(57)【要約】【課題】高効率ＷＬＡＮのための応答時間緩和を提供する。【解決手段】本開示の態様は、ショートフレーム間隔区間を変更することなく増加したシンボル長を有する長さが拡張されたフレームに対する応答を生成するための技法に関する。いくつかの態様によれば、長さが拡張されたフレームを送信するための方法は、一般に、機能の第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを生成するステップであって、パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、パケットが第1の部分の後にパディングシンボルを含む、ステップと、送信のための生成されたパケットを出力するステップとを含む。【選択図】図６
2018196154.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、
機能の第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを生成することであって、前記パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成された前記パケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、前記パケットが、前記第2の部分の後に続く前記第1の部分の後に、1つまたは複数のパディングシンボルを含む、こと
を行うように構成された処理システムと、
送信のための前記生成されたパケットを出力するように構成された送信インターフェースと
を備え、
前記処理システムは、前記生成されたパケットの送信後の期待時間内に受信される応答パケットの少なくともプリアンブルを処理し、前記生成されたパケットの送信後の前記期待時間内に前記応答パケットの残りを受信する必要なしに前記応答パケットの前記少なくともプリアンブルが受信された後に前記応答パケットの前記残りを処理するようにさらに構成される、装置。
【請求項２】
前記パケットは、前記パディングシンボルが前記パケットに含まれるという指示を有する、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記1つまたは複数のパディングシンボルが、前記第2の部分と比較して増加したサイクリックプレフィックスを有する単一のパディングシンボルを備える、請求項1に記載の装置。
【請求項４】
前記処理システムが、変調およびコーディング方法(MCS)タイプの特定のセット、空間ストリームの特定のセット、または前記パケット内の特定の量のデータを使用して送信されるべきパケットのためだけにパディングシンボルを生成するように構成される、請求項1に記載の装置。
【請求項５】
前記送信インターフェースに結合されるアンテナであって、前記パケットが前記アンテナを介して送信され、前記装置がアクセスポイントとして構成される、請求項1に記載の装置。
【請求項６】
ワイヤレス通信のための装置であって、
機能の第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを取得するように構成された受信インターフェースであって、前記パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成された前記パケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、前記パケットが、前記第2の部分の後に続く前記第1の部分の後に、1つまたは複数のパディングシンボルを含む、受信インターフェースと、
前記装置が完全なパケットの受信を完了する前に前記パケットの前記第1の部分を処理し始め、前記完全なパケットの受信後の期待時間内に応答パケットの少なくともプリアングルの送信のために前記応答パケットの前記プリアンブルを生成し、前記応答パケットの前記少なくともプリアンブルが送信されている間に前記パケットを処理することを継続し、前記応答パケットの残りを生成するように構成された処理システムと
を備える、装置。
【請求項７】
前記処理システムが、前記パケット内の指示に基づいて前記パディングシンボルの存在を判定するように構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
前記1つまたは複数のパディングシンボルが、前記第2の部分と比較して増加したサイクリックプレフィックスを有する単一のパディングシンボルを備える、請求項6に記載の装置。
【請求項９】
前記パディングシンボルが、ネットワーク管理またはスケジューリングの情報を備え、
前記処理システムが、送信のためのパケットを生成するか、または受信されたパケットを処理する際に前記ネットワーク管理またはスケジューリングの情報を使用するように構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項１０】
前記処理システムが、
1つまたは複数の到来経路の位相差を判定することと、
前記判定された位相差に基づいて前記パケットの発射角を推定することと
を行うようにさらに構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項１１】
前記処理システムが、
様々な受信アンテナ間の位相差を判定することと、
前記判定された位相差に基づいて前記パケットの到来角を推定することと
を行うようにさらに構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項１２】
前記処理システムが、
パケットの終了タイミングを計算するためにチャネルインパルス応答を推定することであって、前記推定が前記パディングシンボルに基づいている、こと
を行うようにさらに構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項１３】
前記応答パケットの前記プリアンブルの一部分が、前記完全なパケットの前記少なくとも第1の部分と同じ増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを有する、請求項6に記載の装置。
【請求項１４】
前記受信インターフェースに結合されるアンテナであって、前記パケットが前記アンテナを介して受信され、前記装置がユーザ端末として構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項１５】
ワイヤレス通信のための方法であって、
機能の第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを生成するステップであって、前記パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成された前記パケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、前記パケットが、前記第2の部分の後に続く前記第1の部分の後に、1つまたは複数のパディングシンボルを含む、ステップと、
送信のための前記生成されたパケットを出力するステップと、
前記生成されたパケットの送信後の期待時間内に受信される応答パケットの少なくともプリアンブルを処理するステップと、
前記生成されたパケットの送信後の前記期待時間内に前記応答パケットの残りを受信する必要なしに前記応答パケットの前記少なくともプリアンブルが受信された後に前記応答パケットの前記残りを処理するステップと
を備える、方法。
【請求項１６】
前記パケットは、前記パディングシンボルが前記パケットに含まれるという指示を有する、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
前記1つまたは複数のパディングシンボルが、前記第2の部分と比較して増加したサイクリックプレフィックスを有する単一のパディングシンボルを備える、請求項15に記載の方法。
【請求項１８】
変調およびコーディング方法(MCS)タイプの特定のセット、空間ストリームの特定のセット、または前記パケット内の特定の量のデータを使用して送信されるべきパケットのためだけにパディングシンボルを生成するステップをさらに備える、請求項15に記載の方法。
【請求項１９】
ワイヤレス通信のための方法であって、
機能の第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを受信するステップであって、前記パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成された前記パケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、前記パケットが、前記第2の部分の後に続く前記第1の部分の後に、1つまたは複数のパディングシンボルを含む、ステップと、
装置が完全なパケットの受信を完了する前に前記パケットの前記第1の部分を処理し始めるステップと、
前記完全なパケットの受信後の期待時間内に応答パケットの少なくともプリアングルの送信のために前記応答パケットの前記プリアンブルを生成するステップと
前記応答パケットの前記少なくともプリアンブルが送信されている間に前記パケットを処理することを継続するステップと、
前記応答パケットの残りを生成するステップと
を備える、方法。
【請求項２０】
前記パケット内の指示に基づいて前記パディングシンボルの存在を判定するステップ
をさらに備える、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
前記1つまたは複数のパディングシンボルが、前記第2の部分と比較して増加したサイクリックプレフィックスを有する単一のパディングシンボルを備える、請求項19に記載の方法。
【請求項２２】
前記パディングシンボルが、ネットワーク管理またはスケジューリングの情報を備え、
送信のためのパケットを生成するか、または受信されたパケットを処理する際に、前記ネットワーク管理またはスケジューリングの情報が使用される、請求項19に記載の方法。
【請求項２３】
1つまたは複数の到来経路の位相差を判定するステップと、
前記判定された位相差に基づいて前記パケットの発射角を推定するステップと
をさらに備える、請求項19に記載の方法。
【請求項２４】
様々な受信アンテナ間の位相差を判定するステップと、
前記判定された位相差に基づいて前記パケットの到来角を推定するステップと
をさらに備える、請求項19に記載の方法。
【請求項２５】
パケットの終了タイミングを計算するためにチャネルインパルス応答を推定するステップであって、前記推定が前記パディングシンボルに基づいている、ステップ
をさらに備える、請求項19に記載の方法。
【請求項２６】
前記応答パケットの前記プリアンブルの一部分が、前記完全なパケットの前記少なくとも第1の部分と同じ増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを有する、請求項19に記載の方法。
【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、内容全体が本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、2014年3月12日に出願された「Response Time Relaxation for High Efficiency WLAN」という名称の仮特許出願第61/951,989号、および2014年8月7日に出願された「Response Time Relaxation for High Efficiency WLAN」という名称の米国仮特許出願第62/034,673号の優先権を主張する、2015年3月11日に出願された米国特許出願第14/645,044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、パケットのプリアンブルに関連する、増加したシンボル長またはサイクリックプレフィックス長を有するパケットを使用した送信のための応答フレーム生成に関する。
【背景技術】
【０００３】
WiFiシステムなどのワイヤレス通信システムは、いくつかの課題に直面する。たとえば、屋外環境においてWiFiシステムがロバストに動作することを求める要求が存在する。
【０００４】
典型的な屋外環境では、遅延拡散が屋内よりもはるかに大きいので、屋外環境はOFDMシンボル内に大きいサイクリックプレフィックス(CPまたはガードインターバル)を必要とする。遅延拡散は、一般に、最も早い重要なマルチパス成分の到着時間と、最も遅いマルチパス成分の到着時間との間の差を指す。CPのオーバーヘッドを制御するために、一般に、比較的長いCPは、比較的長いOFDMシンボルを必要とする。
【０００５】
残念ながら、比較的長いOFDMシンボルは、通常区間のOFDMよりも複数倍多い情報ビットを搬送する可能性があり、このことが、必要な応答タイムラインに合わせるために、増加した数の情報ビットを時間内に処理する、受信機に対する課題をもたらす場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のいくつかの態様は、送信局によるワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、一般に、機能の第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを生成するステップであって、パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間(symbol duration)または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの一部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、パケットが第1の部分の後にパディングシンボルを含む、ステップと、送信のための生成されたパケットを出力するステップとを含む。
【０００７】
本開示のいくつかの態様は、受信局によるワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、一般に、機能の第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを取得するステップであって、パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの一部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、パケットが第1の部分の後にパディングシンボルを含む、ステップと、装置が完全なパケットを受信する前にパケットの第1の部分を処理し、完全なパケットの受信後に期待時間内に送信のための応答パケットを生成し始めるステップとを含む。
【０００８】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、一般に、機能の第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有する長さが拡張されたパケットを取得するステップであって、長さが拡張されたパケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの一部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成される、ステップと、完全な長さが拡張されたパケットの受信前に応答パケットの少なくともプリアンブルを生成するステップとを含む。
【０００９】
様々な態様は、上記で説明した方法の動作を実行することが可能な様々な装置、プログラム製品、およびデバイス(たとえば、アクセスポイントなどのワイヤレス局および他のタイプのワイヤレスデバイス)も提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示のいくつかの態様による、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、例示的なワイヤレスデバイスのブロック図である。
【図４】本開示のいくつかの態様による、アクセスポイントから送信されるプリアンブルの例示的な構造を示す図である。
【図５】例示的なプリアンブル構造を示す図である。
【図６】本開示のいくつかの態様による、送信局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構成要素を示す図である。
【図７】本開示のいくつかの態様による、受信局によって実行され得る例示的な動作を示す図である。
【図７Ａ】図7に示す動作を実行することが可能な例示的な構成要素を示す図である。
【図８】本開示のいくつかの態様による、長さが拡張されたパケットの受信および送信の例示的なタイムラインを示す図である。
【図９】本開示のいくつかの態様による、受信局によって実行され得る例示的な動作を示す図である。
【図９Ａ】図9に示す動作を実行することが可能な例示的な構成要素を示す図である。
【図１０】本開示のいくつかの態様による、長さが拡張されたパケットの受信および送信の例示的なタイムラインを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付の図面を参照しながら本開示の様々な態様について以下でより十分に説明する。ただし、本開示は、多くの異なる形態で具体化され得るものであり、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すべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が徹底的で完全になり、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ものである。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の任意の他の態様とは無関係に実施されるにせよ、本開示の任意の他の態様と組み合わせて実施されるにせよ、本明細書で開示される本開示の任意の態様を包含するものであることを、当業者には諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の態様をいくつ使用しても、装置を実装することができ、または方法を実施することができる。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載の本開示の様々な態様に加えてまたはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実施されるそのような装置またはそのような方法を包含するものとする。本明細書で開示される本開示のいずれの態様も請求項の1つまたは複数の要素によって具体化され得ることを理解されたい。
【００１２】
本開示の態様は、ショートフレーム間隔期間(short interframe space period)を変更することなく、長さが拡張されたパケット(すなわち、パケットのプリアンブルの少なくとも一部に関連する長さが増加したシンボルまたは長さが増加したサイクリックプレフィックスを有するパケット)に対する応答を生成することを提供し得る技法を提供する。
【００１３】
「例示的」という用語は、本明細書では、「例、事例、または例示として機能する」ことを意味するために使用される。「例示的」として本明細書において説明されるいずれの態様も、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とは限らない。
【００１４】
本明細書では特定の態様について説明するが、これらの態様の多くの変形形態および置換は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について説明するが、本開示の範囲は特定の利益、使用、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、および送信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を例として図でおよび好ましい態様の以下の説明で示す。発明を実施するための形態および図面は、限定的なものではなく本開示を説明するものにすぎず、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規定される。
【００１５】
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ブロードバンド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としては、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)システムなどがある。SDMAシステムは、十分に異なる方向を利用して、複数のユーザ端末に属するデータを同時に送信することができる。TDMAシステムは、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、複数のユーザ端末が同じ周波数チャネルを共有することを可能にすることができ、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、全システム帯域幅を複数の直交サブキャリアに分割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(tone)、ビン(bin)などと呼ぶこともできる。OFDMでは、各サブキャリアはデータによって独立して変調され得る。SC-FDMAシステムは、システム帯域幅にわたって分散されたサブキャリア上で送信するためのインターリーブされた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)を利用することができる。一般に、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域で、SC-FDMAでは時間領域で送られる。
【００１６】
本明細書の教示は、様々な有線装置またはワイヤレス装置(たとえば、ノード)に組み込まれ得る(たとえば、その装置内に実装され、またはその装置によって実行され得る)。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備え得る。
【００１７】
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」)、進化型ノードB(eNB)、基地局コントローラ(「BSC」)、送受信基地局(「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備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそれらのいずれかとして知られていることがある。
【００１８】
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備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそれらのいずれかとして知られていることがある。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、局(「STA」)、またはワイヤレスモデムに接続された何らかの他の適切な処理デバイスを備え得る。したがって、本明細書で教示される1つまたは複数の態様は、電話(たとえば、セルラー電話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、音楽またはビデオデバイス、あるいは衛星ラジオ)、全地球測位システムデバイス、あるいはワイヤレスまたは有線媒体を介して通信するように構成された任意の他の適切なデバイスに組み込まれ得る。いくつかの態様では、ノードはワイヤレスノードである。たとえば、そのようなワイヤレスノードは、有線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与え得る。
【００１９】
図1に、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。簡潔にするために、図1にはただ1つのアクセスポイント110を示してある。アクセスポイントは、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で呼ばれることもある。ユーザ端末は、固定でもモバイルでもよく、移動局、ワイヤレスデバイスまたは何らかの他の用語で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と通信することができる。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に通信することができる。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調整および制御を行う。
【００２０】
以下の開示の部分では、空間分割多元接続(SDMA)によって通信することが可能なユーザ端末120について説明するが、いくつかの態様では、ユーザ端末120は、SDMAをサポートしないいくつかのユーザ端末も含むことができる。したがって、そのような態様では、AP110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、より新しいSDMAユーザ端末が適宜に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」局)が企業に配備されたままであることを都合よく可能にして、それらの有効寿命を延長することができる。
【００２１】
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送信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用いる。アクセスポイント110は、Nap個のアンテナを備え、ダウンリンク送信では多入力(MI)を表し、アップリンク送信では多出力(MO)を表す。K個の選択されたユーザ端末120のセットは、ダウンリンク送信では多出力を集合的に表し、アップリンク送信では多入力を集合的に表す。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、何らかの手段によって、コード、周波数、または時間で多重化されない場合、Nap≧K≧1であることが望まれる。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を多重化することができる場合、KはNapよりも大きくすることができる。各選択されたユーザ端末は、ユーザ固有のデータをアクセスポイントに送信し、および/またはアクセスポイントからユーザ固有のデータを受信する。一般に、各選択されたユーザ端末は、1つまたは複数のアンテナを備えることができる(すなわち、Nut≧1)。K個の選択されたユーザ端末は、同じまたは異なる数のアンテナを有することができる。
【００２２】
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)システムとすることができる。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することができる。各ユーザ端末は、(たとえば、コストを抑えるために)単一のアンテナを備えることができ、または(たとえば、追加費用をサポートすることができる場合)複数のアンテナを備えることができる。システム100はまた、送信/受信を異なるタイムスロットに分割することによって、ユーザ端末120が同じ周波数チャネルを共有する場合、TDMAシステムであってもよく、各タイムスロットは、異なるユーザ端末120に割り当てられる。
【００２３】
図1および図2において示すように、APは、(たとえば、図6〜図8に示す例示的なフォーマットのうちの1つによる)本明細書で説明するプリアンブルフォーマットを用いてHEWパケットを送信し得る。
【００２４】
図2に、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から224tを備える。ユーザ端末120mは、Nut,m個のアンテナ252maから252muを備え、ユーザ端末120xは、Nut,x個のアンテナ252xaから252xuを備える。アクセスポイント110は、ダウンリンクでは送信エンティティであり、アップリンクでは受信エンティティである。各ユーザ端末120は、アップリンクでは送信エンティティであり、ダウンリンクでは受信エンティティである。本明細書で使用する場合、「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」はダウンリンクを示し、下付き文字「up」はアップリンクを示し、Nup個のユーザ端末がアップリンク上で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での同時送信のために選択され、Nupは、Ndnに等しいことも等しくないこともあり、NupおよびNdnは、静的な値であってもよく、またはスケジュール間隔ごとに変化することができる。アクセスポイントおよびユーザ端末においてビームステアリングまたは何らかの他の空間処理技法が使用され得る。
【００２５】
アップリンク上では、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、ユーザ端末のための選択されたレートに関連付けられた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与える。TX空間プロセッサ290は、データシンボルストリーム上で空間処理を実行し、Nut,m個のアンテナにNut,m個の送信シンボルストリームを与える。各送信機ユニット(TMTR)254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し、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。Nut,m個の送信機ユニット254は、Nut,m個のアンテナ252からアクセスポイントへの送信のためのNut,m個のアップリンク信号を与える。
【００２６】
アップリンク上での同時送信のためにNup個のユーザ端末をスケジュールしてもよい。これらのユーザ端末の各々は、そのデータシンボルストリームに対して空間処理を実行し、アップリンク上で送信シンボルストリームのそのセットをアクセスポイントに送信する。
【００２７】
アクセスポイント110において、Nap個のアンテナ224aから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、受信信号をそれぞれの受信機ユニット(RCVR)222に与える。各受信機ユニット222は、送信機ユニット254によって実行された処理を補足する処理を実行し、受信シンボルストリームを与える。RX空間プロセッサ240は、Nap個の受信機ユニット222からのNap個の受信シンボルストリームに対して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与える。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)、または何らかの他の技法に従って実行される。各復元された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、復号データを得るために、そのストリームのために使用されたレートに応じて各復元された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)する。各ユーザ端末の復号データは、記憶のためにデータシンク244に与えられ、かつ/またはさらなる処理のためにコントローラ230に与えられ得る。
【００２８】
ダウンリンク上では、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個のユーザ端末のためのデータソース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は様々なトランスポートチャネル上で送られ得る。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各ユーザ端末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)する。TXデータプロセッサ210は、Ndn個のダウンリンクデータシンボルストリームをNdn個のユーザ端末に与える。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対して空間処理(本開示に記載される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個のアンテナに与える。各送信機ユニット222は、ダウン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し、処理する。Nap個の送信機ユニット222は、Nap個のアンテナ224からユーザ端末への送信のためのNap個のダウンリンク信号を与える。
【００２９】
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。各受信機ユニット254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与える。RX空間プロセッサ260は、Nut,m個の受信機ユニット254からのNut,m個の受信シンボルストリームに対して受信機空間処理を実行し、復元されたダウンリンクデータシンボルストリームをユーザ端末に与える。受信機空間処理は、CCMI、MMSEまたは何ら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、ユーザ端末のための復号データを得るために、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)する。
【００３０】
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、ノイズ分散などを含み得るダウンリンクチャネル推定値を与える。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与える。各ユーザ端末用のコントローラ280は通常、ユーザ端末について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、アクセスポイントについて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。各ユーザ端末用のコントローラ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に送ることができる。コントローラ230および280は、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も制御する。
【００３１】
図3は、ワイヤレス通信システム(たとえば、図1のシステム100)内で採用され得るワイヤレスデバイス302において利用され得る様々な構成要素を示す。ワイヤレスデバイス302は、本明細書で説明する様々な方法を実装するように構成され得るデバイスの一例である。ワイヤレスデバイス302は、アクセスポイント110またはユーザ端末120であり得る。
【００３２】
ワイヤレスデバイス302は、ワイヤレスデバイス302の動作を制御するプロセッサ304を含み得る。プロセッサ304は、中央処理ユニット(CPU)と呼ばれることもある。読取り専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含み得るメモリ306は、命令およびデータをプロセッサ304に与える。メモリ306の一部は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)も含み得る。プロセッサ304は、通常、メモリ306内に記憶されたプログラム命令に基づいて論理演算および算術演算を実行する。メモリ306内の命令は、本明細書で説明する方法を実装するために実行可能であり得る。
【００３３】
ワイヤレスデバイス302は、ワイヤレスデバイス302と遠隔地との間のデータの送信および受信を可能にするための送信機310および受信機312を含み得る、ハウジング308も含み得る。送信機310と受信機312とを組み合わせてトランシーバ314を形成し得る。単一または複数の送信アンテナ316は、ハウジング308に取り付けられ、トランシーバ314に電気的に結合され得る。ワイヤレスデバイス302は、複数の送信機、複数の受信機、および複数のトランシーバも含み得る(図示せず)。
【００３４】
ワイヤレスデバイス302は、トランシーバ314によって受信された信号のレベルを検出および定量化する作業に使用され得る信号検出器318も含み得る。信号検出器318は、総エネルギー、シンボルごとのサブキャリア当たりのエネルギー、電力スペクトル密度、および他の信号などの信号を検出し得る。ワイヤレスデバイス302は、信号を処理する際に使用するためのデジタル信号プロセッサ(DSP)320も含み得る。
【００３５】
ワイヤレスデバイス302の様々な構成要素は、データバスに加えて、電力バス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含み得るバスシステム322によって互いに結合され得る。
【００３６】
高効率WLANのための応答時間緩和
増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを有するパケットが送信されるとき、受信機によって処理されるべきデータ量が増加する場合がある。処理すべきデータ量が増加した場合、(たとえば、パケットを受信した後、ある時間量内に応答を送信する)応答タイムラインに合わせる難しさが存在する場合がある。本開示のいくつかの態様は、拡張されたシンボル長が使用されるときに応答生成タイムラインをサポートするための機構を提供する。
【００３７】
図4は、本開示のいくつかの態様によるプリアンブル400の例示的な構造を示す。プリアンブル400は、たとえば、ワイヤレスネットワーク(たとえば、図1に示すシステム100)においてアクセスポイント(AP)110からユーザ端末120に送信され得る。
【００３８】
プリアンブル400は、オムニレガシー(omni-legacy)部分402(すなわち、非ビームフォーム部分)と、プリコード802.11ac VHT(超高スループット)部分404とを備え得る。オムニレガシー部分402は、レガシーショートトレーニングフィールド(L-STF)406、レガシーロングトレーニングフィールド408、レガシー信号フィールド(L-SIG)410、およびVHT信号A(VHT-SIG-A)用の2つのOFDMシンボルフィールド412、414を備え得る。VHT-SIG-Aフィールド412、414は、全方向的に送信される場合があり、STAの組合せ(セット)への空間ストリームの数の割振りを示す場合がある。いくつかの態様では、グループ識別子(グループID)フィールド416は、STAの特定のセットがMU-MIMO送信の空間ストリームを受信しつつあることをすべてのサポートされたSTAに伝えるためにプリアンブル400に含まれる場合がある。
【００３９】
プリコード802.11ac VHT部分404は、超高スループットショートトレーニングフィールド(VHT-STF)418、超高スループットロングトレーニングフィールド1(VHT-LTF1)420、超高スループットロングトレーニングフィールド(VHT-LTF)422、超高スループット信号B(VHT-SIG-B)フィールド424、およびデータ部分426を備え得る。VHT-SIG-Bフィールドは、1つのOFDMシンボルを備える場合があり、プリコード/ビームフォーム送信される場合がある。
【００４０】
ロバストMU-MIMO受信は、APが、すべてのサポートされるSTAにすべてのVHT-LTF422を送信することを伴い得る。VHT-LTF422により、各STAはすべてのAPアンテナからSTAのアンテナへのMIMOチャネルを推定することができる。STAは、他のSTAに対応するMU-MIMOストリームからの干渉の効果的なヌリングを実行するために、推定されたチャネルを利用し得る。ロバストな干渉消去を実行するために、各STAは、どの空間ストリームがそのSTAに属すのか、およびどの空間ストリームが他のユーザに属すのかを知っているものと予想され得る。
【００４１】
WiFi帯域のための比較的大きい遅延拡散サポート
高いアクセスポイント(AP)高度を有する(たとえば、ピコ/マクロセルタワー上の)屋外ワイヤレスネットワークは、1μsを大幅に上回る高い遅延拡散を有するチャネルを経る場合がある。802.11a/g/n/acによるワイヤレスシステムなどの様々なワイヤレスシステムは、ほぼ半分が送信フィルタおよび受信フィルタによって消費される、わずか800nsのサイクリックプレフィックス(CP)長を有する、2.4/5GHz帯域の直交周波数分割多重(OFDM)物理レイヤ(PHY)を利用する。それゆえ、これらのタイプのシステムは、通常、比較的高度な変調およびコーディング方法(MCS:modulation and coding scheme)(たとえば、MCS0を超える)を有するWiFiパケットが高い遅延拡散チャネルにおいて復号するのが難しいので、そのような展開には適さないと見なされる。
【００４２】
本開示の態様によれば、高いAPを用いた屋外展開において2.4/5GHz WiFiシステムの使用を可能にし得る、そのようなレガシーシステムと後方互換性があり800nsよりも長いサイクリックプレフィックスをサポートするパケットフォーマット(PHY波形)が提供される。
【００４３】
本開示のいくつかの態様によれば、1ビット以上の情報は、新規のデバイスが復号することができる、PHY波形のプリアンブル内のレガシーショートトレーニングフィールド(L-STF)、レガシーロングトレーニングフィールド(L-LTF)、レガシー信号フィールド(L-SIG)、超高スループット信号(VHT-SIG)、および超高スループットショートトレーニングフィールド(VHT-STF)のうちの1つまたは複数に埋め込まれるが、レガシー(たとえば、802.11a/g/n/ac)受信機による復号には影響を及ぼさない。図5は、802.11a/g、802.11n、および802.11acに関する、例示的な既存のプリアンブルフレーム構造を示す。
【００４４】
L-SIGは、2位相シフトキーイング(BPSK)変調される。HT-SIGは、4位相BPSK(Q-BPSK)変調される。VHT-SIGの第2のOFDMシンボルは、Q-BPSK変調される。「Q」回転により、受信機は、11a/g、11n、および11acの波形間を区別するのが可能になり得る。
【００４５】
いくつかの態様では、1ビット以上の情報は、新規のデバイスが復号することができる、L-STF、L-LTF、L-SIG、VHT-SIG、およびVHT-STFのうちの1つまたは複数に埋め込まれるが、レガシー11a/g/n/ac受信機による復号には影響を及ぼさない。1ビット以上の情報は、レガシープリアンブルと後方互換性があり、すなわち、11a/g/n/acデバイスは、プリアンブルを復号し、次いで、送信が終了するまで待つことができる。
【００４６】
いくつかの態様によれば、遅延拡散のトレランスに関して、シンボル区間を増加させる(たとえば、サンプルレートを実際に減少させるためにダウンクロッキングするか、または同じサンプルレートを維持しながらFFT長を増加させる)ために、様々な送信パラメータが使用され得る。シンボル区間は、より高い遅延拡散に対するトレランスを増加させるために、たとえば2×〜4×増加し得る。この増加は、(同じFFT長とともに、より低いサンプリングレートを使用した)ダウンクロッキングを介して、またはサブキャリアの数を増加させる(同じサンプルレートであるが、FFTを増加させる)ことによって達成され得る。
【００４７】
増加したシンボル区間の使用は、通常のシンボル区間モードを維持することを可能にし得るSIGフィールドにおいてシグナリングすることができる物理レイヤ(PHY)送信モードと見なされる場合がある。「通常の」シンボル区間モードを維持するのが望ましい場合がある(それを使用することが可能なデバイスの場合であっても)が、その理由は、増加したシンボル区間が、通常、それとともに周波数誤差に対する感度の増加およびPAPRの増加をもたらす、増加したFFTサイズを意味するからである。さらに、ネットワーク内のすべてのデバイスが、この増加した遅延拡散トレランスを必要とするとは限らず、そのような場合、増加したFFTサイズは、実際に、性能を低下させる場合がある。
【００４８】
特定の実装形態によれば、(たとえば、サブキャリアの数の増加による)そのようなOFDMシンボル区間の増加は、すべてのパケット内のSIGフィールドの後か、またはいくつかのパケットのみに関するSIGフィールドがシグナリングされ得る後に起こる場合がある。SIGフィールドは、(IEEE802.11高効率WLANまたはHEWスタディグループによって定義された)高効率SIG(HE-SIG)フィールドまたはVHT-SIG-Aフィールド(たとえば、802.11acによる)であり得る。
【００４９】
特定の実装形態によれば、(たとえば、サブキャリアの数の増加による)OFDMシンボル区間の増加は、すべてのパケットに適用されない場合、SIGフィールド内の情報が変更をシグナリングするパケットのみにおけるSIGフィールドの後に起こる場合がある。この情報は、SIGフィールド内のビットを通して、SIGフィールドシンボルのQ-BPSK回転を通して、またはSIGフィールドのうちのいずれかの直交レール(虚軸)における隠れた情報を通して伝達され得る。
【００５０】
UL送信のために、増加したシンボル区間が使用される場合もある。UL送信では、APは、次の送信を増加したシンボル区間とともに行いたいことをDLメッセージを通して示すことが可能である。たとえば、UL OFDMAでは、APは、トーン割振りを配信するとともに、ユーザに比較的長いシンボル区間を使用することも知らせるトーン割振りメッセージを送信し得る。その場合、ULパケット自体は、この数秘学変更に関する指示を搬送する必要がない。それは、APが、最初にこの送信を開始させ、ULにおいてSTAによって使用されるべきシンボル区間を決定したAPだったからである。
【００５１】
この指示は、(上記で説明した)プリアンブルにおいて伝達され得るか、またはDLフレームのデータペイロード内の1つまたは複数のビットを介して伝達され得る。そのようなペイロードは、増加したシンボル区間をサポートするデバイスによってのみ理解可能である。加えて、ULにおける増加したシンボル区間は、ULパケット全体にも適用され得る。代替として、この指示は、DLフレームとは別に伝達される場合もある。たとえば、UL上での増加したシンボル区間の使用は、半永続的にスケジュールすることができ、STAは、UL送信において増加したシンボル区間を使用すべき(または、すべきでない)かどうかをシグナリングされる。このアプローチは、APが各DLフレームにおいてシグナリングしなければならないことを防ぎ得る。
【００５２】
例示的な応答時間緩和
本開示の態様は、HEW(高効率WiFiまたは高効率WLAN)などの先進システムにおいて使用され得る標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの一部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを有するパケットに関する応答フレーム生成をサポートするための方法を提供する。
【００５３】
4×直交周波数分割多重(OFDM)シンボルなどの長さが増加したシンボルが使用されるとき、たとえば、大きい遅延拡散のトレランスを増加させるために、各シンボルの後に処理されるべきビット数が、シンボル長が拡張される量だけ増加し得る。処理すべきビット数の増加は、応答タイムラインに合わせることを難しくする場合がある。たとえば、デバイスは、長さが拡張されたパケット(すなわち、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの一部分と比較して長さが増加したシンボルまたは長さが増加したサイクリックプレフィックスを有するパケット)を処理することができず、時間の不足のために送信後の期待時間(たとえば、パケットを受信した後のショートフレーム間隔(SIFS)区間)内に即時の肯定応答または応答を提供することができない場合がある。さらに、SIFS区間を変更しない状態にしておくことにより、HEWをサポートするデバイスとHEWをサポートしない場合があるデバイスとの共存がもたらされ得る。
【００５４】
送信側では、長さが拡張されたシンボルを有する送信信号に、パディングシンボルが追加され得る。パディングシンボルは、プリアンブルシンボルの長さなどの標準の長さを有し得る。いくつかの態様では、パディングシンボルは、長さが拡張されたシンボルであり得る。たとえば、パディングシンボルは、標準のパディングシンボルの長さの4倍であり得る。場合によっては、パディングシンボルは、パケットの別の部分に使用されるサイクリックプレフィックスと比較して増加したサイクリックプレフィックス(たとえば、800nsよりも大きい長さを有するサイクリックプレフィックス)を有する単一のパディングシンボルを含み得る。いくつかの態様では、パディングシンボルは、受信局からのチャネルフィードバックを要請するための情報(たとえば、基準信号)、またはネットワーク管理またはスケジューリング用のパケットなどの、受信機が応答する必要がない他の情報を備え得る。パディングシンボルは、いくつかの状況で追加され得る。たとえば、パディングは、パケットが高度な変調およびコーディング方法(MCS)を使用して送信されるかどうか、パケットが非統合であるかどうか、使用される空間ストリームの数、または処理すべきデータ量(たとえば、処理すべき最後のデータシンボル内のデータ量)に基づいて追加され得る。長さが拡張されたシンボルを有するパケットは、パケット内のパディングシンボルの存在を判定するために使用され得る指示を有してもよい。
【００５５】
受信局は、完全なパケットを完全に処理する前に、送信されたパケットに対する応答の少なくともプリアンブルを生成するように構成され得る。このように、受信局は、完全なパケットが受信されるときまでに少なくともプリアンブルの生成を完了する場合があり、応答を受信した後、SIFS期間内に応答を送信し始める場合がある。受信局が応答の少なくともプリアンブルを送信している間、受信局は、受信されたパケットを処理することを継続し、応答の残りを生成してもよい。
【００５６】
一態様では、大きい遅延拡散に対してロバストな、MAC制御のためのヌルデータパケット(NDP)フォーマットが定義され得る。たとえば、HE-SIG0フィールド上の遅延拡散保護を提供するために、比較的長いプリアンブルが使用され得る。長さが拡張されたパケットを受信する局は、応答パケットの少なくとも一部分と比較して拡張されたシンボル区間またはサイクリックプレフィックスを有するNDPを生成し得る。比較的長いプリアンブルを有する長さが拡張されたパケットを受信することにより、受信局は、プリアンブルのサイズの増加、およびそれに伴うプリアンブルを処理するのに必要な時間量の増加のためにパケットを生成するためのより多くの時間を有することが可能になる場合がある。
【００５７】
受信局が長さが増加したパケット(たとえば、4×HEWパケット)を受信する態様では、受信局は、同様に、長さが増加したパケットに応答し得る。長さが増加したパケットに応答することは、比較的長いプリアンブルを生成することを伴う場合があり、したがって、応答パケットのデータ部分は、標準の長さのパケット(たとえば、標準のOFDMシンボル長であるシンボルを有するパケット)のデータ部分の開始よりも遅く開始してもよい。長さが増加したパケットに応答することは、受信された長さが増加したパケットを受信局が処理するための追加の時間を提供し得る。たとえば、アグリゲートMACプロトコルデータユニット(A-MPDU)に応答して、長さが増加したパケットに応答することが使用され得るが、いくつかのMPDUでは、最後の長さが増加したシンボルを復号する前に、フレームチェックシーケンス(MAC)チェックがすでに完了している場合がある。
【００５８】
図6は、本開示の態様による、送信局によって実行され得る例示的な動作600を示す。動作600は、602において開始する場合があり、602では、送信局が第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを生成し、パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、パケットが第1の部分の後にパディングシンボルを含む。604では、送信局は、送信のための生成されたパケットを出力する。
【００５９】
図7は、本開示の態様による、受信局によって実行され得る例示的な動作700を示す。動作700は、702において開始する場合があり、702では、受信局が第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有するパケットを取得し、パケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成され、パケットが第1の部分の後にパディングシンボルを含む。704では、受信局は、受信局が完全なパケットの受信を完了する前にパケットの第1の部分を処理し、完全なパケットの受信後、期待時間内に送信のための応答パケットを生成し始める。
【００６０】
図8は、本開示の態様による、受信局によって実行される動作700の例示的なタイムライン800を示す。図示するように、受信局が(たとえば、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成された)長さが拡張されたパケットを受信している間、受信局は、受信されたパケットを処理し、パケットに対する応答を生成し始めることができる。受信されたパケットを処理し、パケットが完全に受信される前にパケットに対する応答を生成することによって、受信局は、この局が応答を送信することを要求される時刻の前に応答を生成し得る。したがって、応答は、パケットの受信が終了した後に、ショートフレーム間隔(SIFS)内に送信され得る。
【００６１】
図9は、本開示の態様による、受信局によって実行され得る例示的な動作900を示す。動作900は、902において開始する場合があり、902では、受信局が第1のセットを有する第1のタイプのデバイスと機能の第2のセットを有する第2のタイプのデバイスとによって復号可能なプリアンブルを有する長さが拡張されたパケットを取得し、長さが拡張されたパケットの少なくとも第1の部分が、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成される。904では、受信局は、長さが拡張されたパケットの受信前に応答パケットの少なくともプリアンブルを生成する。
【００６２】
図10は、本開示の態様による、受信局によって実行される動作900の例示的なタイムラインを示す。図示するように、受信局が(たとえば、標準のシンボル区間または標準のサイクリックプレフィックスを使用して生成されたパケットの第2の部分と比較して増加したシンボル区間または増加したサイクリックプレフィックスを使用して生成された)長さが拡張されたパケットを受信している間、受信局は、応答の少なくともプリアンブルを生成し得る。局が応答を送信することを要求されるとき(たとえば、パケットの受信が完了した後のSIFS)までに、受信局は、生成された応答の一部分を送信し始め、応答の残りが生成されたとき、応答の残りを送信してもよい。
【００６３】
パディングシンボルを使用したパケット推定の例示的な終了
いくつかの態様によれば、パケットまたは往復時間(RTT)の終了を判定するために、パディングシンボルが使用され得る。いくつかの態様によれば、パディングは、使用される送信アンテナの数およびどんな巡回遅延が使用されるかをシグナリングする2位相シフトキーイング(BPSK)データを有するOFDMシンボルであり得る。いくつかの態様によれば、シンボル内のこの情報は、正確なエンドオブパケットタイミングを計算するために受信機によって使用され得る。たとえば、受信機は、送信アンテナの数および巡回遅延に基づいて、チャネルインパルス応答を推定し得る。受信機は、推定値を得るために、ウィンドウ化された逆高速フーリエ変換(IFFT)を実行し得る。次いで、受信機は、既知の巡回遅延を補償するために変換された推定値を補正し得る。
【００６４】
いくつかの態様によれば、パディングは、完全な自己相関を有し受信機が簡単な相関器を使用することを可能にするZadoffシングルキャリアシーケンスであり得る。パディングが複数の送信機によって送信される場合、パディングシングルキャリアシーケンスを変調すること、またはパディングの前にパケット内にこの情報を追加することのいずれかによって、送信機の数および巡回遅延をシグナリングすることが望ましい場合がある。
【００６５】
いくつかの態様によれば、送信機の数および巡回遅延をシグナリングする必要がないように、パディングのために1つの送信機のみが使用され得る。
【００６６】
パディングシンボルを使用した例示的な到来角および発射角の推定
いくつかの態様によれば、到来角および/または発射角を推定するためにパディングシンボルが使用され得る。たとえば、到来角は、様々な送信アンテナからの推定インパルス応答における第1の到来経路の位相差を判定することによって推定され得る。このアプローチでは、照準線が存在し、受信機が送信アンテナの数および巡回遅延を知っており、様々な送信機のインパルス応答が著しくは重ならないほど十分に巡回遅延が大きく、送信機が0またはほぼ0の位相差を有するように較正されることが望ましい場合がある。暗黙のビームフォーミングでは、較正がすでに行われている場合がある。
【００６７】
いくつかの態様によれば、デバイスが2つ以上の受信機を有する場合、デバイスは、同じ送信インパルス応答に関する、様々な受信機間の位相差を推定することによって送信発射角と受信到来角の両方を推定し得る。
【００６８】
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適切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(複数可)および/またはモジュール(複数可)を含むことができる。一般に、図に示される動作がある場合、それらの動作は、同様の番号を有する対応する動作のミーンズプラスファンクション構成要素を有し得る。たとえば、図6、図7および図9に示す動作600、700および900は、図6A、図7Aおよび図9Aに示す手段600A、700Aおよび900Aに対応し得る。
【００６９】
たとえば、送信するための手段は、図2に示すアクセスポイント110の送信機ユニット222、図2に示すユーザ端末120の送信機ユニット254、または図3に示すワイヤレスデバイス302の送信機310などの送信機を備え得る。受信するための手段は、図2に示すアクセスポイント110の受信機ユニット222、図2に示すユーザ端末120の受信機ユニット254、または図3に示すワイヤレスデバイス302の受信機312などの受信機を備え得る。処理するための手段、判定するための手段、変更するための手段、生成するための手段、補正するための手段、および/またはチェックするための手段は、図2に示す、ユーザ端末120のRXデータプロセッサ270および/もしくはコントローラ280、またはアクセスポイント110のRXデータプロセッサ242および/もしくはコントローラ230などの1つまたは複数のプロセッサを含み得る、処理システムを備え得る。処理システムは、相関器を含むこともできる。
【００７０】
さらに、場合によっては、実際にサブフレーム(または他の構造体)を送信するのではなく、エンティティ(たとえば、プロセッサ)は、送信のために、送信インターフェースを介して別のエンティティ(たとえば、RFフロントエンドまたはモデム)にそのような構造体を出力し得る。同様に、実際にサブフレーム(または他の構造体)を受信するのではなく、エンティティ(たとえば、プロセッサ)は、受信インターフェースを介して別のエンティティから(たとえば、RFフロントエンドまたはモデムから)そのような構造体を受信し得る。たとえば、受信インターフェースは、バスインターフェースまたは他のタイプのインターフェースを含み得る。
【００７１】
本明細書で使用する場合、「決定すること」という用語は、様々なアクションを含む。たとえば、「決定すること」は、算出すること、計算すること、処理すること、導出すること、調査すること、検索すること(たとえば、テーブル、データベース、または別のデータ構造を検索すること)、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、メモリ内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場合、項目のリスト「のうちの少なくとも1つ」を指す句は、個々のメンバーを含む、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、ならびに同じ要素の重複の任意の組合せ(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)を包含するものとする。
【００７３】
本開示に関連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)または他のプログラマブル論理デバイス(PLD)、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるい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り得るが、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、または状態機械であり得る。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つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
【００７４】
本開示に関連して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで具体化されるか、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で具体化されるか、またはその2つの組合せで具体化され得る。ソフトウェアモジュールは、当技術分野で知られている任意の形式の記憶媒体内に常駐することができる。使用され得る記憶媒体のいくつかの例には、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、取外し可能ディスク、CD-ROMなどがある。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備えることができ、いくつかの異なるコードセグメント上で、異なるプログラム間で、および複数の記憶媒体にわたって分散され得る。記憶媒体は、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み取ることができ、その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得る。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。
【００７５】
本明細書で開示される方法は、記載の方法を達成するための1つまたは複数のステップまたはアクションを備える。方法のステップおよび/またはアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく、交換され得る。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指定されない限り、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の範囲から逸脱することなく変更され得る。
【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、ワイヤレスノード内の処理システムを備え得る。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み得る。バスは、プロセッサと、機械可読媒体と、バスインターフェースと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を使用して、とりわけ、ネットワークアダプタを処理システムにバスを介して接続することができる。ネットワークアダプタを使用して、PHYレイヤの信号処理機能を実施することができる。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)をバスに接続することもできる。バスは、タイミングソース、周辺機器、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させることもでき、これは当技術分野ではよく知られているので、これ以上説明しない。
【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うことができる。プロセッサは、1つまたは複数の汎用および/または専用プロセッサを用いて実装され得る。例としては、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することができる他の回路がある。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ものである。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適切な記憶媒体、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。機械可読媒体はコンピュータプログラム製品で具体化され得る。コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を備え得る。
【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り得る。しかし、当業者なら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存在することができる。例として、機械可読媒体は、すべてバスインターフェースを介してプロセッサがアクセスし得る、送信線路、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み得る。代替的または追加的に、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がそうであり得るようにプロセッサに統合することができる。
【００７９】
処理システムは、すべて外部バスアーキテクチャを介して他のサポート回路と互いにリンクされる、プロセッサ機能を与える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与え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。代替的に、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)と、バスインターフェースと、アクセス端末の場合はユーザインターフェースと、サポート回路と、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とを用いて、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、状態機械、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適切な回路、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することができる回路の任意の組合せを用いて、実装され得る。当業者なら、特定の適用例および全体的なシステムに課される全体的な設計制約に応じて、どのようにしたら処理システムについて説明した機能を最も良く実装できるかを理解されよう。
【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備え得る。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に、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、送信モジュールと受信モジュールとを含み得る。各ソフトウェアモジュールは、単一の記憶デバイス内に常駐することができ、または複数の記憶デバイスに分散することができる。例として、トリガイベントが発生したときに、ソフトウェアモジュールをハードドライブからRAMにロードすることができる。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、命令のいくつかをキャッシュにロードすることができる。次いで、1つまたは複数のキャッシュラインを、プロセッサによる実行のために汎用レジスタファイルにロードすることができる。以下でソフトウェアモジュールの機能に言及する場合、そのような機能は、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にプロセッサによって実装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るか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、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、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体であり得る。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または他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気記憶デバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセスすることができる任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。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場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、およびブルーレイ(登録商標)ディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生し、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。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、非一時的なコンピュータ可読媒体(たとえば、有形媒体)を備え得る。さらに、他の態様では、コンピュータ可読媒体は、一時的なコンピュータ可読媒体(たとえば、信号)を備え得る。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【００８２】
したがって、いくつかの態様は、本明細書で提示する動作を実行するためのコンピュータプログラム製品を備え得る。たとえば、そのようなコンピュータプログラム製品は、本明細書で説明した動作を実行するために1つまたは複数のプロセッサによって実行可能である命令を記憶した(および/または符号化した)コンピュータ可読媒体を備え得る。いくつかの態様では、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み得る。
【００８３】
さらに、本明細書で説明した方法および技法を実行するためのモジュールおよび/または他の適切な手段は、適用可能な場合、ユーザ端末および/または基地局によってダウンロードおよび/またはその他の方法で取得され得ることを諒解されたい。たとえば、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、そのようなデバイスをサーバに結合することができる。代替的に、本明細書で説明した様々な方法を記憶手段(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)を介して提供することができ、その結果、ユーザ端末および/または基地局は、その記憶手段をデバイスに結合または提供したすぐ後に、それらの様々な方法を取得することができるようになる。さらに、本明細書で説明する方法および技法をデバイスに与えるための任意の他の適切な技法を利用することができる。
【００８４】
特許請求の範囲は、上記に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。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、特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な修正、変更および変形を行うことができる。
【符号の説明】
【００８５】
100  多入力多出力(MIMO)システム
110  アクセスポイント
120、120m、120x  ユーザ端末
130  システムコントローラ
150  HEWパケット
208、286  データソース
210、288  TXデータプロセッサ
220、290  TX空間プロセッサ
222  受信機ユニット(RCVR)、送信機ユニット(TMTR)
224、252  アンテナ
228、278  チャネル推定器
230、280  コントローラ
234  スケジューラ
240、260  RX空間プロセッサ
242、270  RXデータプロセッサ
244  データシンク
254  受信機ユニット(RCVR)、送信機ユニット(TMTR)
270  RXデータプロセッサ
280  コントローラ
302  ワイヤレスデバイス
304  プロセッサ
306  メモリ
308  ハウジング
310  送信機
312  受信機
314  トランシーバ
316  送信アンテナ
318  信号検出器
320  デジタル信号プロセッサ(DSP)
322  バスシステム
400  プリアンブル
402  オムニレガシー部分
404  プリコード802.11ac VHT(超高スループット)部分
406  レガシーショートトレーニングフィールド(L-STF)
408  レガシーロングトレーニングフィールド
410  レガシー信号フィールド(L-SIG)
412  OFDMシンボルフィールド、VHT-SIG-Aフィールド
414  OFDMシンボルフィールド、VHT-SIG-Aフィールド
416  グループ識別子(グループID)フィールド
418  超高スループットショートトレーニングフィールド(VHT-STF)
420  超高スループットロングトレーニングフィールド1(VHT-LTF1)
422  超高スループットロングトレーニングフィールド(VHT-LTF)
424  超高スループット信号B(VHT-SIG-B)フィールド
426  データ部分
600、700、900  動作
800  タイムライン
600A、700A、900A  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６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【外国語明細書】
2018196154000001.pdf