除與其他相鄰MSTA協調所需之負擔(時間)。令在淺眠或深層睡眠之MSTA可被觸發以被喚醒並幫助輔助新STA，如被MSTA B和MSTA C個別傳輸之定向信標傳輸444d和446d可見。

4.7.2.2. 在主動掃描中的情境2

在主動掃描的情境2中，使用全向/類全向天線傳輸探測請求，以及MSTA使用定向天線接收。

圖17說明針對此情境的訊息交換之實例實施例450。針對MSTA A 452、MSTA B 454、MSTA C 456、以及新的STA 458描繪用於該等站之訊息時間線。如在前圖所述，描繪在線上方的封包代表傳輸的封包，而描繪在線下方的封包代表接收的封包。

新STA於類全向模式中傳送探測請求468a並且在傳送另一探測請求之前等待回應。MSTA使用定向天線針對探測請求掃描。在此實例中，MSTA A定向地掃描462a並且接收到探測請求462b，針對該請求MSTA A傳送探測回應462c，該回應被新STA接收468b，響應於該回應該新STA傳送ACK 468c，該ACK被MSTA A接收462d。探索發現之MSTA使用從其接收到探測請求之相同波束來傳輸與接收探測回應以及應答訊息。

新STA於探測請求內請求網狀輔助。探索發現之MSTA於探測回應訊息中通知新STA有關可能探索發現之相鄰MSTA。探索發現之MSTA透過直接通訊來通知在相同地理探索發現集中的相鄰MSTA有關需要輔助之新STA的存在、STA ID及能力。

可能的相鄰MSTA交替傳輸輔助訊息到新STA，諸如持續一特定週期(例如，被計時器所調定)，於所有方向中且具有一種形式之協調為較佳的。該等輔助訊息攜帶波束ID以及對波束掃掠週期之計數器。

新STA針對輔助訊息掃描。一旦接收到輔助訊息，於與在接收輔助訊息處報告之波束ID相關聯之時間槽傳送輔助回應訊息回到MSTA。在圖式中，輔助訊息係從MSTA B定向地傳輸464a，該等訊息之至少一者係被新STA接收成468d。新STA以輔助回應ACK 468e來回應，該ACK被MSTA B於定向掃描464b期間接收於方向槽464c中。相似地，來自MSTA C之輔助係定向地傳輸466a，且被新STA接收468f，該新STA傳送ACK 468g，該ACK被MSTA C於定向掃描466b期間接收於方向466c中。在至少一實施例或模式中，傳送輔助訊息之樣式係信標傳輸時間之函數，用以降低針對與其他相鄰MSTA協調必需之負擔。

令在淺眠或深層睡眠之MSTA可被觸發以被喚醒並幫助輔助新STA，如被信標傳輸462e、464d、及466d所描繪一般。

4.7.3. 情境3

在情境3中，新節點使用定向天線以及MSTA使用定向天線用於傳輸與接收。

4.7.3.1. 在被動掃描中的情境3

在被動掃描中：使用定向天線傳輸信標，以及新STA使用定向天線掃描。

圖18說明針對此情境的訊息交換之實例實施例470。針對MSTA A 472、MSTA B 474、MSTA C 476、以及新的STA 478描繪用於該等站之訊息時間線。如在前圖所述，描繪在線上方的封包是傳輸的封包，而描繪在線下方的封包是接收的封包。

新STA在第一週期487a期間針對信標於所有方向中搜尋，但並沒有偵測到任何信標。MSTA使用定向天線將信標傳輸於所有方向中。信標具有於其關聯之ID以及針對信標回應週期之計數器。

在所示實例中，來自MSTA A之方向信標傳輸482a之一者新STA接收488a於週期2中487b。做為回應，新STA傳送信標回應488b，該信標回應被MSTA A於其定向掃描482b期間接收於方向槽482c中，該MSTA A傳送ACK 482d到新STA，該ACK被新STA接收488c。因此，一旦透過掃描找尋到信標，則交換信標回應以及應答。新STA使用與其接收信標的相同定向波束用於傳輸信標回應以及接收信標回應應答。

信標回應訊息將於與針對以最大SNR所接收到的信標之波束ID關聯之時間槽傳送。MSTA於所有方向中掃掠其波束並且一旦波束被使用時則接收該信標回應。探索發現之MSTA使用報告之波束以傳送信標回應應答。

可能的相鄰MSTA交替傳輸輔助訊息到新STA，諸如持續一特定週期(例如，被計時器所調定)，於所有方向中且於至少一實施例中具有某種形式之協調，雖然所有的MSTA可同時傳輸而無任何協調。此等輔助訊息各攜帶波束ID之指示以及針對波束掃掠週期之計數器。

新STA針對輔助訊息掃描所有方向，如可見於新STA方向週期3 487c，在期間新STA沒有偵測到輔助訊息。接著在新STA方向週期4 487d期間，接收到輔助訊息，諸如來自MSTA B之輔助訊息484c。一旦接收到輔助訊息，使用探索發現輔助訊息之相同波束將輔助回應訊息傳送回到MSTA。在此實例中，為回應輔助訊息，新STA傳送定向回應488e，該回應在針對MSTA B的定向掃描484d中被MSTA B接收於方向槽484e中。在至少一實施例或模式中，新STA可運用從探索發現節點傳送之地理資料以交替波束掃掠之樣式，用以找尋輔助訊息。在至少一實施例中，傳送輔助訊息之樣式係信標傳輸時間之函數，以降低在協調其他相鄰MSTA方面的負擔(時間)。在該圖式中，令在淺眠或深層睡眠之MSTA可被觸發486e以被喚醒並幫助輔助新STA，如其週期5 487e所示一般。

4.7.3.2. 在主動掃描中的情境3

在情境3中，使用定向天線傳輸探測請求之主動掃描，以及MSTA使用定向天線接收。

圖19說明針對此情境的訊息交換之實例實施例490。針對MSTA A 492、MSTA B 494、MSTA C 496、以及新的STA 498描繪用於該等站之訊息時間線。如在前圖所述，描繪在線上方的封包是傳輸的封包，而描繪在線下方的封包是接收的封包。

新STA傳送508a探測請求於所有方向中。新STA將於一方向中多次傳送探測請求，如透過四個標記為1的探測請求所記，之後切換波束並且傳送標記為2的探測請求。這用以保證MSTA將能在那段時間內掃掠其所有波束並找尋到此探測，前提是新STA波束與MSTA波束之一者對準。MSTA使用定向天線針對探測請求掃描。

一旦MSTA接收到探測請求，則交換探測回應與應答。探索發現之MSTA使用從其接收到探測請求之相同波束來傳輸與接收探測回應以及應答訊息。

探索發現之MSTA於探測回應中報告具有最高SNR之波束ID。新STA使用相同定向波束用於傳輸探測回應應答。在此實例中，MSTA A掃描502a並且從多探測請求508a接收探測請求502b，針對該請求MSTA A傳送探測回應502c，該回應被新STA接收508b，響應於該回應該新STA傳送ACK 508c，該ACK被MSTA A接收502d。

新STA於探測請求內請求網狀輔助。探索發現之MSTA於探測回應訊息中通知新STA有關可能探索發現之相鄰MSTA。探索發現之MSTA透過直接通訊來通知在相同地理探索發現集中的相鄰MSTA有關需要輔助之新STA的存在、STA ID及能力。可能的相鄰MSTA交替傳輸輔助訊息到新STA，諸如持續一特定週期(例如，被計時器所調定)，於所有方向中且於本揭示之至少一實施例中運用某種形式之協調。若有需要，所有的MSTA可同時傳輸而沒有任何協調。該等輔助訊息攜帶波束ID以及對波束掃掠週期之計數器。

新STA針對輔助訊息掃描所有方向。掃掠接收波束之時間週期507a具有足夠期間以在掃掠新STA接收波束之前允許MSTA傳輸於所有方向中。在此期間，僅管MSTA A傳送定向輔助訊息504a且MSTA B傳送定向輔助訊息506a，其各訊息個別與定向掃描504b、506b交替，新STA沒有偵測到輔助訊息。

一旦接收到輔助訊息，使用探索發現輔助訊息之相同波束將輔助回應訊息傳送回到MSTA。在至少一實施例或模式中，傳送輔助訊息之樣式係信標傳輸時間之函數，用以降低與其他相鄰MSTA協調的發訊負擔(時間)。在該實例中，於新STA之週期2 507b期間，MSTA B正傳輸輔助訊息504c且MSTA C正傳輸輔助訊息506c。在此等訊息之間，新STA接收到輔助訊息508d以及傳送ACK 508e，該ACK被MSTA B接收作訊息504e。

令在淺眠或深層睡眠之MSTA可被觸發以被喚醒並幫助輔助新STA，該觸發並未被描繪於圖式中。

4.8. 竊聽輔助

其他MSTA可以在沒有從探索發現MSTA傳送到MSTA之直接訊息的情況下開始提供輔助。在至少一實施例或模式中，若MSTA接收到在新STA與另一MSTA之間傳送之探測回應、探測回應應答、信標回應或信標回應應答，則MSTA立即開始提供輔助。在此情況下的新STA將不知情其需要切換到網狀探索發現輔助模式。該新節點將繼續掃描，即使在提供一輔助並且成功保證其會被所有相鄰節點探索發現的情況下亦是如此。

5. 總結

針對在無線網狀網路中相鄰節點探索發現之節點掃描可受益於所揭示之網狀網路協定，以更容易探索發現所有潛在相鄰節點。新節點使用常規掃描技術以進接該等網狀節點之一。一旦新節點探索發現至少一網狀節點，該新節點通知此網狀節點有關其存在並請求網狀輔助。探索發現的網狀節點聯繫在相同地理探索發現集中的其他節點，並且請求其輔助該新節點。另一網狀節點A之在地理探索發現集中的其他網狀節點或其扇區之一為當新節點被網狀節點A探索發現時潛在可被發現之節點。在地理探索發現集中的節點中斷其傳輸並開始輔助該新節點以具有較快進接。此輔助的形式為傳輸訊息到此節點並且等待其應答而無須等待下一信標。信標在802.11中被定義成被AP廣播之封包或用以宣告BSS的存在、其能力、以及用以幫助傳輸與接收的同步與管理之網狀節點。一旦新節點應答該輔助訊息，網狀節點可回到其一般傳輸模式。

在毫米波通訊中，可根據本揭示運用定向傳輸與窄波束。輔助訊息被傳送於所有方向中，以及將橫跨所有方向掃描應答。

波束成形訓練可經排程在新節點應答網狀節點輔助訊息之後，或可替代地被排程在更後期，以提供足夠時間給其他網狀節點以使用該媒體。

可以利用網狀節點之間的協調來排程輔助訊息之傳輸與接收處理以及其應答，否則可運用其信標傳輸時間功能來命令節點。

在本揭示技術中所描述的增強部分可容易被實作於各種無線通訊裝置中。應瞭解，無線資料通訊裝置典型經實作以包括一或多電腦處理器裝置(例如，CPU、微處理器、微控制器、電腦賦能ASIC等)以及一或多關聯記憶體儲存指令(例如，RAM、DRAM、NVRAM、FLASH、電腦可讀取媒體等)，因此儲存在記憶體中的編程(指令)被執行於處理器上以執行本文所述各種處理方法之步驟。

在此可參考根據本技術實施例的方法與系統之流程圖、及/或程序、演算法、步驟、操作、公式、或其他運算描述，其有可被實作成電腦程式成品，而說明本技術之實施例。在此方面，流程圖之各方塊或步驟、在流程圖中方塊(及/或步驟)的組合、以及任何程序、演算法、步驟、操作、公式、或運算描述可透過各種機構而被實作，該等機構諸如硬體、韌體、及/或包括體現於電腦可讀取程式碼中的一或多電腦程式指令之軟體。如將理解的，任何此等電腦程式指令可被一或多電腦處理器執行，包括但不限於通用電腦或專用電腦、或其他可編程處理裝置以產生一機器，諸如可執行於電腦處理器或其他可編程處理裝置上之電腦程式指令建立用於實作所指明功能之機構。

據此，用於執行該特定功能，本文所述流程圖之方塊、以及程序、演算法、步驟、操作、公式、或運算描述支援用於執行特定功能之機構的組合、用於執行特定功能之步驟的組合、以及諸如實現於電腦可讀取程式碼邏輯機構中之電腦程式指令。將瞭解，本文所述流程圖之各方塊，以及任何程序、演算法、步驟、操作、公式、或運算描述及其組合可被執行特定功能或步驟之專用硬體為基之電腦系統實作，或可被專用硬體及電腦可讀取程式碼之組合實作。

此外，此等電腦程式指令，諸如實現於電腦可讀取程式碼中者，亦可被儲存於其可指定電腦處理器或其他可編程處理裝置以特定方式作用的一或多電腦可讀取記憶體或記憶體裝置中，以令儲存在電腦可讀取記憶體或記憶體裝置中的指令產生包括其實作在流程圖方塊中所指明的功能之指令機構的一製品。該電腦程式指令亦可被一或多電腦處理器或其他可編程處理裝置執行，以導致於電腦處理器或其他可編程處理裝置上執行一系列操作步驟以產生電腦實作處理，使得於電腦處理器或其他可編程處理裝置上執行之指令提供用於實作於流程圖方塊中所指明的功能、程序、演算法、步驟、操作、公式、或運算描述之步驟。

將進一步瞭解，如本文所用之術語「編程」或「程式可執行」參照一或多指令，其可被一或多電腦處理器執行以執行如本文所述的一或多功能。該指令可被體現於軟體中、韌體中、或於軟體與韌體之組合中。該指令可本地儲存到非暫態媒體中的裝置，或可被遠端儲存於諸如伺服器上，或該指令之全部或一部分可被本地地及遠端地儲存。遠端儲存之指令可透過使用者啟動，或可基於一或多因素而自動地，下載(推播)到裝置。

將能進一步理解的，如本文所使用之術語處理器、硬體處理器、電腦處理器、中央處理單元(CPU)、以及電腦是同義地表示一可執行指令並與輸入/輸出介面及/或週邊裝置通訊之裝置，以及術語處理器、硬體處理器、電腦處理器、CPU、及電腦之目的在於涵蓋單一或多裝置、單一核心或多核心裝置、及其變體。

從本文之說明將能理解的是本揭示涵蓋多實施例，該等實施例包括但不限於：

1.一種用於在無線網狀網路中無線通訊的裝置，其包含：(a)無線通訊電路，經組態用於與地理探索發現集中無線網狀網路的其他無線通訊站節點無線通訊；(b)處理器，其耦接到該無線通訊電路；以及(c)非暫態電腦可讀取記憶體，其儲存可被該處理器執行的指令；(d)其中該指令，當被該處理器執行時，執行以下步驟，其包含：(d)(i)針對無線網狀網路之無線網狀節點掃描，以當新節點嘗試加入該無線網狀網路時探索發現該無線網狀節點之至少一者；(d)(ii)賦能該新節點以與該探索發現的無線網狀節點通訊，該通訊有關該新節點之存在並且請求網狀輔助；(d)(iii)透過該探索發現的無線網狀節點產生通訊，以聯繫在該相同地理探索發現集中的其他節點，並且請求該其他節點輔助該新節點；以及(d)(iv)賦能該其他節點以透過傳輸輔助訊息到該新節點來回應，該輔助訊息包含有關該無線網狀網路之資訊，並且賦能該其他節點等待來自該新節點之應答而無須令該新節點等待該無線網狀網路上的接續信標訊框。

2.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含令無線網狀節點如同提供輔助訊息到該新節點的其他節點一般操作，其包括該其他節點中斷其與在該無線網狀網路中的現存節點之傳輸以開始輔助該新節點以獲得迅速進接而無須等待信標訊框。

3.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含該新節點應答該輔助訊息，提供輔助之該網狀節點返回至其在該無線網狀網路中的一般傳輸活動。

4.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中該無線通訊電路係經組態以具有定向傳輸之毫米波通訊電路，其具有各具備不同傳輸方向之複數個天線樣式扇區。

5.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含透過從該其他節點傳輸輔助訊息於所有方向中，其中針對來自該新節點之應答執行對所有方向的掃描。

6.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含於該新節點應答該網狀節點輔助訊息時或之後開始的定向天線傳輸之波束成形訓練。

7.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含在網狀節點之間協調以排程與該新節點通訊輔助訊息之該處理。

8.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當該指令被該處理器執行時，透過與其他網狀節點通訊以呈現該等輔助訊息，來排程與該新節點通訊輔助訊息之該處理。

9.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當該指令被該處理器執行時，執行與其他網狀節點之該通訊以呈現該等輔助訊息，其中具有基於該等網狀節點何時通訊之計時的一形式之協調，以排程輔助訊息之通訊。

10.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當該指令被該處理器執行時，執行與其他網狀節點之該通訊以呈現該等輔助訊息，其中具有基於信標計時的一形式之協調，其中節點根據其信標計時以命令輔助訊息之該通訊。

11.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當該指令被該處理器執行時，執行基於信標計時之該協調，其中最後傳輸其信標之該網狀節點首先開始傳輸該輔助訊息。

12.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中該無線通訊裝置執行多點跳躍通訊網路協定，用於在該多點跳躍通訊網路協定之該PHY層中的定向傳輸。

13.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中該無線通訊裝置執行多點跳躍通訊網路協定，用於針對在選自一群組站類型模式的一模式中操作的無線通訊站節點的定向傳輸，該群組站類型模式包含來源站、終點站、中間(跳躍)站、網狀進接點、客戶站、網狀站、入口站、多輸入多輸出站、以及單輸入單輸出站。

14.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中該無線通訊裝置係經組態用於在包含任何期望組合的網狀與非網狀站的網路中操作。

15.一種用於在無線網狀網路中無線通訊的裝置，其包含：(a)無線通訊電路，經組態用於與地理探索發現集中無線網狀網路的其他無線通訊站節點無線通訊，其中該無線通訊電路經組態具有定向傳輸，其具有各具備不同傳輸方向的複數個天線樣式扇區；(b)處理器，其耦接到該無線通訊電路；以及(c)非暫態電腦可讀取記憶體，其儲存可被該處理器執行的指令；(d)其中該指令，當被該處理器執行時，執行以下步驟，其包含：(d)(i)針對無線網狀網路之無線網狀節點掃描，以當新節點嘗試加入該無線網狀網路時探索發現該無線網狀節點之至少一者；(d)(ii)賦能該新節點以與該探索發現的無線網狀節點通訊，該通訊有關該新節點之存在並且請求網狀輔助；(d)(iii)透過該探索發現的無線網狀節點產生通訊，以聯繫在該相同地理探索發現集中的其他節點，並且請求該其他節點輔助該新節點；以及(d)(iv)賦能該其他節點以透過傳輸輔助訊息到該新節點來回應，該輔助訊息包含有關該無線網狀網路之資訊，並且賦能該其他節點等待來自該新節點之應答而無須令該新節點等待該無線網狀網路上的接續信標訊框。

16.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中來自其他節點的該輔助訊息係被傳輸於所有方向中，其中針對來自該新節點之應答執行對所有方向的掃描。

17.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中於該新節點應答該網狀節點輔助訊息時或之後開始定向天線傳輸之波束成形訓練。

18.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含透過與其他網狀節點通訊以呈現該等輔助訊息，來在網狀節點之間協調以排程與該新節點通訊輔助訊息之該處理。

19.如任何前述或後述實施例所述的裝置，其中針對包含任何期望組合的網狀與非網狀站之網路，該無線通訊裝置執行多點跳躍通訊網路協定，用於在該多點跳躍通訊網路協定之該PHY層中的定向傳輸。

20.一種用於在無線網狀網路中無線通訊的方法，其包含步驟：(a)針對無線網狀網路之無線網狀節點掃描，以當新節點嘗試加入該無線網狀網路時探索發現在地理探索發現集內的該無線網狀節點之至少一者；(b)從該新節點啟動到該探索發現的無線網狀節點之通訊，該通訊有關該新節點之存在並且請求網狀輔助；以及(c)從該探索發現的無線網狀節點產生通訊，以聯繫在該相同地理探索發現集中的其他網狀節點，並且請求該其他網狀節點輔助該新節點；(d)賦能該其他網狀節點以透過傳輸輔助訊息到該新節點來回應，該輔助訊息包含有關該無線網狀網路之資訊，並且賦能該其他節點等待來自該新節點之應答而無須令該新節點等待該無線網狀網路上的接續信標訊框。

如在本文中所使用的，單數術語「一(a)」、「一(an)」、及「該(the)」可包括複數指稱物，除非上下文有另行清楚規定為否。除非明確說明，否則以單數形式參照的物件並不代表「一個且僅一個」，而是「一個或多個」。

如本文所用，術語「集(合)(set)」指稱一或多物件之集合。因此舉例而言，物件之集合可包括單一物件或多物件。

如本文所使用，術語「實質上」及「約」被用以描述及闡述小的變化值。當結合事件或情況使用時，該術語可參照其中事件或情況係精確地發生之實例，也可參照其中事件或情況係近似地發生之實例。當結合數值使用時，該術語可參照小於等於該數值± 10%的變化範圍，諸如小於等於±5%、小於等於±4%、小於等於±3%、小於等於±2%、小於等於±1%、小於等於±0.5%、小於等於±0.1%、或小於等於±0.05%。舉例而言，「實質上」對準可參照小於等於±10°的角度變化範圍，諸如小於等於±5°、小於等於±4°、小於等於±3°、小於等於±2°、小於等於±1°、小於等於±0.5°、小於等於±0.1°、或小於等於±0.05°。

附加地，數量、比例或其他數值可有時在本文中被表示成一範圍格式。應瞭解此範圍格式是為了方便與簡明之用途而使用且應被彈性地瞭解包括明確指定為範圍的限制之數值，但其亦應如同各數值及子範圍被明確指定一般而包括所有個別數值或涵蓋在該範圍內的子範圍。舉例而言，在約1到約200範圍內的比例應理解成包括清楚記載之限制值約1及約200，但亦應包括諸如約2、約3、及約4之個別比例，以及諸如約10到約50、約20到約100等之子範圍。

雖然本文說明包含許多細節，但此等細節不應被解釋成限制本揭示之範圍而僅是用於提供本揭示若干較佳實施例之說明。因此，應瞭解本揭示之範圍完全涵蓋其他可能對該技術領域中具有通常知識者為明顯的實施例。

在該技術領域中具有通常知識者已知為揭示實施例元件的所有結構及功能等效物透過參考被明確地併入本文中且其目的在於被申請專利範圍涵蓋。此外，本揭示中的元件、組件、或方法步驟並非目的在於獻給公眾，無論是否於申請專利範圍中明確記載該元件、組件、或方法步驟。本文中所請元件不應被解釋成「機構加功能」元件，除非使用片語「用於...之機構」來明確記載該元件。本文中所請元件不應被解釋成「步驟加功能」元件，除非使用片語「用於...之步驟」來明確記載該元件。表1A 探索發現區形成實例-相鄰節點列表表1B 探索發現區形成實例-探索發現區更新

10‧‧‧網路

12‧‧‧MSTA A

14‧‧‧MSTA B

16‧‧‧MSTA C

18‧‧‧MSTA D

20‧‧‧新STA

22a-22n‧‧‧傳輸/接收方向

24‧‧‧掃掠

30‧‧‧STA硬體

32‧‧‧外部I/O

34‧‧‧匯流排

36‧‧‧CPU

38‧‧‧RAM

40‧‧‧數據機

42‧‧‧RF電路

44‧‧‧天線

46a-46n‧‧‧天線

50‧‧‧波束樣式

52‧‧‧RF天線段

56a-56n‧‧‧天線扇區

70‧‧‧探索發現輔助程序

72‧‧‧步驟方塊

74‧‧‧步驟方塊

76‧‧‧步驟方塊

78‧‧‧步驟方塊

80‧‧‧步驟方塊

82‧‧‧步驟方塊

84‧‧‧步驟方塊

86‧‧‧步驟方塊

88‧‧‧步驟方塊

90‧‧‧步驟方塊

92‧‧‧步驟方塊

94‧‧‧步驟方塊

110‧‧‧情境

112‧‧‧MSTA節點

114‧‧‧MSTA節點

116‧‧‧MSTA節點

118‧‧‧MSTA節點

120‧‧‧新節點

122a-122n‧‧‧方向

124‧‧‧掃描

126‧‧‧信標

130‧‧‧情境

132‧‧‧信標回應

134‧‧‧應答

150‧‧‧情境

152‧‧‧輔助掃描

154‧‧‧輔助訊息傳輸

170‧‧‧MSTA扇區地理探索發現集

172‧‧‧探索發現集

174‧‧‧探索發現集

176‧‧‧探索發現集

177‧‧‧MSTA A

178a‧‧‧集合S1

178b‧‧‧集合S2

178c‧‧‧集合S3

178d‧‧‧集合S4

180‧‧‧MSTA C

182a‧‧‧集合S1

182b‧‧‧集合S2

182c‧‧‧集合S3

182d‧‧‧集合S4

184‧‧‧MSTA B

186a‧‧‧集合S1

186b‧‧‧集合S2

186c‧‧‧集合S3

186d‧‧‧集合S4

190‧‧‧新列表

192‧‧‧列表1(L1)

194‧‧‧列表2(L2)

196‧‧‧列表3(L3)

198‧‧‧列表4(L4)

200‧‧‧列表5(L5)

202‧‧‧列表6(L6)

210‧‧‧MSTA輔助處理

212‧‧‧步驟方塊

214‧‧‧步驟方塊

216‧‧‧步驟方塊

218‧‧‧步驟方塊

220‧‧‧步驟方塊

222‧‧‧步驟方塊

224‧‧‧步驟方塊

226‧‧‧步驟方塊

228‧‧‧步驟方塊

230‧‧‧步驟方塊

232‧‧‧步驟方塊

250‧‧‧MSTA輔助處理

252‧‧‧步驟方塊

254‧‧‧步驟方塊

256‧‧‧步驟方塊

258‧‧‧步驟方塊

260‧‧‧步驟方塊

262‧‧‧步驟方塊

264‧‧‧步驟方塊

270‧‧‧全向/類全向天線網狀節點輔助

272‧‧‧時間軸

274‧‧‧動作

276‧‧‧動作

278‧‧‧動作

280‧‧‧動作

282‧‧‧動作

290‧‧‧定向輔助處理A

292‧‧‧時間軸

294‧‧‧動作

296‧‧‧動作

298‧‧‧動作

300‧‧‧動作

310‧‧‧定向輔助處理B

311‧‧‧時間軸

320‧‧‧動作

322‧‧‧動作

330‧‧‧訊息流

332‧‧‧新STA

334‧‧‧MSTA A

336‧‧‧MSTA B

338‧‧‧MSTA C

340‧‧‧主動/被動掃描

342‧‧‧信標/探測請求

344‧‧‧信標/探測回應ACK

346‧‧‧輔助請求

348‧‧‧輔助請求

350‧‧‧協調

351‧‧‧協調型態輔助

352‧‧‧輔助探測

354‧‧‧輔助探測回應

356‧‧‧輔助探測

358‧‧‧輔助探測回應

359‧‧‧非協調型態輔助

360‧‧‧輔助探測

362‧‧‧輔助探測

364‧‧‧輔助探測回應

366‧‧‧輔助探測

368‧‧‧輔助探測回應

370‧‧‧訊息交換

372‧‧‧MSTA A

374‧‧‧MSTA B

376‧‧‧MSTA C

378‧‧‧新STA

382a‧‧‧信標

382b‧‧‧信標回應

382c‧‧‧信標回應ACK

384a‧‧‧探測回應

384b‧‧‧探測回應ACK

384c‧‧‧信標

386a‧‧‧探測回應

386b‧‧‧探測回應ACK

386c‧‧‧信標

388a‧‧‧波束掃掠

388b‧‧‧信標

388c‧‧‧信標回應

388d‧‧‧信標回應ACK

388e‧‧‧波束掃掠

388f‧‧‧探測回應

388g‧‧‧探測回應ACK

388h‧‧‧波束掃掠

388i‧‧‧探測回應

388j‧‧‧探測回應ACK

410‧‧‧訊息交換

412‧‧‧MSTA A

414‧‧‧MSTA B

416‧‧‧MSTA C

418‧‧‧新STA

422a‧‧‧探測請求

422b‧‧‧探測回應

422c‧‧‧探測回應ACK

422d‧‧‧信標

424a‧‧‧探測回應

424b‧‧‧探測回應ACK

424c‧‧‧信標

426a‧‧‧探測回應

426b‧‧‧探測回應ACK

426c‧‧‧信標

428a‧‧‧探測請求

428b‧‧‧波束掃掠

428c‧‧‧探測回應

428d‧‧‧探測回應ACK

428e‧‧‧波束掃掠

428f‧‧‧探測回應

428g‧‧‧探測回應ACK

428h‧‧‧波束掃掠

428i‧‧‧探測回應

428j‧‧‧探測回應ACK

430‧‧‧訊息交換

432‧‧‧MSTA A

434‧‧‧MSTA B

436‧‧‧MSTA C

438‧‧‧新STA

442a‧‧‧信標

442b‧‧‧波束掃掠

442c‧‧‧信標回應

442d‧‧‧信標回應ACK

444a‧‧‧探測回應

444b‧‧‧波束掃掠

444c‧‧‧探測回應ACK

444d‧‧‧信標

446a‧‧‧探測回應

446b‧‧‧波束掃掠

446c‧‧‧探測回應ACK

446d‧‧‧信標

448a‧‧‧信標

448b‧‧‧信標回應

448c‧‧‧信標回應ACK

448d‧‧‧探測回應

448e‧‧‧探測回應ACK

448f‧‧‧探測回應

448g‧‧‧探測回應ACK

450‧‧‧訊息交換

452‧‧‧MSTA A

454‧‧‧MSTA B

456‧‧‧MSTA C

458‧‧‧新STA

462a‧‧‧波束掃掠

462b‧‧‧探測請求

462c‧‧‧探測回應

462d‧‧‧探測回應ACK

462e‧‧‧信標

464a‧‧‧探測回應

464b‧‧‧波束掃掠

464c‧‧‧探測回應ACK

464d‧‧‧信標

466a‧‧‧探測回應

466b‧‧‧波束掃掠

466c‧‧‧探測回應ACK

466d‧‧‧信標

468a‧‧‧探測請求

468b‧‧‧探測回應

468c‧‧‧探測回應ACK

468d‧‧‧探測回應

468e‧‧‧探測回應ACK

468f‧‧‧探測回應

468g‧‧‧探測回應ACK

470‧‧‧訊息交換

472‧‧‧MSTA A

474‧‧‧MSTA B

476‧‧‧MSTA C

478‧‧‧新STA

482a‧‧‧信標

482b‧‧‧波束掃掠

482c‧‧‧信標回應

482d‧‧‧信標回應ACK

484a‧‧‧探測回應

484b‧‧‧波束掃掠

484c‧‧‧探測回應

484d‧‧‧波束掃掠

484e‧‧‧探測回應ACK

486a‧‧‧探測回應

486b‧‧‧波束掃掠

486c‧‧‧探測回應

486d‧‧‧波束掃掠

486e‧‧‧信標

487a‧‧‧週期1

487b‧‧‧週期2

487c‧‧‧週期3

487d‧‧‧週期4

487e‧‧‧週期5

488a‧‧‧信標

488b‧‧‧信標回應

488c‧‧‧信標回應ACK

488d‧‧‧探測回應ACK

488e‧‧‧探測回應ACK

490‧‧‧訊息交換

492‧‧‧MSTA A

494‧‧‧MSTA B

496‧‧‧MSTA C

498‧‧‧新STA

502a‧‧‧波束掃掠

502b‧‧‧探測請求

502c‧‧‧探測回應

502d‧‧‧探測回應ACK

504a‧‧‧信標

504b‧‧‧波束掃掠

504c‧‧‧信標

504d‧‧‧波束掃掠

504e‧‧‧探測回應ACK

506a‧‧‧信標

506b‧‧‧波束掃掠

506c‧‧‧信標

506d‧‧‧波束掃掠

507a‧‧‧週期1

507b‧‧‧週期2

508a‧‧‧探測請求

508b‧‧‧探測回應

508c‧‧‧探測回應ACK

508d‧‧‧信標

508e‧‧‧探測回應ACK

透過參照所附圖式將能更完整地瞭解本文所述之技術，該等圖式僅為說明之用：

圖1係顯示連接於新STA嘗試加入之網狀拓撲中的站節點之實例無線電節點拓撲。

圖2係根據本揭示實施例的站硬體(station hardware)之方塊圖。

圖3係根據本揭示實施例在一般方向中的定向傳輸之波束樣式圖。

圖4係根據本揭示實施例運用的探索發現輔助處理之流程圖。

圖5A-圖5C係顯示根據本揭示實施例的操作之實例網狀網路。

圖6及圖7係扇區地理探索發現集之圖，以幫助理解根據本揭示實施例的定向傳輸之操作。

圖8A及圖8B係根據本揭示實施例獲得MSTA輔助之流程圖。

圖9係根據本揭示實施例提供MSTA輔助之流程圖。

圖10係根據本揭示實施例運用的全向/類全向天線網狀節點輔助之時間軸圖。

圖11係根據本揭示實施例的定向輔助處理A之時間軸圖。

圖12係根據本揭示實施例的定向輔助處理B之時間軸圖。

圖13係根據本揭示實施例用於網狀輔助掃描之訊息流的圖式。

圖14係根據本揭示實施例受被動掃描的定向網狀網路之第一情形下的訊息交換圖。

圖15係根據本揭示實施例受主動掃描的定向網狀網路之第一情形下的訊息交換圖。

圖16係根據本揭示實施例受被動掃描的定向網狀網路之第二情形下的訊息交換圖。

圖17係根據本揭示實施例受主動掃描的定向網狀網路之第二情形下的訊息交換圖。

圖18係根據本揭示實施例受被動掃描的定向網狀網路之第三情形下的訊息交換圖。

圖19係根據本揭示實施例受主動掃描的定向網狀網路之第三情形下的訊息交換圖。

Claims

一種用於在無線網狀網路中無線通訊的裝置，其包含：　　(a)無線通訊電路，經組態用於與地理探索發現集中無線網狀網路的其他無線通訊站節點無線通訊；　　(b)處理器，其耦接到該無線通訊電路；以及　　(c)非暫態電腦可讀取記憶體，其儲存可被該處理器執行的指令；　　(d)其中該指令，當被該處理器執行時，執行以下步驟，其包含：　　　　(i)針對無線網狀網路之無線網狀節點掃描，以當新節點嘗試加入該無線網狀網路時探索發現該無線網狀節點之至少一者；　　　　(ii)賦能該新節點以與該探索發現的無線網狀節點通訊，該通訊有關該新節點之存在並且請求網狀輔助；　　　　(iii)透過該探索發現的無線網狀節點產生通訊，以聯繫在該相同地理探索發現集中的其他節點，並且請求該其他節點輔助該新節點；以及　　　　(iv)賦能該其他節點以透過傳輸輔助訊息到該新節點來回應，該輔助訊息包含有關該無線網狀網路之資訊，並且賦能該其他節點等待來自該新節點之應答而無須令該新節點等待該無線網狀網路上的接續信標訊框。
如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含令無線網狀節點如同提供輔助訊息到該新節點的其他節點一般操作，其包括該其他節點中斷其與在該無線網狀網路中的現存節點之傳輸以開始輔助該新節點以獲得迅速進接而無須等待信標訊框。
如申請專利範圍第2項所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含該新節點應答該輔助訊息，提供輔助之該網狀節點返回至其在該無線網狀網路中的一般傳輸活動。
如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該無線通訊電路係經組態以具有定向傳輸之毫米波通訊電路，其具有各具備不同傳輸方向之複數個天線樣式扇區。
如申請專利範圍第4項所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含透過從該其他節點傳輸輔助訊息於所有方向中，其中針對來自該新節點之應答執行對所有方向的掃描。
如申請專利範圍第4項所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含於該新節點應答該網狀節點輔助訊息時或之後開始的定向天線傳輸之波束成形訓練。
如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含在網狀節點之間協調以排程與該新節點通訊輔助訊息之該處理。
如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中當該指令被該處理器執行時，透過與其他網狀節點通訊以呈現該等輔助訊息，來排程與該新節點通訊輔助訊息之該處理。
如申請專利範圍第8項所述的裝置，其中當該指令被該處理器執行時，執行與其他網狀節點之該通訊以呈現該等輔助訊息，其中具有基於該等網狀節點何時通訊之計時的一形式之協調，以排程輔助訊息之通訊。
如申請專利範圍第8項所述的裝置，其中當該指令被該處理器執行時，執行與其他網狀節點之該通訊以呈現該等輔助訊息，其中具有基於信標計時的一形式之協調，其中節點根據其信標計時以命令輔助訊息之該通訊。
如申請專利範圍第9項所述的裝置，其中當該指令被該處理器執行時，執行基於信標計時之該協調，其中最後傳輸其信標之該網狀節點首先開始傳輸該輔助訊息。
如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該無線通訊裝置執行多點跳躍通訊網路協定，用於在該多點跳躍通訊網路協定之該PHY層中的定向傳輸。
如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該無線通訊裝置執行多點跳躍通訊網路協定，用於針對在選自一群組站類型模式的一模式中操作的無線通訊站節點的定向傳輸，該群組站類型模式包含來源站、終點站、中間（跳躍）站、網狀進接點、客戶站、網狀站、入口站、多輸入多輸出站、以及單輸入單輸出站。
如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該無線通訊裝置係經組態用於在包含任何期望組合的網狀與非網狀站的網路中操作。
一種用於在無線網狀網路中無線通訊的裝置，其包含：　　(a)無線通訊電路，經組態用於與地理探索發現集中無線網狀網路的其他無線通訊站節點無線通訊，其中該無線通訊電路經組態具有定向傳輸，其具有各具備不同傳輸方向的複數個天線樣式扇區；　　(b)處理器，其耦接到該無線通訊電路；以及　　(c)非暫態電腦可讀取記憶體，其儲存可被該處理器執行的指令；　　(d)其中該指令，當被該處理器執行時，執行以下步驟，其包含：　　　　(i)針對無線網狀網路之無線網狀節點掃描，以當新節點嘗試加入該無線網狀網路時探索發現該無線網狀節點之至少一者；　　　　(ii)賦能該新節點以與該探索發現的無線網狀節點通訊，該通訊有關該新節點之存在並且請求網狀輔助；　　　　(iii)透過該探索發現的無線網狀節點產生通訊，以聯繫在該相同地理探索發現集中的其他節點，並且請求該其他節點輔助該新節點；以及　　　　(iv)賦能該其他節點以透過傳輸輔助訊息到該新節點來回應，該輔助訊息包含有關該無線網狀網路之資訊，並且賦能該其他節點等待來自該新節點之應答而無須令該新節點等待該無線網狀網路上的接續信標訊框。
如申請專利範圍第15項所述的裝置，其中來自其他節點的該輔助訊息係被傳輸於所有方向中，其中針對來自該新節點之應答執行對所有方向的掃描。
如申請專利範圍第15項所述的裝置，其中於該新節點應答該網狀節點輔助訊息時或之後開始定向天線傳輸之波束成形訓練。
如申請專利範圍第15項所述的裝置，其中當被該處理器執行時，該指令進一步執行步驟，該步驟包含透過與其他網狀節點通訊以呈現該等輔助訊息，來在網狀節點之間協調以排程與該新節點通訊輔助訊息之該處理。
如申請專利範圍第15項所述的裝置，其中針對包含任何期望組合的網狀與非網狀站之網路，該無線通訊裝置執行多點跳躍通訊網路協定，用於在該多點跳躍通訊網路協定之該PHY層中的定向傳輸。
一種用於在無線網狀網路中無線通訊的方法，其包含步驟：　　(a)針對無線網狀網路之無線網狀節點掃描，以當新節點嘗試加入該無線網狀網路時探索發現在地理探索發現集內的該無線網狀節點之至少一者；　　(b)從該新節點啟動到該探索發現的無線網狀節點之通訊，該通訊有關該新節點之存在並且請求網狀輔助；以及　　(c)從該探索發現的無線網狀節點產生通訊，以聯繫在該相同地理探索發現集中的其他網狀節點，並且請求該其他網狀節點輔助該新節點；　　(d)賦能該其他網狀節點以透過傳輸輔助訊息到該新節點來回應，該輔助訊息包含有關該無線網狀網路之資訊，並且賦能該其他節點等待來自該新節點之應答而無須令該新節點等待該無線網狀網路上的接續信標訊框。