本专利文件要求2017年3月23日提交的美国临时专利申请号为62/475,713的优先权利益。前述专利申请的全部内容通过引用并入为本文件的公开内容的一部分。
背景
本专利文件涉及无线通信。无线通信系统可以包括一个或更多个接入点(ap)的网络以与一个或更多个无线站(sta)通信。ap可以将携带管理信息、控制信息或用户数据的无线电信号发射到一个或更多个无线站，以及站点还可以通过时分双工(tdd)在相同频率信道中或通过频分双工(fdd)在不同频率信道中向接入点传输无线电信号。
ieee802.11是用于无线局域网(wlan)运行的异步时分双工技术。wlan的基本单元是基本服务集(bss)。基础结构型bss是具有通过与接入点(ap)关联进行通信以连接到有线网络或互联网的站点的bss。在bss中，接入点和站点通过使用具有冲突避免的载波侦听多路访问(csma/ca)技术(一种用于多路访问和数据传输的tdd机制)共享相同频率信道。
概述
除了其他方面，本专利文件描述了用于提高频谱效率和传输可靠性的信标传输机制的技术。
在一个示例的方面，公开了一种用于在无线网络中的无线设备处实现的无线通信的方法。该示例性方法包括：传输识别无线网络并提供用于使其他无线设备与无线网络关联或同步的信息的多个(apluralityof)第一周期性信标信号和多个第二周期性信标信号。多个第一周期性信标信号中的每个第一周期性信标信号使用第一物理帧格式传输，以及多个第二周期性信标信号中的每个第二周期性信标信号使用第二物理帧格式传输。多个第一周期性信标信号的传输与多个第二周期性信标信号的传输穿插在一起。
在一些实施例中，相较于多个第二周期性信标信号，多个第一周期性信标信号较不频繁地被传输。在一些实施例中，使用比多个第二周期性信标信号的调制效率低的调制效率来传输多个第一周期性信标信号。在一些实施例中，多个第一周期性信标信号中的每个第一周期性信标信号包括关于无线网络的完整的信息集，以及多个第二周期性信标信号中的每个第二周期性信标信号包括关于无线网络的部分信息或全部信息。在一些实施例中，使用非高吞吐量(ht)phy帧格式来传输多个第一周期性信标信号，以及其中使用高效率(he)phy帧格式来传输多个第二周期性信标信号。在一些实施例中，使用ofdma方案传输多个第二周期性信标信号。在一些实施例中，在第一覆盖区域传输多个第一周期性信标信号，以及在第二覆盖区域传输多个第二周期性信标信号。在一些实施例中，第一覆盖区域不同于第二覆盖区域。在一些实施例中，多个第一周期性信标信号包括用于指示多个第二周期性信标信号的存在的高效率(he)信标。在一些实施例中，无线设备在多个第一周期性信标信号中传输第一基本服务集标识符(bssid)，并在多个第二周期性信标信号中传输第二基本服务集标识符(bssid)，其中第一基本服务集标识符和第二基本服务集标识符不同。在一些实施例中，无线设备形成两个不同的基本服务集(bss)。在一些实施例中，无线设备在多个第一周期性信标信号中和多个第二周期性信标信号中传输相同的基本服务集标识符(bssid)。在一些实施例中，无线设备形成单个基本服务集(bss)。在一些实施例中，上述的示例性方法还包括：确定在无线设备的phy层处的信息。在一些实施例中，信息还包括：指示无线通信设备是在基本服务集还是在重叠的基本服务集中运行的值。
在一些实施例中，上述的示例性方法还包括：接收指示先前传输的第二周期性信标信号未被无线设备接收的否定确认消息，以及利用否定确认消息来调整多个第二周期性信标信号的phy特性。在一些实施例中，调整phy特性包括以下中的一项或更多项：降低用于第二周期性信标信号的调制和编码方案(mcs)速率，增加第二周期性信标信号的传输功率，以及调整第二周期性信标信号中的每个第二周期性信标信号的目标默认信标传输时间(tdbtt)。
在一些实施例中，在网络侧无线设备处实现的无线通信方法包括：传输信标信号，其利用两个标识和用于使无线设备与无线网络关联的其他信息来识别无线网络，其中信标信号包括使用不同物理帧格式的两种信标类型，并且其中第一类型的信标传输包括关于无线网络的第一标识，以及第二类型的信标传输包括可以与第一标识相同或不同的第二标识。
在一些实施例中，在网络侧无线设备处实现的无线通信方法包括：传输信标信号，其利用色码(colorcode)来识别无线网络以使无线设备识别网络侧设备，其中信标信号包括使用不同帧格式的两种信标类型，以及其中第一和第二类型的信标传输包括相同的色码。
在一些实施例中，公开了一种无线通信设备。无线通信设备包括处理器、存储器和无线接口。无线通信设备的存储器存储指令，该指令在被执行时使处理器实施如本专利文件中所描述的示例性方法。
在一些实施例中，公开了一种用于在无线网络中的无线站处实现的无线通信的方法。该示例性方法包括：接收识别无线网络并包括使无线站能够与无线网络关联或同步的信息的多个第一周期性信标信号和多个第二周期性信标信号。多个第一周期性信标信号包括关于第一基本服务集的信息，以及多个第二周期性信标信号包括关于第二基本服务集的信息。以第一物理帧格式接收多个第一周期性信标信号中的每个第一周期性信标信号，以及以第二物理帧格式接收多个第二周期性信标信号中的每个第二周期性信标信号。
在一些实施例中，多个第一周期性信标信号中的每个第一周期性信标信号包括关于无线网络的完整的信息集，以及多个第二周期性信标信号中的每个第二周期性信标信号包括关于无线网络的部分信息或全部信息。在一些实施例中，以非高吞吐量(ht)phy帧格式接收多个第一周期性信标信号，以及其中以高效率(he)phy帧格式接收多个第二周期性信标信号。在一些实施例中，利用ofdma方案来接收多个第二周期性信标信号。在一些实施例中，在第一覆盖区域接收多个第一周期性信标信号，以及在第二覆盖区域接收多个第二周期性信标信号。在一些实施例中，第一覆盖区域不同于第二覆盖区域。
在一些实施例中，无线站接收第一覆盖区域中的多个第一周期性信标信号和第二覆盖区域中的多个第二周期性信标信号两者，使得第一覆盖区域和第二覆盖区域重叠。无线站基于多个第二周期性信标信号中的一个第二周期性信标信号与无线网络相关联。无线站从第一覆盖区域移动到第二覆盖区域，而无线站不改变与无线网络的关联。
在一些实施例中，无线站接收第一覆盖区域中的多个第一周期性信标信号和第二覆盖区域中的多个第二周期性信标信号两者，使得第一覆盖区域和第二覆盖区域重叠。无线站基于多个第一周期性信标信号中的一个第一周期性信标信号与无线网络相关联。无线站从第一覆盖区域移动到第二覆盖区域，以及无线站重新发现多个第二周期性信标信号以与无线网络相关联。
在一些实施例中，公开了一种用于在无线网络中的网络侧无线设备处实现的无线通信的方法。示例性方法包括：传输信标信号，其利用色码识别无线网络以使无线设备能够识别网络侧设备。信标信号包括第一类型的信标传输和第二类型的信标传输，使得第一和第二信标传输使用不同的帧格式，以及使得第一和第二类型的信标传输包括相同的色码。
在一些实施例中，公开了一种包括处理器、存储器和无线接口的无线通信设备。存储器存储指令，该指令在被执行时使处理器生成并传输多个第一周期性信标信号和多个第二周期性信标信号，其识别无线网络并包括用于使其他无线设备能够与无线网络关联或同步的信息，其中多个第一周期性信标信号中的每个使用第一物理帧格式生成，以及其中多个第二周期性信标信号中的每个使用第二物理帧格式生成，并且其中多个第一周期性信标信号的传输与多个第二周期性信标信号的传输穿插在一起。
在一些其他实施例中，公开了一种包括处理器、存储器和无线接口的无线通信设备。存储器存储指令，该指令在被执行时使处理器接收和处理多个第一周期性信标信号和多个第二周期性信标信号，其识别无线网络并包括用于使无线通信设备能够与无线网络关联或同步的信息，其中多个第一周期性信标信号包括关于第一基本服务集的信息，以及多个第二周期性信标信号包括关于第二基本服务集的信息，其中多个第一周期性信标信号中的每个以第一物理帧格式接收，以及其中多个第二周期性信标信号中的每个以第二物理帧格式接收。
一些实施例公开了具有存储在其上的代码的计算机可读程序存储介质。代码在由处理器执行时使该处理器实施方法，该方法包括：传输多个第一周期性信标信号和多个第二周期性信标信号，其识别无线网络并提供用于使其他无线设备与无线网络关联或同步的信息，其中，多个第一周期性信标信号中的每个使用第一物理帧格式传输，以及其中多个第二周期性信标信号中的每个使用第二物理帧格式传输，并且其中多个第一周期性信标信号的传输与多个第二周期性信标信号的传输穿插在一起。
一些其他实施例公开了具有存储在其上的代码的计算机可读程序存储介质。代码在由处理器执行时使该处理器实施方法，该方法包括：接收多个第一周期性信标信号和多个第二周期性信标信号两者，其识别无线网络并包括用于使无线站能够与无线网络关联或同步的信息，其中多个第一周期性信标信号包括关于第一基本服务集的信息，以及多个第二周期性信标信号包括关于第二基本服务集的信息，其中多个第一周期性信标信号中的每个以第一物理帧格式接收，以及其中多个第二周期性信标信号中的每个以第二物理帧格式接收。
在又一个示例性方面中，本专利文件中描述的方法以处理器可执行代码的形式被实施并存储在计算机可读程序介质中。
在又一个示例性实施例中，公开了被配置为或可操作以执行本专利文件中描述的方法的设备。
在附图、说明书和权利要求书中阐述了上述方面及其实施方式和其他特征的细节。
附图说明
图1示出了无线通信系统中的基础结构型bss的示例。
图2示出了ieee802.11中的obb部署场景的示例。
图3示出了动态信标传输机制的示例。
图4示出了类型2信标帧格式的示例。
图5示出了基于nack的类型2信标帧反馈的示例。
图6示出了丢失类型2信标帧检测过程的示例。
图7示出了信标帧传输和dbnack帧处理过程的示例。
图8示出了示例phy帧格式。
图9示出了无线通信的示例方法。
图10示出了无线通信设备的示例。
图11示出了无线通信的示例方法。
图12示出了示例无线通信装置。
详细描述
本文件描述了用于提高基于竞争的无线通信的室内和/或室外部署场景中的重叠bss(obss)和bss中的信标帧传输的效率和可靠性的技术、机制、设备和系统。
在一个方面，为接入点提供动态信标传输机制，以将信标帧传输分成类型1信标帧传输和类型2信标帧传输，使得接入网在平衡接入延迟的同时可针对频谱效率进行优化。
另一方面，提供了一种用于动态信标传输的方法，以在类型1信标帧中携带关于bss的完整的信息集并在类型2信标帧中携带关于bss的缩减的信息集，以便减小类型2信标帧的大小和传输时间。另一方面，提供动态信标传输中的方法以在类型1信标帧和类型2信标帧中携带关于bss的完整的信息集。
在一些实施例中，提供动态信标传输中的方法以使用用于类型2信标内容传输的适当的mcs速率，使得类型2信标帧的传输时间将进一步被缩短。
在一些实施例中，提供动态信标传输的方法来配置信标传输间隔和起始时间以避免与obss部署中的其他信标帧传输冲突。
在一些实施例中，提供动态信标传输的方法以使用不同类型的物理帧格式来承载信标帧，以提高信标传输的可靠性，同时提供对传统系统(legacysystem)的后向兼容性。
在一些实施例中，提供动态信标传输的方法以包括利用两个标识识别无线网络以使无线设备与无线网络相关联，其中信标信号包括使用不同物理帧格式的两种信标类型，并且其中第一类型的信标传输包括第一标识，以及第二类型的信标传输包括可以与第一标识相同或不同的第二标识。第一类型的信标传输可以是多个第一周期性信标信号，以及第二类型的信标传输可以是多个第二周期性信标信号。
在一些实施例中，在网络侧无线设备处实现的无线通信方法包括：传输信标信号，其利用色码识别无线网络以使无线设备识别网络侧设备，其中信标信号包括使用不同的物理帧格式的两种信标类型，以及其中第一和第二类型的信标传输包括相同的色码。
另一方面，提供了一种动态信标传输的丢失或冲突的信标帧检测和基于nack的反馈的方法，以供站点检测丢失或冲突的类型2信标帧；以及供接入点根据由bss中的站点报告的nack信息来控制随后的类型2信标传输。
在本文件中使用章节标题仅来表达明晰，并且不以任何方式限制所公开的技术的范围。
在ieee802.11中，基本服务集(bss)是无线局域网(wlan)的构建块。无线电覆盖区域中关联的无线站(也称为站点)建立bss并提供wlan的基本服务。
图1示出了无线通信系统100的示例。bss1和bss2是基础结构型bss。bss1包含一个接入点(ap1)和几个非ap的站点(sta11、sta12和sta13)。ap1保持与站点sta11、sta12和sta13的关联，例如为站点sta11、sta12和sta13保持无线连接或保留无线通信资源。bss2包含一个接入点(ap2)和两个非ap的站点sta21和sta22。ap2保持与站点sta21和sta22的关联。基础结构型bss1和bss2可以通过ap1和ap2互连或通过分布系统(ds)连接到交换机/网关。在802.11术语中，与其他站点关联并执行bss管理的中心站称为接入点(ap)。围绕ap构建的bss被称为基础结构型bss。两个或更多个bss可以通过ds互连，并形成增强型服务集(ess)。ess可以由接入控制器(ac)管理和控制。
ieee802.11是基于tdm的异步技术。然而，ap不会为ap和sta之间的传输分配专用时隙。所有传输无论管理帧、控制信令还是数据帧都不得不在发送其传输之前通过介质竞争。
在802.11中，某种类型的帧被提供接入优先级，通过该接入优先级，可以在介质竞争过程期间以通常较少的等待时间传输这些帧。当前的802.11规范定义了与不同接入优先级相关联的两种类型的信令帧：管理帧和控制帧。
信标帧是一种用于指示bss存在的管理帧类型。信标帧携带关于bss的信息以有助于bss的运行。该信息可以包括下面中的一个或更多个：时间信息，服务集标识(ssid)，能力，增强型分布式信道接入(edca)参数等，以用于sta识别bss并执行与bss的关联。信标帧可以包括固定的信息字段(时间戳、信标间隔和容量)以及可变数目和大小的信息元素(ie)。哪些ie包含在信标帧中的操作细节取决于bss的配置。一些ap可能仅传输几个ie，而另一些可能在信标帧中传输大量的ie。典型地，信标帧携带关于bss的几百字节的信息。
在典型的部署情况下，bss的ap使用最可靠的调制和编码方案(mcs)速率周期性地(例如，每100ms)广播信标帧，使得即使在小区覆盖边缘处定位的sta也能够接收信标信号。但这种信标传输安排可能会导致一些问题，特别是在高密度重叠部署中。
信标帧传输效率问题：
ap通常配置为每100ms传输一个信标帧，以避免站点接入bss的长的初始延迟。当bss的ap使用最低mcs速率，例如，传输将花费最大时间量来传输相同数量的比特的速率，来周期性地广播信标帧时，信标传输将每100ms花费大约1ms，这大约是总传输的1％空中时间(airtime)。
在ess中，特别是高密度部署中的被管理的wlan，许多ap可以在相同的覆盖范围内重叠。在此部署中，每个ap可以广播其信标帧以指示其存在并提供其bss的信息。如果重叠区域中有10个ap，则obss的每个ap需要将其信标传输时间分配在不同的时隙中以避免传输冲突。因此，大约10％的空中时间将刚好用于信标帧传输。
在这种情况下，ess中ap传输的信标帧中的大部分信息是相似和重复的。该信息可以包括频率信息、ssid、支持的速率等。因此，ess中信标帧中高百分比的传输信息是重复的。这会造成空中时间的浪费。信标传输越频繁，介质使用中的浪费就越多。
信标帧可靠性问题：
除了介质使用效率上的可能降低之外，在重叠的bss(obss)中传输的信标帧可能由于冲突而具有传输可靠性问题。由于wlan是一个异步tdm系统，所以可在任何给定的时间只允许一次传输。根据ieee802.11n规范，信标帧被分配更高的优先级，并且在感测到介质空闲之后可以在pifs(点协调功能，帧间间隔)时间被传输。通过保持pifs时间小于其他较低优先级传输的等待时间，信标帧可以在其他的传输之前被传输。但是，在obss的情况下，如果多个ap同时传输它们的信标帧，则这些信标帧可能在空中发生冲突。
为了避免多个信标帧传输在obss情况下在时间上重叠并同时彼此冲突的情况，每个ap可以在初始化时间期间监听其他的信标传输并将其信标传输的开始时间调整为没有被其他ap分配用于信标传输的时间。然而，在某些部署情况下，ap可能并不总是能够听到来自其他相邻ap的传输。
图2示出了obss200的示例，其中具有重叠覆盖区域的两个ap可能不能够听到来自彼此的传输，使得它不知道其信标传输时间是否与其他信标帧的传输时间相同或接近。在这种情况下，ap本身将不能够检测到信标帧冲突。
在ieee802.11ae中，引入了用于管理帧传输的基于增强型分布式信道接入(edca)的退避机制。根据这种机制，建议信标帧使用edca机制的默认接入类别语音(ac-vo)来竞争介质，以便信标传输将在介质竞争期间避免一些冲突。
然而，接入类别ac-vo不仅用于信标，还用于语音数据帧以及其他管理帧，例如(重新)关联请求/响应、解除关联、探测请求(针对单独寻址)、atim、qos、认证/解除认证等。在隔离的bss的高密度部署中，来自多个sta的这些类型的帧可以使用相同的接入类别(ac-vo)竞争介质并且使得信标帧不在调度的时间被发送出去。在obss情况下，信标传输不仅与来自相同bss的相同接入类别(ac-vo)竞争传输，而且还与来自其他bss的ac-vo类别的那些帧和信标帧竞争。即使信标帧可以通过空中发送出去，但由于其他帧的干扰和/或与其他帧的冲突，信标帧可能不会被sta正确解码。
更糟糕的是，由于传输ap将不知道信标传输与其他传输冲突，所以对于ap将很难调整信标帧传输时间以避免未来传输中的冲突。当连续的信标帧被检测为丢失时，关联的sta可能开始与ap的重新关联过程。如果那些sta可以重新检测来自先前相关联的bss或其他相邻obss的信标帧，则它们可能同时发送关联请求消息以开始重新关联过程。由于不可靠的信标信号，这可能会导致bss中的信号风暴。
当sta在一段时间内不能够检测到有效信标帧时，sta可以使用广播调制方式(例如，使用时间低效调制)来传输探测请求帧，以从相邻bss获得连接辅助。接收到探测请求的ap将在给定的时间段内响应探测请求，以提供关于其bss的信息。当密集部署中的多个ap响应探测请求时，这可能导致具有低调制效率的管理传输的数量增加，造成信号风暴并潜在地导致整个网络的用户数据带宽降低到难以使用的低值。
在室外部署情况下，可靠的接收区域(例如小区大小)由很多因素决定，诸如ofdm符号的循环前缀(或保护间隔)长度，以及接入点和站点之间的定时同步的定时精度。同步的定时精度越低，无线电环境中的多路径容差就越小，这导致较不可靠的接收区域。另一方面，更高精度的定时同步可能会增加实施成本。
循环前缀(cp)用于保护在接收器处的多径干扰，并为ofdm技术中的这种干扰提供一定程度的容忍度。ofdma符号的较长cp将提供多路径容差的较大方差，尤其是在室外部署场景下。然而，当前ieee802.11规范中规定的固定cp长度相对较小，这限制了室外部署中的wlan小区的大小。
可以使用新的ofdma物理帧格式来提高传输效率和鲁棒性，由于ofdma机制这可以为ul传输提供几分贝的额外的链路预算增益。但是这会产生另一个问题，即如果ap仍然以传统格式传输信标，则小区边缘的he站可能不会发现bss。
此处描述的信标传输技术(例如动态信标传输)除了其它益处之外还可以用于解决以上讨论的在当前信标传输方案中的问题。
在一些实施例中，动态信标传输机制可以将信标传输划分为两种类型：类型1信标帧传输和类型2信标帧传输。如这里所描述的，不同类型的信标帧可以在不同的时间以相同或不同的物理帧格式来传输，该不同的时间是彼此相对独立的，但可以取决于如本文所述的其他运行场景。
图3示出了动态信标传输机制的示例时间线300。沿着水平时间线绘制示例时间实例，在该示例时间实例中两种不同类型的信标可以被传输。该两种信标帧类型可以如下区分彼此。
(a)类型1信标帧(302)：这种类型的信标传输可以携带完整的bss信息集并且可以以类型1信标传输间隔306被周期性地传输，该类型1信标传输间隔306可能比类型2信标间隔308更长。类型1信标帧可以用于提供关于bss的完整的信息集以供sta执行网络选择、关联和其他操作。
(b)类型2信标帧(304)：以时间间隔的周期进行传输，并且取决于ap的调度和配置可能包含有关bss的缩略或有限信息。类型2信标帧可以用于提供定时和/或轮询信息以使关联的sta执行同步或从ap接收数据。另外，类型2信标帧可以包含关于其中帧正在被传输的bss的最少量的信息，以供sta寻找ap并且执行网络选择和/或与ap的关联。信标帧302和304已经在图3中以不同的宽度画出，以反映类型1信标帧的传输时间量可能大于类型2信标帧的传输时间量。
类型1和类型2信标可以以相同类型的物理帧格式或不同类型的物理帧格式被传输。例如，类型1信标帧可以以非高吞吐量(ht)phy帧格式被载送，而类型2信标帧可以以高效(he)phy帧格式被传输，诸如ofdma物理层协议数据单元(ppdu)具有比非ht格式更多的ofdma符号的子载波和更长的cp。hephy帧格式可以提供更高效和更可靠性。
动态信标传输机制可以采用至少以下三个方面中的一项或更多项来提高介质效率：
(a)通过移除完全没有改变的信息元素(ie)或者不会像类型2信标帧传输的周期一样频繁地改变的信息元素(ie)，来减少信标传输时间，从而减少用于信标传输的介质上的时间。
(b)使用更高的mcs来进一步减少至少一些信标(例如，类型2信标)的信标传输时间。由于ap可以知道关联的sta的接收状况，所以ap能确定用于类型2信标传输的适当的mcs速率和/或tx功率，其通常旨在由已经与ap关联的sta接收。
(c)使用高效ofdmappdu来提高传输可靠性。类型2信标可以通过具有ofdma符号的更多子载波和更长cp的高效率phy格式被承载，以提供更高的效率和可靠的传送。
在ap被同步到单个定时基准并由接入控制器(ac)控制的同步ess中，类型1信标帧可以由所有ap同时使用最可靠的mcs被调度和传输。为了进一步提高信标帧传输的可靠性，ap可以增加其用于信标帧传输的传输功率。
在其中一些ap彼此不同步并且可以以非同步方式独立传输的异步ess中，对于不同的ap来说，使它们的类型1信标传输分布为在不同时间发生以避免彼此传输之间的冲突是有益的。异步ess中的每个ap也不得不首先竞争介质，然后在获取介质时传输信标帧。
在一个示例配置中，例如，如图3所示，也被称为动态信标(db)帧的多个类型2信标传输可以在两个连续的类型1信标传输之间传输。
类型2信标可以由ap传输以提高传输效率和可靠性。当ap部署在需要覆盖大面积的区域时，ap可以使用具有更长cp的heppdu格式在更窄的ofdma子信道上传输类型2信标。因此，类型2信标传输可以获得一些额外链路预算以使小区边缘处的站点接收。
ap可以周期性地传输类型2信标以供sta检测其存在并执行与ap的定时同步。类型2信标传输周期可以是可配置的，和/或由ess的接入控制器(ac)来协调。ac或ap可以基于mybss(由ap控制的bss)和obss的空中接口业务情况来确定类型2信标传输周期。如果空中介质上的业务负载沉重，例如高于预定的阈值(其可以是可用带宽的百分比)，则ac或ap可以增加类型2信标传输周期并为用户业务留下更多的空中时间。
在obss配置中，每个ap可以在不同的时间开始传输其类型2信标帧。类型2信标的初始传输时间可以在来自ap的两个连续的类型1信标帧之间的随机时间处选择，或者可以由ac协调和调度以避免与ess中的其他类型2信标帧冲突。
类型2信标帧可以用于提供关于bss的时变信息。类型2信标帧还可以包括用于关联的sta的定时参考。另外，类型2信标可以提供关于bss的必要信息以供sta执行关联。类型2信标帧可以使用与类型1信标帧相同的帧格式(mac)，该类型1信标帧也是由ap传输的。
图4示出了类型2信标帧400的格式的示例。
类型2信标(mac)帧可以保持与传统802.11系统的管理帧相同的格式，并可以包含诸如帧控制字段、持续时间字段、地址字段之类的字段。类型2信标帧主体可以包括以下字段：
(a)固定参数：
-时间戳：用于为接收站提供定时信息，以使其本地时钟与ap的本地时钟对齐。
-信标间隔：指示两个连续目标动态类型2信标传输时间(tdbtt)之间的时间间隔。为了避免obss中类型2信标帧的连续冲突，bss的类型2信标传输周期可以被设置为与其他bss不同的值。
-能力：用于为站点提供有关bss的能力信息。
(b)选定的ie如：
-ssid：用于站点识别bss及其存在。
-支持的速率：用于向站点提供支持的传输速率信息。
-信道带宽：用于指示支持的信道带宽。
-tim：业务指示图用于指示关于处于睡眠的关联站点的缓冲数据。
-相对tbtt(rtbtt)：被定义为从当前类型2信标时间到下一个类型1信标传输时间的时间(tbtt)，其采用时间单位(tu)。该字段的值可以在每个类型2的信标帧中改变。rtbtt用于协助站点快速找到类型1帧传输时间。然而，如果其被接收到但未被传统站点识别，则可以将其丢弃。
为了提高当前信标帧传输的可靠性，在一些实施例中，基于nack的反馈方案可以用于动态信标传输，使得传输ap可以在信标帧未被sta成功解码时立即知道。在一些实施例中，没有nack可以用于类型1信标传输，但是nack可以用于类型2信标传输。
用于类型2信标传输的基于nack的确认机制可以由ap启用。如果在bss中支持包括基于nack的确认机制的动态信标传输，则ap可以在类型1信标帧中传输指示。因此，dbenabledap可以使用基于nack的反馈信息来提高类型2信标传输的可靠性。如果he站不支持基于nack的反馈方案，则其应将dbenabled＝1的字段视为存在类型2信标传输，而忽略基于nack的反馈。
图5示出了沿时间线的用于类型2信标传输的基于nack的确认的方法500的示例。
在步骤501中，dbenabledap(例如，当前正在使用类型2信标传输的ap)通过设置dbenabled＝1传输类型1信标帧。dbenabled字段也可用于指示类型2信标的存在。
在步骤502中，当dbcapable站(例如能够接收类型2信标传输以及提取并使用其中包含的信息的站点)接收具有dbenabled＝1的类型1帧时，其将在接收类型2信标帧期间启用类型2信标检测确认机制以协助ap调整类型2信标传输。如果传统sta接收到具有dbenabled＝1的类型1信标，则它将丢弃该字段并采用正常(传统)过程来处理类型1信标帧中的其他字段。
在步骤503中，dbenabledap使用用于前导码传输的qbpsk/bpsk调制并使用用于类型2信标psdu传输的适当的mcs速率在tdbtt处广播类型2信标帧。如果dbenabledap配置为提供更可靠的传输，则其在tdbtt处使用heppdu格式来调度类型2信标传输。
在步骤504中，根据类型1信标帧中指示的tdbtt，sta将在tdbtt检测类型2信标帧。
在步骤505中，如果dbcapablesta在tdbtt时间未能检测到类型2信标帧，或者能检测到类型2信标帧的前导码但不能成功地解码类型2信标psdu，则当丢失的检测数目达到一定的阈值时，dbcapablesta可以在短帧间间隔(sifs)时间内向ap发送dbnack帧。dbnack帧可以使用空数据包(ndp)格式且具有固定值：
a1＝da＝ra＝bssid，a2＝sa＝ta＝bssid。
因此，来自不同sta的dbnack对于bss将具有相同的波形。
如果dbcapablesta正确地解码类型2信标帧，则它遵循用于信标帧处理的正常或传统过程，并不需要向ap传输任何确认。
在步骤506中，在广播类型2信标帧之后，dbenabledap检查在sifs时间内是否存在dbnack帧。由于dbnack具有相同的波形，因此当从一个或更多个sta发送dbnack帧时，dbenabledap应能够正确地接收dbnack帧。
在步骤507中，如果dbenabledap在一定时间内从一个或多个sta接收到一个或更多个dbnack帧报告，则其对于后面的类型2信标帧传输采取适当的动作。该动作可以是以下中的任一项或更多项的组合：
(a)减小类型2psdu传输的mcs速率，
(b)增加类型2信标帧的传输功率，以及
(c)调整类型2或tdbtt的起始时间。例如，可以调整每个第二周期性信标信号的起始时间或者可以调整tdbtt的起始时间。
图6示出了由dbcapablesta执行的类型2信标帧检测和dbnack传输过程的示例。
在步骤601中，sta从由ap传输的类型1信标接收tdbtt信息，并重置计数器dblost＝0。
在步骤602中，sta在tdbtt时间开始检测类型2信标帧。
在步骤603中，如果sta检测到类型2信标帧的传统前导码，则进入步骤607。
如果sta未检测到类型2信标帧的传统前导码，则进入步骤604，在步骤604中sta将增加计数器dblost。
在步骤605中，如果dblost小于或等于给定的阈值t，则sta将在下一个tdbtt时间继续检测类型2信标帧。
在步骤606中，如果dblost大于给定的阈值t，则sta将向ap发送dbnack。
在步骤607中，如果sta正确地检测到类型2信标帧的前导码，其将检查bss色码(cc)是否被包括以及cc是否等于mybss。如果bsscc被包括但不等于mybss，则sta将继续感测介质并检测信标传输。
在步骤608中，如果bsscc被包括并且等于mybss，则sta将继续检查接收到的psdu。如果psdu未被正确地解码(即，fcs未被通过)，则sta将进入步骤604以增加dblost计数器。
在步骤609中，如果psdu被正确地解码，则sta将处理类型2信标帧，然后继续感测介质。
图7示出了信标传输和dbnack处理过程的示例700。
在步骤701中，dbenabledap检查是否是用于类型1信标传输的tbtt的时间。
在步骤702中，如果这是用于类型1信标传输的时间，则dbenabledap通过空中接口发送类型1信标帧并继续操作。
在步骤703中，如果这不是用于类型1信标传输的时间，则dbenabledap检查是否是用于类型2信标传输的tdbtt的时间。
在步骤704中，如果是用于类型2信标传输的tdbtt，则dbenabledap通过空中接口发送类型2信标帧，然后监控空中接口。
在步骤705中，如果在sifs时间内未接收到dbnack，则ap继续监控空中接口。如果dbenabledap接收到ppdu，其可以按照现有的过程来处理包。如果dbenabledap有数据要发送，则其需要首先竞争介质，然后在获取介质时传输数据包。
在步骤706中，如果dbenabledap接收到dbnack，则dbenabledap处理该dbnack帧。如果接收到的dbnack帧的数目达到给定的阈值，则dbenabledap可能需要采取适当的动作，如降低mcs速率、增加传输功率或改变类型2信标帧传输的起始时间或周期以便控制并减少丢失的bs帧检测。
为了提高与其他类型帧竞争的获胜概率，本申请公开了一种定义仅用于信标传输的新接入类别(被称为ac-bc)的方法，如表1所示。
表1
通过专用于信标帧的这种特殊接入类别ac-bc，ap可以将ac-bc设置为具有比其他管理或数据帧更高的优先级。因此，在介质竞争期间，信标帧将具有比其他类型的帧更高的优先级，使得ap在感测介质空闲之后将等待较短的时间段，并拥有更高的可能性去获得传输机会。在退避由ac-bc指定的一段短随机时间并仍然感测到介质空闲后，ap将开始传输信标帧。
由于新的接入类别ac-bc仅用于ap，因此ap不需要向sta广播。然而，重叠区域中的ap可能需要通过交换ac-bc信息的两种方法来交换该信息以减少信标帧传输中的冲突：
(a)通过使用空中消息来携带ac-bc信息。
(b)通过使用回程有线网络传输ac-bc参数。在该方法中，ess中的接入控制器可以帮助在bss之间分布和同步ac-bc参数。
另外，对于大型小区的部署，可以以高效率(he)phy承载类型2信标帧以提高传输鲁棒性。
图8示出了在hephy帧800中携带的类型2信标传输的示例。所有的缩写在802.11规范中都有其习惯含义。例如，l-stf是短训练字段，l-ltf是长训练字段，类型2物理层服务数据单元(psdu)等等。
在所描绘的实施例中，hephy帧包含传统前导码、he前导码、hepsdu和包扩展(pe)的字段。
传统前导码：由l-stf、l-ltf和l-sig字段组成。为了提高传输可靠性并识别新的hephy帧，添加重复的l-sig字段(即rl-sig)。
he前导码：由he-sig-a、he-stf和he-ltf组成。he-stf和he-ltf用于提供参考信号，以供he站执行与he接入点的频率和定时同步以及无线电环境测量。
hesig-a：是信号信息字段。它包含多个子字段，例如dl/ul指示、bss色码、空间重用信息、txop持续时间、mcs速率、cp+ltf大小等。bss色码提供了接收器在phy层识别bss标识符的快速方式。
hepsdu：携带mac有效载荷，即类型2信标帧。
新的hephy格式是基于在20mhz信道带宽中使用256点fft的ofdm数字学。相比于传统ieee802.11中的64点fft，hephy可以携带更多的子载波并具有更长的ofdm符号。这使得具有ofdm符号的更大的cp长度成为可能并且是可行的。根据不同的部署情况，cp+ltf字段可如下被配置，以提供信标信号传输的鲁棒性。
(a)1xltf+0.8μs；
(b)2xltf+0.8μs；
(c)2xltf+1.6μs；
(d)4xltf+3.2μs
如果由相同的ap以传统ppdu格式(即，非ht)传输类型1信标以及以heppdu传输类型2信标，则如果ap在类型1和类型2信标帧传输中使用相同的基本服务集标识符(bssid)，则可能形成单个bss。如果ap将两个不同的bssid分配给类型1信标帧和类型2信标帧，则可以形成两个单独的同心bss，即同心双bss。
使用类型1和类型2信标来形成双bss有一些优点。以非htppdu格式传输的类型1信标创建为传统站和/或he站服务的类型1bss。以heppdu格式携带不同bssid的类型2信标创建仅服务于he站的专用的类型2bss。因此，类型2bss可以利用he优势中的至少一些优势。
双bss实际上将物理bss分成两个同心的虚拟bss。根据无线电条件和其他因素，he站可以选择与类型1bss或者与类型2bss相关联。如果he站可以检测到类型1信标和类型2信标两者，则它可以与类型1bss或者与类型2bss相关联。如果由于类型2信标以更可靠的heppdu传输，he站只能检测到类型2信标，则he站只能与类型2bss关联。如果类型2bss中的所有站点都是he站，则heap可以在不考虑后向兼容性问题的情况下调度与相关联的站点的dl或ul传输。如果ap将与类型1bss相关联的所有he站重定向为与类型2bss关联，则ap可以通过传统bss(即，类型1bss)和hebss(即，类型2bss)完成传统站与he站的分离。
类型1bss和类型2bss可以有不同的覆盖范围。如果ap在20mhz带宽信道上以非htppdu格式传输类型1信标以及在ofdma子信道(例如，具有低于20mhz的带宽)上以heppdu格式传输类型2信标，则与类型1信标传输相比，类型2信标传输可以具有一些额外的下行链路传输的链路预算，以补偿由于引入ulofdma传输而导致的下行链路和上行链路之间的链路预算不平衡。因此，类型2bss的覆盖范围可能大于类型1bss，例如，同心的类型2的覆盖范围会覆盖类型1的覆盖范围。类型2bss将为he站提供更好的bss发现能力。
当通过类型2bss(即，类型2bssid)与ap关联的he站从类型1环的覆盖区域移动到类型2覆盖环时，可能不需要改变其关联。如果通过类型1bss(即，类型1bssid)与ap相关联的he站从类型1的覆盖区域移动到类型2的覆盖环，则可能需要重新发现与无线网络相关联的信标因为类型1信标可能无法在类型1环区域外被检测到。
双bss可以通过类型1和类型2信标帧中的递送业务指示消息(dtim)来避免he站被寻呼两次。双bss的ap可以包括仅用于he站(该he站与类型1信标帧中的类型1bss相关联(即，经由类型1bssid))的dtim信息，以及仅用于he站(该he站与类型2信标帧中的类型2bss相关联(即，通过类型2bssid))的dtim信息。因此，通过类型1bss或类型2bss与ap关联的he站可以在dtim中被寻呼一次。另外，它只能监听he站与其关联的bss的信标中的dtim。
ap可以在信标帧中携带其他类型的信标存在信息的指示。例如，ap可以在类型1信标帧中包括he信标指示信息以指示类型2信标存在的存在。这可以帮助he站确定是否切换到类型2bss以提高接收可靠性。
ap可以在双bss中使用相同的色码，并在类型1和类型2信标帧传输中设置该色码。相同的色码意味着双bss由相同的ap形成。当he站收到来自类型1bss和类型2bss的ppdu并旨在执行空间重用时，可以将双bss视为来自单个ap，以及可以避免相互之间的空间重用传输。
图9示出了无线通信的方法900的示例流程图。方法900可以在无线网络中的接入点处实现。
方法900包括：在902中，在无线网络中传输两种不同类型的信标信号。例如，接入点可以传输多个第一周期性信标信号和多个第二周期性信标信号，其识别无线网络并提供用于使其他无线设备与无线网络关联或同步的信息。多个第一周期性信标信号中的每个第一周期性信标信号使用第一物理帧格式传输，以及多个第二周期性信标信号中的每个第二周期性信标信号使用第二物理帧格式传输。多个第一周期性信标信号的传输与多个第二周期性信标信号的传输穿插在一起。因此，如这里所描述的，信标传输可以包括具有不同帧格式的至少两种不同的信标传输类型，其传输是相互混合的。
方法900包括：在904中，操作无线网络。例如，其他无线站(例如，sta)将被允许与无线网络相关联。例如，无线站可以接收识别无线网络并包括使无线站能够与无线网络关联或同步的信息的多个第一周期性信标信号和多个第二周期性信标信号。多个第一周期性信标信号包括关于第一基本服务集的信息，以及多个第二周期性信标信号包括关于第二基本服务集的信息。以第一物理帧格式接收多个第一周期性信标信号中的每个第一周期性信标信号，以及以第二物理帧格式接收多个第二周期性信标信号中的每个第二周期性信标信号。操作可以包括bss的形成、在obss中操作，等等。
在一些实施例中，例如，如图3所示，相较于第二类型的信标传输，第一类型的信标传输较不频繁地被传输。在一些实施例中，使用比第二类型的信标传输的调制效率低的调制效率来传输第一类型的信标传输。在一些实施例中，第一类型的信标传输包括关于无线网络的未包括在第二类型的信标传输中的信息。在一些实施例中，第一类型的信标传输包括关于无线网络的完整的信息集，以及第二类型的信标传输包括关于无线网络的部分信息或全部信息。在一些实施例中，可以在phy层处确定在信标传输上发送的信息。这样的信息可以包括例如，当前网络带宽利用率、在信标传输中发生的错误、否定确认的接收等。在一些实施例中，信息还包括：指示无线通信设备是在基本服务集还是在重叠基本服务集中运行的值。
在一些实施例中，方法900还包括：接收指示在无线网络中未接收到先前的第二类型的信标传输的否定确认消息，以及利用否定确认消息调整第二类型的信标传输的传输周期。例如，当接收到太多的nack时，可以采取校正步骤，例如，通过降低调制效率、改变所使用的错误编码的数量、增加传输周期、增加传输功率等来增加鲁棒性。
图10示出了用于无线通信的示例装置1000。装置1000包括用于传输第一类型的信标传输(例如，本文描述的类型1信标帧)的模块1002。模块1002可以包括传输处理，诸如信号放大、滤波以适合分配的频带以及经由一个或更多个天线的辐射。装置1000包括用于传输第二类型的信标传输(例如，本文描述的类型2信标帧)的模块1004。模块1004还可以包括通过执行诸如数据调制、滤波、功率放大和射频转换的良好理解的技术来从信标帧生成信号的无线电频谱。
图11示出了在无线网络中的sta处实施的无线通信的方法1100的示例流程图。
方法1100包括：在1102中接收第一类型的信标传输。
方法1100包括：在1104中，使用从第一类型的信标传输接收到的信息而与无线网络相关联。
方法1100包括：在1106中，在与无线网络关联之后，接收第二类型的信标传输。
方法1100包括：在1108中，基于从第二类型的信标传输获得的信息维持与无线网络的时间同步。
在一些实施例中，方法1100还包括：传输否定确认消息，其报告在接收第二类型的信标传输中的第一错误，而不是在接收第一类型的信标传输中的第二错误。如本文的一些实施例中所述，第一类型的信标传输比第二类型的信标传输占用传输介质的持续时间更长。在一些实施例中，第一类型的信标传输包括描述无线网络的信息元素的完全集，以及第二类型的信标传输包括描述无线网络的信息元素的部分集或信息元素的全集。
图12描绘了用于无线通信的示例装置1200。装置1200包括用于接收第一类型的信标传输的模块1202。装置1200包括用于使用从第一类型的信标传输接收到的信息与无线网络相关联的模块1204。装置1200包括用于在与无线网络关联之后接收第二类型的信标传输的模块1206。装置1200包括基于从第二类型的信标传输获得的信息维持与无线网络的时间同步的模块1208。
在一些实施例中，用于无线通信的系统包括如本文所述的ap和至少一个sta设备。
将理解的是，已经公开了用于在无线通信中使用多种信标类型的技术。使用所公开的技术，不同的信标类型是针对信标传输的不同使用，允许新节点加入，允许当前接纳的节点保持同步等。用于多个信标传输中的每个信标传输的周期和调制可独立于其他信标传输被调整以满足运行条件。
本文件中描述的公开的和其他实施例、模块和功能操作可在数字电子电路中，或在包含本文件中所公开的结构及其结构等价物的计算机软件、固件或硬件中，或在它们中的一个或更多个的组合中实现。所公开的和其他实施例可被实现为一个或更多个计算机程序产品，即，计算机程序指令的一个或更多个模块，该计算机程序指令被编码在计算机可读介质上，以用于被数据处理装置执行或用于控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储衬底、存储器设备、实现机器可读传播信号的物质组合物或它们中一个或更多个的组合。术语“数据处理装置”包含用于处理数据的所有装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者它们中的一个或更多个的组合的代码。所传播的信号是人为产生的信号，例如，机器产生的电、光或电磁信号，其被产生以对信息进行编码，从而传输到合适的接收器装置。
计算机程序(又称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)能够以任何形式的编程语言写入，包括编译或解释语言，且其能够以任何形式部署，包含作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序未必对应于文件系统中的文件。程序可在保存其他程序或数据(例如，在标记语言文档中存储的一个或更多个脚本)的文件的一部分中、在专用于所讨论的程序的单一文件中或在多个协调文件(例如，存储一个或更多个模块、子程序或代码的部分的文件)中存储。计算机程序可被部署为在一个计算机或在处于一个地点或分布于多个地点且由通信网络相互连接的多个计算机上执行。
本文件中所描述的过程和逻辑流程可由一个或更多个可编程处理器实施，可编程处理器执行一个或更多个计算机程序，以便通过对输入数据进行操作和产生输出来执行功能。过程和逻辑流程也可被专用逻辑电路实施，且装置也可被实现为专用逻辑电路，该专用逻辑电路例如为fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。
适于执行计算机程序的处理器包括例如，通用微处理器和专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任何一个或更多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的关键元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或更多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)或被可操作地耦合以从用于存储数据的一个或更多个大容量存储设备接收数据或向其传递数据或两者兼有。然而，计算机不需要具有这种设备。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如：半导体存储器设备，例如，eprom、eeprom和闪存设备；磁盘，例如，内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及cdrom和dvd-rom盘。处理器和存储器可被专用逻辑电路补充或合并到专用逻辑电路中。
虽然本文件包含很多具体说明，但这些不应该被解释为是对要求保护的本发明的范围或可要求保护的内容的限制，而应该解释为是对特定于具体实施例的特征的描述。在单独的实施例的背景下，本文件中所描述的某些特征也可在单个实施例中结合实施。相反地，也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合实现在单一实施例的背景下描述的各种特征。此外，尽管特征在上文中可被描述为作用在特定组合中并甚至起初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征可在一些情况下从组合中删除，且所要求保护的组合可针对子组合或子组合的变体。类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘操作，但这不应该被理解成为了获得满意的结果，要求以所示特定次序或以顺序次序进行这种操作或者进行所有所示操作。
仅公开了几个示例和实施方式。可以基于所公开的内容对所描述的示例和实施方式以及其他实施方式做出变型、修改和增强。