TW201914239A - 小波長無線網路中之信標 - Google Patents

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Abstract

提供減少的發信負擔於一種用於網目網路內之通訊的設備及方法中。該些通訊涉及使用兩種不同的信標信號。同級信標含有時間同步化及資源管理資訊，用以維持現存鏈結於一或更多相鄰同級站之間；而分離的網路發現信標含有識別該網目網路之網目網路輪廓資訊，用以為其想要加入該網目網路之無線通訊站協助網路發現。實施例係描述介於同級站之間的協調，以判定哪些站應傳送網路發現信標，以致在任何既定時間週期並非所有站均需傳輸發現信標。

Description

小波長無線網路中之信標
本發明之技術一般係有關於站之間的方向性無線通訊，而更特別地係有關於多重躍繼中繼的方向性無線通訊網路內之信號發信的更有效率使用。
毫米波長(mm波或mmW)無線網路(包括網目網路及網目與非網目網路之混合)變為越來越重要。由於更高容量的需求，網路操作者已開始擁抱欲達成稠密化之觀念。當前次6 GHz無線科技之使用並不足以應付高資料要求。一種替代方式是利用於30-300 GHz頻帶之額外頻譜，毫米波頻帶(mmW)。
致能mmW無線系統通常需要適當地處理高頻帶之頻道減損及傳播特性。高的自由空間路徑損失、高的穿透、反射及繞射損失係減少可用的多樣性並限制非視線(NLOS)通訊。mmW之小波長係致能實際尺寸之高增益電子可操縱方向性天線的使用。此可提供足夠的陣列增益以克服路徑損失並確保接收器上之高信號雜訊比(SNR)。使用mmW頻帶之稠密部署環境中的方向性網目網路是一種用以達成介於節點間之可靠通訊並克服視線頻道限制的有效方式。
新站節點啟動將找尋待發現之相鄰節點及待加入之網路。對於網路之節點的初始存取之程序包含掃描相鄰節點及發現本地附近中之所有現用節點。此可被履行以如下之任一者：透過該新節點搜尋待加入之特定網路/網路列表、或者藉由該新節點傳送廣播請求以加入其將接受該新節點之任何已建立的網路。
連接至網目網路之節點需發現相鄰節點以決定欲到達閘道/入口網目節點之最佳方式及這些相鄰節點之各者的能力。新節點係檢查每一頻道以求得特定時間週期之可能的相鄰節點。假如在該特定時間後並未檢測到現用節點，則該新節點便移動以測試下一頻道。當檢測到一節點時，則該新節點便收集足夠的資訊以組態其PHY層以供操作於規範領域(IEEE、FCC、ETSI、MKK，等等)中。此工作係由於方向性傳輸而於毫米波(mmWave)通訊中是更有挑戰性的。此程序中之挑戰可被概括為：(a)周圍節點ID之瞭解；(b)針對波束形成之最佳傳輸型態的瞭解；(c)由於碰撞和聾所致之頻道存取問題；及(d)由於阻擋和反射所致之頻道減損。設計一種用以克服以上部分或所有挑戰之鄰近發現方法對於致能毫米波D2D及網目技術之普及是最重要的。
用於網目網路之大部分現有的技術係探討其操作於廣播模式中之網路的網目發現解決方式而並未針對具有方向性無線通訊之網路。此外，利用方向性無線網路通訊的那些技術常具有關於信標信號之產生的極高負擔要求。
因此，存在有針對毫米波網路內之信標的提升機制之需求。本發明係滿足該需求並提供超越先前技術之額外優點。
重要的是能夠設定並維持網目拓撲網路中之毫米波通訊而不造成顯著的發信負擔或網路發現延遲。於所揭露的技術中，利用了兩種不同類型的信標信號：(1)通訊信標(同級信標)及(2)發現信標。這兩種信標之使用係容許發現功能及網路維持功能之分離，因此節點站(STA)係嵌入較少的資訊於這些策略瞄準信標之各者中。使用具有這些分離信標之本設備及方法係減少了發信負擔。
所揭露之技術係協調網路中之STA間的發現信標傳輸，朝向減少不必要的信標傳輸以利網路發現之目的。所揭露之設備及方法係定義該協調應如何被履行以一種有效率方式的一組規則。例如，所揭露之技術係減少用於通訊(同級)信標傳輸之區段的數目，以減少待傳輸之信標框的數目。所揭露之技術亦定義其容許具有減少的信標負擔之被動掃描及主動掃描兩者的一組規則。根據這些規則，新站(那些尋求加入網目網路者)可發現具有有限網路延遲之現存網路。
本發明中使用數個術語，其意義被一般性地描述於下。
A-BFT：關聯波束形成訓練週期；於其用於加入該網路之新站(STA)的關聯及BF訓練之信標中所宣告的週期。
AP：存取點；含有一個站(STA)並提供對於分佈服務之存取的單體，其係透過相關STA之無線媒體(WM)。
波束形成(BF)：不使用全向天線型態或準全向天線型態之方向性傳輸。波束形成被使用於傳輸器上以增進所欲接收器上之已接收信號功率或信號雜訊比(SNR)。
BSS：基本服務集；已與網路中之AP成功地同步之站(STA)的集合。
BI：信標間隔為循環超框週期，其代表介於信標傳輸時刻之間的時刻。
BRP：BF精化協定；一種BF協定，其係致能接收器訓練並疊代地訓練傳輸器及接收器側以獲得最佳可能方向性通訊。
BTI：信標傳輸間隔，其為介於連續信標傳輸之間的間隔。
CBAP：競爭為基的存取週期；方向性數十億位元(DMG)BSS之資料轉移間隔(DTI)內的時間週期，其中係使用競爭為基的加強分散式頻道存取(EDCA)。
DTI：資料轉移間隔；接續於實際資料轉移後藉以允許完全BF訓練之週期。其可包括一或更多服務週期(SP)及競爭為基的存取週期(CBAP)。
ISS：內部子層服務。
MAC位址：媒體存取控制(MAC)位址。
MBSS：網目基本服務集，一種基本服務集(BSS)，其係形成網目站(MSTA)之自含網路，且其可被使用為分散式系統(DS)。
MCS：調變及編碼方案；定義其可被轉譯為PHY層資料速率之指標。
MSTA：網目站(MSTA)：實施網目設施之站(STA)。一操作於網目BSS中之MSTA可提供分散式服務給其他MSTA。
全向性：傳輸之非方向性天線模式。
準全向性：具有可獲得之最寬波束寬度的方向性數十億位元(DMG)天線操作模式。
接收區段拂掠(RXSS)：經由不同區段之區段拂掠(SSW)框的接收，其中拂掠被履行於連續接收之間。
RSSI：接收信號強度指示符(以dBm)。
SLS：區段位準拂掠階段：BF訓練階段，其可包括多如四個組件：起始器區段拂掠(ISS)，用以訓練起始器、回應器區段拂掠(RSS)，用以訓練回應器鏈結如使用SSW回饋、及SSW ACK。
SNR：已接收信號雜訊比(以dB)。
SP：服務週期；由存取點(AP)所排程的SP。已排程SP係於固定的時間間隔開始。
頻譜效率：可透過特定通訊系統中之既定頻寬而被傳輸的資訊速率，通常表達以位元/秒或以赫茲。
SSID：服務集識別符；其名稱係指定給WLAN網路。
STA：站；邏輯單體，其為針對無線媒體(WM)之媒體存取控制(MAC)或實體層(PHY)介面的單一可定址實例。
拂掠：傳輸之序列，由短波束形成框間空間(SBIFS)間隔所分離，其中傳輸器或接收器上的天線組態被改變於傳輸之間。
SSW：區段拂掠為一種操作，其中傳輸被履行於不同區段(方向)且資訊被收集於已接收信號上、強度等等。
傳輸區段拂掠(TXSS)：經由不同區段之多數區段拂掠(SSW)或方向性數十億位元(DMG)信標框的傳輸，其中拂掠被履行於連續傳輸之間。
文中所述之技術的進一步形態將被提出於本說明書之以下部分中，其中詳細描述是為了完全地揭露本技術之較佳實施例的目的而不加諸限制於其上。
1. 現存的方向性無線網路技術
1.1.WLAN系統
於WLAN系統中，802.11定義了掃描的兩種模式；被動及主動掃描。以下為被動掃描之特性。(a)新站(STA)，企圖加入網路，檢查各頻道並等待信標框直到最大頻道時間(MaxChannelTime)。(b)假如無信標被接收，則該新STA移動至另一頻道，因此節省電池電力，因為該新STA不會於掃描模式下傳輸任何信號。該STA應在各頻道等待足夠的時間以致其不會錯失信標。假如錯失了信標，則該STA應等待另一信標傳輸間隔(BTI)。
以下為主動掃描之特性。(a)想要加入本地網路之新STA傳送探測請求框於各頻道上，依據如下方式。(a)(1)STA移動至一頻道，等待進入框或探測延遲計時器截止。(a)(2)假如在計時器截止後並未檢測到框，則該頻道被視為未使用。(a)(3)假如頻道是未使用，則該STA移動至新頻道。(a)(4)假如頻道是使用中，則該STA使用一般DCF以獲得對於該媒體之存取並傳送探測請求框。(a)(5)STA等待所欲的時間週期(例如，最小頻道時間)以接收對於該探測請求之回應，假如頻道永不忙碌的話。STA等待更多時間(例如，最大頻道時間)，假如該頻道是忙碌的且探測回應被接收的話。
(b)探測請求可使用獨特的服務集識別符(SSID)、SSID列表或廣播SSID。(c)主動掃描被禁止於某些頻帶。(d)主動掃描可為干擾及碰撞之來源，特別假如許多新STA係同時地到達並企圖存取該網路的話。(e)主動掃描是一種供STA獲得對於該網路之存取的較快速方式(更快)，相較於被動掃描之使用，因為STA不需要等待信標。(f)於設施基本服務集(BSS)及IBSS中，至少一STA是醒著以接收並回應於探測。(g)網目基本服務集(MBSS)中之STA於任何應回應之任何時點可能不是醒著的。(h)當無線電測量活動為現行時，節點可能無法回覆探測請求。(i)探測回應之碰撞可能發生。STA可藉由容許其已傳輸最後信標之STA傳輸第一探測回應來協調探測回應之傳輸。其他節點可依循並使用後移時間及一般分散式協調功能(DCF)頻道存取以避免碰撞。
圖1描繪IEEE 802.11 WLAN中之主動掃描的使用，其描繪一個傳送探測之掃描站及兩個接收並回應於該探測之回應站。該圖形亦顯示最小及最大探測回應時序。值G1被顯示設為SIFS，其為確認之傳輸前的框間間距；而G3為DIFS，其為DCF框間間距，代表傳送器在完成後移週期後且在傳送RTS封裝前所等待的時間延遲。
1.2. IEEE 802.11s網目WLAN
IEEE 802.11s(於下文中為802.11s)是一種將無線網目網路能力加至802.11標準的標準。802.11s定義新類型的無線電站及用以致能網目網路發現的新發信，建立點對點連接，及透過網目網路以發送資料。
圖2闡明網目網路之一範例，其中非網目STA之混合係連接至網目STA/AP(實線)而網目STA係連接至包括網目入口之其他網目STA(虛線)。網目網路中之節點係使用802.11標準(用以發現鄰居)中所定義的相同掃描技術。網目網路之識別係由信標中所含有的網目ID元件以及探測回應框來提供。於一網目網路中，所有網目STA係使用相同的網目輪廓。假如網目輪廓中之所有參數均吻合，則該些網目輪廓被視為相同的。網目輪廓被包括於信標及探測回應框中，以致其網目輪廓可透過掃描而由其相鄰的網目STA所獲得。
當網目STA透過掃描程序而發現相鄰網目STA時，則該發現的網目STA被視為候選同級網目STA。其可變為該網目網路之成員(該發現的網目STA為該網目網路之成員)，並建立與該相鄰網目STA之網目同級。該發現的相鄰網目STA可被視為候選同級網目STA，當該網目STA使用如已接收信標之相同網目輪廓或者探測回應框指示該相鄰網目STA時。
該網目STA企圖將該已發現鄰居的資訊維持於網目鄰居表中，其包括：(a)鄰居MAC位址；(b)操作頻道數；及(c)最近觀察到的鏈結狀態和品質資訊。假如未檢測到鄰居，則該網目STA便採用該網目ID為其最高優先輪廓並保持為現行。用以發現相鄰網目STA之所有先前發信均被履行於廣播模式。應理解：802.11s並非針對具有方向性無線通訊之網路。
圖3描繪網目識別元件(網目ID元件)，其被用以公佈網目網路之識別。網目ID被傳輸於探測請求中(藉由想要加入網目網路之新STA)，以及於信標和信號中(藉由現存的網目網路STA)。長度0之網目ID欄位係指示通配網目ID，其被使用於探測請求框內。通配網目ID是一種防止非網目STA加入網目網路的特定ID。應辨識：網目站為一具有比非網目站更多特徵的STA，例如，如同使該STA運行為一除了用以滿足網目功能之某些其他模組以外的模組。假如該STA不具有此網目模組，則其不應被容許連接至網目網路。
圖4描繪網目組態元件，其被包含於由網目STA所傳輸的信標框及探測回應框中，且其被用以公佈網目服務。網目組態元件之主要內容為：(a)路徑選擇協定識別符；(b)路徑選擇量度識別符；(c)擁塞控制模式識別符；(d)同步化方法識別符；及(e)鑑別協定識別符。網目組態元件之內容連同網目ID係形成網目輪廓。
標準802.11a定義許多程序及網目功能，包括：網目發現、網目同級管理、網目安全性、網目信標和同步化、網目協調功能、網目電力管理、網目頻道切換、三位址、四位址、和延伸位址框格式、網目路徑選擇和傳遞、與外部網路之相互影響、網目內擁塞控制及網目BSS中之緊急事件服務支援。
1.3. WLAN中之毫米波
毫米波頻帶中之WLAN通常需要使用方向性天線以供傳輸、接收或兩者，來負責高路徑損失並提供足夠的SNR以供通訊。於傳輸或接收中使用方向性天線亦同時使掃描程序成為方向性。IEEE 802.11ad及新的標準802.11ay係定義透過毫米波頻帶之方向性傳輸及接收的掃描及波束形成之程序。
1.4. IEEE 802.11ad掃描及BF訓練
毫米波WLAN最先進系統之範例為802.11ad標準。
1.4.1. 掃描
新STA係操作於被動或主動掃描模式上以掃描特定SSID、SSID列表、或所有已發現SSID。針對被動掃描，STA係掃描含有該SSID之DMG信標框。針對主動掃描：DMG STA係傳輸含有所欲SSID或者一或更多SSID列表元件之探測請求框。DMG STA亦必須傳輸DMG信標框或履行波束形成訓練，在探測請求框之傳輸前。
1.4.2. BF訓練
BF訓練是BF訓練框傳輸之方向性序列，其係使用區段拂掠並提供必要的發信以容許各STA判定適當的天線系統設定以供傳輸及接收兩者。
802.11adBF訓練程序可被履行於三個階段。(1)區段位準拂掠階段被履行，藉此具有低增益(準全向性)接收之方向性傳輸被履行以供鏈結獲取。(2)精化階段被履行，其係加入接收增益及最終調整以供結合的傳輸及接收。(3)追蹤被接著履行於資料傳輸期間以針對頻道改變而調整。
1.4.3. 802.11ad SLS BF訓練階段
此係聚焦於802.11ad標準之區段位準拂掠(SLS)強制階段。於SLS期間，一對STA係交換其涵蓋不同天線區段之一連串區段拂掠(SSW)框(或者於PCP/AP上之傳輸區段訓練的情況下之信標)以找出提供最高信號品質之一者。第一傳輸之站被稱為啟動器，而第二者為回應器。
於傳輸區段拂掠(TXSS)期間，SSW框被傳輸於不同區段上，而配對節點(回應器)係利用準全向性型態來接收。回應器係從其提供最佳鏈結品質(例如，SNR)之啟動器判定天線陣列區段。
圖5描繪802.11ad下之區段拂掠(SSW)的概念。於此圖形中，提供一範例，其中STA 1為SLS之啟動器而STA 2為回應器。STA 1係拂掠通過所有傳輸天線型態精細區段，而STA 2係接收以準全向性型態。STA 2係將其從STA 1所接收之最佳區段回饋至STA 2。
圖6闡明區段位準拂掠(SLS)協定之發信，如於802.11ad規格中所實施者。傳輸區段拂掠中之各框包括關於區段倒數指示(CDOWN)、區段ID、及天線ID之資訊。最佳區段ID及天線ID資訊被回饋以區段拂掠回饋及區段拂掠ACK框。
圖7描繪區段拂掠框(SSW框)之欄位，如802.11ad標準中所利用者，具有以下所概述之欄位。歷時欄位被設為直到SSW框傳輸之結束的時間。RA欄位含有其為該區段拂掠之所欲接收器的STA之MAC位址。TA欄位含有該區段拂掠框之傳輸器STA的MAC位址。
圖8闡明SSW欄位內之資料元件。SSW欄位中所傳遞之主要資訊係如下。方向欄位被設為0以指示該框係由該波束形成啟動器所傳輸，且被設為1以指示該框係由該波束形成回應器所傳輸。CDOWN欄位為向下計數器，其係指示直至TXSS之末端的餘留DMG信標框傳輸之數目。區段ID欄位被設定以指示區段編號，含有此SSW欄位之框係透過該區段編號而被傳輸。DMG天線ID欄位係指示該傳輸器目前正使用哪個DMG天線於此傳輸。RXSS長度欄位僅在當被傳輸於CBAP而否則被保留時為有效。RXSS長度欄位係指明如由該傳輸STA所需的接收區段拂掠之長度，且被定義以SSW框之單位。SSW回饋欄位被定義於下。
圖9A及圖9B係描繪SSW回饋欄位。圖9A中所示之格式被利用在當被傳輸為內部子層服務(ISS)之部分時，而圖9B之格式被使用在當未被傳輸為ISS之部分時。ISS欄位中之總區段係指示該啟動器於該ISS中所使用之區段的總數。RX DMG天線子欄位之數字係指示該啟動器於後續接收區段拂掠(RSS)期間所使用之接收DMG天線的數目。區段選擇欄位含有該SSW欄位之該區段ID子欄位的該值，於其被接收以最佳品質(於緊接在前的區段拂掠中)的該框內。DMG天線選擇欄位係指示該SSW欄位之該DMG天線ID子欄位的該值，於其被接收以最佳品質(於緊接在前的區段拂掠中)的該框內。SNR報告欄位被設為來自其於緊接在前的區段拂掠期間被接收以最佳品質之框的SNR之值，且其被指示於區段選擇器欄位中。輪詢需求欄位係由非PCP/非AP STA設為1以指示其需要PCP/AP啟動與該非PCP/非AP之通訊。輪詢需求欄位被設為0以指示其該非PCP/非AP針對有關該PCP/AP是否啟動該通訊並無偏好。
2. 問題陳述
目前的毫米波(mmWave)通訊系統(如先前區段中所述)通常需大量地仰賴方向性通訊以獲得介於傳輸器與接收器之間的足夠鏈結預算。於目前的系統中，判定供使用之適當波束的程序需要顯著的發信負擔。例如，AP係以傳輸波束形成來傳輸多數信標框。
信標框被用於網路發現目的，亦即，被動掃描。為此原因，信標框被週期性地傳輸，以致其新STA可藉由在某時間週期中履行被動掃描以辨識網路之存在。
進一步使情況複雜，目前的技術係傾向於使用更精細的波束形成，其容許較高的天線增益以確保較佳的鏈結預算。然而，負擔問題在當STA利用更精細波束時被進一步惡化，因為STA將傳輸更大量的信標框以覆蓋足夠的傳輸角。
有鑑於此，重要的權衡存在於信標負擔與網路發現延遲之間。假如信標被頻繁地傳輸，則信標負擔會增加但容許新STA快速地找出現存的網路。假如信標被較不頻繁地傳輸，則信標負擔可被減少，然而，新STA將難以快速方式找出現存的網路。
當考量利用毫米波PHY技術以形成網目網路之工作時，此負擔兩難困境變得更嚴重。連接至網目網路之STA需發現所有相鄰STA以決定欲到達閘道/入口網目STA之最佳方式及這些相鄰STA之各者的能力。此表示加入網目網路之所有STA應具有信標之能力，其導致顯著的發信負擔。
因此，本發明被組態成處理這些目前及未來信標負擔挑戰。
3. 所揭露之有效率信標的優點
藉由利用提議的技術，毫米波通訊節點可形成網目拓撲網路而不造成顯著的發信負擔或網路發現延遲。所揭露的技術將信標劃分為兩種不同類型的信標信號：(1)通訊信標(同級信標)及(2)發現信標。產生這些分離的信標容許發現功能與網路維護功能之分離，因此STA可僅將必要的資訊嵌入至各信標之功能。以上述方式使用信標之此分離係減少了發信負擔。
所揭露之有效率信標技術係使用網路中之STA間的發現信標傳輸之協調，用以減少不必要的信標傳輸以利網路發現之目的。此技術係定義通訊收發器可如何用有效率的方式履行此協調之一組規則。所提議的技術係減少用於通訊(同級)信標傳輸之區段數，其容許傳輸信標框之減少。此技術係定義其容許具有減少的信標負擔之被動掃描及主動掃描兩者的一組規則。根據這些規則，新STA可發現具有有限網路延遲之現存網路。
4. 有效率信標實施例
4.1. 所考量的拓撲
圖10闡明mmW無線節點之網路的範例實施例10，其中網目STA(MSTA)節點12、14、16及18被彼此連接於網目拓撲中。新STA 20係掃描24(描繪方向22a-22n)潛在相鄰MSTA及成對節點之通訊媒體。
應注意：方向性傳輸或接收不是在所有時間於兩側上均為需要的。例如，一側可能正履行方向性傳輸或接收而另一側則否。此可能由於裝置之有限能力或應用程式需求，其中無須來自兩側之方向性傳輸(限制干擾/小距離)。
新節點可被組態以準全向性或方向性天線以供傳輸及接收。MSTA可類似地被設定以供使用全向性或準全向性或方向性天線以供傳輸及接收。至少一節點MSTA(或新STA)應被組態以方向性天線來提供足夠的增益以負責路徑損失並提供足夠的SNR給該鏈結。
新STA係掃描鄰居，無論是使用被動或主動掃描。新STA被組態成保持掃描直到其找出所有相鄰節點。在可用MSTA鄰居之列表被建構以後，做出有關與哪個鄰居連接之決定。此決定係考量應用需求、網路中之流量負載及無線頻道狀態。
4.2. STA硬體組態
圖11描繪節點硬體組態之範例實施例30。於此範例中，電腦處理器(CPU)36及記憶體(RAM)38被耦合至匯流排34，其被耦合至I/O路徑32以供給節點外部I/O，諸如至感應器、致動器等等。來自記憶體之指令被執行於處理器上以執行一實施通訊協定之程式。此主機機器被顯示組態以數據機40，其係耦合至射頻(RF)電路42a、42b、42c，至複數天線44a-44n、46a、46n、48a-48n，以傳輸並接收具有相鄰節點之框。
雖然三個RF電路被顯示於此範例中，但本發明之實施例可被組態以數據機40，其被耦合至任何任意數目的RF電路。通常，使用較大數目的RF電路將導致天線波束方向之較寬廣的覆蓋。應理解：所利用之RF電路的數目及天線的數目係由特定裝置之硬體侷限所判定。某些RF電路及天線可被除能在當STA判定其無須與相鄰STA通訊時。於至少一實施例中，RF電路包括頻率轉換器、陣列天線控制器，等等；且被連接至多數天線，其被控制以履行用於傳輸及接收之波束形成。以此方式，STA可使用多組波束型態以傳輸信號，各波束型態方向被視為天線區段。
天線區段係藉由RF電路之選擇以及由陣列天線控制器所控制之波束形成來判定。雖然有可能其STA硬體組件具有與上述一者不同的功能性分割，但此等組態可被視為已解釋之組態的變體。某些RF電路及天線可被除能在當節點判定其無須與相鄰節點通訊時。
於至少一實施例中，RF電路包括頻率轉換器、陣列天線控制器，等等；且被連接至多數天線，其被控制以履行用於傳輸及接收之波束形成。以此方式，節點可使用多組波束型態以傳輸信號，各波束型態方向被視為天線區段。
圖12闡明天線方向之範例實施例50，該些天線方向可由節點所利用以產生複數(例如，36)天線區段型態。於此範例中，節點係實施三個RF電路52a、52b、52c及連接天線，且各RF電路及連接天線係產生12個波束形成型態56a、56b、56c、直到56n、以及波束形成型態58和60；藉此稱之該節點具有36個天線區段。然而，為了解釋的清楚及簡單之故，以下段落係描述具有較少天線區段數之節點。應理解：任何任意的波束型態均可被映射至天線區段。通常，波束型態被形成以產生尖銳波束，但有可能其波束型態被產生以從多數角度來傳輸或接收信號。
4.3. 網目網路架構
4.3.1. 信標功能
毫米波網目網路中之信標的功能可包含：(a)針對新網目節點之網路發現及關聯；(b)同步化；(c)頻譜存取及資源管理。於文中所述之實施例中，用於上述功能之任何信號被稱為信標，因此用於那些目的之任何信號應被解讀為信標信號。於下一段落中，802.11信標被用以涵蓋此功能為一範例，然而，其他框可被用以滿足相同的功能。
4.3.2. 信標之類型
根據網路中之信標的不同功能，兩種類型的信標被提議於以下實施例中，其為通訊信標(或同級信標)及發現信標。
通訊或同級信標被用於同級之間的通訊，利用其已(先前)被設定之連接。此信標可被用以執行相關於以下之功能：維持同步化、波束追蹤及管理頻道存取和介於網路中之網目節點間的資源。各網目節點係拂掠僅相應於相鄰節點之方向的區段中之信標而傳輸信標至僅其鄰居。
發現信標被用於網路發佈及節點發現。發現信標被用以協助新節點找出並加入網目網路。現存的網目節點係拂掠其想要空間上覆蓋之所有方向上的發現信標。發現信標可通常被更不頻繁地傳輸(相較於同級信標)以避免來自其屬於不同網目網路之不同節點的不協調信標傳輸且限制干擾。
圖13A至圖13C係闡明經由範例(而非限制)所考量之簡單網路的形態。於圖13A中，範例實施例70被觀察到三個節點72、74、及76。於圖13B中，信標被顯示為傳輸自STA節點72，其顯示同級信標被拂掠76a、76b以其相應於最佳區段之方向而朝向節點74及76。於圖13C中，STA節點72係拂掠80發現信標以覆蓋來自78a、78b、78c、78d、及78e之特定空間區域。
圖14闡明跨越時間範圍100之網目節點的不同傳輸及接收週期98之範例實施例90。於此範例中，節點係操作於至少三個週期中，依據本發明。(1)信標間隔96為802.11中所定義的規律信標傳輸間隔。通訊或同級信標係以每一信標間隔被傳輸至節點相鄰同級。(2)發現週期94為其節點正在傳輸發現信標(除了同級信標外)之時間週期(信標間隔數)。在發現週期之外，僅同級信標被傳輸。信標主間隔92為節點重複其發現週期並再傳輸發現信標之週期。假如發現週期等於信標主間隔，則該節點便於所有時間傳輸信標並作用為一般802.11節點。於以上及文中所述之其他實施例中，應理解：發現信標無須具有一般信標之形式。發現信標可為拂掠跨越某些或所有波束方向以發佈網目網路並發現新節點的任何框。於該情況下傳送這些框之週期性或隔離動作可獨立於同級信標週期性來界定。
4.3.3. 信標主機及信標主功能
信標主機(BM)為在某時間週期所選擇以傳輸發現信標之節點。於任何時點，信標主機為傳輸發現信標之節點。許多節點可被選擇並排程以同時地傳輸發現信標，但於文中提出其中一次一信標主機被容許通過網路以去除干擾的情況。
信標主機之功能可包含以下：(a)發現信標之拂掠；(b)接收並處理新BM請求；(c)根據接收的BM請求以排程新的BM時程；(d)更新穩定狀態BM序列；(e)針對其加入該網目網路之新節點界定掃描接收方向；(f)針對其加入該網目網路之新節點的同級節點更新發現信標掃描方向。
4.3.4. 系統架構
4.3.4.1. 信標主機順序
該網目網路中之所有現用節點係依據選定的順序而變為信標主機(BM)。此順序保持為有效的直到新節點變為可由現存網目節點所發現。該BM順序被修改以致能新節點之有效率的發現。假如新節點加入網路，則穩定狀態BM順序將包括該新節點作用為BM之一輪。
圖15A至15D闡明信標主機概念。於圖15A中，網目節點A 112、B 114、C 116、D 118被顯示有新節點E 120。於圖15B中，節點C被觀察到接收來自節點B之訊息以告知其接收(由頂部的箭號所示)來自節點E之請求以加入該網路。後續信標主機(BM)可被選擇為節點B及節點A(暫時地)，如由圖15C中所見之陰影所描繪。接著假如節點E加入該網路，則BM之穩定狀態順序將包括它。
4.3.4.2.針對新節點之網目節點方向性被動掃描映圖
以下係考量情況，其中網目節點是處於閒置接收狀態，例如其沒有在傳輸也沒有排定接收來自同級節點之資料。此實施例提議一種針對網目節點之協調被動掃描模式，其中該些節點係方向性地監聽來自其想要加入該網路之新節點的探測請求。
圖16描繪該些節點所監聽之方向130，如由點圓錐形所見。特別地，節點132a被觀察到監聽於區134a，節點132b被觀察到監聽於區134b，節點132c被觀察到監聽於區134c，節點132d被觀察到監聽於區134d，節點132e被觀察到監聽於區134e，針對如此本地網目中所擁有的節點般多。可看出：這些監聽區被配置以提供涵蓋區域136之足夠的接收覆蓋，以致其請求被適當地接收自該區內之任何新節點。
這些方向可被中央單體所協調或者被本地所協調，且各節點可監聽其接收器天線型態區段之全部或子集。該些方向可根據目前網路排程而被動態地更新，或者根據平均鏈結使用而被更新以半靜態指派。於圖形中，可辨識其新網目節點之合作以覆蓋針對既定接收區域之信號接收。
4.3.4.3. 新節點主動掃描模式
於至少一實施例中，想要加入網目網路之節點可履行周圍網目節點之主動掃描。主動掃描可經由以下方式來履行：拂掠其橫跨由此節點之天線型態所支援的不同區段之探測請求。
圖17闡明傳輸於方向154a至154n之節點152的實施例150，於準全向性傳輸中之網目網路發現框的拂掠156期間。
4.4. 透過同級及發現信標之有效率的BF訓練
4.4.1. 同級信標更新
於方向性通訊(例如，60 GHz WLAN中)中，信標傳輸可被利用於本發明之至少一實施例中，成為其用以建立同級間之強韌通訊所需的BF訓練之部分。文中所述之發現信標可起始BF訓練，諸如(例如)使用SLS階段。
網目節點記錄來自BF訓練之最佳區段資訊，該BF訓練係於傳輸發現信標期間及緊接在其後發生。針對同級信標，網目節點係傳輸僅在相應於最佳區段之區段中的信標朝向同級網目節點。
圖18A及圖18B闡明提供額外堅固性之範例實施例，藉由履行傳輸於(包圍)已判定之最佳區段周圍的一或更多區段上。於圖18A中，節點A 172被看出相關於節點B 174，以最佳區段(路徑)為方向176。於圖18B中，與節點B通連之節點A具有最佳區段178b，但亦選擇一或更多額外區段178a、178c，於此最佳區段之各側上以增進通訊堅固性，特別有鑑於其節點B可相關於節點A而移動。
圖19闡明藉由網目節點之同級信標的傳輸之範例實施例190。常式開始192且檢查被履行194，假如信標間隔(BI)計時器已截止的話。假如其尚未截止，則計時器被遞減196在另一檢查被履行前。將注意：計時「迴路」之使用被顯示以供闡明之目的，然而，提供該些延遲(同步化)可由任何所欲的作業系統基元所履行，諸如線緒或多工環境內所利用的同步化及計時機制。
在BI計時器截止後，則區塊198初始化節點計數n，並接著擷取200最佳區段資訊S(n)朝向節點n，從最佳區段之記錄208。通訊信標之拂掠被履行202至區段S(n)±q上之節點n。檢查被接著做出204，假如任何節點仍須被檢查的話(n＜N)。假如有節點餘留，則節點值被更新206(例如，n=n+1於此範例中)至下一節點，且處理返回至步驟200於擷取最佳區段資訊。一旦所有節點均被檢查，則資料交換被履行210以同級網目節點且程序結束212。
圖20闡明訓練資料庫產生及更新之實施例230。在一些信標間隔(BI)之後，BF訓練可能需被更新。發現信標提供BF訓練之再新循環或者具有新同級節點之BF訓練。
程序開始232以發現信標被接收234自STA n，接續以最佳區段之記錄(來自最佳區段238之記錄)中的STA n之項目的擷取236。檢查240被做出以判定STA n是否具有最佳區段之該記錄中的項目。假如沒有此項目，則將一項目加入242最佳區段238之該記錄。否則，假如有現存的項目，則現存與目前資料被比較244且BF訓練資訊針對STA n而被更新246，在處理結束248之前。
4.5. 穩定狀態BM處置協定
4.5.1. 主信標切換
穩定狀態下之網路係移動(旋轉)信標主機於該些網路節點之間，諸如以依據本發明之至少一實施例的特定順序。
圖21闡明傳輸252之範例實施例250，其顯示於所有方向254(以及同級信標方向260a、和260b)上傳輸發現信標之信標主機，此外，關聯波束形成訓練週期(A-BFT)256及資料轉移間隔(DTI)258之傳輸被顯示。
圖22闡明同級信標超框格式之範例實施例270，其顯示一組傳輸272。具有同級連接性之節點仍繼續彼此地傳輸同級信標。於此範例中，同級信標被傳送274a至同級1，而同級信標被傳送274b至同級2。A-BFT傳輸274c被傳送給同級1，以及A-BFT傳輸274d被傳送給同級2。DTI傳輸276被顯示為傳送在A-BFT傳輸之後。應辨識：同級信標是易於協調的，因為方向及時序針對各同級鏈結是已知的。
該系統被組態於至少一實施例中，以致其切換同級信標之順序提供其所有節點在某時刻作用為信標主機。然而，應理解：亦考量實施例，其進一步根據選擇準則以控制信標主機選擇；或者其提供誘因(例如，網路訊息優先權)給參與為信標主機之那些。
同級信標以及發現信標攜載有關目前信標主機節點之資訊。同級信標以及發現信標攜載有關未來信標主機之資訊。此資訊可為將成為信標主機之下一節點的ID或者其判定進來的信標主機指派之序列ID。同級信標攜載相關於傳輸之排程的資訊以及針對此同級連接之同步化及資料傳輸所需的其他元件。發現信標是更簡單的且最好是(例如，於一或更多實施例中)僅用於網路發佈及發現目的。同級信標之A-BFT週期將攜載數個A-BFT槽，其係等於主動同級鏈結之數目，如圖22中所見。發現信標之A-BFT週期攜載較多數目的A-BFT槽，具有藉由同級節點及新節點之對於這些槽的隨機存取。
4.5.2. 用以管理主信標切換之同級信標
圖23A至圖23C描繪一種藉由同級信標以傳遞主信標發佈通過該網路之程序中的節點互動。於圖形中觀察到節點，包含MSTA A 292、MSTA B 294、MSTA C 296、MSTA D 298、MSTA E 300。於各圖形中，MSTA A 292被觀察到為信標主機，其正傳輸發現信標302於所有方向之拂掠304中。
一旦網目節點接管主信標規則，則其開始傳輸發現信標和同級信標(以其ID為目前信標主機)以及有關下個信標主機、序列ID或下個信標主機的資訊。同級信標將由其連接至主信標之節點所接收，以當作對於該主信標為現用並開始其規則的指示。主信標之同級開始傳輸同級信標至該網路中之其他網目節點，以發佈該網路中之該新主信標。於圖23A中，同級信標306a、306b對MSTA B294及MSTA B 296個別地發佈其新信標主機現在是現用的，以及計時器設定。接收該些同級信標(具有新主信標發佈)之各節點係將其傳遞至其同級。於圖23A中，舊MB發佈係從MSTA B 294被傳遞308至MSTA E 300。在特定數目的跳躍之後，該叢集應被告知有關採用其規則之新信標主機。直到網目節點透過其同級之一或主信標本身以接收新主信標啟動之發佈，其將持續傳輸舊主信標ID及計時器等於零。此係用以指示其該網路是處於變遷狀態。圖23B描繪新MB發佈從MSTA B 294被傳遞310至MSTA E 300，而舊MB發佈312被觀察到傳遞於MSTA E 300與MSTA D 298之間。於圖23C中，新MB發佈被觀察到從MSTA B 294被傳遞314至MSTA E 300，以時間BM時間值已被遞減兩次。
4.5.3. 新主信標選擇準則
於此實施例中，網路之節點係針對各主信標間隔而交替哪一者滿足信標主機之角色。在各主信標間隔上，一節點扮演信標主機之角色並傳輸發現信標於所有方向。
圖24A至圖24C闡明其扮演主信標之角色的不同節點之範例實施例330。於圖形中觀察到節點，包含MSTA A 332、MSTA B 334、MSTA C 336、MSTA D 338、MSTA E 340。於圖24A中，MSTA A 332為信標主機，其係傳輸發現信標342於所有方向之拂掠344中。其他節點B、C、D及E被觀察到僅於同級節點之間傳輸同級信標。於圖24B中，MSTA C 336已變為信標主機且正傳輸發現信標342於所有方向之拂掠344中；而類似地，於圖24C中，MSTA B 334承擔信標主機角色。主信標透過同級信標及發現信標以發佈有關目前和未來信標主機之資訊以及傳輸之時序。主信標改變之順序可被判定以任何所欲的方式，諸如隨機或者依據特定序列、依據可得性、或者針對各既定節點之其他準則。然而，應考量：假如節點可總是以任何方式「退出」，則分享將是不公平或更糟的，因為沒有信標主機可得。而於本發明之至少一實施例中，假如機制容許節點「退出」履行信標主機角色，則提供了誘因給參與的節點，諸如賦予它們透過非參與節點之通訊的同等優先權。
圖25A至圖25E闡明主信標中斷處置之範例實施例350，其將被詳細地描述於下一段落的末端。
4.5.3.1. 隨機主信標指派
圖26A及圖26B闡明用以部署隨機主信標選擇之協定的範例實施例390。該常式開始以圖26A中之等待392來接收同級信標，接著修改主信標選擇變數(其係藉由遞減394主信標倒數值而被描繪於此)，接著檢查該值是否已到達零，指示其所檢查到的新主信標應為現用。假如目前主信標仍為現用，則執行返回至區塊392。否則，進行檢查398以判定該節點是否為新主信標，根據檢查其先前被傳遞為上個信標主機之哪個節點是下個(後繼)信標主機。假如其並非新主信標，則執行返回至區塊392以等待接收同級信標。否則，假如該節點將為新主信標，則該節點便宣告其本身為主信標，並挑選後續主信標，於此係藉由使用隨機挑選400並設定倒數計時器來示範。將理解：於至少一實施例中，下個主信標可使用除了隨機選擇外之其他機制來選擇。
繼續圖26B，該主信標係履行其任務402，包括傳輸發現信標及同級活動(包括傳輸同級信標和接收其他同級信標)，接續以更新404主信標倒數，諸如透過此範例係藉由將其遞減。進行406檢查該主信標服務週期是否結束(是否主信標計數器=0)；而假如為否，則執行返回至區塊402以目前主信標仍履行其任務。否則，區塊408履行檢查：一同級信標是否報告新主信標。假如該一同級信標報告新主信標，則執行返回至圖26A之區塊392上的常式之開始處，否則便到達決定區塊410以檢查新主信標計時器是否已截止。假如時間已截止，則執行返回至圖26A中之區塊400，其中該節點係再次宣告其本身為信標主機並選擇後繼主信標。否則，假如計時器尚未截止，則執行返回至決定區塊408以再次檢查。
因此，上述流程圖顯示其目前主信標決定哪個節點將為下個主信標之程序。各網目節點具有其可透過一或更多跳躍而達到的其他網目節點之列表。於此範例中，下個主信標之選擇係隨機地發生自可達到節點之列表。目前主信標係透過同級信標及發現信標以將有關目前和未來主信標的資訊傳遞至該網路中之所有網目節點。目前主信標具有倒數欄位，用以指示何時其將停止傳輸發現信標以及何時新主信標應開始。從主信標接收同級信標之各節點將遞減倒數計時器並將已更新的倒數值傳遞至其同級，目前信標主機ID及下個信標主機資訊透過其同級信標而至其同級。此將確保其資訊傳播通過整著網路。
倒數計時器應橫跨整個網路而被同步化。每一節點應相關於固定時刻以調適倒數，其中計數器應被遞減(假如其通過該時刻時)。此被組態以解決當多於一BI係橫跨網目網路而被使用時之問題。假如所有網目節點均具有相同BI，則各節點應僅隨著各信標傳輸而遞減其倒數計時器。當倒數到達零時，則目前主信標便停止傳輸發現信標並假設其該新主信標將接管。
4.5.3.1.1. 管理新主信標中斷
新主信標應開始傳輸發現信標並傳送同級信標，其聲明該些已傳送信標中之主信標的規則。該網路中之其他節點將繼續傳輸同級信標，以其結束其工作之一者的主信標ID，以倒數計時器等於零直到具有新計時器發佈之新主信標透過該新主信標或一同級節點而被接收。
其結束其工作之主信標將等待接收該新信標主機接管之記號。此應透過從其同級節點之一接收同級信標，聲明該目前主信標為先前由其結束其工作之該主信標所選擇之一者。
於圖25A至圖25E中，程序350係針對當主信標(已結束其工作)並未接收到該新主信標開始其工作之任何指示時的情況來概述。因此，原始主信標將針對另一主信標循環再次主張主信標角色，並挑選將成為下個主信標之新節點。
於圖形中，節點MSTA A 352、MSTA B 354、MSTA C 356、MSTA D 358及MSTA E 360被顯示為彼此連接；於圖25A中，MSTA A 352為傳輸發現信標於所有相關方向362(於拂掠364中)之信標主機。同級信標366係提供關於以下之資訊：其為MSTA A之信標主機(BM)、其被示範為MSTA C 356之下個信標主機A、及BM計數器=x。於圖25B中，同級信標368指示其BM計數器已達到0，而MSTA A 352等待370 MSTA C 356開始作用為信標主機。然而，於此例中，通至MSTA C之通訊鏈結被打斷，或者MSTA C不是現用或願意履行BM角色。於圖25C中，節點MSTA B、MSTA C、MSTA D、及MSTA E仍傳送同級信標368，指示其BM計數器針對MSTA C為0以履行BM角色。接著於結束等待MSTA C以承擔BM角色時，目前BM於是介入372以繼續履行BM角色且其傳送同級信標以指示下個BM為MSTA E並傳送計數器=x。於圖25D中，遠方同級信標376仍指示其BM計數器=0等待MSTA C成為BM，但MSTA A已承擔BM角色374且正傳送同級信標以指示下個BM為MSTA E，並遞減BM計數器。於圖25E中，同級信標已傳播遍及該網路，且目前來自MSTA A 352之同級信標378係指示下個BM為MSTA E而BM計數器被更新至x-2。
4.5.3.1.2. 信標主機選擇更新元件
於加入新節點至該網路時，各網目節點中之選擇列表被更新以容許此新節點被選擇於某時點來作用為信標主機。主信標可將該節點加入至該列表，藉由溢流該網路之訊息以聲明對於網目節點列表之更新。節點軟體(協定)亦可履行此動作，藉由迫使最近主信標協助新節點挑選新節點以作用為主信標，就在其被允許進入該網路之後。節點將通知該新節點作用為信標主機並應更新其網目節點列表。
當節點離開該網路時，各網目節點中之選擇列表被更新以從該列表移除此新節點而因此將不被選擇於某時點來作用為信標主機。節點之此移除可使用該網路之訊息溢流(聲明對於網目節點列表之更新)而被履行或者藉由監督該網路中之節點的行為而被分佈。假如節點無法作用為信標主機於數個發現服務週期，則其將被移除自該列表。
4.5.3.2. 序列為基的主信標指派
圖27A及圖27B闡明用以部署序列為基的主信標選擇之協定(程序)的範例實施例430。序列係判定信標主機之角色被建立並更新之節點切換的順序，每次新的網目節點加入時。該常式開始432以等待接收同級信標，之後主信標計數器被更新434(舉所示之範例為遞減)，而計數器臨限值檢查436被履行以判定該計數器是否已到達末端值(於此情況下為零)。假如末端計數尚未到達，則執行返回等待於區塊432。否則，假如計數已截止，則執行檢查438該節點是否為新的主信標。假如其並非主信標，則執行移動至區塊448於圖27B。假如其為主信標，則該節點被宣告440為主信標而用於其歷時之計數器集為主機，接續以履行主信標任務442，示範以傳輸發現信標，連同於傳輸同級信標時之其同級任務，以及接收同級信標。主信標計數器被接著更新444，於此範例中係向下計數，以及執行檢查446其計數之末端是否已到達，其於此範例中是當其等於零時。假如計數之末端已到達，則執行移回至區塊432，否則執行返回至履行另一回的主信標任務442。從圖27B中之區塊448，看出其檢查被執行以判定同級信標是否已被接收有新的MB標籤。假如有新的MB標籤被接收，則執行返回至等待於圖27A中之區塊432，否則等待被履行450以接收具有新主信標標籤及非末端(於此範例中為非零)計數器之同級信標。接著針對時間截止執行452檢查於新主信標計時器。假如新主信標計時器尚未截止，則執行返回至區塊448於檢查具有新MB標籤之同級信標時，否則執行移至檢查454該節點是否為下個主信標(在失敗的節點後)。假如該節點並非新主信標，則執行返回至區塊448以檢查具有新MB標籤之同級信標。否則該節點為新信標主機且執行返回至區塊400，其中該節點宣告其本身為新主信標，並開始如此處理。
將注意：每次新節點加入該網路時，目前主信標便負責更新該序列並告知該些網路網目節點有關該更新。一旦各節點得知該序列及目前現用信標主機，則其將能夠得知下個信標主機以及其何時將發生。BM技術係由該些網目節點所傳遞以標記信標主機發現週期之開端及開始。
BM計數器(於此範例中為倒數計時器)於至少一實施例中被同步化橫跨整個網路。每一節點應相關於固定時刻以調適倒數，其中計數器應被遞減(假如其通過該時刻時)。此應解決當多於一BI係橫跨網目網路而被使用時之問題。假如所有網目節點均具有相同BI，則各節點應僅隨著各信標傳輸而遞減其倒數計時器。
一旦計時器到達其末端條件(諸如於所示之範例中為零)，則網目節點知道該新信標主機正接管。假如該網目節點為新信標主機，則其開始傳輸發現信標並設定BM計數器值。目前主信標係透過同級信標及發現信標以將有關目前和未來主信標的資訊傳遞至該網路中之所有網目節點。由目前主信標所傳送的信標具有計數器欄位，用以指示何時其將停止傳輸發現信標以及何時新主信標應開始。
從該主信標接收同級信標之各節點係將BM計數器修改朝向末端值，諸如遞減倒數計時器，並通過其同級信標以將已更新的BM計數器值傳遞至其同級(連同該目前信標主機ID及該序列ID)來確保此必要資訊傳播通過整個網路。新主信標開始傳輸發現信標並傳送同級信標，其聲明該些已傳送信標中之主信標的規則。
4.5.3.2.1. 管理新主信標中斷
假如在某等待時間後該新主信標並未開始其角色，則該序列中之下個主信標應接管並主張該主信標規則，設定計數器並開始通知該些網目節點。
4.5.3.2.2. 信標管理跳躍序列更新元件
該信標主機負責更新信標主機節點之該序列。該更新應為加入該網路之新節點或離開該網路之節點的結果。所散佈的資訊可為與一序列相關的序列ID之形式。各節點應能夠得知其在該序列中之位置。
4.5.4.觸發發現信標傳輸
實施該發現信標之一種方式是每當該網路中有新事件時觸發它。此表示發現信標之傳輸不需為週期性的。此事件可為：新節點傳送其由一網目節點所接收的探測請求、網目節點失去連接、或者其為了發現及波束形成原因而需於所有方向之信標或類似框的全拂掠之任何其他事件。此事件可能觸發一或更多網目節點傳輸發現信標。
4.6. 發現網目映圖
網目節點於無活動週期(無傳輸或接收)期間監聽並掃描其嘗試加入該網路之新節點。節點可監聽於準全向性模式以利能夠同時地掃描所有方向，雖然範圍是有限的。為了增加其掃描新節點之網目節點的範圍，於是由該系統選擇方向性天線操作於至少一實施例中。通常，使用方向性天線涉及一種各節點掃描所有方向之程序。
然而，假如該節點拓撲包含稠密的網路部署，則節點覆蓋將可能重疊，而本發明之至少一實施例則履行區域之協調，其中各節點將履行針對新節點之掃描，因此更有效率地覆蓋地理區域。
圖28闡明一範例實施例470，其中各節點被提供以負責一或更多其將連續地且單獨地監督的特定方向(每當該節點不傳輸或接收時)。此將有助於專注在該節點可用於某一方向之時間而非將其散佈於所有方向。於此範例中，發現映圖係由該些節點所合作地產生(其中各節點被配置一或更多特定方向來監督並掃描)。發現映圖可使用測量活動收集、該網路之拓撲資訊或某天線型態分析來產生。
於圖28所示之範例中，範例網目節點MSTA A 472被顯示指派區域474a及474b、網目節點MSTA B 476被顯示指派區域478a及478b、網目節點MSTA C 480被顯示指派區域482a及482b、網目節點MSTA D 484被顯示指派區域486、網目節點MSTA E 488被顯示指派區域490、網目節點MSTA F 492被顯示指派區域494、以及網目節點MSTA G 496被顯示指派區域498。因此，各網目節點負責應掃描之特定區域(方向)，每當其從事於與其網路中之其他節點的任何其他傳輸或接收時。
於本發明之至少一實施例中，分析單元計畫係根據在各區域上估計哪些潛在網目節點為覆蓋此區域者並選擇一者為專屬於此區域。決定區段之覆蓋區域的一種簡單散佈方式是藉由容許其位於視線中之區段，並可監聽各其他者的傳輸以關閉其中之一且考量其另一者為能夠達到所有其覆蓋區域。
圖29A至圖29C闡明判定新節點覆蓋區域之範例實施例510。於各圖形中，MSTA A 512及MSTA B 514被顯示有方向性天線區段516a(S1)至516d(S4)、及518a(S1)至518d(S4)，個別地。
於圖29A中，MSTA A 512及MSTA B 514係於視線中，並假設其因為MSTA A 512之方向516a(S1)可與MSTA B 514之方向區段518c(S3)通訊，則介於這些節點之間的任何節點可由該兩個區段之一所抵達。因此，這些區段之各者可主張此覆蓋區域為其發現區域。
於圖29B及圖29C中，預期的覆蓋區域520及522被個別地觀察到於MSTA A及MSTA B。於此實施例中，本發明根據收集測量以判定區域。於此範例中，連接至網目網路之行動站及其他站係收集有關其位置以及哪些節點可被看見的資訊。這些列表被集體地處理以形成介於其間的關係。結果是該些估計被產生自各區段之潛在覆蓋區域。位於該網路中之站越多，則這些節點區段之覆蓋區域的估計越準確。同時隨著節點移動並發現新節點，則更新被傳送以其可被發現之節點/區段的新集合。行動節點係看見及不再看見其他節點且形成其可被同時地看見之鄰居的新列表。這些列表被儲存並週期性地處理。
於至少一實施例中，採用集中式程序，其中節點係傳送位置的報告及已發現的區段列表至中央單體。中央單體係收集來自所有網路節點之所有列表並形成發現映圖。中央單體係傳送掃描映圖至各節點並通知其有關其發現區域，在處理該些已收集列表後。該些節點可週期性地或短暫地傳送其於一段時間週期所收集的所有列表之報告，一旦該節點位置或已發現區段改變以更新網路資訊時。
4.7. 新節點發現
該系統被組態成以致新節點可使用被動或主動掃描來於該網路中搜尋節點及發現鄰居。被動地掃描鄰居之新節點係找尋主信標之信標。該網路中之節點不會同時地傳送信標，且該網路中之每一節點得到機會以作用為信標主機。新節點應監聽來自附近節點之信標，一旦其作用為信標主機。
4.7.1. 完全被動新節點掃描
於至少一實施例中，新節點可僅使用被動掃描以連接至網目網路。此方式適於其不具有對於連接至該網路或發現所有鄰居之時間要求的節點。此係依據至少兩不同實施例而被履行。
4.7.1.1. 等待信標主機信標
新節點等待所有相鄰節點作用為主信標並接收其信標。在其等於節點總數乘以發現週期(主信標服務週期)之時間週期後，在第一主信標被接收後，該新節點應已完成掃描週期。假如該節點被調諧至僅被動掃描，於該序列為基的主信標切換中，當該新節點再次接收相同信標時其便知道其結束該掃描週期。依據此實施例，該新節點被組態成接著聯繫該目前主信標以被包括於主信標間隔中。目前主信標應更新各網目節點中之該信標主機序列或網目節點的該列表。發現週期可被調整以致其連接性延遲被容許新節點加入。新節點可利用準全向性或方向性天線以供掃描。
4.7.1.2. 觸發新節點許可
於此實施例中，新節點許可被觸發以回應於接收來自信標主機之信標。新節點係等待來自目前主信標之信標。一旦信標被接收，則此係觸發新節點許可協定。該新節點保持監聽主信標。假如該節點被調諧至僅被動掃描，於該序列為基的主信標切換中，當該新節點再次接收相同信標時其便知道其結束該掃描週期。於此實施例中，該新節點被組態成聯繫該目前主信標以開始該節點許可序列。目前主信標應更新各網目節點中之該信標主機序列或網目節點的該列表。該新節點之相鄰節點將依序地開始傳輸信標並主張暫時信標主機角色。發現週期可被調整以致其連接性延遲被容許新節點加入。該新節點可利用準全向性或方向性天線以供掃描。
4.7.2. 被動/主動新節點掃描
新節點可開始以被動掃描尋找來自目前信標主機之信標。假如節點接收來自該目前信標主機之信標，則其將告知該信標主機有關其存在且該目前信標主機係觸發新節點許可協定。假如該新節點並未接收任何信標，則其將傳送來自準全向性天線之探測請求或者於所有方向之多重探測請求。一旦網目節點接收該探測請求，則其將回應以一探測回應並通知該目前信標主機有關該新節點之存在。該目前信標主機將觸發新節點許可協定。該新節點可決定直接地傳送探測請求而無須尋找信標主機來減少連接時間。
4.7.3. 新節點許可協定
一旦該信標主機被告知有關該新節點存在，則其將觸發該新節點許可協定。該新節點可告知該目前信標主機本身其是否接收來自該信標主機之發現信標並可直接地與該信標主機通訊。其他網目節點可告知該目前信標主機有關該新節點之存在，當其接收來自該信標主機之探測請求時。該信標主機係排程活動以協助該新節點加入該網路。此係藉由以下方式來履行：中斷該目前排程的信標主機序列或未來指派、及排程該新節點周圍的節點以作用為針對一段等於或小於發現週期之時間週期的信標主機。 　　每一節點係將節點之列表儲存於其地理發現映圖中。此列表包括其為任何由此鄰居或節點所發現之新節點的潛在鄰居之節點。其發現該新節點之網目節點的地理發現映圖中之節點係作用為信標主機並依序傳輸發現信標於所有方向。該新節點(在發現第一網目節點後)係監聽更多發現節點於一段選定的時間週期。例如，該新節點可發現該些節點之一或更多者，其被排程以作用為信標主機且係位於首先發現該新節點之網目節點的地理發現區中。在該新節點發現計時器截止後，該新節點便結束其鄰居發現及掃描程序。該新節點係選擇欲連接之鄰居，並建立與網目網路之連接。信標主機選擇程序接著返回至正常操作並繼續未來選擇之該序列(在該新節點許可協定前)。該新節點係監聽同級信標，以利其從該些同級信標判定目前主信標。該新節點對該主信標傳送一請求以作用為未來主信標(假如其被要求傳輸發現信標的話)。該主信標係處理該請求並將該新節點加至該目前序列，或者更新各網目節點中之MB節點的列表。該主信標係判定該些發現信標將被使用，以及假如其被要求的話。於利用其可由任何節點所到達的主信標外之集中式單體的至少一實施例中可履行以下程序：排程新主信標以協助該新節點、將該新節點加入至該些節點中之未來可能主信標的該序列或該列表、及判定針對節點之發現方向。
該新節點可保持監聽一段夠長的時間週期以確保其所有附近節點均有機會作用為主信標，而因此所有鄰居已被發現或者可要求該網目節點藉由觸發該新節點許可協定以加速該發現程序。然而，等待附近節點之一作用為主信標之程序可能是耗時的，假如該網路具有許多節點或假如主信標服務間隔很長的話。
圖30為回應於BM覆蓋區域內之被動掃描的新節點許可之範例實施例530。該圖顯示介於新節點432、鄰居1節點534、鄰居2節點536、鄰居3節點538、信標主機540與網目節點542之間的通訊。該信標主機(BM)係觸發該序列以改變BM來協助該新節點快速地加入該網路。該BM係傳送BM排程更新以迫使該新節點周圍的其他節點傳送發現信標。該新節點532係監聽其傳送自主信標540之發現信標，隨著其傳送發現信標於所有方向544、548及546。於此範例中，該新節點係於信標主機540之範圍中，隨著其接收發現信標544，以供其傳送回應550。目前信標主機540發佈552信標554、556、558、560、561。於某些例子中，該信標主機係傳送該排程及某些資訊561以協助該新節點亦找到鄰居。該新節點接收發現信標568自新信標主機鄰居3節點538，其傳送這些發現信標於所有方向562、564、566。該新節點係回應570以一信標回應。類似地，發現信標被傳送於所有方向572，包括方向574、576及578，藉由後續信標主機鄰居2節點536。接著發現信標被傳送於所有方向580，包括方向582、584及586，藉由後續信標主機鄰居1節點534(以供該新節點係傳送信標回應588至)，接續以欲加入該網路之登錄請求590。該信標主機接著更新信標主機排程並將其傳送出594、596、598、600及602至所有節點。
圖31闡明回應於BM覆蓋區域內之主動掃描的新節點許可之範例實施例610。該圖顯示介於新節點612、鄰居1節點614、鄰居2節點616、鄰居3節點618、信標主機620與網目節點622之間的通訊。一BM為現用，但是當新節點被檢測到時，則該BM序列便改變以將相鄰節點加入至該新節點以加速發現程序。
從以上可看出：該節點可選擇主動地搜尋(依據本發明之實施例)鄰居，藉由傳送探測請求於所有方向、或使用準全向性天線以傳送該探測請求。從該些網目節點之一接收探測回應(回應於其探測請求)的該新節點係觸發該新節點許可協定以啟動。該新節點許可協定係中斷其由該目前主信標或該目前序列所挑選的下個主信標並迫使該些相鄰節點至該新節點以依序地作用為主信標，以提供該新節點機會來快速地發現附近的鄰居。可能的相鄰網目節點之判定可藉由定義各節點或區段之地理發現映圖來履行。各節點或區段之地理發現映圖代表一列表，其係定義潛在相鄰節點/區段(假如該新節點係由該節點或區段所發現的話)。在該新節點發現所有其鄰居並連接至該網目網路之後，該目前主信標係負責將該新節點加入至各節點上之可用節點的列表，或該主信標列表(根據該網目中所使用之主信標選擇方法)。
4.7.4. 地理發現區
節點之地理叢集被產生給各MSTA或MSTA區段。針對各節點區段，此區段所覆蓋之區域係代表此區段之足跡。可能的相鄰節點、或節點區段(其可被發現於此區段之足跡中)之集合包含地理發現節點或區段集。此集合含有其可由任何新節點(由此區段所發現或者於此區段中)所看見的節點或區段。並非此集合之所有成員均應被該新節點所發現，但是其代表所有可能的潛在鄰居。於至少一實施例中，此集合被更新於新節點加入該網路之任何時刻，以包括新MSTA加入。此集合可使用測量活動收集、該網路之拓撲資訊、或某形式的天線型態分析來建構。
圖32闡明節點或區段地理發現集(區段覆蓋區域)之範例實施例710。該圖形係描繪具有區段718a至718d之節點MSTA A 712、具有區段720a至720d之MSTA B 714、及具有區段722a至722d之MSTA C 716，描繪其重疊天線方向區段。從圖形可看出其由MSTA A 712(區段3(S3)718c)所發現之任何節點可同樣地具有MSTA C 716(S1)722a及(S2)722b、及/或MSTA B 714(S4)720d為鄰居。由MSTA B 714(S1)720a所發現之任何節點將僅具有MSTA A 712(S2)718b為潛在鄰居。地理發現區之形成可由該系統所履行，透過該網路中之測量報告或者藉由利用分析單元計畫程序。
於至少一實施例中，分析單元計畫係根據估計節點之區段的各覆蓋區域上之潛在鄰居並載入該節點區段上之該列表。為了透過測量報告以產生此列表，可使用集中式或分散式程序。各節點/區段係保存其可由此節點/區段所發現之相鄰節點/區段的列表。這些列表被集體地處理以形成介於其間的關係，並產生一估計各區段之潛在鄰居的結果(假如該區段被發現的話)。存在於本地網路中的節點越多，則該些發現區的結果估計將越準確。此外，隨著節點移動並發現新節點，更新被傳送以其可被發現之節點/區段的新集合。行動節點係被發現，而其他節點則看不見，以其他節點形成其可被同時地看見之鄰居的新列表。這些列表被儲存並週期性地處理。
於集中式程序中，節點係傳送各區段之相鄰列表至中央單體。中央單體係收集來自所有網路節點之所有列表並形成地理發現區。中央單體傳送地理發現區集至各節點，在處理該些收集的列表後。於至少一實施例中，該些節點(週期性地或短暫地)傳送其涵蓋一段時間週期所收集之所有列表的報告，一旦該相鄰列表改變以更新網路資訊時。
於分散式程序中，節點係傳送這些列表之各者至這些列表之所有成員。於此情況之至少一實施例中，在該列表被更新之時刻，其被傳送至該列表之所有成員，在該節點看不見該列表成員之任一者以前。一旦節點接收來自另一節點之列表，則其將加入該列表之所有成員至其所被接收自之該區段的發現區。
圖33闡明範例實施例730，當作圖32中所示之情況的變異，其係描繪一移動並形成新列表之節點的情況。這些列表被用以更新針對這些鄰居(如表中所示)之地理發現區集。該圖形係描繪具有區段718a至718d之節點MSTA A 712、具有區段720a至720d之MSTA B 714、及具有區段722a至722d之MSTA C 716，描繪其重疊天線方向區段。行動節點被顯示為移動通過其與三個固定節點相關的天線區段，具有看見為740a至740f之行動節點中間位置，隨著新列表被產生在當鄰居關聯從MSTA A 712 (S4)(成為L1 740a上之唯一鄰居)改變，至L2 740b上之MSTA A 712 (S4)及MSTA C 716 (S1)，至MSTA C 716 (S1)(成為L3 740c上之唯一鄰居)，至L4 740d上之MSTA A 712 (S3)及MSTA C 716 (S1)，至L5 740e上之MSTA A 712 (S3)、MSTA C 716 (S1)、及MSTA B 714 (S4)；以及最終至L6 740f上之MSTA A 712 (S3)及MSTA B 714 (S4)。
表1詳述圖33之範例的鄰居列表及發現區更新，針對移動節點位置L1 至L6 之各者。
4.7.5. 新節點發現協定
圖34A及圖34B闡明用以發現及加入網目網路之新節點的程序之範例實施例750。程序開始752且新節點搜尋等待754發現信標，諸如於其等於X之特定時間週期。此計時器可具有許多值以定義操作之多數模式。於區塊756，針對從主信標所接收之發現信標執行檢查。假如發現信標被接收，則執行向前移動至區塊764，否則到達決定區塊758，其係檢查初始發現MB計時器(X)是否已截止。假如該時間週期尚未屆期，則執行回到區塊754，否則其移動至區塊760以傳送探測請求，並接著檢查762探測回應是否被接收。假如無探測請求被接收，則其回到區塊760以傳送另一探測請求。否則，假如回應被接收，則其移至區塊764以接收發現信標並繼續以檢查766(於圖34B)，其檢查第二發現MB計時器是否已截止。假如無截止，則執行移回至區塊764(於圖34A中)，否則，隨著第二發現MB計時器截止，在區塊768建立從新節點至其鄰居之連接，而接著新節點以該MB登錄770為未來MB，且該程序結束772。
於此實施例中，以下為較佳的機制，該BM時序計數器X係藉由該機制來處置。假如X等於其最大值，則此表示該節點處於完全被動模式且將僅等待來自網路信標主機之發現信標。假如X等於零，則該節點將不等待發現信標且將直接進入主動掃描。假如X等於中間值(介於0與「無限大」之間)，則其將給予該節點機會來接收發現信標，假如發現信標在該節點附近的話，而假如不是的話則其將切換至主動掃描。
假如發現信標被找到，則該新節點係保持於被動掃描以預期來自附近網目節點之更多發現信標。假如無發現信標被找到，則該新節點切換至主動掃描並傳輸探測請求自準全向性天線或者依序地於所有方向。當該新節點接收器探測回應時，其便切換至被動模式並開始掃描發現信標。針對發現信標之搜尋係持續於某特定計時器值；且在此之後，該新節點結束其掃描並建立與該網路之連接。該新節點傳送登錄請求至信標主機或中央控制器以被包括於信標主機未來排程中。
4.7.6. 用以處置新節點之目前BM協定
圖35闡明一信標主機處置新節點許可程序之範例實施例790。目前BM被通知有關新節點，藉由新節點回應於其被傳輸於所有方向的該些發現信標之一、或者透過其經由網目網路而被傳遞至MB之發佈框。信標主機係更新信標主機節點之未來排程並通知網路網目節點。信標主機係透過同級信標以將待排程節點之新序列或列表傳播至整個網目網路。在數個新信標間隔後，新信標主機排程應為整個網目網路所已知的。目前主信標停止傳輸主信標且新指派的節點正發生。
常式開始792並等待794新節點發佈。於接收到新節點發佈時，檢查796該新節點是否回應於該發現信標。假如該新節點並未回應於該發現信標，則區塊798到達以檢查網目節點是否發佈該新節點。假如新節點發佈並未發生自發現信標或網目節點發佈，則執行回到區塊794以等待新節點發佈。否則，假如新節點發佈並係發生自發現信標或網目節點發佈，則執行到達區塊800，其中係依據地理發現區以對未來主信標履行更新，且到達區塊802，其係在程序結束804前停止傳輸發現信標。
4.8. 集中式發現信標管理
於此範例實施例中，集中式單體係履行其被指派給該信標主機之一或更多角色。集中式控制可協助延伸至該網路之控制器的程序，以許可新節點或更新該網路之排程及掃描方向性。於此實施例中，節點無須得知目前信標主機，但其應能夠與中央控制器通訊。中央控制器係負責：選擇未來信標主機或更新該序列、協調新節點信標主機排程、處置其中節點被關閉或具有故障問題之情況、及處置該網路之發現映圖。在無現用信標主機(以及無週期性發現信標傳輸)之情況下，中央控制器係負責在檢測到某些事件(諸如新節點加入或失去連接)後觸發發現信標之傳輸。此可包括觸發一或更多網目節點發現信標傳輸。同時此程序可包括協調這些信標於那些網目節點之間的傳輸。
圖36A、圖36B、及圖37闡明用以許可如由中央控制器單體所協調之新節點的網路程序之範例實施例810、910。於圖36A及圖36B中，該新節點係位於信標主機之覆蓋範圍以外；而於圖37中，該新節點係位於信標主機覆蓋範圍以內。
假如該新節點接收來自該信標主機之信標，則其將該信標主機，且該信標主機係與該中央控制器通訊以排程相鄰節點來協助該新節點。
於圖36A及圖36B中，數個網路單體被描繪為尋求加入該網路之新節點812、鄰居1節點814、鄰居2節點816、鄰居3節點818、信標主機820、中央單體822及網目節點824。參考圖36A，發現信標被產生826於所有方向，從信標主機820朝向828新節點812、朝向830中央單體822、及朝向832鄰居816。將注意：這些發現信標不會到達該新節點。
因為該新節點並未接收器發現信標，所以其產生834探測請求於所有方向，看見為朝向836鄰居2節點816、朝向838鄰居1節點814、及朝向840鄰居3節點818。回應於此，鄰居1節點814係傳送探測回應842至該新鄰居，且其發佈844該新節點至中央單體822。接著發佈信標主機排程更新846係由中央單體822所產生，以發佈848、850、852、854、及856向外至除了該新節點之外的節點。當有幫助時，其發現該新節點之鄰居係傳送一框給該新節點以通知該節點有關新排程並提供某些額外的資訊(其係有助於與其他鄰居之波束形成)。
鄰居3節點818被排程為新暫時信標主機並產生858發現信標於所有方向860、862、864。
於圖36B中，新節點812係產生信標回應866給鄰居3節點818。接著鄰居2節點816產生868發現信標於所有方向870、872及874。接著鄰居1節點814產生876發現信標於所有方向878、880及882。潛在鄰居必須傳送信標於所有方向以與該新節點波束形成。回應884係從該新節點被產生至各鄰居之最佳信標。該新節點可僅接收其於所有方向傳送的信標之一者或可能一些。新節點回應可接續以該新節點傳送BM登錄請求886至中央單體822。中央單體822係傳送出890、892、894、896、898、900信標主機排程更新888至所有單位。
於圖37實施例910中，數個網路單體被描繪為尋求加入該網路之新節點912、鄰居1節點914、鄰居2節點916、鄰居3節點918、信標主機920、中央單體922及網目節點924。信標主機920係傳送926發現信標於所有方向928、930及932，於此情況下係以這些信標到達該新節點。新節點912係回覆以信標回應934至信標主機920，其發佈936該新節點至中央單體922。中央單體接著發佈938信標主機排程至所有節點940、942、944、946、948，除了新節點912之外。當有幫助時，其發現該新節點之鄰居係傳送一框給該新節點以告訴該節點有關新排程以及某些額外資訊(其係有助於與其他鄰居之波束形成)。鄰居3節點918產生950發現信標於所有方向952、954、956。新節點912係回覆以信標回應958至鄰居3節點918。鄰居2節點916產生960發現信標於所有方向962、964、966。將注意：若該新節點並未回應於此，則極可能其超出範圍。鄰居1節點914產生968發現信標於所有方向970、972、974。新節點912係回覆以信標回應976至鄰居1節點914。新節點912傳送登錄請求978至中央單體922。中央單體922接著發佈980信標主機排程至所有節點(包括該新節點，因為其現在被排程為信標主機)982、984、986、988、990、992。
因此，有鑑於上述，可看出假如該新節點係藉由傳送探測請求並接收探測回應以找到相鄰節點，則該相鄰節點將與該中央控制器通訊以排程該相鄰節點來協助該新節點。該中央控制器係更新信標主機排程以協助該新節點並管理回到先前排程，當該新節點許可協定被完成時。於該新節點連接至該網路時，其可傳送登錄請求至該中央控制器以被包括於未來信標主機排程中並調整其發現掃描映圖。中央控制係藉由更新網路信標主機排程及發現掃描映圖遍及整個網路來回應。
4.9. 針對新節點鄰居發現之有效率的網目合作
一旦網目節點被通知該新節點之存在(無論透過被動或者主動掃描)，則網目便協調該些網目節點之間的發現程序。節點被排程以傳輸其網路發佈框於所有方向，在資料轉移間隔(DTI)週期期間，其係作用為如發現信標之相同功能但可被傳輸於DTI週期中。各網目節點係重複信標之傳輸於許多循環，取決於該新節點之能力。在該網目節點被完成之後，新網目節點開始傳輸其發佈框。在各發佈框之傳輸循環的結束時，於該些天線區段之各者中，一槽被指派給SSW框交換。於至少一實施例中，一時間週期被保留給同級鏈結建立，在所有循環及SSW槽之傳輸的結束時。在規律框之信標傳輸的時刻，假如該新節點被連接至該網目節點，則同級信標及指派的SSW槽被加入且專屬於具有MSTA B之新節點。
圖38A及圖38B描繪介於MSTA A 1012、MSTA B 1014、MSTA C 1016之間的上述程序之範例實施例1010。於圖38A中，可看出信標1030、1032、1034，其具有在輔助發現週期1018前之ABFT及DTI週期。於此輔助發現週期中，看見發佈框1022、1024、1026，介於其間為SSW框交換1020，接續以可能的鏈結設定槽1028。於圖38B中，信標被傳送1036、1038、1040，接續以ABFT及DTI通訊。
此技術將避免對於該網目網路中所使用之信標主機切換協定的任何中斷，其中其無須切換該信標主機以協助該協定中之該新節點。
4.10. 簡化的有效率信標模式
於此段落中，描述操作之簡單模式。網目節點被指派主信標角色於週期性序列中。各網目節點被指派時間來開始傳送發現信標、用以作用為信標主機之信標數(發現週期)及用以重複其角色之週期(主信標間隔)。中央單體或網目節點可負責管理此操作。若無中央單體，此資訊之部分亦可被定義於網目輪廓(發現週期及主信標週期)中。網目節點可隨機地從預定槽或藉由頻道感應以挑選欲開始其發現週期的時間。
當新節點嘗試加入該網目網路時，其可被動地監聽主信標間隔以接收於不同發現週期所傳輸之所有信標。網目協助之形式可藉由介於該些網目節點之間的協調而被應用，在一網目節點發現該新節點之後。此係藉由排程節點以傳送信標於DTI週期中，如圖38A及圖38B中所見。協助之另一形式係藉由迫使該新節點傳輸探測請求於所有方向並迫使該些網目節點監聽來自該新節點之探測請求。
4.11新框格式
4.11.1. 信標回應
當新節點(STA)正使用被動掃描並發現信標時此框是需要的。新STA係傳送信標回應以通知該發現的STA有關其存在。此框亦可被用以觸發波束形成(假如需要的話)。於至少一實施例中，協助請求訊息之框含有以下資訊：(a)NSID-指示待協助的新STA；(b)SSID/SSID列表-提供該新STA正嘗試連接之SSID的列表；(c)DMG能力-指示新STA支援的能力；(d)網目ID-網目識別元件；(e)協助請求旗標-指示該新STA是否請求網目發現協助；(f)波束形成訓練請求-指示新STA是否請求波束形成訓練；(g)信標ID-MSTA發現信標ID；(h)波束ID-傳輸波束ID於信標回應訊息之方向傳輸的情況下；(i)訊息計數器-假如框被傳輸多次自全向性/準全向性天線時的訊息計數器。
4.11.2. 信標回應ACK
此訊息框係從發現的MSTA被傳送至新STA，於被動掃描之情況下，以確認該信標回應訊息之接收並設定網目發現協助階段。於至少一實施例中，信標回應ACK訊息之框含有以下資訊：(a)協助確認-提供網目協助確認；(b)新STA最佳傳輸波束-指示針對該新STA之最佳傳輸波束，假如該新STA係方向性地傳輸該信標回應的話；(c)協助資訊-協助協調資訊。
4.11.3. 發現信標
此為類似於一般802.11 DMG信標框之框但具有某些元件以容許額外特徵。這些框係由信標主機所傳輸於所有方向以協助發現及發佈該網路。此框含有供新節點發現該網路之特定細節且係不同於其意欲同步化並管理網目同級和已連接STA之同級信標。802.11 DMG信標之許多元件可被移除或被視為選擇性的，假如為新節點發現所不需要的。一旦該節點被連接至該網目網路，則其可透過同級信標以接收所有已省略的資訊。此為極輕(低負擔)的信標且具有基本資訊以供節點：發現網目節點、形成連接及開始接收同級信標。於至少一實施例中，協助回應訊息之框含有以下資訊：(a)信標類型-發現或同級信標；(b)目前BM倒數計時器-對於下個BM循環之倒數計時器。
4.11.4. 同級信標
此為類似於一般802.11 DMG信標框之框但具有某些元件以提供額外特徵。這些框係由所有節點所傳輸至其同級STA於其個別方向或者僅於其方向附近。此信標被用於信標功能，如同步化、頻譜及頻道管理。此資訊容許該網路中之節點管理該網路並傳播信標主機資訊。802.11 DMG信標之許多元件可被移除或被視為選擇性的，假如其不是目前網目STA所需要的且僅表示新節點發現及網目形成。於至少一實施例中，協助回應訊息之框含有以下資訊：(a)信標類型-發現或同級信標；(b)目前BM ID-目前信標主機之節點ID；(c)BM選擇準則-隨機的或序列為基的；(d)未來BM ID或BM序列-指明下個BM ID或BM序號；(e)目前BM倒數計時器-對於下個BM循環之開始的倒數計時器；(f)延伸信標主機資訊-假如其具有一值，則其指示有更多資訊被附加至同級信標以協助BM更新；(g)發現週期-形成發現週期之BI數目；(h)信標主機間隔-形成信標主機間隔之BI數目。假如延伸信標主機資訊被定義，則該信標含有欲形成某動作所需的某資訊元件。
4.11.4.1. 新節點發佈訊息
此資訊元件被用以通知該目前信標主機有關其由該網路中之某網目節點所找到的新節點之存在。找到該新節點之該節點係形成此元件，而其他節點係將其傳遞至該目前BM。於至少一實施例中，協助回應訊息之框含有以下資訊：(a)新節點ID-發現或同級信標；(b)發現節點ID-目前信標主機之節點ID；(c)發現節點區段ID-其發現該新節點之節點的區段；及(d)新節點能力-新節點報告的能力。
4.11.4.2. 信標主機暫時排程更新
此資訊元件被用以中斷並更新該信標主機之排程。此可由該系統所使用，假如新節點加入該網路且為其排程發現活動的話。於至少一實施例中，協助回應訊息之框含有以下資訊：(A)已排程信標主機之數目-其被緊急地排程以協助該新節點的信標主機之數目；(b)新節點ID-待協助之新節點的節點ID；(c)BM1、BM2、BM3、...-用以作用為主信標之已排程節點的節點ID之列表。
4.11.4.3. 登錄請求
此係用以通知該目前信標主機其新節點係請求登錄為未來信標主機。節點亦可決定不作用為信標主機於某時刻，並接著切換以致能信標主機選擇。此請求旗標容許其他節點針對未來發現循環而排程此節點。於至少一實施例中，協助回應訊息之框含有以下資訊：節點ID-其必須登錄為未來BM之該節點的ID。
4.11.4.4. 信標主機排程更新
此係用以通知該網路中之節點有關在穩定狀態下之新更新，信標主機切換更新。此可為加入新節點或者從目前節點列表或目前序列移除節點的形式。於至少一實施例中，信標主機排程更新包括以下欄位：(a)欲更新之節點的數目-其加入或移除自該列表或序列之信標主機的數目；(b)新節點ID-針對將被加入或移除自節點列表或序列之節點的節點ID；(c)動作-加入或移除節點；及(d)新序列-針對在加入或移除該些新節點後之列表的新已更新序列。
5. 概述
具有方向性傳輸之無線通訊系統/設備/方法，其係履行信號之傳輸，該些信號協助針對網目網路發現之掃描以及該網目網路中之同級STA間的鏈結之維持，包含：(a)STA傳輸第一類型的信標以維持現存鏈結於一或更多相鄰同級STA之間，其中(a)(i)第一類型的信標含有時間同步化及資源管理資訊；(a)(ii)STA以減少數目的天線區段來傳輸該些第一類型的信標；(b)STA傳輸第二類型的信標以協助針對新加入STA之網路發現，其中(b)(i)該些第二類型的信標含有其被用於操作網路之識別的網目網路輪廓資訊；(b)(ii)STA利用該網路中之其他STA間的協調來傳輸該些第二類型的信標。
除了上述之外，於至少一實施例中，搜尋附近可用網路之STA係履行主動掃描或被動掃描，該STA係傳輸信號以告知該網路發現之意圖。
除了上述之外，於至少一實施例中，於接收到告知該網路發現之該意圖的該信號時，該現存網路中之一STA或更多係排程發現信標之傳輸朝向搜尋可用網路之該STA。
除了上述之外，於至少一實施例中，一接收告知該網路發現之該意圖的該信號之STA係傳輸已接收資訊之子集至該網路之排程單體，該網路之該排程單體收集來自該網路中之STA的資訊、判定該發現信標之傳輸時間和傳輸STA、及告知該傳輸STA有關該發現信標之該傳輸時間。
除了上述之外，於至少一實施例中，接收該發現之該傳輸時間的STA係傳輸如由該已接收資訊所指示的發現信標。
除了上述之外，於至少一實施例中，STA係從其相鄰同級STA收集有關新加入STA之資訊，及判定發現信標之該傳輸的時序，及傳輸如所判定之發現信標。
除了上述之外，於至少一實施例中，網目STA可於資料傳輸週期期間協調所有方向上之網路發佈框的傳輸至新節點，以協助快速鄰居發現。
在所提出之技術中所描述的提升可被輕易地實施於各個毫米波傳輸器、接收器及收發器內。亦應理解：現代傳輸器、接收器及收發器最好是被實施以包括一或更多電腦處理器裝置(例如，CPU、微處理器、微控制器、電腦致能ASIC，等等)及相關的記憶體儲存指令(例如，RAM、DRAM、NVRAM、FLASH、電腦可讀取媒體，等等)，藉此該記憶體中所儲存之編程(指令)被執行於該處理器上以履行文中所述之各個處理方法的步驟。
該些電腦及記憶體裝置未被描繪於圖形中以利於闡明之簡化，因為本技術領域中具有通常知識者係理解其用以執行涉及各種現代通訊裝置之步驟的電腦裝置之使用。所提出之技術不限制有關於記憶體及電腦可讀取媒體，只要這些為非暫態的，而因此不構成暫態電子信號。
亦將理解：這些計算系統中之電腦可讀取媒體(記憶體儲存指令)是「非暫態的」，其包含電腦可讀取媒體之任何及所有形式，唯一例外是暫態、傳播信號。因此，所揭露的技術可包含任何形式的電腦可讀取媒體，包括其為隨機存取(例如，RAM)、需要週期性再新(例如，DRAM)的那些；其隨著時間而退化(例如，EEPROMS、碟片媒體)的那些；或者其針對僅短時間週期及/或僅於電力存在時儲存資料的那些，唯一限制為其術語「電腦可讀取媒體」不可應用於其為暫態的電子信號。
本技術之實施例可被描述於文中，參考依據該技術、及/或程序、演算法、步驟、操作、公式、或其他計算描繪之實施例的方法及系統的流程圖闡述，其亦可被實施為電腦程式產品。於此方面，流程圖之各區塊或步驟、及流程圖中之區塊(及/或步驟)的組合、以及任何程序、演算法、步驟、操作、公式、或計算描繪可被實施以各種手段，諸如硬體、韌體、及/或軟體，包括電腦可讀取程式碼中所嵌入的一或更多電腦程式指令。如將理解者：任何此類電腦程式指令可由一或更多電腦處理器所執行，包括(非限制)通用電腦或特殊用途電腦、或其他用以製造機器之可編程處理設備，以致其在該些電腦處理器或其他可編程處理設備上執行的該些電腦程式指令係產生用以實施所指明的功能之手段。
因此，文中所述之流程圖的區塊、以及程序、演算法、步驟、操作、或計算描繪係支援：用以履行指定功能之手段的組合、用以履行指定功能之步驟的組合、及用以履行指定功能之電腦程式指令(諸如嵌入電腦可讀取程式碼邏輯手段)。亦將瞭解：文中所述之流程圖圖示的各區塊(以及任何程序、演算法、步驟、操作、公式、或計算描繪及其組合)可由特殊用途硬體為基的電腦系統來實施，該些電腦系統係履行指定功能或步驟、或者特殊用途硬體與電腦可讀取程式碼之組合。
再者，這些電腦程式指令(諸如嵌入電腦可讀取程式碼之中者)亦可被儲存於一或更多電腦可讀取記憶體或記憶體裝置中，其可指引電腦處理器或其他可編程處理設備以特定方式來作用，以致其儲存於該電腦可讀取記憶體或記憶體裝置中之指令係產生一種製造物件，該製造物件包括其實施流程圖之區塊中所指明的功能之指令手段。電腦程式指令亦可由電腦處理器或其他可編程處理設備所執行以造成一連串操作步驟被履行於該電腦處理器或其他可編程處理設備上來產生電腦實施的程序，以致其執行在該電腦處理器或其他可編程處理設備上之指令係提供步驟來實施流程圖之區塊、程序、演算法、步驟、操作、公式、或計算描繪中所指明的功能。
將進一步理解：如文中所使用之術語「編程」或「程式可執行」係指稱一或更多指令，其可由一或更多電腦處理器所執行以履行如文中所述之一或更多功能。該些指令可被嵌入於軟體中、於韌體中、或者於軟體與韌體之組合中。該些指令可被針對裝置為本地儲存於非暫態媒體中；或者可被遠端地儲存，諸如於伺服器上；或者該些指令之所有或一部分可被本地地及遠端地儲存。遠端儲存之指令可被下載(推)至裝置，藉由使用者啟動、或者自動地基於一或更多因素。
將進一步理解：如文中所使用，處理器、硬體處理器、電腦處理器、中央處理單元(CPU)、及電腦等術語被同義地使用以表示一種能夠執行該些指令並與輸入/輸出介面及/或周邊裝置通訊的裝置；而處理器、硬體處理器、電腦處理器、CPU、及電腦等術語係意欲涵蓋單一或多數裝置、單核心和多核心裝置、以及其變異。
從文中之描述，將理解：本發明係涵蓋多數實施例，其包括(但不限定於)以下：
1. 一種用於網目網路中之無線通訊的設備，該設備包含：(a)無線通訊電路，組態成利用具有複數天線型態區段之方向性傳輸以與其他無線通訊站無線地通訊，該些天線型態區段各具有不同的傳輸方向；(b)耦合至該無線通訊電路之處理器；及(c)非暫態記憶體，其係儲存可由該處理器所執行的指令；(d)其中當由該處理器所執行時，該些指令係履行包含以下之步驟：(d)(i)傳輸第一類型的信標，同級信標，其包含時間同步化及資源管理資訊，用以維持現存鏈結於該網目網路內的一或更多相鄰同級站之間；及(d)(ii)傳輸第二類型的信標，網路發現信標，其含有識別該網目網路之網目網路輪廓資訊，用以協助網路發現以利無線通訊站加入該網目網路。
2. 一種用於網目網路中之無線通訊的設備，該設備包含：(a)無線通訊電路，組態成利用具有複數天線型態區段之方向性傳輸以與其他無線通訊站無線地通訊，該些天線型態區段各具有不同的傳輸方向；(b)其中該方向性傳輸係協助針對網目網路發現之掃描以及該網目網路中的同級站之間的鏈結之維持；(c)耦合至該無線通訊電路之處理器；及(d)非暫態記憶體，其係儲存可由該處理器所執行的指令；(e)其中當由該處理器所執行時，該些指令係履行包含以下之步驟：(e)(i)傳輸第一類型的信標，同級信標，其包含時間同步化及資源管理資訊，用以維持現存鏈結於該網目網路內的一或更多相鄰同級站之間；其中該第一類型的信標係根據同級位置而從該些複數天線型態區段被傳輸至減少數目的天線區段方向；及(e)(ii)傳輸第二類型的信標，網路發現信標，其含有識別該網目網路之網目網路輪廓資訊，用以協助網路發現以利無線通訊站加入該網目網路，其中該第二類型的信標被傳輸在該網目網路中的站之間的協調後以致不是所有站均需傳送該第二類型的信標。
3. 一種用於網目網路中之無線通訊的方法，該方法包含：(a)傳輸第一類型的信標，同級信標，其包含時間同步化及資源管理資訊，用以維持現存鏈結於無線通訊站之網目網路內的一或更多相鄰同級站之間，該些無線通訊站係利用具有複數天線型態區段之方向性傳輸，該些天線型態區段各具有不同的傳輸方向及(b)傳輸第二類型的信標，網路發現信標，其含有識別該網目網路之網目網路輪廓資訊，用以協助網路發現以利無線通訊站加入該網目網路。
4. 任何先前實施例之設備或方法，其中該方向性傳輸係協助針對網目網路發現之掃描以及該網目網路中的同級站之間的鏈結之維持。
5. 任何先前實施例之設備或方法，其中當由該處理器所執行時該些指令係履行根據同級位置而從該些複數天線型態區段傳輸該第一類型的信標至減少數目的天線區段方向。
6. 任何先前實施例之設備或方法，其中當由該處理器所執行時該些指令係履行利用該網目網路中的站之間的協調以傳輸該第二類型的信標，藉此不是所有站均需傳送該第二類型的信標。
7. 任何先前實施例之設備或方法，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：利用主動掃描或被動掃描以搜尋附近的可用網路、及藉由傳輸信號以告知加入該網目網路之意圖來回應於接收該網路發現信標。
8. 任何先前實施例之設備或方法，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：傳輸告知欲加入該網目網路之意圖的信號，其中接收告知欲加入該網目網路之意圖的該信號之該網目網路中的至少一站係排程發現信標之傳輸朝向企圖加入該網目網路之該站。
9. 任何先前實施例之設備或方法，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：將從傳送告知欲加入該網目網路之意圖的該信號之該站所接收的資訊之子集傳輸至該網目網路之排程單體，其中該網目網路之該排程單體係收集來自該網路中之站的資訊、判定用以產生該發現信標之傳輸時間和至少一傳輸站、及將針對該發現信標之傳輸時間的通知傳輸至這些站。
10. 任何先前實施例之設備或方法，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：傳輸發現信標以回應於在如接收自該網目網路之該排程單體的該傳輸時間傳輸發現信標的指令。
11. 任何先前實施例之設備或方法，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：從其相鄰同級站收集有關新加入該網目網路之站的資訊、判定發現信標之傳輸的時序、及於該判定的時序傳輸發現信標。
12. 任何先前實施例之設備或方法，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：協調介於該網目網路中的站之間的網路發佈框之傳輸，其中回應於該協調，該網目網路中的該站之至少一者係於所有方向傳輸該網路發佈框至新節點，在用以協助鄰居發現之資料傳輸週期期間。
13. 任何先前實施例之設備或方法，進一步包含根據同級位置以從該些複數天線型態區段傳輸該同級信標至減少數目的天線區段方向。
14. 任何先前實施例之設備或方法，進一步包含利用該網目網路中的站之間的協調以傳輸該發現信標，藉此不是所有站均需傳送該發現信標。
如文中所使用，單詞術語「一」、「一個」及「該」可包括複數指示對象，除非其上下文清楚地另有指示。針對以該單詞之物件的參考並非想要表示「一且唯一」(除非明確地如此陳述)，而是「一或更多」。
如文中所使用，術語「組」係指稱一或更多物件之集合。因此，例如，一組物件可包括單一物件或多數物件。
如文中所使用，術語「實質上」及「大約」被用以描述並考量小量變化。當配合事件或環境而使用時，該些術語可指稱其中該事件或環境精確地發生之實例以及該事件或環境近似地發生之實例。當配合數值而使用時，該些術語可指稱少於或等於該數值之±10%的變化範圍，諸如少於或等於±5%、少於或等於±4%、少於或等於±3%、少於或等於±2%、少於或等於±1%、少於或等於±0.5%、少於或等於±0.1%、或者少於或等於±0.05%。例如，「實質上」對準的可指稱少於或等於±10%的角度變化範圍，諸如少於或等於±5%、少於或等於±4%、少於或等於±3%、少於或等於±2%、少於或等於±1%、少於或等於±0.5%、少於或等於±0.1%、或者少於或等於±0.05%。
此外，數量、比例、及其他數值有時可以範圍格式被提出於文中。應理解：此範圍格式被使用以利方便及簡化且應被彈性地理解為包括其明確地指明為範圍之限制的數值，但亦包括該範圍內所涵蓋之所有個別數值或子範圍，只要各數值及子範圍被明確地指明。例如，在約1至約200之範圍中的比例應被理解為包括約1及約200之明確指出的限制，但亦包括諸如約2、約3、和約4之個別比例；以及諸如約10至約50、約20至約100等等之子範圍。
雖然文中之描述含有許多細節，但這些不應被理解為限制本發明之範圍而是僅提供某些目前較佳實施例之闡述。因此，將理解：本發明之範圍完全地涵蓋其對於那些熟悉此技藝人士可變為顯而易知的其他實施例。
對於其為本技術中那些具有通常知識者所已知的已揭露實施例之元件的所有結構上及功能上同等物均藉由參考而被明確地併入文中且應由本申請專利範圍所涵蓋。再者，本發明中並無任何元件、組件、或方法步驟是想要奉獻給大眾，無論該元件、組件、或方法步驟是否被明確地陳述於申請專利範圍中。文中並無任何申請專利範圍元件應被解讀為「手段功能語言」元件，除非該元件被明確地使用術語「用以...的機構」來陳述。文中並無任何申請專利範圍元件應被解讀為「步驟功能語言」元件，除非該元件被明確地使用術語「用以...的步驟」來陳述。
10‧‧‧範例實施例
12,14,16,18‧‧‧網目STA(MSTA)節點
20‧‧‧新STA
22a-22n‧‧‧方向
24‧‧‧掃描
30‧‧‧範例實施例
32‧‧‧I/O路徑
34‧‧‧匯流排
36‧‧‧電腦處理器(CPU)
38‧‧‧記憶體(RAM)
40‧‧‧數據機
42a,42b,42c‧‧‧射頻(RF)電路
44a-44n‧‧‧天線
46a-46n‧‧‧天線
48a-48n‧‧‧天線
50‧‧‧範例實施例
52a,52b,52c‧‧‧RF電路
56a-56n‧‧‧波束形成型態
58,60‧‧‧波束形成型態
70‧‧‧範例實施例
72,74,76‧‧‧節點
76a,76b‧‧‧拂掠
80‧‧‧拂掠
90‧‧‧範例實施例
92‧‧‧信標主間隔
94‧‧‧發現週期
96‧‧‧信標間隔
100‧‧‧時間範圍
112‧‧‧節點A
114‧‧‧節點B
116‧‧‧節點C
118‧‧‧節點D
120‧‧‧新節點E
130‧‧‧方向
132a‧‧‧節點
132b‧‧‧節點
132c‧‧‧節點
132d‧‧‧節點
132e‧‧‧節點
134a‧‧‧區
134b‧‧‧區
134c‧‧‧區
134d‧‧‧區
134e‧‧‧區
136‧‧‧區域
150‧‧‧實施例
152‧‧‧節點
154a-154n‧‧‧方向
172‧‧‧節點A
174‧‧‧節點B
176‧‧‧方向
178a,178c‧‧‧額外區段
178b‧‧‧最佳區段
190‧‧‧範例實施例
230‧‧‧實施例
250‧‧‧範例實施例
252‧‧‧傳輸
254‧‧‧所有方向
256‧‧‧關聯波束形成訓練週期(A-BFT)
258‧‧‧資料轉移間隔(DTI)
260a,260b‧‧‧同級信標方向
270‧‧‧範例實施例
272‧‧‧傳輸
274a‧‧‧傳送至同級1
274b‧‧‧傳送至同級2
274c‧‧‧A-BFT傳輸被傳送給同級1
274d‧‧‧A-BFT傳輸被傳送給同級2
276‧‧‧DTI傳輸
292‧‧‧MSTA A
294‧‧‧MSTA B
296‧‧‧MSTA C
298‧‧‧MSTA D
300‧‧‧MSTA E
302‧‧‧發現信標
304‧‧‧拂掠
306a,306b‧‧‧同級信標
308‧‧‧傳遞
310‧‧‧傳遞
312‧‧‧舊MB發佈
314‧‧‧傳遞
330‧‧‧範例實施例
332‧‧‧MSTA A
334‧‧‧MSTA B
336‧‧‧MSTA C
338‧‧‧MSTA D
340‧‧‧MSTA E
342‧‧‧發現信標
344‧‧‧拂掠
350‧‧‧範例實施例
352‧‧‧MSTA A
354‧‧‧MSTA B
356‧‧‧MSTA C
358‧‧‧MSTA D
360‧‧‧MSTA E
362‧‧‧方向
364‧‧‧拂掠
366‧‧‧同級信標
368‧‧‧同級信標
370‧‧‧等待
372‧‧‧介入
374‧‧‧BM角色
376‧‧‧遠方同級信標
378‧‧‧同級信標
390‧‧‧範例實施例
430‧‧‧範例實施例
470‧‧‧範例實施例
472‧‧‧網目節點MSTA A
474a,474b‧‧‧指派區域
476‧‧‧網目節點MSTA B
478a,478b‧‧‧指派區域
480‧‧‧網目節點MSTA C
482a,482b‧‧‧指派區域
484‧‧‧網目節點MSTA D
486‧‧‧指派區域
488‧‧‧網目節點MSTA E
490‧‧‧指派區域
492‧‧‧網目節點MSTA F
494‧‧‧指派區域
496‧‧‧網目節點MSTA G
498‧‧‧指派區域
510‧‧‧範例實施例
512‧‧‧MSTA A
514‧‧‧MSTA B
516a-516d,518a-518d‧‧‧方向性天線區段
520,522‧‧‧預期的覆蓋區域
530‧‧‧範例實施例
532‧‧‧新節點
534‧‧‧鄰居1節點
536‧‧‧鄰居2節點
538‧‧‧鄰居3節點
540‧‧‧信標主機
542‧‧‧網目節點
544,546,548‧‧‧方向
550‧‧‧回應
552‧‧‧發佈
554,556,558,560,561‧‧‧信標
562,564,566‧‧‧方向
568‧‧‧發現信標
570‧‧‧回應
572,574,576,578‧‧‧方向
580,582,584,586‧‧‧方向
588‧‧‧信標回應
590‧‧‧登錄請求
594,596,598,600,602‧‧‧傳送出
610‧‧‧範例實施例
612‧‧‧新節點
614‧‧‧鄰居1節點
616‧‧‧鄰居2節點
618‧‧‧鄰居3節點
620‧‧‧信標主機
622‧‧‧網目節點
710‧‧‧範例實施例
712‧‧‧節點MSTA A
714‧‧‧MSTA B
716‧‧‧MSTA C
718a-718d‧‧‧區段
720a-720d‧‧‧區段
722a-722d‧‧‧區段
730‧‧‧範例實施例
740a-740f‧‧‧中間位置
750‧‧‧範例實施例
790‧‧‧範例實施例
810‧‧‧範例實施例
812‧‧‧新節點
814‧‧‧鄰居1節點
816‧‧‧鄰居2節點
818‧‧‧鄰居3節點
820‧‧‧信標主機
822‧‧‧中央單體
824‧‧‧網目節點
826‧‧‧發現信標被產生
828,830,832‧‧‧朝向
834‧‧‧產生
836,838,840‧‧‧朝向
842‧‧‧探測回應
844‧‧‧發佈
846‧‧‧發佈信標主機排程更新
848,850,852,854,856‧‧‧發佈
858‧‧‧產生
860,862,864‧‧‧方向
866‧‧‧信標回應
868‧‧‧產生
870,872,874‧‧‧方向
876‧‧‧產生
878,880,882‧‧‧方向
884‧‧‧回應
886‧‧‧BM登錄請求
888‧‧‧信標主機排程更新
890,892,894,896,898,900‧‧‧傳送出
910‧‧‧實施例
912‧‧‧新節點
914‧‧‧鄰居1節點
916‧‧‧鄰居2節點
918‧‧‧鄰居3節點
920‧‧‧信標主機
922‧‧‧中央單體
924‧‧‧網目節點
926‧‧‧傳送
928,930,932‧‧‧方向
934‧‧‧信標回應
936,938‧‧‧發佈
940,942,944,946,948‧‧‧節點
950‧‧‧產生
952,954,956‧‧‧方向
958‧‧‧信標回應
960‧‧‧產生
962,964,966‧‧‧方向
968‧‧‧產生
970,972,974‧‧‧方向
976‧‧‧信標回應
978‧‧‧登錄請求
980‧‧‧發佈
982,984,986,988,990,992‧‧‧節點
1010‧‧‧範例實施例
1012‧‧‧MSTA A
1014‧‧‧MSTA B
1016‧‧‧MSTA C
1018‧‧‧輔助發現週期
1020‧‧‧SSW框交換
1022,1024,1026‧‧‧發佈框
1028‧‧‧鏈結設定槽
1030,1032,1034‧‧‧信標
1036,1038,1040‧‧‧傳送
文中所述之技術將藉由參考以下圖形(其僅為了說明性目的)而被更完全地瞭解：
圖1為IEEE 802.11無線區域網路(WLAN)中所履行的主動掃描之時序圖。
圖2為顯示網目與非網目站的組合之網目網路的節點圖。
圖3為描繪IEEE 802.11 WLAN之網目識別元件的資料欄位圖。
圖4為描繪IEEE 802.11 WLAN之網目組態元件的資料欄位圖。
圖5為IEEE 802.11ad協定中之天線區段拂掠(SSW)的概圖。
圖6為顯示IEEE 802.11ad協定中之區段位準拂掠(SLS)的發信之發信圖。
圖7為描繪IEEE 802.11ad之區段拂掠(SSW)框元件的資料欄位圖。
圖8為描繪IEEE 802.11ad之SSW框元件內的SSW欄位之資料欄位圖。
圖9A和圖9B為描繪當其被傳輸為圖9A中之ISS的部分時、以及當其未被傳輸為圖9B中之ISS的部分時所顯示之SSW回饋欄位的資料欄位圖，如針對IEEE 802.11ad所利用者。
圖10為無線網路中之範例無線毫米波節點的無線節點拓撲，如依據本發明之實施例所利用者。
圖11為站硬體之方塊圖，如依據本發明之實施例所利用者。
圖12為圖11的站硬體之波束型態圖，如依據本發明之實施例所利用者。
圖13A至圖13C為無線節點拓撲及相關的發現信標拂掠，依據本發明之實施例。
圖14為顯示來自網目節點之傳輸及接收的通訊週期圖，依據本發明之實施例。
圖15A至圖15D為無線節點拓撲，一種信標主方法係基於該無線節點拓撲來描述，依據本發明之實施例。
圖16為顯示介於節點間之協調的結果之覆蓋區域的天線型態映圖，依據本發明之實施例。
圖17為用於網目網路發現框之區段拂掠圖，如依據本發明之實施例所利用者。
圖18A及圖18B為無線節點拓撲，最佳區段通訊方向之包圍係基於該無線節點拓撲來履行，依據本發明之實施例。
圖19為傳輸同級信標之流程圖，依據本發明之實施例。
圖20為訓練資料庫產生及更新之流程圖，依據本說明書之實施例。
圖21為顯示信標主機在所有方向上傳輸發現信標之通訊週期圖，依據本發明之實施例。
圖22為顯示同級信標超框格式之通訊週期圖，依據本發明之實施例。
圖23A至圖23C為依據本發明之實施例所履行的主信標傳遞及發佈之無線節點圖。
圖24A至圖24C為扮演信標主機角色之不同節點的無線節點圖，依據本發明之實施例。
圖25A至圖25E為主信標中斷處置之無線節點圖，依據本發明之實施例。
圖26A及圖26B為隨機主信標選擇之流程圖，依據本發明之實施例。
圖27A及圖27B為順序為基的主信標選擇之流程圖，依據本發明之實施例。
圖28為顯示回應介於節點間之合作的覆蓋區域之天線型態映圖，依據本發明之實施例。
圖29A至圖29C為依據本發明之實施例而利用的節點區段覆蓋圖。
圖30為新節點之訊息傳遞圖，該新節點係履行被動掃描以被准許進入網目網路，依據本發明之實施例。
圖31為新節點之訊息傳遞圖，該新節點係履行主動掃描以供准許進入網目網路，依據本發明之實施例。
圖32為節點區段覆蓋圖，其顯示依據本發明之實施例所利用的節點之間的區段覆蓋。
圖33為節點區段覆蓋圖，其顯示介於節點之間的區段覆蓋，具有新節點移動通過覆蓋區域之效果，如依據本發明之實施例而回應者。
圖34A及圖34B為新節點發現並加入網目網路之流程圖，依據本發明之實施例。
圖35為新節點准許進入之信標主機處置的流程圖，依據本說明書之實施例。
圖36A及圖36B為如由中央控制器單體所協調之准許新節點進入網目網路的訊息傳遞圖，該中央控制器單體位於該新節點之範圍外，如依據本發明之實施例所履行者。
圖37為如由中央控制器單體所協調之准許新節點進入網目網路的訊息傳遞圖，該中央控制器單體位於該新節點之範圍內，如依據本發明之實施例所履行者。
圖38A及圖38B為依據本發明之實施例而履行輔助發現程序時的通訊週期圖。

Claims (20)

  1. 一種用於網目網路中之無線通訊的設備，該設備包含： 　　(a)無線通訊電路，組態成利用具有複數天線型態區段之方向性傳輸以與其他無線通訊站無線地通訊，該些天線型態區段各具有不同的傳輸方向； 　　(b)耦合至該無線通訊電路之處理器；及 　　(c)非暫態記憶體，其係儲存可由該處理器所執行的指令； 　　(d)其中當由該處理器所執行時，該些指令係履行包含以下之步驟： 　　　　(i)傳輸第一類型的信標，同級信標，其包含時間同步化及資源管理資訊，用以維持現存鏈結於該網目網路內的一或更多相鄰同級站之間；及 　　　　(ii)傳輸第二類型的信標，網路發現信標，其含有識別該網目網路之網目網路輪廓資訊，用以協助網路發現以利無線通訊站加入該網目網路。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該方向性傳輸係協助針對網目網路發現之掃描以及該網目網路中的同級站之間的鏈結之維持。
  3. 如申請專利範圍第1項之設備，其中當由該處理器所執行時，該些指令係根據同級位置而從該些複數天線型態區段履行傳輸該第一類型的信標至減少數目的天線區段方向。
  4. 如申請專利範圍第1項之設備，其中當由該處理器所執行時，該些指令係利用該網目網路中的站之間的協調履行傳輸該第二類型的信標，藉此不是所有站均需傳送該第二類型的信標。
  5. 如申請專利範圍第1項之設備，其中當由該處理器所執行時，該些指令係進一步履行包含以下之步驟：利用主動掃描或被動掃描以搜尋附近的可用網路、及藉由傳輸信號以告知加入該網目網路之意圖來回應於接收該網路發現信標。
  6. 如申請專利範圍第1項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：傳輸告知欲加入該網目網路之意圖的信號，其中接收告知欲加入該網目網路之意圖的該信號之該網目網路中的至少一站係排程發現信標之傳輸朝向企圖加入該網目網路之該站。
  7. 如申請專利範圍第6項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：將從傳送告知欲加入該網目網路之意圖的該信號之該站所接收的資訊之子集傳輸至該網目網路之排程單體，其中該網目網路之該排程單體係收集來自該網路中之站的資訊、判定用以產生該發現信標之傳輸時間和至少一傳輸站、及將針對該發現信標之傳輸時間的通知傳輸至這些站。
  8. 如申請專利範圍第7項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：傳輸發現信標以回應於在如接收自該網目網路之該排程單體的該傳輸時間傳輸發現信標的指令。
  9. 如申請專利範圍第1項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：從其相鄰同級站收集有關新加入該網目網路之站的資訊、判定發現信標之傳輸的時序、及於該判定的時序傳輸發現信標。
  10. 如申請專利範圍第1項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：協調介於該網目網路中的站之間的網路發佈框之傳輸，其中回應於該協調，該網目網路中的該站之至少一者係於所有方向傳輸該網路發佈框至新節點，在用以協助鄰居發現之資料傳輸週期期間。
  11. 一種用於網目網路中之無線通訊的設備，該設備包含： 　　(a)無線通訊電路，組態成利用具有複數天線型態區段之方向性傳輸以與其他無線通訊站無線地通訊，該些天線型態區段各具有不同的傳輸方向； 　　(b)其中該方向性傳輸係協助針對網目網路發現之掃描以及該網目網路中的同級站之間的鏈結之維持； 　　(c)耦合至該無線通訊電路之處理器；及 　　(d)非暫態記憶體，其係儲存可由該處理器所執行的指令； 　　(e)其中當由該處理器所執行時，該些指令係履行包含以下之步驟： 　　　　(i)傳輸第一類型的信標，同級信標，其包含時間同步化及資源管理資訊，用以維持現存鏈結於該網目網路內的一或更多相鄰同級站之間；其中該第一類型的信標係根據同級位置而從該些複數天線型態區段被傳輸至減少數目的天線區段方向；及 　　　　(ii)傳輸第二類型的信標，網路發現信標，其含有識別該網目網路之網目網路輪廓資訊，用以協助網路發現以利無線通訊站加入該網目網路，其中該第二類型的信標被傳輸在該網目網路中的站之間的協調後，以致不是所有站均需傳送該第二類型的信標。
  12. 如申請專利範圍第11項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：利用主動掃描或被動掃描以搜尋附近的可用網路、及藉由傳輸信號以告知加入該網目網路之意圖來回應於接收該網路發現信標。
  13. 如申請專利範圍第11項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：傳輸告知欲加入該網目網路之意圖的信號，其中接收告知欲加入該網目網路之意圖的該信號之該網目網路中的至少一站係排程發現信標之傳輸朝向企圖加入該網目網路之該站。
  14. 如申請專利範圍第13項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：將從傳送告知欲加入該網目網路之意圖的該信號之該站所接收的資訊之子集傳輸至該網目網路之排程單體，其中該網目網路之該排程單體係收集來自該網路中之站的資訊、判定用以產生該發現信標之傳輸時間和至少一傳輸站、及將針對該發現信標之傳輸時間的通知傳輸至這些站。
  15. 如申請專利範圍第14項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：傳輸發現信標以回應於在如接收自該網目網路之該排程單體的該傳輸時間傳輸發現信標的指令。
  16. 如申請專利範圍第11項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：從其相鄰同級站收集有關新加入該網目網路之站的資訊、判定發現信標之傳輸的時序、及於該判定的時序傳輸發現信標。
  17. 如申請專利範圍第11項之設備，其中當由該處理器所執行時該些指令係進一步履行包含以下之步驟：協調介於該網目網路中的站之間的網路發佈框之傳輸，其中回應於該協調，該網目網路中的該站之至少一者係於所有方向傳輸該網路發佈框至新節點，在用以協助鄰居發現之資料傳輸週期期間。
  18. 一種用於網目網路中之無線通訊的方法，該方法包含： 　　(a)傳輸第一類型的信標，同級信標，其包含時間同步化及資源管理資訊，用以維持現存鏈結於無線通訊站之網目網路內的一或更多相鄰同級站之間，該些無線通訊站係利用具有複數天線型態區段之方向性傳輸，該些天線型態區段各具有不同的傳輸方向及 　　(b)傳輸第二類型的信標，網路發現信標，其含有識別該網目網路之網目網路輪廓資訊，用以協助網路發現以利無線通訊站加入該網目網路。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法，進一步包含根據同級位置以從該些複數天線型態區段傳輸該同級信標至減少數目的天線區段方向。
  20. 如申請專利範圍第18項之方法，進一步包含利用該網目網路中的站之間的協調以傳輸該發現信標，藉此不是所有站均需傳送該發現信標。
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