專利名稱：使用不對稱天線系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和跟蹤通信方向的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信，更具體地講，涉及在包括具有不對稱天線系統(tǒng)的裝置的 無線網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)現(xiàn)和相關(guān)聯(lián)。
背景技術(shù)：
無線通信網(wǎng)絡(luò)一般與不使用線纜來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的裝置之間的相互連接的電信網(wǎng)絡(luò) 相關(guān)聯(lián)。通常使用各種類型的遠程信息發(fā)送系統(tǒng)來實現(xiàn)這些網(wǎng)絡(luò)，其中，所述遠程信息 發(fā)送系統(tǒng)使用電磁波(例如，無線電波)作為載波。無線個人局域網(wǎng)(WPAN)是用于多個裝置(例如，計算機、移動電話、個人數(shù) 字助理、打印機、數(shù)碼相機、電視機、媒體播放器等)之間的通信的一種無線網(wǎng)絡(luò)。通 常WPAN覆蓋多大10或20米的短范圍。最近，已開發(fā)了用于這些短范圍網(wǎng)絡(luò)通信的許 多標準，例如，包括藍牙和IEEE 802.15。WPAM的一些實施例在高頻(例如，60GHz)工作，其中，由于自由空間路徑 損耗隨著頻率平方而增加的原因，在高頻中的自由空間路徑損耗高于在低頻中。為了補 償這些高衰減，一些網(wǎng)絡(luò)裝置被配置為方向性地發(fā)送，其中，相對于其它位置，接收的 信號在特定位置較強。為此，一些網(wǎng)絡(luò)裝置采用沿特定方向物理地引導天線的輻射模式 (radiation pattern)的扇面天線。方向發(fā)送的其它方法包括波束形成(beamforming)，在該 方法中很多天線發(fā)送相同信號的加權(quán)版本，這導致在一些位置很多發(fā)送是同相并一起相 加從而導致強的接收以及在其它位置很多發(fā)送是異相并導致較弱的接收。采用方向性發(fā)送的一些網(wǎng)絡(luò)裝置還采用方向性接收。在一些實施例中，相同 天線用于接收和發(fā)送，導致對稱天線系統(tǒng)(SAS)，在該對稱天線系統(tǒng)中發(fā)送方向和接 收方向相同。在其它實施例中，不同的天線被用于接收和發(fā)送，導致不對稱天線系統(tǒng) (AAS)，在該不對稱天線系統(tǒng)中發(fā)送方向和接收方向不同。如果發(fā)送方向和接收方向不 同，則僅具有用于接收和發(fā)送二者的一組天線的裝置還可包括不對稱天線系統(tǒng)(AAS)。發(fā)明公開技術(shù)問題本發(fā)明的一方面是在無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信的方法，所述方法包括在第一時間 間隔沿一組發(fā)送方向發(fā)送一個或更多個第一信標(beacon)，在第二時間間隔沿一組發(fā)送 方向發(fā)送一個或更多個第二信標。有益效果可通過測量在關(guān)聯(lián)處理期間先前被識別為具有高于閾值的信號質(zhì)量的方向?qū)Φ?信號質(zhì)量或再次測量具有最高信號質(zhì)量的方向?qū)Φ男盘栙|(zhì)量來減少功耗和時間。


圖1是無線裝置的示例性無線個人局域網(wǎng)的示圖。圖2是示出根據(jù)一個實施例的用于通過無線介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)的示例性通信系統(tǒng)的框圖。圖3是根據(jù)一個實施例的示出多個超幀(SF)及其構(gòu)成部分的時間線。圖4是包括具有對稱天線系統(tǒng)的第一裝置和第二裝置的示例性無線網(wǎng)絡(luò)的示 圖。圖5是示出圖4的示例性網(wǎng)絡(luò)中的裝置關(guān)聯(lián)的方法的流程圖。圖6A是示出多個超幀的構(gòu)成部分的時間線，其中，在每個超幀的信標段(BP) 發(fā)送一組方向性信標(Dir)。圖6B是示出多個超幀的構(gòu)成部分的時間線，其中，競爭訪問周期(CAP)被劃分 為關(guān)聯(lián)CAP和規(guī)則CAP并且關(guān)聯(lián)或規(guī)則CAP還被劃分為多個子CAP。圖7是包括具有不對稱天線系統(tǒng)的第一裝置和第二裝置的示例性無線網(wǎng)絡(luò)的示 圖。圖8是示出圖7的示例性網(wǎng)絡(luò)中的裝置關(guān)聯(lián)的方法的流程圖。圖9是示出圖7的示例性網(wǎng)絡(luò)中的裝置關(guān)聯(lián)的另一方法的流程圖。圖10是示出多個超幀的構(gòu)成部分的時間線，其中，在每個超幀的信標段(BP)發(fā) 送一組方向信標(Dir)和跟蹤信號。最佳模式本發(fā)明的一方面是一種在無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信的方法，所述方法包括在第 一時間間隔期間沿一組發(fā)送方向發(fā)送一個或更多個第一信標；在第二時間間隔期間沿一 組發(fā)送方向發(fā)送一個或更多個第二信標。本發(fā)明的另一方面是一種在無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信的方法，所述方法包括沿 第一方向接收沿特定發(fā)送方向發(fā)送的第一信標；沿第二方向接收沿特定發(fā)送方向發(fā)送的 第二信標；對于接收的信標確定鏈接質(zhì)量的指示，并基于鏈接質(zhì)量的指示選擇第一或第 二接收方向。本發(fā)明的另一方面是一種將無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置相關(guān)聯(lián)的方 法，所述方法包括發(fā)送指示將競爭訪問段劃分為關(guān)聯(lián)競爭訪問段和規(guī)則競爭訪問段的 數(shù)據(jù)包；在關(guān)聯(lián)競爭訪問段期間接收關(guān)聯(lián)請求。數(shù)據(jù)包還可指示將關(guān)聯(lián)競爭訪問段或規(guī)則競爭訪問段中的一個或兩個進一步劃 分為與不同方向相關(guān)聯(lián)的子CAP。本發(fā)明的另一方面是一種將無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置相關(guān)聯(lián)的方 法，所述方法包括接收指示將競爭訪問段劃分為關(guān)聯(lián)競爭訪問段和規(guī)則競爭訪問段的 數(shù)據(jù)包；在關(guān)聯(lián)競爭訪問段期間發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。本發(fā)明的另一方面是一種對在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置選擇方向 的方法，所述方法包括如下步驟沿第二裝置的一組接收方向接收一個或更多個信標， 每個信標與第一裝置的發(fā)送方向相關(guān)聯(lián)；基于接收的信標確定鏈接質(zhì)量的指示；基于鏈 接質(zhì)量的指示選擇第一裝置的特定發(fā)送方向；基于鏈接質(zhì)量的指示從第二裝置的所述一 組接收方向選擇第二裝置的特定接收方向；沿第二裝置的多個發(fā)送方向發(fā)送指示第一裝 置的選擇的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另一方面是一種用于對在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置選擇 方向的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收器，被配置為沿第二裝置的一組接收方向接收一個或更多個信標，每個信標與第一裝置的發(fā)送方向相關(guān)聯(lián)；選擇器，被配置為基于與信標相 關(guān)聯(lián)的鏈接質(zhì)量的測量選擇第一裝置的特定發(fā)送方向和第二裝置的特定接收方向；發(fā)送 器，被配置為沿第二裝置的多個發(fā)送方向發(fā)送指示第一裝置的選擇的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另一方面是一種對在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置選擇方向 的方法，所述方法包括如下步驟沿第一裝置的一組發(fā)送方向發(fā)送一個或更多個信標； 沿第一裝置的接收方向接收指示第一裝置的選擇的發(fā)送方向和第二裝置的發(fā)送方向的數(shù) 據(jù)；沿第一裝置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送指示第二裝置的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另一方面是一種用于對在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置選擇 方向的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)送器，被配置為沿第一裝置的一組發(fā)送方向發(fā)送一個或 更多個信標；接收器，被配置為沿第一裝置的接收方向接收指示第一裝置的選擇的發(fā)送 方向和第二裝置的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)；其中，發(fā)送器還被配置為沿第一裝置的選擇的發(fā)送 方向發(fā)送指示第二裝置的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。
具體實施例方式以下文本描述了本發(fā)明的特定示例性實施例。然而，本發(fā)明可被實現(xiàn)為由權(quán)利 要求限定和覆蓋的多個不同方式。在該描述中，參照附圖，其中，相同部件始終由相同 標號表示。WPAN系統(tǒng)綜述無線個人局域網(wǎng)(WPAN)系統(tǒng)是用于裝置(例如，便攜式計算機、電話或個人 數(shù)字助理)之間通信的計算機網(wǎng)絡(luò)。WPAN的范圍一般為幾米，但是在特定環(huán)境下其范 圍更大。WPAN可用于裝置之間的通信，或者WPAN可用于使用諸如互聯(lián)網(wǎng)的較高等級 網(wǎng)絡(luò)來進行相互連接。最近，已開發(fā)了用于網(wǎng)絡(luò)通信的多個標準，包括例如藍牙和IEEE 802.15。圖1是示例性無線個人局域網(wǎng)的示例的示圖。示出的網(wǎng)絡(luò)100包括協(xié)調(diào)器120、 第一裝置130、第二裝置140和第三裝置150。其它WPAN實施例可采用自組織網(wǎng)絡(luò)(ad hoc networking)方案，并因此缺少專用協(xié)調(diào)器?？墒褂酶鞣N不同參數(shù)來執(zhí)行在網(wǎng)絡(luò)中的 各種裝置之間的通信，所述各種不同的參數(shù)包括不同的調(diào)制和編碼方案、不同的協(xié)議、 不同的隨機訪問方案和不同的頻帶。在一些實施例中，協(xié)調(diào)器120負責協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)器120與其他裝置之間或者網(wǎng)絡(luò)的其 它裝置之間的數(shù)據(jù)傳送(transfer)。協(xié)調(diào)器120 —般將無線信道劃分為多個時間段并在那 些時間段期間調(diào)度特定裝置之間的通信。例如，協(xié)調(diào)器可以是電視機、機頂盒、個人計 算機、膝上型計算機或?qū)Ｓ每刂坪小D1的網(wǎng)絡(luò)100中，協(xié)調(diào)器120被配置為使用裝置130、140、150執(zhí)行方向性發(fā) 送和接收。協(xié)調(diào)器120可利用扇面天線用于方向性發(fā)送和/或接收。每個扇面121表示 沿軸遠離協(xié)調(diào)器120的不同方向，所述每個扇面121可用于數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。協(xié)調(diào)器 120選擇扇面，并且當扇面被選擇時，協(xié)調(diào)器120能夠沿扇面的形狀限定的大致方向發(fā)送 和/或接收數(shù)據(jù)。第一裝置130可利用全方向性(ommi-directional)發(fā)送和接收。第二裝置140可
利用具有多于或少于協(xié)調(diào)器120的扇面的扇面天線。另外，第三裝置150可利用具有與協(xié)調(diào)器120相同數(shù)量的扇面的扇面天線。裝置130、140、150中的每一個可以是，例如， 電視機、臺式計算機、膝上型計算機、機頂盒、DVD播放器或記錄器、VCR、音頻播放 器、數(shù)字相機、便攜式攝像機、游戲裝置或計算機外圍裝置(例如，鼠標、鍵盤、打印 機、掃描儀等)。還可由協(xié)調(diào)器120或一個或更多個裝置通過使用波束形成來實現(xiàn)方向性發(fā)送。 在一些實施例中，協(xié)調(diào)器或一個或更多個裝置采用不對稱天線系統(tǒng)(AAS)，導致不同的 組的發(fā)送和接收。通常，裝置可通過經(jīng)由連接到收發(fā)器的一個或更多個天線來輻射電磁輻射，來 進行通信。收發(fā)器可包括發(fā)送器、接收器或發(fā)送器和接收器二者。裝置可包括提供給 存儲器的處理器。處理器可以是通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)，專用集成電路 (ASIC)、現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散邏輯門或晶體管 邏輯、離散硬件部件、或設(shè)計為執(zhí)行在此描述的功能的任何合適的及其組合。通用處理 器可以是微處理，但是可選地，處理器可以是任何傳統(tǒng)處理器、控制器、微控制器或狀 態(tài)機。處理器還可被實現(xiàn)為計算裝置的組合(例如，DSP和微處理器的組合)、多個微 處理器、一個或更多個結(jié)合了 DSP核的微處理器，或任何其它這些配置。結(jié)合在此公開的實施例描述的方法或算法的步驟可被直接嵌入到硬件、處理器 執(zhí)行的軟件模塊或所述硬件和軟件的組合。軟件模塊可位于任何合適的計算機可讀介 質(zhì)，例如，存儲器。存儲器可以是易失性存儲器或非易失性存儲器，例如，DRAM存儲 器、閃速存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可 移動盤、CD-ROM或現(xiàn)有技術(shù)中其它任何形式的合適的存儲介質(zhì)。示例性存儲介質(zhì)連接 到處理器，使得處理器可以從存儲介質(zhì)讀取信息并將信息寫入到存儲介質(zhì)?？蛇x地，存 儲介質(zhì)可以集成到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可位于ASIC或任何合適的商業(yè)可用芯片 集。圖2示出表示示例性無線個人局域網(wǎng)(WPAN)系統(tǒng)200的概括框圖。示例WPAN 系統(tǒng)200包括無線發(fā)送器202和無線接收器204。發(fā)送器202包括物理(PHY)層206、 媒體訪問控制(MAC)層208、上層(upper layer) 210和一個或更多個天線。相似地，接 收器204包括PHY層214、MAC層216、上層218和一個或更多個天線。在一些實施 例中，PHY層206、214包括射頻(RF)模塊207、217。PHY層206、214經(jīng)過RF模塊 207、217和一個或更多個天線提供通過無線介質(zhì)201的發(fā)送器202與接收器204之間的無 線通信。上層210、218分別表示MAC層208、216之上的一個或更多個層，并將命令和/ 或數(shù)據(jù)消息發(fā)送到MAC層。在特定實施例(例如，OSI或TCP/IP模塊)中，上層210、 218包括網(wǎng)絡(luò)層。在特定實施例中，網(wǎng)絡(luò)層包括IP協(xié)議，所述協(xié)議執(zhí)行將數(shù)據(jù)包從源帶 到目的地的基本任務(wù)。在其它實施例(例如，5層TCP/IP模塊)中，上層210、218還 包括傳輸層和應用層。在其它實施例(例如，7層OSI模塊)中，除傳輸層和應用層之 外，上層210、216還包括對話層和呈現(xiàn)層。OSI和TCP/IP是公知的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)模塊，在 此不再描述。在無線發(fā)送器202中，上層210將數(shù)據(jù)(例如，文本、圖形或音頻數(shù)據(jù))和/或 命令消息提供給MAC層208。在特定實施例中，MAC層208可包括將數(shù)據(jù)和/或命令消息打包為一個或更多個數(shù)據(jù)包的形式的打包模塊(未示出)。然后，MAC層208將數(shù) 據(jù)包傳遞(pass)給PHY層206。發(fā)送器202的PHY/MAC層將PHY和MAC頭添加到 數(shù)據(jù)包。PHY層206經(jīng)由RF模塊207通過無線信道201將包括數(shù)據(jù)包的無線信號發(fā)送 給接收器204。在無線接收器204，PHY層214經(jīng)由RF模塊217接收包括數(shù)據(jù)包的發(fā)送的無線 信號。然后，PHY/MAC層214、216處理接收的數(shù)據(jù)包以提取一個或更多個數(shù)據(jù)/命令 消息。提取的數(shù)據(jù)/命令消息被傳遞給上層210，在所述上層210，所述消息被進一步處 理和/或傳送給其他模塊或裝置以被例如顯示(文本或圖形)或播放(音頻)。采用信標信號的無線網(wǎng)絡(luò)如上所述，圖1的協(xié)調(diào)器120可將無線信道劃分為多個時間段并在那些時間段期 間調(diào)度特定裝置之間的通信。圖3是根據(jù)一個實施例的劃分為多個超幀(SF)310的時間 的示圖。每個超幀310可被進一步劃分為信標段320、競爭訪問段(CAP) 322和信道時間 分配段(CTAP) 324。熟練的技術(shù)人員應認識，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，超幀還可包括其它劃分 段，例如，保護時間段(guard time period)。在信標段320期間，協(xié)調(diào)器(例如，圖1的協(xié)調(diào)器120)將信標發(fā)送到無線裝置 (例如，圖1的裝置130、140、150)。信標是電磁波形，裝置可從該信標檢索關(guān)于網(wǎng)絡(luò) 的信息。例如，信標可包括關(guān)于協(xié)調(diào)器的信息或關(guān)于超幀劃分的信息。信標還可包括指 示用于網(wǎng)絡(luò)中的裝置的保留調(diào)度信息的數(shù)據(jù)，例如，特定裝置何時應將數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào) 器或反之?？梢匀较虻鼗蜓匾粋€或更多個特定方向發(fā)送信標。根據(jù)實施例，可使用任 何調(diào)制和編碼方案和包括正交頻分復用(OFDM)和單載波發(fā)送的任何物理層發(fā)送方案來 發(fā)送信標。信標可以是廣播，使得任何裝置可以接收并干擾信標，或者信標可被編址到 特定裝置或裝置的組。在信標段320內(nèi)發(fā)送的信標不是必須大小相同，因此，不是必須 占用相同的時間量來進行發(fā)送。信標段320可被劃分為子信標段，其中，在每個子信標 段期間通過協(xié)調(diào)器沿一個方向發(fā)送信標。無線信道可以是競爭訪問段(CAP) 322期間的隨機訪問信道。任何隨機訪問方 案可被用于網(wǎng)絡(luò)，所述隨機訪問包括，但不限于，時隙阿羅哈(slottedAloha)、載波感測 多路訪問(CSMA)、避免沖突的載波感測多路訪問(CSMA/0A)或前同步信號感測多路 訪問(PSMA，preamble sense multiple access)。如在許多隨機訪問方案中一樣，當多個裝
置同時地發(fā)送數(shù)據(jù)包時，可發(fā)生沖突。在競爭訪問段(CAP) 322期間，無線裝置通過發(fā)送消息(例如，將關(guān)聯(lián)請求發(fā)送 到協(xié)調(diào)器)來向協(xié)調(diào)器宣布本身。響應于這些消息，協(xié)調(diào)器可在隨后的超幀的CTAP 324 期間保留時間以與裝置進行通信，并且可在信標段320期間將指示保留的信息發(fā)送到裝置。包括MAC命令的多個類型的消息可被包括在包中，并且可在超幀(SF) 310的 CAP 322期間被發(fā)送。例如，裝置可在CAP 322期間通過協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一裝 置。此外，在CAP 322期間，除關(guān)聯(lián)消息之外的其它數(shù)據(jù)包可從裝置發(fā)送到協(xié)調(diào)器。如上所述，信道時間分配段是為網(wǎng)絡(luò)的特定裝置之間的通信而保留的時間部 分。在表示信道時間分配(CTA)的保留的信道時間期間，兩個裝置(例如，協(xié)調(diào)器和其 它裝置)可有效地發(fā)送大量數(shù)據(jù)(例如，音頻或視頻數(shù)據(jù))。在保留的時間期間，還可執(zhí)行其它非數(shù)據(jù)功能，例如，波束形成訓練或跟蹤處理。關(guān)聯(lián)是裝置加入到網(wǎng)絡(luò)的處理。與網(wǎng)絡(luò)進行關(guān)聯(lián)可包括，例如，將唯一裝置標 識符提供給裝置。關(guān)聯(lián)處理還可包括提供關(guān)于由網(wǎng)絡(luò)和/或裝置提供的服務(wù)的信息。通常，關(guān)聯(lián)是兩個裝置建立另一裝置的認識的處理，并且還可包括選擇特定參 數(shù)并進行通信，以使進一步的通信更有效和/或更可靠。例如，在一個實施例中，第一 裝置與第二裝置之間的關(guān)聯(lián)處理包括交換涉及另一裝置的優(yōu)選發(fā)送方向的信息，例如， 沿哪個發(fā)送方向時接收裝置處的接收強。例如，當裝置第一次上電時，可執(zhí)行相關(guān)聯(lián)以將該裝置建立為無線網(wǎng)絡(luò)的部 分。圖4是包括具有對稱天線系統(tǒng)的第一裝置和第二裝置的示例性無線網(wǎng)絡(luò)的示圖，圖4 將用于解釋示例性關(guān)聯(lián)的處理。示例性網(wǎng)絡(luò)400包括具有8個發(fā)送/接收方向415的第 一裝置410和具有4個發(fā)送/接收方向425的第二裝置420。第一裝置410包括對稱天線 系統(tǒng)(SAS)，表示第一裝置的發(fā)送和接收方向相同。相似地，第二裝置的發(fā)送和接收方 向相同。SAS關(guān)聯(lián)和方向選擇圖5是示出參照圖4的示例性網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)和方向選擇的方法的流程圖。在塊 510，第一裝置410發(fā)送信標來開始方法500。例如可在劃分的超幀的信標段期間發(fā)送信 標，所述劃分的超幀包括前述的信標段以及競爭訪問段和信道時間分配段。無線信道600被劃分為多個超幀，每個超幀包括信標段(BP)、競爭訪問段 (CAP)和信道時間分配段(CTAP)。在第一超幀610的信標段612期間，第一裝置沿第一 組發(fā)送方向(例如，在圖4中415a和415b標出的方向)發(fā)送一組方向性信標(Dirx)614。 在第二超幀620的信標段622期間，第一裝置沿第二組發(fā)送方向(例如，在圖4中415c 和415d標出的方向)發(fā)送一組方向性信標(Dirx) 624?？梢砸匝h(huán)形式重復該處理直到 沿第一裝置410的所有發(fā)送方向發(fā)送了信標。在一個實施例中，在每個SF中的一組發(fā)送方向僅包括一個發(fā)送方向。這樣，沿 所有方向發(fā)送信標占用的超幀的數(shù)量等于裝置的發(fā)送方向的數(shù)量，例如，對于第一裝置 410，需要使用8個SF來覆蓋所有方向。在另一實施例中，在每個SF中的一組發(fā)送方向 包括裝置的所有可能的發(fā)送方向。這樣，僅需要一個SF來覆蓋所有方向?？稍谌我馓?定超幀的信標段612期間發(fā)送包括如將在以下解釋的跟蹤信標和扇面訓練信標的其它信 標。在圖5的塊515，第二裝置420從第一裝置410接收信標。在一個實施例中，第 二裝置沿第一接收方向“收聽”信標直到對第一裝置的每個發(fā)送方向已發(fā)送了信標。使 用圖6的發(fā)送方案，這表示，對于多個超幀，第二裝置應設(shè)置其對第一方向的接收方向 (例如，425a標出的方向)。然后，對于多個超幀，第二裝置應設(shè)置其對第二方向的接收 方向(例如，425b標出的方向)。在多個超幀之后，第二裝置具有對每個發(fā)送/接收方 向組合的接收的信標。例如，如果第一裝置410在每個超幀沿該裝置的所有可能的方向 發(fā)送方向性信標，則使第二裝置420占用4個超幀以具有沿每個發(fā)送/接收方向的接收的 信標。如果裝置410在每個超幀僅沿一個方向發(fā)送方向性信標，則使第二裝置420占用 32個超幀以具有沿每個發(fā)送/接收方向的接收的信標。一旦在塊515接收信標，圖5的處理500移到塊520，在塊520中第二裝置420基于接收的信標確定一個或更多個鏈接質(zhì)量的指示符(indicator)。鏈接質(zhì)量的指示符可 包括，例如，信噪比(SNR)、信號與干擾加噪聲比(SINR)、比特誤碼率(BER)、誤包率 (PER)或接收器信號強度指示(RSSI)。計算這些鏈接質(zhì)量測量的方法是公知的，并且可 在將來導出新的方法。鏈接質(zhì)量的指示符可有助于確定用于最有效和/或最可靠的通信 的發(fā)送和接收方向。然后，在塊525，第二裝置420選擇第一裝置的發(fā)送方向和第二裝置 的接收方向以用于該兩個裝置之間的通信。該選擇通?；阪溄淤|(zhì)量的計算的指示符。 例如，選擇可以是潛在地具有最高SNR或最低BER的方向。在處理的該點，由于僅第二裝置420知道選擇的方向，所以使用選擇的方向的 該兩個裝置之間的有效地通信無法發(fā)生。因此，在塊530，第二裝置420發(fā)送至少包括 第一裝置的選擇的方向的關(guān)聯(lián)請求。關(guān)聯(lián)請求還可包括第一裝置或第二裝置的地址、第 一裝置和第二裝置的性能或涉及關(guān)聯(lián)的性質(zhì)的細節(jié)(例如，在不進行通信時，裝置將保 持(remain)關(guān)聯(lián)多久等)。由于兩個裝置均采用對稱天線系統(tǒng)，選擇還指示第一裝置的 接收方向和第二裝置的發(fā)送方向。當?shù)诙b置被配置為沿第一裝置的指示的接收方向接 收時，關(guān)聯(lián)請求可優(yōu)選地沿第二裝置的指示發(fā)送方向發(fā)送。第一裝置410被配置為在競爭訪問段期間接收數(shù)據(jù)包。以與針對方向而劃分信 標段相似的方式，競爭訪問段還可被劃分為多個子CAP，其在申請人擁有的專利申請中 進行了進一步描述，該專利由于2008年8月11日提交的名稱為“System and method for multiple contention access periods”，美國專利申請?zhí)?2/189,534確定，其通過參照完整地 包括于此。圖6B示出競爭訪問段的劃分。無線信道600被劃分為多個超幀，每個超幀 (SF)包括信標段(BP)、競爭訪問段(CAP)和信道時間分配段(CTAP)。第一超幀630 的競爭訪問段634被分割為兩個子競爭訪問段i)關(guān)聯(lián)CAP 634和ii)規(guī)則CAP 636。第 一裝置410被配置為在關(guān)聯(lián)CAP 634期間接收關(guān)聯(lián)請求以及被配置為在規(guī)則CAP 636期 間接收其它數(shù)據(jù)包。第一裝置410還可在關(guān)聯(lián)CAP 634或規(guī)則CAP 636期間發(fā)送控制或 數(shù)據(jù)包。子CAP可通過保護時間間隔(未示出)分隔。關(guān)聯(lián)CAP 634進一步被劃分為方向性關(guān)聯(lián)子CAP 638，第一裝置410被配置為在 子CAP 638中沿特定方向接收關(guān)聯(lián)請求。可相似或不同地劃分規(guī)則CAP 636。在第一幀 630的關(guān)聯(lián)CAP 634期間，第一裝置410被配置為沿一組接收方向(例如，圖4中415a 和415b標出的方向)接收關(guān)聯(lián)請求。在第二超幀640的關(guān)聯(lián)CAP段644期間，第一裝 置410被配置為沿第二組接收方向(例如，圖4中415c和415d標出的方向)接收關(guān)聯(lián)請 求?？梢砸匝h(huán)方式重復該處理，直到覆蓋了第一裝置410的所有接收方向。由于網(wǎng)絡(luò) 400由具有對稱天線的裝置組成，裝置的接收方向與發(fā)送方向基本相同。移動到圖5的塊535，第一裝置410接收關(guān)聯(lián)請求。在處理的該點，第一裝置和 第二裝置二者知道用于兩個裝置的選擇的發(fā)送方向和接收方向。因此，有效和/或可靠 通信可在合適的調(diào)度時間開始(commence)。然而，第二裝置420不知道關(guān)聯(lián)已經(jīng)成功。 為了改變這種情況，在塊545，第一裝置410將包括至少該信息的關(guān)聯(lián)響應發(fā)送至第二裝 置420。一般沿第一裝置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)響應。在一些實施例中，可在信標 段期間發(fā)送關(guān)聯(lián)響應?？蛇x地，可在CAP期間發(fā)送關(guān)聯(lián)響應。在塊550，第二裝置420接收關(guān)聯(lián)響應。在處理的該點，兩個裝置知道(選擇的 發(fā)送/接收方向)如何有效和可靠地相互通信。因此，第一裝置和第二裝置分別進行到數(shù)據(jù)通信的塊555和560。還可包括交換通信細節(jié)，通信細節(jié)包括涉及協(xié)議的細節(jié)和涉及 何時發(fā)生通信的細節(jié)(例如，信道時間分配請求和信道時間分配)。AAS關(guān)聯(lián)和方向選擇通過使用不對稱天線系統(tǒng)，使關(guān)聯(lián)的處理更復雜。在一些裝置中，發(fā)送器天線 和接收器天線物理地分離，從而導致不同的發(fā)送方向和接收方向。在一些裝置中，發(fā)送 器天線和接收器天線的數(shù)量不同，再次導致不同的發(fā)送方向和接收方向。仍在其它裝置 中，即使在這些裝置中發(fā)送器天線和接收器天線物理地相同，但是發(fā)送器和接收器增益 或其它配置可能不同，從而導致根據(jù)不同的發(fā)送或接收配置的不同的方向性選擇。圖7是包括具有不對稱天線系統(tǒng)的第一裝置和第二裝置的示例性無線網(wǎng)絡(luò)的示 圖。示例性無線網(wǎng)絡(luò)700包括具有4個發(fā)送方向715和4個接收方向717的第一裝置 710。網(wǎng)絡(luò)700還包括具有4個發(fā)送方向725和4個接收方向727的第二裝置720。在其 它網(wǎng)絡(luò)實施例中，第一裝置或第二裝置的發(fā)送方向的數(shù)量可不同于該裝置的接收方向的 數(shù)量。在一些實施例中，第一裝置或第二裝置的發(fā)送方向或接收方向中的至少一個包括 全方向性方向。例如，即使第一裝置的發(fā)送方向可包括多個扇面，但第一裝置的接收方 向可以是全方向。不對稱的天線系統(tǒng)改變在針對圖5描述的關(guān)聯(lián)處理500中進行的一些假設(shè)。具體 地，選擇第一裝置的發(fā)送方向不指示相同方向被選擇為第一裝置的接收方向。相似地， 選擇第二裝置的接收方向不指示相同方向被選擇為第二裝置的發(fā)送方向。針對圖8，在塊810，不對稱關(guān)聯(lián)和方向選擇處理800通過第一裝置710發(fā)送信 標來開始。例如，可在劃分的超幀的信標段期間發(fā)送信標，所述劃分的超幀包括信標段 (BP)、競爭訪問段(CAP)和信道時間分配段(CTAP)。如上所述，第一裝置710在每個 超幀的信標段期間沿一組發(fā)送方向發(fā)送一組信標，直到已沿第一裝置的每個發(fā)送方向發(fā) 送了信標。在圖8的塊815，第二裝置720從第一裝置710接收信標。在一個實施例中，第 二裝置720沿第一接收方向“收聽”信標，直到對第一裝置的每個發(fā)送方向已發(fā)送了信 標。因此，第二裝置720被配置為沿第一接收方向接收信標，至少直到對第一裝置的每 個發(fā)送方向已發(fā)送了信標。然后，第二裝置720改變其配置，從而沿第二接收方向接收 信標，直到(由第一裝置720)已沿第一裝置的每個發(fā)送方向發(fā)送了信標。在多個超幀之 后，第二裝置對每個發(fā)送/接收方向組合接收信標。在塊815接收信標之后，第二裝置移動到圖8的塊820，在塊820基于接收的信 標確定鏈接質(zhì)量的指示符。如先前對對稱天線配置的描述，鏈接質(zhì)量的指示符可包括， 例如，信噪比(SNR)、信號與干擾加噪聲比(SINR)、比特誤碼率(BER)、誤包率(PER) 或接收器信號強度指示(RSSI)。鏈接質(zhì)量的指示符可有助于確定用于最有效和/或最可 靠的通信的第一裝置的發(fā)送方向和第二裝置的接收方向。在塊825，第二裝置選擇第一裝 置的發(fā)送方向和第二裝置的接收方向以用于兩個裝置之間的通信。該選擇可基于鏈接質(zhì) 量的指示符。例如，選擇可以是潛在地具有最高SNR或最低BER的方向。在處理的該點，由于僅第二裝置知道選擇的方向以及選擇的方向僅允許(從第 一裝置710至第二裝置720的)單向發(fā)送，所以使用選擇的方向的該兩個裝置之間的有 效地通信無法發(fā)生。此外由于還沒有建立第二裝置的工作發(fā)送方向和第一裝置的接收方向，所以無法容易地將選擇方向通信給第一裝置。在塊830，第二裝置發(fā)送至少包括第一裝置的選擇的發(fā)送方向的關(guān)聯(lián)請求。關(guān)聯(lián) 請求還可包括第一裝置或第二裝置的地址、第一裝置和第二裝置的性能或涉及關(guān)聯(lián)的性 質(zhì)的細節(jié)(例如，在不進行通信時，裝置將保留關(guān)聯(lián)多久等)。由于第二裝置710不知道 第二裝置的哪個發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請求或在哪個子關(guān)聯(lián)CAP中發(fā)送關(guān)聯(lián)請求，所以可以 以與第一裝置710的信標發(fā)送相似的方式發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。例如，在一個實施例中，第二 裝置720在每個子關(guān)聯(lián)競爭訪問段638期間沿第二裝置的每個發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請求?？?重復該過程，直到對每個發(fā)送/接收對發(fā)送了關(guān)聯(lián)請求。在另一實施例中，進行了如下 更詳細的論述，一旦第一裝置710接收了關(guān)聯(lián)請求，停止發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。在另一實施例 中，在第一超幀630的每個子關(guān)聯(lián)競爭訪問段638 (參照圖6B)期間，第二裝置沿第二裝 置的第一發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。在下一超幀640，在超幀的每個子關(guān)聯(lián)競爭訪問段648 期間，第二裝置720沿第二裝置的第二發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。在隨后的超幀中，第二 裝置720在超幀的每個子競爭訪問段期間沿第二裝置的隨后的發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請求， 直到關(guān)聯(lián)請求被第一裝置710接收或已對每個發(fā)送/接收對發(fā)送了關(guān)聯(lián)請求。在圖8的塊835，第一裝置710接收至少一個關(guān)聯(lián)請求。在一些實施例中，第一 裝置接收多個關(guān)聯(lián)請求，其中，所述多個關(guān)聯(lián)請求中的每一個與不同的方向?qū)﹃P(guān)聯(lián)。在 處理的該點，第一裝置和第二裝置二者知道第一裝置的選擇的發(fā)送方向，第二裝置還知 道第二裝置的接收方向。因此，可在合適的調(diào)度時間開始(從第一裝置至第二裝置的)有 效和/或可靠單向通信。然而，第二裝置不知道該調(diào)度時間，雙向通信不是有效和/或 可靠的。在圖8示出的實施例中，在塊840，第一裝置710基于接收的關(guān)聯(lián)請求確定鏈 接質(zhì)量的指示符。如先前論述的，鏈接質(zhì)量的指示符可包括，例如，信噪比(SNR)、信 號與干擾加噪聲比(SINR)、比特誤碼率(BER)、誤包率(PER)或接收器信號強度指示 (RSSI)。鏈接質(zhì)量的指示符可有助于確定用于最有效和/或最可靠的通信的第二裝置的 發(fā)送方向和第一裝置的接收方向。在塊845，第一裝置710選擇第二裝置的發(fā)送方向和 第一裝置的接收方向以用于兩個裝置之間的通信。該選擇可基于鏈接質(zhì)量的指示符。例 如，選擇可以是潛在地具有最高SNR或最低BER的方向。在該點，第二裝置720不知道關(guān)聯(lián)已成功(或第二裝置的發(fā)送方向)。為了改變 這種情況，在塊855，第一裝置710將包括至少該信息的關(guān)聯(lián)響應發(fā)送給第二裝置720。 可以沿第一裝置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)響應?？蛇x地，可以作為全方向性發(fā)送來發(fā) 送關(guān)聯(lián)響應?？稍谛艠硕纹陂g發(fā)送關(guān)聯(lián)響應。可選地，可在CAP期間發(fā)送關(guān)聯(lián)響應。在塊860，第二裝置720接收關(guān)聯(lián)響應。在處理的該點，兩個裝置知道(選擇的 發(fā)送/接收方向)如何有效和可靠地相互通信。因此，第一裝置和第二裝置分別進行到 數(shù)據(jù)通信的塊865和870。還可包括交換通信細節(jié)，通信細節(jié)包括涉及協(xié)議的細節(jié)和涉及 何時發(fā)生通信的細節(jié)(例如，信道時間分配請求和信道時間分配)。由于在競爭訪問期間無線信道是隨機訪問信道，因此，在第一裝置被配置為沿 第一裝置的“最佳”接收方向接收關(guān)聯(lián)請求時，在沿第二裝置的“最佳”發(fā)送方向發(fā) 送關(guān)聯(lián)請求期間可發(fā)生沖突。為了最優(yōu)化該處理，當不發(fā)生沖突時，在相關(guān)聯(lián)之后，例 如，在CTAP的部分期間，可執(zhí)行對所有可能的第二裝置的發(fā)送方向和第一裝置的接收方
13向的搜索。圖9是示出圖7的示例性網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)聯(lián)和方向選擇的方法的流程圖，在該方法中 執(zhí)行搜索。在塊910，該處理900通過第一裝置710發(fā)送信標來開始。例如，可在劃分 的超幀的信標段期間發(fā)送信標，所述劃分的超幀包括信標段、競爭訪問段和信道時間分 配段。如上論述的，第一裝置710在每個超幀的信標段期間沿一組發(fā)送方向發(fā)送一組信 標，直到已沿第一裝置的每個發(fā)送方向發(fā)送了信標。在圖9的塊915，第二裝置720從第一裝置710接收信標。在一個實施例中， 第二裝置720沿第一接收方向“收聽”信標，直到對第一裝置的每個發(fā)送方向已發(fā)送了 信標。因此，第二裝置720被配置為沿第一接收方向接收信標，至少直到對第一裝置的 每個發(fā)送方向已發(fā)送了信標，然后，第二裝置720改變其配置，從而沿第二接收方向接 收信標，直到(由第一裝置720)已沿第一裝置的每個發(fā)送方向發(fā)送了信標。響應于接 收信標，第二裝置繼續(xù)到圖9的塊920，在塊920，第二裝置720基于接收的信標確定鏈 接質(zhì)量的指示符。如先前論述的，鏈接質(zhì)量的指示符可包括，例如，信噪比(SNR)、信 號與干擾加噪聲比(SINR)、比特誤碼率(BER)、誤包率(PER)或接收器信號強度指示 (RSSI)。鏈接質(zhì)量的指示符可有助于確定用于最有效和/或最可靠的通信的第一裝置的 發(fā)送方向和第二裝置的接收方向。在塊925，第二裝置720選擇第一裝置發(fā)送方向和第二 裝置的接收方向以用于兩個裝置之間的通信。該選擇可基于鏈接質(zhì)量的指示符。例如， 選擇可以是潛在地具有最高SNR或最低BER的方向。在處理的該點，由于僅第二裝置720知道選擇的方向以及選擇的方向僅允許(從 第一裝置710至第二裝置720的)單向發(fā)送，所以使用選擇的方向的該兩個裝置之間的有 效地通信無法發(fā)生。此外由于還沒有建立第二裝置的工作發(fā)送方向和第一裝置的接收方 向，所以無法容易地將選擇的方向通知給第一裝置。在塊930，第二裝置720發(fā)送至少包括第一裝置的選擇的方向的關(guān)聯(lián)請求。關(guān)聯(lián) 請求還可包括第一裝置或第二裝置的地址、第一裝置和第二裝置的性能或涉及關(guān)聯(lián)的性 質(zhì)的細節(jié)(例如，在不進行通信時，裝置將保留相關(guān)聯(lián)多久等)。由于第二裝置710不 知道第二裝置的哪個發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請求或在哪個子關(guān)聯(lián)CAP中發(fā)送關(guān)聯(lián)請求，所以 可以以與第一裝置710的信標發(fā)送相似的方式發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。例如，在一個實施例中， 在每個子關(guān)聯(lián)競爭訪問段638期間，第二裝置720沿第二裝置的每個發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請 求。可重復該過程，直到對每個發(fā)送/接收對發(fā)送了關(guān)聯(lián)請求。然而，由于在該實施例 中，在關(guān)聯(lián)之后的CTAP的部分期間對所有可能的發(fā)送/接收對執(zhí)行搜索，所以這些重復 不是必須的。因此，在一些實施例中，一旦第一裝置710接收了關(guān)聯(lián)請求(和/或第二 裝置720接收了對應的關(guān)聯(lián)響應)，停止發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。在另一實施例中，在第一超幀630的每個子關(guān)聯(lián)競爭訪問段638期間，第二裝置 720沿第二裝置的第一發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。在下一超幀640，在超幀的每個子關(guān)聯(lián)競 爭訪問段648期間，第二裝置720沿第二裝置的第二發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。在隨后的 超幀中，第二裝置720在超幀的每個子競爭訪問段期間沿第二裝置的隨后的發(fā)送方向發(fā) 送關(guān)聯(lián)請求，直到關(guān)聯(lián)請求被第一裝置710接收(和/或第二裝置720接收對應的關(guān)聯(lián)響 應)或已對每個發(fā)送/接收對發(fā)送了關(guān)聯(lián)請求。在圖9的塊935，第一裝置710接收至少 一個關(guān)聯(lián)請求。在處理的該點，第一裝置和第二裝置二者知道第一裝置的選擇的發(fā)送方向，第二裝置還知道第二裝置的接收方向。因此，(從第一裝置710至第二裝置720的) 有效和/或可靠單向通信(從第一裝置至第二裝置)可在合適的調(diào)度時間開始。然而， 第二裝置不知道該調(diào)度時間，雙向通信不是有效和/或可靠的。在塊940，第一裝置710在信道時間分配段(CTAP)期間保留或調(diào)度時間，以確 定第二裝置的發(fā)送方向和第一裝置的對應的接收方向。然而，第二裝置720不知道該調(diào) 度時間。為了改變此情況，在塊945，第一裝置710將包括該信息的關(guān)聯(lián)響應發(fā)送給第二 裝置720?？梢匝氐谝谎b置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送關(guān)聯(lián)響應?？蛇x地，可作為全方向性 發(fā)送來發(fā)送關(guān)聯(lián)響應?？稍谛艠硕纹陂g發(fā)送關(guān)聯(lián)響應?？蛇x地，可在CAP期間發(fā)送關(guān) 聯(lián)響應。在塊950，第二裝置720接收關(guān)聯(lián)響應。在處理的該點，兩個裝置知道(第一 裝置的選擇的發(fā)送方向和第二裝置的選擇的接收方向)如何有效和可靠地執(zhí)行(從第一裝 置710至第二裝置720的)單向通信。它們還知道(保留的信道時間)何時執(zhí)行搜索以 選擇第二裝置的發(fā)送方向和第一裝置的對應的接收方向。第一裝置和第二裝置分別進行到執(zhí)行搜索的塊955和塊960。所述搜索可以 是，例如，窮舉搜索或者多級天線訓練算法(multistage antenna training algorithm)，其在 申請人:擁有的專利申請中進行了進一步描述，該專利由于2008年11月3日提交的名稱為 “ System and method for multi-stage antenna training of beamforming vectors ”，美國專禾1J 申
請?zhí)?2/264,100確定，其通過參照完整地包括于此。第二裝置的發(fā)送方向和第一裝置的 接收方向被選擇，并且可進行該兩個裝置之間的通信。例如，選擇可以是潛在地具有最 佳結(jié)果(例如，最高SNR或最低BER)的方向。第一裝置和第二裝置分別進行到在調(diào)度 時間期間數(shù)據(jù)通信的塊965和970。方向跟蹤如果在關(guān)聯(lián)已執(zhí)行之后第一裝置和第二裝置(例如，圖7中示出的)從其原始 位置相互移動，則第二裝置720無法使用第一裝置的選擇的發(fā)送方向和第二裝置的選擇 的接收方向來準確地接收信標。即使使用選擇的方向仍接收了信標，但是可使用不同 的方向?qū)Λ@得更高的信號質(zhì)量。已在申請人擁有的專利申請中針對采用對稱天線系統(tǒng) 的系統(tǒng)描述了這種情況，該專利申請由于2008年8月11日提交的名稱為“Systemand method for maintaining reliable beacon transmission and reception in a wireless communication network",美國專利申請?zhí)?2/189,714確定，其通過參照完整地包括于此。在該實施例中，具有用于維持魯棒信標通信(robust beacon communication)的方 法。在這些方法中的一個中，在執(zhí)行關(guān)聯(lián)之后，第二裝置720維持其選擇的接收方向并 測量沿第一裝置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送的信標的信號質(zhì)量以及沿第一裝置的其它發(fā)送方 向發(fā)送的其它信標的信號質(zhì)量。除測量如上述針對圖6描述的一樣發(fā)送的裝置發(fā)現(xiàn)信標 的信號質(zhì)量之外，第二裝置720可測量編址的信標或沿第一裝置的其它發(fā)送方向特定地 發(fā)送給其它裝置的信標的信號質(zhì)量。通過對沿第一裝置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送的信標的 信號質(zhì)量與沿除選擇方向之外的其它方向發(fā)送的信標的信號質(zhì)量相比較，第二裝置720 可確定使用第一裝置的不同的發(fā)送方向的通信可獲得更高的信號質(zhì)量。如果這樣確定， 則第二裝置720可通過發(fā)送信標方向切換請求來觸發(fā)信標方向切換處理。這種請求可在 使用隨機訪問處理的CAP期間發(fā)送(例如，用于原始關(guān)聯(lián)請求)，或者在用于第一裝置710與第二裝置720之間的通信的CTAP調(diào)度期間發(fā)送。作為響應，協(xié)調(diào)器710可在信標 段、CAP或CTAP期間回復信標方向切換響應。在維持魯棒信標通信的其它方法中，第二裝置720在信標段期間從第二裝置的 選擇的接收方向改變其裝置接收方向(以及在CTAP期間切換回選擇的接收方向)，以測 量從第一裝置710發(fā)送的其它信標的信號質(zhì)量。這樣，隨著時間，第二裝置720可試圖 測量所有方向?qū)Φ男盘栙|(zhì)量。可通過測量先前在關(guān)聯(lián)處理期間識別為高于閾值的信號質(zhì) 量的方向?qū)Φ男盘栙|(zhì)量，或者可通過在關(guān)聯(lián)階段期間再次測量具有最高信號質(zhì)量的方向 對(例如，最高三個、最高五個、或最高10個)的信號質(zhì)量，來減少功耗和時間。如果 確定方向?qū)Λ@得更高信號質(zhì)量，則第二裝置720可通過發(fā)送信標方向切換請求來觸發(fā)信 標方向切換處理。第二裝置720可使用不同的標準來確定是否該發(fā)送信標方向切換請求。例如， 可根據(jù)第一裝置的不同的發(fā)送方向或方向?qū)色@得更高信號質(zhì)量的第一指示來發(fā)送切換 請求。在另一實施例中，僅當?shù)诙b置720持續(xù)地檢測到第一裝置的不同的發(fā)送方向或 方向?qū)μ峁└哂谶x擇的方向的信號質(zhì)量時，切換請求被發(fā)送。當超過特定數(shù)量(例如三 個)的超幀，在超幀期間對特定方向的測量的信號質(zhì)量高于在超幀期間對選擇的方向的 測量的信號質(zhì)量時，可指示該情況。在一些情況中，裝置可能無法測量包括第一裝置的發(fā)送方向和第二裝置的接收 方向的所有可能的方向?qū)Φ男盘栙|(zhì)量。例如，在示例性網(wǎng)絡(luò)中，第一裝置具有％、T1, T2和T3表示的發(fā)送方向，第二裝置具有接收方向Rp R1^ R2和&。在第一種情況中， 相關(guān)聯(lián)處理可指示獲得最高信噪比的方向?qū)κ荰tl-R0以及獲得第二高信噪比的方向?qū)κ?T1-Rp在該情況中，假設(shè)在每個超幀期間第一裝置沿每個方向發(fā)送信標，第二裝置可通 過當?shù)谝谎b置沿方向Ttl發(fā)送時將其接收方向設(shè)置為R0以及通過當?shù)谝谎b置沿方向T1發(fā) 送時將其接收方向設(shè)置為R1,來在每個超幀期間測量兩個方向?qū)?。然而，在第二種情況 中，關(guān)聯(lián)處理可表示獲得最高信噪比的方向?qū)κ荰tl-R0以及獲得第二高信噪比的方向?qū)κ?Ttl-Rp在這種情況中，由于第一裝置沿方向Ttl僅發(fā)送一次，以及第二裝置無法同時設(shè)置 方向Rtl和R1,所以第二裝置無法在每個超幀期間測量兩個方向?qū)?。在第二種情況中，可采用多種機制來克服這種問題。例如，在一些示例中，第 一裝置沿方向Ttl方向發(fā)送信標作為關(guān)聯(lián)處理的一部分，并且可沿具體地編址的Ttl方向發(fā) 送信標至第二裝置。因此，當設(shè)置為R1方向時第二裝置測量第一信標的信號質(zhì)量，以及 當設(shè)置為Rtl方向時第二裝置測量第二信標的信號質(zhì)量。在一個實施例中，第一裝置被 配置為在每個超幀的信標段期間接收涉及候選方向?qū)Φ牧斜淼男畔⒁约鞍l(fā)送足夠多的信 標，以確保每個或至少附加方向?qū)杀桓櫋Ｔ诹硪粚嵤├?，為了可以跟蹤每個或至 少附加方向?qū)?，CTAP的部分被調(diào)度用于額外信標的發(fā)送。在圖10示出的另一實施例中，超幀650的信標段652包括i)具有多個方向性裝 置發(fā)現(xiàn)信標655的裝置發(fā)現(xiàn)部分654，和ii)具有多個方向性跟蹤信標657的方向跟蹤部分 656。通過沿第一裝置的同一發(fā)送方向發(fā)送兩次信息(在裝置發(fā)現(xiàn)部分654期間一次和在 方向性跟蹤部分656期間再次)，可測量包括第一裝置的發(fā)送方向的兩個方向?qū)Φ男盘栙|(zhì)量。通常，由于兩個信標類型用作不同的目的，因此方向性跟蹤信標不是必須包括裝置發(fā)現(xiàn)信標的所有信息。例如，方向性跟蹤信標可以僅包括PHY前同步信號 (preamble),而裝置發(fā)現(xiàn)信標包括PHY前同步信號、PHY頭、MAC頭和MAC凈荷。上述過程不需要進行信號質(zhì)量測量的大量附加信道時間花費。然而，用于從第 一裝置的所有發(fā)送方向或所有方向?qū)y量信號質(zhì)量的時間量可能相對長。為了加快信標 方向切換處理，可在CTAP期間，保留信道時間塊以對包括第一裝置的發(fā)送方向和第二裝 置接收方向的不同的方向?qū)?zhí)行信號質(zhì)量測量。相似地，可在關(guān)聯(lián)之后的CTAP期間， 保留信道時間塊以對包括第二裝置的發(fā)送方向和第一裝置的接收方向中的至少一個的返 回信道執(zhí)行信號質(zhì)量測量。例如，如果裝置使用選擇的方向測量信號質(zhì)量以及發(fā)現(xiàn)信號質(zhì)量低于閾值，則 該裝置可請求第一裝置保留用于信號質(zhì)量測量的信道時間。作為響應，第一裝置可保留 用于實現(xiàn)與針對圖9的塊955和塊960描述相似的方向搜索的信道時間(例如，在CTAP 期間或?qū)Ｓ贸瑤纹陂g)。應該理解，網(wǎng)絡(luò)的任何、一些或所有裝置可從來自第一裝置或第二裝置的測量 信號的發(fā)送收益。在信標段期間，已保留了信道測量段可被通信給網(wǎng)絡(luò)的每個裝置。例 如，第一裝置可指示在超幀的特定段發(fā)生信道測量，除第二裝置之外的裝置可基于從第 一裝置發(fā)送的信號進行測量。雖然上述描述已指出了作為應用到各種實施例的本發(fā)明的新的特征，但是本領(lǐng) 域技術(shù)人員應該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可在形式和細節(jié)上進行示出的 裝置或處理的各種刪除、替換以及改變。因此，由權(quán)利要求而不是上述描述限定了本發(fā) 明的范圍。來自權(quán)利要求的等同物的含義和范圍之內(nèi)的各種變化包括在權(quán)利要求的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置選擇方向的方法，所述方法包括 如下步驟沿第二裝置的一組接收方向接收一個或更多個信標，每個信標與第一裝置的發(fā)送方 向相關(guān)聯(lián)；基于接收的信標確定鏈接質(zhì)量的指示； 基于鏈接質(zhì)量的指示選擇第一裝置的特定發(fā)送方向；基于鏈接質(zhì)量的指示從第二裝置的所述一組接收方向選擇第二裝置的特定接收方向；沿第二裝置的多個發(fā)送方向發(fā)送指示第一裝置的選擇的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第二裝置的發(fā)送方向與第二裝置的接收方向不同。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一裝置的發(fā)送方向或第二裝置的接收方向包括 全方向性方向。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，鏈接質(zhì)量的指示包括信噪比SNR、信號與干擾 加噪聲比SINR、比特誤碼率BER、誤包率PER或接收器信號強度指示RSSI中的至少一 個。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)指示發(fā)送所述數(shù)據(jù)的第二裝置的發(fā)送方向。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括步驟接收指示第二裝置的特定發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，通過接收指示第二裝置的特定發(fā)送方向的數(shù)據(jù)， 來停止沿第二裝置的多個發(fā)送方向發(fā)送。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)還包括第一裝置的地址或第二裝置的地址。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)還包括第一裝置的性能或第二裝置的性能。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述性能包括等級、最大發(fā)送功率、裝置可支 配的信道時間請求塊的最大數(shù)量、相關(guān)聯(lián)裝置的最大數(shù)量、優(yōu)選的碎片大小或支持的數(shù) 據(jù)中的至少一個。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)是關(guān)聯(lián)請求。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，沿第二裝置的多個發(fā)送方向發(fā)送的步驟包括 在多個子關(guān)聯(lián)競爭訪問段期間發(fā)送。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟 沿第二裝置的每個發(fā)送方向發(fā)送訓練信號； 接收指示第二裝置的選擇的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，沿第二裝置的選擇的接收方向接收所述指示第 二裝置的選擇的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述沿第二裝置的一組接收方向接收的步驟包括沿第一接收方向接收與特定發(fā)送方向相關(guān)聯(lián)的第一信標； 沿第二接收方向接收與特定發(fā)送方向相關(guān)聯(lián)的第二信標。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括步驟發(fā)送指示選擇的信息。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括步驟將數(shù)據(jù)接收方向從第一接收方向改變 到第二接收方向。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，第二信標包含少于第一信標的數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，鏈接質(zhì)量的指示包括信噪比、信號與干擾加噪 聲比、比特誤碼率、誤包率或接收器信號強度指示RSSI中的至少一個。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述沿第二裝置的一組接收方向接收的步驟包括接收信標，該信標指示將競爭訪問段劃分為關(guān)聯(lián)競爭訪問段和規(guī)則競爭訪問段，其 中，所述沿第二裝置的多個發(fā)送方向發(fā)送的步驟包括在關(guān)聯(lián)競爭訪問段期間發(fā)送關(guān)聯(lián)請 求。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，數(shù)據(jù)包是指示將關(guān)聯(lián)競爭訪問段或規(guī)則競爭訪 問段中的至少一個劃分為與不同的方向相關(guān)聯(lián)的多個子段。
22.一種用于對在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置選擇方向的系統(tǒng)，所述系統(tǒng) 包括接收器，被配置為沿第二裝置的一組接收方向接收一個或更多個信標，每個信標與 第一裝置的發(fā)送方向相關(guān)聯(lián)；選擇器，被配置為基于與信標相關(guān)聯(lián)的鏈接質(zhì)量的測量選擇第一裝置的特定發(fā)送方 向和第二裝置的特定接收方向；發(fā)送器，被配置為沿第二裝置的多個發(fā)送方向發(fā)送指示第一裝置的選擇的發(fā)送方向 的數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，接收器包括一個或更多個接收天線，發(fā)送器包 括與接收天線物理地分離的一個或更多個發(fā)送天線。
24.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，發(fā)送器或接收器包括扇面天線。
25.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，選擇器包括確定模塊，該確定模塊被配置為基 于接收的信標確定鏈接質(zhì)量的測量。
26.—種對在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置選擇方向的方法，所述方法包括 如下步驟沿第一裝置的一組發(fā)送方向發(fā)送一個或更多個信標；沿第一裝置的接收方向接收指示第一裝置的選擇的發(fā)送方向和第二裝置的發(fā)送方向 的數(shù)據(jù)；沿第一裝置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送指示第二裝置的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，還包括步驟確定所述指示第一裝置的選擇的發(fā)送 方向和第二裝置的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)是否沿第一裝置的多個接收方向被接收。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，第一裝置的發(fā)送方向與第一裝置的接收方向不同。
29.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，第一裝置的發(fā)送方向、第一裝置的接收方向、第二裝置的接收方向或第二裝置的發(fā)送方向包括全方向性方向。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，還包括步驟 沿第一裝置的每個接收方向接收訓練信號； 基于訓練信號確定鏈接質(zhì)量的指示；基于鏈接質(zhì)量的指示選擇第二裝置的特定發(fā)送方向； 基于鏈接質(zhì)量的指示選擇第一裝置的特定接收方向； 沿第一裝置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送指示第二裝置的選擇的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述沿第一裝置的一組發(fā)送方向發(fā)送一個或更 多個信標的步驟包括在第一時間間隔期間沿一組發(fā)送方向發(fā)送一個或更多個第一信標； 在第二時間間隔期間沿該一組發(fā)送方向發(fā)送一個或更多個第二信標。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，第二信標包括少于第一信標的數(shù)據(jù)。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，第一信標包括前同步信號和凈荷，第二信標包 括前同步信號。
34.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，信標是用于設(shè)置時序分配和通信關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò) 的管理信息的數(shù)據(jù)包。
35.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，第一時間間隔和第二時間間隔在單個超幀的信 標段中。
36.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述發(fā)送一個或更多個信標的步驟包括發(fā)送指 示將競爭訪問段劃分為關(guān)聯(lián)競爭訪問段和規(guī)則競爭訪問段的信標，以及，其中，沿第一 裝置的接收方向接收的步驟包括在關(guān)聯(lián)競爭訪問段期間接收關(guān)聯(lián)請求。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，數(shù)據(jù)包指示將關(guān)聯(lián)競爭訪問段或規(guī)則競爭訪問 段中的至少一個劃分為與不同的方向相關(guān)聯(lián)的多個子段。
38.一種用于對在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的第一裝置和第二裝置選擇方向的系統(tǒng)，所述系統(tǒng) 包括發(fā)送器，被配置為沿第一裝置的一組發(fā)送方向發(fā)送一個或更多個信標； 接收器，被配置為沿第一裝置的接收方向接收指示第一裝置的選擇的發(fā)送方向和第 二裝置的發(fā)送方向的數(shù)據(jù)；其中，發(fā)送器還被配置為沿第一裝置的選擇的發(fā)送方向發(fā)送指示第二裝置的發(fā)送方 向的數(shù)據(jù)。
39.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，發(fā)送器包括一個或更多個發(fā)送器天線，接收器 包括一個或更多個與發(fā)送器天線物理地分離的接收器天線。
40.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，接收器或發(fā)送器包括扇面天線。
全文摘要
在此公開了一種用于發(fā)現(xiàn)和跟蹤通信方向的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，公開了用于具有不對稱天線系統(tǒng)的兩個裝置的通信方向。在一個實施例中，競爭訪問段(CAP)被劃分為可進一步被劃分為與不同接收方相對應的子CAP的關(guān)聯(lián)CAP和規(guī)則CAP。在一個實施例中，關(guān)聯(lián)請求命令被裝置在不同的關(guān)聯(lián)子CAP發(fā)送，以訓練裝置的發(fā)送方向。在一個實施例中，由于當關(guān)聯(lián)請求命令在不同的關(guān)聯(lián)子CAP被發(fā)送時可發(fā)生沖突，所以進一步訓練被執(zhí)行，以找到最佳通信方向。
文檔編號H04B7/26GK102017442SQ200980115293
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者敖超, 楊蘇強, 邵懷榮 申請人:三星電子株式會社