CN107257585B - 无线通信***中用于发送对时间的分配的方法和装置 - Google Patents

无线通信***中用于发送对时间的分配的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本文公开了在无线通信***中用于发送对时间的分配的各种方法和装置。在一方面，发送用于经由接收波束方向接收通信的时间分配。时间分配可以基于与已知位于该接收波束方向上的装置相关的信息。可以分配唯一的时间用于从每个已知的装置接收通信，或者可以基于已知位于接收波束方向上的装置的数量来改变用于从已知装置接收通信的持续时间。

Description

无线通信***中用于发送对时间的分配的方法和装置
本申请是申请日为2011年2月2日，申请号为201180014943.4(PCT/US2011/023505)，名称为“无线通信***中用于发送对时间的分配的方法和装置”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2010年2月2日提交的美国临时申请61/300,752的优先权，故通过引用的方式将其全部内容并入本文。
技术领域
概括地说，本公开内容涉及通信***，具体而言，涉及向无线网络中的一个或多个装置发送对时间的分配。
背景技术
为了解决无线通信***所要求的增长的带宽需求的问题，正在开发不同的方案来允许在一个或多个信道上进行通信，同时达到高数据吞吐量。这些方案可以包括用于对数据和控制信息进行发送或接收的协议、信道调制的形式、或物理层(PHY)或介质访问控制(MAC)层的利用。
发明内容
本发明的***、方法、装置和计算机可读介质的均具有若干方面，没有单个方面是单独负责其所期望的属性。在不限制如下面的权利要求所表达的本发明的范围的基础上，现在将简要讨论本发明更突出的特征。在考虑了该讨论之后，尤其是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后，本领域的普通技术人员将意识到本发明的特征如何提供信道选择。
一个方面包括用于无线通信的装置。所述装置包括：接收机，其配置成通过多个接收波束方向接收通信；以及发射机，其配置成发送针对所述接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配。在该方面，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上。
另一方面包括用于无线通信的方法。该方法包括发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配。针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上。该方法还包括从所述一个或多个装置中的至少一个装置经由已知所述至少一个装置所位于的接收波束方向接收通信。
另一方面包括用于无线通信的装置。该装置包括用于发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配的模块，其中，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上。该装置还包括用于从所述一个或多个装置中的至少一个装置经由已知所述至少一个装置所位于的接收波束方向接收通信的模块。
另一方面包括一种用于通信的计算机程序产品，其包括包含指令的计算机可读介质。在执行时，所述指令使装置执行以下操作：发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配，其中，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上；以及，从所述一个或多个装置中的至少一个装置经由已知所述至少一个装置所位于的接收波束方向接收通信。
另一方面包括无线节点。所述节点包括：天线；接收机，其配置成经由所述天线通过多个接收波束方向接收通信；以及，发射机，其配置成发送针对所述接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配。针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上。
附图说明
将在下面的具体实施方式和附图中描述本发明的这些和其它示例方面。
图1示出了根据一个方面的通信***的框图。
图2示出了在图1所示的通信***中使用的节点的方面。
图3A-3D示出了在图1所示的通信***中使用的波束成形的方面。
图4示出了超帧结构的方面。
图5示出了在图1所示的通信***中使用的方法的方面。
图6示出了具有位于多个接收波束方向上的节点的***的方面。
图7示出了在通信***中分配时间的方法的方面。
图8示出了在图6所示的***中使用的波束成形的方面。
图9示出了图4所示的接入时段的方面。
图10示出了图4所示的接入时段的方面。
图11示出了图4所示的接入时段的方面。
图12示出了图4所示的接入时段的方面。
图13示出了图4所示的接入时段的方面。
图14示出了针对不同的半功率波束宽度所观测到的信噪比的图。
图15示出了不同波束宽度的接收波束入射点的直方图。
图16示出了不同波束宽度的接收波束入射点的直方图。
图17示出了表示针对请求消息的不同概率所接收到通信的概率的图。
图18示出了表示针对不同量的发送装置所接收到通信的概率的图。
图19示出了在图1所示的通信***中使用的节点的方面。
图20示出了在通信***中进行通信的方法的方面。
附图中所示的各个特征可能不是按比例绘制的。因此，当不讨论特征的尺寸或比例时，为清楚起见，可以任意扩展或缩小各特征的尺寸。此外，为清楚起见，可能简化了一些附图。因此，附图可能没有描绘给定的装置、设备、***、方法、或任何其它示出的组件或过程的所有组成部分。在整个说明书和附图中，相同的附图标记可以用于表示相同的特征。
具体实施方式
以下参照附图更全面地描述方法、***和装置的各个方面。然而，这些方法、***和装置可以按照多种不同的形式体现，并且不应该解释为限于贯穿本公开内容所给出的任何具体的结构或功能。相反，提供这些方面，以使得本公开内容是彻底的和完整的，并且将完整地向本领域的技术人员传达这些方法、***和装置的范围。基于本文的描述，本领域的技术人员应当意识到的是，本公开内容的范围旨在覆盖本文所公开的方法、***和装置的任何方面，而不论是独立于本公开内容的任何其它方面实现还是与本公开内容的任何其它方面相结合。例如，可以使用本文给出的任意数量的方面来实现一种***或装置或实践一种方法。此外，本公开内容的范围旨在涵盖使用除了本文给出的公开内容的各个方面以外或者不同于本文给出的公开内容的各个方面的其它结构、功能、或结构与功能所实践的这种装置、***或方法。应理解的是，本文公开的内容的任何方面可以通过权力要求中的一个或多个要素来体现。
本领域的技术人员应该意识到的是，本文公开的方面可以独立于任何其它方面来实现，并且这些方面中的两个或更多个方面可以以任何方式组合。例如，可以使用本文所提出的任意数量的方面实现装置或实践方法。类似地，本文所公开的方法可以由配置成执行从计算机可读存储介质获取的指令的一个或多个计算机处理器执行，其中例如该指令可以作为代码存储在介质上。计算机可读存储介质可以将诸如数据或指令之类的信息存储某个时间间隔，以便可以由计算机在该时间间隔期间读取信息。计算机可读存储介质的示例是诸如随机存取存储器(RAM)之类的存储器，以及诸如硬盘驱动器、光盘、闪存、软盘、磁带、纸带、打孔卡以及Zip驱动器之类的存储设备。
在一些方面，本文所描述的无线通信***可以包括无线区域网。例如，所述***可以包括无线局域网(WLAN)或无线个域网(WPAN)。WLAN可以根据现有的或正在开发的标准(例如电气工程师协会(IEEE)802.11标准)来实现。IEEE 802.11标准表示由IEEE 802.11开发的一组WLAN空口标准。例如，本文所描述的***可以根据802.11ad、802.11ac、802.11a、802.11b、802.11g和802.11n标准中的任何一个标准来实现。类似地，WPAN可以根据IEEE标准中的一个或多个标准(例如，IEEE 802.15标准)来实现。IEEE 802.15标准表示由IEEE委员会开发的一组WPAN空口标准。例如，本文所描述的***可以根据802.11ad、802.15.3b、802.15.3c、802.15.4a、802.15.4b和802.15.4c标准中的任何一个标准来实现。这种局域网络可以支持多输入和/或多输出(MIMO)技术。此外，本文所描述的***可以根据蓝牙标准来实现。
本领域技术人员应该认识到的是，尽管本文所描述的***可以根据上述标准中的一个或多个标准来实现，但是本文所描述的***并不局限于这些实现方式。此外，本领域技术人员应该意识到，尽管***可以被描述为实现这些标准中的一个标准，但是***中存在的设备可以额外地或可替换地实现另一标准。在这种情况下，这对于在选择***的特征时考虑使用这种其它标准的设备是有利的。例如，尽管对于***而言考虑这种来自其它设备的通信可能是有利的，但***可以不配置成从其它设备接收通信。在一些方面，来自其它设备的通信可能干扰***消息，除非实现选择发送和接收方案。
在一些方面，例如在根据802.11ad或802.15.3c标准实施的***中，PHY层可以用于毫米波(例如，具有大约60GHz的载波频率)通信。例如，***可以配置用于57GHz-66GHz的频谱(例如，在美国是57GHz-64GHz，在日本是59GHz-66GHz)上的毫米波通信。这种实施方式对于与短距离通信(例如，数米到数十米)的使用特别有利。例如，***可以配置成在会议室内进行操作，以及在位于会议室内的设备之间提供无线通信能力。在一些方面，通过单个载波(例如，具有范围在57GHz-66GHz内的频率的载波)发送通信。在其它方面，例如根据正交频分复用(OFDM)，通过多个载波或子载波发送通信。
采用毫米波的***可以具有中心实体，诸如管理不同设备之间的通信的接入点(AP)/点协调功能(PCF)，还称作站(STA)。具有中心实体可以简化通信协议的设计。在一些方面，可以有专用或预定的AP。在其它***中，多个设备可以执行AP的功能。在一些方面，任何设备均可以用作AP，或者AP功能的执行可以在不同设备之间轮换。本领域技术人员应该意识到，在一些方面，可以在本文中描述为STA的设备可以用于执行AP功能。在一些方面，可以有专用或预定的AP，或者STA可以用于实现AP功能，或者可以有与一个或多个执行AP功能的STA结合的专用或预定的AP。
AP可以包括、实现为或称为基站、基站收发机、站、终端、节点、用作接入点的接入终端、WLAN设备、WPAN设备或某其它合适的术语。AP还可以包括、实现为或称为节点B、无线网络控制器(RNC)、eNodeB、基站控制器(BSC)、基站收发机(BTS)、基站(BS)、收发机功能(TF)、无线电路由器、无线电收发机、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、无线电基站(RBS)或使用某其它术语。
STA可以包括、实现为或称为接入终端、用户终端、移动站、用户站、站、无线设备、终端、节点或某其它适当的术语。STA也可以包括、实现为或称为远程站、远程终端、用户代理、用户装置、用户设备或使用某其它术语。
虽然本文描述了特定的方面，但是这些方面的多种变形和变换依然落入本公开的范围之内。尽管提及了优选方面的一些益处和优点，但是本公开的范围并不旨在限于特定的益处、用途或目的。相反，本公开内容的方面旨在宽泛地应用于不同的无线技术、***配置、网络和传输协议，它们中的一些在附图中和下面的对优选方面的描述中以示例的方式被示出。将在下文中描述的详细说明和附图仅是对本公开内容的说明而非限制。
图1示出无线通信***100的方面。如所示，***100可以包括多个无线节点102，该多个无线节点102例如在如上所述的使用具有频率大约60GHz的波的PHY层上使用无线链路104彼此进行通信。在所示的方面，无线节点102包括4个站STA 1A-STA 1D和接入点AP 1E。尽管示出***100具有5个无线节点102，但是应该理解，任意数量的有线或无线节点可以形成无线通信***100。
除了其它方面，***100中的节点102中的每一个均可以包括支持无线通信的无线收发机和管理网络上的通信的控制器功能。控制器功能可以在一个或多个数字处理设备内实现。无线收发机可以耦合到一个或多个天线，以促进无线信道上的信号的发送和信号的接收。可以使用任何类型的天线，例如包括偶极天线、贴片天线、螺旋形天线、天线阵列和/或其它。
***100中的节点102可以包括各种不同设备类型的任何一种，例如包括，膝上型电脑、台式机、掌上电脑、或具有无线网络功能的平板计算机、具有无线网络能力的计算机***设备、具有无线网络能力的个人数字助理(PDA)、会话发起协议(SIP)电话、蜂窝电话和其它手持式无线通信器、寻呼机、合并到大型***的无线网络接口模块(例如，无线网络接口卡等)、无线本地环路(WLL)站、全球定位***(GPS)设备、具有无线网络能力的多媒体设备、具有无线网络能力的音频/可视化设备、具有无线网络能力的家用电器、具有无线网络能力的首饰或其它可佩戴物品、无线通用串行总线(USB)设备、无线数字图像设备(例如，数码相机、便携式摄像机等)、无线打印机、无线家庭娱乐***(例如，DVD/CD播放器、电视、MP3播放器、音频设备等)和/或其它。在一种配置中，例如，***100可以包括在近距离网络中无线地与用户的个人数字助理(PDA)以及用户的打印机进行通信的用户的膝上型计算机。在另一可能的配置中，***100可以在例如用户的起居室中的各种音频/可视化设备之间形成。在另一种配置中，用户的膝上型计算机可以同与该用户附近的其它用户相关联的终端进行通信。本领域技术人员应该认识到的是，许多其它场景和/或配置也是可能的。
如图所示，AP 1E可以向***100的其它节点发送信标信号110(或者简称为“信标”)，其可以帮助其它节点STA 1A-STA 1D来与AP 1E同步其时序，或者可以提供其它信息或功能。这种信标可以周期性地发送。在一方面，连续传输之间的时间段可以称作超帧。信标的传输可以划分成多个组或间隔。在一方面，信标可以包括但不限于诸如以下信息：设置公共时钟的时间戳信息、点对点网络标识符、设备标识符、能力信息、超帧持续时间、发送方向信息、接收方向信息、邻居列表和/或扩展邻居列表，例如，下面将对其中的一些进行额外详细的描述。因此，信标可以包括在若干设备之间公共的(例如，共享的)信息和专用于给定的设备的信息两者。
在***100中，STA 1A-1D可以以每个STA 1A-1D无法都与其它所有的STA 1A-1D通信的方式分布在整个地理区域。此外，每个STA 1A-1D可以具有其可以在其上进行通信的不同的覆盖区域。在一些方面，可以在STA1A-1D中的两个或更多个之间建立点对点网络。
在一些方面，要求STA与AP相关联，以便向AP发送通信和/或从AP接收通信。在一个方面，用于进行关联的信息被包括在由AP广播的信标中。为了接收这种信标，STA可以例如在覆盖区域上执行广泛的覆盖搜索。例如，搜索也可以由STA通过以灯塔的方式扫描覆盖区域来执行。在接收到用于进行关联的信息之后，STA可以向AP发送参考信号，诸如关联探测或请求。在一些方面，例如，AP可以使用回程服务来与较大的网络(诸如因特网或公共电话交换网(PSTN))通信。
图2示出可以在无线通信***100内采用的无线节点102的方面。例如，STA 1A-1D或AP 1E中的一个或多个可以如参考图2所描述地进行实现。无线节点102是可以配置成实现本文所描述的各种方法的设备的方面。无线节点102可以被封闭在外壳208内，或者无线节点102的组件可以由另一结构支持或由另一结构组合在一起。在一些方面，外壳208或其它结构可以省略。
无线节点102可以包括控制无线节点102的操作的处理***204。在一些方面，处理***204可以称为中央处理单元(CPU)。在一些方面，处理***204可以包括配置成至少执行处理***204功能的电路或利用配置成至少执行处理***204功能的电路来实现。存储器206可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)并可以是易失性或永久的，存储器206可以向处理***204提供指令和数据。存储器206的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理***204通常基于存储在存储器206内的程序指令执行逻辑和算术操作，但是当然也可以执行其它操作。处理***204可以利用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、门逻辑、分立硬件组件、专用硬件有限状态机中的任意组合或能够执行计算或对信息的其它操作的任何其它适当的实体来实现。存储器206中的指令可执行以实现本文所述的方法。此外，节点102可以配置成接受另一类型的计算机可读介质，诸如磁盘或存储卡的形式，或者可以连接到计算机可读介质，例如硬盘驱动器，该计算机可读介质可以包括指令，当执行这些指令时，使节点102执行本文所述的方法或过程。
无线节点102还可以包括发射机210和接收机212，以允许无线节点102与远程位置之间的通信的发送和接收。本领域技术人员应该意识到，发射机210和接收机212可以组合成收发机214。天线216可以连接到外壳208，并电耦合至收发机214。无线节点102还可以包括(未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或多个天线。
无线节点102处的多个天线可以用于通信，以提高数据吞吐量而不需要额外的带宽或发射功率。这可以通过在发射机处将高数据速率信号***成具有不同空间特征的多个较低速率数据流来实现，从而使得接收机能够将这些流分隔成多个信道，并适当地将这些流组合，以恢复高数据速率信号。此外，多个天线可以实现增强的能力，以实现波束成形或多个通信波束模式。在一些方面，一个或多个天线是可转向的。
无线节点102还可以包括信号检测器218，其可以用于试图检测和量化由收发机214接收到的信号的水平。信号检测器218可以检测诸如信号的总能量、每符号每子载波的能量、功率频谱密度、以及其它信号。无线节点102还可以包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP)220。当然，在一些方面DSP 220可以省略，或者DSP的功能可以由处理***204执行。
无线节点102的各种组件可以通过总线***222耦合在一起，除了数据总线之外，总线***222还可以包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。当然，这些组件还可以按照其它方式或使用其它手段耦合或电连接。
如上所述，STA、AP或二者均可以根据以上对无线节点102的描述来实现。在一些方面，能够发送信标信号的任何设备均可以用作AP。然而，在一些方面，为了使AP是有效的，其必须具有到网络中的所有STA的良好的链路质量。在信号衰减可能相对严重的高频，通信本质上是定向的，并且可以使用波束成形(例如，波束训练)以提高增益。由此，有效的AP可以有益地具有较大的扇区界限(例如，较宽的转向能力)。AP可以具有大的波束成形增益(其可以例如由多个天线提供)，可以被安装成视线路径存在于由无线***100服务的大部分区域，和/或可以使用稳定的电源用于周期性的信标传输和其它管理功能。即使设备具有可能限于较小的扇区界限的天线转向能力、可能受限的可用功率和/或可变的位置，然而，该设备在一些方面仍可以用作AP，例如，当形成点对点网络时。点对点网络可以用于多种目的，诸如侧载、文件共享和其它目的。在一些方面，可以在没有设备可以有效地向所有其它设备进行发送和从所有其它设备进行接收的情况下创建点对点网络。
在一些方面，无线节点102配备有具有不同频率收发机的多模式无线电，例如，60GHz收发机、2.4GHz收发机、5GHz收发机等。在一些实施方式中，可以全向地执行较低的频率通信，并可以定向地执行较高的频率通信。这种方面在可以使用全向协议来定位和建立通信(例如，其中该通信使用定向协议)的网络中是有益的。
图3A-3D示出波束成形的方面。如上所述，无线节点102可以配置成实现一种或多种类型的波束成形，例如，使用天线216或多个天线。尽管以下将参照AP来描述波束成形，但是本领域技术人员应该意识到，上述的STA也可以实现这种波束成形。本领域技术人员还应该意识到，下述的波束成形可以指发送的信号以及信号接收的波束或方向。此外，本领域技术人员应该意识到，AP可以实现不同的波束成形用于接收和用于发送，和/或可以动态调整任何这种波束成形。波束成形还可以是预定的。
术语准全向模式通常涉及最低分辨率模式，其覆盖设备周围相关空间范围的非常宽泛的区域。例如图1中的AP 1E所示出的或图2中所示地实现的AP可以覆盖可能重叠的准全向模式的最小集合的相关空间的区域。集合大小等于1指示AP能覆盖仅具有一个准全向模式的相关空间区域，这表示该AP是支持全向的。准全向发送和接收模式可以由Qn标识，其中n表示相应的方向。本领域技术员应该意识到，波束可以是重叠的，并且由单独的n表示的每个方向不需要是不同的。在图3A中示出了具有两个近似相同模式的波束模式。在此方面，n＝2。
当然，可以使用具有比针对准全向模式所描述的方位角更窄的方位角的波束。这种较窄的波束是有利的，因为与在准全向模式中使用的波束相比，每个波束均可以由较大的增益和提高的信噪比(SNR)特征化。这在经历高信号衰落或延迟的***中特别有利。
图3B示出方位角比针对准全向模式所述的窄的波束成形的方面。发送和接收模式由S0-S5标识。如在图3B可见的，由AP形成的波束可以重叠。当然，波束模式可以包括不重叠的波束。如上所述，AP可以配置成改变波束所指向的方向。因此，图3B中的AP可以首先通过波束S1发送和/或接收通信，然后通过波束S2等。在一些方面，AP不需要改变方向，以便将波束指向连续的方向以形成完整的圆(即，依次指向方向0-5，然后再次从0开始)。AP可以替代地以任何次序改变方向，或者可以随机地选择所指向的方向。
图3C和3D示出具有更窄波束的方面。图3C示出具有16个方向B0-B15(在图示中只对一半的方向B0-B7进行了编号)的波束模式，而图3D示出具有32个方向H0-H31(在图示中只对一半的方向H0-H15进行了编号)的波束模式。较窄的波束可以提供上述的优点，但是还可能需要额外的开销信息，或者可能需要额外的时间来改变波束的方向。因此，当选择要使用的波束数量时，需要考虑必备的开销。尽管所图示的波束基本是对称的，但是可以改变波束形状、大小和/或分布。
术语扇区一般可以用于指覆盖多个波束的相对较广的区域的第二等级的分辨率模式。扇区可以覆盖一组连续和非连续的波束，并且不同的扇区可以重叠。波束可以被进一步划分为高分辨率(HRS)波束，作为高等级的分辨率模式。
准全向模式、扇区、波束和HRS波束的多分辨率定义可以成为多等级定义，其中，每个等级可以使用一组天线模式。因此，准全向模式可以代表第一组天线模式，扇区可以代表第二组天线模式，波束可以代表从第二组天线模式中优选地获取的第三组天线模式，而HRS波束可以代表从第三组天线模式中优选地获取的第四组天线模式。
图4示出了如之前所描述的超帧结构的方面。超帧400可以包括信标间隔402、接入时段404和信道时间分配时间段(CTAP)406。CTAP 406可以包括多个信道时间分配(CTA)408。
在一些方面，AP(例如AP 1E或实现为参照图2所描述的AP)在信标间隔402期间广播信标。为了确保该AP的通信区域内的无线设备(例如STA 1A-1D)接收到该信标，该AP可以使用多种方法中的任何一种方法广播信标。例如，当AP配置成以基本上全向模式或以准全向模式进行广播时，例如如图3A所示的，AP可以仅广播单个信标，或可以例如使用图3A所示出的波束模式Q0和Q1在方向1和2中的每个方向上广播两个信标。当AP使用较窄波束广播信标时，例如图3B-3D所示，AP可以替代地在信标间隔402期间在多个方向上广播信标。因此，本领域技术人员应该意识到的是，AP可以在信标间隔期间发送信标一次，或者AP可以在信标间隔期间发送信标若干次。例如，当AP使用图3B所示的信标模式时，信标间隔402可以被划分成6个时段，并且AP可以在相应的时段期间在方向0-5中的每个方向上发送信标。
接入时段404可以包括AP已分配用于例如通过接收机212和天线216从一个或多个无线设备(例如STA 1A-1D)接收通信的时间段。在该时间期间接收的通信可以包括任何数量的不同类型的通信。例如，该通信可以包括从STA 1A-1D中的一个发送的控制信息。除了其它信息，该控制信息可以包括对进行发送的STA进行标识的信息、由进行发送的STA所支持的调制方案、进行发送的STA已存储并期望发送的数据的量、或进行发送的STA的可用性。所述通信还可以包括从STA发送的请求消息。该请求消息可以包括指示进行发送的STA有数据要发送以及请求发送该数据的时间的信息。此外，所述通信可以包括请求进行发送的STA与AP相关联的关联探测。
CTAP 406可以包括AP已分配用于例如响应于在接入时段404或之前的接入时段期间接收的控制信息或请求消息，而例如通过接收机212和天线216从一个或多个无线设备接收数据的时段。AP可以例如使用处理***204来指定在CTAP 406期间从其接收数据的多个无线设备(例如，STA1A-1D中的多个)。此外，AP可以指定CTAP期间的时段，在这个时段期间，AP将从特定的STA接收数据。该时段可以由CTA 408表示。从而，可以对STA进行调度以在给定的CTA期间通过响应于信标而发送请求消息来发送数据。
图5示出了在无线***中(例如在图1所示的***100中)进行通信的方法500的方面。可以利用方法500根据参照图4所描述的超帧400进行通信，例如如下面将进行描述的。本领域技术人员将认识到，方法500也可以用于其它通信。
在步骤502，AP在信标间隔402期间发送信标。如上面所讨论的，AP可以例如利用发射机210和天线216发送信标。在一些方面，信标包括与将由AP在其中接收通信的接入时段404相关的信息。在步骤504，STA例如使用接收机212和天线216接收信标。作为响应，STA向AP发送控制信息、请求消息、接入探测或其它通信。在图5所示的方面，STA向AP发送请求(例如上面所描述的请求消息)。在信标包括与接入时段404相关的信息的方面，STA在接入时段404发送请求。在步骤506，AP接收该请求，并作为响应，向STA分配和发送对CTA 408的指示以用于发送或接收信息。在步骤508，STA接收对CTA 408的指示，并在CTA 408期间例如向AP发送信息或从AP接收信息。
如上所述，AP可以通过多个波束方向发送和接收信息。因此，在接入时段404期间，AP可以配置成转换接收波束的方向。形成波束和/或使波束转向可以称为波束成形。诸如单天线元件、扇区化天线、可切换天线和1维(1-D)和2维(2-D)天线阵列之类的多种天线配置可以支持波束成形。本领域技术人员应该理解如何在AP中例如利用图2中所描述的组件实现适当的波束成形。在一方面，处理***204可以控制天线216实现波束成形。
为了在接入时段404期间从AP的通信区域中的STA接收通信，AP可以配置成在接入时段404期间从一个或多个接收波束方向接收通信。在这方面，接入时段404可以包括一个或多个分割，在该分割期间，将通过相应的接收波束方向接收通信。例如，当AP利用图3B所示的波束模式时，接入时段404包括6个分割，并且在相应的分割期间AP可以通过接收波束方向0-5中的每个接收波束方向接收通信。
在一些方面，接入时段中的每个分割是近似相等的。在这些分割期间，多个STA可以试图向AP发送通信。然而，当在相近的时刻发送多个通信时，这些通信可能冲突，并且AP可能无法恰当地接收这些通信中的一个或多个通信。当多个STA位于相近的接收波束方向时，这个问题会加重。这种配置增加了对于该接收波束方向而言在接入时段期间由STA发送的通信冲突的可能性。例如，图17示出了在对于不同数量的进行发送的STA，将在竞争接入时段(CAP)内接收信道时间请求(CTRq)的概率。图18示出了接收信道时间请求的概率，其中如所示CTRq的概率不同，并且假定有5个STA位于接收波束方向上。这些图示出了针对在会议室中实现的***的数据。
图6示出了具有位于多个接收波束方向0-5上的STA 6A-6F的***600的方面。在***600中，由AP所利用的接收波束模式S0-S5类似于针对图3B的接收波束模式S0-S5所描述的那些。STA 6A-6F中的一个或多个可以如参照图2所描述地实现，AP可以如图6所示。
如可以从图6中看到的，STA 6A-6C位于接收波束方向0，STA 6D位于接收波束方向2，而STA 6E和6F位于接收波束方向3。没有STA示出位于接收波束方向1、4和5。本领域技术人员应该意识到，更多或更少数目的STA可以位于***600中，并且在任何众多的配置中STA可以分布在接收波束方向之间。此外，除了图6所示的那些以外，还可以采用其它接收波束模式。
如上所述，例如，接入时段404可以划分成6个分割，并且AP可以在这些分割中的相应的一个分割内从接收波束方向0-5中的每个接收波束方向接收通信。因此，AP可以在一个分割内从STA 6A-6C中的任何一个接收通信，在另一个分割内从STA 6D接收通信，而在另一个分割内从STA 6E和6F接收通信。然而，当在对应于接收波束方向0的分割期间接收通信时，从STA 6A-6C发送的通信可能冲突，这阻碍了由AP进行适当的接收。在一些方面，如果没有从AP接收到某种形式的确认，STA可以配置成再次发送通信。在一些方面，STA可以仅当接入时段404中的相应的分割内留有足够的时间时，试图这种重传。
在一方面，AP配置成至少部分地基于与已知位于接收波束方向中的一个或多个接收波束方向上的装置相关的信息，分配接入时段404期间的时间，用以从该接收波束方向接收通信。可以对该时间进行分配以便降低由于冲突而使得AP无法适当地接收通信的可能性。
图7示出了在通信***(例如***600)中分配时间的方法700的方面。方法700可以由接收通信的任何设备(例如由***600中所示出的AP)来执行。尽管可以针对AP描述方法700和其它方法，但是本领域技术人员应该意识到，本文所描述的方法700和其它方法可以由接收通信的任何节点或设备来使用。
在方框702，AP发送信号。例如，AP可以广播指示接入时段404的信号。响应于所发送的信号，AP在方框704从一个或多个装置接收通信。例如，AP可以接收关联探测或请求消息。在方框706，AP更新包括接收波束方向的数据结构。例如，该数据结构可以包括与是否有任何装置位于接收波束方向中的每个接收波束方向上、该接收波束方向上的装置的数量、或位于接收波束方向中的每个接收波束方向上的装置的设备ID相关的信息。
接收波束方向对AP是已知的，或者可以由AP的处理***204动态地进行确定。可以基于方框704处进行的接收来确定与已知位于接收波束方向上的装置相关的信息。例如，AP可以基于经由接收波束方向接收的通信将如上面所公开的信息记录在数据结构中。在一方面，AP可以执行波束追踪方法，以识别位于接收波束方向上的装置。于是，这些装置将被AP已知为位于接收波束方向中的每个接收波束方向上。本领域技术人员将认识到波束追踪的方法。
所述数据结构可以包括任何所存储的关于接收波束方向的信息。在一方面，该数据结构存储在数据库中。在另一方面，该数据结构被存储为列表或表格。例如，该数据结构可以被存储为已知有设备位于其上的接收波束方向的列表。如果该列表由***600中的AP所实现，那么该列表的方面可以采用以下形式。
接收波束方向
0
2
3
上面所体现的数据结构识别出装置位于接收波束方向0、2和3中的每个接收波束方向上。如上面所讨论的，在***600中，STA 6A-6F位于这些接收波束方向上。
作为另一示例，所述数据结构可以存储为将接收波束方向与该接收波束方向上的装置的数量相关的表格。如果列表由***600中的AP所实现，那么该表格的方面可以采用以下形式。
接收波束方向 装置的数量
0 3
1 0
2 1
3 2
4 0
5 0
以上体现的数据结构标识出三个装置位于接收波束方向0，一个装置位于接收波束方向2，两个装置位于接收波束方向3。如上所述，在***600中，STA 6A-6C位于接收波束方向0，STA 6D位于接收波束方向2，STA 6E和6F位于接收波束方向3。尽管上面的表格存储了有关没有设备位于其中的接收波束方向的信息，但是该表格可以省略该数据。
作为另一示例，所述数据结构可以存储为将装置的设备ID与接收波束方向相关的表格。如果该列表由***600中的AP实现，那么该表格可以采用下列形式。
设备ID 接收波束方向
STA 6A 0
STA 6B 0
STA 6C 0
STA 6D 2
STA 6E 3
STA 6F 3
以上体现的数据结构标识出，在***600中，STA 6A-6C中的每一个位于接收波束方向0，STA 6D位于接收波束方向2，STA 6E和6F中的每一个位于接收波束方向3。设备ID可以包括可以用于标识装置的任意数量的标识符。例如，设备ID可以包括序列号、电话号码、移动标识号(MIN)、电子序列号(ESN)、国际移动设备标识符(IMEI)、国际移动用户标识符(IMSI)、或可以用于标识装置的任何其它标识符。本领域技术人员应该意识到，可以根据本文的教导实现其它数据结构。
在一些方面，装置可以未在物理上位于由AP已知该装置位于其中的接收波束方向上。在这些方面，AP可以通过已知装置位于其中的接收波束方向从该装置接收通信，而该装置本身实际上位于另一接收波束方向，例如，由于信号反射或多径。例如，***600中的STA6C可以实际上位于方向5，但是AP可以通过接收波束方向0从STA 6C接收通信，这是因为STA6C和AP之间的障碍使通信反弹，并且从接收波束方向0接收。于是，在一些方面，已知装置所位于的方向可以指代从其中接收来自该装置的通信的方向。
返回图7，AP可以向已知位于接收波束方向中的至少一个接收波束方向上的装置中的一个或多个装置发送对时间的分配。该时间分配可以由AP的处理***204确定，并可以使用任何数量的方法来确定。在一些方面，该时间分配可以在信标中进行发送，并可以指AP将在其期间从所述装置中的所述一个或多个装置接收通信的接入时段404的分割。方法700可以重复任意次。数据结构可以基于AP接收到的每个通信持续更新，或者AP可以按照选择的次数更新数据结构，例如，在每个接入时段的末端，或者在每五个超帧之后。本领域技术人员应该意识到形成和更新数据结构以及发送对时间的分配的其它方法和调度。
图8示出了根据从例如在***600中使用的方法700确定的信息的波束成形的方面。在该方面，处理***204确定波束模式，以便在每个已知的装置处以单个接收波束为目标。如在图8中可见的，AP通过接收波束方向0-8接收通信。在图8所示的方面，接收波束方向0和3已经分离，使得通过单独的接收波束方向接收来自STA 6A-6C、6E和6F中的每一个的通信。通过接收波束方向0接收来自STA 6A的通信；通过接收波束方向1接收来自STA 6B的通信；通过接收波束方向2接收来自STA 6D的通信；通过接收波束方向5接收来自STA 6E的通信；通过接收波束方向6接收来自STA 6F的通信。
以此方式形成波束可以例如由于较窄的波束而增加从每个STA接收的通信的SNR。这是有利的，尤其是在易于信号降级的***中，例如这可能发生在实现毫米波的***中。此外，将波束具体指向单个装置可以减少冲突，这是因为来自其它装置的通信无法被AP感知。上面讨论的数据结构可以存储与装置的位置有关的更多特定信息，并且可以进行更新以反映新的波束。
因此，波束宽度可以影响可靠性和/或质量或通信。例如，在图14中示出了相对SNR与波束宽度的比较，图14示出了针对不同的半功率波束宽度(HPBW)在AP处观察到的SNR的图，其中在STA与AP之间存在非视距(NLOS)。图15示出了针对不同的波束宽度，在AP处接收到的最佳接收波束入射点的直方图，其中在STA与AP之间存在非视距。图16示出了针对不同的半功率波束宽度，在AP处接收到的最佳接收波束入射点的直方图，其中在STA与AP之间存在视距。
接收波束将指向其中的方向可以在信标中进行发送。此外，AP将通过接收波束方向接收通信的持续时间可以包括在信标中。在其它方面，STA可以确定AP将在何时基于所发送的接收波束方向(例如根据常用算法)接收来自该波束方向的通信。因此，由AP所发送的时间分配可以由接收波束方向来指示，接收波束方向可以向装置指示AP在一时间段内通过该装置的接收波束方向接收通信。
如上面所讨论的，AP可以转而通过单个接收波束方向从多个装置接收通信，例如如图6所示。在一些方面，AP可以仅转换接收波束方向，使得通过已知有至少一个装置位于其中的接收波束方向接收通信。类似于上面针对图8所描述的方面，将从其中接收通信的接收波束方向可以在信标中进行发送。在该方面，可以对接入时段404进行划分，使得AP将仅从已知有装置位于其中的接收波束方向接收通信。
图9示出了图4中所示的接入时段404的方面404a。接入时段404a具有用于仅通过已知有装置位于其中的接收波束方向接收通信的分割。图9示出了配置用于在***600中接收通信的接入时段404a。因此，图9所示的接入时段404a具有用于通过接收波束方向0、2和3接收通信的分割。在图9中，这些分割分别称为接入时段0、接入时段2和接入时段3。
在接入时段0和接入时段2期间，AP可以从多个STA接收通信。由于STA可能需要在这些时段期间竞争以使它们的通信由AP接收的事实，因此这些时段可以称为竞争接入时段(CAP)。接入时段0、2和3被示出为具有大致相同的尺寸，但是并不需要在长度或持续时间上相同。
图10示出了接入时段404的另一方面404b。接入时段404b具有用于通过已知有装置位于其中的接收波束方向接收通信的分割。此外，接入时段404b具有不是保留用于从任何特定的方向接收通信竞争接入时段，这在图10中称为通用竞争接入时段。在该时间期间，AP可以在任何数量的方向上接收来自装置的通信，例如来自发送关联探测的STA，使得关联探测可以包括在AP的数据结构中。在***600中，AP可以在该时间期间从接收波束方向0-5中的每个接收波束方向或者仅从方向0-5的子集接收通信。通用竞争接入时段还可以在对应于特定的接收波束方向的每个接入时段之间交织。每个接入时段的持续时间可以是变化的。
在一些方面，每个接入时段的长度或持续时间是基于已知位于与该接入时段相关联的相应的接收波束方向上的设备的数目或数量。如上所述，在一些方面，是否已知有任何装置位于接收波束方向将决定持续时间是否为0(即，不从该接收波束方向接收通信)，或持续时间是否大于0。在一些方面，已知位于接收波束方向上的装置的数量越大，相应的接入时段将越长。因此，在图9中，接入时段0大于接入时段3，而接入时段3大于接入时段2，这是因为在***600中，已知有3个装置位于接收波束方向0，已知有2个装置位于接收波束方向3，已知有1个装置位于接收波束方向2。
图11示出了接入时段404的方面404c。接入时段404c中的接入时段0、2和3中的每个接入时段被示出为具有与相应的接收波束方向中的STA的数量成比例的持续时间。此外，在图11中，接入时段404c示出为具有针对在接入时段0、2和3之间交织的接收波束方向1、4和5中的每个接收波束方向的接入时段。在所示的方面，接入时段1、4和5中的每个接入时段比接入时段0、2和3中的任何接入时段短。在一些方面，AP配置成在接入时段0、2和3中接收来自已知的STA的请求，并且因为已经分配了接入时段，所以AP还配置成接收来自已经进入***的装置的通信。本领域技术人员将意识到，接入时段404内出现接入时段的顺序可以变化。例如，接入时段1、4和5不需要与接入时段0、2和3交织。替代地，可以将接入时段1、4和5中的所有接入时段调度为在接入时段0、2和3之后出现。
在一些方面，用于从给定的接收波束方向接收通信的接入时段是不连续的。例如，图12示出了接入时段404的方面404d，其中接入时段0和3均被分离成多个子时段，这些子时段分别被标记为子时段0和子时段3。本领域技术人员应该理解，每个子时段的持续时间可以变化。在图12所示的方面，每个子时段的持续时间在大小上近似相等。在一个实施例中，分配每个子时段的持续时间，使得在子时段期间有足够的时间来从单个STA接收通信。在该方面，用于给定的接收波束方向的接入时段可以分离成多个子时段，这些子时段的数目等于已知位于该接收波束方向上的装置的数量。因此，如在图12中可见的，用于接收波束方向0的接入时段已被分离成3个子时段0，用于接入波束方向3的接入时段已被分离成2个子时段3。如针对图11所描述的，还示出了用于接收波束方向1、4和5中的每个接收波束方向的接入时段，但是也可以省略这些接入时段。尽管接入时段1、4和5示为与接入时段2和子时段0和3的尺寸大致相同，但这些时段中的每个时段的持续时间可以不同。
在一些方面，在信标中发送AP将在其中接收通信的每个方向，该信标作为AP将在其期间通过该接收波束方向接收通信的时间或持续时间的指示。在一些方面，在信标中发送已知位于接收波束方向的装置的数量，并且每个STA可以根据该数量计算时间或持续时间。本领域技术人员应该意识到传送变化的持续时间的其它方法。如上所述，具有变化的持续时间的接入时段可以与通用竞争接入时段结合使用。
图13示出了接入时段404e的另一方面，其中已经分配了用于从每个已知装置接收通信的唯一时间。在此方面，AP配置成在接入时段404的每个分割期间仅从单个装置接收通信。虽然分割被示为按照字母顺序排列，但是不要求特定的顺序。在一些方面，根据每个装置的位置来对分割进行排序，例如使得对位置上接近彼此的装置分配时间上靠近的分割。因为在每个分割期间调度装置来进行通信，因此这些分割可以称为调度接入时段。
AP可以配置成使得如果在分配给不发送该信号的装置的分割期间感知到信号，则由接收机212、信号检测器218和/或处理***204忽略由天线216感知的信号。例如，在***600中，AP可以通过接收波束方向0从STA 6A-6C中的任何一个STA接收通信。如果STA 6C在分配给STA 6B的接入时段404e的分割期间发送信号，那么AP可以忽略该信号。
可以在信标中发送用于从每个已知的装置接收通信的时间，该信标可以作为识别已知装置或者从已知装置接收通信的顺序的信息。该信息可以例如包括上面所描述的设备ID。AP可以配置成例如使用处理***204确定任何分割、接入时段和/或其持续时间。
如上所述，AP可以例如在接入时段404期间从一个或多个装置接收请求消息。可以在如上所述的CAP或调度接入时段期间接收请求消息。在一些方面，AP也可以在其它时间接收请求消息。另外，如上所述，请求消息可以包括指示进行发送的STA有数据要发送并请求发送该数据的时间的信息。如果AP从特定的STA接收到大量的请求消息，那么这可以是该STA有大量数据要发送的指示，或者该STA必须频繁地进行发送以维持服务质量，或者出于其它的原因。
在一些方面，AP可以分配接入时段404的额外部分或者其它额外的时间，在此期间，AP将从已经发送大量请求消息的STA接收通信。例如，AP可以对从每个STA接收的请求消息的数量进行追踪或计数，并且可以分配额外的时间以当由AP接收的请求消息的数量在阈值之上时从STA接收通信。阈值可以是预定的，或者可以由AP基于任何数量的因素来确定。在一些方面，在信标中发送针对额外部分或时间的分配或其它指示符。在一些方面，额外部分或时间的分配可以在CTAP 406期间或者在接入时段404的分配用以发送授权消息的部分期间进行传送。在一些方面，当从STA接收的请求消息的数量大于阈值时，AP配置成向STA分配粘性指派。本领域技术人员将认识到指派和/或分配粘性指派的方法。
本领域技术人员应该意识到，可以对上面针对图9-13所描述的接入时段404的两个或更多个方面进行组合。例如，接入时段404可以包括具有与已知位于相应的波束方向的装置的数量成比例的持续时间的接入时段，其中对波束方向上的每个装置分配在相应的接收波束方向的接入时段期间的调度接入时段。用于接收波束方向中的一个接收波束方向的接入时段可以是连续的，而用于接收波束方向中的另一接收波束方向的接入时段可以是非连续的。本领域技术人员应该理解，本文的教导不局限于本文所描述的任何特定的方面。
形成波束以从特定的装置接收通信、改变接入时段的持续时间、或分配唯一的时间用于从每个已知的装置接收通信可以降低冲突的可能性和/或可以提高从装置接收通信的可靠性。然而，在一些方面，在例如信标或多个信标中发送这种信息可能增加***中所需的开销或可能增加与位于***中的装置进行通信所需的时间。然而，采用本文所描述的方法、信标、方案和其它策略可以提供接收通信时的优点，同时保持发送的成本足够低。下面的表格示出了针对实现***所需的开销，与信道时间请求(CTRq)的不同数量和概率相关联的若干值。如下表所见，根据本文的教导所实现的方法产生可接受的开销成本的水平。例如，从下表中可见，当分配给装置调度接入时段时，开销可以保持低于近似6％的超帧。
Figure BDA0001326691180000221
从下表可见，当接入时段内的分割的持续时间是变化的时候，开销通常可以维持在超帧的10％以下，其中确切的值可以根据接收CTRq的概率而不同。
Figure BDA0001326691180000222
Figure BDA0001326691180000231
Figure BDA0001326691180000232
处理***中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应被广义地解释为指代指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行程序、执行的线程、进程、功能等，而不论是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它名称。
软件可以驻留在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质二者，通信介质包括有助于计算机程序从一个位置转移到另一个位置的任意介质。存储介质可以是能够由计算机存取的任意可用介质。通过举例而非限制的方式，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。此外，任何连接可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源发送的，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。本文使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘用激光光学地复制数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质(例如，有形介质)。此外，在一些方面，计算机可读介质可以包括暂时性计算机可读介质(例如，信号)。上述各项的组合也应该包括在计算机可读介质的范围中。计算机可读介质可以驻留在处理***中、在处理***外部、或分布在包括处理***的多个实体之中。计算机可读介质可以体现在计算机程序产品中。作为示例，计算机程序产品可以包括包装材料中的计算机可读介质。
在上述的硬件实现方式中，计算机可读介质可以是设备的一部分或独立于设备。然而，如本领域技术人员所容易理解的那样，计算机可读介质可以在设备外部。作为示例，计算机可读机制可以包括传输线、由数据调制的载波和/或独立于无线节点的计算机产品，它们中的所有可以由处理***204访问。可替换地或此外，计算机可读介质或其任何一部分可以整合在处理***204中，诸如这种情况可以是高速缓存和/或通用寄存器文件。
处理***、处理***的任何部分、或与一个或多个元件结合的处理***或其一部分可以提供用于执行本文所记载的功能的模块。作为示例，在一些方面，执行代码的处理***、发射机和/或天线，单独或结合地可以提供用于发射的模块，例如用于发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间分配的模块。该时间分配可以至少部分地基于与已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向上的一个或多个装置相关的信息。另外，作为示例，在一些方面，执行代码的处理***、发射机和/或天线，单独或结合地可以提供用于接收的模块，例如，用于通过已知所述一个或多个装置中的至少一个装置所位于的接收波束方向从所述至少一个装置接收通信的模块。可替换地，计算机可读介质上的代码可以提供用于执行本文所记载的功能的模块。
在一些方面，本文所记载的功能中的一个或多个功能在配置成执行所述一个或多个功能的电路中实现。类似地，上面所述的模块可以包括配置成实现该模块的功能的一个或多个电路。例如，图19示出了包括用于发送的电路192和用于接收的电路194的无线节点102的方面。用于发送的电路192可以配置成发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间分配。该时间分配可以至少部分地基于与已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向上的一个或多个装置相关的信息。另外在示例中，用于接收的电路194可以配置成通过已知所述一个或多个装置中的至少一个装置所位于的接收波束方向从所述至少一个装置接收通信。在图19中示出的无线节点102的方面还包括上面针对图2所述的天线216，天线216连接到用于发送的电路192和用于接收的电路194。在一些方面，省略天线216。在一些方面，在图2中示出的组件中的一个或多个组件可以合并到图19中所示的无线节点102的方面中。
本领域技术人员将认识到如何依据特定的应用和对整个***所施加的整体设计约束以最佳的方式实现贯穿本发明所描述的功能。
应当理解的是，给出了在方法或软件模块的上下文中描述的步骤或方框的任何特定顺序或者层次，以提供无线节点的示例。应当理解的是，可以在保持在本发明的范围之内的同时，根据设计偏好，对步骤的特定顺序或层次进行重新排列。
此外，方法或软件模块的方框或动作的数量或配置可以改变。例如，图20示出在例如***600的通信***中通信的方法2000的方面。方法2000可以代替图7所示的方法700来执行，并可以由接收通信的任何设备执行，例如由***600中所示的AP或由图19所示的无线节点102来执行。在方框2002，发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间分配。例如，用于发送的电路可以用于发送时间分配。在一些方面，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的时间分配至少部分地基于与已知位于该接收波束方向的一个或多个装置相关的信息。接下来，在方框2004，通过所述一个或多个接收波束方向的至少一个接收波束方向接收通信。例如，可以使用用于接收的电路194，通过已知所述一个或多个装置中的至少一个装置所位于的接收波束方向从所述至少一个装置接收通信。
提供了前面的描述以使本领域中的任何技术人员能够充分理解本公开内容的全部范围。对本文公开的各种配置的修改对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，权利要求并不旨在限制于本文描述的公开内容的各个方面，而是符合与权利要求的语言表达相一致的全部范围，其中，除非特别声明，否则对单数形式的要素的引用不应理解为是意指“一个且仅一个”，而是“一个或多个”。除非另外特别声明，否则术语“一些”是指一个或多个。叙述要素的组合中的至少一个(例如，“A、B或C中的至少一个”)的权利要求是指所叙述的要素(例如，A或B或C或其任意组合)中的一个或多个。贯穿本发明所描述的各个方面的要素的所有结构和功能等价物以引用方式明确地并入本文中并且旨在由权利要求涵盖，这些结构和功能等价物对于本领域普通技术人员来说是公知的或将要是公知的。此外，本文中没有任何公开内容是想要奉献给公众的，不管这样的公开内容是否明确地记载在权利要求书中。不应依据35U.S.C.§112第6段的规定来解释任何权利要求的要素，除非该要素是用短语“用于……的模块”来明确地叙述的，或者在方法权利的情况下，该要素是使用短语“用于……的步骤”来叙述的。

Claims (65)

1.一种用于无线通信的装置，所述装置包括：
接收机，其配置成通过多个接收波束方向接收通信；以及
发射机，其配置成发送针对所述接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配；
其中，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上，其中，所述与一个或多个装置相关的信息包括已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上的装置的数量，
其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配包括第一数量的非连续的子时段，其中，针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配包括第二数量的非连续的子时段，并且其中，所述第一数量与所述第二数量不同，
其中，所述时间的分配对应于竞争接入时段。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述接收机配置成在所述竞争接入时段的至少一部分期间从所述一个或多个已知装置接收请求消息，所述请求消息请求用于发送数据的时间。
3.如权利要求2所述的装置，还包括：
电路，其配置成至少部分地基于从所述一个或多个已知装置中的一个已知装置接收的请求消息的数量向所述一个已知装置分配粘性指派。
4.如权利要求1所述的装置，其中，如果从装置发送的信号是经由第一接收波束方向接收的，则已知该装置位于所述第一接收波束方向上。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述时间的分配对应于一个或多个调度接入时段。
6.如权利要求5所述的装置，其中，所述接收机配置成在所述一个或多个调度接入时段中的每个调度接入时段期间从单个装置接收请求或控制消息。
7.如权利要求5所述的装置，其中，为每个已知的装置调度接入时段。
8.如权利要求1所述的装置，还包括：
电路，其配置成确定分配给所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的至少一个接收波束方向的所述时间的长度。
9.如权利要求1所述的装置，其中，所述发射机配置成周期性地发送信标，所述信标包括对所述时间的分配的指示。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述信标还包括指示所述接收机将从其中接收所述通信的每个方向的信息。
11.如权利要求9所述的装置，其中，所述发射机配置成在多个方向上相继地发送所述信标。
12.如权利要求9所述的装置，其中，所述信标包括标识所述一个或多个装置的信息。
13.如权利要求1所述的装置，还包括：
数据结构，其存储将所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向与已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向上的装置的数量关联的信息。
14.如权利要求1所述的装置，还包括配置成利用所述发射机和接收机执行波束追踪的电路。
15.如权利要求1所述的装置，其中，已知单个装置位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上。
16.如权利要求1所述的装置，其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配不同于针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配。
17.一种用于无线通信的方法，所述方法包括：
发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配，其中，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上；以及
从所述一个或多个装置中的至少一个装置经由已知所述至少一个装置所位于的接收波束方向接收通信，
其中，所述与一个或多个装置相关的信息包括已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上的装置的数量，
其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配包括第一数量的非连续的子时段，其中，针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配包括第二数量的非连续的子时段，并且其中，所述第一数量与所述第二数量不同，
其中，所述时间的分配对应于竞争接入时段。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述接收包括在所述竞争接入时段的至少一部分期间从所述一个或多个已知装置接收请求消息，所述请求消息请求用于发送数据的时间。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：
至少部分地基于从装置接收的所述请求消息的数量向所述装置分配粘性指派。
20.如权利要求17所述的方法，其中，当从装置发送的信号是经由第一接收波束方向接收的时，则已知该装置位于所述第一接收波束方向上。
21.如权利要求17所述的方法，其中，所述时间的分配对应于一个或多个调度接入时段。
22.如权利要求21所述的方法，包括：
在所述调度接入时段中的一个调度接入时段期间感知从第一装置发送的信号，并且忽视该信号，其中，所述装置未被调度以在所述调度接入时段中的所述一个调度接入时段期间发送通信。
23.如权利要求21所述的方法，包括：
针对每个已知的装置调度接入时段。
24.如权利要求17所述的方法，还包括：
确定分配给所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的至少一个接收波束方向的所述时间的长度。
25.如权利要求17所述的方法，其中，所述发送包括周期性地发送信标，所述信标包括对所述时间的分配的指示。
26.如权利要求25所述的方法，其中，所述信标还包括指示将从其中接收通信的每个方向的信息。
27.如权利要求25所述的方法，其中，所述发送包括在多个方向上相继发送所述信标。
28.如权利要求25所述的方法，其中，所述信标包括标识所述一个或多个装置的信息。
29.如权利要求17所述的方法，还包括：
在数据结构中存储信息，所述信息将所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向与已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向上的装置的数量关联。
30.如权利要求17所述的方法，还包括：
在所述发送之前，执行波束追踪。
31.如权利要求17所述的方法，其中，已知单个装置位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上。
32.如权利要求17所述的方法，其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配不同于针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配。
33.一种用于无线通信的装置，所述装置包括：
用于发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配的模块，其中，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上；以及
用于从所述一个或多个装置中的至少一个装置经由已知所述至少一个装置所位于的接收波束方向接收通信的模块，
其中，所述与一个或多个装置相关的信息包括已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上的装置的数量，
其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配包括第一数量的非连续的子时段，其中，针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配包括第二数量的非连续的子时段，并且其中，所述第一数量与所述第二数量不同，
其中，所述时间的分配对应于竞争接入时段。
34.如权利要求33所述的装置，其中，所述用于接收的模块包括：
用于在所述竞争接入时段的至少一部分期间从所述一个或多个已知装置接收请求消息的模块，所述请求消息请求用于发送数据的时间。
35.如权利要求34所述的装置，还包括：
用于至少部分地基于从装置接收的所述请求消息的数量向所述装置分配粘性指派的模块。
36.如权利要求33所述的装置，其中，当从装置发送的信号是经由第一接收波束方向接收的时，则已知该装置位于所述第一接收波束方向上。
37.如权利要求33所述的装置，其中，所述时间的分配对应于一个或多个调度接入时段。
38.如权利要求37所述的装置，包括：
用于在所述调度接入时段中的一个调度接入时段期间感知从第一装置发送的信号的模块，以及用于如果所述装置未被调度以在所述调度接入时段中的所述一个调度接入时段期间发送通信，则忽视所述信号的模块。
39.如权利要求37所述的装置，包括：
用于针对每个已知的装置调度接入时段的模块。
40.如权利要求33所述的装置，还包括：
用于确定分配给所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的至少一个接收波束方向的所述时间的长度的模块。
41.如权利要求33所述的装置，其中，所述用于发送的模块包括：
用于周期性地发送信标的模块，所述信标包括对所述时间的分配的指示。
42.如权利要求41所述的装置，其中，所述信标还包括指示将从其中接收通信的每个方向的信息。
43.如权利要求41所述的装置，其中，所述用于发送的模块包括用于在多个方向上相继发送所述信标的模块。
44.如权利要求41所述的装置，其中，所述信标包括标识所述一个或多个装置的信息。
45.如权利要求33所述的装置，还包括：
用于在数据结构中存储信息的模块，所述信息将所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向与已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向上的装置的数量关联。
46.如权利要求33所述的装置，还包括：
用于在所述发送之前执行波束追踪的模块。
47.如权利要求33所述的装置，其中，已知单个装置位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上。
48.如权利要求33所述的装置，其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配不同于针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配。
49.一种无线节点，包括：
天线；
接收机，其配置成经由所述天线通过多个接收波束方向接收通信；以及
发射机，其配置成发送针对所述接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配；
其中，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上，其中，所述与一个或多个装置相关的信息包括已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上的装置的数量，
其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配包括第一数量的非连续的子时段，其中，针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配包括第二数量的非连续的子时段，并且其中，所述第一数量与所述第二数量不同，
其中，所述时间的分配对应于竞争接入时段。
50.一种存储有指令用于无线通信的计算机可读存储介质，所述指令使得计算机进行如下处理：
发送针对多个接收波束方向中的一个或多个接收波束方向的时间的分配，其中，针对所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向的所述时间的分配至少部分地基于与一个或多个装置相关的信息，所述一个或多个装置已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的每个相应的接收波束方向上；以及
从所述一个或多个装置中的至少一个装置经由已知所述至少一个装置所位于的接收波束方向接收通信，
其中，所述与一个或多个装置相关的信息包括已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上的装置的数量，
其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配包括第一数量的非连续的子时段，其中，针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配包括第二数量的非连续的子时段，并且其中，所述第一数量与所述第二数量不同，
其中，所述时间的分配对应于竞争接入时段。
51.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，其中，所述接收包括在所述竞争接入时段的至少一部分期间从所述一个或多个已知装置接收请求消息，所述请求消息请求用于发送数据的时间。
52.如权利要求51所述的计算机可读存储介质，所述指令还使得计算机进行如下处理：
至少部分地基于从装置接收的所述请求消息的数量向所述装置分配粘性指派。
53.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，其中，当从装置发送的信号是经由第一接收波束方向接收的时，则已知该装置位于所述第一接收波束方向上。
54.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，其中，所述时间的分配对应于一个或多个调度接入时段。
55.如权利要求54所述的计算机可读存储介质，所述指令还使得计算机进行如下处理：
在所述调度接入时段中的一个调度接入时段期间感知从第一装置发送的信号，并且忽视该信号，其中，所述装置未被调度以在所述调度接入时段中的所述一个调度接入时段期间发送通信。
56.如权利要求54所述的计算机可读存储介质，所述指令还使得计算机进行如下处理：
针对每个已知的装置调度接入时段。
57.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，所述指令还使得计算机进行如下处理：
确定分配给所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向的至少一个接收波束方向的所述时间的长度。
58.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，其中，所述发送包括周期性地发送信标，所述信标包括对所述时间的分配的指示。
59.如权利要求58所述的计算机可读存储介质，其中，所述信标还包括指示将从其中接收通信的每个方向的信息。
60.如权利要求58所述的计算机可读存储介质，其中，所述发送包括在多个方向上相继发送所述信标。
61.如权利要求58所述的计算机可读存储介质，其中，所述信标包括标识所述一个或多个装置的信息。
62.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，所述指令还使得计算机进行如下处理：
在数据结构中存储信息，所述信息将所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向与已知位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向上的装置的数量关联。
63.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，所述指令还使得计算机进行如下处理：
在所述发送之前，执行波束追踪。
64.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，其中，已知单个装置位于所述接收波束方向中的所述一个或多个接收波束方向中的每个接收波束方向上。
65.如权利要求50所述的计算机可读存储介质，其中，针对所述接收波束方向中的第一接收波束方向的所述时间的分配不同于针对所述接收波束方向中的第二接收波束方向的所述时间的分配。
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