[发明专利]用于使得能够发现无线设备的装置和方法

说明书

交叉引用的相关申请

要求2007年1月16日提交的美国临时申请No.60/885178的优先权，该临时申请的主题通过引用合并于此。而且，本申请与由Richard Chen和Chun-Ting Chou提出的标题为“Apparatus and Method for Enabling Discovery of Wireless Devices”的美国临时申请(案件号PCIP.558)相关，该临时申请的主题通过引用合并于此。

背景和概要

在无线通信技术方面连续取得进展。例如，无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)网络在家庭和企业中正变得越来越普遍。这样的网络可以包含多种独立的无线电子设备或终端，它们彼此进行无线通信。WLAN和WPAN可以按照许多不同的可用标准工作，这些标准包括IEEE标准802.11(Wi-Fi)、802.15(蓝牙)和802.16(WiMax)以及WiMedia联盟超宽带(UWB)标准。

图1是示出常规无线网络100的框图，该常规无线网络包含被配置为在示范性WPAN 125上彼此通信的多个终端。这些无线终端可以包括被配置为彼此通信的任何电子设备或节点。例如，图1描绘了家庭网络，该家庭网络中电子设备包括个人计算机120、数字电视机121、数码相机122和个人数字助理(PDA)123。网络100也可以包含到其他网络的接口，比如调制解调器130，以提供例如所有或一些无线设备120-123到因特网140的连接。当然，存在许多其中电子设备彼此通信的其他类型的无线网络，包括生产工厂、医疗设施、安全系统等等中的网络。

无线设备可以使用扩展传输范围的定向天线来相互通信。例如，近来的无线网络在非常高的频带(例如，60GHz)中工作，因此使用定向天线来补偿与高频带相关联的高路径损耗。在集中式和分布式无线网络中，使用定向天线的无线设备必须同时对准它们相应的天线以便进行通信。换言之，所述无线设备必须首先找到对方，这是通过围绕周围区域扫描(例如扫描(sweeping)它们的天线射束)的无线设备实现的。然而，所述无线设备可能无法发现对方，除非在它们之间存在预协调以确保它们正同时扫描它们的天线射束。

信标广泛地用于在设备之间传递重要控制信息。信标通常被广播，使得信标设备的传输范围中所有设备能够接收该信标。例如，IEEE802.11接入点周期性地发出信标，使得该接入点周围的IEEE 802.11无线设备能够与该接入点关联并进行通信。如上所述，在使用定向天线的无线网络中，只能在特定方向发送信标。结果，只有信标设备附近的有限数量的设备将接收到该信标，从而使得信标不太有用。所述无线设备可被预编程以知道彼此的天线的方向，但是这需要协议来协调所述无线设备的天线的方向性、以及信标发送、接收和处理。

换言之，无线设备不能发现彼此并进行通信，即使它们处于相同的网络100中并且彼此邻近。这样的协调或同步实现起来是困难的和昂贵的。然而，不具有用于协调天线控制和/或信标传输的共同时域参考点的无线设备将不会作为网络正确地通信。

因此，期望提供一种无线通信的无线设备和方法，其提供一种使无线设备能够找到对方并与对方通信的机制，特别是当无线设备正在使用定向天线系统时提供该机制。

在本发明的一个方面，提供一种用于在使用定向天线系统的无线网络中发现隐藏的无线设备、防止该无线网络分割的方法。该方法包括：响应于从第一无线设备接收的初始第一信标，连接位于第一天线扇区中的第一无线设备；在对应的第一信标周期期间从所连接的第一无线设备接收多个第一信标；以及在第一信标周期的至少一个第一信标周期期间，扫描至少第二天线扇区以监听来自第二天线扇区中第二无线设备的第二信标，同时保持与第一无线设备连接。在至少第二天线扇区被扫描的同时第一信标未被接收。

所述方法可以进一步包括：响应于所接收到的第一信标，将多个第一响应信标发送到所连接的第一无线设备。在扫描至少第二天线扇区的同时第一响应信标未被发送。

所述方法可以进一步包括：在扫描第二天线扇区的同时从第二无线设备接收初始第二信标；响应于初始第二信标连接第二无线设备；以及在对应的第二信标周期期间从所连接的第二无线设备接收多个第二信标。至少一部分第一信标连续被接收。

当第一信标周期在与第二信标周期不同时间发生时，所述方法可以进一步包括：接收第一信标和第二信标中的每一个。当第一信标周期在与第二信标周期同时发生时，所述方法可以进一步包括交替接收第一信标和第二信标。