(57)【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、
第1の時間に、別の装置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送信インターフェースと、
第2の時間に、前記第1のフレームの前記送信の後で前記別の装置によって送信された第2のフレームを取得するように構成された受信インターフェースと、
前記送信インターフェースを介した前記別の装置への送信のために第3のフレームを生成するように構成された処理システムであって、前記第3のフレームは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の差を示す情報と前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、処理システムとを備え、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記装置と前記別の装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージである装置。
【請求項２】
前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の前記指示は、
第1の平面内の第1の角度および第2の平面内の第2の角度として表された前記第2のフレームの前記到来方位の指示を含む、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の前記指示は、
第1の平面内の第1の角度および第2の平面内の第2の角度として表された前記第1のフレームの前記発射方位の指示を含む、請求項1に記載の装置。
【請求項４】
前記第3のフレームは、前記第1のフレームの前記発射方位と前記第2のフレームの前記到来方位とを含む、請求項1に記載の装置。
【請求項５】
前記第3のフレームは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差を示す値を含む、請求項1に記載の装置。
【請求項６】
前記第2のフレームは、複数の受信アンテナを介して取得され、
前記処理システムは、前記受信アンテナの較正に関するデータに基づいて前記第2のフレームの前記到来方位を推定するように構成される、請求項1に記載の装置。
【請求項７】
前記第2のフレームは、複数の受信アンテナを介して取得され、
前記処理システムは、前記第2のフレームを受信する間前記受信アンテナの様々な組合せを選択的に可能にし、前記受信アンテナの前記様々な組合せに関するチャネル推定値に基づいて前記第2のフレームの前記到来方位を推定するように構成される、請求項1に記載の装置。
【請求項８】
前記第1のフレームは、前記装置によって前に送信されたフレームに関する発射方位の指示を含む、請求項1に記載の装置。
【請求項９】
前記処理システムは、前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を理解する前記別の装置の機能に基づいて、前記第3のフレーム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１０】
前記処理システムは、前記機能に基づいて、前記第3のフレームが前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方を含むことの指示を前記第1のフレームまたは前記第3のフレームにおいて前記別の装置に提供するようにも構成される、請求項9に記載の装置。
【請求項１１】
ワイヤレス通信のための装置であって、
別の装置から第1のフレームを取得するように構成された受信インターフェースと、
前記第1のフレームの受信の後で前記別の装置への送信のために第2のフレームを出力するように構成された送信インターフェースと、
前記第2のフレームの前記送信の後で前記別の装置によって送信された第3のフレーム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、前記第3のフレームは、前記別の装置によって前記第2のフレームが受信された第1の時間と前記別の装置によって前記第1のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、受信インターフェースと、
前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差および前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて、前記別の装置に対する前記装置の位置を推定するように構成された処理システムとを備え、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記装置と前記別の装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージである装置。
【請求項１２】
前記処理システムは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差、前記第1のフレームが受信された時間、または前記第2のフレームが送信された時間、あるいは前記別の装置の既知の位置のうちの少なくとも1つに基づいて往復時間(RTT)を判定するように構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
前記処理システムは、前記別の装置に対する前記装置の前記推定された位置および前記装置の既知の位置に基づいて前記別の装置の絶対位置を推定するように構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項１４】
前記処理システムは、前記別の装置に対する前記装置の前記推定された位置および前記別の装置の既知の位置に基づいて前記装置の絶対位置を推定するように構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理システムは、
前記別の装置によって前に送信されたフレームに関する発射方位の指示を前記第1のフレームから取得することと、
前記別の装置によって前に送信された前記フレームに関する前記発射方位の前記指示に少なくとも部分的に基づいて前記別の装置に対する前記装置の前記位置を推定することとを行うように構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理システムは、前記装置が前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を理解できることを示す機能情報を前記別の装置に提供するように構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項１７】
前記処理システムは、
前記別の装置によって前記第1のフレームまたは前記第2のフレームにおいて提供される指示に基づいて、前記第3のフレームが前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を含むと判定することと、
前記判定に基づいて前記第3のフレームを処理することとを行うように構成される、請求項16に記載の装置。
【請求項１８】
装置によるワイヤレス通信のための方法であって、
第1の時間に、別の装置への送信のために第1のフレームを出力するステップと、
第2の時間に、前記第1のフレームの前記送信の後で前記別の装置によって送信された第2のフレームを取得するステップと、
送信インターフェースを介した前記別の装置への送信のために第3のフレームを生成するステップであって、前記第3のフレームは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の差を示す情報と前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、ステップとを含み、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記装置と前記別の装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージである方法。
【請求項１９】
前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の前記指示は、
第1の平面内の第1の角度および第2の平面内の第2の角度として表された前記第2のフレームの前記到来方位の指示を含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の前記指示は、
第1の平面内の第1の角度および第2の平面内の第2の角度として表された前記第1のフレームの前記発射方位の指示を含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２１】
前記第3のフレームは、前記第1のフレームの前記発射方位と前記第2のフレームの前記到来方位とを含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２２】
前記第3のフレームは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差を示す値を含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２３】
前記第2のフレームは、複数の受信アンテナを介して取得され、
前記方法は、前記受信アンテナの較正に関するデータに基づいて前記第2のフレームの前記到来方位を推定するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２４】
前記第2のフレームは、複数の受信アンテナを介して取得され、
前記方法は、前記第2のフレームを受信する間前記受信アンテナの様々な組合せを選択的に可能にし、前記受信アンテナの前記様々な組合せに関するチャネル推定値に基づいて前記第2のフレームの前記到来方位を推定するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２５】
前記第1のフレームは、前記装置によって前に送信されたフレームに関する発射方位の指示を含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２６】
前記第3のフレームは、前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を理解する前記別の装置の機能に基づいて生成される、請求項18に記載の方法。
【請求項２７】
前記第3のフレームが、前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を含んでいるかまたは含む予定であることの指示を、前記機能に基づいて、前記第1のフレームまたは前記第3のフレームにおいて前記別の装置に提供するステップをさらに含む、請求項26に記載の方法。
【請求項２８】
装置によるワイヤレス通信のための方法であって、
別の装置から第1のフレームを取得するステップと、
前記第1のフレームの受信の後で前記別の装置への送信のために第2のフレームを出力するステップと、
前記第2のフレームの前記送信の後で前記別の装置によって送信された第3のフレームを取得するステップであって、前記第3のフレームは、前記別の装置によって前記第2のフレームが受信された第1の時間と前記別の装置によって前記第1のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、ステップと、
前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差および前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて、前記別の装置に対する前記装置の位置を推定するステップとを含み、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記装置と前記別の装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージである方法。
【請求項２９】
前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差、前記第1のフレームが受信された時間、または前記第2のフレームが送信された時間、あるいは前記別の装置の既知の位置のうちの少なくとも1つに基づいて往復時間(RTT)を判定するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
前記別の装置に対する前記装置の前記推定された位置および前記装置の既知の位置に基づいて前記別の装置の絶対位置を推定するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
【請求項３１】
前記別の装置に対する前記装置の前記推定された位置および前記別の装置の既知の位置に基づいて前記装置の絶対位置を推定するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
【請求項３２】
前記別の装置によって前に送信されたフレームに関する発射方位の指示を前記第1のフレームから取得するステップと、
前記別の装置によって前に送信された前記フレームに関する前記発射方位の前記指示に少なくとも部分的に基づいて前記別の装置に対する前記装置の前記位置を推定するステップとをさらに含む、請求項28に記載の方法。
【請求項３３】
前記装置が前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を理解できることを示す機能情報を前記別の装置に提供するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
【請求項３４】
前記別の装置によって前記第1のフレームまたは前記第3のフレームにおいて提供される指示に基づいて、前記第3のフレームが前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を含むと判定するステップと、
前記判定に基づいて前記第3のフレームを処理するステップとをさらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項３５】
ワイヤレス通信のための装置であって、
第1の時間に、別の装置への送信のために第1のフレームを出力するための手段と、
第2の時間に、前記第1のフレームの前記送信の後で前記別の装置によって送信された第2のフレームを取得するための手段と、
送信インターフェースを介した前記別の装置への送信のために第3のフレームを生成するための手段であって、前記第3のフレームは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の差を示す情報と前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、手段とを備え、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記装置と前記別の装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージである装置。
【請求項３６】
前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の前記指示は、
第1の平面内の第1の角度および第2の平面内の第2の角度として表された前記第2のフレームの前記到来方位の指示を含む、請求項35に記載の装置。
【請求項３７】
前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の前記指示は、
第1の平面内の第1の角度および第2の平面内の第2の角度として表された前記第1のフレームの前記発射方位の指示を含む、請求項35に記載の装置。
【請求項３８】
前記第3のフレームは、前記第1のフレームの前記発射方位と前記第2のフレームの前記到来方位とを含む、請求項35に記載の装置。
【請求項３９】
前記第3のフレームは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差を示す値を含む、請求項35に記載の装置。
【請求項４０】
前記第2のフレームは、複数の受信アンテナを介して取得され、
前記装置は、前記受信アンテナの較正に関するデータに基づいて前記第2のフレームの前記到来方位を推定するための手段をさらに備える、請求項35に記載の装置。
【請求項４１】
前記第2のフレームは、複数の受信アンテナを介して取得され、
前記装置は、前記第2のフレームを受信する間前記受信アンテナの様々な組合せを選択的に可能にし、前記受信アンテナの前記様々な組合せに関するチャネル推定値に基づいて前記第2のフレームの前記到来方位を推定するための手段を備える、請求項35に記載の装置。
【請求項４２】
前記第1のフレームは、前記装置によって前に送信されたフレームに関する発射方位の指示を含む、請求項35に記載の装置。
【請求項４３】
前記第3のフレームは、前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を理解する前記別の装置の機能に基づいて生成される、請求項35に記載の装置。
【請求項４４】
前記第1のフレームまたは第3のフレームにおける指示を、前記機能に基づいて前記別の装置に提供するための手段をさらに備え、
前記指示は、前記第3のフレームが前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を含むことを示す指示である、請求項43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、
別の装置から第1のフレームを取得するための手段と、
前記第1のフレームの受信の後で前記別の装置への送信のために第2のフレームを出力するための手段と、
前記第2のフレームの前記送信の後で前記別の装置によって送信された第3のフレームを取得するための手段であって、前記第3のフレームは、前記別の装置によって前記第2のフレームが受信された第1の時間と前記別の装置によって前記第1のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、手段と、
前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差および前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて、前記別の装置に対する前記装置の位置を推定するための手段とを備え、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記装置と前記別の装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージである装置。
【請求項４６】
前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差、前記第1のフレームが受信された時間、または前記第2のフレームが送信された時間、あるいは前記別の装置の既知の位置のうちの少なくとも1つに基づいて往復時間(RTT)を判定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４７】
前記別の装置に対する前記装置の前記推定された位置および前記装置の既知の位置に基づいて前記別の装置の絶対位置を推定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４８】
前記別の装置に対する前記装置の前記推定された位置および前記別の装置の既知の位置に基づいて前記装置の絶対位置を推定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４９】
前記別の装置によって前に送信されたフレームに関する発射方位の指示を前記第1のフレームから取得するための手段と、
前記別の装置によって前に送信された前記フレームに関する前記発射方位の前記指示に少なくとも部分的に基づいて前記別の装置に対する前記装置の前記位置を推定するための手段とをさらに備える、請求項45に記載の装置。
【請求項５０】
前記装置が前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を理解できることを示す機能情報を前記別の装置に提供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５１】
前記別の装置によって前記第1のフレームまたは前記第3のフレームにおいて提供される指示に基づいて、前記第3のフレームが前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方の前記指示を含むと判定するための手段と、
前記判定に基づいて前記第3のフレームを処理するための手段とをさらに備える、請求項50に記載の装置。
【請求項５２】
ワイヤレス局であって、
少なくとも1つのアンテナと、
前記少なくとも1つのアンテナを介して、第1の時間に、装置への送信のために第1のフレームを送信するように構成されたトランスミッタと、
第2の時間に、前記第1のフレームの前記送信の後で前記装置によって送信された第2のフレームを前記少なくとも1つのアンテナを介して受信するように構成されたレシーバと、
前記トランスミッタを介した前記装置への送信のために第3のフレームを生成するように構成された処理システムであって、前記第3のフレームは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の差を示す情報と前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、処理システムとを備え、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記ワイヤレス局と前記装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージであるワイヤレス局。
【請求項５３】
ワイヤレス局であって、
少なくとも1つのアンテナと、
前記少なくとも1つのアンテナを介して装置から第1のフレームを受信するように構成されたレシーバと、
前記少なくとも1つのアンテナを介して、前記第1のフレームの受信の後で前記装置への送信のために第2のフレームを送信するように構成されたトランスミッタと、
前記第2のフレームの前記送信の後で前記装置によって送信された第3のフレーム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、前記第3のフレームは、前記装置によって前記第2のフレームが受信された第1の時間と前記装置によって前記第1のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、受信インターフェースと、
前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差および前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて、前記装置に対する前記ワイヤレス局の位置を推定するように構成された処理システムとを備え、前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記ワイヤレス局と前記装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージであるワイヤレス局。
【請求項５４】
命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、
第1の時間に、別の装置への送信のために第1のフレームを出力するための命令と、
第2の時間に、前記第1のフレームの前記送信の後で前記別の装置によって送信された第2のフレームを取得するための命令と、
送信インターフェースを介した前記別の装置への送信のために第3のフレームを生成するための命令であって、前記第3のフレームは、前記第1の時間と前記第2の時間との間の差を示す情報と前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、命令とを含み、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記装置と前記別の装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージであるコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５５】
命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、
装置によって、別の装置から第1のフレームを取得するための命令と、
前記第1のフレームの受信の後で前記別の装置への送信のために第2のフレームを出力するための命令と、
前記第2のフレームの前記送信の後で前記別の装置によって送信された第3のフレームを取得するための命令であって、前記第3のフレームは、前記別の装置によって前記第2のフレームが受信された第1の時間と前記別の装置によって前記第1のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、前記第1のフレームの発射方位または前記第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、命令と、
前記第1の時間と前記第2の時間との間の前記差および前記第1のフレームの前記発射方位または前記第2のフレームの前記到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて、前記別の装置に対する前記装置の位置を推定するための命令とを含み、
前記第1、第2、および第3のフレームは、ビームトレーニングフェーズまたはビーム改良フェーズの少なくとも一方において前記装置と前記別の装置との間のみで交換されるファインタイミング測定（FTM）メッセージであ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
本特許出願は、両出願が参照により本明細書に明白に組み込まれている、2015年1月12日に出願した米国仮特許出願第62/102,588号および2016年1月11日に出願した米国特許出願第14/992,857号の利益を主張するものである。
【０００２】
本開示のいくつかの態様は概して、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、たとえば極高周波(EHF)デバイスに関する位置報告に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなどの、様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。これらのワイヤレスネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって複数のユーザをサポートすることが可能な多元接続ネットワークであってもよい。そのような多元接続ネットワークの例には、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交FDMA(OFDMA)ネットワーク、およびシングルキャリアFDMA(SC-FDMA)ネットワークがある。
【０００４】
ワイヤレス通信システムに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ように、様々な方式が開発されている。多入力多出力(MIMO)技術は、通信システムのための一般的な技法として登場した1つのそのような手法である。MIMO技術は、米国電気電子技術者協会(IEEE)802.11規格のような、いくつかのワイヤレス通信規格において採用されている。IEEE802.11は、(たとえば、数十メートルから数百メートルの)短距離通信用に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】
60GHz帯域は、大量の帯域幅と世界的大規模のオーバーラップとを特徴とする免許を要しない帯域である。大帯域幅は、極めて大量の情報をワイヤレスで送信することができることを意味する。その結果、60GHz帯域辺りのワイヤレス通信を可能にするために、各々が大量のデータの送信を必要とする複数のアプリケーションを開発することができる。そのようなアプリケーションの例としては、限定はしないが、ゲームコントローラ、モバイル対話型デバイス、ワイヤレス高精細度TV(HDTV)、ワイヤレスドッキングステーション、ワイヤレスギガビットイーサネット(登録商標)、および他の多くのものが含まれる。
【０００６】
60GHz帯域における動作によって、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ける動作と比較して、60GHz帯域辺りの電波は、大気減衰が大きく、大気中の気体、雨、物体などによる吸収レベルがより高く、より大きい自由空間損失が生じる。より大きい自由空間損失は、たとえばフェーズドアレイとして配置された多くの小形アンテナを使用することによって補償することができる。
【０００７】
複数のアンテナを所望の方向に伝わるコヒーレントビームを形成するように協調させてもよい。この方向を変えるように電場を回転させてもよい。得られる送信は、電場に基づいて偏波される。レシーバは、変化する送信極性に一致するように適応させるかまたは送信極性に適応させることができるアンテナを含んでもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のシステム、方法、およびデバイスは、いくつかの態様をそれぞれ有し、それらのうちの単一の態様だけが、その望ましい属性を担うわけではない。以下の特許請求の範囲によって表される本開示の範囲を限定することなく、いくつかの特徴についてここで簡単に説明する。この説明を考慮した後で、また特に「発明を実施するための形態」と題するセクションを読んだ後で、本開示の特徴によって、ワイヤレスネットワークにおける改善された通信を含む利点がどのようにもたらされるのかが理解されよう。
【０００９】
本開示の態様は概して、たとえば極高周波(EHF)デバイスに関する位置報告に関する。
【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。この装置は概して、第1の時間に、別の装置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送信インターフェースと、第2の時間に、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第2のフレームを取得するように構成された受信インターフェースと、送信インターフェースを介した別の装置への送信のために第3のフレームを生成するように構成された処理システムであって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射方位または第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む処理システムとを含む。
【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。この装置は概して、別の装置から受信した第2のフレームに応答して別の装置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送信インターフェースと、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第3のフレーム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、第3のフレームが、別の装置によって第1のフレームが受信された第1の時間と別の装置によって第2のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む受信インターフェースと、第1の時間と第2の時間との間の差および第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて別の装置に対する装置の位置を推定するように構成された処理システムとを含む。
【００１２】
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。この方法は概して、装置によって、第1の時間に、別の装置への送信のために第1のフレームを出力するステップと、第2の時間に、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第2のフレームを取得するステップと、送信インターフェースを介した別の装置への送信のために第3のフレームを生成するステップであって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射方位または第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、ステップとを含む。
【００１３】
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。この方法は概して、装置によって、別の装置から受信した第2のフレームに応答して別の装置への送信のために第1のフレームを出力するステップと、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第3のフレームを取得するステップであって、第3のフレームが、別の装置によって第1のフレームが受信された第1の時間と別の装置によって第2のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む、ステップと、第1の時間と第2の時間との間の差および第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて別の装置に対する装置の位置を推定するステップとを含む。
【００１４】
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。この装置は概して、装置によって、第1の時間に、別の装置への送信のために第1のフレームを出力するための手段と、第2の時間に、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第2のフレームを取得するための手段と、送信インターフェースを介した別の装置への送信のために第3のフレームを生成するための手段であって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射方位または第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む手段とを含む。
【００１５】
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。この装置は概して、装置によって、別の装置から受信した第2のフレームに応答して別の装置への送信のために第1のフレームを出力するための手段と、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第3のフレームを取得するための手段であって、第3のフレームが、別の装置によって第1のフレームが受信された第1の時間と別の装置によって第2のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む手段と、第1の時間と第2の時間との間の差および第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて別の装置に対する装置の位置を推定するための手段とを含む。
【００１６】
本開示のいくつかの態様は、コンピュータプログラム製品を提供する。このコンピュータプログラム製品は概して、コンピュータ可読媒体であって、装置によって、第1の時間に、別の装置への送信のために第1のフレームを出力するための命令と、第2の時間に、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第2のフレームを取得するための命令と、送信インターフェースを介した別の装置への送信のために第3のフレームを生成するための命令であって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射方位または第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む命令とが記憶されたコンピュータ可読媒体を含む。
【００１７】
本開示のいくつかの態様は、コンピュータプログラム製品を提供する。このコンピュータプログラム製品は概して、コンピュータ可読媒体であって、装置によって、別の装置から受信した第2のフレームに応答して別の装置への送信のために第1のフレームを出力するための命令と、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第3のフレームを取得するための命令であって、第3のフレームが、別の装置によって第1のフレームが受信された第1の時間と別の装置によって第2のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む命令と、第1の時間と第2の時間との間の差および第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて別の装置に対する装置の位置を推定するための命令とが記憶されたコンピュータ可読媒体を含む。
【００１８】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス局を提供する。このワイヤレス局は概して、少なくとも1つのアンテナと、少なくとも1つのアンテナを介して、第1の時間に、別のワイヤレス局に第1のフレームを送信するように構成されたトランスミッタと、少なくとも1つのアンテナを介して、第2の時間に、第1のフレームに応答して別のワイヤレス局によって送信された第2のフレームを受信するように構成されたレシーバと、送信インターフェースを介した別のワイヤレス局への送信のために第3のフレームを生成するように構成された処理システムであって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射方位または第2のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含む処理システムとを含む。
【００１９】
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス局を提供する。このワイヤレス局は概して、少なくとも1つのアンテナと、別のワイヤレス局から受信した第2のフレームに応答して、少なくとも1つのアンテナを介して別のワイヤレス局に第1のフレームを送信するように構成されたトランスミッタと、第1のフレームに応答して別のワイヤレス局によって送信された第3のフレームを少なくとも1つのアンテナを介して受信するように構成されたレシーバであって、第3のフレームが、別のワイヤレス局によって第1のフレームが受信された第1の時間と別のワイヤレス局によって第2のフレームが送信された第2の時間との間の差を示す情報と、第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方の指示とを含むレシーバと、第1の時間と第2の時間との間の差および第2のフレームの発射方位または第1のフレームの到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて別のワイヤレス局に対するワイヤレス局の位置を推定するように構成された処理システムとを含む。
【００２０】
上記の目的および関連する目的を達成するために、1つまたは複数の態様は、以下で十分に説明し、特に特許請求の範囲において指摘する特徴を含む。以下の説明および添付の図面には、1つまたは複数の態様のいくつかの例示的な特徴が詳細に記載されている。しかしながら、これらの特徴は、様々な態様の原理が利用される場合がある種々の方法のうちのいくつかを示すにすぎず、この説明は、そのようなすべての態様およびそれらの均等物を含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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を示す図である。
【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(AP)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、ビームトレーニングフェーズを示す例示的なコールフローの図である。
【図５】本開示のいくつかの態様による、例示的な二重偏波パッチ素子を示す図である。
【図６】本開示のいくつかの態様による、フェーズドアレイアンテナの実装形態における信号伝搬を示す図である。
【図７】ファインタイミング測定(FTM)手順を示す例示的なコールフローの図である。
【図８】本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作の流れ図である。
【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。
【図９】本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作の流れ図である。
【図９Ａ】図9に示す動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図である。
【図１０】本開示のいくつかの態様によるFTM手順を示す例示的なコールフローの図である。
【図１１】本開示のいくつかの態様による、例示的なFTMフレームフォーマットを示す図である。
【図１２】本開示のいくつかの態様による、例示的なAOAフィールドフォーマットを示す図である。
【図１３】本開示のいくつかの態様による、例示的なAODフィールドフォーマットを示す図である。
【図１４】本開示のいくつかの態様による、例示的なFTMフレームフォーマットを示す図である。
【図１５】本開示のいくつかの態様による、例示的なAOAおよびAODフィールドフォーマットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
理解を促すために、可能な場合、図面に共通する同一要素を指すために、同一の参照番号が使用されている。特定の具陳なしに、一実施形態において開示する要素が他の実施形態に関して有利に利用される場合があると考えられる。
【００２３】
以下に、本開示の種々の態様について、添付の図面を参照しながらさらに十分に説明する。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もよいので、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、本開示の任意の他の態様と組み合わせて実施されるにしても、本明細書において開示される本開示のあらゆる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、本明細書において記載される任意の数の態様を用いて、装置を実現してもよく、あるいは方法を実施してもよい。加えて、本開示の範囲は、本明細書に記載される本開示の種々の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用い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ことを意図している。本明細書において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現化されてもよいことを理解されたい。
【００２４】
本開示の態様は概して、極高周波(EHF)デバイスに関する位置報告に関する。本明細書においてより詳細に説明するように、2つの局の間の距離に関するファインタイミング測定値(FTM)に、ビームトレーニングフェーズおよび/またはビーム改良フェーズにおける到来角(AoA)および/または発射角(AoD)などの、相対方位(たとえば、方向)情報を含めてもよい。たとえば、応答局は、第1の時間に、開始局への送信のために第1のフレームを出力してもよい。応答局は、第2の時間に、第1のフレームに応答して開始局から第2のフレームを取得してもよい。応答局は、開始局への送信のために、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報を含み、また第1のフレームのAoDおよび/または第2のフレームのAoAを含む第3のフレームを生成してもよい。開始局は、第1の時間と第2の時間との間の差ならびにAoAおよび/またはAoDを使用して応答局に対する開始局の位置を推定してもよい。
【００２５】
「例示的」という単語は、本明細書において、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記載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べきでない。
【００２６】
特定の態様について本明細書において説明するが、これらの態様の多くの変形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について述べるが、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。そればかりではなく、本開示の態様は、異なるワイヤレス技法、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であり、それらのうちのいくつかが例として図および好ましい態様の以下の説明において示される。詳細な説明および図面は、限定的ではなく本開示の例示にすぎず、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。
【００２７】
本明細書において説明する技法は、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てもよい。そのような通信システムの例には、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してもよい。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する場合があり、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する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化(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、データによって独立して変調されてもよい。SC-FDMAシステムは、システム帯域幅全体にわたって分散する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)を利用してもよい。一般に、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。
【００２８】
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)に組み込まれてもよい(たとえば、その装置内に実装されるか、またはその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もよい。
【００２９】
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」)、もしくは何らかの他の用語を含むか、それらのいずれかとして実装されるか、またはそれらのいずれかとして知られている場合がある。
【００３０】
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、もしくは何らかの他の用語を含むか、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場合がある。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(APとして働く「AP STA」などの「STA」もしくは「非AP 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てもよい。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)、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(GPS)デバイス、あるいはワイヤレス媒体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ることがある。いくつかの態様では、ATは、ワイヤレスノードであってもよい。たとえば、そのようなワイヤレスノードは、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、インターネットもしく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を確立してもよい。
【００３１】
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る場合があるシステム100を示す。たとえば、第1の時間に、アクセスポイント110またはユーザ端末120などのワイヤレス局のいずれかは、アクセスポイント110またはユーザ端末120であってもよい別のワイヤレス局に送信を行ってもよい。第2の時間に、ワイヤレス局は、第1のフレームに応答して別のワイヤレス局から第2のフレームを受信してもよい。ワイヤレス局は、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報を含み、また第1のフレームの発射角(AoD)および/または第2のフレームの到来角(AoA)などの相対方位情報を含む第3のフレームを別のワイヤレス局に送信してもよい。別のワイヤレス局は、第1の時間と第2の時間との間の差ならびにAoAおよび/またはAoDを使用してワイヤレス局に対する別のワイヤレス局の位置を推定してもよい。
【００３２】
システム100は、たとえば、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であってもよい。説明を簡単にするために、図1にはただ1つのアクセスポイント110が示されている。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(局またはSTAと呼ばれることもある)は、固定であってもモバイルであってもよく、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場合もある。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と通信してもよい。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、別のユーザ端末とピアツーピアで通信する場合もある。
【００３３】
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に対する協調および制御を実行してもよい。APは、たとえば、無線周波数電力、チャネル、認証、およびセキュリティに対する調整に対処する場合があるシステムコントローラ130によって管理されてもよい。システムコントローラ130は、バックホールを介してAPと通信してもよい。APは、たとえば、ワイヤレスバックホールまたは有線バックホールを介して直接または間接的に互いに通信する場合もある。
【００３４】
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を含むこともある。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てもよい。この手法は、好都合なことに、より古いバージョンのユーザ端末(「レガシー」局)を企業に配備されたままにするのを可能にして、それらのユーザ端末の有効寿命を延長し、同時に、適宜より新しいSDMAユーザ端末が導入されるのを可能にしてもよい。
【００３５】
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使用する。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を多重化することができる場合、KはNapより大きくてもよい。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に送信し、ならびに/あるい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。一般に、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)を備えてもよい。K個の選択されたユーザ端末は、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。
【００３６】
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)システムであってもよい。TDDシステムの場合、ダウンリンクとアップリンクは、同じ周波数帯域を共有する。FDDシステムの場合、ダウンリンクと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、送信に単一のキャリアを利用する場合もあるいは複数のキャリアを利用する場合もある。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か、または(たとえば、追加コストをサポートすることができる場合に)複数のアンテナを備える場合がある。ユーザ端末120が、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、同じ周波数チャネルを共有する場合、システム100は、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。
【００３７】
図2は、本開示の態様を実装するために使用される場合がある、図1に示すAP110およびUT120の例示的な構成要素を示す。AP110およびUT120の1つまたは複数の構成要素は、本開示の態様を実施するのに使用されてもよい。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、290、および/またはコントローラ280は、本明細書において説明する動作を実行するために使用され、図8および図8Aならびに/あるいは図9および図9Aを参照しながら示される場合がある。
【００３８】
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〜224ap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〜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。本明細書では、「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個のユーザ端末は、アップリンク上の同時送信のために選択され、Ndn個のユーザ端末は、ダウンリンク上の同時送信のために選択され、Nupは、Ndnと等しくてもよく、または等しくなくてもよく、NupおよびNdnは、静的な値であってもよく、または、スケジューリング間隔ごとに変化させることが可能である。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てもよい。
【００３９】
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、送信(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。コントローラ280は、メモリ282に結合されてもよい。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生成する。TX空間プロセッサ290は、データシンボルストリームに対して空間処理を実行し、Nut,m個のアンテナに関するNut,m個の送信シンボルストリームを生成する。各トランスミッタユニット(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、フィルタリング、および周波数アップコンバート)する。Nut,m個のトランスミッタユニット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生成する。
【００４０】
Nup個のユーザ端末をアップリンク上で同時送信を行えるようにスケジュールすることができる。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、アップリンク上でユーザ端末の送信シンボルストリームのセットをアクセスポイントに送信する。
【００４１】
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を行うすべてのNup個のユーザ端末からのアップリンク信号を受信する。各アンテナ224は、受信した信号をそれぞれのレシーバユニット(RCVR)222に与える。各レシーバユニット222は、トランスミッタユニット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生成する。RX空間プロセッサ240は、Nap個のレシーバユニット222からのNap個の受信シンボルストリームに対してレシーバ空間処理を実行し、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生成する。レシーバ空間処理は、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。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、復号されたデータを取得する。ユーザ端末ごとの復号されたデータは、記憶できるようにデータシンク244に与えられ、ならびに/あるいはさらに処理できるようにコントローラ230に与えられる場合がある。コントローラ230は、メモリ232に結合されてもよい。
【００４２】
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が、ダウンリンク送信に関して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は、それぞれに異なるトランスポートチャネル上で送られる場合がある。TXデータプロセッサ210は、各ユーザ端末向けに選択されたレートに基づいて、その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、変調)する。TXデータプロセッサ210は、Ndn個のユーザ端末に関するNdn個のダウンリンクデータシンボルストリームを生成する。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対して空間処理(本開示で説明す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個のアンテナに関するNap個の送信シンボルストリームを生成する。各トランスミッタユニット222は、それぞれの送信シンボルストリームを受信し処理して、ダウンリンク信号を生成する。Nap個のトランスミッタユニット222は、Nap個のアンテナ224からユーザ端末への送信のためにNap個のダウンリンク信号を生成する。各ユーザ端末の復号されたデータは、記憶できるようにデータシンク272に与えられ、ならびに/あるいはさらに処理できるようにコントローラ280に与えられる場合がある。
【００４３】
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。各レシーバユニット254は、関連するアンテナ252からの受信された信号を処理し、受信シンボルストリームを生成する。RX空間プロセッサ260は、Nut,m個のレシーバユニット254からのNut,m個の受信シンボルストリームに対してレシーバ空間処理を実行し、ユーザ端末に関する復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを生成する。レシーバ空間処理は、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、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、ユーザ端末に関する復号されたデータを取得する。
【００４４】
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んでもよいダウンリンクチャネル推定値を生成する。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生成する。各ユーザ端末用のコントローラ280は、典型的には、ユーザ端末に関する空間フィルタ行列を、そのユーザ端末に関する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関する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ってもよい。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。
【００４５】
図3は、MIMOシステム100内で使用される場合があるワイヤレスデバイス302において利用されることがある様々な構成要素を示す。ワイヤレスデバイス302は、本明細書において説明する様々な方法を実施するように構成されてもよい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8および図9に示す動作800および900を実施してもよい。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であってもよい。
【００４６】
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を含んでもよい。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)の両方を含んでもよく、命令およびデータをプロセッサ304に与える。メモリ306の一部分は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含む場合もある。プロセッサ304は、典型的には、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、本明細書で説明される方法を実施するように実行可能であってもよい。
【００４７】
ワイヤレスデバイス302は、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トランスミッタ310およびレシーバ312を含む場合があるハウジング308を含んでもよい。トランスミッタ310およびレシーバ312は、トランシーバ314として組み合わされてもよい。単一の送信アンテナ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、トランシーバ314に電気的に結合されてもよい。ワイヤレスデバイス302は、複数のトランスミッタ、複数のレシーバ、および複数のトランシーバを含んでもよい(図示せず)。
【００４８】
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し、定量化するために使用される場合がある信号検出器318を含んでもよい。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てもよい。ワイヤレスデバイス302は、信号を処理する際に使用できるデジタルシグナルプロセッサ(DSP)320を含んでもよい。
【００４９】
ワイヤレスデバイス302の種々の構成要素は、バスシステム322によって互いに結合される場合があり、バスシステムは、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む場合がある。
【００５０】
例示的なビームフォーミングトレーニング
本開示の態様は、トレーニング信号に基づいてデバイス(たとえば、APおよび/または非AP STA)の相対回転を判定するのに使用されてもよい。場合によっては、トレーニング信号は、たとえば、IEEE802.11ad規格による、ビームフォーミング(BF)トレーニングプロセスの一部として送信されてもよい。相対回転を知ることによって、各デバイスは送受信に関するアンテナ設定を最適化することが可能になる場合がある。
【００５１】
例示的なBFトレーニングプロセスが図4に示されている。BFプロセスは、一般に、1対のミリ波局、たとえば、レシーバおよびトランスミッタによって使用される。局の各ペアリングは、これらのネットワークデバイスの間の以後の通信に必要なリンクバジェットを実現する。したがって、BFトレーニングは、セクタスイープを使用するBFトレーニングフレーム送信の双方向シーケンスであり、各局が送信と受信の両方の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のに必要な信号を生成する。BFトレーニングが首尾よく完了した後、(たとえば、ミリ波)通信リンクが確立される場合がある。
【００５２】
ビームフォーミングプロセスは、その大きい経路損失である、ミリ波スペクトルにおける通信に関する問題のうちの1つを解決するのを補助することができる。したがって、ビームフォーミング利得を利用して通信範囲を拡張するために、各トランシーバに多数のアンテナが配置される。すなわち、アレイ内の各アンテナから同じ信号が、わずかに異なる時刻に送られる。
【００５３】
図4に示す例示的なBFトレーニングプロセス400に示されているように、BFプロセスは、セクタレベルスイープ(SLS)フェーズ410とそれに続くビーム改良ステージ420とを含んでもよい。SLSフェーズでは、STAのうちの1つは、開始側セクタスイープ412を行うことによって開始側として動作し、開始側セクタスイープの後で、応答局によって送信セクタスイープ414が行われる(ここで、応答局が応答側セクタスイープを行う)。セクタは概して、特定のセクタIDに対応する送信アンテナパターンまたは受信アンテナパターンのいずれかを指す。上述のように、局は、アンテナアレイ(たとえば、フェーズドアンテナアレイ)内の1つまたは複数のアクティブアンテナを含むトランシーバを有してもよい。
【００５４】
SLSフェーズ410は、一般に、開始局がセクタスイープフィードバック416を受信し、セクタ確認応答(ACK)418を送り、それによってBFを確立した後に終了する。開始局および応答局の各トランシーバは、様々なセクタを介したセクタスイープ(SSW)フレームのレシーバセクタスイープ(RXSS)受信を行うように構成され、連続的な受信と、様々なセクタを介した複数のセクタスイープ(SSW)の送信(TXSS)または指向性マルチギガビット(DMG:directional Multi-gigabit)ビーコンフレームの送信との間にスイープが実行され、連続的な送信の間にスイープが実行される。
【００５５】
ビーム改良フェーズ420の間、各局は、短いビームフォーミングフレーム間スペース(SBIFS:short beamforming interframe space)間隔によって分離された、送信(422および424)のシーケンスをスイープすることができ、送信同士の間にトランスミッタまたはレシーバにおけるアンテナ構成を変更し、その結果、最終的なBRPフィードバック426および428を交換することができる。言い換えれば、ビーム改良は、送信と受信の両方に関して局がそのアンテナ構成(または、アンテナ重みベクトル)を改善することができるプロセスである。すなわち、各アンテナは、アンテナアレイの各要素に関する励起(振幅および位相)を記述する重みベクトルをさらに含む、アンテナ重みベクトル(AWV:antenna weight vector)を含む。
【００５６】
図5は、本開示のいくつかの態様による、例示的な二重偏波パッチ素子500を示す。図5に示すように、アンテナアレイの単一の素子は、複数の偏波アンテナを含んでもよい。複数の素子が、アンテナアレイを形成するように互いに組み合わされる場合がある。偏波アンテナは、放射状に離間されてもよい。たとえば、図5に示すように、水平偏波アンテナ510および垂直偏波アンテナ520に相当する2つの偏波アンテナが互いに垂直に配置されてもよい。代替的に、任意の数の偏波アンテナが使用されてもよい。代替的にまたは追加として、1つの素子の一方または両方のアンテナが円偏波される場合もある。
【００５７】
図6は、フェーズドアレイアンテナの一実装形態における信号伝播600を示す図である。フェーズドアレイアンテナは、同一の素子610-1〜610-4(以下、個別に素子610と呼ばれるか、または集合的に素子610と呼ばれる)を使用する。信号が伝播する方向は、各素子610に関してほぼ同じ利得をもたらすが、素子610の位相は異なる。素子が受信する信号が組み合わされ、所望の方向の正しい利得を有するコヒーレントなビームになる。アンテナ設計の追加の考慮事項は、電場の予想される方向である。トランスミッタおよび/またはレシーバが互いに対して回転する場合、方向が変化することに加えて、電場も回転する。これは、フェーズドアレイが、ある極性にマッチングするアンテナまたはアンテナフィードを使用することによって電場の回転を処理することができるようにし、極性が変化する場合に他の極性または組み合わされた極性に適合することができるようにすることを必要とする。
【００５８】
信号のトランスミッタの態様を判定するために、信号極性に関する情報を使用することができる。信号の電力は、それぞれに異なる方向に偏波されたそれぞれに異なるアンテナによって測定される場合がある。アンテナは、アンテナが直交方向に偏波されるように配置される場合がある。たとえば、第1のアンテナは、第2のアンテナに垂直に配置される場合があるが、ここで、第1のアンテナは水平軸を表し、第2のアンテナは垂直軸を表し、その結果、第1のアンテナは水平偏波され、第2のアンテナは垂直偏波される。互いに様々な角度で離間された追加のアンテナが含まれる場合もある。レシーバは、送信の極性を判定した後、アンテナを受信信号にマッチングさせることによって受信性能を最適化してもよい。
【００５９】
極高周波(EHF)デバイスに関する例示的な位置報告
本開示のいくつかの態様は、ミリ波デバイスなどの極高周波(EHF)デバイスに関するビームフォーミングトレーニングプロトコル(BTP)における到来角(AoA)および発射角(AoD)情報をファインタイミング測定値(FTM)に含めるのを可能にする。
【００６０】
IEEE802.11mcシステムなどのいくつかのシステムでは、たとえば、開始STAと応答STAとの間で送信されるメッセージの往復移動時間(RTT)に基づいて、2つのワイヤレス局間の距離を測定するのにFTMメッセージが使用される。いくつかの態様によれば、「ワイヤレス局」は、アクセスポイント(AP)または非APモバイルデバイスのいずれかを指す場合がある。2つのワイヤレス局は、開始STAおよび応答STAと呼ばれる場合がある。
【００６１】
本開示の態様によれば、FTMメッセージは、AoAおよびAoDなどの方向情報を報告するのに使用されてもよい。この報告を方向に使用することによって、方向測定値が時間測定値に結合されるので、単一のフローが位置推定に使用されてもよく、移動の追跡がより容易になる場合がある。
【００６２】
本明細書において提示するように、FTMおよび確認応答(ACK)に使用されるメッセージがAoAおよびAoDを報告するのに使用されてもよい。しかしながら、特定の(たとえば、ミリ波)デバイスでは、AoAおよびAoDの測定は、代表的なFTMプロトコルの一部ではないビームトレーニングフェーズおよび/またはビーム改良フェーズの間に実行されてもよい。
【００６３】
図7は、FTM手順に関するフレーム交換を示す例示的なコールフロー700の図である。図7に示すように、開始STAは、FTM手順を開始するためにFTM要求(FTMR)フレームを応答STAに送ってもよい。応答STAは、開始STAにACKを送ってもよい。
【００６４】
FTMRおよびACKの後で、応答STAは、FTMフレーム(FTMフレームに関する送信時間がt1として示されている)の送信を開始してもよく、これらのFTMフレームは、t2として示されている時間に開始STAによって受信される場合がある。t3において、開始STAは、t4において応答STAによって受信される場合があるACKによって応答してもよい。このことは、応答STAによって送信されるFTMフレーム(FTM_1、FTM_2、FTM_3)ごとに繰り返されてもよい。
【００６５】
現在のFTMフレームには、前のFTM/ACKフレーム交換からのt1値およびt4値の指示を埋め込まれてもよい。開始STAは次いで、(開始STAにはt2およびt3が既知であり、t2においてFTMを受信し、t3においてACKを送っているので)、t1、t2、t3、およびt4を使用して応答STAと開始STAとの間のRTTを推定してもよい。
【００６６】
次いで、RTTを使用して2つのワイヤレス局間のレンジ(距離)を推定してもよい。1つのワイヤレス局は、(たとえば、2次元における)それ自体の位置を判定するために、このワイヤレス局に既知である位置にある少なくとも3つの他のワイヤレス局からRTT測定値を取得してもよい。ワイヤレス局は、これらの他のワイヤレス局からのRTT測定値を使用してワイヤレス局自体の2D位置を(たとえば、三角測量アルゴリズムを使用して)算出してもよい。
【００６７】
残念なことに、この場合、交換されるFTMフレームの数が増え、ネットワークスループットが低下する場合がある。
したがって、本開示の態様は、他の1つのワイヤレス局のみとFTMフレームを交換することによってワイヤレス局の位置を推定するのを可能にすることができる技法を提供する。
【００６８】
たとえば、本明細書において提供される技法は、AoAの推定およびFTMメッセージへのAoA情報および/またはAoD情報の埋込みを可能にする場合があり、これによって、ワイヤレス局は、他の1つのワイヤレス局のみとFTMフレームを交換してワイヤレス局の(2Dまたは3D)位置を算出することが可能になることがある。
【００６９】
いくつかの態様によれば、そのようなFTMメッセージは、ビーム改良プロトコル(BRP)情報素子(IE)に結合されてもよい。このようにして、BRPが実行されるとき、AoAおよびAoDが測定されることがある場合、FTMにおける距離測定フェーズが実行されてもよい。
【００７０】
図8は、本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信に関する例示的な動作800の流れ図である。動作800はたとえば、図10に示すような応答STA(たとえば、AP110またはUT120または任意のタイプの局)によって実行されてもよい。
【００７１】
動作800は、802において、第1の時間(たとえば、t1)に、別の装置(たとえば、開始STA)への送信のために第1のフレーム(たとえば、FTM_1)を出力することによって開始する。いくつかの態様によれば、第1のフレームは、応答STAによって前に送信されたフレームに関するAoDの指示を含んでもよい。
【００７２】
804において、応答STAは、第2の時間(たとえば、t4)に、第1のフレーム(たとえば、t2において受信したACK)に応答して上記の別の装置によって(たとえば、t3において)送信された第2のフレームを取得してもよい。いくつかの態様によれば、第2のフレームは、複数の受信アンテナを介して受信してもよい。
【００７３】
806において、応答STAは、送信インターフェースを介した別の装置への送信のために第3のフレーム(たとえば、FTM_2)を生成してもよく、第3のフレームは、第1の時間と第2の時間との間の差(たとえば、t4-t1)を示す情報と第1のフレームの発射方位(たとえば、AoD)または第2のフレームの到来方位(たとえば、AoA)の少なくとも一方の指示とを含む。
【００７４】
応答局は、適切な機構を使用してAoAを推定してもよい。たとえば、応答STAは、受信アンテナの較正に関するデータに基づいて第2のフレーム(たとえば、ACK)のAoAを推定してもよい。アンテナ較正データは、既存のアンテナ較正方法のいずれかから取得されてもよく、場合によっては、較正がオフラインで行われ、後で使用できるように保存されてもよい。
【００７５】
いくつかの態様によれば、応答STAは、第2のフレームを受信する間受信アンテナの様々な組合せを選択的に可能にし、(様々な組合せを可能にすることによって許容される)受信アンテナの様々な組合せに関して算出されたチャネル推定値に基づいて第2のフレームのAoAを推定してもよい。たとえば、応答STAは、ACK受信時に受信アンテナをそれぞれに異なる周期に切り替え、パターンごとにチャネルを推定してもよい。応答STAがロングトレーニングフィールド(LTF)処理を実行することのみが可能である場合、応答STAは、N個のアンテナパターンに関するN個のFTMフレームおよびACKフレームに基づいてAoA推定を実行してもよい。
【００７６】
いくつかの態様によれば、AoAおよび/またはAoDは、第1の平面(たとえば、(y,z)平面)内の第1の角度(たとえば、θAoA)および第1の平面に垂直な第2の平面(たとえば、(x,y)平面)内の第2の角度(φAoA)として表されてもよい。AoAは、θAoAとφAoAの両方を含んでもよい。θAoAは、0〜180°を(たとえば、0.044°の分解能によって)表す12ビットであってよく、φAoAは、0〜360°を(たとえば、0.088°の分解能によって)表す12ビットであってもよい。場合によっては、AoDは、θAoDとφAoDの両方を含んでもよい。同様に、θAoDは、0〜180°を表す12ビットであってもよく、φAoDは、0〜360°を表す12ビットであってもよい。
【００７７】
現行のFTMプロトコルによるFTMメッセージは、発射時間(ToD)報告(たとえば、t1)に関する48ビットおよび到来時間(ToA)報告(たとえば、t4)に関する48ビットを備える。いくつかの態様によれば、ToD報告フィールドは、t4-t1(ToDおよびToAにおける差、開始STAがRTTを算出するのに十分な差である場合がある)を報告するのに使用されてもよく、ToA報告フィールドは、AoAおよびAoDを(たとえば、各々12ビット)利用可能な48ビットに収まるθAoA、φAoA、θAoD、およびφAoDとして報告する目的に再利用されてもよい。いくつかの態様によれば、ビットは、ToDタイムスタンプとToAタイムスタンプが連続しているか否かを示すように設定されてもよい。
【００７８】
いくつかの態様によれば、応答STAは、別の装置によって供給された機能情報に基づいて、別の装置がAoAおよび/またはAoDを理解することができると判定してもよい。いくつかの態様によれば、応答STAは、たとえば、第3のフレームがAoA値および/またはAoD値を含んでいるかまたは含む予定であるという指示を第1のフレームおよび/または第3のフレームにおいて別の装置に提供してもよい。
【００７９】
図9は、本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信に関する例示的な動作900の流れ図である。動作900は、図8に示す応答STAによって実行される動作800と相補的であると見なされてもよい。言い換えれば、動作900はたとえば、図10に示す開始STA(たとえば、AP110またはUT120)によって実行されてもよい。
【００８０】
動作900は、902において、別の装置から第1のフレームを取得することによって開始する。904において、開始STAは、(たとえば、t2において)第1のフレーム(たとえば、FTM_1)を取得した後、(たとえば、t3において)別の装置(たとえば、応答STA)への送信のために第2のフレーム(たとえば、ACK)を出力する。いくつかの態様によれば、第2のフレームは、別の装置によって前に送信されたフレームに関する方位(たとえば、AoD)の指示を含んでもよい。
【００８１】
906において、開始STAは、第2のフレームを受信した後で別の装置によって送信された第3のフレーム(たとえば、FTM_2)を取得してもよく、第3のフレームは、別の装置によって第2のフレームが受信された第1の時間と別の装置によって第1のフレームが送信された第2の時間との間の差(たとえば、t4-t1)を示す情報と、第1のフレームの発射方位(たとえば、AoD)または第2のフレームの到来方位(たとえば、AoA)の少なくとも一方の指示とを含む。上述のように、AoAおよび/またはAoDの指示は、第1の平面(たとえば、(y,z)平面)内の第1の角度(たとえば、θ)および第1の平面に垂直な第2の平面(たとえば、(x,y)平面)内の第2の角度(φ)として表されてもよい。
【００８２】
908において、開始STAは、第1の時間と第2の時間との間の差および第1のフレームの発射方位または第2のフレームの到来方位の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて、別の装置に対する開始STAの位置を推定してもよい。
【００８３】
到来角および/または発射角が2つのデバイス間の相対方位を示す方向性パラメータの例として提供されているが、方位を示す任意の他のタイプのパラメータが使用されてもよい。さらに、概して、方位または方向を示すそのようなパラメータは、2つまたはそれ以上の軸に関して報告されてもよく、さらに、極軸などの、他のタイプの座標系(たとえば、x座標、y座標、およびz座標以外)として報告されてもよい。
【００８４】
いくつかの態様によれば、開始STAは、第1の時間と第2の時間との間の差に基づいて、第2のフレームが受信された時間(たとえば、t2)および第1のフレームが送信された時間(たとえば、t3)を判定してもよい。いくつかの態様によれば、開始STAは、別の装置に対するこの装置の推定された位置およびこの装置の既知の位置に基づいて別の装置の絶対(たとえば、3D)位置を推定してもよい。同様に、開始STAは、別の装置に対する開始STAの推定された位置および別の装置の既知の位置に基づいて開始STAの絶対(たとえば、3D)位置を推定してもよい。
【００８５】
いくつかの態様によれば、開始STAは、開始局がAoAおよび/またはAoDの指示を理解することができることを示す機能情報を別の装置に提供してもよい。機能情報は、たとえば、AoA/AoD機能を示すようにベンダー固有のIEにおける専用ビットとして含められてもよい。ベンダー固有のIEは、初期FTMRおよびFTM_1の一部であってもよい。代替的に、FTM IEからの予約済みビットが使用されてもよい。たとえば、開始STAがFTMRにおいてAoA/AoD機能ビットを1に設定した場合、このことは、FTMフレーム内のAOA/AOD情報を理解する能力を示す場合がある。
いくつかの態様によれば、AOA/AOD機能を示すための1ビットを有する代わりに、2つのビットがAOA機能および/またはAOD機能を別個に示してもよい。
【００８６】
いずれの場合にも、応答局は次に、開始局によって示された機能に基づいて第3のフレームを生成してもよい。たとえば、応答局は、開始局が、AOA/AOD情報を理解できることを示す場合には、その情報のみを含めてもよい。そうでない場合には、応答局は従来の報告フォーマットを使用してもよい。場合によっては、応答局は、第3のフレームにAOA/AOD情報を含めていることの指示を(たとえば、第2のフレームまたは第3のフレームにおいて)提供してもよく、それによって、開始局は第3のフレーム内の情報をどのように処理すべきかを知ることができる。
【００８７】
そのような場合、開始STAは、第2のフレームまたは第3のフレームの少なくとも一方における指示に基づいて、第3のフレームがAoAおよび/またはAoDの指示を含んでいるかまたは含む予定であると判定してもよい。たとえば、応答STAは、開始STAからのAoA/AoD機能ビットが1に設定されているのを認識したときに、FTMフレームにAOA/AODが埋め込まれている(または埋め込まれる予定である)ことを示すようにFTM_1においてAoA/AoD機能ビットを1に設定することを決定してもよい。代替的に、応答STAは、エアタイムを短縮するために、ベンダー固有のIEを送らない場合があり、ベンダー固有のIEが送信されないことは、FTMフレームにAOA/AODが埋め込まれないことを示す場合がある。
【００８８】
図10は、それぞれ図8および図9における応答STAおよび開始STAによって実行される動作800および900に対応するFTMプロトコルの例示的なコールフロー1000である。図示のように、メッセージ交換は、図7に示すメッセージ交換に類似する場合があるが、応答局は、t4とt1との間の差の指示ならびに(前のACKの)AOAおよび/または(前のFTMメッセージの)AODの指示をFTMメッセージ(たとえば、図示の例ではFTM_2)に含めてもよい(t4とt1との間の差の指示を含めるのは、開始局がRTTを算出する際に必要になる外部情報はこれだけであるからである)。
【００８９】
上述のように、場合によっては、既存のFTMメッセージフォーマットのToDフィールドおよびToAフィールドは、(たとえば、ToDフィールドのビットを使用して)t4とt1との間の差を伝送し、(たとえば、ToAフィールドのビットを使用して)AOAおよびAODを伝送する目的に再利用されてもよい。しかしながら、代替フォーマットを使用することによって、ToDフィールドおよびToAフィールドがt1およびt4を別個に伝送するのに使用されてもよく、AOAおよび/またはAODを伝送するのに別個のフィールドが使用されてもよい。
【００９０】
たとえば、図11は、本開示のいくつかの態様による、そのような代替フォーマット1100を示す。図11に示すように、FTMフィールドは、数あるフィールドの中でも、TODフィールド、TOAフィールド、TODエラーフィールド、TOAエラーフィールド、およびオプションのFTMパラメータフィールドを含む。図示のように、フォーマットは、オプションのAODフィールド1110とオプションのAOAフィールド1120とを含んでもよい。図11に示すように、場合によっては、AOAフィールド1110およびAODフィールド1120の各々は、素子IDフィールドと長さフィールドとに対処するように長さが4バイトであってもよい。いくつかの態様によれば、FTMフレームが利用可能である場合、前の交換に関するAODをそのFTMフレームに埋め込むことができる。
【００９１】
図12および図13は、本開示のいくつかの態様による、それぞれAOAフィールド1110およびAODフィールド1120用の例示的なフォーマットを示す図である。図12に示すように、AOAフィールド1110は、素子IDおよび長さフィールドに対処するために5バイトを有してもよい。AOAフィールド1110の場合、素子IDフィールド1112は、AOA素子を示すための値に設定されてもよく、長さフィールド1114は3に設定されてもよい。θ_AOA値およびφ_AOA値は、上述のように、3バイトフィールド1116において伝送されてもよい。同様に、図13に示すように、AODフィールド1120の場合、素子IDフィールド1122は、AOD素子を示すための値に設定されてもよく、長さフィールド1124は3に設定されてもよく、θ_AOD値およびφ_AOD値は、上述のように、3バイトフィールド1126において伝送されてもよい。
【００９２】
図14は、本開示のいくつかの態様による、例示的なFTMフレームフォーマット1400を示す図である。図14に示すように、フレームフォーマット1400は、別個の(4バイト)AOAフィールドおよびAODフィールドを有するのではなく、AOA値およびAOD値の一方または両方を伝送する単一のオプションの(たとえば、8バイト)AODフィールドを含んでもよい。
【００９３】
図15は、本開示のいくつかの態様による、AODフィールド1410の例示的なフォーマットを示す。図15に示すように、AODフィールド1410は、素子IDフィールド1412と長さフィールド1414とを含むので8バイトを有してもよい。素子IDフィールド1412は、単一の(結合)AOD素子を示すための値に設定されてもよく、長さフィールド1414は、2つの3バイトフィールド1416および1418を示すように6に設定されてもよい。θ_AOA値およびφ_AOA値は、上述のように、伝送されるフィールド1416であってもよく、一方、θ_AOD値およびφ_AOD値は、上述のように、フィールド1418において伝送されてもよい。
【００９４】
本明細書において説明するいくつかの態様によれば、BRP手順においてFTMメッセージをAoAおよびAoDと結合することにより、ワイヤレスSTA(たとえば、ミリ波デバイス)が、FTMフレームを他の1つのワイヤレスSTAのみと交換することによってワイヤレスSTAの位置を推定するのを可能にしてもよく、このことは、エアリソースを節約しネットワークスループットを高める助けになる場合がある。さらに、位置-距離報告は、ワイヤレスSTA間の幾何学的配置が変更されたときには必ず(たとえば、STAの一方または両方の移動に基づいて)自動的に更新されてもよい。
【００９５】
本明細書において開示する方法は、説明した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交換されてもよい。言い換えれば、ステップまたは活動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/または活動の順序および/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もよい。
【００９６】
本明細書内で使用されるときに、項目のリスト「のうちの少なくとも1つ」に言及する句は、単一の要素を含むこ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。
【００９７】
本明細書で使用されるときに、「判定する(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する。たとえば、「判定する」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、テーブル、データベースまたは別のデータ構造内でルックアップすること)、確認することなどを含んでもよい。また、「判定する」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、「判定する」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。
【００９８】
いくつかの場合には、デバイスは、フレームを実際に送信するのではなく、フレームを送信するように出力するインターフェースを有してもよい。たとえば、プロセッサは、バスインターフェースを介して、フレームを送信用のRFフロントエンドに出力してもよい。同様に、デバイスは、フレームを実際に受信するのではなく、別のデバイスから受信したフレームを取得するためのインターフェースを有してもよい。たとえば、プロセッサは、バスインターフェースを介して、フレームを送信用のRFフロントエンドから取得(または受信)してもよい。
【００９９】
上述の方法の種々の動作は、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てもよい。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、種々の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もよい。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もよい。たとえば、図8に示す動作800および図9に示す動作900は、それぞれ図8Aに示す手段800Aおよび図9Aに示す手段900Aに対応する。
【０１００】
たとえば、受信するための手段および取得するための手段は、図2に示すユーザ端末120のレシーバ(たとえば、トランシーバ254のレシーバユニット)および/またはユーザ端末120のアンテナ252、あるいは図2に示すアクセスポイント110のレシーバ(たとえば、トランシーバ222のレシーバユニット)および/またはアクセスポイント110のアンテナ224であってもよい。送信するための手段および出力するための手段は、図2に示すユーザ端末120のトランスミッタ(たとえば、トランシーバ254のトランスミッタユニット)および/またはユーザ端末120のアンテナ252、あるいは図2に示すアクセスポイント110のトランスミッタ(たとえば、トランシーバ222のトランスミッタユニット)および/またはアクセスポイント110のアンテナ224であってもよい。
【０１０１】
推定するための手段、生成するための手段、含めるための手段、判定するための手段、および提供するための手段は、図2に示す、ユーザ端末120のRXデータプロセッサ270、TXデータプロセッサ288、および/またはコントローラ280、あるいは図2に示すアクセスポイント110のTXデータプロセッサ210、RXデータプロセッサ242、および/またはコントローラ230などの、1つまたは複数のプロセッサを含む場合がある、処理システムを備えてもよい。
【０１０２】
いくつかの態様によれば、そのような手段は、PHYヘッダにおいて即時の応答指示を提供するために上記で説明した様々なアルゴリズムを(たとえば、ハードウェア内で、またはソフトウェア命令を実行することによって)実施することによって、対応する機能を実行するように構成された処理システムによって実装されてもよい。たとえば、第1の時間に、別の装置への送信のために第1のフレームを出力するためのアルゴリズムと、第2の時間に、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第2のフレームを取得するためのアルゴリズムと、送信インターフェースを介した別の装置への送信のために第3のフレームを生成するためのアルゴリズムであって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射角または第2のフレームの到来角の少なくとも一方の指示とを含むアルゴリズム。別の例では、別の装置から受信した第1のフレームに応答して別の装置への送信のために第2のフレームを出力するためのアルゴリズムと、第2のフレームに応答して別の装置によって送信された第3のフレームを取得するためのアルゴリズムであって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射角または第2のフレームの到来角の少なくとも一方の指示とを含むアルゴリズムと、第1の時間と第2の時間との間の差および第1のフレームの発射角または第2のフレームの到来角の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて別の装置に対する装置の位置を推定するためのアルゴリズム。
【０１０３】
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、デジタルシグナルプロセッサ(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)、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、または、本明細書に記載の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てよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、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の組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携した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)として実装される場合もある。
【０１０４】
ハードウェアとして実装される場合、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含んでもよい。処理システムは、バスアーキテクチャを用いて実装されてもよい。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もよい。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種々の回路を互いにリンクしてもよい。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てもよい。ネットワークアダプタは、PHY層の信号処理機能を実装するために使用されてもよい。ユーザ端末120(図1参照)の場合において、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、バスに接続されてもよい。バスは、当該技術分野において周知であり、したがって、これ以上説明することはない、タイミング源、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させる場合もある。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てもよい。例には、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が含まれる。当業者は、特定の用途とシステム全体に課せられた全体的な設計制約とに応じて処理システムに関する上述の機能を最も適切に実装するにはどうすべきかを認識するであろう。
【０１０５】
ソフトウェアとして実装される場合、各機能は、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、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。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。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との両方を含む。プロセッサは、機械可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアモジュールの実行を含む、バスおよび一般的な処理を管理することを担い得る。コンピュータ可読記憶媒体は、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、かつ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てもよい。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によってアクセスされる場合がある送信線路、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命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を含んでもよい。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と同様にプロセッサに統合されてよい。機械可読記憶媒体の例としては、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、もしくは他の任意の適切な記憶媒体、またはそれらの任意の組合せを含めてもよい。機械可読媒体はコンピュータプログラム製品内で具現化されてもよい。
【０１０６】
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もよく、いくつかの異なるコードセグメントに分散され、異なるプログラム間で分散され、かつ複数の記憶媒体にわたって分散されてもよい。コンピュータ可読媒体は、いくつかのソフトウェアモジュールを含んでもよい。ソフトウェアモジュールは、プロセッサなどの装置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んでもよい。各ソフトウェアモジュールは、単一の記憶デバイス内に存在しても、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、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は、ハードドライブからRAMにロードされてもよい。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てもよい。次いで、1つまたは複数のキャッシュラインは、プロセッサによって実行できるように汎用レジスタファイルにロードされてもよい。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する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。
【０１０７】
さらに、任意の接続をコンピュータ可読媒体と呼ぶことも適切である。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。本明細書で使用されるディスク(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Blu-ray(登録商標)ディスク(disc)を含み、ここで、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、レーザを用いて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、非一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、有形媒体)を含んでもよい。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)を含んでもよい。上記の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。
【０１０８】
したがって、いくつかの態様は、本明細書において提示され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含んでもよい。たとえば、そのようなコンピュータプログラム製品は、命令が記憶(および/または符号化)されているコンピュータ可読媒体を含む場合があり、命令は、本明細書において説明する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。たとえば、第1の時間に、別の装置への送信のために第1のフレームを出力するための命令と、第2の時間に、第1のフレームに応答して別の装置によって送信された第2のフレームを取得するための命令と、送信インターフェースを介した別の装置への送信のために第3のフレームを生成するための命令であって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射角または第2のフレームの到来角の少なくとも一方の指示とを含む命令。別の例では、別の装置から受信した第1のフレームに応答して別の装置への送信のために第2のフレームを出力するための命令と、第2のフレームに応答して別の装置によって送信された第3のフレームを取得するための命令であって、第3のフレームが、第1の時間と第2の時間との間の差を示す情報と、第1のフレームの発射角または第2のフレームの到来角の少なくとも一方の指示とを含む命令と、第1の時間と第2の時間との間の差および第1のフレームの発射角または第2のフレームの到来角の少なくとも一方に少なくとも部分的に基づいて別の装置に対する装置の位置を推定するための命令。
【０１０９】
さらに、本明細書において説明する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が、必要に応じて、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/または別の方法で取得することができることを諒解されたい。たとえば、本明細書において説明する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はサーバに結合されてもよい。代替的には、本明細書において説明する様々な方法は、デバイスに記憶手段を結合するか、またはデバイスに記憶手段を設けたときに、ユーザ端末および/または基地局が様々な方法を取得することができるように、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記憶媒体など)を介して実現することができる。その上、本明細書において説明される方法および技法をデバイスに実装す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。
【０１１０】
特許請求の範囲は、上述の厳密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。上で説明された方法および装置の配置、動作および細部に関して、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更、改変および変形を加えてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
100  システム
110  アクセスポイント
120  ユーザ端末
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  レシーバユニット
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  関連するアンテナ
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
279  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  トランスミッタ
312  レシーバ
314  トランシーバ
316  送信アンテナ
318  信号検出器
320  デジタルシグナルプロセッサ
322  バスシステム
410  SLSフェーズ
412  開始側セクタスイープ
414  送信セクタスイープ
416  セクタスイープフィードバック
418  セクタ確認応答(ACK)
420  ビーム改良ステージ、ビーム改良フェーズ
426  最終的なBRPフィードバック
428  最終的なBRPフィードバック
500  二重偏波パッチ素子
510  水平偏波アンテナ
520  垂直偏波アンテナ
610  素子
700  コールフロー
800  動作
900  動作
1000  コールフロー
1100  代替フォーマット
1110  AOAフィールド
1114  長さフィールド
1116  3バイトフィールド
1120  AODフィールド
1124  長さフィールド
1126  3バイトフィールド
1400  フレームフォーマット
1410  AODフィールド
1414  長さフィールド
【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７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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