(57)【要約】  本開示のいくつかの態様は、複数のチャネルにわたる結合チャネルを使用して通信を実行するための方法および装置を提供する。
2019514238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための装置であって、
受信アンテナ構成を調整するようにワイヤレスノードに要求する第1のフレームを生成するように構成された処理システムと、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために、前記第1のフレームを出力するように構成されたインターフェースとを備え、
前記処理システムが、少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを生成するようにさらに構成され、
前記インターフェースが、前記結合チャネルを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために、前記少なくとも1つのRTSフレームを出力するようにさらに構成される、
装置。
【請求項２】
前記第1のフレームが、前記複数のチャネルのうちの単一のチャネルを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために出力される、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも1つのRTSフレームが、前記複数のチャネルの各々における送信のために出力される別個のRTSフレームを備える、請求項1に記載の装置。
【請求項４】
前記第1のフレームが管理フレームを備える、請求項1に記載の装置。
【請求項５】
前記処理システムが、受信アンテナ構成を調整するように前記ワイヤレスノードにシグナリングするための前記第1のフレームのタイプを選択するようにさらに構成され、
前記第1のフレームの生成が、前記選択されたタイプに基づく、
請求項1に記載の装置。
【請求項６】
前記第1のフレームが、受信アンテナ構成を調整するように前記ワイヤレスノードにシグナリングする少なくとも1つのビットを有する、請求項1に記載の装置。
【請求項７】
ワイヤレス通信のための装置であって、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介して第1のフレームを取得するように構成されたインターフェースと、
前記第1のフレームを取得した後、前記装置を第1の受信機モードに配置するように構成された処理システムとを備え、
前記インターフェースがまた、前記装置が前記第1の受信機モードにある間、前記結合チャネルを介して少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを取得するように構成される、
装置。
【請求項８】
前記第1の受信機モードが、特定の方向からの受信を向上させるように前記装置が受信アンテナ構成を調整する指向性受信機モードを備える、請求項7に記載の装置。
【請求項９】
前記第1のフレームが、前記複数のチャネルのうちの単一のチャネルを介して取得される、請求項7に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも1つのRTSフレームが、前記複数のチャネルの各々を介して取得される別個のRTSフレームを備え、
前記処理システムが、前記別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、前記合成された信号に基づいて前記少なくとも1つのRTSフレームの検出を実行するように構成される、
請求項7に記載の装置。
【請求項１１】
処理システムが、前記第1のフレームのタイプに基づいて前記装置を前記第1の受信機モードに配置するように構成される、請求項7に記載の装置。
【請求項１２】
処理システムが、前記第1のフレームの中の少なくとも1つのビットに基づいて前記装置を前記第1の受信機モードに配置するように構成される、請求項7に記載の装置。
【請求項１３】
前記処理システムが、前記少なくとも1つのRTSフレームを取得した後、前記装置の受信アンテナ構成を調整するようにさらに構成される、請求項7に記載の装置。
【請求項１４】
ワイヤレス通信のための装置であって、
結合チャネルを形成する複数のチャネルの各々を介して別個の送信要求(RTS)フレームをワイヤレスノードから取得するように構成されたインターフェースと、
前記複数のチャネルを介して取得された前記別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、前記合成された信号に基づいてRTSフレーム検出を実行するように構成された処理システムとを備え、
前記処理システムが、前記装置が検出されたRTSフレームの予定受信者であるかどうかを決定するために、前記検出されたRTSフレームを処理し、前記装置が前記予定受信者である場合、送信可(CTS)フレームを生成するか、または前記装置が前記予定受信者でない場合、持続時間にわたって前記結合チャネル上での送信を引き起こすことを回避するようにさらに構成される、
装置。
【請求項１５】
各別個のRTSフレームが互いの複製である、請求項14に記載の装置。
【請求項１６】
前記合成することが、
前記RTSフレームの各々に関係する信号に基づいて対数尤度比(LLR)を生成することと、
前記LLRを合成することとを備える、
請求項14に記載の装置。
【請求項１７】
前記処理システムが、前記複数のチャネルの各々に対してチャネル推定を実行し、前記複数のチャネルの各々に対する前記チャネル推定に基づいて前記RTSフレーム検出を実行するようにさらに構成される、請求項14に記載の装置。
【請求項１８】
前記処理システムが、前記複数のチャネルのうちの2つ以上に対して、時間追跡、位相追跡、または周波数追跡のうちの少なくとも1つを一緒に実行するようにさらに構成され、
前記RTSフレーム検出が、前記時間追跡、位相追跡、または周波数追跡に基づいて実行される、
請求項14に記載の装置。
【請求項１９】
前記処理システムが、前記別個のRTSフレームを取得した後、前記装置の受信アンテナ構成を調整するようにさらに構成される、請求項14に記載の装置。
【請求項２０】
装置によるワイヤレス通信のための方法であって、
受信アンテナ構成を調整するようにワイヤレスノードに要求する第1のフレームを生成するステップと、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために、前記第1のフレームを出力するステップと、
少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを生成するステップと、
前記結合チャネルを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために、前記少なくとも1つのRTSフレームを出力するステップと
を備える方法。
【請求項２１】
前記第1のフレームが、前記複数のチャネルのうちの単一のチャネルを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために出力される、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも1つのRTSフレームが、前記複数のチャネルの各々における送信のために出力される別個のRTSフレームを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項２３】
前記第1のフレームが管理フレームを備える、請求項20に記載の方法。
【請求項２４】
前記方法が、受信アンテナ構成を調整するように前記ワイヤレスノードにシグナリングするための前記第1のフレームのタイプを選択するステップをさらに備え、
前記第1のフレームの生成が、前記選択されたタイプに基づく、
請求項20に記載の方法。
【請求項２５】
前記第1のフレームが、受信アンテナ構成を調整するように前記ワイヤレスノードにシグナリングする少なくとも1つのビットを有する、請求項20に記載の方法。
【請求項２６】
装置によるワイヤレス通信のための方法であって、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介して第1のフレームを取得するステップと、
前記第1のフレームを取得した後、前記装置を第1の受信機モードに配置するステップと、
前記装置が前記第1の受信機モードにある間、前記結合チャネルを介して少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを取得するステップと
を備える方法。
【請求項２７】
前記第1の受信機モードが、特定の方向からの受信を向上させるように前記装置が受信アンテナ構成を調整する指向性受信機モードを備える、請求項26に記載の方法。
【請求項２８】
前記第1のフレームが、前記複数のチャネルのうちの単一のチャネルを介して取得される、請求項26に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも1つのRTSフレームが、前記複数のチャネルの各々を介して取得される別個のRTSフレームを備え、
前記方法が、前記別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、前記合成された信号に基づいて前記少なくとも1つのRTSフレームの検出を実行するステップを備える、
請求項26に記載の方法。
【請求項３０】
前記第1のフレームのタイプに基づいて前記装置を前記第1の受信機モードに配置するステップを備える、請求項26に記載の方法。
【請求項３１】
前記第1のフレームの中の少なくとも1つのビットに基づいて前記装置を前記第1の受信機モードに配置するステップを備える、請求項26に記載の方法。
【請求項３２】
前記少なくとも1つのRTSフレームを取得した後、前記装置の受信アンテナ構成を調整するステップをさらに備える、請求項26に記載の方法。
【請求項３３】
装置によるワイヤレス通信のための方法であって、
結合チャネルを形成する複数のチャネルの各々を介して別個の送信要求(RTS)フレームをワイヤレスノードから取得するステップと、
前記複数のチャネルを介して取得された前記別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、前記合成された信号に基づいてRTSフレーム検出を実行するステップと、
前記装置が検出されたRTSフレームの予定受信者であるかどうかを決定するために、前記検出されたRTSフレームを処理するステップと、
前記装置が前記予定受信者である場合、送信可(CTS)フレームを生成するか、または前記装置が前記予定受信者でない場合、持続時間にわたって前記結合チャネル上での送信を引き起こすことを回避するステップと
を備える方法。
【請求項３４】
各別個のRTSフレームが互いの複製である、請求項33に記載の方法。
【請求項３５】
合成する前記ステップが、
前記RTSフレームの各々に関係する信号に基づいて対数尤度比(LLR)を生成するステップと、
前記LLRを合成するステップとを備える、
請求項33に記載の方法。
【請求項３６】
前記複数のチャネルの各々に対してチャネル推定を実行し、前記複数のチャネルの各々に対する前記チャネル推定に基づいて前記RTSフレーム検出を実行するステップをさらに備える、請求項33に記載の方法。
【請求項３７】
前記複数のチャネルのうちの2つ以上に対して、時間追跡、位相追跡、または周波数追跡のうちの少なくとも1つを一緒に実行するステップをさらに備え、
前記RTSフレーム検出が、前記時間追跡、位相追跡、または周波数追跡に基づいて実行される、
請求項33に記載の方法。
【請求項３８】
前記別個のRTSフレームを取得した後、前記装置の受信アンテナ構成を調整するステップをさらに備える、請求項33に記載の方法。
【請求項３９】
ワイヤレス通信のための装置であって、
受信アンテナ構成を調整するようにワイヤレスノードに要求する第1のフレームを生成するための手段と、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために、前記第1のフレームを出力するための手段と、
少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを生成するための手段と、
前記結合チャネルを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために、前記少なくとも1つのRTSフレームを出力するための手段と
を備える装置。
【請求項４０】
前記第1のフレームが、前記複数のチャネルのうちの単一のチャネルを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために出力される、請求項39に記載の装置。
【請求項４１】
前記少なくとも1つのRTSフレームが、前記複数のチャネルの各々における送信のために出力される別個のRTSフレームを備える、請求項39に記載の装置。
【請求項４２】
前記第1のフレームが管理フレームを備える、請求項39に記載の装置。
【請求項４３】
受信アンテナ構成を調整するように前記ワイヤレスノードにシグナリングするための前記第1のフレームのタイプを選択するための手段をさらに備え、
前記第1のフレームの生成が、前記選択されたタイプに基づく、
請求項39に記載の装置。
【請求項４４】
前記第1のフレームが、受信アンテナ構成を調整するように前記ワイヤレスノードにシグナリングする少なくとも1つのビットを有する、請求項39に記載の装置。
【請求項４５】
ワイヤレス通信のための装置であって、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介して第1のフレームを取得するための手段と、
前記第1のフレームを取得した後、前記装置を第1の受信機モードに配置するための手段と、
前記装置が前記第1の受信機モードにある間、前記結合チャネルを介して少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを取得するための手段と
を備える装置。
【請求項４６】
前記第1の受信機モードが、特定の方向からの受信を向上させるように前記装置が受信アンテナ構成を調整する指向性受信機モードを備える、請求項45に記載の装置。
【請求項４７】
前記第1のフレームが、前記複数のチャネルのうちの単一のチャネルを介して取得される、請求項45に記載の装置。
【請求項４８】
前記少なくとも1つのRTSフレームが、前記複数のチャネルの各々を介して取得される別個のRTSフレームを備え、
前記装置が、前記別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、前記合成された信号に基づいて前記少なくとも1つのRTSフレームの検出を実行するための手段を備える、
請求項45に記載の装置。
【請求項４９】
前記第1のフレームのタイプに基づいて前記装置を前記第1の受信機モードに配置するための手段を備える、請求項45に記載の装置。
【請求項５０】
前記第1のフレームの中の少なくとも1つのビットに基づいて前記装置を前記第1の受信機モードに配置するための手段を備える、請求項45に記載の装置。
【請求項５１】
前記少なくとも1つのRTSフレームを取得した後、前記装置の受信アンテナ構成を調整するための手段をさらに備える、請求項45に記載の装置。
【請求項５２】
ワイヤレス通信のための装置であって、
結合チャネルを形成する複数のチャネルの各々を介して別個の送信要求(RTS)フレームをワイヤレスノードから取得するための手段と、
前記複数のチャネルを介して取得された前記別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、前記合成された信号に基づいてRTSフレーム検出を実行するための手段と、
前記装置が検出されたRTSフレームの予定受信者であるかどうかを決定するために、前記検出されたRTSフレームを処理するための手段と、
前記装置が前記予定受信者である場合、送信可(CTS)フレームを生成するか、または前記装置が前記予定受信者でない場合、持続時間にわたって前記結合チャネル上での送信を引き起こすことを回避するための手段と
を備える装置。
【請求項５３】
各別個のRTSフレームが互いの複製である、請求項52に記載の装置。
【請求項５４】
合成するための前記手段が、
前記RTSフレームの各々に関係する信号に基づいて対数尤度比(LLR)を生成するための手段と、
前記LLRを合成するための手段とを備える、
請求項52に記載の装置。
【請求項５５】
前記複数のチャネルの各々に対してチャネル推定を実行するための手段と、前記複数のチャネルの各々に対する前記チャネル推定に基づいて前記RTSフレーム検出を実行するための手段とをさらに備える、請求項52に記載の装置。
【請求項５６】
前記複数のチャネルのうちの2つ以上に対して、時間追跡、位相追跡、または周波数追跡のうちの少なくとも1つを一緒に実行するための手段をさらに備え、
前記RTSフレーム検出が、前記時間追跡、位相追跡、または周波数追跡に基づいて実行される、
請求項52に記載の装置。
【請求項５７】
前記別個のRTSフレームを取得した後、前記装置の受信アンテナ構成を調整するための手段をさらに備える、請求項52に記載の装置。
【請求項５８】
ワイヤレス局であって、
受信アンテナ構成を調整するようにワイヤレスノードに要求する第1のフレームを生成するように構成された処理システムと、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介して前記ワイヤレスノードへ前記第1のフレームを送信するように構成された送信機とを備え、
前記処理システムが、少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを生成するようにさらに構成され、
前記送信機が、前記結合チャネルを介して前記ワイヤレスノードへ前記少なくとも1つのRTSフレームを送信するようにさらに構成される、
ワイヤレス局。
【請求項５９】
ワイヤレス局であって、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介して第1のフレームを受信するように構成された受信機と、
前記第1のフレームを取得した後、装置を第1の受信機モードに配置するように構成された処理システムとを備え、
前記受信機がまた、前記装置が前記第1の受信機モードにある間、前記結合チャネルを介して少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを受信するように構成される、
ワイヤレス局。
【請求項６０】
ワイヤレス局であって、
結合チャネルを形成する複数のチャネルの各々を介して別個の送信要求(RTS)フレームをワイヤレスノードから受信するように構成された受信機と、
前記複数のチャネルを介して取得された前記別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、前記合成された信号に基づいてRTSフレーム検出を実行するように構成された処理システムとを備え、
前記処理システムが、装置が検出されたRTSフレームの予定受信者であるかどうかを決定するために、前記検出されたRTSフレームを処理し、前記装置が前記予定受信者である場合、送信可(CTS)フレームを生成するか、または前記装置が前記予定受信者でない場合、持続時間にわたって前記結合チャネル上での送信を引き起こすことを回避するようにさらに構成される、
ワイヤレス局。
【請求項６１】
装置によるワイヤレス通信のための命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、
受信アンテナ構成を調整するようにワイヤレスノードに要求する第1のフレームを生成し、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために、前記第1のフレームを出力し、
少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを生成し、
前記結合チャネルを介した前記ワイヤレスノードへの送信のために、前記少なくとも1つのRTSフレームを出力するための命令を備える、
コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項６２】
装置によるワイヤレス通信のための命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、
結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介して第1のフレームを取得し、
前記第1のフレームを取得した後、前記装置を第1の受信機モードに配置し、
前記装置が前記第1の受信機モードにある間、前記結合チャネルを介して少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを取得するための命令を備える、
コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項６３】
装置によるワイヤレス通信のための命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、
結合チャネルを形成する複数のチャネルの各々を介して別個の送信要求(RTS)フレームをワイヤレスノードから取得し、
前記複数のチャネルを介して取得された前記別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、前記合成された信号に基づいてRTSフレーム検出を実行し、
前記装置が検出されたRTSフレームの予定受信者であるかどうかを決定するために、前記検出されたRTSフレームを処理し、
前記装置が前記予定受信者である場合、送信可(CTS)フレームを生成するか、または前記装置が前記予定受信者でない場合、持続時間にわたって前記結合チャネル上での送信を引き起こすことを回避するための命令を備える、
コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国特許法第119条に基づく優先権の主張
本出願は、両方ともその全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2016年3月10日に出願された米国仮特許出願第62/306,622号の利益を主張する2017年3月9日に出願された米国出願第15/455,091号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示のいくつかの態様は、一般に、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、結合チャネルに対してチャネル推定を実行することに関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信システムに対して要求される帯域幅要件の増加の問題に対処するために、高いデータスループットを達成しながら複数のユーザ端末がチャネルリソースを共有することによって単一のアクセスポイントと通信することを可能にするために、様々な方式が開発されている。
【０００４】
IEEE802.11規格は、短距離通信(たとえば、数十メートル〜数百メートル)用にIEEE802.11委員会によって開発されたワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)エアインターフェース規格のセットを示す。
【０００５】
WLAN規格への補正書802.11adは、60GHzレンジにおける超高スループット(VHT:very high throughput)のためのMACレイヤおよびPHYレイヤを規定する。60GHz帯における動作により、より低い周波数と比較して、より小型のアンテナの使用が可能になる。しかしながら、より低い周波数において動作することと比較して、60GHz帯辺りの電波は大気減衰が大きく、大気ガス、雨、物体などによる、より高いレベルの吸収を受けやすく、より大きい自由空間損失をもたらす。より大きい自由空間損失は、たとえば、フェーズドアレイをなして配置された、多くの小型アンテナを使用することによって補償され得る。
【０００６】
フェーズドアレイを使用すると、複数のアンテナは、ビームフォーミングと呼ばれる、所望の方向(または、ビーム)で進行するコヒーレントビームを形成するように協調させられ得る。この方向を変化させるように、電界が回転させられてよい。結果として生じる送信は、電界に基づいて偏波させられる。受信機はまた、変化する送信極性に一致するように適応できるか、または変化する送信極性に適応できる、アンテナを含み得る。
【０００７】
IEEE802.11ayは、チャネルボンディング技術およびMU-MIMO技術のためのメカニズムを有する、ワイヤレスネットワークのための現在の技術規格の提案された拡張である。802.11adが最大2.16GHzの帯域幅を使用する場合、802.11ayは、8.64GHzとしての最大帯域幅を得るために、たとえば、それらのチャネルのうちの4つを一緒に結合させ得る。最大4本のストリームを用いたMIMOも追加される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。装置は、概して、受信アンテナ構成を調整するようにワイヤレスノードに要求する第1のフレームを生成するように構成された処理システムと、結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介したワイヤレスノードへの送信のために、第1のフレームを出力するように構成されたインターフェースとを含み、処理システムは、ワイヤレスノードへ送信するために、少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを生成するようにさらに構成され、第1のインターフェースは、結合チャネルを介したワイヤレスノードへの送信のために、少なくとも1つのRTSフレームを出力するようにさらに構成される。
【０００９】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。装置は、概して、結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介して第1のフレームを取得するように構成されたインターフェースと、第1のフレームを取得した後、装置を第1の受信機モードに配置するように構成された処理システムとを含み、インターフェースはまた、装置が第1の受信機モードにある間、結合チャネルを介して少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを取得するように構成される。
【００１０】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。装置は、概して、結合チャネルを形成する複数のチャネルの各々を介して別個の送信要求(RTS)フレームをワイヤレスノードから取得するように構成されたインターフェースと、複数のチャネルを介して取得された別個のRTSフレームに関係する信号を合成し、合成された信号に基づいてRTSフレーム検出を実行するように構成された処理システムとを含む。
【００１１】
本開示の態様はまた、上記で説明した装置および動作に対応する様々な方法、手段、およびコンピュータプログラム製品を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示のいくつかの態様による例示的なワイヤレス通信ネットワークの図である。
【図２】本開示のいくつかの態様による例示的なアクセスポイントおよび例示的なユーザ端末のブロック図である。
【図３】本開示のいくつかの態様による例示的なフレームフォーマットおよび複数のチャネル上での送信を示す図である。
【図４】本開示のいくつかの態様による例示的なフレームフォーマットおよび複数のチャネル上での送信を示す図である。
【図５】本開示のいくつかの態様による送信デバイスによって実行され得る例示的な動作を示す図である。
【図５Ａ】図5に示す動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図である。
【図６】本開示のいくつかの態様による受信デバイスによって実行され得る例示的な動作を示す図である。
【図６Ａ】図6に示す動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図である。
【図７】本開示の態様による例示的なコールフロー図である。
【図８】本開示のいくつかの態様による受信デバイスによって実行され得る例示的な動作を示す図である。
【図８Ａ】図8に示す動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の態様は、複数のチャネルの各々の中で送信されるチャネル推定トレーニング系列を使用することによって、複数のチャネルを結合させることによって形成された結合チャネルのチャネル推定を実行するための技法を提供する。
【００１４】
本開示の様々な態様が、添付の図面を参照しながら以下でより十分に説明される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化されてよく、本開示全体にわたって提示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が周到で完全になり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように与えられる。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲が、本開示の任意の他の態様とは独立して実施されるにしても、そうした態様と組み合わせられて実施されるにしても、本明細書で開示する本開示の任意の態様を包含することを意図しているものとして、当業者は理解されたい。たとえば、装置は、本明細書に記載する任意の数の態様を使用して実装されてよく、または方法は、そうした態様を使用して実践されてもよい。加えて、本開示の範囲は、本明細書に記載する本開示の様々な態様に加えて、またはそうした態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実践されるような装置または方法を包含するものとする。本明細書で開示する本開示のいかなる態様も、特許請求の範囲の1つまたは複数の要素によって具現化されてよいことを理解されたい。
【００１５】
「例示的」という単語は、本明細書では、「例、事例、または例示として働くこと」を意味するために使用される。「例示的」として本明細書で説明するいかなる態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきでない。
【００１６】
特定の態様が本明細書で説明されるが、これらの態様の多くの変形形態および置換が本開示の範囲内に入る。好ましい態様のいくつかの利益および利点が述べられるが、本開示の範囲は、特定の利益、用途、または目的に限定されるものではない。むしろ、本開示の態様は、様々なワイヤレス技術、システム構成、ネットワーク、および伝送プロトコルに広く適用可能であるものとし、そのうちのいくつかが、図において、また好ましい態様の以下の説明において例として示される。発明を実施するための形態および図面は、限定ではなく本開示の例にすぎず、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される。
【００１７】
例示的なワイヤレス通信システム
本明細書で説明する技法は、直交多重化方式に基づく通信システムを含む様々な広帯域ワイヤレス通信システムに使用され得る。そのような通信システムの例は、空間分割多元接続(SDMA)、時分割多元接続(TDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システムなどを含む。SDMAシステムは、複数のユーザ端末に属するデータを同時に送信するために、異なる方向を十分に利用し得る。TDMAシステムは、複数のユーザ端末が送信信号を異なるタイムスロットに分割することによって同じ周波数チャネルを共有することを可能にし得、各タイムスロットは、異なるユーザ端末に割り当てられる。OFDMAシステムは、システム帯域幅全体を複数の直交サブキャリアに区分する変調技法である直交周波数分割多重(OFDM)を利用する。これらのサブキャリアは、トーン、ビンなどと呼ばれることもある。OFDMでは、各サブキャリアはデータを用いて独立に変調され得る。SC-FDMAシステムは、システム帯域幅にわたって分散されるサブキャリア上で送信するためのインターリーブFDMA(IFDMA)、隣接するサブキャリアのブロック上で送信するための局所化FDMA(LFDMA)、または隣接するサブキャリアの複数のブロック上で送信するための拡張FDMA(EFDMA)を利用し得る。概して、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域において送られ、SC-FDMAでは時間領域において送られる。
【００１８】
本明細書の教示は、様々な有線またはワイヤレスの装置(たとえば、ノード)に組み込まれてよい(たとえば、そうした装置内に実装されるか、またはそうした装置によって実行されてもよい)。いくつかの態様では、本明細書の教示に従って実装されるワイヤレスノードは、アクセスポイントまたはアクセス端末を含んでよい。
【００１９】
アクセスポイント(「AP」)は、ノードB、無線ネットワークコントローラ(「RNC」)、発展型ノードB(eNB)、基地局コントローラ(「BSC」)、トランシーバ基地局(「BTS」)、基地局(「BS」)、トランシーバ機能(「TF」)、無線ルータ、無線トランシーバ、基本サービスセット(「BSS」)、拡張サービスセット(「ESS」)、無線基地局(「RBS」)、または何らかの他の用語を含んでよく、それらとして実装されてよく、またはそれらと呼ばれてもよい。
【００２０】
アクセス端末(「AT」)は、加入者局、加入者ユニット、移動局、リモート局、リモート端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器、ユーザ局、または何らかの他の用語を含んでよく、それらとして実装されてよく、またはそれらと呼ばれてもよい。いくつかの実装形態では、アクセス端末は、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(「SIP」)電話、ワイヤレスローカルループ(「WLL」)局、携帯情報端末(「PDA」)、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、ステーション(「STA」)、またはワイヤレスモデムに接続された何らかの他の好適な処理デバイスを含んでよい。したがって、本明細書で教示する1つまたは複数の態様は、電話(たとえば、セルラーフォンまたはスマートフォン)、コンピュータ(たとえば、ラップトップ)、ポータブル通信デバイス、ポータブルコンピューティングデバイス(たとえば、携帯情報端末)、エンターテインメントデバイス(たとえば、音楽デバイスもしくはビデオデバイス、または衛星ラジオ)、全地球測位システムデバイス、またはワイヤレス媒体もしくは有線媒体を介して通信するように構成されている任意の他の好適なデバイスに組み込まれてよい。いくつかの態様では、ノードはワイヤレスノードである。そのようなワイヤレスノードは、たとえば、有線通信リンクまたはワイヤレス通信リンクを介して、ネットワーク(たとえば、インターネットまたはセルラーネットワークなどのワイドエリアネットワーク)のための、またはネットワークへの接続性を提供し得る。
【００２１】
図1は、アクセスポイントおよびユーザ端末を有する多元接続多入力多出力(MIMO)システム100を示す。簡単のために、1つのアクセスポイント110だけが図1に示される。アクセスポイント110は、一般に、ユーザ端末と通信する固定局であり、基地局または何らかの他の用語として呼ばれることもある。ユーザ端末は、固定またはモバイルであってよく、移動局、ワイヤレスデバイス、または何らかの他の用語として呼ばれることもある。アクセスポイント110は、ダウンリンクおよびアップリンク上で任意の所与の瞬間において1つまたは複数のユーザ端末120と通信し得る。ダウンリンク(すなわち、順方向リンク)は、アクセスポイント110からユーザ端末への通信リンクであり、アップリンク(すなわち、逆方向リンク)は、ユーザ端末からアクセスポイント110への通信リンクである。ユーザ端末はまた、別のユーザ端末とピアツーピアで通信し得る。システムコントローラ130は、アクセスポイントに結合し、アクセスポイントのための協調および制御を行う。
【００２２】
以下の開示の部分は空間分割多元接続(SDMA)を介して通信することが可能なユーザ端末120を説明するが、いくつかの態様の場合、ユーザ端末120はまた、SDMAをサポートしないいくつかのユーザ端末を含んでもよい。したがって、そのような態様の場合、アクセスポイント(AP)110は、SDMAユーザ端末と非SDMAユーザ端末の両方と通信するように構成され得る。この手法は、好都合なことに、より新しいSDMAユーザ端末が適宜導入されることを可能にしながら、より古いバージョンのユーザ端末(「レガシー」ステーション)が企業に配備されたままであることを可能にして、より古いバージョンのユーザ端末の有効寿命を延ばすことができる。
【００２３】
MIMOシステム100は、ダウンリンクおよびアップリンク上でのデータ伝送のために複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを採用する。アクセスポイント110は、Nap個のアンテナが装備され、ダウンリンク送信に対して多入力(MI)を表し、アップリンク送信に対して多出力(MO)を表す。選択されたK個のユーザ端末120のセットは、集合的に、ダウンリンク送信に対して多出力を表し、アップリンク送信に対して多入力を表す。純粋なSDMAの場合、K個のユーザ端末のためのデータシンボルストリームが、いくつかの手段によって、コード、周波数、または時間において多重化されない場合、Nap≧K≧1であることが望まれ得る。TDMA技法、CDMAを用いた様々なコードチャネル、OFDMを用いたサブバンドの独立セットなどを使用してデータシンボルストリームが多重化され得る場合、KはNapよりも大きくてよい。選択された各ユーザ端末は、ユーザ固有のデータをアクセスポイント110へ送信し、かつ/またはユーザ固有のデータをアクセスポイント110から受信する。概して、選択された各ユーザ端末は、1つまたは複数のアンテナ(すなわち、Nut≧1)が装備され得る。選択されたK個のユーザ端末は、同じ数または異なる数のアンテナを有することができる。
【００２４】
MIMOシステム100は、時分割複信(TDD)システムまたは周波数分割複信(FDD)システムであってよい。TDDシステムの場合、ダウンリンクおよびアップリンクは、同じ周波数帯域を共有する。FDDシステムの場合、ダウンリンクおよびアップリンクは異なる周波数帯域を使用する。MIMOシステム100はまた、送信のために単一のキャリアまたは複数のキャリアを利用し得る。各ユーザ端末は、単一のアンテナが装備されてよく(たとえば、コストダウンを保持するために)、または複数のアンテナが装備されてもよい(たとえば、追加のコストがサポートされ得る場合)。送信/受信を異なるタイムスロットに分割し各タイムスロットが異なるユーザ端末120に割り当てられることによってユーザ端末120が同じ周波数チャネルを共有する場合、MIMOシステム100はまた、TDMAシステムであり得る。
【００２５】
図2は、MIMOシステム100におけるアクセスポイント110ならびに2つのユーザ端末120mおよび120xのブロック図を示す。アクセスポイント110は、Nt個のアンテナ224a〜224tが装備される。ユーザ端末120mは、Nut,m個のアンテナ252ma〜252muが装備され、ユーザ端末120xは、Nut,x個のアンテナ252xa〜252xuが装備される。アクセスポイント110は、ダウンリンク用の送信エンティティおよびアップリンク用の受信エンティティである。各ユーザ端末120は、アップリンク用の送信エンティティおよびダウンリンク用の受信エンティティである。本明細書で使用するとき、「送信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを送信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスであり、「受信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを受信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスである。以下の説明では、下付き文字「dn」はダウンリンクを表し、下付き文字「up」はアップリンクを表し、Nup個のユーザ端末がアップリンク上の同時送信のために選択され、Ndn個のユーザ端末がダウンリンク上の同時送信のために選択され、NupはNdnに等しくてよく、または等しくなくてもよく、NupおよびNdnは静的な値であってよく、またはスケジューリング区間ごとに変化してもよい。ビームステアリングまたはいくつかの他の空間処理技法が、アクセスポイントおよびユーザ端末において使用され得る。
【００２６】
アップリンク上で、アップリンク送信のために選択された各ユーザ端末120において、TXデータプロセッサ288は、データソース286からトラフィックデータを受信し、コントローラ280から制御データを受信する。TXデータプロセッサ288は、ユーザ端末のために選択されたレートに関連するコーディングおよび変調方式に基づいてユーザ端末のためのトラフィックデータを処理(たとえば、符号化、インターリーブ、および変調)し、データシンボルストリームを提供する。TX空間プロセッサ290は、データシンボルストリームに空間処理を実行し、Nut,m個の送信シンボルストリームをNut,m個のアンテナに提供する。トランシーバ254の各送信機ユニット(TMTR)は、アップリンク信号を生成するために、それぞれの送信シンボルストリームを受信および処理(たとえば、アナログ変換、増幅、フィルタ処理、および周波数アップコンバート)する。トランシーバ254のNut,m個の送信機ユニットは、Nut,m個のアンテナ252からアクセスポイント110への送信のためにNut,m個のアップリンク信号を提供する。
【００２７】
Nup個のユーザ端末は、アップリンク上での同時送信のためにスケジュールされ得る。これらのユーザ端末の各々は、Nup個のユーザ端末のデータシンボルストリームに空間処理を実行し、Nup個のユーザ端末の送信シンボルストリームのセットを、アップリンク上でアクセスポイント110へ送信する。
【００２８】
アクセスポイント110において、Nap個のアンテナ224a〜224apは、アップリンク上で送信するすべてのNup個のユーザ端末からアップリンク信号を受信する。各アンテナ224は、受信信号をトランシーバ222のそれぞれの受信機ユニット(RCVR)に提供する。トランシーバ222の各受信機ユニットは、トランシーバ254の送信機ユニットによって実行された処理と相補的な処理を実行し、受信シンボルストリームを提供する。RX空間プロセッサ240は、トランシーバ222のNap個の受信機ユニットからのNap個の受信シンボルストリームに受信機空間処理を実行し、Nup個の復元されたアップリンクデータシンボルストリームを提供する。受信機空間処理は、チャネル相関行列反転(CCMI)、最小平均2乗誤差(MMSE)、ソフト干渉消去(SIC)、またはいくつかの他の技法に従って実行される。復元された各アップリンクデータシンボルストリームは、それぞれのユーザ端末によって送信されたデータシンボルストリームの推定値である。RXデータプロセッサ242は、そのストリームのために使用されたレートに従って、復元された各アップリンクデータシンボルストリームを処理(たとえば、復調、デインターリーブ、および復号)して、復号データを取得する。ユーザ端末ごとの復号データは、記憶のためにデータシンク244に、かつ/またはさらなる処理のためにコントローラ230に提供され得る。
【００２９】
ダウンリンク上で、アクセスポイント110において、TXデータプロセッサ210は、ダウンリンク送信のためにスケジュールされたNdn個のユーザ端末用のデータソース208からトラフィックデータを受信し、コントローラ230から制御データを受信し、場合によってはスケジューラ234から他のデータを受信する。様々なタイプのデータが、異なるトランスポートチャネル上で送られてよい。TXデータプロセッサ210は、そのユーザ端末のために選択されたレートに基づいてユーザ端末ごとにトラフィックデータを処理(たとえば、符号化、インターリーブ、および変調)する。TXデータプロセッサ210は、Ndn個のユーザ端末用のNdn個のダウンリンクデータシンボルストリームを提供する。TX空間プロセッサ220は、Ndn個のダウンリンクデータシンボルストリームに空間処理(本開示で説明するようなプリコーディングまたはビームフォーミングなど)を実行し、Nap個の送信シンボルストリームをNap個のアンテナ224に提供する。トランシーバ222の各送信機ユニットは、それぞれの送信シンボルストリームを受信および処理して、ダウンリンク信号を生成する。トランシーバ222のNap個の送信機ユニットは、Nap個のアンテナ224からユーザ端末への送信のためにNap個のダウンリンク信号を提供する。
【００３０】
各ユーザ端末120において、Nut,m個のアンテナ252は、アクセスポイント110からNap個のダウンリンク信号を受信する。トランシーバ254の各受信機ユニットは、関連するアンテナ252からの受信信号を処理し、受信シンボルストリームを提供する。RX空間プロセッサ260は、トランシーバ254のNut,m個の受信機ユニットからのNut,m個の受信シンボルストリームに受信機空間処理を実行し、ユーザ端末のための復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを提供する。受信機空間処理は、CCMI、MMSE、またはいくつかの他の技法に従って実行される。RXデータプロセッサ270は、復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを処理(たとえば、復調、デインターリーブ、および復号)して、ユーザ端末のための復号データを取得する。
【００３１】
各ユーザ端末120において、チャネル推定器278は、ダウンリンクチャネル応答を推定し、チャネル利得推定値、SNR推定値、雑音分散などを含み得るダウンリンクチャネル推定値を提供する。同様に、チャネル推定器228は、アップリンクチャネル応答を推定し、アップリンクチャネル推定値を提供する。ユーザ端末ごとのコントローラ280は、通常、ユーザ端末用の空間フィルタ行列を、そのユーザ端末についてのダウンリンクチャネル応答行列Hdn,mに基づいて導出する。コントローラ230は、アクセスポイント110用の空間フィルタ行列を、実効アップリンクチャネル応答行列Hup,effに基づいて導出する。ユーザ端末ごとのコントローラ280は、フィードバック情報(たとえば、ダウンリンクおよび/またはアップリンク固有ベクトル、固有値、SNR推定値など)をアクセスポイント110へ送ってもよい。コントローラ230および280はまた、それぞれ、アクセスポイント110およびユーザ端末120における様々な処理ユニットの動作を制御する。
【００３２】
図1および図2に示すように、1つまたは複数のユーザ端末120は、本明細書で説明するような(たとえば、図3A〜図4に示す例示的なフォーマットのうちの1つによる)プリアンブルフォーマットを有する1つまたは複数の高効率WLAN(HEW:High Efficiency WLAN)パケット150を、たとえば、UL MU-MIMO送信の一部として、アクセスポイント110へ送り得る。各HEWパケット150は、1つまたは複数(たとえば、最大4つ)の空間ストリームのセット上で送信され得る。
【００３３】
HEWパケット150は、ユーザ端末120においてパケット生成ユニット287によって生成され得る。パケット生成ユニット287は、TXデータプロセッサ288、コントローラ280、および/またはデータソース286の中などの、ユーザ端末120の処理システムの中に実装され得る。
【００３４】
UL送信の後、HEWパケット150は、アクセスポイント110においてパケット処理ユニット243によって処理(たとえば、復号および解釈)され得る。パケット処理ユニット243は、RX空間プロセッサ240、RXデータプロセッサ242、またはコントローラ230の中などの、アクセスポイント110の処理システムの中に実装され得る。パケット処理ユニット243は、(たとえば、IEEE802.11規格への補正書の受信パケットが準拠する)パケットタイプに基づいて、受信パケットを様々に処理し得る。たとえば、パケット処理ユニット243は、IEEE802.11 HEW規格に基づいてHEWパケット150を処理し得るが、レガシーパケット(たとえば、IEEE802.11a/b/gに準拠するパケット)を、それに関連する規格補正書に従って異なる方式で解釈し得る。
【００３５】
上記で説明したように、60GHz帯における動作により、より低い周波数と比較して、より小型のアンテナの使用が可能になり得る。60GHz帯辺りの電波は、大気減衰が比較的大きいが、より大きい自由空間損失は、たとえば、フェーズドアレイをなして配置された、多くの小型アンテナを使用することによって補償され得る。
【００３６】
フェーズドアレイを使用すると、複数のアンテナは、所望の方向で進行するコヒーレントビームを形成するように協調させられ得る。この方向を変化させるように、電界が回転させられてよい。結果として生じる送信は、電界に基づいて偏波させられる。受信機はまた、変化する送信極性に一致するように適応できるか、または変化する送信極性に適応できる、アンテナを含み得る。
【００３７】
本開示の態様は、結合チャネルを使用する通信のための技法を提供する。技法は、たとえば、複数のチャネル(たとえば、2重/3重/4重の802.11バンド)上で指向性送信できるステーションがレガシーデバイス(たとえば、単一のバンドの中でしか通信できないデバイス)と共存するシステムにおいて使用され得る。
【００３８】
1つの手法は、マルチチャネルに重複するすべての単一チャネルの中でプリアンブル情報(たとえば、プリアンブル、系列(たとえば、チャネル推定系列)、およびステーションがマルチチャネルデータを送信する前に送られるデータ)を送ることである。マルチチャネル上での動作を可能にするためにいくつかの推定が使用されるので、STAは、概して、2重チャネル(それぞれ、802.11nおよび802.11acにおいて、HT-STFおよびVHT-STF、ならびにHT-LTFおよびVHT-LTFと呼ばれる)を使用して、追加のプリアンブル、系列(たとえば、チャネル推定系列)、およびヘッダデータを送る。
【００３９】
場合によっては、複数のチャネルの各々におけるチャネル推定トレーニング系列は、ゴレイ系列としての系列を含み得る。場合によっては、チャネル推定トレーニング系列は、コードの相補系列を含み得る。
【００４０】
図3は、MIMOまたはチャネルボンディングを用いない送信のために使用され得る例示的なプリアンブル構造を示す。図示したように、プリアンブル構造は、いくつかのレガシー(たとえば、IEEE802.11ad)プリアンブル機能を維持し得る。たとえば、図示したように、プリアンブル構造は、レガシーショートトレーニングフィールド(L-STF)、チャネル推定情報(たとえば、レガシーチャネル推定フィールド(L-CEF)の中のチャネル推定系列)、およびレガシーヘッダ情報を含み得る。いくつかのレガシープリアンブル機能を維持することにより、(レガシーデバイスおよび非レガシーデバイスによる)より良好な衝突保護が可能になり得る。
【００４１】
図示したように、プリアンブル構造は、追加として、たとえば、新たなモードを可能にするために、拡張ヘッダ情報を含み得る。ヘッダ情報は、データを復調するために使用される情報を含んでよく、ヘッダ情報は、レンジの中のすべてのステーションによって復調され得る。拡張ヘッダは、受信局のためだけに使用される追加情報を含み得る。
【００４２】
図4に示すように、チャネルボンディングを用いて送信されるフレームのために、類似の構造が利用され得る。この場合、レガシープリアンブルは、L-STF、L-CEF、およびレガシーヘッダを含み得、拡張ヘッダとその後に続く(チャネルボンディングに起因して)より広いチャネルのSTFおよびCEFを用いて、各チャネル上で送信され得る。ヘッダに後続するSTFおよびCEFは、新たな(たとえば、非レガシーの)系列であってよい。図示したように、チャネル推定系列は各チャネル上で送信され得、チャネル推定系列はチャネル間のギャップの中で送信される必要がない。
【００４３】
上述のように、802.11ay規格は、MIMOやチャネルボンディング/チャネルアグリゲーションなどの方法を使用することによって、60GHzにおける物理レイヤ(PHY)スループットを高める。概して、チャネルボンディングとチャネルアグリゲーションとの間の差異は、チャネルボンディングではより広いチャネルが作成されるが、チャネルアグリゲーションでは複数の規格帯域幅チャネルが一緒に使用されることである。
【００４４】
EDMG用のパケット構造は、通常、プリアンブル(L-STF、L-CEF)、互換性のためのレガシーヘッダ、EDMG-Aヘッダ(拡張DMG)、EDMGトレーニングフィールド(EDMG STF、EDMG CEF)、および次いでEDMG(11ay変調)データを含む。EDMGフレームのほとんどは、フレームの末尾においてTRNフィールドを含み得る。これらのTRNフィールドは、結合チャネルの各々において、または完全な結合帯域幅において、別個に送信され得る。
【００４５】
規格はまた、たとえば、最大8本の空間ストリームのMIMO構成、およびアグリゲーションにおいて最大4つのチャネルをサポートする。理論上、これらの空間ストリームの各々は、MCS(変調およびコーディング方式)が異なってよい。場合によっては、EDMG-Aヘッダは、機能を示すための112ビットを有し、機能の多くは、異なる空間ストリーム用のMCSをシグナリングすること以外の目的のために必要とされる。したがって、異なるMIMOストリームおよびアグリゲーションにおける異なるチャネルに対するMCSを、効率的な方法でどのように示すのかということに、課題が提示される。
【００４６】
規格はまた、たとえば、最大8本の空間ストリームのMIMO構成、すなわち、SU-MIMOおよびMU-MIMO、ならびにアグリゲーションにおける最大4つのチャネルをサポートする。この場合、TRNフィールドは、SISOモードにおいて送信されるときに各送信チェーンから、またはMIMOモードにおいてすべての送信チェーンから送信される直交ゴレイ系列を使用することによって、連続的に送信され得る。
【００４７】
60GHzのような高周波(たとえば、mmWave)通信システム(たとえば、802.11adおよび802.11ay)では、通信はビームフォーミング(BF)に基づき、良好なリンクを達成するために両側においてフェーズドアレイを使用する。上記で説明したように、ビームフォーミング(BF)とは、概して、送信アンテナ設定および/または受信アンテナ設定を調整して、後続の通信に対して所望のリンクバジェットを達成するために、1対のSTAによって使用されるメカニズムを指す。
【００４８】
BFトレーニングは、通常、セクタスイープとその後に続くビーム改善フェーズ(BRP:beam refining phase)を使用する、ステーション(この例では、STA1およびSTA2)間でのBFトレーニングフレーム送信の双方向シーケンスを伴う。たとえば、APまたは非AP STAは、初期リンクを確立するためにそのようなプロシージャを開始し得る。セクタスイープ中、各送信は、フレームの中で識別された(いくらかの幅の指向性ビームをカバーする)異なるセクタを使用して送られ、各STAが送信と受信の両方に対して適切なアンテナシステム設定を決定することを可能にするために、必要なシグナリングを行う。
【００４９】
チャネルボンディングに対してスループットを高めるための例示的な技法
本開示の態様は、結合チャネルを使用する通信に対してスループットを高める助けとなり得る技法を提供する。技法は、たとえば、複数のチャネル(たとえば、2重/3重/4重の802.11バンド)上で送信できるステーションがレガシーデバイス(たとえば、単一のバンドの中でしか通信できないデバイス)と共存するシステムにおいて使用され得る。
【００５０】
mmWaveにおいて動作するチャネルボンディングデバイスの場合、アンテナアレイは極めて大きくてよい。トレーニングは、通常、何らかの方向からの送信を受信するのに最適な(受信)アンテナ構成を識別するために実行される。このトレーニングは、従来は単一のチャネルのみを使用して実行され、受信アンテナは、指向性モードではなくオムニ指向性(オムニ)モードにある。このようにして、トレーニングのリンクバジェットが最大にされてよく、トレーニング結果は最適に近くなり得る。
【００５１】
チャネルボンディングを用いて動作するとき、時々、すべての結合チャネルにわたってRTSおよび次いでCTSを送るための要件があり得る。この交換は一般的な2つの目的を果たす。第1に、このことは、干渉を回避するためにすべての結合チャネルに対する送信機会(TXOP)を設定する(デバイスに通知する)。第2に、RTSは、RTSの発信源の方向に受信アンテナを向ける。この第2の結果は、STAがすべての方向からの通信を受信できるために使用され得る。
【００５２】
あいにく、各チャネル上のRTSは単一のチャネルと比較すると送信電力が低減されるので、上述の交換は悪化することがある。受信機がオムニモードにおいて単一のチャネル上で待つので、受信機は、このRTSを逃す(検出しない)ことがある。その結果、有向モードで動作するとき、リンクバジェットに関してチャネルボンディングが利用可能であり得ても、チャネルボンディングは使用されないことがある。
【００５３】
本開示の態様は、これらの問題に対処する助けとなり得る技法を提供し、その結果、結合チャネルを使用する通信に対してスループットを高める助けとなり得る。
【００５４】
本開示のいくつかの態様によれば、送信機は、(現在、オムニモードにある)受信機が有向モードに切り替わるべきであることを示すために、RTSの前にフレームを送ってよい。受信機は、次いで、有向モードにあるとき、結合チャネルを介してRTSを受信し得る。有向(すなわち、指向性)モードでは、受信機アンテナ構成は、たとえば、RTSの前に送られるフレームに基づいて決定されるような、適切な方向での受信にとって最適化され得る。
【００５５】
図5は、本開示の態様による送信装置(送信機)によって実行され得る例示的な動作500を示す。送信装置は、任意の好適なタイプのワイヤレスノードであってよい。
【００５６】
動作500は、502において、ワイヤレスノードの受信アンテナ構成を調整するようにワイヤレスノードに要求する第1のフレームを生成することによって開始する。第1の受信機モードは、ワイヤレスノードが特定の方向からの送信の受信を向上させるように受信アンテナ構成を調整する、指向性受信機モードに相当し得るが、従来の受信機は、通常、すべての後続の結合チャネルの中で受信できるように、それらの動作可能な帯域幅を拡大する。504において、送信機は、結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介したワイヤレスノードへの送信のために、第1のフレームを出力する。506において、送信機は、ワイヤレスノードへ送信するために、少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを生成する。508において、送信機は、結合チャネルを介したワイヤレスノードへの送信のために、少なくとも1つのRTSフレームを出力する。
【００５７】
図6は、本開示の態様による受信装置(受信機)によって実行され得る例示的な動作600を示す。受信装置は、たとえば、上記で説明した動作500を実行する送信デバイスからフレームを受信する、任意の好適なタイプのワイヤレスノードであってよい。
【００５８】
動作600は、602において、結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの少なくとも1つを介して第1のフレームを取得することによって開始する。604において、受信機は、第1のフレームを取得した後、第1の受信機モードに配置される。606において、受信機は、装置が第1の受信機モードにある間、結合チャネルを介して少なくとも1つの送信要求(RTS)フレームを取得する。
【００５９】
図7は、送信デバイスおよび受信デバイスが、上記で説明した動作500および600を実行することを示す、例示的なコールフロー図700を示す。図示したように、送信機は、受信機がオムニ指向性受信モードから指向性モードに切り替わることを可能にするために、RTSフレームを送信する前に第1のフレームを送り得る。受信機は、次いで、指向性モードでRTSフレームを処理し得る。
【００６０】
場合によっては、第1のフレームは、複数のチャネルのうちの単一のチャネルを介して取得され得る。少なくとも1つのRTSフレームは、複数のチャネルの各々を介して取得される別個のRTSフレームを含み得る。場合によっては、第1のフレームは管理フレームであってよい。場合によっては、そのタイプの第1のフレームは、受信機を第1の受信機モードに配置させ得る。場合によっては、第1のフレームのビットまたはフィールドが、受信機を第1の受信機モードに配置させ得る。場合によっては、受信機は、少なくとも1つのRTSフレームを取得した後、装置の受信アンテナ構成を調整し得る。
【００６１】
場合によっては、第1のフレームは、1次チャネルと呼ばれることがある合意した単一のチャネルを介して送られ得る。
【００６２】
いくつかの態様によれば、送信機は、各チャネル上で複製RTSフレームを送り得る。そのような態様によれば、受信機は、RTSフレーム検出を実行するために、チャネルの各々の上で受信された対応する信号を非線形に合成し得る。この合成は、各複製RTSフレームの低減された電力を補償する助けとなり得、第1のフレームの使用を回避する。
【００６３】
図8は、本開示の態様による受信装置(受信機)によって実行され得る例示的な動作800を示す。受信装置は、たとえば、上記で説明したように、複製RTSフレームを受信する、任意の好適なタイプのワイヤレスノードであってよい。
【００６４】
動作800は、802において、結合チャネルを形成する複数のチャネルのうちの2つ以上を介して、送信要求(RTS)フレームに関係する信号をワイヤレスノードから取得することによって開始する。804において、受信機は、RTSフレームに関係する信号を合成する。806において、受信機は、合成された信号に基づいてRTSフレーム検出を実行する。
【００６５】
場合によっては、各チャネルを介して取得されるRTSフレームは、別のチャネルを介して取得されるRTSフレームの複製である。場合によっては、合成することは、取得されるRTSフレームに関連する対数尤度比(LLR)を合成することを伴い得る。もう1つの場合、たとえば、合成することは、取得されるRTSフレームに関連する前方誤り訂正(FEC)復号の前に対数尤度比(LLR)を合成することを含み得る。場合によっては、受信機は、複数のチャネルの各々に対してチャネル推定を実行し得、チャネル推定に基づいてRTSフレーム検出を実行し得る。場合によっては、受信機は、RTSフレームを取得した後、装置の受信アンテナ構成を調整し得る。1つまたは複数の例によれば、少なくとも1つのRTSフレームを取得した後に装置の受信アンテナ構成を調整することは、1つまたは複数の他の要素によって行われてよい。場合によっては、時間追跡、位相追跡、または周波数追跡のうちの少なくとも1つが、複数のチャネルのうちの1つまたは複数の上で一緒に行われてよく、そのような場合、RTSフレーム検出は、合成された時間追跡、位相追跡、または周波数追跡に基づいて実行され得る。
【００６６】
上述のように、RTSフレームは、様々な目的を果たし得る。たとえば、受信デバイスは、すべての結合チャネルのための送信機会(TXOP)を決定し得る。したがって、受信デバイスは、それが予定受信者でない場合、(たとえば、干渉を回避するために)結合チャネルを回避し得る。加えて、RTSは、受信デバイスの受信アンテナをRTSの発信源の方向に向ける助けとなり得る。このことは、受信デバイスがすべての方向からの通信を受信できる助けとなり得る。
【００６７】
上記で説明した方法の様々な動作は、対応する機能を実行することが可能な任意の好適な手段によって実行され得る。手段は、限定はしないが、回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、またはプロセッサを含む、様々なハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素および/またはモジュールを含んでよい。概して、図に示される動作がある場合、それらの動作は、同様の番号を付された対応する同等のミーンズプラスファンクション構成要素を有してよい。たとえば、図5、図6、および図8に示す動作500、600、および800が図5A、図6A、および図8Aに示す手段500A、600A、および800Aに対応してよい。
【００６８】
たとえば、送信するための手段(または、送信のために出力するための手段)は、図2に示す送信機(たとえば、トランシーバ222の送信機ユニット)および/もしくはアクセスポイント110のアンテナ224、またはトランシーバ254の送信機ユニットおよび/もしくはユーザ端末120のアンテナ252を含み得る。受信するための手段(または、取得するための手段)は、図2に示す受信機(たとえば、トランシーバ222の受信機ユニット)および/もしくはアクセスポイント110のアンテナ224、またはトランシーバ254の受信機ユニットおよび/もしくはユーザ端末120のアンテナ252を含み得る。処理するための手段、生成するための手段、周波数オフセット調整を実行するための手段、または決定するための手段は、処理システムを含んでよく、処理システムは、図2に示すアクセスポイント110のRXデータプロセッサ242、TXデータプロセッサ210、TX空間プロセッサ220、および/もしくはコントローラ230、またはユーザ端末120のRXデータプロセッサ270、TXデータプロセッサ288、TX空間プロセッサ290、および/もしくはコントローラ280などの、1つまたは複数のプロセッサを含み得る。
【００６９】
場合によっては、実際にフレームを送信するのではなく、デバイスは、送信のためにフレームを出力するためのインターフェース(出力するための手段)を有してよい。たとえば、プロセッサは、送信のために無線周波数(RF)フロントエンドへバスインターフェースを介してフレームを出力してよい。同様に、実際にフレームを受信するのではなく、デバイスは、別のデバイスから受信されたフレームを取得するためのインターフェース(取得するための手段)を有してよい。たとえば、プロセッサは、受信のためにRFフロントエンドからバスインターフェースを介してフレームを取得(または、受信)してよい。
【００７０】
配置するための手段、合成するための手段、およびRTSフレーム検出を実行するための手段は、たとえば、上記で説明したプロセッサのいずれかに相当し得る。
【００７１】
本明細書で使用する「決定すること」という用語は、多種多様なアクションを包含する。たとえば、「決定すること」は、計算すること、算出すること、処理すること、導出すること、調査すること、ルックアップすること(たとえば、表、データベース、または別のデータ構造の中でルックアップすること)、確認することなどを含み得る。また、「決定すること」は、受信すること(たとえば、情報を受信すること)、アクセスすること(たとえば、メモリの中のデータにアクセスすること)などを含み得る。また、「決定すること」は、解決すること、選択すること、選ぶこと、確立することなどを含み得る。
【００７２】
本明細書で使用するとき、項目の列挙「のうちの少なくとも1つ」に言及する句は、単一のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、a-b、a-c、b-c、およびa-b-c、ならびに複数の同じ要素を用いた任意の組合せ(たとえば、a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c、およびc-c-c、またはa、b、およびcの任意の他の順序)をカバーするものとする。
【００７３】
本開示に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス(PLD)、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、代替として、プロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装されてもよい。
【００７４】
本開示に関して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはその2つの組合せにおいて具現化され得る。ソフトウェアモジュールは、当技術分野で既知の任意の形態の記憶媒体の中に存在し得る。使用され得る記憶媒体のいくつかの例は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROMなどを含む。ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または多数の命令を含んでよく、いくつかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラム間で、また複数の記憶媒体にわたって分散されてよい。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合されてよい。代替として、記憶媒体はプロセッサと一体化されてもよい。
【００７５】
本明細書で開示した方法は、説明した方法を実現するための1つまたは複数のステップまたはアクションを含む。方法ステップおよび/または方法アクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに入れ替えてよい。言い換えれば、ステップまたはアクションの特定の順序が規定されない限り、特定のステップおよび/またはアクションの順序および/または使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく変更されてよい。
【００７６】
説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ハードウェアで実装される場合、例示的なハードウェア構成は、ワイヤレスノードの中の処理システムを含み得る。処理システムは、バスアーキテクチャを用いて実装され得る。バスは、処理システムの特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含んでよい。バスは、プロセッサ、機械可読媒体、およびバスインターフェースを含む様々な回路を互いにリンクし得る。バスインターフェースは、バスを介して、とりわけ、処理システムにネットワークアダプタを接続するために使用され得る。ネットワークアダプタは、PHY層の信号処理機能を実施するために使用され得る。ユーザ端末120(図1参照)の場合、ユーザインターフェース(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、マウス、ジョイスティックなど)も、バスに接続され得る。バスはまた、当技術分野でよく知られており、したがって、これ以上説明することはない、タイミングソース、周辺装置、電圧調整器、電力管理回路などの、様々な他の回路をリンクし得る。
【００７７】
プロセッサは、機械可読媒体に記憶されたソフトウェアの実行を含む、バスおよび一般的な処理を管理する役割を担い得る。プロセッサは、1つまたは複数の汎用プロセッサおよび/または専用プロセッサを用いて実装され得る。例は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、DSPプロセッサ、およびソフトウェアを実行できる他の回路を含む。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはその他の名称で呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、データ、またはそれらの任意の組合せを意味するように広く解釈されるべきである。機械可読媒体は、例として、RAM(ランダムアクセスメモリ)、フラッシュメモリ、ROM(読取り専用メモリ)、PROM(プログラマブル読取り専用メモリ)、EPROM(消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、EEPROM(電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、もしくは任意の他の好適な記憶媒体、またはそれらの任意の組合せを含み得る。機械可読媒体は、コンピュータプログラム製品に組み入れられてよい。コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を含んでよい。
【００７８】
ハードウェア実装形態では、機械可読媒体は、プロセッサとは別個の処理システムの一部であってよい。ただし、当業者が容易に理解するように、機械可読媒体またはその任意の部分は、処理システムの外部にあってよい。例として、機械可読媒体は、伝送線路、データによって変調された搬送波、および/またはワイヤレスノードとは別個のコンピュータ製品を含んでよく、それらのすべてが、プロセッサによってバスインターフェースを通じてアクセスされ得る。代替または追加として、機械可読媒体またはその任意の部分は、キャッシュおよび/または汎用レジスタファイルを有し得る場合のようなプロセッサに統合され得る。
【００７９】
処理システムは、すべてが外部バスアーキテクチャを通じて他のサポート回路と互いにリンクされる、プロセッサ機能を提供する1つまたは複数のマイクロプロセッサと、機械可読媒体の少なくとも一部分を提供する外部メモリとを有する汎用処理システムとして構成され得る。代替として、処理システムは、プロセッサを有するASIC(特定用途向け集積回路)、バスインターフェース、ユーザインターフェース(アクセス端末の場合)、サポート回路、単一のチップに統合された機械可読媒体の少なくとも一部分を用いて、あるいは1つまたは複数のFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、PLD(プログラマブル論理デバイス)、コントローラ、ステートマシン、ゲート論理、個別ハードウェア構成要素、もしくは任意の他の好適な回路、または本開示全体にわたって説明した様々な機能を実行できる回路の任意の組合せを用いて実装され得る。当業者は、特定の適用例およびシステム全体に課せられた全体的な設計制約に応じて処理システムについて説明した機能を最良に実装する方法を認識するであろう。
【００８０】
機械可読媒体は、いくつかのソフトウェアモジュールを含んでよい。ソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行されたとき、処理システムに様々な機能を実行させる命令を含む。ソフトウェアモジュールは、送信モジュールおよび受信モジュールを含んでよい。各ソフトウェアモジュールは、単一の記憶デバイスの中に常駐してよく、または複数の記憶デバイスにわたって分散されてもよい。例として、ソフトウェアモジュールは、トリガイベントが発生したとき、ハードドライブからRAMの中にロードされ得る。ソフトウェアモジュールの実行中、プロセッサは、アクセス速度を高めるために、命令のうちのいくつかをキャッシュにロードし得る。1つまたは複数のキャッシュラインが、次いで、プロセッサが実行するために汎用レジスタファイルにロードされ得る。以下でソフトウェアモジュールの機能に言及するとき、そのソフトウェアモジュールからの命令を実行したとき、そのような機能がプロセッサによって実施されることが理解されよう。
【００８１】
ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されてよく、またはコンピュータ可読媒体を介して送信されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であってよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気記憶デバイス、またはプログラムコードを命令もしくはデータ構造の形態で搬送もしくは記憶するために使用され得るとともに、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体を備えることができる。また、任意の接続も厳密にはコンピュータ可読媒体と呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線(IR)、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)、およびブルーレイ(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。したがって、いくつかの態様では、コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、有形媒体)を備えてよい。加えて、他の態様の場合、コンピュータ可読媒体は、一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、信号)を備えてよい。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるものとする。
【００８２】
したがって、いくつかの態様は、本明細書で提示した動作を実施するためのコンピュータプログラム製品を備えてよい。たとえば、そのようなコンピュータプログラム製品は、命令がその上に記憶(および/または、符号化)されたコンピュータ可読媒体を備えてよく、命令は、本明細書で説明した動作を実施するように1つまたは複数のプロセッサによって実行可能である。いくつかの態様の場合、コンピュータプログラム製品はパッケージング材料を含んでよい。
【００８３】
さらに、本明細書で説明した方法および技法を実施するためのモジュールおよび/または他の適切な手段が、適用可能な場合、ユーザ端末および/もしくは基地局によってダウンロードされ、かつ/または他の方法で取得され得ることを諒解されたい。たとえば、そのようなデバイスは、本明細書で説明した方法を実行するための手段の転送を容易にするために、サーバに結合され得る。代替として、本明細書で説明した様々な方法は、ユーザ端末および/または基地局が記憶手段をデバイスに結合または提供すると様々な方法を取得できるように、記憶手段(たとえば、RAM、ROM、コンパクトディスク(CD)またはフロッピー(登録商標)ディスクなどの物理的記憶媒体など)を介して提供され得る。その上、本明細書で説明した方法および技法をデバイスに提供するための任意の他の好適な技法が利用され得る。
【００８４】
特許請求の範囲が、上記で例示した正確な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。特許請求の範囲から逸脱することなく、上記で説明した方法および装置の構成、動作、および詳細において様々な修正、変更、および変形が行われてよい。
【符号の説明】
【００８５】
100  多元接続多入力多出力(MIMO)システム、MIMOシステム
110  アクセスポイント(AP)
120  ユーザ端末
130  システムコントローラ
150  高効率WLAN(HEW)パケット
208  データソース
210  TXデータプロセッサ
220  TX空間プロセッサ
222  トランシーバ
224  アンテナ
228  チャネル推定器
230  コントローラ
232  メモリ
234  スケジューラ
240  RX空間プロセッサ
242  RXデータプロセッサ
243  パケット処理ユニット
244  データシンク
252  アンテナ
254  トランシーバ
260  RX空間プロセッサ
270  RXデータプロセッサ
272  データシンク
278  チャネル推定器
280  コントローラ
282  メモリ
286  データソース
287  パケット生成ユニット
288  TXデータプロセッサ
290  TX空間プロセッサ
500  動作
500A  手段
600  動作
600A  手段
800  動作
800A  手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【国際調査報告】
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