(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の無線クライアント局に対する独立したデータを同時ダウンリンク伝送する無線アクセスポイントを提供する。【解決手段】無線ネットワークデバイスは、それぞれ、Ｒ個の独立したデータストリームを受信し、該Ｒ個の独立したデータストリームを変調し、多重化マトリックスを適用してＭ個の変調かつ多重化されたデータストリームを生成する、Ｒ個の変調モジュールを備え、ＲおよびＭは１より大きい整数である。Ｍ個の加算モジュールは、該Ｍ個の変調および多重化されたデータストリームの各々の部分を加算して、Ｍ個の伝送データストリームを生成する。Ｍ個の伝送器は、同時ダウンリンク伝送（ＳＤＴ）期間中、該Ｍ個の伝送データストリームを同時に伝送する。【選択図】図１
2014039263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークデバイスであって、
それぞれ、Ｒ個の独立したデータストリームを受信し、前記Ｒ個の独立したデータストリームを変調し、Ｒ個の多重化マトリックスを適用してＭ個の変調かつ多重化されたデータストリームを生成するＲ個の変調モジュールであって、ＲおよびＭは１より大きい整数である、Ｒ個の変調モジュールと、
Ｍ個の伝送データストリームを生成するように、前記Ｍ個の変調かつ多重化されたデータストリームの各々の部分を加算するための、Ｍ個の加算モジュールと、
同時ダウンリンク伝送期間（ＳＤＴ期間）中、前記Ｍ個の伝送データストリームを同時に伝送する、Ｍ個の伝送器と、
を備え、
前記Ｒ個の変調モジュールのそれぞれは、
Ｒ個のクライアント局のうちの対応するクライアント局と前記無線ネットワークデバイスとの間のチャネル状況に基づいて、前記Ｒ個の多重化マトリックスのうちの対応する多重化マトリックスを生成するマトリックスモジュール
を有し、
複数の前記マトリックスモジュールのそれぞれは、
前記Ｒ個の多重化マトリックスのうちの前記対応する多重化マトリックスにおいて前記対応するクライアント局以外のクライアント局に対応する値を、前記対応するクライアント局との間のチャネル表現を乗じたものが略０になるように選択し、
前記Ｍ個の伝送器は、前記ＳＤＴ期間中、前記Ｍ個の伝送データストリームを、前記Ｒ個のクライアント局に対してそれぞれ割り当てられた送信電力で同時に伝送し、
前記Ｒ個のクライアント局に対してそれぞれ割り当てられる前記送信電力は、それぞれ対応する前記多重化マトリックスで調整される
無線ネットワークデバイス。
【請求項２】
前記無線ネットワークデバイスは、前記Ｍ個の伝送データストリームを前記Ｒ個のクライアント局へ同時に伝送する、
請求項１に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項３】
前記無線ネットワークデバイスは、前記Ｍ個の伝送データストリームのうちの第１の伝送データストリームを、前記Ｒ個のクライアント局のうちの少なくとも２つのクライアント局に伝送し、前記Ｍ個の伝送データストリームのうちの第２の伝送データストリームを、前記Ｒ個のクライアント局のうちの少なくとも１つのクライアント局に伝送する、
請求項２に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項４】
前記ＳＤＴ期間のＲ個の割り当てられた時間スロット中に、前記Ｒ個のクライアント局から、Ｒ個の確認応答（ＡＣＫ）をそれぞれ受信するＭ個の受信器
をさらに備える、請求項２または請求項３に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項５】
前記Ｒ個の変調モジュールの各々は、
前記Ｒ個の独立したデータストリームのうちの１つの空間マッピングを実施し、複数の空間データストリームを生成する、空間マッピングモジュールと、
前記複数の空間データストリームのそれぞれを受信し、複数組の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）トーンを出力する、複数の変調マッピングモジュールと、
前記Ｒ個のマトリックスモジュールのうちの対応する１つのマトリックスモジュールの出力と通信する複数の逆高速フーリエ変換モジュールと、
を備え、
前記複数のマトリックスモジュールのそれぞれは、（ｉ）前記複数組のＯＦＤＭトーンのそれぞれを受け取り、（ｉｉ）前記Ｒ個の多重化マトリックスのうちの対応する多重化マトリックスにより前記複数組のＯＦＤＭトーンを多重化する、
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項６】
前記複数の変調マッピングモジュールのそれぞれは、直交振幅変調（ＱＡＭ）モジュールを備える、
請求項５に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項７】
前記Ｒ個のマトリックスモジュールのうちの１つのマトリックスモジュールは、前記Ｒ個の多重化マトリックスのうち、前記Ｒ個のクライアント局のうちの１つのクライアント局に対する１つの多重化マトリックスを、前記Ｒ個のクライアント局の残りに対して伝送される信号の信号エネルギーを最小にすることによって決定する、
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項８】
前記Ｒ個の多重化マトリックスモジュールのうちの前記１つのマトリックスモジュールは、前記Ｒ個の多重化マトリックスのうち、前記Ｒ個のクライアント局のうちの前記１つのクライアント局に対する前記１つの多重化マトリックスを、前記Ｒ個のクライアント局に対する最小の信号対干渉および雑音比を最大限にすることによって決定する、
請求項７に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項９】
前記Ｒ個のマトリックスモジュールのうちの前記１つのマトリックスモジュールは、前記Ｒ個のクライアント局の信号対干渉および雑音比に基づいて、前記Ｒ個の多重化マトリックスのうちの前記１つの多重化マトリックスを決定する、
請求項７または請求項８に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１０】
前記多重化マトリックスは、前記Ｍ個の伝送データストリームのトーンに対する振幅と位相のうちの少なくとも１つを調整する、
請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１１】
前記無線ネットワークデバイスにより伝送される伝送信号ベクトルｓは、以下の式に基づき、
【数１１】
2014039263.tif 000015
式中、ｘｉは前記Ｒ個のクライアント局のうちのｉ番目のクライアント局を意図する情報ベクトル、Ｗｉは前記ｉ番目のクライアント局のための多重化マトリックス、Ｎはクライアント局の個数でありＲに一致する、
請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１２】
前記Ｒ個のクライアント局からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を受信する受信器
をさらに備える、請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１３】
受信器と、
前記Ｒ個のクライアント局から受信される信号に基づいてチャネル状態情報を推定するチャネル状況推定装置
をさらに備える、請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１４】
前記Ｒ個の独立したデータストリームは、サブフレーム、フレーム、またはパケットとして配置される、
請求項１から請求項１３のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１５】
前記無線ネットワークデバイスは、前記Ｒ個のクライアント局のうち、受信状態が確実であることの可能性が高い１以上のクライアント局に対してだけ前記送信電力を割り当てる
請求項１から請求項１４のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１６】
前記無線ネットワークデバイスは、前記ＳＤＴ期間とは異なる期間に、前記同時ダウンリンク伝送に対応していない他の１以上のクライアント局との間で非オーバーラップ伝送手法によってデータを伝送する
請求項１から請求項１５のいずれか１つに記載の無線ネットワークデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００７年７月１８日に出願された米国仮出願第６０／９５０，４２９号、および２００８年５月３０日に出願された米国仮出願第６１／０５７，６０９号の利益を主張する。上記出願の開示は、参照により全体として本願明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、無線ネットワークに関し、より具体的には、複数の無線クライアント局に対する独立したデータを同時ダウンリンク伝送する無線アクセスポイントに関する。
【背景技術】
【０００３】
本明細書に提供される背景技術の説明は、概して本開示の背景を提示することを目的とする。その研究が本背景技術の章に説明される範囲にとどまる、本明細書に記名される発明者の研究、ならびに出願時にその他の点で先行技術として見なされ得ない該説明の態様は、本開示に対する先行技術として明示的にも暗示的にも認められるものではない。
【０００４】
インフラストラクチャモードにおいて動作する場合、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）は通常、アクセスポイント（ＡＰ）と、１つ以上のクライアント局とを含む。ＷＬＡＮは、この十年にわたり急速に発達した。ＩＥＥＥ  §§  ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等のＷＬＡＮ規格の開発は、主として単一ユーザのピークデータスループットの向上に重点を置いてきた。例えば、ＩＥＥＥ  §８０２．１１ｂは、１１Ｍｂｐｓの単一ユーザのピークデータスループットで動作し、ＩＥＥＥ  §８０２．１１ａ／ｇは、５４Ｍｂｐｓの単一ユーザのピークデータスループットで動作し、ＩＥＥＥ  §８０２．１１ｎは、６００Ｍｂｐｓの単一ユーザのピークデータスループットで動作する。
【０００５】
これらのＷＬＡＮにおいて、ＡＰは、ユニキャストモードで１度に１個のクライアント局へ情報を伝送する。代替的には、同一の情報は、マルチキャストモードで一斉にクライアント局群に伝送され得る。この手法では、他のクライアント局は現在のクライアント局またはクライアント局群が対応されるまで待機する必要があるため、ネットワーク効率が低下する。同一の情報をクライアント局群に伝送する場合、クライアント局のうち受信状態が最も弱い１つによってスループットが制限される場合がある。
【発明の概要】
【０００６】
無線ネットワークデバイスは、それぞれ、Ｒ個の独立したデータストリームを受信し、Ｒ個の独立したデータストリームを変調し、多重化マトリックスを適用してＭ個の変調かつ多重化されたデータストリームを生成し、ＲおよびＭは１より大きい整数である、Ｒ個の変調モジュールを備える。Ｍ個の加算モジュールは、Ｍ個の変調かつ多重化されたデータストリームの各々の部分を加算して、Ｍ個の伝送データストリームを生成する。Ｍ個の伝送器は、同時ダウンリンク伝送（ＳＤＴ）期間中、Ｍ個の伝送データストリームを同時に伝送する。
【０００７】
他の特長では、無線ネットワークデバイスは、Ｒ個のクライアント局へＭ個の伝送データストリームを同時に伝送する。無線ネットワークデバイスは、Ｍ個の伝送データストリームのうちの第１の伝送データストリームを少なくとも２つのクライアント局へ伝送し、Ｍ個の伝送データストリームのうちの第２の伝送データストリームを少なくとも１つのクライアント局へ伝送する。Ｍ個の受信器は、それぞれ、ＳＤＴ期間のＲ個の割り当てられた時間スロット中に、Ｒ個のクライアント局からＲ個の確認応答（ＡＣＫ）を受信する。Ｒ個の変調モジュールの各々は、Ｒ個の独立したデータストリームのうちの１つに空間マッピングを実施し、Ｍ個の空間データストリームを生成する空間マッピングモジュールと、Ｍ個の空間データストリームのそれぞれを受信し、１組のトーンを出力するＭ個の変調マッピングモジュールと、多重化マトリックスをＭ組のトーンに適用する多重化マトリックスモジュールと、多重化マトリックスモジュールの出力と通信する逆高速フーリエ変換モジュールとを含む。
【０００８】
他の特長では、Ｍ個の変調マッピングモジュールの各々は、直交振幅変調（ＱＡＭ）モジュールを含む。多重化マトリックスモジュールは、無線ネットワークデバイスとＲ個のクライアント局の各々との間のチャネル状況に基づいて、それぞれの多重化マトリックスを生成する。多重化マトリックスモジュールは、Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、Ｒ個のクライアント局のうちの残りに対して伝送される信号の信号エネルギーを最小にすることによって決定する。多重化マトリックスモジュールは、Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、Ｒ個のクライアント局に対する最小の信号対干渉および騒音比を最大にすることによって決定する。多重化マトリックスモジュールは、Ｒ個のクライアント局の信号対干渉および騒音比（ＳＩＮＲ）に基づいて、多重化マトリックスを決定する。
【０００９】
他の特長では、多重化マトリックスは、Ｍ個の伝送データストリームのトーンに対する振幅と位相のうちの少なくとも１つを調整する。無線ネットワークデバイスによって伝送される伝送信号ベクトルｓは、以下の式に基づき、
【数１】
2014039263.tif 000003
式中、ｘｉは、ｉ番目のクライアント局を意図する情報ベクトル、Ｗｉはｉ番目のクライアント局に対する多重化マトリックスである。
【００１０】
他の特長では、受信器はＲ個のクライアント局からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を受信する。代替的には、チャネル状況推定装置は、Ｒ個のクライアント局から受信した信号に基づいてチャネル状態情報を推定する。Ｒ個の独立したデータストリームは、サブフレーム、フレームまたはパケットとして配置される。
【００１１】
方法は、Ｒ個の独立したデータストリームを受信するステップと、Ｒ個の独立したデータストリームを変調するステップと、Ｍ個の変調かつ多重化されたデータストリームをそれぞれ生成するように多重化マトリックスを適用するステップであって、ＲおよびＭは１より大きい整数である、ステップと、Ｍ個の伝送データストリームを生成するようにＭ個の変調かつ多重化されたデータストリームの各々の部分を加算するステップと、同時ダウンリンク伝送（ＳＤＴ）期間中にＭ個の伝送データストリームを同時に伝送するステップとを含む。
【００１２】
他の特長では、方法は、Ｒ個のクライアント局へＭ個の伝送データストリームを同時に伝送するステップを含む。方法は、Ｍ個の伝送データストリームのうちの第１の伝送データストリームを少なくとも２つのクライアント局に伝送し、Ｍ個の伝送データストリームのうちの第２の伝送データストリームを少なくとも１つのクライアント局に伝送するステップを含む。方法は、ＳＤＴ期間のＲ個の割り当てられた時間スロット中にＲ個のクライアント局からＲ個の確認応答（ＡＣＫ）を受信するステップを含む。方法は、Ｒ個の独立したデータストリームのうちの１つに空間マッピングを実施し、Ｍ個の空間データストリームを生成するステップと、Ｍ個の空間データストリームのそれぞれを受信してＭ組のトーンを出力するステップと、Ｍ組のトーンに多重化マトリックスを適用するステップと、逆高速フーリエ変換を実施するステップとを含む。
【００１３】
他の特長では、Ｍ個の変調マッピングモジュールの各々は、直交振幅変調（ＱＡＭ）モジュールを含む。方法は、無線ネットワークデバイスとＲ個のクライアント局の各々との間のチャネル状況に基づいて、それぞれの多重化マトリックスを生成するステップを含む。方法は、Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、Ｒ個のクライアント局のうちの残りに対して伝送される信号の信号エネルギーを最小にすることによって決定するステップを含む。方法は、Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、Ｒ個のクライアント局に対する最小の信号対干渉および騒音比を最大にすることによって決定するステップを含む。方法は、Ｒ個のクライアント局の信号対干渉および騒音比（ＳＩＮＲ）に基づいて、多重化マトリックスを決定するステップを含む。方法は、Ｍ個の伝送データストリームのトーンに対する振幅と位相のうちの少なくとも１つを調整するステップを含む。伝送信号ベクトルｓは、以下の式に基づき、
【数２】
2014039263.tif 000004
式中、ｘｉは、ｉ番目のクライアント局を意図する情報ベクトル、Ｗｉはｉ番目のクライアント局に対する多重化マトリックスである。
【００１４】
他の特長では、方法は、Ｒ個のクライアント局からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を受信するステップを含む。方法は、Ｒ個のクライアント局から受信した信号に基づいて、チャネル状態情報を推定するステップを含む。Ｒ個の独立したデータストリームは、サブフレーム、フレームまたはパケットとして配置される。
【００１５】
無線ネットワークデバイスは、Ｒ個の独立したデータストリームを受信するため、Ｒ個の独立したデータストリームを変調するため、および、Ｍ個の変調かつ多重化されたデータストリームをそれぞれ生成するように多重化マトリックスを適用するためであって、ＲおよびＭは１より大きい整数である、Ｒ個の変調手段を備える。Ｍ個の加算手段は、Ｍ個の変調かつ多重化されたデータストリームの各々の部分を加算して、Ｍ個の伝送データストリームを生成する。Ｍ個の伝送手段は、同時ダウンリンク伝送（ＳＤＴ）期間中、Ｍ個の伝送データストリームを同時に伝送する。
【００１６】
他の特長では、無線ネットワークデバイスは、Ｒ個のクライアント局へＭ個の伝送データストリームを同時に伝送する。無線ネットワークデバイスは、Ｍ個の伝送データストリームのうちの第１の伝送データストリームを少なくとも２つのクライアント局に伝送し、Ｍ個の伝送データストリームのうちの第２の伝送データストリームを少なくとも１つのクライアント局に伝送する。Ｍ個の受信手段は、それぞれ、ＳＤＴ期間のＲ個の割り当てられた時間スロット中にＲ個のクライアント局からＲ個の確認応答（ＡＣＫ）を受信する。Ｒ個の変調手段の各々は、Ｒ個の独立したデータストリームのうちの１つに空間マッピングを実施してＭ個の空間データストリームを生成するための空間マッピング手段と、Ｍ個の空間データストリームのそれぞれを受信してＭ組のトーンを出力するためのＭ変調マッピング手段と、Ｍ組のトーンに多重化マトリックスを適用するための多重化マトリックス手段と、多重化マトリックス手段の出力と通信するための逆高速フーリエ変換手段とを備える。
【００１７】
他の実施形態では、Ｍ個の変調マッピング手段の各々は、直交振幅変調（ＱＡＭ）を実行する。多重化マトリックス手段は、無線ネットワークデバイスとＲ個のクライアント局の各々との間のチャネル状況に基づいて、それぞれの多重化マトリックスを生成する。多重化マトリックス手段は、Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、Ｒ個のクライアント局のうちの残りに対して伝送される信号の信号エネルギーを最小にすることによって決定する。多重化マトリックス手段は、Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、Ｒ個のクライアント局に対する最小の信号対干渉および騒音比を最大にすることによって決定する。多重化マトリックス手段は、Ｒ個のクライアント局の信号対干渉および騒音比（ＳＩＮＲ）に基づいて、多重化マトリックスを決定する。多重化マトリックスは、Ｍ個の伝送データストリームのトーンに対する振幅と位相のうちの少なくとも１つを調整する。
【００１８】
他の特長では、無線ネットワークデバイスによって伝送される伝送信号ベクトルｓは、以下の式に基づき、
【数３】
2014039263.tif 000005
式中、ｘｉは、ｉ番目のクライアント局を意図する情報ベクトル、Ｗｉはｉ番目のクライアント局に対する多重化マトリックスである。
【００１９】
他の特長では、受信手段はＲ個のクライアント局からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を受信する。
【００２０】
他の特長では、チャネル状況推定手段は、Ｒ個のクライアント局から受信される信号に基づいてチャネル状態情報を推定する。Ｒ個の独立したデータストリームは、サブフレーム、フレームまたはパケットとして配置される。
【００２１】
コンピュータ可読媒体上に保管されてプロセッサにより実行されるコンピュータプログラムは、Ｒ個の独立したデータストリームを受信するステップと、Ｒ個の独立したデータストリームを変調するステップと、Ｍ個の変調かつ多重化されたデータストリームをそれぞれ生成するように多重化マトリックスを適用するステップであって、ＲおよびＭは１より大きい整数である、ステップと、Ｍ個の伝送データストリームを生成するようにＭ個の変調かつ多重化されたデータストリームの各々の部分を加算するステップと、同時ダウンリンク伝送（ＳＤＴ）期間中にＭ個の伝送データストリームを同時に伝送するステップとを含む。
【００２２】
他の特長では、コンピュータプログラムは、Ｒ個のクライアント局へＭ個の伝送データストリームを同時に伝送するステップをさらに含む。コンピュータプログラムは、Ｍ個の伝送データストリームのうちの第１の伝送データストリームを少なくとも２つのクライアント局に伝送し、Ｍ個の伝送データストリームのうちの第２の伝送データストリームを少なくとも１つのクライアント局に伝送するステップを含む。コンピュータプログラムは、ＳＤＴ期間のＲ個の割り当てられた時間スロット中にＲ個のクライアント局からＲ個の確認応答（ＡＣＫ）を受信するステップを含む。
【００２３】
他の特長では、コンピュータプログラムは、Ｒ個の独立したデータストリームのうちの１つに空間マッピングを実施してＭ個の空間データストリームを生成するステップと、Ｍ個の空間データストリームのそれぞれを受信してＭ組のトーンを出力するステップと、Ｍ組のトーンに多重化マトリックスを適用するステップと、逆高速フーリエ変換を実施するステップとを含む。
【００２４】
他の特長では、Ｍ個の変調マッピングモジュールの各々は、直交振幅変調（ＱＡＭ）モジュールを含む。コンピュータプログラムは、無線ネットワークデバイスとＲ個のクライアント局の各々との間のチャネル状況に基づいて、それぞれの多重化マトリックスを生成するステップを含む。コンピュータプログラムは、Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、Ｒ個のクライアント局のうちの残りに対して伝送される信号の信号エネルギーを最小にすることによって決定するステップを含む。コンピュータプログラムは、Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、Ｒ個のクライアント局に対する最小の信号対干渉および騒音比を最大にすることによって決定するステップを含む。コンピュータプログラムは、Ｒ個のクライアント局の信号対干渉および騒音比（ＳＩＮＲ）に基づいて、多重化マトリックスを決定するステップを含む。コンピュータプログラムは、Ｍ個の伝送データストリームのトーンに対する振幅と位相のうちの少なくとも１つを調整するステップを含む。
【００２５】
他の特長では、コンピュータプログラムは、以下の式に基づいて伝送信号ベクトルｓを伝送するステップを含み、
【数４】
2014039263.tif 000006
式中、ｘｉは、ｉ番目のクライアント局を意図する情報ベクトル、Ｗｉはｉ番目のクライアント局に対する多重化マトリックスである。
【００２６】
他の特長では、コンピュータプログラムは、Ｒ個のクライアント局からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を受信するステップを含む。コンピュータプログラムは、Ｒ個のクライアント局から受信した信号に基づいて、チャネル状態情報を推定するステップを含む。Ｒ個の独立したデータストリームは、サブフレーム、フレームまたはパケットとして配置される。
【００２７】
また他の特長では、上に記載のシステムおよび方法は、１つ以上のプロセッサによって実行されるコンピュータプログラムによって実施される。コンピュータプログラムは、メモリ、不揮発性データストレージ、および／または他の適切な有形の記憶媒体等を含むがこれに限定されない、コンピュータ可読媒体上に存在することができる。
【００２８】
本開示の適用性のさらなる範囲は、発明を実施するための形態、請求項および図面によって明らかとなるであろう。発明を実施するための形態および具体的な実施例は、説明のみを目的とし、本開示の範囲を限定することを意図しないということを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本開示は、発明を実施するための形態と添付の図面により、さらに完全に理解されよう。
【００３０】
【図１】アクセスポイント（ＡＰ）および１つ以上のクライアント局を含むＷＬＡＮの機能ブロック図である。
【００３１】
【図２】レガシーのウィンドウおよび同時ダウンリンク伝送（ＳＤＴ）ウィンドウを説明するタイミング図である。
【００３２】
【図３】ダウンリンクＳＴＤパケットおよび確認応答を説明するタイミング図である。
【００３３】
【図４Ａ】ＡＰの伝送パスの機能ブロック図である。
【００３４】
【図４Ｂ】ＡＰの伝送パスによって実行される方法の説明である。
【００３５】
【図５Ａ】例示的なＳＤＴクライアント局の説明である。
【００３６】
【図５Ｂ】図５ＡのＳＤＴクライアント局によって実行される方法の説明である。
【００３７】
【図６Ａ】例示的なＡＰの説明である。
【００３８】
【図６Ｂ】図６ＡのＡＰによって実行される方法の説明である。
【００３９】
【図７Ａ】例示的なＡＰの説明である。
【００４０】
【図７Ｂ】図７ＡのＡＰによって実行される方法の説明である。
【００４１】
【図８Ａ】高精細度テレビの機能ブロック図である。
【００４２】
【図８Ｂ】車両制御システムの機能ブロック図である。
【００４３】
【図８Ｃ】携帯電話の機能ブロック図である。
【００４４】
【図８Ｄ】セットトップボックスの機能ブロック図である。
【００４５】
【図８Ｅ】モバイル機器の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下の説明は、単に例示的なものに過ぎず、本開示、その適用および使用をいかなる形によっても限定することを意図するものではない。明確さを目的として、図面において、類似の要素を特定するために、同一の参照番号が使用される。本明細書で使用される場合、Ａ、ＢまたはＣのうちの少なくとも１つという語句は、非排他的な論理和を用いた論理計算（ｌｏｇｉｃａｌ）の（ＡまたはＢまたはＣ）を意味するものと解釈されるべきである。方法におけるステップは、本開示の原理を変更しない範囲で、異なる順序で実行され得るということを理解されたい。
【００４７】
本明細書で使用される、モジュールという用語は、１つ以上のソフトウェアまたはファームウェアプログラム、組み合わせ論理回路、および／または記載の機能性を提供する他の適切な構成要素を実行するＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、電子回路、プロセッサ（共有、専用、または群）およびメモリ（共有、専用、または群）を指す。
【００４８】
本開示に従うアクセスポイント（ＡＰ）のような無線ネットワークデバイスは、複数のクライアント局へ独立したデータストリームを同時に伝送する（以下、同時ダウンリンク伝送（ＳＤＴ））。この手法を使用することによって、指定の時間間隔中に単一のＡＰによって対応され得るクライアント局の数が増加する。さらに、一態様においては、本開示は、ＡＰに関連するクライアント局の異なるチャネル状況を利用してスループットを改善する。
【００４９】
図１を参照すると、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）１０は、アクセスポイント（ＡＰ）１４を含む。ＡＰ１４は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）モジュール１８、物理層（ＰＨＹ）モジュール２０、Ｍ個の送受信機２２−１、２２−２、…、２２−Ｍ、およびＭ個のアンテナ２４−１、２４−２、…、２４−Ｍ（集合的にアンテナ２４）を含むネットワークインターフェース１６を含み、Ｍは１より大きい整数である。
【００５０】
ＷＬＡＮ１０は、Ｔ個のクライアント局２６−１、２６−２、…、２６−Ｔ（集合的にクライアント局２６）に関連し、Ｔは１より大きい整数である。Ｔ個のクライアント局のうちＲ個はＳＵＴ対応であり、Ｔ個のクライアント局２６の（Ｔ−Ｒ）個は、ＳＵＴ対応でないレガシークライアント局であり得、ＲはＴ以下の整数である。クライアント局２６はそれぞれ、ＭＡＣモジュール２８、ＰＨＹモジュール２９、Ｐｉ送受信機３０−１、３０−２、…、３０−ＰｉおよびＰｉアンテナ３２−１、３２−２、…、３２−Ｐｉを含むネットワークインターフェース２７を含み得、Ｐｉはゼロより大きい整数であり、ｉはＴ個のクライアント局２６のｉ番目に相当する。クライアント局２６は、異なる数の送受信機およびアンテナを有し得る。
【００５１】
ＡＰ１４は、ＳＤＴウィンドウの間にＳＤＴ対応であるＲ個のクライアント局２６のうちの２つ以上へ独立したデータを同時に伝送する。例えば、指定のＳＤＴウィンドウの間、ＡＰ１４は、第２のＳＤＴ対応のクライアントデータ局へ第２のデータを伝送している間に、同時に第１のＳＤＴ対応のクライアント局へ第１のデータを伝送できる。ＳＤＴウィンドウは、ＳＤＴ部分とＳＤＴ部分に続く確認部分を含む。あくまでも例として、独立したデータは、パケット、フレームまたはサブフレームとして配置される場合がある。さらに、ＡＰ１４は、搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ）ウィンドウのようなレガシーウィンドウの間、従来の方式（例えば、非オーバーラップ伝送手法）で、（Ｔ−Ｒ）レガシークライアント局２６へ／からデータを伝送および受信する場合もある。マルチユーザスループットは、同時に対応されるクライアント局２６の単一ユーザスループットの加算である。マルチユーザスループットは、同時に確実に対応され得るユーザの数に基づく。伝送アンテナの数の増加は、ＡＰ１４の、より多くのクライアント局２６に同時に対応する能力を向上させる傾向がある。
【００５２】
ＡＰ１４とクライアント局２６は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）処理を使用して通信する場合がある。クライアント局２６の各々に対する多重化マトリックスＷは、各ＯＦＤＭトーンに対して、ＡＰ１４とクライアント局２６との間のチャネル状況に基づいて決定され得る。例えば、チャネル認識は、明示的な同時ダウンリンク伝送（ＳＤＴ）および／または暗示的なＳＤＴを使用するＡＰ１４で取得される場合がある。明示的なＳＤＴの場合、クライアント局２６は、ＡＰ１４にチャネル状態情報（ＣＳＩ）をフィードバックする。暗示的なＳＤＴの場合、ＡＰ１４は、上り回線上でクライアント局２６から受信される信号からＣＳＩまたはチャネル状況を推論する。暗示的なＳＤＴの手法は、適切な補正マトリックスを計算してＡＰ１４が上りチャネル状況から転送チャネル状況を推論できるように、初期の較正交換を組み込む場合がある。クライアント局２６は、上記の技法を使用して同時に対応される場合がある。クライアント局２６の多重化マトリックスＷは、例えば、一定の事象が発生した場合、および／またはクライアントのチャネル状況が変化した場合など、定期的にリフレッシュされる場合がある。
【００５３】
各クライアント局２６に伝送される信号（またはベクトル）は、対応する多重化マトリックスＷにより多重化される場合がある。各クライアント局２６に対する多重化マトリックスＷは、一般的に、他のクライアント局２６の多重化マトリックスとは異なる。多重化マトリックスＷは、典型的に、ＡＰ１４とクライアント局２６のうちのそれぞれのクライアント局との間のチャネル状況の関数である。様々なクライアント局２６に対応する操作された信号ベクトルは、ＳＤＴウィンドウの間にＡＰ１４により組み合わされて（例えば、追加されて）同時に伝送される。ＳＤＴデータを受信するクライアント局２６は、以下に詳細を説明するように、ＳＤＴウィンドウの後半部分の間に割り当てられた時間スロットの間に確認応答（ＡＣＫ）を伝送する。
【００５４】
各クライアント局２６は、クライアント局２６を意図する信号と、他のクライアント局２６を意図する信号とを、チャネルにより変換されると受信する。多重化マトリックスＷは、干渉回避および／または信号対干渉および騒音比（ＳＩＮＲ）のバランシングに基づいて構成され得る。干渉回避は、クライアント局２６に到着する望ましくない信号エネルギー量を最小にしようとする。最良の場合、干渉回避は、特定のクライアント局２６を意図する信号が望ましいクライアント局だけに到着することを確実にする。
【００５５】
干渉回避に加えて、信号対干渉および騒音比（ＳＩＮＲ）のバランシングは、ＡＰ１４により実施され得る。ＳＩＮＲのバランシングには、対応されたクライアント局２６で観察されるＳＩＮＲを積極的に管理するように多重化マトリックスを設計するステップが関与する。例えば、１つのＳＩＮＲバランシング手法は、対応されるクライアント局２６全体で最小ＳＩＮＲを最大にするステップを含む場合がある。
【００５６】
一実施形態による、ＯＦＤＭの単一トーンの伝送信号モデルは、以下の式で表され、
【数５】
2014039263.tif 000007
式中、ｓは、１つのトーンに対する伝送信号ベクトル、Ｎは同時に対応されるユーザの数、ｘｉはｉ番目のユーザを意図する情報ベクトル（Ｔｉｘ１、Ｔｉ＜Ｐｉ）、Ｗｉはｉ番目のユーザの多重化マトリックス（ＭｘＴｉ）、ＭはＡＰ１４の伝送アンテナの数、およびＰｉはｉ番目のクライアント局２６の受信アンテナの数である。伝送信号モデルは、他のＯＦＤＭトーンに拡張する。さらに、直交ＯＦＤＭ多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）のような、他の変調スキームおよび／またはＯＦＤＭの変形が使用され得る。
【００５７】
あくまでも例であるが、ＡＰ１４は、ＡＰ１４とそれぞれのクライアント局２６との間のチャネル状況に基づいて、クライアント局２６の各々に対して多重化マトリックスＷを決定する。ＯＦＤＭ信号のｋ個のトーンの各々に対するチャネル状況は、表１に示されるような場合がある。
【表１】
2014039263.tif 000008
【数６】
2014039263.tif 000009
は、第１のクライアント局２６の第１の信号音に対するチャネルを表し、
【数７】
2014039263.tif 000010
は、第１のクライント局２６の第２のトーンに対するチャネルを表す、などとなる。第１のクライアント局２６により受信されるトーンは
【数８】
2014039263.tif 000011
となる。多重化マトリックスＷは、第１のクライアント局２６が、
【数９】
2014039263.tif 000012
を受信できるように、そして第１のクライアント局２６に対するヌル空間に残りの信号Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｓを持たせるように、選択され得る。したがって、信号干渉手法を使用する場合、多重化マトリックスＷの値は、
【数１０】
2014039263.tif 000013
となるように選択される。つまり、多重化マトリックスＷは、第１のクライアント局２６でヌルが作成されるように、これらのＯＦＤＭトーンに対して位相と振幅を調整する。このように、第１のクライアント局２６は、他のクライアント局２６を意図する他の信号Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｓからの干渉を受けることなく、意図された信号ｓ１を受信することができる。
【００５８】
ＡＰ１４が利用可能な電力は、典型的には制約される。複数のクライアント局２６に同時に対応する場合、ＡＰ１４が利用可能な電力が、複数のクライアント局２６全体に割り当てられる場合がある。これは、つまり、クライアント局２６の各々で観察されるＳＩＮＲに影響を与える。ＳＤＴは、クライアント局２６全体での柔軟な電力管理により最適に機能する傾向がある。例えば、低データ速度要件のクライアント局２６は、ＡＰ１４により割り当てられる電力が少ない場合がある。例えば、電力は、受信状態が確実であることの可能性が高いクライアント局２６にだけ割り当てられる場合がある（伝送電力を無駄にしないように）。電力は、対応する多重化マトリックスＷおよび／または他の振幅調整方法を使用した後に調整され得る。
【００５９】
独立したデータは、複数群のクライアント局２６（群の間は独立）に同時にマルチキャストされ得る。ＳＤＴは、データ集積の概念と組み合わされ得る。ＡＰ１４から伝送されるフレームは、サブフレームに分割され得る。従来、各サブフレームは、単一のクライアント局２６または一群のクライアント局２６に対応する。ＳＤＴによって、各サブフレームは、クライアント局２６または複数群のクライアント局２６に独立した情報を伝達し得る。
【００６０】
ここで図２および３を参照すると、例示的な従来のウィンドウとＡＰ１４により使用されるＳＤＴウィンドウが示される。ＡＰ１４は、レガシーウィンドウ５０、５２の間にレガシークライアント局２６へ／からデータを伝送または受信することができる。例えば、レガシーウィンドウ５０、５２はＣＳＭＡウィンドウの場合がある。ＳＤＴウィンドウ５４の間、ＡＰ１４は、ＳＤＴデータ６０を複数のクライアント局２６に伝送してから、クライアント局２６から確認応答を受信する。ＳＤＴウィンドウ５４の間、他のネットワークデバイスはデータを伝送することができない。既存のＷＬＡＮ仕様により提供されるＭＡＣ機構を使用して、レガシークライアント局によりＳＤＴウィンドウ５４に十分な時間が割り当てられ得る。
【００６１】
図３においては、ダウンリンクＳＤＴデータ６０の後に、ＳＤＴウィンドウ５４の間にデータを受信したＳＤＴ対応のクライアント局２６からの確認応答（ＡＣＫ）６２−１、６２−２、…、６２−Ｘ（集合的にＡＣＫ６２）の期間が続く場合がある。ＡＣＫ６２は、固定スケジュールに基づいて（例えば、時間スロットベースの手法を使用して）ＳＤＴデータの後に伝送され得る。時間スロットの割り当ては、ＡＰ１４により実施され得る。例えば、時間スロットの割り当てに基づいたタイミングデータが、ＳＤＴダウンリンクフレームでクライアント局２６に伝送される場合がある。しかしながら、ＡＣＫのための時間の割り当ては、他の手法を使用して、および／または他の時間に分散され得る。
【００６２】
ここで図４Ａおよび４Ｂを参照すると、ＡＰ１４の伝送パス１００が示される。伝送パス１００は、Ｒ個のクライアント局２６を意図するＲ個の独立したビットストリームを受信するエンコーダモジュール１１０−１、１１０−２、…、１１０−Ｒ（集合的にエンコーダモジュール１１０）を含む。エンコーダモジュール１１０は、エンコードしたビットストリームを、空間マッピングを実施する空間マッピングモジュール１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｒ（集合的に空間マッピングモジュール１１４）に出力する。
【００６３】
空間マッピングモジュール１１４の出力は、ＱＡＭおよびシリアル‐パラレル（Ｓ／Ｐ）変換を実施する、直交振幅変調（ＱＡＭ）マッピングモジュール１１６−１１、１１６−１２、…、１１６−ＲＭ（集合的にＱＡＭマッピングモジュール１１６）に入力される。ＱＡＭマッピングモジュール１１６は、多重化マトリックスモジュール１１８−１、１１８−２、…、１１８−Ｒ（集合的に多重化マトリックスモジュール１１８）へ入力されるＯＦＤＭトーンを出力する。多重化マトリックスモジュール１１８は、本明細書に説明するように、多重化マトリックスＷによりＯＦＤＭトーンを多重化する。
【００６４】
多重化マトリックスモジュール１８８の出力は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）モジュール１２０−１１、１２０−１２、…、１２０‐ＲＭ（集合的にＩＦＦＴモジュール１２０）に入力される。ＩＦＦＴモジュール１２０の出力は、パラレル‐シリアル（Ｐ／Ｓ）変換機能およびサイクリックプレフィックスモジュール１２４−１１、１２４−１２、…、１２４−ＲＭ（集合的にＰ／ＳおよびＣＰモジュール１２４）に入力される。Ｐ／ＳおよびＣＰモジュール１２４の出力は、デジタル‐アナログ変換機能（ＤＡＣ）１２８−１１、１２８−１２、…、１２８−ＲＭ（集合的にＤＡＣ１２８）に入力される。加算モジュール１３２−１、１３２−２、…、１３２−Ｍは、データストリームの各々に対して対応するＤＡＣ１２８出力を加算し、加算を伝送器１３４−１、１３４−２、…、１３４−Ｍおよび関連するアンテナに出力する。
【００６５】
図４Ｂにおいては、ＡＰ１４の伝送パス１００により実施される方法２００が示される。方法は、ステップ２０２から開始し、ステップ２０３に進む。ステップ２０３では、ＡＰ１４は、ＳＤＴ期間中は伝送しないようにレガシークライアント局に指示することにより、クリアなチャネルを予約することができる。ステップ２０４では、ＡＰ１４は、ＳＤＴ対応クライアント局のＡＣＫタイミングスロットデータを追加することができる。
【００６６】
ステップ２０６では、伝送パス１００は、様々なクライアント局のために複数の独立したデータストリームをエンコードする。ステップ２０８では、複数のデータストリーム上で空間マッピングが実施される。ステップ２１０では、複数のデータストリーム上で直交振幅変調が実施される。ステップ２１２では、複数のデータストリームにＳＤＴ多重化マトリックスＷが適用される。ステップ２１４では、複数のデータストリーム上で逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）が実施される。ステップ２１６では、複数のデータストリームは、デジタルからアナログ形式に変換される。複数のデータストリームは、ステップ２１８で加算され、ステップ２２０で同時に伝送される。方法はステップ２２２で終了する。
【００６７】
ここで図５Ａおよび５Ｂを参照すると、例示的なクライアント局２６が示される。クライアント局２６は、ＳＤＴに対応し、ＭＡＣモジュール２８とＰＨＹモジュール２９を含む。ＭＡＣモジュール２８は、ＡＣＫタイミングモジュール２４０とチャネル推定モジュール２４２とをさらに含む。ＡＣＫタイミングモジュール２４０は、上記のように、ＡＰ１４から確認応答タイミングスロットを受信する。ＡＣＫタイミングモジュール２４０は、ＳＤＴデータを受信後、ＡＣＫを伝送するタイミングを決定する。
【００６８】
図５Ｂでは、図５Ａのクライアント局２６により実施される方法が示される。方法２６０はステップ２６２から開始する。ステップ２６４では、クライアント局２６は、ＳＤＴデータ６０を受信したかどうかを決定する。受信していない場合、ステップ２６６で通常の操作が実施され、方法はステップ２６４に戻る。ステップ２６４が真の場合、ステップ２７０でＡＣＫタイマーが開始する。ステップ２７２では、ＳＤＴデータ６０を受信する。ステップ２７４では、方法はＡＣＫタイマーが時間切れかどうか（つまり、タイマーが終了点に到達したかどうか）を決定する。時間切れでない場合、コントロールはステップ２７４に戻る。ステップ２７４が真の場合、コントロールはステップ２７６に続き、ＡＣＫをＡＰ１４に伝送する。
【００６９】
ここで図６Ａおよび６Ｂを参照すると、例示的なＡＰ１４が示される。ＡＰ１４は、説明したように、ＭＡＣモジュール１８とＰＨＹモジュール２０とを含む。ＭＡＣモジュール１８は、ＳＤＴ対応のクライアント局２６からＣＳＩを受信する制御モジュール３００を含む。クライアント局２６は、従来の方法でＣＳＩを生成し得る。ＣＳＩは、トーンの各々に対するチャネル状態情報を含むことができる。制御モジュール３００は、ＣＳＩをＳＤＴ多重化マトリックス調整モジュール３０４に出力し、このモジュール３０４は、トーンのＳＤＴ多重化マトリックス３０８を調整する。
【００７０】
ＡＰ１４は、ＳＤＴデータをパケット、フレーム、および／またはサブフレームに選択的に集積するデータ集積モジュール３０７をさらに含む場合がある。ＡＰ１４により伝送されたＳＤＴデータは、データ集積モジュール３０７によりサブフレームに分割され得る。従来、各サブフレームは、単一のクライアント局および／または一群のクライアント局に対応する。ＳＤＴによって、各サブフレームは、クライアント局または複数群のクライアント局に独立した情報を伝えることができる。
【００７１】
ＡＰ１４は、クライアント局２６からのＡＣＫに時間スロットを割り当てる時間スロット割り当てモジュール３０９をさらに含む場合がある。一部の実施形態においては、時間スロット割り当てモジュール３０９は、各クライアント局２６のＳＤＴデータに時間割り当てデータを挿入する。
【００７２】
図６Ｂにおいては、図６ＡのＡＰ１４により実施される方法３２０が示される。方法は、ステップ３２２から開始し、ステップ３２４に進み、ここで、ＡＰ１４は、クライアント局のうちの１つから新しいＣＳＩを受信したかどうかを決定する。ステップ３２４が偽である場合、コントロールはステップ３２４に戻る。ステップ３２４が真である場合、ステップ３２６で、ＳＤＴマトリックス調整モジュール３０４がＳＤＴ多重化マトリックス３０８を調整する。コントロールはステップ３２８で終了する。
【００７３】
図７Ａと７Ｂにおいては、本開示に従う例示的なＡＰ１４が示される。ＡＰ１４は、ＭＡＣモジュール１８とＰＨＹモジュール２０を含む。ＭＡＣモジュール１８は、チャネル推定モジュール３４０を含む。チャネル推定モジュール３４０は、クライアント局２６のＣＳＩを推定する。チャネル推定モジュール３４０は、ＣＳＩをＳＤＴ多重化マトリックス調整モジュール３０４に出力し、このモジュール３０４は、特定のクライアント局２６のＳＤＴ多重化マトリックス３０８を調整する。
【００７４】
図７Ｂにおいては、図７ＡのＡＰ１４により実施される方法３６０が示される。方法は、ステップ３６２から開始し、ステップ３６４に進み、ここで、ＡＰ１４は、クライアント局２６の新しいＣＳＩが推定されたかどうかを判断する。ステップ３６４が偽である場合、コントロールはステップ３６４に戻る。ステップ３６４が真である場合、ステップ３６６で、ＳＤＴ多重化マトリックス調整モジュール３０４がＳＤＴ多重化マトリックス３０８を調整する。コントロールはステップ３６８で終了する。
【００７５】
ネットワークインターフェースは、ＩＥＥＥ基準８０２．１１、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ、８０２．１１ｈ、８０２．１１ｎ、８０２．１６および／または８０２．２０等、その他ＩＥＥＥ基準、および／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に準拠し、これらは参照により全体が本明細書に組み入れられる。
【００７６】
本開示は、複数のクライアント局へ独立したデータストリームを同時に伝送することによりスループットを向上させる。本開示は、ＡＰでの複数のアンテナを使用してＳＤＴを実現する。ＡＰは、多様な条件（干渉回避、ＳＩＮＲバランシングまたは他の手法）を考慮してマルチユーザスループットを改善する場合がある。ＡＰは、スループットにおける最大利得を追求するために、電力割り当てとＳＤＴを組み合わせる場合がある。また、本開示は、マルチキャストを備えるＳＤＴとデータ集積を組み合わせる場合もある。レガシーデバイスが伝送することを禁じられた予約時間は、ネットワークでＳＤＴが実施される間に使用され得る。予約時間間隔は、ＳＤＴデータのダウンリンクのための時間と受信しているクライアント局からのアップリンクＡＣＫの時間に分割され得る。
【００７７】
図８Ａ〜図８Ｅを参照すると、本開示の教示を組み込んだ種々の例示的な実現形態が示される。図８Ａを参照すると、本開示の教示は、高精細度テレビ（ＨＤＴＶ）９３７の無線ネットワークインターフェースにおいて実現することができる。ＨＤＴＶ９３７は、ＨＤＴＶ制御モジュール９３８、画面９３９、電力供給装置９４０、メモリ９４１、記憶装置９４２、ネットワークインターフェース９４３、および外部インターフェース９４５を含む。ネットワークインターフェース９４３が無線ローカルエリアネットワークインターフェースを含む場合、アンテナ（図示せず）が含まれ得る。
【００７８】
ＨＤＴＶ９３７は、ネットワークインターフェース９４３および／または外部インターフェース９４５から入力信号を受信することができ、これはケーブル、ブロードバンドインターネット、および／または衛星を介して送信および受信することができる。ＨＤＴＶ制御モジュール９３８は、エンコーディング、デコーディング、フィルタリング、および／またはフォーマッティングを含む信号を処理し、出力信号を生成し得る。出力信号は、画面９３９、メモリ９４１、記憶装置９４２、ネットワークインターフェース９４３、および外部インターフェース９４５のうちの１つ以上に伝達され得る。
【００７９】
メモリ９４１は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または不揮発性メモリを含み得る。不揮発性メモリは、フラッシュメモリ（ＮＡＮＤおよびＮＯＲフラッシュメモリを含む）、相変化メモリ、磁気ＲＡＭ、および各メモリセルが２つ以上のステートを有するマルチステートメモリ等の任意の適切な種類の半導体メモリまたはソリッドステートメモリを含み得る。記憶装置９４２は、ＤＶＤドライブ等の光学記憶ドライブ、および／またはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を含み得る。ＨＤＴＶ制御モジュール９３８は、ネットワークインターフェース９４３および／または外部インターフェース９４５を介して外部と通信する。電力供給装置９４０は、ＨＤＴＶ９３７の構成要素に電力を提供する。
【００８０】
図８Ｂを参照すると、本開示の教示は、車両９４６の無線ネットワークインターフェースにおいて実現され得る。車両９４６は、車両制御システム９４７、電力供給装置９４８、メモリ９４９、記憶装置９５０、およびネットワークインターフェース９５２を含み得る。ネットワークインターフェース９５２が無線ローカルエリアネットワークインターフェースを含む場合、アンテナ（図示せず）が含まれ得る。車両制御システム９４７は、パワートレイン制御システム、車体制御システム、エンターテイメント制御システム、アンチロックブレーキングシステム（ＡＢＳ）、ナビゲーションシステム、テレマティックスシステム、車線逸脱システム、適応走行制御システム等であってもよい。
【００８１】
車両制御システム９４７は、１つ以上のセンサ９５４と通信し、１つ以上の出力信号９５６を出力し得る。センサ９５４は、温度センサ、加速度センサ、圧力センサ、回転センサ、気流センサ等を含み得る。出力信号９５６は、エンジン操作パラメータ、トランスミッション操作パラメータ、サスペンションパラメータ、ブレーキパラメータ等を制御し得る。
【００８２】
電力供給装置９４８は、車両９４６の構成要素に電力を提供する。車両制御システム９４７は、データをメモリ９４９および／または記憶装置９５０に記憶し得る。メモリ９４９は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または不揮発性メモリを含み得る。不揮発性メモリは、フラッシュメモリ（ＮＡＮＤおよびＮＯＲフラッシュメモリを含む）、相変化メモリ、磁気ＲＡＭ、および各メモリセルが２つ以上のステートを有するマルチステートメモリ等の任意の適切な種類の半導体メモリまたはソリッドステートメモリを含み得る。記憶装置９５０は、ＤＶＤドライブ等の光学記憶ドライブ、および／またはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を含み得る。車両制御システム９４７は、ネットワークインターフェース９５２を使用して外部と通信し得る。
【００８３】
図８Ｃを参照すると、本開示の教示は、携帯電話９５８の無線ネットワークインターフェースにおいて実現されることができる。携帯電話９５８は、電話制御モジュール９６０、電力供給装置９６２、メモリ９６４、記憶装置９６６、およびセルラーネットワークインターフェース９６７を含む。携帯電話９５８は、ネットワークインターフェース９６８、マイク９７０、スピーカおよび／または出力ジャック等の音声出力９７２、画面９７４およびキーパッドおよび／またはポインティングデバイス等のユーザ入力デバイス９７６を含み得る。ネットワークインターフェース９６８が無線ローカルエリアネットワークインターフェースを含む場合、アンテナ（図示せず）が含まれ得る。
【００８４】
電話制御モジュール９６０は、セルラーネットワークインターフェース９６７、ネットワークインターフェース９６８、マイク９７０、および／またはユーザ入力デバイス９７６から入力信号を受信し得る。電話制御モジュール９６０は、エンコーディング、デコーディング、フィルタリング、および／またはフォーマッティングを含む信号を処理し、出力信号を生成し得る。出力信号は、メモリ９６４、記憶装置９６６、セルラーネットワークインターフェース９６７、ネットワークインターフェース９６８、音声出力９７２のうちの１つ以上に伝達され得る。
【００８５】
メモリ９６４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または不揮発性メモリを含み得る。不揮発性メモリは、フラッシュメモリ（ＮＡＮＤおよびＮＯＲフラッシュメモリを含む）、相変化メモリ、磁気ＲＡＭ、および各メモリセルが２つ以上のステートを有するマルチステートメモリ等の任意の適切な種類の半導体メモリまたはソリッドステートメモリを含み得る。記憶装置９６６は、ＤＶＤドライブ等の光学記憶ドライブ、および／またはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を含み得る。電力供給装置９６２は、携帯電話９５８の構成要素に電力を提供する。
【００８６】
図８Ｄを参照すると、本開示の教示は、セットトップボックス９７８の無線ネットワークインターフェースにおいて実現されることができる。セットトップボックス９７８は、セットトップ制御モジュール９８０、画面９８１、電力供給装置９８２、メモリ９８３、記憶装置９８４、およびネットワークインターフェース９８５を含む。ネットワークインターフェース９８５が無線ローカルエリアネットワークインターフェースを含む場合、アンテナ（図示せず）が含まれ得る。
【００８７】
セットトップ制御モジュール９８０は、ネットワークインターフェース９８５および外部インターフェース９８７から入力信号を受信してもよく、これはケーブル、ブロードバンドインターネット、および／または衛星を介してデータを送信および受信することができる。セットトップ制御モジュール９８０は、エンコーディング、デコーディング、フィルタリング、および／またはフォーマッティングを含む、信号の処理を行い、出力信号を生成し得る。出力信号は、標準および／または高解像度方式の音声および／またはビデオ信号を含み得る。出力信号は、ネットワークインターフェース９８５および／または画面９８１に伝達され得る。画面９８１は、テレビ、プロジェクタ、および／またはモニタを含み得る。
【００８８】
電力供給装置９８２は、セットトップボックス９７８の構成要素に電力を提供する。メモリ９８３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または不揮発性メモリを含み得る。不揮発性メモリは、フラッシュメモリ（ＮＡＮＤおよびＮＯＲフラッシュメモリを含む）、相変化メモリ、磁気ＲＡＭ、および各メモリセルが２つ以上のステートを有するマルチステートメモリ等の、任意の適切な種類の半導体メモリまたはソリッドステートメモリを含み得る。記憶装置９８４は、ＤＶＤドライブ等の光学記憶ドライブ、および／またはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を含み得る。
【００８９】
図８Ｅを参照すると、本開示の教示は、モバイル機器９８９の無線ネットワークインターフェースにおいて実現することができる。モバイル機器９８９は、モバイル機器制御モジュール９９０、電力供給装置９９１、メモリ９９２、記憶装置９９３、ネットワークインターフェース９９４、および外部インターフェース９９９を含み得る。ネットワークインターフェース９９４が、無線ローカルエリアネットワークインターフェースを含む場合、アンテナ（図示せず）を含み得る。
【００９０】
モバイル機器制御モジュール９９０は、ネットワークインターフェース９９４および／または外部インターフェース９９９から、入力信号を受信し得る。外部インターフェース９９９は、ＵＳＢ、赤外線、および／またはイーサネット（登録商標）を含み得る。入力信号は、圧縮音声および／またはビデオを含み得、ＭＰ３形式に準拠し得る。また、モバイル機器制御モジュール９９０は、キーパッド、タッチパッド、または個別ボタン等のユーザ入力９９６から入力物を受信し得る。モバイル機器制御モジュール９９０は、エンコーディング、デコーディング、フィルタリング、および／またはフォーマッティングを含む、入力信号の処理を行い、出力信号を生成し得る。
【００９１】
モバイル機器制御モジュール９９０は、音声出力９９７に音声信号を、画面９９８にビデオ信号を出力し得る。音声出力９９７は、スピーカおよび／または出力ジャックを含み得る。画面９９８は、グラフィカルユーザインターフェースを表示し得、これは、メニュー、アイコン等を含み得る。電力供給装置９９１は、モバイル機器９８９の構成要素に電力を提供する。メモリ９９２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または不揮発性メモリを含み得る。
【００９２】
不揮発性メモリは、フラッシュメモリ（ＮＡＮＤおよびＮＯＲフラッシュメモリを含む）、相変化メモリ、磁気ＲＡＭ、および各メモリセルが２つ以上のステートを有するマルチステートメモリ等の、任意の適切な種類の半導体メモリまたはソリッドステートメモリを含み得る。記憶装置９９３は、ＤＶＤドライブ等の光学記憶ドライブ、および／またはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を含み得る。モバイル機器は、携帯情報端末、メディアプレイヤー、ノートパソコン、ゲーム機、または他のモバイルコンピュータデバイスを含み得る。
【００９３】
当業者は、前述の説明から、本開示の広範囲な教示が種々の形式で実現されることが可能であることを理解することができる。したがって、本開示は特定の実施例を含むが、他の変形例が図面、明細書、および以下の請求項により明白となるため、本開示の真の範囲は限定されるべきでない。
［項目１］
Ｒ個の独立したデータストリームを受信するステップと、
前記Ｒ個の独立したデータストリームを変調するステップと、
Ｍ個の変調かつ多重化されたデータストリームをそれぞれ生成するように多重化マトリックスを適用するステップであって、ＲおよびＭは１より大きい整数である、ステップと、
Ｍ個の伝送データストリームを生成するように、前記Ｍ個の変調かつ多重化されたデータストリームの各々の部分を加算するステップと、
同時ダウンリンク伝送期間（ＳＤＴ期間）中、前記Ｍ個の伝送データストリームを同時に伝送するステップと、を含む。
［項目２］
前記Ｍ個のデータストリームをＲ個のクライアント局へ同時に伝送するステップをさらに含む。
［項目３］
前記Ｍ個の伝送データストリームのうちの第１の伝送データストリームを、少なくとも２つのクライアント局に伝送し、前記Ｍ個の伝送データストリームのうちの第２の伝送データストリームを、少なくとも１つのクライアント局に伝送するステップをさらに含む。
［項目４］
前記ＳＤＴ期間のＲ個の割り当てられた時間スロット中に、前記Ｒ個のクライアント局から、Ｒ個の確認応答（ＡＣＫ）を受信するステップをさらに含む。
［項目５］
前記Ｒ個の独立したデータストリームのうちの１つの空間マッピングを実施してＭ個の空間データストリームを生成するステップと、
前記Ｍ個の空間データストリームのうちのそれぞれを受信してＭ組のトーンを出力するステップと、
前記多重化マトリックスを前記Ｍ組のトーンに適用するステップと、
逆高速フーリエ変換を実施するステップと、を含む。
［項目６］
前記Ｍ個の変調マッピングモジュールの各々は、直交振幅変調（ＱＡＭ）モジュールを含む。
［項目７］
無線ネットワークデバイスと前記Ｒ個のクライアント局の各々との間のチャネル状況に基づいてそれぞれの多重化マトリックスを生成するステップをさらに含む。
［項目８］
前記Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、前記Ｒ個のクライアント局のうちの残りのクライアント局に対して伝送される信号の信号エネルギーを最小にすることによって決定するステップをさらに含む。
［項目９］
前記Ｒ個のクライアント局のうちの１つに対する多重化マトリックスを、前記Ｒ個のクライアント局に対する最小の信号対干渉および騒音比を最大にすることによって決定するステップをさらに含む。
［項目１０］
前記Ｒ個のクライアント局の信号対干渉および騒音比（ＳＩＨＮＲ）に基づいて前記多重化マトリックスを決定するステップをさらに含む。
［項目１１］
前記Ｍ個の伝送データストリームのトーンに対する振幅と位相のうちの少なくとも１つを調整するステップをさらに含む。
［項目１２］
以下の式に基づいて伝送信号ベクトルｓを伝送するステップをさらに含み、
【数１２】
2014039263.tif 000014
式中、ｘｉはｉ番目のクライアント局を意図とする情報ベクトル、Ｗｉはｉ番目のクライアント局のための多重化マトリックス、Ｎはクライアント局の個数である。
［項目１３］
前記Ｒ個のクライアント局からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を受信するステップをさらに含む。
［項目１４］
前記Ｒ個のクライアント局から受信される信号に基づいてチャネル状態情報を推定するステップをさらに含む。
［項目１５］
前記Ｒ個の独立したデータストリームは、サブフレーム、フレーム、またはパケットとして配置される。
【図１】
2014039263.tif 000016
【図２】
2014039263.tif 000017
【図３】
2014039263.tif 000018
【図４Ａ】
2014039263.tif 000019
【図４Ｂ】
2014039263.tif 000020
【図５Ａ】
2014039263.tif 000021
【図５Ｂ】
2014039263.tif 000022
【図６Ａ】
2014039263.tif 000023
【図６Ｂ】
2014039263.tif 000024
【図７Ａ】
2014039263.tif 000025
【図７Ｂ】
2014039263.tif 000026
【図８Ａ】
2014039263.tif 000027
【図８Ｂ】
2014039263.tif 000028
【図８Ｃ】
2014039263.tif 000029
【図８Ｄ】
2014039263.tif 000030
【図８Ｅ】
2014039263.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月23日(2013.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークデバイスであって、
（ｉ）変調された複数のデータストリームを受け取り、（ｉｉ）複数のマトリックスを生成する複数のマトリックスモジュールであって、それぞれのマトリックスモジュールが、（ｉ）前記無線ネットワークデバイスと複数のクライアント局のうち対応するクライアント局との間のチャネル状況に基づいて前記複数のマトリックスのうちの１つのマトリックスを生成し、（ｉｉ）前記変調された前記複数のデータストリームのそれぞれに前記１つのマトリックスを適用して、多重化された複数のデータストリームを生成する、複数のマトリックスモジュールと、
複数の加算モジュールであって、それぞれの加算モジュールが、前記多重化された前記複数のデータストリームのうちの少なくとも２つを加算して伝送データストリームを生成する、複数の加算モジュールと、
ダウンリンク伝送期間中に、複数の前記伝送データストリームのうちの第１の伝送データストリームを、前記複数のクライアント局のうちの第１のクライアント局へ伝送する第１の伝送器と、
前記第１の伝送器が前記第１の伝送データストリームを伝送している間に、前記複数の伝送データストリームのうちの第２の伝送データストリームを、前記複数のクライアント局のうちの第２のクライアント局へ伝送する第２の伝送器と
を備える無線ネットワークデバイス。
【請求項２】
複数の変調モジュール
をさらに備え、
前記複数の変調モジュールのそれぞれの変調モジュールは、（ｉ）データストリームを受信し、（ｉｉ）前記受信したデータストリームを変調して、前記変調された前記複数のデータストリームのうちの１つの変調されたデータストリームを生成する
請求項１に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項３】
前記第１の伝送器は、前記ダウンリンク伝送期間中に、前記第１の伝送データストリームを（ｉ）前記第１のクライアント局および（ｉｉ）前記第２のクライアント局へ伝送する
請求項１または２に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項４】
複数のビットストリームを受信してエンコードされた複数のビットストリームを生成する複数のエンコーダモジュールと、
前記エンコードされた前記複数のビットストリームに空間マッピングを実施して複数のデータストリームを生成する複数の空間マッピングモジュールと、
前記複数の空間マッピングモジュールによって生成された前記複数のデータストリームを変調して前記変調された複数のデータストリームを生成する複数の変調モジュールと
をさらに備える請求項１に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項５】
（ｉ）複数の空間マッピングモジュールから複数のデータストリームを受信し、（ｉｉ）複数組の直交周波数分割多重トーンを生成する複数の変調モジュール
をさらに備え、
前記変調された複数のデータストリームは、前記複数組の直交周波数分割多重トーンを含み、
前記複数のマトリックスモジュールは、前記複数組の直交周波数分割多重トーンに前記複数のマトリックスを適用して、前記多重化された複数のデータストリームを生成する
請求項１に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項６】
前記複数の変調モジュールは、複数の直交振幅変調モジュールを有する
請求項５に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項７】
前記複数のマトリックスモジュールの複数の出力を変換して前記多重化された複数のデータストリームを生成する複数の変換モジュール
をさらに備える請求項１から６のいずれか一項に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項８】
前記複数の変換モジュールのそれぞれの出力にサイクリックプレフィックスをそれぞれ追加する複数のサイクリックプレフィックスモジュールと、
前記複数のサイクリックプレフィックスモジュールの複数の出力を複数のアナログ信号に変換する複数のデジタル‐アナログ変換器と
をさらに備え、
前記複数のアナログ信号は、前記多重化された複数のデータストリームを含む
請求項７に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項９】
前記複数のマトリックスモジュールは、前記複数のマトリックスのうち、前記複数のクライアント局のうちの１つのクライアント局に対する１つのマトリックスを、前記複数のクライアント局のうちの他のクライアント局に対して伝送される信号の信号エネルギーを最小にすることによって決定する
請求項１から８のいずれか一項に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１０】
前記複数のマトリックスモジュールは、前記複数のマトリックスのうち、前記複数のクライアント局のうちの１つのクライアント局に対する１つのマトリックスを、前記複数のクライアント局に対する最小の信号対干渉および雑音比を最大限にすることによって決定する
請求項１から８のいずれか一項に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１１】
前記複数のマトリックスモジュールは、前記複数のクライアント局の信号対干渉および雑音比に基づいて、前記複数のマトリックスを決定する
請求項１から８のいずれか一項に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１２】
前記複数のマトリックスモジュールは、前記複数の伝送データストリームのトーンに対する振幅および位相の少なくとも一方を調整する
請求項１から１１のいずれか一項に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１３】
前記第１の伝送器および前記第２の伝送器の一方は、以下の式で表される伝送信号ベクトルｓを伝送し、
【数１１】
2014039263.tif 000032
式中、ｘｉは前記複数のクライアント局のうちのｉ番目のクライアント局のための情報ベクトルであり、Ｗｉは前記複数のクライアント局のうちの前記ｉ番目のクライアント局のための前記マトリックスである
請求項１から１２のいずれか一項に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１４】
前記複数のクライアント局からチャネル状態情報を受信する受信器
をさらに備え、
前記複数のマトリックスモジュールは、前記チャネル状態情報に基づいて、前記複数のマトリックスを生成する
請求項１から１３のいずれか一項に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１５】
受信器と、
前記複数のクライアント局から受信した複数の信号に基づいてチャネル状態情報を推定するチャネル状況推定装置
をさらに備え、
前記複数のマトリックスモジュールは、前記チャネル状態情報に基づいて、前記複数のマトリックスを生成する
請求項１から１３のいずれか一項に記載の無線ネットワークデバイス。
【請求項１６】
複数のマトリックスモジュールにおいて、変調された複数のデータストリームを受け取るステップと、
前記複数のマトリックスモジュールにおいて、複数のマトリックスを生成するステップであって（ｉ）無線ネットワークデバイスと複数のクライアント局のうち対応するクライアント局との間のチャネル状況に基づいて前記複数のマトリックスのうちの１つのマトリックスを生成するステップを含み、（ｉｉ）前記変調された前記複数のデータストリームのそれぞれに前記１つのマトリックスを適用して、多重化された複数のデータストリームを生成するステップと、
前記多重化された前記複数のデータストリームのうちの少なくとも２つを加算して伝送データストリームを生成するステップと、
ダウンリンク伝送期間中に、複数の前記伝送データストリームのうちの第１の伝送データストリームを、前記複数のクライアント局のうちの第１のクライアント局へ伝送するステップと、
前記第１の伝送データストリームを伝送している間に、前記複数の伝送データストリームのうちの第２の伝送データストリームを、前記複数のクライアント局のうちの第２のクライアント局へ伝送するステップと
を含む方法。
【請求項１７】
エンコードされた複数のビットストリームを生成するステップと、
複数の空間マッピングモジュールにより、前記エンコードされた前記複数のビットストリームに空間マッピングを実施して複数のデータストリームを生成するステップと、
前記複数の空間マッピングモジュールによって生成された前記複数のデータストリームを変調して前記変調された複数のデータストリームを生成するステップと
をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
複数の空間マッピングモジュールから複数のデータストリームを受信するステップと、
複数組の直交周波数分割多重トーンを生成するステップと、
をさらに含み、
前記変調された複数のデータストリームは、前記複数組の直交周波数分割多重トーンを含み、
前記多重化された複数のデータストリームを生成するステップは、前記複数組の直交周波数分割多重トーンに前記複数のマトリックスを適用して、前記多重化された複数のデータストリームを生成する
請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
複数の変換モジュールにより前記複数のマトリックスモジュールの複数の出力を変換して前記多重化された複数のデータストリームを生成するステップと、
前記複数の変換モジュールのそれぞれの出力に、対応するそれぞれのサイクリックプレフィックスモジュールによりサイクリックプレフィックスをそれぞれ追加するステップと、
複数の前記サイクリックプレフィックスモジュールの複数の出力を複数のアナログ信号に変換するステップと
をさらに含み、
前記複数のアナログ信号は、前記多重化された複数のデータストリームを含む
請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数のクライアント局から受信した複数の信号に基づいてチャネル状態情報を推定するステップ
をさらに含み、
前記多重化された複数のデータストリームを生成するステップは、前記チャネル状態情報に基づいて、前記複数のマトリックスを生成する
請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。