[发明专利]小波长无线网络中的信标

说明书

在用于网状网络内的通信的装置和方法中，提供了减少的信令开销。通信涉及使用两个不同的信标信号。对等信标包含时间同步和资源管理信息，以维护一个或多个相邻对等站之间的现有链路，而分开的网络发现信标包含标识该网状网络的网状网络配置文件信息，以帮助希望加入该网状网络的无线通信站进行网络发现。实施例描述了对等站之间的协调以确定哪些站将发送网络发现信标，使得在任何给定的时间段中，并非所有站都需要发送发现信标。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月25日提交的美国临时专利申请序列号62/550,028的优先权和权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用合并于此。

关于联邦赞助的研究或开发的声明

不适用

计算机程序附录的引用合并

不适用

受版权保护的素材公告

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背景技术

1、技术领域

本公开的技术通常涉及站之间的定向无线通信，并且更具体地涉及在多跳中继定向无线通信网络内更有效地使用信标信令。

2、背景讨论

包括网状网络以及网状和非网状网络的混合体的毫米波长(mm波或mmW)无线网络变得越来越重要。由于需要更高的容量，网络运营商已开始接受实现密集化的概念。使用当前的低于6GHz的无线技术不足以满足高数据需求。一种替代方法是在30-300GHz频带毫米波频带(mmW)中利用附加频谱。

通常，启用mmW无线系统需要正确处理高频带的信道损伤和传播特性。高自由空间路径损耗、高穿透力、反射和衍射损耗会降低可用分集，并限制非视距(NLOS)通信。mmW的小波长使得能够使用实用尺寸的高增益电子可控定向天线。这样可以提供足够的阵列增益，以克服路径损耗并确保接收机处的高信噪比(SNR)。使用mmW频带的密集部署环境中的定向网状网络是实现节点之间可靠通信并克服视线信道限制的有效方法。

正在启动的新站节点将寻找要发现的相邻节点并要加入的网络。节点对网络的初始访问过程包括扫描相邻节点并发现本地附近的所有活动节点。这可以通过新节点搜索要加入的特定网络/网络列表来执行，或者通过新节点发送广播请求以加入将接受新节点的任何已经建立的网络来执行。

连接到网状网络的节点需要发现相邻节点，以决定到达网关/门户网状节点的最佳方式以及这些相邻节点中每个节点的性能。新节点将在特定时间段内检查每个信道中可能的相邻节点。如果在该特定时间之后未检测到活动节点，则新节点将移动以测试下一个信道。当检测到节点时，新节点收集足够的信息以配置其PHY层以在监管域(IEEE，FCC，ETSI，MKK等)中运行。由于定向传输，该任务在毫米波通信中更具挑战性。这个过程中的挑战可以概括为：(a)周围节点ID的知识；(b)波束成形的最佳传输模式的知识；(c)由于冲突和耳聋造成的信道访问问题；以及(d)由于阻塞和反射造成的信道损伤。设计一种克服上述某些或全部问题的邻域发现方法对于实现mmWave D2D和网状技术的普及至关重要。

网状网络的大多数现有技术都针对在广播模式下运行的网络提供了网状发现解决方案，并且不针对具有定向无线通信的网络。另外，在信标信号的生成方面，利用定向无线网络通信的那些技术通常具有非常高的开销需求。

因此，需要用于毫米波网络内的信标的增强机制。本公开满足了该需求并且提供了比现有技术更多的益处。

发明内容