CN113678403B - 用于扩展无线通信***的范围的设备、***和方法 - Google Patents

Abstract

实施例可以包括可以进行以下操作的方法、设备和***：根据第一通信协议跨第一信道发送前导码；在多个窄带中顺序发送信号值；针对响应通信来监测所述窄带；以及在检测到所述窄带中的至少一个窄带上的响应通信时，跨所述窄带中的至少一个窄带建立通信。每个窄带可以是所述第一信道的不同部分。

Description

用于扩展无线通信***的范围的设备、***和方法

相关申请

本申请为于2019年3月27日递交的、编号为16/366，668的美国非临时申请的国际申请，在此以引用的方式将上述申请的完整内容并入本文。

技术领域

概括地说，本公开内容涉及无线网络，并且更具体地说,本公开内容涉及扩展无线网络的范围。

背景技术

传统的WLAN设备可以通过多个信道建立通信连接，每个信道占用频带的不同部分。传统的WLAN设备可以用静态方式或动态方式来选择信道。随着更多设备和其他协议使用可用频谱，特别是在2.4GHz频段，传统WLAN可以选择动态信道选择，以识别用于通信的最佳信道。

通常，WLAN网络中的接入点(AP)设备可以驻留在信道上以获取性能数据。如果信道的分组错误率过高，则可以避开该信道。如果信道的分组错误率是可接受的，则可以通过该信道与另一设备进行通信。

许多传统网络(例如，IEEE 802.11无线网络)可以与用作其他设备(例如，站点、STA)的连接点的AP一起工作。包括操作环境、网络拓扑和/或传输功率在内的各种因素都会限制网络设备之间的链路范围。特别是，物联网(IOT)设备在连接到AP时可能具有更有限的范围。

用于扩展无线设备中的通信范围的任何能力都可以提高无线网络的性能，以及实现无线***的其他应用。

附图说明

图1A至图1D是根据实施例的***和操作的图。

图2A和图2B是示出根据实施例的沿着不同窄带的传输以确定用于传输的最佳窄带的图。

图3是示出根据实施例的相同窄带上的数据重复的图。

图4是根据实施例的设备的框图。

图5是根据实施例的组合设备的框图。

图6是根据另一实施例的组合设备的框图。

图7A和图7B是示出根据实施例的设备的图。

图8是可以包括在实施例中的解码电路的图。

图9是根据实施例的接入点(AP)方法的流程图。

图10是根据另一实施例的AP方法的流程图。

图11是根据又一实施例的AP方法的流程图。

图12是根据实施例的站点设备方法的流程图。

图13是根据另一实施例的站点设备方法的流程图。

图14是根据另一实施例的设备的图。

图15是根据另一实施例的***的图。

图16是根据另一实施例的***的图。

具体实施方式

根据实施例，网络可以包括第一设备(例如，接入点，AP)，其可以跨信道进行发送来发现一个或多个第二设备(例如，站点、STA)，以便建立与此类第二设备的网络连接。第一设备还可以通过多个窄带进行发送以尝试发现其他设备。窄带可以具有比信道更小的频率范围。在某些情况下，窄带可以是信道的不同部分。在第一设备在一个或多个窄带上接收到来自另一设备的响应的事件中，可以确定窄带的质量，并且然后可以使用一个或多个窄带来在这两个设备之间发送数据。

在一些实施例中，窄带传输可以以与跨信道传输相比更高的功率谱密度(PSD)发生。

在一些实施例中，第一设备可以在窄带信道上重复传输(例如，分组)。第二设备可以使用这种重复传输来改进对所接收的数据值的解码。

在一些实施例中，窄带之间的跳跃序列可以根据第一和第二设备已知的预定序列发生。附加地或替代地，窄带之间的跳跃序列可以通过第一和第二设备之间的通信(例如，协商)来建立。

在一些实施例中，由第一设备进行的发现操作可以包括：根据第一协议在信道上传输前导码，然后在窄带上进行传输。

在以下各种实施例中，相同的附图标记由相同的参考字符表示，但前导数字对应于图的编号。

图1A至图1D是根据实施例的***100和操作的框图的序列。***100可以包括第一设备102和一个或多个其他设备104-0/1。在一些实施例中，第一设备102可以是操作以连接网络中的各种设备的接入点(AP)。其他设备(104-0/1)中的每一个都可以是可以连接到AP并且可以通过AP彼此连接的站点设备(STA)。设备104-0/1将被称为“站点”设备，但这不应被解释为暗示任何特定的网络拓扑或通信协议。

参考图1A，第一设备102可以通过通常可以具有第一范围106的第一信道(由108表示)来发送信号。应当理解的是，范围106可以根据设备、环境或其他因素而变化。站点设备104-0可以在第一范围106内，而站点设备104-1可以在第一范围106之外。

在一些实施例中，第一设备102可以具有第一发现模式，其中第一设备102可以跨第一信道108来发送信号以试图发现站点设备(例如，104-0/1)。在一些实施例中，第一设备102可以执行自动信道选择操作，以预定方式循环遍历多个信道(例如，频带)。

参考图1B，假设第一设备102和站点设备104-0发现了彼此，因为站点设备104-0在范围106内。随后，第一设备102和站点设备104-0根据连接过程建立连接110。然后可以跨第一信道108(或类似频率范围的其他信道)在第一设备102和站点设备104-0之间继续通信。这种通信可以根据第一协议。在一些实施例中，第一协议可以是任何合适的无线IEEE802.11标准。

参考图1C，第一设备102还可以在多个窄带(由112表示)中发送信号。窄带112中的一些或全部可以具有范围114，范围114比通过跨第一信道108进行发送而实现的范围更大(即，比106更大的范围)。窄带112可以具有比第一信道108更小的频率范围。在一些实施例中，窄带112可以是第一信道108的不同部分。由于任何合适的原因，窄带112可以具有比第一信道108更大的范围。仅作为一个示例，窄带可以具有比第一频带更低的损耗(例如，由于***环境)。作为另一个示例，可以用比第一信道108的信号更大的功率来发送窄带信号。这种更大的功率传输可以由第一设备102、站点设备104-1或这二者来进行。作为另一个示例，在窄带上发送数据的方式可以实现更大的范围。

第一设备102可以具有与图1A中描述的不同的第二发现模式。在第二发现模式中，第一设备102可以在多个窄带中发送信号，其可以发现超出第一范围106的设备或者能够在窄带上进行通信的设备(例如，站点设备104-1)。在一些实施例中，第一设备102可以在这样的第二发现模式中在不同的窄带之间跳跃。此外，如下面的实施例中还描述的，第一设备102可以在同一窄带中重复信号(例如，符号)以便为站点设备104-1提供更好的机会来对接收到的信号数据进行解码。

参考图1D，假设第一设备102和站点设备104-1发现了彼此，因为站点设备104-1在范围114内。随后，第一设备102和站点设备104-1根据与连接110不同的连接过程建立连接116。连接116可以包括跨被选择作为传输频带的一个或多个窄带112’的传输。注意，传输频带112’可以是在第二发现操作中使用的窄带的子集。具体而言，可以在窄带中进行选择以到达用于连接116的传输频带。这种选择可以基于各种标准中的任何一个标准来进行，各种标准包括但不限于：在其上检测到返回信号的窄带、具有较低(或最低)错误率的窄带、或者设备之间交换的数据(例如，协商，等等)。

在一些实施例中，发现模式之间的切换可以是周期性的。即，第一设备102可以周期性地在发现具有较大频率信道传输的站点设备(例如，108)和发现具有窄带频率传输的站点设备(例如，112)之间进行切换。

在一些实施例中，发现模式之间的切换可以是有条件的。仅作为一个示例，第一设备102可以尝试通过跨信道(例如，108)的传输来发现站点设备。在使用信道(或多个信道)没有检测到设备，或者发现(例如，注册)了由信道可检测的所有设备的情况下，第一设备102可以切换到发现具有窄带传输的设备。

在一些实施例中，第一设备102可以基于应用在连接类型之间进行切换。仅作为一个示例，跨信道(例如，108)的传输可以比经由窄带的传输具有更高的数据速率。因此，具有较低数据传输率的站点设备(或由站点设备运行的应用)可被配置为具有窄带连接(例如，116)，而站点设备或由具有较高数据传输速率的站点设备运行的应用可以被配置为具有更大带宽的通道连接(例如，110)。作为另一个示例，经由窄带(例如，112)的传输可以比经由信道(例如，108)的传输消耗更少的功率。第一设备102可以基于功率需要/要求在连接类型(110/116)之间进行切换。

图2A和图2B是示出根据实施例的用于信道测量操作的信号传输的图。图2A示出了可以从第一设备202(例如，AP)到站点设备204发生的“下行链路”(DL)传输。图2B示出了可以从站点设备204到第一设备202发生的后续“上行链路”(UL)传输。数据传输块以三维视图表示，具有功率、时间和频率的不同维度，如相应的轴226所示。在一些实施例中，传输块可以是数据分组。

参考图2A，在DL操作中，第一设备202可以发送数据块208以及212-1至212-4。可以跨第一信道来发送数据块208。可以跨不同的窄带来发送数据块(212-1至212-4)。也就是说，在跨一个窄带发送数据块212-1之后，第一设备202可以跳跃到另一个窄带并发送数据块212-2。这之后是跨另一个窄带的数据块212-3，等等。在所示实施例中，可以用比数据块208更高的功率(例如，高功率谱密度)来发送数据块212-1到212-4。可以理解的是，虽然可以一个接一个地发送数据块208和212-1至212-4，但是也可以按照不同的顺序来发送这些数据块。

仍然参考图2A，站点设备204可以仅接收由第一设备202发送的数据块中的一些。数据块208’和212-1’至212-4’可以对应于由第一设备202发送的数据块208和212-1至212-4。在所示实施例中，未被接收或未被成功解码的数据块用虚线示出。因此，图2A将数据块208’、212-1’和212-4’显示为“不良”数据块，并且它们相应的窄带可以被认为不适合传输。相反，数据块212-2和212-3被认为是“良好”数据块。因此，它们相应的窄带可以被认为是用作与第一设备202一起使用的传输频带的候选。

在所示的实施例中，数据块212-2可以以与数据块212-3相比更高的功率电平(和/或更低的错误率)被接收。因此，与和数据块212-3相对应的窄带相比，和数据块212-2相对应的窄带可以被认为是优选的传输频带。

参考图2B，在UL操作中站点设备204可以发送数据块224和212-1至222-4。这样的数据块可以对应于图2A的208和212-1至212-4所示的那些数据块(例如，跨返回的一组信道的传输)。因此，可以跨第一信道来发送数据块208，并且可以跨不同的窄带来发送数据块(222-1至222-4)。

仍然参考图2B，第一设备202可以仅接收由站点设备204发送的数据块中的一些。由第一设备202接收的数据块224’和222-1’至222-4’可以对应于由第二设备204发送的数据块224和222-1至222-4。因此，图2B将数据块224’、222-1’、222-3’和212-4’显示为不良数据块，而数据块222-2是良好数据块。因此，与图2A不同，数据块222-3未被接收(和/或被成功解码)。这样的结果可以代表UL操作中的功率传输限制，仅作为一个示例。基于这样的结果，第一设备202可以确定：可以选择与数据块222-2相对应的窄带作为窄带进行传输。

在一些实施例中，第一信道(例如，由数据块208表示)可以是大约20MHz和更大，而窄带可以是第一信道的不同部分，例如大约10MHz、大约5MHz或大约2MHz。在非常特定的实施例中，第一设备202可以与IEEE802.11ax或类似标准兼容，其预期将信道划分为更小的资源单元(RU)。数据块208(和224)可以是前导码，并且每个窄带可以是不同的RU。第一设备202可以在RU之间跳跃以评估哪些将最适合作为其自己的窄带信道。在一些实施例中，与在较大带宽信道上的前导码相比，当在RU之间跳跃时，可以以更高的功率(例如，PSD)来发送数据。

图3是示出根据实施例的第一设备302如何能够进行窄带通信的时序图。发送的数据(例如，分组)以与图2A和图2B相同的方式表示，如轴326所示。在图3中，假设已经根据本文所示的任何方法或等效方法确定了两个窄带(示为NB2和NB3)确定为“好”频带。此外，确定信道NB2相对于NB3是优选的。第一设备302可以跨窄带NB2来发送数据块312-10/11，并跨窄带NB3来发送数据块312-20/21。可选地，第一设备302还可以在更宽的带宽信道上发送数据块308。

图3示出了根据实施例的冗余传输如何能够增强窄带通信的鲁棒性。优选窄带(NB2)上的数据块312-10可以在同一窄带(NB2)上的数据块312-11之后，其中，数据块312-11是在前数据块312-10的副本。第一数据块312-10可以被认为是“主”数据块，因为它是在优选窄带上发送的。后续数据块312-11可以被认为是“主重复”数据块，因为如果需要，它可以是用于恢复数据(例如，完整解码)的数据块312-10的重复。

可以在一个或多个其他窄带上重复在优选窄带上发送的数据块。这通过图3中的示例由数据块312-20示出，数据块312-20可以在不同于优选窄带(NB2)的窄带(NB3)上发送。数据块312-20可以是在优选窄带(即，312-10/11)上发送的那些数据块的副本，并且如果优选窄带上的传输不足以对数据进行解码，则可以使用数据块312-20。因此，数据块312-20可以被认为是“备份”数据块。可以重复备份数据块本身以用于甚至进一步的恢复能力。这在图3中被示为数据块312-21，其可以被认为是“备份重复”数据块。

图3示出了响应于由第一设备302发送的数据块308、312-10/11和312-20/21的站点设备304的许多可能的数据接收操作中的三个。这些响应被示为327-0、327-1和327-2。在所有三个响应中，假设站点设备304不能在第一(较宽)信道中接收或解码数据(例如，数据块308)。

在响应327-0中，站点设备304对具有通过优选窄带(NB2)接收的主(例如，第一)数据块312-10的数据成功地解码。因此，可以忽略数据块的所有后续副本(主重复312-11、备份312-20以及备份重复312-20)。

在响应327-1中，站点设备304不能成功地解码仅具有主数据块312-10的数据。结果，来自主重复数据块312-11的接收值可以与主数据块312-10的接收值组合(328-0)以成功解码数据值。这样的操作可以采用任何合适的形式，并且在特定实施例中可以使用软对数似然比(软LLR)技术。在这种情况下，可以忽略备份数据块(312-20/21)。

在响应327-2中，站点设备304没有成功接收主数据块312-10。此外，仅使用主重复数据块312-11无法成功解码数据。结果，来自主重复数据块312-11的接收值可以与在不同窄带上接收的一个或两个备份数据块(即，312-20/21)组合(328-1)。这样的组合/解码/解映射操作可以采用如本文所述的任何合适的形式和等价物。

在一些实施例中，数据块312-10/11/20/21可以是数据分组。此外，频带和窄带可以采用针对图2A和图2B描述的那些形式(例如，IEEE 802.11ax标准的RU)。

图4是根据实施例的设备430的框图。在一些实施例中，设备430可以是图1A至图1D中示为102和104-1的设备中的一个或这二者的一种特定实施方式。设备430可以包括通信电路432、控制器434、无线电电路436以及输入/输出(I/O)电路438。通信电路432可以是WLAN电路，包括WiFi控制电路432-0和WiFi介质访问控制(MAC)电路432-1。WLAN电路可以在任何合适的频带中操作，包括2.4GHz频带、5.0GHz频带和/或6.0GHz频带。在一些实施例中，WLAN电路可以与无线IEEE 802.11标准兼容。

然而，不同于传统设备，WiFi控制电路432-0还可以包括窄带控制电路438。窄带控制电路438可以响应于数据和控制信号使通信电路432能够跨所选择的窄带进行发送和接收。因此，通信电路432可以跨多个标准信道和多个窄带来进行发送和接收。窄带可以占用标准信道的一部分，如本文和等价物所描述的。

无线电电路436可以包括用于根据至少两种不同的协议来接收和发送信号的电路。无线电电路436可以包括根据所选择的协议的任何合适的电路，并且在一些实施例中，无线电电路436可以包括物理接口(PHY)电路和基带电路。在一些实施例中，无线电电路436可以在任何国际公认的工业、科学或医疗(ISM)频带上进行发送/接收。

控制器434可以通过通信电路432控制传输。在一些实施例中，控制器434可以包括用于确定和/或选择用于传输440-0的窄带的电路(或可由电路执行的指令)，以及用于发现可以在窄带440-1上通信的设备的过程，如在本文的各个实施例中所描述的，以及等价物。在所示的实施例中，控制器434可以包括处理器部分434-0和存储器部分434-1。

I/O电路438可以实现由设备430外部的另一个***能够控制设备430。I/O电路438可以包括根据任何合适的方法实现与设备通信的电路，这些方法包括各种串行数据通信标准/方法中的任何一种，包括但不限于：串行数字接口(SDI)、通用串行总线(USB)、通用异步接收机发射机(UART)、I²C或I²S。

在一些实施例中，设备430可以是集成电路设备，其中各个部分被包括在一个集成电路封装中或形成在同一集成电路基板中。

图5是根据另一实施例的组合设备530的框图。在一些实施例中，组合设备530可以是图1A至图1D中示为102和104-1的设备中的一个或这二者的一种特定实施方式。组合设备530可以包括第一通信电路532-0、第二通信电路532-1、控制器534、无线电电路536以及输入/输出(I/O)电路538。第一通信电路532-0可以是蓝牙(BT)电路，包括BT控制电路542-0以及BT基带电路542-1。BT电路可以在2.4GHz频带中操作。第二通信电路532可以是WLAN电路，如图4所示，或等价电路。WLAN电路还可以在2.4GHz频带以及其他频带(例如5.0GHz或6.0GHz频带)中操作，这只是许多可能示例中的两个。

控制器534可以是类似于图4中434所示的控制器。此外，控制器534可以控制第一和第二通信电路532-0/1对2.4GHz频带的共享频率的访问。

无线电电路536可以采用本文中描述的任何形式或等价形式。I/O电路538可以采用本文中描述的任何形式或等效形式。

在一些实施例中，设备530可以是如本文所述的集成电路设备。

图6是根据另一实施例的组合设备600的框图。在一些实施例中，组合设备600可以是图5中所示的组合设备的一种特定实施方式。组合设备600可以包括BT部分632-0、WLAN部分632-1和放大器部分660。

BT部分632-0可以包括通过总线648彼此通信的控制器634、BT控制电路644、介质控制电路646以及第一I/O电路638-0。控制器634可以控制组合设备630的操作，包括WLAN部分634-1内的操作。在一些实施例中，控制器634可以通过总线648发出控制信号，该控制信号可以经由介质控制电路646通过桥接650被发送到WLAN部分634-1。控制器634可以包括一个或多个处理器634-0和存储器***634-1。控制器634可以控制窄带发现操作，并控制将哪些窄带用于传输，如本文所述，或等价物。BT无线电部分664可以实现BT无线电功能。

WLAN部分632-1可以包括通过背板656彼此通信的IEEE 802.11控制电路652、桥接控制电路654以及第二I/O电路638-1。IEEE 802.11控制电路652可以包括用于根据任何IEEE 802.11无线或等效标准执行功能的电路。此外，IEEE 802.11控制电路652可包括窄带控制电路658，其可以实现窄带上的传输，在一些实施例中，其可以是IEEE 802.11ax标准的RU。IEEE 802.11控制电路652可以连接到双频带无线电电路636。双频带无线电电路636可以在一个或多个WLAN频带(例如，2.4GHz、5GHz、6GHz)以及任何或所有这些频带内的窄频带上发送和接收数据。

桥接控制电路654可以通过桥接650来控制BT部分632-0和WLAN部分632-1之间的数据传输操作，包括传输控制信号或指令以指示WLAN部分632-1使用的质量WLAN信道(包括窄带)。第二I/O电路634-1可以根据本文描述的任何实施例或等价物实现与组合设备630的通信。

放大器部分660可以包括用于发送信号的一个或多个功率放大器(PA)以及用于接收信号的一个或多个低噪声放大器(LNA)。在一些实施例中，放大器部分660可以包括用于与较宽带宽信道传输相比增加窄带传输的功率(例如，PSD)的功率放大器。放大器部分660可以连接到天线662。

图7A和图7B是示出根据附加实施例的设备的图。实施例示出了功率放大器电路如何能够增加窄带传输而不是较宽带宽信道中的其他传输的功率(例如，PSD)。

参考图7A，在示意框图中示出了具有内置双功率传输能力的设备730-A。设备730-A可以包括处理器部分734、无线电控制电路732以及放大器部分760。处理器部分734可以控制设备730-A的操作，包括选择窄带740-0以用于传输，以及特定的操作模式740-1。模式选择740-1可以包括在如本文所述的不同发现模式和等价模式之间进行选择(例如，发现使用一个或多个标准信道的任何或所有站点设备，然后切换到窄带以扩展发现/通信范围)。

无线电控制电路732可以控制无线电操作，包括在窄带和较大带宽信道上进行发送，如本文所述的以及等价物。

放大器部分760可以包括数模转换器(DAC)766、第一滤波器768-0、第二滤波器768-1、第一PA 770-0、第二PA 770-1、LNA 776、滤波器774以及模数转换器(ADC)772。在一些实施例中，标准(即，更大带宽)信道上的传输可以经由DAC 766、滤波器768-0和PA 768-0发生，并且可以具有第一PSD限制。在窄带(即，小于标准信道的频带)上的传输可以经由DAC766、滤波器768-1以及PA 768-1发生，并且可以具有大于第一PSD限制的第二PSD限制。PA768-0/1可以分别由PA控制信号PA1_Ctrl和PA2_Ctrl控制。

在一些实施例中，设备730-A可以是如本文所述的集成电路设备。

参考图7B，在示意框图中示出了具有附加、外部功率放大器的设备730-B。设备730-B可以包括类似于图7A的那些特征，并且这样的特征以相同的附图标记示出。

图7B与图7A的不同之处在于：它可以包括一个DAC 766-0以用于标准信道上传输以及另一个DAC 766-1以用于在窄带上的更高功率传输。图7B与图7A的不同之处还在于：设备730-B可以连接到放大器设备780，其可以包括PA 770-1’和滤波器768-1’。PA 770-1’和滤波器768-1’可以用比PA 770-0在设备730-B上发送的信号更高的最大功率(PSD)在窄带上发送信号。控制信号PA2_Ctrl可以从设备730-B提供给放大器设备780。

在一些实施例中，设备730-B可以是如本文所述的集成电路设备，并且放大器设备780可以是单独的集成电路设备，其可以或可以不包括在与设备730-B相同的集成电路封装中。

图8示出了可以包括在实施例中的解码电路878的示例。解码电路878可以包括无线电块852-0、缓冲器852-1、解调器/解码器852-2、解扰/解帧部分852-4、接口852-4以及控制部分852-5。无线电块852-0可以连接到无线电电路以接收数据值，包括在标准信道和窄带中发送的数据值。缓冲器852-1可以存储从无线电块852-0接收的值。这可以包括在一个或多个窄带上重复的数据块(例如，如图3所示)。

解调器/解码器852-2可以对从缓冲器852-1接收的值进行解码。在一些实施例中，根据来自控制部分852-5的控制值，由解调器/解码器852-2生成的值可用于在数据块不能被单独解码的事件中，将一个数据块与另一个数据块(例如，缓冲的分组)组合。例如，可以执行类似于图3中所示的那些操作(例如，软LLR)。解扰器/解帧器852-3可以对分组数据进行解扰和/或解帧。接口852-4可以使能够由控制部分852-5传输数据和控制操作。在一些实施例中，解码电路852可以是到无线电电路的物理层接口(PHY)的一部分。

图9是根据实施例的方法980的流程图。方法980可以由诸如AP等的设备(例如，图1A至1D中的102)来执行。方法980可以包括跨第一信道980-0来发送数据。如果跨第一频带接收到响应(来自980-1的Y)，则可以与响应设备980-2建立关联。方法980然后可以返回到980-0。

如果跨第一频带没有接收到响应(来自980-1的N)，则一种方法可以跨多个窄带980-3发送数据。窄带被理解为具有小于第一信道的频率范围的频率范围。在一些实施例中，这可以包括顺序地跳跃遍历一系列窄带。在一些实施例中，窄带可以各自是第一信道的不同部分。

方法980然后可以针对响应980-4来监测窄带。如果在窄带上接收到响应(来自980-4的Y)，则窄带可被视为“良好”，并且因此可用于传输。对窄带的评估可以继续(980-7)直到最后一个窄带已被评估(来自980-6的Y)。

方法980然后可以在良好的窄带980-8上进行通信。这种动作可以包括使用所有良好的窄带，或仅使用良好的窄带中的一些。此外，这样的动作可以包括如图3所示或以等效方式在一个或多个窄带上重复数据以增加连接鲁棒性。

图10是根据另一实施例的另一方法1082的流程图。方法1082可以由AP设备等执行。方法1082可以包括跨第一信道并且在第一PSD处发送前导码1082-0。这种动作可以包括根据预定协议发送符号序列。在一些实施例中，这可以包括根据IEEE 802.11ax或者相关或类似协议来发送前导码。

方法1082还可以包括：跨一个或多个窄带在比第一PSD更大的第二PSD处发送搜索消息1082-1。这种动作可以包括跨比第一信道更小的频带进行发送。在一些实施例中，这可以包括在第一信道的一部分中进行发送。搜索消息采用任何合适的形式，并且在一些实施例中可以是信标类型的分组，可由被配置为在窄带上进行侦听的其他设备识别。

方法1082还可以包括侦听窄带上的响应信号1082-2。这种动作可以包括监测先前在其上发送搜索消息的相同窄带。方法1082可以确定将哪些NB用于后续传输1082-3。这种动作可以包括基于接收到的信号的质量来选择窄带以用于传输。然后可以在被选择使用的NB上发送消息1082-4。

参考图11，在流程图中示出了根据另一实施例的方法1184。方法1184可以由AP设备等执行，并且可以包括发送802.11ax分组的前导码1184-0，并且然后等待响应1184-1。如果接收到响应(来自1184-1的Y)，则方法可以根据802.11ax标准进行关联和通信1184-2。

如果未接收到响应(来自1184-1的N)，则方法1184可以从可用RU中选择主RU(1184-3)。然后可以跨RU多次发送分组1184-4。如果要跨一个以上的RU来发送分组(来自1184-5的N)，则方法可以进行到下一个RU 1184-6并跨该RU发送多个分组。在所示的实施例中，可以跨主RU和备份RU发送多个(例如，两个)分组。

如果到达最后一个RU(来自1184-5的Y)，则方法1184可以侦听RU1184-7上的响应。如果没有检测到响应(来自1184-8的N)，则方法可以达到超时条件1184-9。在一些实施例中，方法可以在超时条件下返回到1184-0。然而，可以采取任何其他合适的动作，包括进入睡眠或类似状态。

如果检测到响应(来自1184-8的Y)，则方法1184可以确定来自响应RU(即，在其上接收到足够响应的RU)的传输RU 1184-10。方法1184然后可以通过传输RU 1184-11与响应设备通信。

图12示出了根据另一实施例的方法1286。方法1286可以由站点设备等(例如，图1A至1D的104-1)执行。方法1286可以包括监测预定信道1286-0。如果跨一个或多个这样的信道接收到消息(来自1286-1的Y)，则方法1286可以包括跨信道发送响应1286-2。

如果在信道上没有接收到消息(来自1286-1的N)，则方法1286可以包括针对信号监测窄带1286-3。窄带可以占据比1286-0中描述的频带更小的频率范围。方法1286可以确定是否在一个或多个窄带上接收消息1286-4。这样的动作可以包括使用如本文所述的解码方法或等效方法，包括使用重复的数据块来恢复数据。如果在一个或多个窄带上接收到消息(来自1286-4的Y)，则一种方法可以在此类窄带上发送响应1286-5。如果在一个或多个窄带上未接收到消息(来自1286-4的N)，则方法可以返回到1286-0。可选地，方法1286可以包括进入睡眠模式1286-6以及随后从睡眠模式唤醒1286-7。

图13示出了根据另一实施例的方法1388，其可以由站点设备等执行。方法1388可以包括跨窄带接收分组1388-0。如果分组被确定为良好(来自1388-1的Y)，则窄带可以被认为是“良好”的窄带。在一些实施例中，可以在这种窄带上发送响应消息。如果分组不被确定为良好(来自1388-1的N)，则可以尝试使用重复分组来恢复该分组1388-2。这种动作可以包括使用在同一窄带上重复的分组，或在另一个窄带上接收到的备份分组。如果分组无法被恢复(来自1388-2的N)，则在其上接收到它的窄带可被视为“不良”窄带。在一些实施例中，不良窄带不用于传输。如果分组可以被恢复(来自1388-2的Y)，则在其上接收到该分组的窄带(以及所使用的备份分组的任何窄带)可以被视为良好窄带1388-4。

虽然实施例可包括具有各种互连组件的***，但实施例可包括单一设备，其可选择性地从在第一信道进行通信或尝试通信切换到多个窄带，如本文所述或等价物。在一些实施例中，这样的单一设备可以有利地是紧凑的单个集成电路(即，芯片)。图14示出了封装的单芯片组合设备1402的一个特定示例。然而，应当理解，根据实施例的设备可以包括任何其他合适的集成电路封装类型，以及组合设备芯片到电路板或基板的直接接合。

参考图15，在图中示出了根据实施例的另一***。***可以包括路由器设备1590。路由器设备1590可以为跨一个或多个信道(例如，WLAN)发送的第一协议提供路由功能，同时还实现可以实现比第一协议的信道更窄的频带的第二、扩展范围协议。在一些实施例中，路由器设备1590可以包括类似于图14中所示的设备1502。

图16示出了根据另一实施例的***1600。***1600可以包括各种本地设备1604-0至1604-3和网关设备1602。本地设备(1604-0至1604-3)可以作为站点设备操作。在所示实施例中，本地设备可以是物联网(IOT)类型的设备，例如家庭自动化设备，包括照明设备1604-0、锁定设备1604-1、娱乐设备1604-2以及安全设备1604-3，只是许多可能的例子中的几个。

网关设备1602可以包括使用一种在信道上进行发送的一种协议和在窄带上进行发送的另一种协议的传输模式，如本文所述和等价物。这样的布置可以使本地设备(1604-0至1604-3)通过使用窄带传输能够在比传统方法更长的范围内进行通信。此外，本地设备(1604-0至1604-3)可以监测窄带并利用解码技术，这些解码技术可以使用重复的分组以进行更鲁棒的通信。

本文中的实施例可以解决传统WiFi***中DL数据路径和UL数据路径之间的链路预算的不平衡。在传统的WiFi***中，与DL上的AP相比，UL上的站点设备不具有那么多的传输功率。因此，UL可能是实现UL和DL之间平衡链路的瓶颈。实施例可以通过使站点设备能够在UL上但在更窄的带宽信道中使用相同的传输功率并由此有效地增加PSD来克服该限制。增加的PSD会导致在站点设备处接收到的信号更强(即，更好的SNR)。随着通过窄带在UL上增加的SNR，如在本文的实施例中所公开的，与传统方法相比，更平衡的WiFi***是可能的。

如实施例中所描述的，窄带信道之间的跳跃可以产生各种优点。虽然诸如IEEE802.11ax之类的传统方法可以使用RU来共享更大带宽信道的子带，但这种通信仍然包括宽带前导码(即，比窄带更宽的频带)，其可以具有比窄带信号(可以用更高的PSD和/或重复分组数据发送)更小的范围。

通过在窄带(例如，RU)之间跳跃，可以避免可能遭受深度衰落的窄带。此外，不同窄带之间的跳跃可用于从多个窄带之中用信号传送最佳窄带。

如本文所述，与在较大带宽上以相同PSD发送的信号相比，实施例可将功率集中在较小带宽内以增加PSD和范围。

本文中的实施例可以提供比传统方法更鲁棒的通信，具有增加的PSD和/或重复的分组数据。与更大带宽的通信相比，时间和频率分集的重复可以使损失最小化。

如本文中的实施例所示，可以跨重复(时间)和频率对数据块(例如，分组)进行组合以使得能够在更长范围内对值进行解码。

虽然实施例可根据任何合适的协议来执行信道通信，但在一些实施例中，此类通信可以根据任何合适的IEEE无线标准，包括但不限于802.11(a)、802.11(b)、802.11(g)、802.11(h)、802.11(ac)和/或802.11(ax)。此外，实施例可以跨任何合适的无线通信频带的信道进行发送，包括但不限于2.4GHz频带、5.0GHz频带和/或6.0GHz频带。信道可以具有任何合适的带宽大小，包括大约5MHz、10MHz、20MHz、40MHz、80MHz以及160MHz，其中窄带的带宽小于其相应信道的带宽。

应当明白的是贯穿本说明提及的“一个实施例”或“实施例”意指在本发明的至少一个实施例中包括结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性。因此，需要强调并应该理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两次或多次引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以在本发明的一个或多个实施例中适当地组合。

类似地，应当理解，在本发明的示例性实施例的前述描述中，本发明的各种特征有时被组合在单个实施例、图或对其的描述中，以便简化本公开内容以帮助理解各个发明方面中的一个或多个。然而本公开内容的方法不应该被解释为反映了这样的意图：权利要求需要比明确陈述于每一项权利要求中的更多的特征。而是，创造性方面在于少于单个前述公开的实施例的所有特征。因此，具体实施方式之后的权利要求特此明确并入该具体实施方式中，每个权利要求独立作为本发明的单独实施例。

Claims (23)

1.一种用于扩展无线通信***的范围的方法，包括：

通过第一设备的操作，根据第一通信协议跨第一信道发送前导码；

通过所述第一设备的操作，对于多个窄带中的每个窄带，在一个窄带中发送搜索消息，而在所述多个窄带中的任何其他窄带中不发送搜索消息，直到搜索消息已经在所述多个窄带中的所有窄带中被发送；

通过所述第一设备的操作，针对响应于至少一个搜索消息而返回的响应通信来监测所述窄带；以及

在检测到所述窄带中的至少一个窄带上的响应通信时，跨所述窄带中的至少一个窄带建立通信；其中

所述第一信道包括一范围的频率，并且每个窄带是所述第一信道的不同部分，并且在所述第一信道中存在不少于四个窄带。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一通信协议包括利用数据值来调制伪随机码值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

在所述多个窄带中发送所述搜索消息包括：在每个窄带中重复一组值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

在所述多个窄带中发送所述搜索消息包括：随时间推移在窄带之间跳跃。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

在所述窄带之间跳跃包括：根据预定顺序跳跃。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

从至少所述响应通信确定所述预定顺序。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从至少所述响应通信确定用于建立通信所跨的至少一个窄带。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：

在所述第一信道中发送所述前导码包括：以第一功率谱密度PSD进行发送；以及

在所述多个窄带中发送所述搜索消息包括：以比所述第一PSD更大的第二PSD来进行发送。

9.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述多个窄带上的搜索消息包括信标分组。

10.一种用于扩展无线通信***的范围的设备，包括：

控制电路，其形成在集成电路基板中并且被配置为根据第一通信协议来生成前导码；以及

无线电电路，其形成在所述集成电路基板中并且被配置为：

根据所述第一通信协议跨第一信道发送所述前导码，

对于多个窄带中的每个窄带，在一个窄带中发送搜索消息，而在所述多个窄带中的任何其他窄带中不发送搜索消息，直到搜索消息已经在所述多个窄带中的所有窄带中被发送，

针对响应于至少一个搜索消息而返回的响应通信来监测所述窄带，以及

跨所述窄带中的至少一个窄带建立通信；其中

所述第一信道包括预定范围的频率，并且每个窄带是所述第一信道的不同部分，并且在所述第一信道中存在不少于四个窄带。

11.根据权利要求10所述的设备，其中：

所述无线电电路被配置为：以比用于发送所述前导码的功率谱密度PSD更高的功率谱密度在所述多个窄带中发送信号值。

12.根据权利要求10所述的设备，还包括：

所述控制电路被配置为：控制窄带之间的跳跃。

13.根据权利要求10所述的设备，其中：

跨所述至少一个窄带的所述通信根据与所述第一通信协议不同的协议来发送数据。

14.根据权利要求10所述的设备，其中：

所述无线电电路被配置为：在同一窄带中多次顺序发送至少一个消息。

15.根据权利要求10所述的设备，其中：

所述多个窄带上的搜索消息包括信标分组。

16.一种用于扩展无线通信***的范围的***，包括：

至少第一设备，其被配置为：

跨第一信道发送第一发现信号并且根据第一协议来建立通信连接，

对于多个窄带中的每个窄带，在一个窄带中发送第二发现信号，而在所述多个窄带中的任何其他窄带中不发送第二发现信号，直到第二发现信号已经在所述多个窄带中的所有窄带中被发送，每个窄带是所述第一信道的不同部分，

针对响应于第二发现信号而返回的响应信号来监测所述多个窄带，

响应于至少一个响应信号，将所述窄带中的至少一个窄带指定为传输频带，并且

跨至少一个传输频带根据第二协议建立通信；其中

所述第一信道包括预定范围的频率，并且所述窄带是所述第一信道的不同部分，并且在所述第一信道中存在不少于四个窄带。

17.根据权利要求16所述的***，其中：

所述第一设备被配置为：以比发送所述第一发现信号更大的功率谱密度发送所述第二发现信号。

18.根据权利要求16所述的***，其中：

所述第一设备被配置为：响应于未能根据所述第一协议建立通信，在所述多个窄带上发送所述第二发现信号。

19.根据权利要求16所述的***，还包括：

第二设备，其被配置为：

针对信号监测所述窄带，以及

发送所述响应信号。

20.根据权利要求19所述的***，其中：

所述第二设备还被配置为：

对在所述窄带上接收到的分组数据进行解码，以及

利用在同一窄带上接收到的多个顺序分组来选择性地重构分组数据。

21.根据权利要求19所述的***，其中：

所述第二设备还被配置为：在针对信号监测所述窄带和针对信号监测所述第一信道之间进行切换。

22.根据权利要求19所述的***，其中：

所述第二设备还被配置为：响应于未能根据所述第一协议与所述第一设备建立通信连接，监测所述多个窄带。

23.根据权利要求16所述的***，其中：

所述多个窄带上的第二发现信号包括信标分组。

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