(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための方法であって、
第1の系列および前記第1の系列の共役を備えるフレームを生成するステップと、
ワイヤレスノードへの送信のために前記フレームを出力するステップであって、前記第1の系列が、第1の送信チェーンを介して送信され、前記第1の系列の前記共役が、第2の送信チェーンを介して同時に送信され、前記第1の系列が、前記送信の前に前記ワイヤレスノードによって知られており、前記第1の系列が、π/2だけ回転されたゴレイ符号の系列を備える、ステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
前記第1の系列がチャネル推定系列(CES)を備える、
請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記第1の系列が、元の系列と前記元の系列の共役との第1の線形結合に基づいて生成される、
請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記第1の系列の前記共役が、前記元の系列と前記元の系列の前記共役との第2の線形結合に基づいて生成される、
請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記第1および第2の線形結合が、前記元の系列の前記共役、および複素位相を表す値に基づいて実行される、
請求項4に記載の方法。
【請求項６】
ワイヤレス通信のための方法であって、
第1および第2の受信チェーンを介して同時に受信された、第1の系列および前記第1の系列の共役を備えるフレームを、装置によってワイヤレスノードから取得するステップであって、前記第1の系列が、前記フレームを取得する前に前記装置によって知られている、ステップと、
前記第1の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列に基づいて、第1の信号推定値を生成するステップと、
前記第1の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列の前記共役に基づいて、第2の信号推定値を生成するステップと、
前記第2の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列に基づいて、第3の信号推定値を生成するステップと、
前記第2の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列の前記共役に基づいて、第4の信号推定値を生成するステップと、
前記第1の信号推定値、前記第2の信号推定値、前記第3の信号推定値、および前記第4の信号推定値に基づいて、多入力多出力(MIMO)信号推定値を生成するステップであって、前記第1の系列が、π/2だけ回転されたゴレイ符号の系列を備える、ステップと、
を備える、方法。
【請求項７】
前記第1の系列がチャネル推定系列(CES)を備え、前記第1、第2、第3、および第4の信号推定値がチャネル推定値を備える、
請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記第1の信号推定値を生成するステップが、ゴレイ符号の前記系列に基づいて少なくとも前記第1の信号推定値をゴレイ相関器を介して生成するステップを備える、
請求項6に記載の方法。
【請求項９】
前記フレームが、第2の系列および前記第2の系列の共役をさらに備え、前記方法が、
前記第1の系列および前記第1の系列の前記共役の受信の後の時間期間において前記第1および第2の受信チェーンを介して前記第2の系列および前記第2の系列の前記共役を同時に受信するステップであって、前記フレームの中の前記第2の系列が、前記フレームを取得する前に前記装置によって知られている、ステップと、
前記第1の受信チェーンにおいて受信された場合の前記第2の系列に基づいて、第5の信号推定値を生成するステップと、
前記第1の受信チェーンにおいて受信された場合の前記第2の系列の前記共役に基づいて、第6の信号推定値を生成するステップと、
前記第2の受信チェーンにおいて受信された場合の前記第2の系列に基づいて、第7の信号推定値を生成するステップと、
前記第2の受信チェーンにおいて受信された場合の前記第2の系列の前記共役に基づいて、第8の信号推定値を生成するステップと、
をさらに備える、請求項6に記載の方法。
【請求項１０】
前記第1の系列および前記第1の系列の前記共役の受信の後の時間期間において第3および第4の受信チェーンを介して前記第2の系列および前記第2の系列の前記共役を同時に受信するステップと、
前記第3の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列に基づいて、第9の信号推定値を生成するステップと、
前記第3の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列の前記共役に基づいて、第10の信号推定値を生成するステップと、
前記第4の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列に基づいて、第11の信号推定値を生成するステップと、
前記第4の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列の前記共役に基づいて、第12の信号推定値を生成するステップと、
前記第3の受信チェーンを介して受信された場合の前記第2の系列に基づいて、第13の信号推定値を生成するステップと、
前記第3の受信チェーンを介して受信された場合の前記第2の系列の前記共役に基づいて、第14の信号推定値を生成するステップと、
前記第4の受信チェーンを介して受信された場合の前記第2の系列に基づいて、第15の信号推定値を生成するステップと、
前記第4の受信チェーンを介して受信された場合の前記第2の系列の前記共役に基づいて、第16の信号推定値を生成するステップと、
をさらに備える、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
ワイヤレス通信のための装置であって、
第1の系列および前記第1の系列の共役を備えるフレームを生成するための手段と、
ワイヤレスノードへの送信のために前記フレームを出力するための手段であって、前記第1の系列が、第1の送信チェーンを介して送信され、前記第1の系列の前記共役が、第2の送信チェーンを介して同時に送信され、前記第1の系列が、前記送信の前に前記ワイヤレスノードによって知られており、前記第1の系列が、π/2だけ回転されたゴレイ符号の系列を備える、手段と、
を備える、装置。
【請求項１２】
ワイヤレス通信のための装置であって、
第1および第2の受信チェーンを介して同時に受信された第1の系列および前記第1の系列の共役を備えるフレームを、ワイヤレスノードから取得するための手段であって、前記第1の系列が、前記フレームを取得する前に前記装置によって知られている、手段と、
前記第1の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列に基づいて、第1の信号推定値を生成するための手段と、
前記第1の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列の前記共役に基づいて、第2の信号推定値を生成するための手段と、
前記第2の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列に基づいて、第3の信号推定値を生成するための手段と、
前記第2の受信チェーンを介して受信された場合の前記第1の系列の前記共役に基づいて、第4の信号推定値を生成するための手段と、
前記第1の信号推定値、前記第2の信号推定値、前記第3の信号推定値、および前記第4の信号推定値に基づいて、多入力多出力(MIMO)信号推定値を生成するための手段であって、前記第1の系列が、π/2だけ回転されたゴレイ符号の系列を備える、手段と、
を備える、装置。
【請求項１３】
コンピュータ可読記憶媒体であって、実行されたときに、請求項1から5または6から10のいずれか一項に記載の方法を実行するために実行可能な命令を含む、
コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
ワイヤレスノードであって、
少なくとも1つのアンテナと、
請求項11に記載された前記生成するための手段を実現するように構成された処理システムと、
請求項11に記載された前記出力するための手段を実現するように構成された送信機と、
を備える、ワイヤレスノード。
【請求項１５】
ワイヤレスノードであって、
少なくとも1つのアンテナと、
請求項12に記載された前記取得するための手段を実現するように構成された受信機と、
請求項12に記載された様々な前記生成するための手段を実現するように構成された処理システムと、
を備える、ワイヤレスノード。
【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、2015年4月17日に出願した米国仮特許出願第62/149,111号および2016年3月1日に出願した米国特許出願第15/057,956号の利益を主張する。
【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、信号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。多入力多出力(MIMO)技術は、次世代通信システム用の一般的な技法として最近登場したそのような一手法を表す。MIMO技術は、米国電気電子学会(IEEE)802.11規格などのいくつかの新興のワイヤレス通信規格において採用されている。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。
【０００４】
MIMOシステムは、データ伝送のために複数(NT個)の送信アンテナおよび複数(NR個)の受信アンテナを採用する。NT個の送信アンテナおよびNR個の受信アンテナによって形成されるMIMOチャネルは、空間チャネルとも呼ばれるNS個の独立チャネルに分解されてよく、ただし、NS≦min{NT,NR}である。NS個の独立チャネルの各々は、次元に対応する。複数の送信アンテナおよび受信アンテナによって創出される追加の次元性が利用される場合、MIMOシステムは、性能の改善(たとえば、スループットの向上および/または信頼性の向上)をもたらすことができる。
【０００５】
単一のアクセスポイント(AP)および複数のユーザステーション(STA)を有するワイヤレスネットワークでは、アップリンク方向とダウンリンク方向の両方において、異なるステーションに向かう複数のチャネル上で同時送信が行われ得る。そのようなシステムには多くの課題が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の態様は、既知の系列および既知の系列の共役を使用するMIMOチャネル推定のための技法を提供する。
【０００７】
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、第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを生成するように構成された処理システムと、ワイヤレスノードへの送信のために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得、第1の系列および第1の系列の共役は、第1および第2の送信チェーンを介して同時に送信され、第1の系列は、送信の前にワイヤレスノードによって知られている。
【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、第1および第2の受信チェーンにおいて同時に受信された第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを、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であって、第1の系列が、フレームを取得する前に装置によって知られている、インターフェースと、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて第1の信号推定値を生成し、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて第2の信号推定値を生成し、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて第3の信号推定値を生成し、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて第4の信号推定値を生成するとともに、第1の信号推定値、第2の信号推定値、第3の信号推定値、および第4の信号推定値に基づいて多入力多出力(MIMO)信号推定値を生成するように構成された処理システムとを含む。
【０００９】
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。方法は、概して、第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを生成することと、ワイヤレスノードへの送信のためにフレームを出力することとを含み、第1の系列および第1の系列の共役は、第1および第2の送信チェーンを介して同時に送信され、第1の系列は、送信の前にワイヤレスノードによって知られている。
【００１０】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための方法を提供する。方法は、概して、第1および第2の受信チェーンにおいて同時に受信された第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを、装置によってワイヤレスノードから取得することであって、第1の系列が、フレームを取得する前に装置によって知られていることと、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第1の信号推定値を生成することと、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第2の信号推定値を生成することと、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第3の信号推定値を生成することと、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第4の信号推定値を生成することと、第1の信号推定値、第2の信号推定値、第3の信号推定値、および第4の信号推定値に基づいて、多入力多出力(MIMO)信号推定値を生成することとを含む。
【００１１】
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、第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを生成するための手段と、ワイヤレスノードへの送信のためにフレームを出力するための手段とを含み、第1の系列および第1の系列の共役は、第1および第2の送信チェーンを介して同時に送信され、第1の系列は、送信の前にワイヤレスノードによって知られている。
【００１２】
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、第1および第2の受信チェーンにおいて同時に受信された第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを、ワイヤレスノードから取得するための手段であって、第1の系列が、フレームを取得する前に装置によって知られている、手段と、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第1の信号推定値を生成するための手段と、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第2の信号推定値を生成するための手段と、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第3の信号推定値を生成するための手段と、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第4の信号推定値を生成するための手段と、第1の信号推定値、第2の信号推定値、第3の信号推定値、および第4の信号推定値に基づいて、多入力多出力(MIMO)信号推定値を生成するための手段とを含む。
【００１３】
本開示のいくつかの態様は、第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを生成することと、ワイヤレスノードへの送信のためにフレームを出力することとを行うように実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を提供し、第1の系列および第1の系列の共役は、第1および第2の送信チェーンを介して同時に送信され、第1の系列は、送信の前にワイヤレスノードによって知られている。
【００１４】
本開示のいくつかの態様は、第1および第2の受信チェーンにおいて同時に受信された第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを、装置によってワイヤレスノードから取得することと、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第1の信号推定値を生成することであって、第1の系列が、フレームを取得する前に装置によって知られていることと、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第2の信号推定値を生成することと、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第3の信号推定値を生成することと、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第4の信号推定値を生成することと、第1の信号推定値、第2の信号推定値、第3の信号推定値、および第4の信号推定値に基づいて、多入力多出力(MIMO)信号推定値を生成することとを行うように実行可能な命令を備えるコンピュータ可読媒体を提供する。
【００１５】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレスノードを提供する。ワイヤレスノードは、概して、少なくとも1つのアンテナと、第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを生成し、別のワイヤレスノードへの送信のためにフレームを出力するように構成された処理システムとを含み、第1の系列および第1の系列の共役は、第1および第2の送信チェーンならびに少なくとも1つのアンテナを介して同時に送信され、第1の系列は、送信の前に他のワイヤレスノードによって知られている。
【００１６】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレスノードを提供する。ワイヤレスノードは、概して、少なくとも1つのアンテナと、第1および第2の受信チェーンにおいて同時に受信された第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを、少なくとも1つのアンテナを介して別のワイヤレスノードから取得することであって、第1の系列が、フレームを取得する前にワイヤレスノードによって知られていることと、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第1の信号推定値を生成することと、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第2の信号推定値を生成することと、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第3の信号推定値を生成することと、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第4の信号推定値を生成することと、第1の信号推定値、第2の信号推定値、第3の信号推定値、および第4の信号推定値に基づいて、多入力多出力(MIMO)信号推定値を生成することとを行うように構成された処理システムとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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ワイヤレスデバイスのブロック図である。
【図４Ａ】802.11ad規格において使用されるような例示的なチャネル推定フィールドを示す図である。
【図４Ｂ】本開示のいくつかの態様によるCESの自己相関(AC)ならびにCESと共役CESとの相互相関(CC)を示すグラフである。
【図５】本開示のいくつかの態様によるチャネル推定系列(CES)を送信するように構成されたワイヤレスノード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チャネル推定系列(CES)を受信するように構成されたワイヤレスノード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】本開示のいくつかの態様による2×2多入力多出力(MIMO)システム用のCESの送信および受信のための例示的なブロック図である。
【図８】本開示のいくつかの態様による4×4MIMOシステム用のCESの送信および受信のための例示的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示の態様は、オーバーヘッドを低減するためにチャネル推定系列(CES)およびCESの共役を使用するMIMOチャネル推定のための技法を提供する。たとえば、CESおよびCESの共役は、第1および第2の送信チェーンを介して同時に送信されてよく、多入力多出力(MIMO)チャネル推定のために受信デバイスによって使用され得る。
【００１９】
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。
【００２０】
本開示の態様は、概して、多入力多出力(MIMO)送信方式を使用するビームフォーミングトレーニングに関する。たとえば、IEEE802.11adによるフレームの既存のフォーマットは、MIMO送信方式を使用するビームフォーミングを容易にするように適合され得る。
【００２１】
「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。
【００２２】
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。
【００２３】
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)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、およびシングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システムを含む。SDMAシステムは、複数のステーション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、複数のステーション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、異なるステーションに割り当てられる。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。
【００２４】
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備えてよい。
【００２５】
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」)、またはいくつかの他の用語を備えてよく、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。
【００２６】
アクセス端末(「AT」)は、加入者局、加入者ユニット、移動局(MS)、リモート局、リモート端末、ユーザ端末(UT)、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器(UE)、ユーザ局、またはいくつかの他の用語を備えてよく、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(APとして働く「AP STA」または「非AP STA」などの「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備えてよい。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)、タブレット、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(GPS)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、ATはワイヤレスノードであってよい。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。
【００２７】
例示的なワイヤレス通信システム
図1は、本開示の態様が実行され得るシステム100を示す。たとえば、
アクセスポイント110は、ステーション(STA)120との通信中の信号品質を改善するためにビームフォーミングトレーニングを実行し得る。ビームフォーミングトレーニングは、MIMO送信方式を使用して実行され得る。
【００２８】
システム100は、たとえば、アクセスポイントおよびステーションを有する多元接続多入力多出力(MIMO)システム100であってよい。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。アクセスポイントは、一般に、ステーションと通信する固定局であり、基地局またはいくつかの他の用語として呼ばれることもある。STA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、またはいくつ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STA120と通信し得る。ダウンリンク(すなわち、順方向リンク)は、アクセスポイントからSTA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、STAからアクセスポイントへの通信リンクである。STAはまた、別のSTAとピアツーピアで通信し得る。
【００２９】
システムコントローラ130は、これらのAPおよび/または他のシステムのための協調および制御を行い得る。APは、たとえば、無線周波数電力の調整、チャネル、認証、およびセキュリティを処理し得るシステムコントローラ130によって管理され得る。システムコントローラ130は、バックホールを介してAPと通信し得る。APはまた、たとえば、ワイヤレスまたはワイヤラインのバックホールを介して直接または間接的に、互いに通信し得る。
【００３０】
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STA120を説明するが、いくつかの態様の場合、STA120はまた、SDMAをサポートしないいくつかのSTAを含んでもよい。したがって、そのような態様の場合、AP110は、SDMA STAと非SDMA STA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 STAが適切と見なされるものとして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STA(「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それらの耐用年数を延ばし得る。
【００３１】
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STA120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STA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STAは、ユーザ固有のデータをアクセスポイントへ送信し、かつ/またはユーザ固有のデータをアクセスポイントから受信する。概して、選択された各STA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STA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。
【００３２】
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STA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STA120に割り当てられることによってSTA120が同じ周波数チャネルを共有する場合、システム100はまた、TDMAシステムであり得る。
【００３３】
図2は、本開示の態様を実施するために使用され得る図1に示すAP110およびSTA 120の例示的な構成要素を示す。AP110およびSTA 120の1つまたは複数の構成要素は、本開示の態様を実践するために使用され得る。たとえば、アンテナ224、Tx/Rx222、プロセッサ210、220、240、242、および/またはコントローラ230、あるいはアンテナ252、Tx/Rx254、プロセッサ260、270、288、および290、ならびに/またはコントローラ280は、本明細書で説明され図5および図5Aならびに/または図6および図6Aを参照しながら示される動作を実行するために使用され得る。
【００３４】
図2は、MIMOシステム100におけるアクセスポイント110、2つのSTA120m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〜224apが装備される。STA120mは、Nut,m個のアンテナ252ma〜252muが装備され、STA120x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STA120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STAがアップリンク上の同時送信のために選択され、Ndn個のSTA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STAにおいて使用され得る。
【００３５】
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STA120において、送信データ(TX)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。コントローラ280は、メモリ282と結合され得る。TXデータプロセッサ288は、STA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STA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。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。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にNut,m個のアップリンク信号を提供する。
【００３６】
Nup個のSTA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STAの各々は、そのデータシンボルストリームに空間処理を実行し、そ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へ送信する。
【００３７】
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STA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に提供する。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、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STA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。STA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。コントローラ230は、メモリ232と結合され得る。
【００３８】
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STA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STAのために選択されたレートに基づいてSTA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STA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個のアンテナに提供する。各送信機ユニット222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。Nap個の送信機ユニット222は、Nap個のアンテナ224からSTAへの送信のためにNap個のダウンリンク信号を提供する。STAごとの復号データは、記憶のためにデータシンク272に、かつ/またはさらなる処理のためにコントローラ280に提供され得る。
【００３９】
各STA120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提供する。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受信機空間処理を実行し、STA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、STAのための復号データを取得する。
【００４０】
各STA120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、アクセスポイント110において、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。STAごとのコントローラ280は、通常、STA用の空間フィルタ行列を、そのSTA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。STA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STA120における様々な処理ユニットの動作を制御する。
【００４１】
図3は、MIMO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施するように構成され得るデバイスの一例である。たとえば、ワイヤレスデバイスは、それぞれ、図5および図6に示す動作500および600を実施し得る。ワイヤレスデバイス302は、アクセスポイント110またはSTA120であってよい。
【００４２】
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、中央処理装置(CPU)と呼ばれることもある。メモリ306は、読取り専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含んでよく、命令およびデータをプロセッサ304に提供する。メモリ306の一部分はまた、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含んでもよい。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の中の命令は、本明細書で説明する方法を実施するように実行可能であり得る。
【００４３】
ワイヤレスデバイス302はまた、ワイヤレスデバイス302とリモートノード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を含んでよい。送信機310および受信機312は、トランシーバ314に組み合わせられてよい。単一または複数の送信アンテナ316が、ハウジング308に取り付けられてよく、トランシーバ314に電気的に結合されてよい。ワイヤレスデバイス302はまた、複数の送信機、複数の受信機、および複数のトランシーバを含んでよい(図示せず)。
【００４４】
ワイヤレスデバイス302はまた、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ための取組みにおいて使用され得る信号検出器318を含み得る。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はまた、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を含んでよい。
【００４５】
ワイヤレスデバイス302の様々な構成要素は、バスシステム322によって互いに結合されてよく、バスシステム322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んでよい。
【００４６】
ゴレイ系列を使用する例示的なチャネル推定
送信機アンテナと受信機アンテナとの間の信号伝送(たとえば、チャネル)を推定するために、ゴレイ系列が使用される。たとえば、伝送中に発生する信号のひずみが推定され得、次いで、将来の通信中のために補償され得る。MIMOシステムの場合であり得るような2つ以上の送信チェーンが使用されるとき、送信チェーンの各々から受信機アンテナまでの間のチャネルが推定され得る。したがって、チャネル推定系列(CES)の異なる組合せをそれぞれが使用する、チャネル推定のいくつかの反復が使用され得る。
【００４７】
この手法の主な欠点は、CES系列の送信のためにかかることがある時間量である。すなわち、CES系列を送信するためにかかる時間量は、各系列の送信のための持続時間を送信チェーンの数で乗算したものに等しくなり得る。したがって、この手法は、特に次世代デバイスにとって著しいオーバーヘッドを誘発する。
【００４８】
IEEE802.11ad規格はCESを規定したが、IEEE802.11ay規格は、MIMO機能を追加していることがあり、MIMOチャネルを推定するためのチャネル推定を使用し得る。
【００４９】
その上、次世代デバイスは、たとえば、10K〜100Kのペイロードに対して効率を改善するために小さい(たとえば、最小の)オーバーヘッドを伴って、また小さいチャネル推定誤差を伴って動作させられ得る。たとえば、次世代デバイスは、信号対雑音比(SNR)を9dB超えるチャネル推定誤差を伴って動作させられ得る。次世代デバイスはまた、IEEE802.11ad規格のためにすでに存在し得るハードウェア(HW)を再使用し得、高いサンプリングレートにとって実装しやすいゴレイ系列を使用し得る。
【００５０】
図4Aは、IEEE802.11ad規格のために使用される例示的なチャネル推定フィールドを示す。図示したように、IEEE802.11ad規格は、長さ128のゴレイ系列を有するCESを使用する。次世代デバイスによって使用されるガードインターバル(GI)長は64サンプルであり得るが、チャネル推定長は128サンプルのままであってよい。したがって、以前の時間捕捉が許容できなかった場合、時間整合のために過剰な長さが使用されることがある。しかしながら、実際のチャネルは、128サンプル(たとえば、72ns)よりも短いことがある。理想的なゴレイ相関は、クリーンな時間領域チャネル推定を可能にし得る。
【００５１】
図4Bは、CESの自己相関(AC)ならびにCESと共役CESとの相互相関(CC)のグラフ402である。本開示の態様は、π/2シフトだけ回転させられているIEEE802.11ad規格のゴレイ系列(G)の特性を利用する。π/2シフトを伴うゴレイ系列は、それらの共役(i-jQ)系列と直交する。すなわち、この特性によれば、2つの系列GおよびG*(ただし、G*はGの共役である)は、図示したように直交する。
【００５２】
この特性を使用すると、ある送信チェーンは系列Gを送信することができ、別の送信チェーンは同時に系列G*を送信することができ、それによって、送信時間およびオーバーヘッドを低減する。受信(RX)デバイスにとって、図5〜図8に関してより詳細に説明するように、同じゴレイ相関器を再使用することによって、系列G*に対応する共役信号を用いて1回、また系列Gに対応する元の信号を用いて1回、2つのチャネル推定が同時に行われ得る。
【００５３】
本開示の態様はCESに関して説明されるが、TXデバイスおよびRXデバイスの両方によって知られている任意の系列が使用されてよい。たとえば、信号推定を実行するために既知の系列が使用されてよい。たとえば、RXデバイスは、既知の系列および既知の系列の共役を介して信号のタイミングおよび位相ひずみを決定し得る。
【００５４】
図5は、本開示の態様によるワイヤレス通信のための例示的な動作500を示す。動作500は、たとえば、既知の系列を送信するように構成されたワイヤレスノード(以下、TXデバイスと呼ぶ)によって実行され得る。
【００５５】
動作500は、502において、第1の系列および第1の系列の共役を備えるフレームを生成することによって開始し、504において、別のワイヤレスノード(たとえば、RXデバイス)への送信のためにフレームを出力し、第1の系列および第1の系列の共役は、第1および第2の送信チェーンを介して同時に送信される。いくつかの態様では、第1の系列は、送信の前に他のワイヤレスノードによって知られている。いくつかの態様では、第1の既知の系列は、チャネル推定系列(CES)を備え得る。
【００５６】
図6は、本開示の態様によるワイヤレス通信のための例示的な動作600を示す。動作600は、たとえば、既知の系列を受信し、たとえば、受信された既知の系列に基づいて(たとえば、図2のチャネル推定器228を使用して)多入力多出力(MIMO)信号推定を実行するように構成されたワイヤレスノード(以下、RXデバイスと呼ぶ)によって実行され得る。
【００５７】
動作600は、602において、第1および第2の受信チェーンにおいて同時に受信された、第1の既知の系列および第1の既知の系列の共役を備えるフレームを取得することによって開始する。604において、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列に基づいて、第1の信号推定値を生成する。606において、第1の受信チェーンにおいて受信されたような第1の系列の共役に基づいて、第2のチャネル推定値を生成する。608において、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の既知の系列に基づいて、第3の信号推定値を生成する。610において、第2の受信チェーンにおいて受信されたような第1の既知の系列の共役に基づいて、第4の信号推定値を生成する。612において、第1の信号推定値、第2の信号推定値、第3の信号推定値、および第4の信号推定値に基づいて、多入力多出力(MIMO)信号推定値を生成する。いくつかの態様では、(たとえば、TXデバイスによって送信されたような)フレームの中の第1の系列は、フレームを取得する前にRXデバイスによって知られている。いくつかの態様では、第1の系列は、チャネル推定系列(CES)を備えてよく、第1、第2、第3、および第4の信号推定値はチャネル推定値を備えてよい。
【００５８】
図5および図6を参照しながら説明したようなTXデバイスおよびRXデバイスによって実行される動作が、図7および図8のブロック図を使用してより詳細に説明される。
【００５９】
図7は、本開示のいくつかの態様による2×2MIMOシステムを介してRXデバイスへチャネル推定系列を送信するTXデバイスのブロック図を示す。TXデバイスは、CES702およびCES702の共役である別のCES704を備えるフレームを生成し得る。TXデバイスは、第1の送信チェーン722および第2の送信チェーン724を介してCES702およびCES704を同時に送信し得る。
【００６０】
いくつかの態様では、CES702は、元のCESと元のCESの共役との線形結合(たとえば、第1の線形結合)に基づいて生成され得る。すなわち、CES702は、元のCESと元のCESの共役との和に基づいて生成され得る。いくつかの態様では、CES704(たとえば、CES702の共役)は、元のCESおよび元のCESの共役に基づく異なる線形結合(たとえば、第2の線形結合)を使用して生成され得る。たとえば、CES704は、CES702およびCES704が直交するように、元のCESから元のCESの共役を減算したものに基づいて生成され得る。
【００６１】
場合によっては、第1および第2の線形結合を実行することは、元のCESの共役を複素位相(j)を表す値で乗算することを伴い得る。いくつかの態様では、第1のCES(および、その共役)は、ゴレイ符号の系列であってよい。
【００６２】
RXデバイスは、次いで、第1の受信チェーン726および第2の受信チェーン728を介して、CES702およびCES704を備えるフレームを同時に取得し得る。受信されたCES702およびCES704に基づいて、RXデバイスは、MIMOチャネル推定値を生成し得る。たとえば、RXデバイスは、受信チェーン726において受信されたようなCES702に基づく第1のチャネル推定値708を、相関器706(たとえば、ゴレイ相関器)を介して生成し得、受信チェーン726において受信されたようなCES704(CES702の共役)に基づく第2のチャネル推定値712を、相関器710を介して生成し得、受信チェーン728において受信されたような第1のCESに基づく第3のチャネル推定値716を、相関器714を介して生成し得、受信チェーン728において受信されたような第1のCESの共役に基づく第4のチャネル推定値720を、相関器718を介して生成し得る。
【００６３】
したがって、TXデバイスは、2×2MIMOシステムに対して4つのチャネル推定を生成する。各チャネル推定値は、ほぼSNR+9dBとしての推定雑音を伴う長さ128のシンボルを有し得る。第1、第2、第3、および第4のチャネル推定値を使用して、RXデバイスは、次いで、図7の2×2MIMOシステムにとってのMIMOチャネル推定値を生成し得る。
【００６４】
いくつかの態様では、第2のチャネル推定値712は、チャネル推定値708を生成する際にも使用される相関器を使用して生成され得る。たとえば、チャネル推定値708と712の両方が、相関器706を介して生成されてよい。この場合、相関器706への入力信号は共役がとられてよい。いくつかの態様では、相関器706への入力の同位相(I)信号および直交位相(Q)信号は取り換えられてよい。たとえば、相関器706は、同位相(I)入力部および直交位相(Q)入力部を含み得る(図示せず)。したがって、同位相(I)信号と直交位相(Q)信号とを取り換えることは、CES(たとえば、受信チェーン726を介して受信されるようなCES702)の共役の同位相(I)信号を相関器706の直交位相(Q)入力部へ経由させ、CESの共役の直交位相(Q)信号を相関器706の同位相入力部へ経由させることを伴い得る。
【００６５】
したがって、チャネル推定値708および712を生成するために、相関器706および相関器710に対して同じハードウェアが使用され得る。同様に、チャネル推定値716および720を生成するために同じハードウェアが使用され得る。すなわち、対応する受信チェーンによって受信されたCESおよびCESの共役に基づいて各受信チェーンがチャネルを推定するために、単一の相関器が使用され得る。
【００６６】
図8は、本開示のいくつかの態様による4×4MIMOシステムを介してRXデバイスへ複数のチャネル推定系列およびその共役を送信するTXデバイスのブロック図を示す。たとえば、図7に関して説明したようなフレームは、CES802および別のCES804をさらに含み得、CES804はCES802の共役である。図示したように、CES802およびCES804は、第3の送信チェーン806および第4の送信チェーン808を介して同時に送信され得る。しかしながら、いくつかの態様では、CES802およびCES804の送信は、CES702およびCES704の送信から遅延されてよい。たとえば、CES802およびCES804の送信は、決定済みの、またはTXデバイスおよびRXデバイスに知られている時間期間だけ遅延されてよく、その時間期間は約64ナノ秒であってよい。図示したように、CES802およびCES804は、少なくとも部分的に時間的に重複していてよい。いくつかの態様では、CES702およびCES802は、ゴレイ符号の同じ系列を備えてよい。
【００６７】
RXデバイスは、次いで、第1の受信チェーン726、第2の受信チェーン728、第3の受信チェーン810、および第4の受信チェーン812を介して受信されたCES702、CES704、CES802、およびCES804に基づいて、MIMOチャネル推定を実行する。たとえば、RXデバイスは、受信チェーン726において受信されたCES702に基づいて、相関器816を介して第1のチャネル推定値814(たとえば、CESアーリー(Early))を、また受信チェーン726において受信されたCES802(たとえば、CES702と同じであるが遅延されている)に基づいて、相関器816を介して第2のチャネル推定値818(たとえば、CESレイト(Late))を生成し得る。
【００６８】
その上、両方とも受信チェーン726において受信されたCES704(たとえば、CES702の共役)およびCES804(たとえば、CES802の共役)に基づいて、第3のチャネル推定値820および第4のチャネル推定値824が相関器822を介して生成され得る。
【００６９】
第2の受信チェーン728上で受信されたCESに対してチャネル推定値を生成するために、類似のプロセスが後続してよい。いくつかの態様では、RXデバイスは、図8に示すように、ほぼSNR+9dBとしての推定雑音を有し得る合計16個のチャネル推定値を生成するために、第3の受信チェーン810上および第4の受信チェーン812上で受信されたCESに対してチャネル推定値を生成し得る。チャネル推定値に基づいて、RXデバイスはMIMOチャネル推定を実行し得る。
【００７０】
いくつかの態様では、フレームは、時間領域におけるCES702、CES704、CES802、またはCES804の反復のうちの少なくとも1つを備え得る。CES702、CES704、CES802、およびCES804の反復の各々は、時間的に後で、そのCESのために以前に使用されたものとは異なる送信チェーンを使用して送信されてよい。たとえば、CES702が第1の送信チェーン上で送信される場合、CES702の反復は第3の送信チェーン上で送信されてよい。同様に、CES704が第2の送信チェーン上で送信される場合、CES704の反復は第4の送信チェーン上で送信されてよい。
【００７１】
いくつかの態様では、CES702、CES802、CES704、およびCES804の反復の各々は、対応するCES系列、および複素位相を表す値に基づいてTXデバイスによって生成され得る。たとえば、CES702、CES802、CES704、およびCES804の反復の各々は、対応するCES系列を複素位相を表す値で乗算することによって生成され得る。RXデバイスは、次いで、CES702、CES802、CES704、またはCES804の反復のうちの少なくとも1つに基づいて生成された個々のチャネル推定値に、複素位相を表す値に対応する逆行列を適用することによって、MIMOチャネル推定値を生成し得る。
【００７２】
いくつかの態様では、CES702、704、802、および804を送信するために使用される送信チェーンは、単一のアンテナアレイに結合されてよい。他の態様では、各送信チェーンは、別個のアンテナまたは別個のアンテナアレイに結合されてよい。
【００７３】
いくつかの態様では、所望のメトリックを達成しチャネル推定のオーバーヘッドを低減するために、IEEE802.11ad規格の系列がIEEE802.11ay MIMOチャネル推定に対して再使用されてよい。
【００７４】
本明細書で提供する例は、理解を容易にするために2×2および4×4MIMOシステムのためのチャネル推定を説明してきたが、本明細書で説明する技法は、任意の数の受信チェーンおよび送信チェーンを有するMIMOシステムに適用され得る(たとえば、N×M MIMOシステムに適用され得る)。たとえば、本開示の態様は、6×Nr、8×Nr、3×Nr、5×Nr、または7×Nr MIMOシステムに対して実施されてよく、ただし、Nrは任意の値であってよい。
【００７５】
たとえば、本開示の態様は、4つを超える空間ストリームに拡張されてよいが、このことは追加のオーバーヘッドという結果になることがある。チャネル推定は、より多くの時間遅延オプションを追加することによって4つを超える空間ストリームに拡張され得る。本開示のいくつかの態様では、偶数のケースから送信チェーンのうちの1つを減らすことによって、チャネル推定が奇数の空間ストリームに拡張され得る。たとえば、3×3MIMOシステムのためのチャネル推定は、図8に関して説明した4×4MIMOシステムの送信チェーンのうちの1つを減らすことによって実施され得る。
【００７６】
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に示す動作500が図5Aに示す手段500Aに対応してよく、図6に示す動作600が図6Aに示す手段600Aに対応してよい。
【００７７】
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に示すアクセスポイント110の送信機(たとえば、送信機ユニット222)および/もしくはアンテナ224、またはユーザ端末120の送信機ユニット254および/もしくはアンテナ252を備えてよい。受信するための手段(または、取得するための手段)は、図2に示すアクセスポイント110の受信機(たとえば、受信機ユニット222)および/もしくはアンテナ224、またはユーザ端末120の受信機ユニット254および/もしくはアンテナ252を備えてよい。処理するための手段、共役をとるための手段、経由させるための手段、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、処理システムを備えてよく、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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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備えてよく、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。
【００８３】
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備える。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。
【００８４】
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。
【００８５】
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備えてよい。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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てよい。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。
【００８９】
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、または所望の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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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】
【００９３】
100  システム、多元接続多入力多出力(MIMO)システム
110  アクセスポイント(AP)
120  ステーション(STA)
130  システムコントローラ
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  送信機/受信機ユニット、Tx/Rx
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
244  データシンク
252  アンテナ
254  送信機/受信機ユニット、Tx/Rx
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
288  TXデータプロセッサ
290  TX空間プロセッサ
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
500  動作
600  動作
702  CES
704  CES
706  相関器
708  第1のチャネル推定値
710  相関器
712  第2のチャネル推定値
714  相関器
716  第3のチャネル推定値
718  相関器
720  第4のチャネル推定値
722  第1の送信チェーン
724  第2の送信チェーン
726  第1の受信チェーン
728  第2の受信チェーン
802  CES
804  CES
806  第3の送信チェーン
808  第4の送信チェーン
810  第3の受信チェーン
812  第4の受信チェーン
814  第1のチャネル推定値
816  相関器
818  第2のチャネル推定値
820  第3のチャネル推定値
822  相関器
824  第4のチャネル推定値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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