施例中，可以预见“软”耦合系统可以单独使用两个频带，以便使用第一频带的信号发射或接收与使用第二频带的相同系统的信号发射或接收重叠。对于这些实施例，第一频带为诸如那些低于20GHz (例如，2.4GHz或5.0GHz频带)的更低频带，而第二频带为诸如那些高于20GHz (例如，带内频带)的更高频带。
[0090]软耦合系统使用第一更低频带用于那些不需要高数据吞吐率的过程，例如进入网络、带宽请求、带宽授予、调度在第二更高频带上的传输、传送包含波束赋型信息和功率控制信息的反馈信息等。相对地，使用第二更高频带用于相对高数据吞吐率的数据传输。
[0091]图11描述了用于软耦合系统中的第一和第二频带的帧格式。第一帧格式1102与第一频带1100相关联，而第二帧格式1104与第二频带1101相关联。第一频带1100为低于20GHz的频带，而第二频带1101为高于20GHz的频带。帧格式1102和1104包括各自的前导1110和1116、帧PHY报头1112和1118、和帧有效载荷1114和1120。每个前导1110和1116适于帧检测、时序和频率同步等，这与前述的硬耦合系统的描述相同。然而，与硬耦合系统不同，这些帧格式1102和1104的前导1110和1116可以彼此独立进行处理。帧格式1102和1104的前导嵌入到适于粗化和精细CFO估算、时序同步、波束赋型等的信号。
[0092]帧格式1102和1104包括PHY报头1112和1118以指示承载在他们相关联的帧有效载荷1114和1120内的至少数量的数据。PHY报头1112和1118还指示应用到帧有效载荷1114和1120、波束赋型控制信息、有效载荷的功率控制信息和/或其他参数的调制和/或编码类型。使用可被应用到PHY报头1112和1118的诸如预定的调制和编码类型、预定的波束赋型和预定的功率控制来对其进行调制和编码。
[0093]帧格式1102和1104包括帧有效载荷1114和1120来承载有效载荷数据。帧格式1102和1104的帧有效载荷1114和1120包括附加的子报头以控制有效载荷中信息的译码，例如MAC层报头，其可用于指示诸如帧的源和/或目的地址。
[0094]第一帧格式1102的帧有效载荷1114包含诸如带宽请求和授予的信道接入控制信息。其还包含用于进入网络的特殊消息、和用于网络中站点之间的距离测量的测试信号，尽管这些功能在可替代实施例中由前导1110承载。第一帧格式1102进一步用于从分组的目的地向其源地址传输反馈信息的字段，该反馈信息涉及，例如功率控制、速率控制、波束赋型控制，和用于传输信道状态信息、诸如比特误差率、当前传输功率电平等的接收机和/或发射机性能指示符的字段。
[0095]第二帧格式1104的帧有效载荷1120包括涉及更高网络协议层的信息。
[0096]第一和第二帧格式1102和1104的PHY报头1112和1118和/或帧有效载荷1114和1120包括用于信道传输函数的估算和/或跟踪、保持时序和/或频率同步，和其他服务任务的导频信号。
[0097]基于无线网络的通信设备(例如，站)之间的竞争，使用第一频带1100进行无线网络的无线信道的接入。应用不同的技术来解决竞争中可能的冲突。例如，这些技术包括CSMA/CA、CSMA/CD等。使用不同的分址技术来降低冲突的数量，例如包括竞争机会的码分和频分或时分等。使用第一频带1100的无线信道的接入包括如果发生基于竞争的接入的决定性的机制。在第一频带1100的帧交换序列包括周期性传输的特定信标以便于在第一频带1100的帧交换。除了信标，在大致随机的时间内发生在第一频带1100上的帧的传输。
[0098]相对于使用第一频带1100的接入无线信道的上述方法，使用第二频带无线信道的接入可以是确定性的，并且基于源于使用更低频带(诸如，第一频带1100)通信的调度。例如当使用诸如随机信道接入方法时，通过降低由于冲突发生引起的回退和重传的开销来降低信道接入的时间开销的结果，其允许在更高的第二频带1101上更有效地使用高吞吐量的信道。
[0099]第一频带1100为更低频带，而第二频带1101为更高频带。第一频带与第一带宽1106相关联，而第二频带1101与第二带宽1108相关联，所述第二带宽1108大于所述第一带宽1106。经由第一频带1100选择有效载荷的类型，而使用第二频带1101选择其他类型的有效载荷。例如，网络控制消息典型地很短，并且仅由几十比特的数据组成。因此，使用第一频带1100传输网络控制消息，而使用第二频带1101传输更高层的有效载荷信息。
[0100]图12示出了用于独立双频带通信的软耦合系统的发射机/接收机电路。电路1200由发射机电路1202和接收机电路1204组成。电路1200耦合到控制不同功能的MAC层，此外还包括频率合成器1206、90度相位分离器1208、天线1210和1212、和开关1214和1216。频率合成器1206为2.4/5.0/60GHz频率合成器。如所述，发射机和接收机电路1202和1204经由开关1214和1216耦合到两根天线1210和1212。然而，在可替代实施例中，发射机和接收机电路1202和1204与任意数量的天线耦合。在某些实施例中，第一天线1210和第二天线1212适于分别传输和接收第一和第二频带，其中第一频带(例如，UNII/ISM频带)为比第二频带(例如，带内频带)更低的频带。在不同实施例中，开关1214和1216耦合到MAC层，并受MAC层控制，以便选择性地使用诸如UNII/ISM频带和/或带内频带来通
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[0101]图13示出了根据不同实施例的无线网络中通信设备进行通信的另一个过程1300。过程1300为通信设备使用诸如第一频带的更低频带(“更低频带”)和诸如第二频带的更高频带(“更高频带”)与相邻通信设备和/或协作设备进行通信的传输过程。例如，过程1300适用于图8-10有关的实施例，其中在更高频带通信先于在更低频带的通信。无线网络的通信设备在这里指“节点”。协作设备至少与图19相关进一步描述。
[0102]在方框1302，过程1300包括由通信设备在更高和更低频带的空口监听，以便在方框1304确定另一个通信设备和/或协作设备是否在更高或更低频带发射。例如，通信设备通过在接收机天线的更高和/或更低频带上检测能量来监听空口。例如，基于在接收机天线检测到能量或从报头(例如，1118)和/或帧内容(例如，1112)解码到信息，确定另一个通信设备和/或协作设备是否在更高或更低频带上传输。
[0103]如果通信设备确定另一个设备正在传输，那么在方框1306，通信设备在更高和/或更低频带上接收到信号和/或控制信息以确定另一个设备的媒体将繁忙多久。例如，接收到的信号和/或控制信息包括包含媒体接入控制数据的前导，这些数据包括用于载波监听多路访问和冲突避免(CSMA/CA)或载波监听多路访问和冲突检测(CSMA/CD)的数据。该前导为物理层信号，并且包括低频带帧，该帧包括作为双频带帧的一部分的关于用于更高频带的信号保留的信息。接收更低频带通信允许在更高的频带上的早期传输检测。如果通信设备在更低频带上接收通信失败，那么通信设备能够在更高的频带上检测到能量。
[0104]在方框1304，如果通信设备确定在更高或更低频带上其他通信设备/协作设备没有传输，那么在方框1308，该通信设备使用在更低频带上发起传输的传输协议，在方框1310，紧接着在更高频带上进行随后传输。当该通信设备在方框1310以更高频带传输时，该通信设备继续在更低频带上传输。
[0105]图14示出了根据不同实施例的在无线网络中使用通信设备进行通信的另一个过程1400。过程1400适于将更高频带进行的通信安排在更低频带，并且与以更低频带信号的物理层同步(如图10的相关描述)。
[0106]因为更高频带和更低频带同步，所以在方框1402，仅使用更低频带来监听空口。在方框1404，如果通信设备确定在更低频带，另一个通信设备/协作设备正在传输，那么在方框1406，通信设备在更低和/或更高频带接收信号和/或控制信息以确定传输设备的介质将繁忙多久。
[0107]在某实施例中，在方框1406，通信设备以更低频带接收诸如与传输调度有关的报头和/或信息的信号和/或控制信息。在方框1408，通信设备仅在该实施例中使用更低频带以确定符合条件的时隙来在更低频带上开始传输。在某实施例中，在方框1406，通信设备以更高频带接收信号和/或控制信息，通信设备从更高频带解码信号和/或控制信息。通信设备或系统设计为执行一个或两个、或这样的实施例的组合。
[0108]在方框1404，如果其他通信设备没有在更低频带上传输，那么在方框1408通信设备在更低频带上开始传输。在方框1410，通信设备随后在更高频带上开始传输，并且持续在更低频带上进行传输。在某实施例中，在方框1408，通信设备以更低频带传输，并且在方框1410，按照实施例所述以更高频带进行图5的动作512、514和516。
[0109]图15示出了根据不同实施例的无线网络中通信设备的搜索过程1500。搜索过程1500描述了通信设备的操作过程，其并不关心是否有另一个通信设备/协作设备的存在(例如，关于该通信设备的功率)。
[0110]在方框1502，通信设备在更低频带上监听空口，以便在方框1504确定在更低频带上是否有其他通信设备/协作设备正在传输。例如，通信设备确定在更低频带上接收来自另一个通信设备的信号。如果接收到来自相邻通信设备的信号，在方框1506，通信设备使用更低频带来与相邻通信设备进行通信，以确定相邻通信设备的更高频带的能力。如果相邻设备能够以更高频带进行通信，那么通信设备在更高频带上开始天线调整过程，如图16和17所示。
[0111]然而，如果在方框1504，通信设备没有接收到信号，例如在预定的时间范围内，那么在方框1504，通信设备继续监听空口。可替代地，通信设备在方框1510以更低频带发射信标信号，以便其他通信设备可以检测到该通信设备的存在。
[0112]图16示出了根据不同实施例的通信设备天线调整/链路建立过程1600。例如，通过该通信设备或相邻通信/协作设备之一来发起天线调整/链路建立过程1600，其指示了使用更高频带进行通信的能力(下文指“发起者”)。
[0113]在方框1602，发起者以更高频带发射测试信号到期望的接收方(下文指“目标接收者”)，例如另一个通信和/或协作设备。发射所述测试信号以便于目标接收者的测试和/或调整，从而以更高频带建立通信链路。
[0114]如果目标接收机在方框1604接收到测试信号，那么在方框1606，以更高频带建立链路。发起者通知该目标接收者(即，对等站)和/或协作设备使用更高频带的链路已经建立。
[0115]如果在方框1604目标接收者没有接收到该测试信号，那么在方框1608，发起者和/或目标接收机调整或重新调整相应的发射机和接收机(例如，定向天线)，以便允许在更高频带上的另一个测试信号的传输。在某实施例中，重复方框1602、1604和1608的操作，直到发起者和/或目标接收机测试了天线(例如，定向天线)的所有位置或所有位置的组合。例如，如果在方框1610，发起者和目标节点没有测试所有的位置或所有位置的组合，那么重复操作1602、1604、1608，直到在方框1606建立链路。如果发起者和目标节点测试了他们各自天线的所有位置和/或所有位置的组合，那么在方框1612，以更高频带建立链路失败。这种建立链路失败会上报给协作设备。
[0116]图17示出了根据不同实施例的无线网络中的通信设备的另一个天线调整/链路建立过程1700。在方框1702，过程1700开始测试发起者和目标节点的天线方向的所有组合。例如，发起者在发起者和目标节点的定向发射机/接收机的重定位之后反复发射测试信号，直到测试完天线方向的所有组合。
[0117]在方框1704，如果测试方向的任意组合导致托管目标接收机的目标节点接收到测试信号，那么在方框1706以更高频带建立链路。发起者通知目标接收机(例如，对等站)和/或协作设备以更高频带的链路已经建立。另外，如果在方框1704，测试方向的任何组合都没有导致目标节点接收到测试信号，那么在方框1708，发起者和目标接收节点以更高频带建立链路失败。这样的建立链路失败被上报给协作设备。
[0118]图18示出了根据不同实施例的无线网络中通信设备的信号接收过程1800。过程1800适于具有更高频带和更低频带同步信号的通信设备的信号接收(例如，使用通用参考振荡器)，如图8-10所述。
[0119]在方框1802，通信设备检测以更低频带发射的信号，在方框1804，使用在更低频带检测到的测试信号执行时序和频率偏移的粗估算和/或调整。在方框1806，通信设备使用以更高频带发射的测试信号执行时序和频率偏移的精细估算和/或调整。在方框1808，通信设备接收使用更高频带的数据有效载荷。
[0120]图19示出了根据不同实施例的使用协作设备1902的通信系统。一个或多个通信设备(例如，1904、1906、1908、1910)按照这里描述的实施例使用诸如收发机(例如，TX/RXO、TX/RX1、TX/RX2、TX/RX3)以更高频带和更低频带进行通信。例如，使用可机械地或电子地控制定向天线执行更高频带通信。例如，使用大致为全向的天线来执行更低频带通信。
[0121]更低频带通信(例如，1912、1914、1916、1918)用来管理接入到上频带的信道。例如，协作设备1902使用更低频带为一个或多个通信设备(例如，1904、1906、1908、1910)分配时间和/或频率资源(例如，时间间隔)以确定相邻通信设备在更高频带是否具有能力、可用性和/或足够链路质量来建立使用更高频带的通信。使用分配的时间和/或频率资源，例如，通过执行链路建立程序，一个或多个通信设备确定更高频带的链路可用性，这些程序可为使用更高频带搜索例行程序，和使用更低频带向协作设备1902上报链路可用性。协作设备1902搜集来自一个或多个通信设备的链路可用性以创建用于可以使用更高频带彼此进行通信的通信设备的连接表或调度。
[0122]例如，通信设备1904想要使用更高频带与通信设备1910进行通信，但是由于多种原因中的任何原因(例如，信号被结构1934阻断)无法以更高频带建立直接链路1930，其中由1932指示建立直接链路1930失败。在这种情形下，例如，通信设备1904通知协作设备1902关于通信设备1940想要与通信设备1910建立更高频带通信。协作设备1902使用连接表/调度来配置从通信设备1940到通信设备1910的数据传输，通信设备1910使用诸如通信设备1906和1908的更高频带通信链路1920、1922、1924来中继该信息。
[0123]协作设备1902为通信设备(诸如，1904、1906、1908、1910)之间更高频带链路建立分配特定时间和/或频率资源以避免干扰。例如，一对通信设备变化它们各自天线系统的方向/位置来作为链路建立搜索例行程序的一部分，其会在与其他通信设备的更高频带传输中产生实质的干扰。协作设备1902通过给这对通信设备之间的更高频带通信分配时间间隔来避免这样的干扰。
[0124]协作设备1902进一步安排使用更高频带的通信设备的干扰测试。例如，在安排的时间间隔期间，由通信设备执行干扰测试，以确定在更高频带的链路可用性。连接表包括更高频带链路与其他更高频带链路和/或由更高频带链路所经受的相应的吞吐量下降产生的干扰电平。
[0125]基于干扰信息，协作设备1902确定/计算在更高频带上与通信设备的更有效调度的传输。例如，协作设备1902允许对具有更低相互干扰的链路的同时传输和/或阻止具有更高相互干扰的连路的同时传输。协作设备1902通过将接收的干扰电平和/或相应的吞吐量下降与另一个电平或预定阈值干扰/下降电平进行比较来确定更低或更高的相互干扰。基于干扰信息的传输的调度可以增加通信系统1900中的信息的总吞吐量。
[0126]通过使用更低频带，协作设备1902发射传输调度用于在更高频带上由通信设备(例如，1904、1906、1908、1910)到这些通信设备的通信。例如，协作设备1902广播消息以同时通知这些通信设备关于该传输调度。
[0127]通信设备(例如，1904、1906、1908、1910)仅使用更高频带来为更高频带执行链路建立程序。例如，发起通信设备根据从协作设备1902接收到的传输调度来执行搜索例行程序。例如，该搜索例行程序包括测试信号的传输，例如使用更高频带和接收机波束的重定位的前导/导频信号。接收通信设备接收测试信号，并且确定在更高频带的链路质量是否足够和/或进行波束调整以提高链路质量。进一步，由发起通信设备使用更高频带来发射测试信号以便于在更高频带上的载波频率偏移(CFO)、时序同步和精细波束赋型。一旦在发起通信设备与接收通信设备之间建立了更高频带的链路，发起通信设备和接收通信设备之一或两者会通知协作设备1902关于最新建立的链路。
[0128]根据不同实施例，协作设备1902为具有与描述的实施例一致的电路的通信设备，例如如图6-7所示。在某实施例中，协作设备1902为用于与IEEE 802.11(例如，W1-Fi) —致的无线通信网络的接入点(AP，access point)，但是在这里并不限于此。协作设备1902为根据其他无线技术操作的AP或基站。
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