(其可以通過多種關聯和/或驗證協議中的任何一個來執行)之后，⑶304的組件進入“休眠”，直到其接收到來自網絡中的其它⑶中的一個的數字傳輸或準備向網絡300 (即，向網絡300中的其它⑶中的一個或多個)發射數據。
[0058]當客戶⑶304準備發射信號到網絡300 (包括接入點⑶302)中的其它⑶302、306和308中的一個或多個時，其再次使用與所述第一波瓣寬度相關聯的第一頻帶來開始發射包括控制信息的第一控制信號。在使用與所述第一波瓣寬度相關聯的第一頻帶中，網絡300中的其它⑶302、306和308更可能“聽到”或接收由客戶⑶304發射的信號。這提供了在第二頻帶中降低干擾的機會，因為這些設備現在知道了 CD 304的目的，因此將發射推遲一個合適的時間段。在不同實施例中，其他⑶302、306和308確定由客戶⑶304發射的第一控制信號的信號參數。通過測量信號參數，其他CD 302、306和308確定所述第一控制信號的信號強度和到達角度。因此，其他⑶302、306和308容易確定其它⑶302、306和308與客戶CD 304之間的距離。
[0059]進一步，使用所述第一頻帶，其他⑶302、306和308至少部分地基于初始信號的到達角度來確定CD 304相對于其它CD的至少部分位置(例如，根據方位角和海拔)。通過使用與相對窄的波瓣寬度相關聯的第二頻帶，這些確定結果可以有效地進一步地方便通信。S卩，基于這些確定的結果，可以適當地配置和/或調整其他⑶302、306和308使用的天線系統，以便進一步方便使用第二頻帶的⑶302、306和308與客戶⑶304之間的通信。
[0060]通過所述第一頻帶發射的所述第一控制信號使得⑶304與網絡300中的其他⑶302、306和308之間的初始通信變得容易，所述第一控制信號包括用于其他⑶302、306和308與CD 304進行通信的粗配置的信號和/或控制信息。設備隨后使用第二頻帶進行通信，所述第二頻帶與第二波瓣寬度相關聯，所述第二波瓣寬度為比第一頻帶的第一波瓣寬度更窄的波瓣寬度。在某些實施例中，所述第一控制信號包括用于媒體接入控制(MAC，mediumaccess control)機制數據的信號，例如，該數據為與CSMA/CA或CSMA/⑶相關聯的數據。此外，通過使用與相對寬的波瓣寬度相關聯的第一頻帶來傳輸數據，諸如MAC機制數據，其他⑶302、306和308的每一個更可能接收該MAC機制數據。所述第一控制信號進一步包括用于諸如波束賦型系數、同步參數、初始CFO估算、檢測等的初始波束賦型參數的信號以及控制信息。特別地，在某些實施例中，所述第一控制信號適合于便于其他⑶302、306和308的波束賦型、CFO估算、和/或同步。
[0061]在某些實施例中，一個或更多個⑶302-304使用包括多天線的天線系統，使用所述第一頻帶發射的所述第一信號包括便于不同分集技術(例如，天線選擇和最大比合并)、空時碼(例如，Alamouti碼)、和M頂O技術的信號。
[0062]第二頻帶為比第一頻帶更高的頻帶。例如，所述第二頻帶為帶內頻帶(即，大于20GHz)，例如24GHz頻帶或在59_62GHz頻譜的頻帶。諸如大于20GHz的更高的頻帶比更低的頻帶(例如，2.4GHz和5.0GHz)提供更大的波瓣寬度。在不同實施例中，使用第二頻帶的通信是與諸如OFDM或其他調制技術的特定技術一致。注意，在某些可替代實施例中，第一和第二頻帶可以使相同的頻帶，但是由于使用了不同的孔徑尺寸的天線或使用多天線的天線系統，而與不同的波瓣寬度相關聯。進一步注意到，如果CD 304不能使用第二頻段進行通信，那么⑶304可運行在退回操作模式，在這種模式下，通信完全經由第一頻帶，至少直到第二頻帶可用。例如，如果發射和接收設備使用第二頻帶不能“看到”彼此，那么就需要這樣的退回模式。
[0063]在使用第一頻帶發射第一控制信號以便于通信之后，使用第二頻帶來發射第二控制信號以便進一步建立通信。第二控制信號包括由其他⑶302、306和308發射的便于精細波束賦型、精細CFO估算、同步等的信號和/或控制信息。一旦使用第二頻帶建立了進一步的通信，那么使用第二頻帶傳輸用于波束賦型、CF0、時序等跟蹤的信號，以及包括諸如視頻流、實時協作、視頻內容下載等數據的信號。
[0064]如參考符號314所標記一樣，當客戶⑶304打算離開網絡300，客戶⑶304在退出網絡300之前與網絡300(例如，接入點⑶302)交換各種退出信息或參數。一旦退出網絡300，CD 304通過第一頻帶發射退出信息。退出信息包括諸如差信號質量、或不再想進行通信(應用已經關閉)、或者不被授權進入網絡等的原因代碼。
[0065]圖4示出了根據不同實施例的無線網絡中經由第一和第二頻帶傳輸的某些類型的CSMA/CA數據。特別地，圖4示出了根據CSMA/CA協議彼此進行通信的三個節點A、B和C。所述第一頻帶與第一波瓣寬度相關聯，所述第二頻帶與第二波瓣寬度相關聯，并且所述第一波瓣寬度比第二波瓣寬度更寬或更大。對于這些實施例，當使用第一和/或第二頻帶可傳輸MAC協議數據單元(MPDU，MAC Protocol Data Unit)和確認(Ack，Acknowledge)時，使用第一和第二頻帶使得分布式協調功能(DCF，Distributed Coordinat1n Funct1n)幀間間隔(Inter Frame Space)DIFS、短幀間間隔(SIFS)和競爭窗口 (Cff,Content1n Window)易于實施。
[0066]圖5示出了使用第一和第二頻帶的無線網絡的設備之間的通信過程，其中第一頻帶具有比與第二頻帶相關聯的第二波瓣寬度更寬的第一波瓣寬度。過程500可以由不同的通信設備實現，并且在步驟504，過程500可開始于通信設備進入網絡。在步驟506，在進入網絡之后，通信設備使用與第一波瓣寬度相關聯的第一頻帶(例如，2.4GHz ISM頻帶或5.0GHz UNII頻帶)。在步驟508，如果通信設備完成通信(例如，發射和/或接收)，那么該設備與網絡交換退出信息，并且在步驟510，退出網絡。
[0067]另一方面，在步驟508，如果通信設備沒有完全與網絡的通信(即，網絡的一個或多個通信設備)，然后通信設備使用第一頻帶與其他設備交換控制信號，接著在步驟512，使用與所述第二波瓣寬度相關聯的第二頻帶進行與其他設備的通信。注意，如這里使用的術語“交換”為信號的單向或雙向交換。然后在步驟514，使用第二頻帶傳輸具有便于使用所述第二頻帶的進一步通信的信號和/或控制信息的第二控制信號。例如，所述第二控制信號包括用于精細波束賦型、精細CFO估算和/或同步的信號和/或控制信息，其用于補償使用第一頻帶被交換的第一控制信號，以便進一步建立使用第二頻帶的通信。一旦進一步建立使用第二頻帶的通信，在步驟516，交換承載各種數據的信號。在該通信設備使用第二頻帶完成與網絡的設備的通信之后，過程500重復返回到步驟508。
[0068]圖6描述了通信設備⑶600的各部分，所述⑶600包括具有若干層的協議桟604，這些層包括應用層606、網絡層608、媒體接入MAC層610和物理PHY層612。CD 600進一步包括諸如處理器或微控制器的控制器602，其用來協調與CD 600各層相關聯的各個組件的活動。PHY層612與兩根天線614和616耦合。在某些實施例中，天線614為全向天線，而另一根天線616為定向天線。對于這些實施例，全向天線適于發射和/或接收與第一波瓣寬度相關聯的第一頻帶的信號，而定向天線適于發射和/接收與第二波瓣寬度相關聯的第二頻帶的信號。同樣地，所述第一波瓣寬度大于所述第二波瓣寬度。在某些實施例中，所述第一頻帶為比第一頻帶更低的頻帶。在可替代實施例中，僅有單根天線耦合到PHY層612。在其他可替代實施例中，PHY層612可包括或耦合到使用的天線系統，例如為一個或多個多天線系統，以便分別使用與所述第一和第二波瓣寬度相關聯的第一和第二頻帶來發射和/或接收信號。
[0069]這里描述的不同實施例可以由⑶600的MAC層610和PHY層612的組件來實現(這里簡稱為MAC和PHY層)。PHY層612適合于使用第一頻帶發射和/接收第一信號(即，第一控制信號)以便于使用第二頻帶的初始通信的建立。PHY層612進一步適于使用第二頻帶發射和/接收第二信號(即，第二控制信號)以便于使用所述第二頻帶的進一步通信，該進一步通信使用第二頻帶以傳輸承載數據的第三信號。相反地，MAC層610適于選擇由PHY層612已使用的第一或第二頻帶，以發射和/或接收第一、第二和/或第三信號。
[0070]全向天線614用于經由第一頻帶發射和/或接收第一信號以便于使用所述第一頻帶的CD 600與無線網絡中的其他CD之間的初始通信。相對地，定向天線616使用第二頻帶發射和/或接收第二和第三信號，經由使用所述全向天線614發射和/或接收的第一信號，使用所述定向天線616的通信至少部分地正被初始建立。為了實現所述⑶600的上述各種功能以及前述的功能，CD 600包括適于存儲使得CD 600執行前述功能的指令的物理存儲介質。
[0071]圖7示出了根據不同實施例的使用第一和第二頻帶發射和/接收信號的電路。電路700操作在無線網絡環境下，此外，還包括發射機電路702、接收機電路704、頻率合成器706和天線708-714。注意，在可替代實施例中，電路700使用任意數量的天線。進一步注意到，這里使用的術語“ antennae ”和“ antennas ”是同義詞。
[0072]在不同實施例中，電路700可以運行在正交頻分多址(OFMA，OrthogonalFrequency Multiple Access)環境。電路 700 包括零中頻(ZIF，zero intermediatefrequency)電路、超外差電路、直流轉換電路或其他類型電路。在某些實施例中，電路700為在美國專利申請11/394，600，標題為“用來在無線網絡中使用多頻帶通信的系統”中披露的電路中的一種。
[0073]在某些實施例中，頻率合成器706為給發射機和接收機電路702和704提供具有第一更低調制頻率信號716和第二更高調制頻率信號718的諸如2.4/60GHZ頻率合成器。第一和第二調制頻率信號716和718用于調制和/或解調分別使用第一和第二頻帶發射或接收的信號。發射機電路702與全向天線第一天線708和定向天線第二天線710耦合。接收機電路704與定向天線第三天線712和全向天線第四天線714親合。
[0074]在不同實施例中，由參考振蕩器穩定性來定義用于電路700的相對CF0。因此，相同振蕩器被用于OOB(例如，第一頻帶)和帶內頻帶(例如，第二頻帶)的操作。相應地，CFO的絕對值比帶內(第二頻帶)操作高得多。
[0075]使用OOB操作來解決此系統的初始CFO估算和補償問題。例如，頻率合成器706以這樣的方式來設計，即帶內頻率合成電路和OOB頻率合成電路使用相同的參考時鐘振蕩器。在這種情況下，在OOB頻率和帶內頻率上發射的信號具有相同的相對(以百分比)CF0。由OOB信號獲取接收端的CFO的初始估算值，隨后，重新計算該估算值，并將其用于在帶內頻率上的粗頻率偏移補償。整個系統還使用OOB信令用于諸如時序、載波頻率偏移等。
[0076]圖8示出了根據不同實施例的在使用第一和第二頻帶的無線網絡中進行通信的幀格式。幀格式800體現為通信設備發射和/或接收信號到和/或從無線網絡的另一個通信設備的信號的格式。所述第一頻帶(即，帶外(OOB)頻帶)為諸如少于20GHz的更低的頻帶，而第二頻帶(S卩，帶內頻帶)為高于20GHz的頻帶。進一步注意的是，由于頻帶越高可用的頻譜越大，所以第二更高頻帶具有大約1-2GHZ或更多的帶寬，而第一更低頻帶僅有幾MHz的帶寬。
[0077]幀格式800包括經由第一頻帶傳輸的OOB前導802，其可以嵌入到適于信號檢測、初始載波頻率偏移(CFO)估算和/或初始波束賦型的信號中。注意，這里使用術語“前導”應當寬泛地解釋，并意味著任何類型的數據分組或數據分組的一部分。在某些實施例中，OOB前導包括諸如與CSMA/CA或CSMA/⑶數據有關的媒體接入控制數據。
[0078]幀格式800進一步包括使用第二頻帶傳輸的帶內前導804和帶內數據806。帶內前導804可以被嵌入適于更精細時序同步、更精細CFO估算和/或更精細波束賦型的信號。用于帶內前導804的信號可以補償使用第一頻帶交換的控制信號(例如，初始CFO估算、初始波束賦型等)。因此，帶內前導804進一步便于實施使用第二頻帶的通信以便于帶內數據806的傳輸。特定字段符號置于OOB前導802之后以提供后續數據符號和帶內分組解碼所需的編碼服務信息(例如，使用的調制和編碼方案等)。
[0079]為了理解嵌入到幀格式800的信號的某些方面，現在提供更詳細的CFO的解釋。CFO為發射機和接收機調諧所在的載波頻率的差值。盡管使用諸如帶內前導804的更高頻帶的前導(例如，前導信號)可以更加精確地確定CFO估算，但是使用OOB前導802(即，OOB前導信號)來初始地確定初始CFO估算，以便在使用帶內前導804的精細CFO估算之前來部分地確定CF0。因此，通過在嵌入OOB前導802信號中包含用于初始CFO估算的信號來簡化CFO估算任務。
[0080]帶內前導804 ( S卩，帶內前導信號)適于精細CFO估算，其用于補償使用OOB前導802執行的初始CFO估算。CFO為發射設備的參考時鐘振蕩器與接收設備的參考時鐘振蕩器之間的頻率差值。由于參考振蕩器決定發射設備和接收設備的“時間標尺”，由以百分比表達的參考振蕩器頻率與這些頻率的絕對值之間的差的結果，以及以赫茲表達的載波頻率的值來確定CFO。CFO估算方案典型地對接收機與發射機的載波頻率之間的差值的絕對值更加敏感，注意，載波頻率越大，則可實現的CFO值越大。因此，當使用諸如帶內頻帶的更高頻帶傳輸的前導信號來確定CFO估算時，可以提高精確度。
[0081]嵌入到OOB前導802的信號適于初始波束賦型。如這里所用，初始波束賦型是指在波束賦型計算中的初始過程，其包括來自遠程發射設備的前向信號到達角度的預估算。該操作可便于接收設備的天線系統的預調整，以便接收設備接收后續的帶內前導。該操作還可以減少帶內信號的到達角度的搜索間隔。例如，初始波束賦型指向遠程發射設備正在運行的扇區。如果接收設備的天線具有多個實質窄的扇區，那么初始波束賦型減少扇區的數量以搜索后續的帶內信號。
[0082]為了補充初始波束賦型，嵌入到帶內前導804的信號適于精細波束賦型。精細波束賦型指精細或精確的天線調整以提高諸如帶內信號(例如通過第二頻帶發射的信號)的接收質量。依靠所使用的波束賦型算法，這包括選擇最優天線或在信號質量指標最好的天線范圍內的最優扇區。精細波束賦型還包括用于將來自不同天線或來自扇區天線的不同扇區的信號組合的復雜系數(或僅相位偏移值)的計算。
[0083]嵌入到OOB前導802的信號適于信號檢測。S卩，包含OOB前導802的信號用來便于信號檢測，并且給接收設備指示這些信號為“有效”信號。包含在OOB前導中的信號適于給該接收設備或這些設備指示這是包含來自網絡通信設備的“有效”消息的信號，而不是噪聲或干擾。當前，聯邦通信委員會(FCC，Federal Communicat1n Commiss1n)在更低的頻帶(諸如，2.4GHz和5.0GHz頻帶)上允許更大的功率頻譜密度，因此，在這些更低的頻帶上更容易執行信號檢測，因為當使用更低頻帶時，“有效”信號被完全檢測到的概率更高。
[0084]嵌入了帶內前導804的信號適于精細時序同步。精細時序同步涉及在接收信號內發現信息符號的邊界。因為帶內前導804的信號具有更大頻譜帶寬(與OOB前導信號相關)，例如，這些信號被設計為比嵌入了 OOB前導802的信號更好的相關特性。因此，通過包含具有嵌入了帶內前導804的信號的精細時序同步，從而獲得更精確地時序估算和更好的同步。
[0085]—旦作為傳輸OOB前導802和帶內前導804的結果而完全建立使用第二頻帶的通信，那么如圖8所示，經由第二頻帶傳輸帶內數據806。帶內數據806包括例如數據流、實時協作、視頻內容下載等。
[0086]圖9示出了與圖8所示的幀格式800類似的包括OOB前導802、帶內前導804和帶內數據806的幀格式900。然而，不像圖8的幀格式800，幀格式900包括時間間隙902。時間間隙902將OOB前導802與幀的更高頻率部分(例如，帶內前導804)隔開，以便允許接收設備的接收電路在第一和第二頻帶之間切換，以及允許完成在電路中諸如濾波的后續緩和過程(例如，參見圖7)。
[0087]圖10描述了根據不同實施例的通過使用第一和第二頻帶在無線網絡中通信的另一個幀格式。除了在時間間隙902之后使用第一頻帶來跟蹤和/或發射由參考符號952所示的服務信息之外，幀格式950與圖9中的幀格式900相同。S卩，使用第一頻帶進行波束賦型、CF0、時序等的跟蹤，和/或發射諸如信道接入信號的服務信息。注意，在可替代實施例中，不存在時間間隙902。進一步注意，幀格式950的OOB部分包含諸如前導或訓練信號。
[0088]之前的實施例指使用第一和第二頻帶進行傳輸的“硬”耦合系統，其中使用第二頻帶的傳輸是使用第一頻帶傳輸的結果。換句話說，硬耦合系統使用第一頻帶來傳輸信號(例如，第一控制信號)以便于使用第二頻帶的隨后的傳輸。
[0089]然而，在可替代實