(57)【要約】  マルチユーザリソースを割り振るための方法および装置が提供される。一態様では、本開示は複数のワイヤレス局とのワイヤレス通信の方法を提供する。本方法は、アクセスポイントによって、第1のワイヤレス局に第1の通信を送信するステップであって、第1の通信が、複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備え、ワイヤレス局のグループが第1のワイヤレス局を備える、ステップを備える。本方法は、アクセスポイントによって、第1のワイヤレス局からの第2の通信を受信するステップをさらに備える。本方法は、アクセスポイントによって、ワイヤレス局のグループに第3の通信を送信するステップであって、第3の通信が、ワイヤレス局のグループのためのデータを備える、ステップをさらに備える。いくつかの態様では、第3の通信は、第2の通信の少なくとも一部のブロック肯定応答を備える。
2018506231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワイヤレス局とのワイヤレス通信の方法であって、
アクセスポイントによって、第1のワイヤレス局に第1の通信を送信するステップであって、前記第1の通信が、前記複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備え、ワイヤレス局の前記グループが前記第1のワイヤレス局を備える、ステップと、
前記アクセスポイントによって、前記第1のワイヤレス局からの第2の通信を受信するステップと、
前記アクセスポイントによって、ワイヤレス局の前記グループに第3の通信を送信するステップであって、前記第3の通信が、ワイヤレス局の前記グループのためのデータを備える、ステップと
を備える、方法。
【請求項２】
前記第1の通信が、前記第2の通信に送信するための前記第1のワイヤレス局の周波数帯域幅または空間ストリームの指示をさらに備え、前記第2の通信が、前記複数のワイヤレス局からのアップリンク送信の少なくとも一部を備え、前記アップリンク送信がブロック肯定応答を要求する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
ワイヤレス局の前記グループの前記指示が、ワイヤレス局の前記グループに関連付けられるグループ識別子を備え、前記データが、前記第2の通信の少なくとも一部のブロック肯定応答を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記第3の通信がプリアンブルをさらに備え、前記プリアンブルが、前記データを受信するためにワイヤレス局の前記グループのリソースの指示を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記第1の通信が、前記第3の通信を受信するためにワイヤレス局の前記グループの周波数帯域幅または空間ストリームの指示をさらに備え、前記第3の通信が、他のPPDUと並列に送信される物理層コンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記データが、
ワイヤレス局の前記グループのブロック肯定応答と、
ワイヤレス局の前記グループの制御データと、
ワイヤレス局の前記グループの管理データと、
のうちの少なくとも1つを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記第1の通信がトリガフレームまたは送信可メッセージであり、前記第2の通信が、アップリンク周波数分割多元接続(UL-FDMA)通信、またはアップリンクマルチユーザ多重入力多重出力送信(UL-MU-MIMO)通信を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記第1の通信が、前記第1のワイヤレス局と前記アクセスポイントとの間のアソシエーション手順中に送信されたメッセージを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記第1の通信が、配信トラフィック指示メッセージ(DTIM)ビーコンを備え、ワイヤレス局の前記グループの前記指示がDTIM間隔にわたって有効である、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
複数のワイヤレス局とのワイヤレス通信のためのアクセスポイントであって、
前記複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備える第1の通信を生成するように構成されるプロセッサと、
前記第1の通信をワイヤレス局の前記グループの第1のワイヤレス局に送信するように構成された送信機と、
前記第1のワイヤレス局から第2の通信を受信するように構成される受信機と、
を備え、
前記プロセッサが、ワイヤレス局の前記グループのためのデータを備える第3の通信を生成するようにさらに構成され、前記送信機が、前記第3の通信をワイヤレス局の前記グループに送信するようにさらに構成される、アクセスポイント。
【請求項１１】
前記第1の通信が、前記第2の通信に送信するための前記第1のワイヤレス局の周波数帯域幅または空間ストリームの指示をさらに備え、前記第2の通信が、前記複数のワイヤレス局からのアップリンク送信の少なくとも一部を備え、前記アップリンク送信がブロック肯定応答を要求する、請求項10に記載のアクセスポイント。
【請求項１２】
ワイヤレス局の前記グループの前記指示が、ワイヤレス局の前記グループに関連付けられるグループ識別子を備え、前記データが、前記第2の通信の少なくとも一部のブロック肯定応答を備える、請求項10に記載のアクセスポイント。
【請求項１３】
前記第3の通信がプリアンブルをさらに備え、前記プリアンブルが、前記データを受信するためにワイヤレス局の前記グループのリソースの指示を備える、請求項10に記載のアクセスポイント。
【請求項１４】
前記第1の通信が、前記第3の通信を受信するためにワイヤレス局の前記グループの周波数帯域幅または空間ストリームの指示をさらに備え、前記第3の通信が、他のPPDUと並列に送信される物理層コンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)を備える、請求項10に記載のアクセスポイント。
【請求項１５】
前記データが、
ワイヤレス局の前記グループのブロック肯定応答と、
ワイヤレス局の前記グループの制御データと、
ワイヤレス局の前記グループの管理データと、
のうちの少なくとも1つを備える、請求項10に記載のアクセスポイント。
【請求項１６】
前記第1の通信がトリガフレームまたは送信可メッセージであり、前記第2の通信が、アップリンク周波数分割多元接続(UL-FDMA)通信、またはアップリンクマルチユーザ多重入力多重出力送信(UL-MU-MIMO)通信を備える、請求項10に記載のアクセスポイント。
【請求項１７】
前記第1の通信が、前記第1のワイヤレス局と前記アクセスポイントとの間のアソシエーション手順中に送信されたメッセージを備える、請求項10に記載のアクセスポイント。
【請求項１８】
前記第1の通信が、配信トラフィック指示メッセージ(DTIM)ビーコンを備え、ワイヤレス局の前記グループの前記指示がDTIM間隔にわたって有効である、請求項10に記載のアクセスポイント。
【請求項１９】
実行されると、プロセッサに、複数のワイヤレス局とのワイヤレス通信の方法を実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記方法が、
アクセスポイントによって、第1のワイヤレス局に第1の通信を送信するステップであって、前記第1の通信が、前記複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備え、ワイヤレス局の前記グループが前記第1のワイヤレス局を備える、ステップと、
前記アクセスポイントによって、前記第1のワイヤレス局からの第2の通信を受信するステップと、
前記アクセスポイントによって、ワイヤレス局の前記グループに第3の通信を送信するステップであって、前記第3の通信が、ワイヤレス局の前記グループのためのデータを備える、ステップと
を備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
複数のワイヤレス局と通信するためのアクセスポイントであって、
前記複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備える第1の通信を生成するための手段と、
前記第1の通信をワイヤレス局の前記グループの第1のワイヤレス局に送信するための手段と、
前記第1のワイヤレス局から第2の通信を受信するための手段と、
ワイヤレス局の前記グループのためのデータを備える第3の通信を生成するための手段と、
前記第3の通信をワイヤレス局の前記グループに送信するための手段と
を備える、アクセスポイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、ワイヤレスネットワークにおける複数のユーザアップリンク通信における帯域幅割振りのための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの遠隔通信システムでは、通信ネットワークは、いくつかの相互作用する空間的に分離されたデバイス間でメッセージを交換するために使用される。ネットワークは、たとえば、メトロポリタンエリア、ローカルエリア、またはパーソナルエリアなどの地理的範囲に従って分類され得る。そのようなネットワークは、それぞれ、ワイドエリアネットワーク(WAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、ローカルエリアネットワーク(LAN)、またはパーソナルエリアネットワーク(PAN)と呼ばれ得る。ネットワークはまた、様々なネットワークノードおよびデバイスを相互接続するために使用されるスイッチング/ルーティング技法(たとえば、回線交換対パケット交換)、送信のために用いられる物理媒体のタイプ(たとえば、ワイヤード対ワイヤレス)、および使用される通信プロトコルのセット(たとえば、インターネットプロトコルスイート、SONET(同期光ネットワーキング)、イーサネット(登録商標)など)により異なる。
【０００３】
ワイヤレスネットワークは、しばしば、ネットワーク要素がモバイルであり、したがって動的な接続性の必要性を有する場合、またはネットワークアーキテクチャが固定トポロジではなくアドホックトポロジに形成される場合に好ましい。ワイヤレスネットワークは、無線、マイクロ波、赤外線、光などの周波数帯域内の電磁波を使用して無誘導伝搬モードにおいて、無形物理媒体を用いる。ワイヤレスネットワークは、固定ワイヤードネットワークと比較した場合、ユーザのモビリティと迅速なフィールド展開を有利に容易にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイヤレス通信システムに要求される帯域幅要求が増大するという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チャネルリソースを共有することによって複数のワイヤレス局が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の異なる方式が開発されている。通信リソースが限られているため、アクセスポイントと複数の端末との間を通過するトラフィックの量を減らすことが望ましい。たとえば、複数の端末がアクセスポイントにアップリンク通信を送信し、またアクセスポイントが複数の端末にダウンリンク通信を送信する場合、すべての送信のアップリンクおよびダウンリンクを完了するためにトラフィックの量を最小限に抑えることが望ましい。したがって、複数の端末からのアップリンク送信および複数の端末へのダウンリンク送信のための改良されたプロトコルが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
添付の特許請求の範囲の範囲内のシステム、方法、およびデバイスの様々な実装形態は、それぞれ、いくつかの態様を有し、そのうちのいずれも、本明細書に記載の望ましい属性を単独で担当するものではない。本明細書においては、添付の特許請求の範囲を限定することなしに、いくつかの顕著な特徴について説明する。
【０００６】
本明細書に記載された主題の1つまたは複数の実装形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図面の相対的な寸法は、縮尺通りに描かれていない場合がある点に留意されたい。
【０００７】
本開示の一態様は、複数のワイヤレス局とのワイヤレス通信の方法を提供する。本方法は、アクセスポイントによって、第1のワイヤレス局に第1の通信を送信するステップであって、第1の通信が、複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備え、ワイヤレス局のグループが第1のワイヤレス局を備える、ステップを備える。本方法は、アクセスポイントによって、第1のワイヤレス局からの第2の通信を受信するステップをさらに備える。本方法は、アクセスポイントによって、ワイヤレス局のグループに第3の通信を送信するステップであって、第3の通信が、ワイヤレス局のグループのためのデータを備える、ステップさらに備える。
【０００８】
本開示の別の態様は、複数のワイヤレス局とのワイヤレス通信のためのアクセスポイントを提供する。本アクセスポイントはプロセッサを備え、本プロセッサは、複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備える第1の通信を生成するように構成される。本アクセスポイントは送信機をさらに備え、本送信機は、第1の通信をワイヤレス局のグループの第1のワイヤレス局に送信するように構成される。本アクセスポイントは受信機をさらに備え、本受信機は、第1のワイヤレス局から第2の通信を受信するように構成される。本プロセッサは、ワイヤレス局のグループのためのデータを備える第3の通信を生成するようにさらに構成され、送信機は、第3の通信をワイヤレス局のグループに送信するようにさらに構成される。
【０００９】
本開示の別の態様は、実行されると、プロセッサに、複数のワイヤレス局とのワイヤレス通信の方法を実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。本媒体は、実行されると、プロセッサに、アクセスポイントによって、第1のワイヤレス局に第1の通信を送信するステップを実行させる命令であって、第1の通信が、複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備え、ワイヤレス局のグループが第1のワイヤレス局を備える、命令を備える。本媒体は、実行されると、プロセッサに、アクセスポイントによって、第1のワイヤレス局からの第2の通信を受信するステップを実行させる命令を備える。本媒体は、実行されると、プロセッサに、アクセスポイントによって、ワイヤレス局のグループに第3の通信を送信するステップを実行させる命令であって、第3の通信が、ワイヤレス局のグループのためのデータを備える、命令を備える。
【００１０】
本開示の別の態様は、複数のワイヤレス局とのワイヤレス通信のためのアクセスポイントを提供する。本アクセスポイントは、複数のワイヤレス局の中からワイヤレス局のグループの指示を備える第1の通信を生成するための手段を備える。本アクセスポイントは、第1の通信をワイヤレス局のグループの第1のワイヤレス局に送信するための手段をさらに備える。本アクセスポイントは、第1のワイヤレス局から第2の通信を受信するための手段をさらに備える。本アクセスポイントは、ワイヤレス局のグループのためのデータを備える第3の通信を生成するための手段をさらに備える。本アクセスポイントは、第3の通信をワイヤレス局のグループに送信するための手段をさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】アクセスポイントおよびワイヤレス局を有する多元接続多入力多出力(MIMO)システムを示す図である。
【図２】MIMOシステムにおける、図1のアクセスポイントと2つのワイヤレス局のブロック図である。
【図３】ワイヤレス通信システム内で用いられ得るワイヤレスデバイスにおいて利用され得る様々な構成要素を示す図である。
【図４】トリガメッセージ、アップリンクPPDU送信、およびダウンリンクPPDU送信の例示的なフレーム交換の時間図である。
【図５】トリガメッセージ、アップリンクPPDU送信、およびダウンリンクPPDU送信の別の例示的なフレーム交換の時間図である。
【図６】トリガメッセージの一実施形態を示す図である。
【図７】ダウンリンクPPDU送信の一実施形態の図である。
【図８】マルチユーザアップリンクおよびダウンリンク通信の一実施形態のメッセージタイミング図である。
【図９】マルチユーザブロック肯定応答通信の一実施形態のメッセージタイミング図である。
【図１０】ワイヤレス局とアクセスポイントとの間の発見認可およびアソシエーション通信交換のためのコールフロー図である。
【図１１】AIDアナウンスメントの一実施形態を示す図である。
【図１２】複数のワイヤレス局との通信方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
新規のシステム、装置、および方法の様々な態様は、添付の図面を参照して以下でより完全に説明される。しかしながら、本開示の教示は、多くの異なる形態で具現化され得、本開示を通し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と解釈されるべきではない。そうではなく、これらの態様は、本開示が徹底し、完全なものになり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるようにするために提供されるものである。本明細書の教示に基づいて、当業者は、本発明の任意の他の態様とは独立して実装されるか、またはそれと組み合わせられるかに関係なく、本開示の範囲は、本明細書に開示される新規のシステム、装置、および方法の任意の態様を包含することが意図されることを理解するべきである。たとえば、本明細書に記載の任意の数の態様を使用して、装置が実装されてもよく、または方法が実施されてもよい。加えて、本発明の範囲は、本明細書に記載の本発明の様々な態様に加えて、またはそれ以外の、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方法を包含することが意図される。本明細書で開示される任意の態様は、請求項の1つまたは複数の要素によって具現化され得ることを理解されたい。
【００１３】
特定の態様が本明細書に記載されているが、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含まれる。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ことが意図されるものではない。そうではなく、本開示の態様は、異なるワイヤレス技術、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ことが意図されており、そのうちのいくつかは、図面および好ましい態様の以下の説明において例として示されている。詳細な説明および図面は、限定ではなく本開示の単なる例示であり、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される。
【００１４】
ワイヤレスネットワーク技術は、様々なタイプのワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)を含み得る。WLANは、広く使用されているネットワークプロトコルを用いて、近隣のデバイスをともに相互接続するために使用され得る。本明細書で説明する様々な態様は、Wi-Fi、またはより一般的には、ワイヤレスプロトコルのIEEE802.11ファミリーの任意の部分など、任意の通信規格に適用することができる。
【００１５】
いくつかの態様では、直交周波数分割多重(OFDM)、直接拡散方式(DSSS)通信、OFDMとDSSS通信の組合せ、または他の方式を使用する高効率802.11プロトコルに従ってワイヤレス信号が送信され得る。高効率802.11プロトコルの実装形態は、インターネットアクセス、センサ、計量、スマートグリッドネットワーク、または他のワイヤレスアプリケーションに使用され得る。好都合なことに、この特定のワイヤレスプロトコルを実装するいくつかのデバイスの態様は、短距離間でワイヤレス信号を送信するために使用され得、人間などのオブジェクトによってブロックされる可能性が低い信号を送信することができ、同じエリア内のピアツーピアサービス(たとえば、ミラキャスト、Wi-Fiダイレクトサービス、ソーシャルWi-Fiなど)が増加することを可能にすることができ、ユーザごとの最小スループット要件の増加をサポートすることができ、より多くのユーザをサポートし、改善された屋外カバレージおよび堅牢性を提供することができ、および/または、他のワイヤレスプロトコルを実装するデバイスよりも消費電力が少なくなり得る。
【００１６】
いくつかの実装形態では、WLANは、ワイヤレスネットワークにアクセスする構成要素である様々なデバイスを含む。たとえば、アクセスポイント(AP)とクライアント(局、または「STA」とも呼ばれる)の2種類のデバイスがあり得る。一般に、APはWLANのハブまたは基地局として機能し、STAはWLANのユーザとして機能する。たとえば、STAは、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、モバイルフォンなどであり得る。一例では、STAは、インターネットまたは他のワイドエリアネットワークへの一般的な接続性を得るために、Wi-Fi(たとえば、802.11ahなどのIEEE802.11プロトコル)準拠のワイヤレスリンクを介してAPに接続する。いくつかの実装形態では、STAは、APとして使用される場合もある。
【００１７】
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には、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)システムなどが含まれる。SDMAシステムは、複数のワイヤレス局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し、各タイムスロットが異なるワイヤレス局に割り当てられることによって、複数のワイヤレス局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る。TDMAシステムは、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM(登録商標))または当技術分野で知られている何らかの他の規格を実装することができる。OFDMAシステムは、システム全体の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、ビンなどとも呼ばれ得る。OFDMを用いた場合、各サブキャリアは、データを用いて独立して変調され得る。OFDMシステムは、IEEE802.11または当技術分野で知られている何らかの他の規格を実装することができる。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を用いて周波数領域において送信され、SC-FDMAを用いて時間領域において送信される。SC-FDMAシステムは、3GPP-LTE(第3世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション)または他の規格を実装することができる。
【００１８】
本明細書における教示は、様々なワイヤード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、その内部で実装されてもよく、それ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得る。
【００１９】
アクセスポイント(AP)は、ノードB、無線ネットワークコントローラ(RNC)、eNodeB、基地局コントローラ(BSC)、基地トランシーバ局(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てもよく、それとして実装されてもよく、それとして知られてもよい。
【００２０】
局(STA)はまた、ユーザ端末(「UT」)、アクセス端末(AT)、加入者局、加入者ユニット、移動局、遠隔局、遠隔端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器、または何らかの他の用語を備えてもよく、それとして実装されてもよく、それとして知られてもよい。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、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、ヘッドセット、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)、娯楽デバイス(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)、ゲームデバイスまたはシステム、全地球測位システムデバイス、あるいはワイヤレス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。
【００２１】
図1は、アクセスポイントおよびSTA120a〜i(本明細書では「STAs120」または個別に「STA120」と呼ばれる)を有する多元接続多入力多出力(MIMO)システム100を示す図である。簡略化のために、図1には1つのAP110しか示されていない。AP110は、一般に、STA120と通信する固定局であり、基地局と呼ばれてもよく、または何らかの他の用語を使用してもよい。いくつかの実装形態では、AP110は移動局であり得る。STA120は、固定式であってもモバイルであってもよく、ワイヤレス局、移動局、またはワイヤレスデバイスと呼ばれてもよく、または何らかの他の用語を使用してもよい。AP110は、ダウンリンクおよびアップリンク上で、任意の所与の時点に1つまたは複数のSTA120と通信することができる。ダウンリンク(DL)(たとえば、順方向リンク)は、AP110からSTA120への通信リンクであり、アップリンク(UL)(たとえば、逆方向リンク)は、STA120からAP110への通信リンクである。STA120は、別のSTA120とピアツーピア通信することもできる。システムコントローラ130は、AP110に結合し、AP110の調整および制御を提供する。
【００２２】
以下の開示の一部は、空間分割多元接続(SDMA)を介して通信可能なSTA120について説明するが、いくつかの態様では、STA120は、SDMAをサポートしないいくつかのSTAも含むことができる。したがって、そのような態様の場合、AP110は、SDMAと非SDMA STA120の両方と通信するように構成され得る。この手法は、SDMAをサポートしない古いバージョンのSTA(「レガシー」STA120)が、企業において展開され、それらの有用な寿命を延長し続けることを好都合に可能にする一方で、より新しいSDMA STA120が適切なものとして見なされると、導入されることを可能にする。
【００２３】
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。AP110は、Nap個のアンテナを備え、ダウンリンク送信のための多重入力(MI)およびアップリンク送信のための多重出力(MO)を表す。K個の選択されたSTA120のセットは、ダウンリンク送信のための多重出力と、アップリンク送信のための多重入力とを集合的に表す。純粋なSDMAの場合、K個のSTA120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符号、周波数、または時間において多重化されない場合、Nap≦K≦1を有することが望ましい。データシンボルストリームが、TDMA技法、符号分割多元接続(CDMA)を用いた異なる符号チャネル、OFDMによるサブバンドの分離されたセットなどを使用して多重化され得る場合、KはNapより大きい場合がある。詳細には説明されていないが、本明細書で説明される実施形態のうちのいくつかは、CDMAを使用して実装され得る。選択された各STA120は、AP110にユーザ固有のデータを送信し、および/またはAP110からユーザ固有のデータを受信することができる。一般に、選択された各STA120は、1つまたは複数のアンテナ(たとえば、Nut≧1)を備えることができる。K個の選択されたSTA120が同じ数のアンテナを有してもよく、1つまたは複数のSTA120が異なる数のアンテナを有してもよい。
【００２４】
SDMAシステム100は、時分割複信(TDD)システムでもよく、周波数分割複信(FDD)システムでもよい。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STA120は、単一のアンテナを備えてもよく(コストダウンを保持するために)、複数のアンテナを備えてもよい(たとえば、追加コストがサポートされ得る場合)。STA120が、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に割り当てられ得ることによって、同じ周波数チャネルを共有する場合、システム100はTDMAシステムでもあり得る。
【００２５】
図2は、MIMOシステム100における、AP110と、120mおよび120xの2つのSTAとのブロック図を示す。AP110は、Nt個のアンテナ224a〜224apを備えている。STA120mはNut,m個のアンテナ252ma〜252muを備え、STA120xはNut,x個のアンテナ252xa〜252xuを備えている。AP110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。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。本明細書において使用されるように、「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可能な独立して動作する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可能な独立して動作する装置またはデバイスである。以下の説明において、下付き文字「dn」はダウンリンクを意味し、下付き文字「up」はアップリンクを意味し、Nup個のSTA120はアップリンク上での同時送信用のために選択され、Ndn個のSTA120はダウンリンク上での同時送信のために選択される。NupはNdnと等しくてもよく、等しくなくてもよく、NupおよびNdnは静的値であってもよく、スケジューリング間隔ごとに変化してもよい。AP110および/またはSTA120において、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使用され得る。
【００２６】
アップリンク上で、アップリンク送信のために選択された各STA120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、STA120のために選択されたレートに関連付けられるコーディングおよび変調方式に基づいて、STA120へ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、アナログに変換、増幅、フィルタリング、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、たとえば、Nut,m個のアンテナ252からの送信のために、たとえば、AP110に送信するために、Nut,m個のアップリンク信号を提供する。
【００２７】
Nup個のSTA120は、アップリンク上での同時送信のためにスケジューリングされ得る。これらのSTA120の各々は、そのそれぞれのデータシンボルストリーム上で空間処理を実行し、アップリンク上で送信シンボルストリームのそのそれぞれのセットをAP110に送信することができる。
【００２８】
AP110において、Nup個のアンテナ224a〜224apは、アップリンク上で送信しているすべてのNup個のSTA120からのアップリンク信号を受信する。各アンテナ224は、受信信号をそれぞれの受信機ユニット(RCVR)222に供給する。各受信機ユニット222は、送信機ユニット254によって実行される処理に相補的な処理を行い、受信されたシンボルストリームを提供する。受信機(RX)空間プロセッサ240は、Nup個の受信機ユニット222からのNup個の受信されたシンボルストリーム上で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)、最小平均二乗誤差(MMSE)、ソフト干渉除去(SIC)、またはいくつかの他の技法に従って実行され得る。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STA120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、復号化されたデータを得るために、そのストリーム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、デインタリーブ、および復号)する。STA120ごとに復号されたデータは、記憶のためにデータシンク244に、および/またはさらなる処理のためにコントローラ230に提供され得る。
【００２９】
ダウンリンク上では、AP110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リングされたNdn個のSTA120のためにデータソース208からトラフィックデータを、コントローラ230から制御データを、および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に送信され得る。TXデータプロセッサ210は、そのSTA120用に選択されたレートに基づいて、STA120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STA120に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上で空間処理(プリコーディングまたはビーム形成など)を実行し、Nup個の送信シンボルストリームをNup個のアンテナに提供する。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および処理する。Nup個の送信機ユニット222は、Nup個のアンテナ224からの送信のために、たとえばSTA120に送信するために、Nup個のダウンリンク信号を提供することができる。
【００３０】
各STA120において、Nut,m個のアンテナ252は、AP110からNup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、関連付けられるアンテナ252からの受信信号を処理し、受信された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Nut,m個の受信されたシンボルストリーム上で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STA120に提供する。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得る。RXデータプロセッサ270は、STA120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、デインタリーブ、および復号)する。
【００３１】
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、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。STA120ごとのコントローラ280は、典型的には、そのSTA120のためのダウンリンクチャネル応答行列Hdn,mに基づいて、STA120のための空間フィルタ行列を導出する。コントローラ230は、有効アップリンクチャネル応答行列Hup,effに基づいて、AP110のための空間フィルタ行列を導出する。STA120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AP110に送信することができる。コントローラ230および280はまた、AP110およびSTA120において、それぞれ様々な処理ユニットの動作を制御することができる。
【００３２】
図3は、ワイヤレス通信システム100内で用いら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、本明細書で説明され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。ワイヤレスデバイス302は、AP110またはSTA120を実装することができる。
【００３３】
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)とも呼ばれ得る。読出し専用メモリ(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)を含み得る。プロセッサ304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ことができる。メモリ306内の命令は、本明細書に記載の方法を実施するために実行可能であり得る。
【００３４】
プロセッサ304は、1つまたは複数のプロセッサで実装された処理システムを備えてもよく、その構成要素であってもよい。1つまたは複数のプロセッサは、汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、コントローラ、状態機械、ゲートロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、専用ハードウェア有限状態機械、あるいは計算または他の情報の操作を実行することができる任意の他の適切なエンティティの任意の組合せで実装され得る。
【００３５】
処理システムはまた、ソフトウェアを記憶するための機械可読媒体を含み得る。ソフトウェアとは、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などと呼ばれるかどうかに関わらず、あらゆるタイプの命令を意味するために広範に解釈されるべきである。命令は、コード(たとえば、ソースコード形式、バイナリコード形式、実行可能コード形式、または任意の他の適切なコード形式)を含み得る。命令は、1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、処理システムに、本明細書で説明する様々な機能を実行させる。
【００３６】
ワイヤレスデバイス302はまた、ワイヤレスデバイス302と遠隔地との間でデータの送信および受信を可能にするために、送信機310および受信機312を含み得るハウジング308を含み得る。送信機310と受信機312とを組み合わせてトランシーバ314にすることができる。単一または複数のトランシーバアンテナ316が、ハウジング308に取り付けられ得、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はまた、複数の送信機と、複数の受信機と、複数のトランシーバとを含み得る(図示せず)。
【００３７】
ワイヤレスデバイス302はまた、トランシーバ314によって受信される信号のレベルを検出および数値化しようとする際に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することができる。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を含み得る。
【００３８】
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、ともに結合され得る。
【００３９】
本開示のいくつかの態様は、APPからの複数のSTAへのダウンリンク(DL)信号の送信をサポートする。いくつかの実施形態では、DL信号は、マルチユーザMIMO(MU-MIMO)システムにおいて送信され得る。あるいは、DL信号は、マルチキャリア直交FDMA(MC-OFDMA)などのマルチキャリアFDMA(MC-FDMA)または類似のFDMAシステムにおいて送信され得る。具体的には、図4〜図5は、MU-MIMOシステムまたはMC-FDMAシステムにおいてAPによって送信され得るDL PPDU送信470を示す。いくつかの実施形態では、UL-MU-MIMOまたはUL-FDMA送信は、APによって送信されたフレームによってトリガされ、フレームの少し後に開始される。いくつかの実施形態では、トリガメッセージは、APにおけるセカンダリチャネル上のクリアチャネルアセスメント(CCA)に応じて利用可能なBWの動的な選択を含む、通常のチャネルアクセス規則で送信され得る。APは、UL送信のためのSTAごとに送信チャネルおよびストリームを定義することができる。UL-MU-MIMOまたはUL-FDMA送信は、複数のSTAからAPに同時に送信され得、ワイヤレス通信における効率を上げることができる。いくつかの実施形態では、DL-MU-MIMOまたはDL-FDMA送信は、複数のSTA120によって送信されたUL-MU-MIMOまたはUL-FDMA送信によってトリガされ、送信の少し後に開始される。これらの実施形態において、DL-MU-MIMOまたはDL-FDMA送信は、APから複数のSTAに同時に送信され得、ワイヤレス通信における効率を上げることができる。
【００４０】
図4は、トリガメッセージ、アップリンクPPDU送信、およびダウンリンクPPDU送信の例示的なフレーム交換400の時間図である。図4に示されるように、および図1に関連して、AP110は、特定のSTAがUL PPDU送信410を開始することを知ることができるように、どのSTAがUL PPDU送信交換に参加し得るかを示すトリガメッセージ402をSTA120に送信することができる。UL PPDU送信交換に参加するSTAは、UL PPDU送信410に含まれるデータの少なくとも一部の受信の肯定応答を要求することができる。AP110は、複数のリソースを備えるDL PPDU送信470の使用を通じてデータの受信を肯定応答することができる。しかしながら、STAは、そのSTAを対象とする肯定応答を受信するためにどのリソースを復号するべきかを知っていなければならない。したがって、上述の送信交換に対処するためにリソースを割り振るシステムおよび方法を提供する様々な実施形態が本明細書で説明される。いくつかの実施形態では、STAが肯定応答を要求する送信を送信する前に、リソースの指示がSTAに提供される。他の実施形態では、リソースの指示は、STAが肯定応答を要求する送信を送信した後に提供される。いくつかの実施形態では、リソースの指示は、肯定応答を要求するSTAを備えるSTAのグループを識別するグループ識別子である。いくつかの実施形態では、リソースの指示は、周波数帯域幅または空間ストリームである。一実施形態では、トリガメッセージ402は、送信可(CTX)メッセージを備える。トリガメッセージまたはCTXメッセージ構造の一例は、図6を参照して以下により完全に説明される。トリガメッセージ402はトリガフレームとも呼ばれ、CTXメッセージはCTXフレームとも呼ばれる。
【００４１】
いくつかの態様では、トリガメッセージ402は、UL PPDU送信410を送信するSTAを備え得る、STA120またはユーザデバイスのグループのグループ識別子を備え得る。たとえば、トリガメッセージ402は、UL PPDU送信410Aを送信するSTA120Aも備え得る、STAのグループのグループ識別子を備え得る。いくつかの実施形態では、UL PPDUは、UL-MU-MIMO方式によるデータを備え得る。他の実施形態では、UL PPDUは、UL-FDMA方式によるデータを備え得る。いくつかの実施形態では、トリガメッセージ402は、STAがUL PPDU送信410A〜Bを送信する周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備える。たとえば、トリガメッセージ402は、STA120AがUL PPDU送信410Aを送信する周波数帯域幅の指示を備え得る。
【００４２】
STA120が、STAがリストされたAP110からトリガメッセージ402を受信すると、STA120は、UL PPDU送信410A〜Bを送信することができる。図4において、STA120AおよびSTA120Bは、物理層コンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)を含むUL PPDU送信410Aおよび410Bを送信する。図4において、AP110は、UL PPDU送信410A〜Bを受信すると、DL PPDU送信470をSTA120に送信する。いくつかの実施形態では、DL PPDU送信470は、DL-MU-MIMO方式に従ってデータを備え得る。他の実施形態では、DL PPDU送信470は、DL-FDMA方式に従ってデータを備え得る。いくつかの実施形態では、トリガメッセージ402は、DL PPDU送信470を受信するためのSTAのグループの指示を備える。たとえば、トリガメッセージ402は、DL-FDMA(またはDL-MU-MIMO)送信内に位置するリソースまたはデータを受信するSTA120AおよびSTA120Bを備えるSTAのグループのグループ識別子を備え得る。これらの実施形態によれば、DL PPDU送信470は、STAまたはSTAのグループがリソースまたはデータを受信する周波数帯域幅または空間ストリームを示すプリアンブルを備え得る。
【００４３】
他の実施形態では、トリガメッセージ402は、STAまたはSTAのグループがDL PPDU送信470を受信するための周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備える。たとえば、トリガメッセージ402は、STA120AおよびSTA120Bを備えるSTAのグループがDL-FDMA(またはDL-MU-MIMO)送信を受信するための周波数帯域幅の指示を備え得る。一実施形態では、DL PPDU送信470は、STA120のための1つまたは複数の肯定応答(ACK)またはブロック肯定応答(BA)メッセージを備える。いくつかの実施形態では、DL PPDU送信470は、STA120のための管理データまたは制御データを備える。
【００４４】
すべてのAPまたはSTA120がUL-MU-MIMOまたはUL-FDMA動作をサポートし得るとは限らない。STA120からの能力指示は、アソシエーション要求またはプローブ要求に含まれる高効率ワイヤレス(HEW)能力要素において示され得、ビット指示能力、STA120がUL-MU-MIMO送信において使用できる空間ストリームの最大数、STA120がUL-FDMA送信において使用できる周波数、電力バックオフにおける最小および最大電力および粒度、ならびにSTA120が実行できる最小および最大時間調整を含むことができる。
【００４５】
AP110からの能力指示は、アソシエーション応答、ビーコン、またはプローブ応答に含まれるHEW能力要素において示されてもよく、ビット指示能力、単一のSTA120がUL-MU-MIMO送信において使用できる空間ストリームの最大数、単一のSTA120がUL-FDMA送信において使用できる周波数、要求される電力制御粒度、ならびにSTA120が実行できるべきである必要な最小および最大時間調整を含んでもよい。
【００４６】
一実施形態では、可能なSTA120は、UL-MU-MIMOまたはDL-MU-MIMO機能(または、UL-FDMA or DL-FDMA)の使用を可能にするための要求を示すAPに管理フレームを送信することによって、UL-MU-MIMOおよびDL-MU-MIMO(またはUL-FDMAおよびDL-FDMA)プロトコルの一部になるように、可能なAPに要求することができる。一態様では、AP110は、MU-MIMO(またはFDMA)機能の使用を許可するか、またはそれらを拒否することによって、応答することができる。UL-MU-MIMO(またはUL-FDMA)の使用が許可されると、STA120は、様々な時間にトリガメッセージ402を予期することができる。さらに、STA120が、UL-MU-MIMO(またはUL-FDMA)機能を動作させることが可能になると、STA120は、何らかの動作モードに従うことができる。複数の動作モードが可能である場合、APは、STA120に、HEW能力要素または動作要素においてどのモードを使用するかを示すことができる。一態様では、STA120は、異なる動作要素をAP110に送信することによって、動作中に動作モードおよびパラメータを動的に変更することができる。別の態様では、AP110は、更新された動作要素をSTA120またはビーコンに送信することによって、動作中に動作モードを動的に切り替えることができる。別の態様では、動作モードはセットアップ段階において示されてもよく、STA120ごとに、またはSTA120のグループに対して設定されてもよい。別の態様では、動作モードはトラフィック識別子(TID)ごとに指定され得る。
【００４７】
図5は、トリガメッセージ、アップリンクPPDU送信、およびダウンリンクPPDU送信の、別の例示的なフレーム交換500の時間図を示す。この実施形態では、STA120は、AP110からトリガメッセージ402を受信する。次いで、UL PPDU送信410Aおよび410Bは、STA120Aおよび120BによってAP110に送信される。次いで、AP110は、DL PPDU送信470をSTA120Aおよび120Bに送信することができる。いくつかの態様では、DL PPDU送信470は、ACK信号を備え得る。一実施形態では、ACK信号は、各STA120またはBAへのシリアルACK信号であり得る。いくつかの態様では、ACKはポーリングされ得る。この実施形態は、ACK信号を、AP110からSTAのグループに順次ではなく同時に送信することによって効率を上げ、通信における時間を節約し、オーバーヘッドを低減する。DL PPDU送信470の送信後、AP110は、バックオフ期間401が経過するまで、別のトリガメッセージを送信しなくてもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、STA120Aおよび120Bは、AP110からトリガメッセージ402を受信し、トリガメッセージ402を搬送するPPDUの終了後、時間(T)406にUL PPDU送信を開始することを許可される。T406は、短いフレーム間スペース(SIFS)、ポイントフレーム間スペース(PIFS)、あるいは、トリガメッセージ402内の、または管理フレームを介してAP110によって示される追加のオフセットで潜在的に調整される別の時間であってもよい。SIFSおよびPIFS時間は、標準で固定されてもよく、またはトリガメッセージ402または管理フレーム内でAP110によって示されてもよい。T406の利点は、同期を改善することでもよく、またはSTA120Aおよび120Bが送信前にトリガメッセージ402または他のメッセージを処理する時間を許可することでもよい。
【００４９】
いくつかの実施形態では、STA120は、APにアップロードするデータを有し得るが、STA120は、STA120がUL PPDU送信を開始することができることを示すトリガメッセージ402または他の信号を受信していない。
【００５０】
1つの動作モードでは、STA120はUL PPDU送信機会(TXOP)の外側で(たとえば、トリガメッセージ402の後に)送信しなくてもよい。別の動作モードでは、STA120は、UL PPDU送信を初期化するためにフレームを送信してもよく、次いで、たとえばトリガメッセージ402においてそうするように指示された場合、UL PPDU TXOP中に送信してもよい。STA120がUL PPDU送信410A〜Bを送信する周波数帯域幅または空間ストリームは、トリガメッセージ402内に示され得る。一実施形態では、UL PPDU送信410A〜Bを初期化するためのフレームは、送信要求(RTX)であってもよく、この目的のために特別に設計された別のフレームであってもよい。RTXフレームは、STA120がUL PPDU TXOPを開始するために使用することを許可される唯一のフレームであってもよい。一実施形態では、STA120は、RTXを送信することによって以外に、UL PPDU TXOPの外側で送信することはできない。別の実施形態では、UL PPDU送信410A〜Bを初期化するためのフレームは、STA120が送信するデータを有することをAP110に示す任意のフレームであり得る。これらのフレームがUL PPDU TXOP要求を示すことは事前に決定され得る。たとえば、STA120が送信するデータを有し、UL PPDU TXOPを要求していることを示すために、以下のものを使用することができる:送信要求(RTS)、より多くのデータを示すように設定されたQoS制御フレームのビット8〜15のデータフレームもしくはサービス品質(QoS)ヌルフレーム、または電力節約(PS)ポール。
【００５１】
一実施形態では、STA120は、このTXOPをトリガするためのフレームを送信することによって以外に、UL PPDU TXOPの外側で送信することはできず、このフレームは、RTS、PSポール、またはQOSヌルであり得る。別の実施形態では、STA120は、通常のように単一のユーザアップリンクデータを送信することができ、そのデータパケットのQoS制御フレーム内のビットを設定することによって、UL PPDU TXOPを求める要求を示すことができる。別の動作モードでは、STA120は、通常のコンテンションプロトコルに従ってUL PPDU送信410A〜Bを求める要求を送信することができる。別の態様では、UL PPDUを使用するSTA120のコンテンションパラメータは、UL-MU-MIMO(またはUL-FDMA)機能を使用していない他のSTAとは異なる値に設定される。この実施形態では、AP110は、コンテンションパラメータの値を、ビーコン、アソシエーション応答において、または管理フレームを通じて示すことができる。別の態様では、AP110は、STA120が、各成功したUL PPDU TXOPの後、あるいは各RTX、RTS、PS-ポール、またはQoSヌルフレームの後、ある時間にわたって送信することを防止する遅延タイマを提供することができる。タイマは、各成功したUL PPDU TXOPの後に再開され得る。一態様では、AP110は、セットアップ段階で遅延タイマをSTA120に示してもよく、遅延タイマがSTA120ごとに異なっていてもよい。別の態様では、AP110は、トリガメッセージ402内に遅延タイマを示してもよく、遅延タイマはトリガメッセージ402内のSTA120の順序に依存してもよく、端末ごとに異なっていてもよい。
【００５２】
別の動作モードでは、AP110は、STA120がUL PPDU送信を送信することを許可される時間間隔を示すことができる。一態様では、AP110は、STA120に、STA120がUL PPDU送信を求めるためにRTXまたはRTS、あるいは他の要求をAP110に送信することが許可される時間間隔を示す。この態様では、STA120は、通常のコンテンションプロトコルを使用することができる。別の態様では、STAは、時間間隔の間にUL PPDU送信を開始しない場合があるが、AP110は、UL PPDU送信を開始するために、CTXまたは他のメッセージをSTAに送信することができる。
【００５３】
いくつかの実施形態では、UL-MU-MIMO(またはUL-FDMA)が可能なSTA120は、ULに対して保留中のデータを有するため、UL-MU-MIMO TXOP(またはUL-FDMA TXOP)を要求することをAP110に示すことができる。一態様では、STA120は、UL PPDU TXOPを要求するためにRTSまたはPS-ポールを送信することができる。別の実施形態では、STA120は、サービス品質(QoS)ヌルデータフレームを含む任意のデータフレームを送信することができ、QoS制御フィールドのビット8〜15は空ではないキューを示す。この実施形態では、STA120は、QoS制御フィールドのビット8〜15が空ではないキューを示すとき、どのデータフレーム(たとえば、RTS、PS-ポール、QoSヌル等)がUL PPDU送信をトリガするかをセットアップ段階中に決定することができる。一実施形態では、RTS、PS-ポール、またはQoSヌルフレームは、AP110がトリガメッセージ402で応答することを許可または不許可する1ビット指示を含むことができる。別の実施形態では、QoSヌルフレームは、TX電力情報およびTIDごとのキュー情報を含むことができる。TX電力情報およびTIDごとのキュー情報は、QoSヌルフレーム内のシーケンス制御およびQoS制御フィールドの2バイトに挿入され得、変更されたQoSヌルフレームは、UL PPDU TXOPを要求するためにAP110に送信され得る。別の実施形態では、STA120は、UL PPDU TXOPを要求するためにRTXを送信することができる。
【００５４】
上述したように、RTS、RTX、PS-ポール、またはQoSヌルフレーム、あるいは他のトリガメッセージの受信に応答して、AP110はトリガメッセージ402を送信することができる。一実施形態では、トリガメッセージ402の送信およびUL PPDU送信410A〜Bの完了後、TXOPは残りのTXOPの使用方法を決定することができるSTA120Aおよび120Bに戻る。別の実施形態では、トリガメッセージ402の送信およびUL PPDU送信410Aおよび410Bの完了後、TXOPはAP110に残り、AP110は、別のトリガメッセージ402をSTA120Aおよび120Bのいずれかまたは他のSTAに送信することによって、追加のUL PPDU送信のために残りのTXOPを使用することができる。
【００５５】
上述のように、トリガメッセージ402は、様々な通信において使用され得る。図6は、トリガメッセージの一実施形態の図である。この実施形態では、トリガメッセージは、フレーム制御(FC)フィールド605と、持続時間フィールド610と、受信機アドレス(RA)フィールド614と、送信機アドレス(TA)フィールド615と、制御(CTRL)フィールド620と、PPDU持続時間フィールド625と、STA情報フィールド630と、フレームチェックシーケンス(FCS)フィールド680とを含む制御フレームである、CTXメッセージ600を備える。FCフィールド605は、制御サブタイプまたは拡張サブタイプを示すことができる。持続時間フィールド610は、ネットワーク割振りベクトル(NAV)を設定することを、CTXメッセージ600の任意の受信機に示すことができる。いくつかの実施形態では、RAフィールド614は、マルチキャストMACアドレスを通じてSTAのグループを識別する。TAフィールド615は、送信機アドレスまたはBSS識別子(BSSID)を示すことができる。CTRLフィールド620は、フレームの残りの部分のフォーマットに関する情報(たとえば、STA情報フィールドの数、およびSTA情報フィールド内の任意のサブフィールドの有無)と、STA120のレート適合のための指示と、許可されたTIDの指示と、送信可(CTS)がCTXメッセージ600の直後に送信されなければならないという指示とを含むことができる、一般的なフィールドである。CTRLフィールド620はまた、CTXメッセージ600がUL MU-MIMOのために使用されているか、UL-FDMAのために使用されているか、またはその両方のために使用されているかどうかを示し、Nssまたはトーン割振りフィールドがSTA情報フィールド630の中に存在するかどうかを示すことができる。
【００５６】
あるいは、CTXがUL-MU-MIMOのためものか、またはUL-FDMAのためのものかの指示は、サブタイプの値に基づき得る。UL-MU-MIMOおよびUL-FDMA動作は、使用される空間ストリームと使用されるチャネルの両方をSTAに指定することによって共同で実行されてよく、その場合、両方のフィールドがCTXに存在し、その場合、Nssの指示は特定のトーン割振りと呼ばれる点に留意されたい。PPDU持続時間フィールド625は、STA120が送信することを許可される後続のUL-MU-MIMO PPDUのための持続時間の指示を備える。STA情報フィールド630は、特定のSTAに関する情報を含み、STA単位(STA120単位)の情報セットを含むことができる(STA情報1 630およびSTA情報N 675参照)。STA情報フィールド630は、STAを識別することができるアソシエーション識別子(AID)またはMACアドレスフィールド632と、STAが(UL-MU-MIMOシステムにおいて)使用することができる空間ストリームの数を示すことができる空間ストリーム数フィールド(Nss)634と、STAがトリガメッセージ(たとえば、CTX)の受信と比較してその送信を調整するべき時間を示すことができる時間調整フィールド636と、STAが公表されている送信電力に対して行うべき電力バックオフを示すことができる電力調整フィールド638と、STAが(UL-FDMAシステムにおいて)使用することができるトーンまたは周波数を示すことができるトーン割振りフィールド640と、許容可能なTIDを示すことができる許可されたTIDフィールド642と、許可されたTXモードを示すことができる許可されたTXモードフィールド644と、本明細書で説明する実施形態に従ってSTAが割り当てられるグループを示すことができるグループ識別子646と、STAが使用するべきMCSを示すことができる変調およびコーディング方式(MCS)フィールド648とを含み得る。許可されたTID642の指示を有するCTXを受信するSTA120は、そのTIDのデータのみ、同じまたはより高いTIDのデータ、同じまたはより低いTIDのデータ、任意のデータを送信することが許可されてよく、または、そのTIDのデータのみをまず送信し、次いで利用可能なデータがない場合は他のTIDのデータを送信することが許可されてよい。FCSフィールド680は、CTXメッセージ600のエラー検出のために使用されるFCSの値を搬送する。
【００５７】
図7は、DL PPDU 700通信の一実施形態の図を示す。DL PPDU700は、本明細書で説明する例示的な実施形態に従って使用され得る。DL PPDU700は、プリアンブル705およびペイロード710を備えることができる。プリアンブル705は、グループ識別子表715を備えることができる。図示される実施形態では、グループ識別子は、グループ識別子(1〜N)のリストと、各グループ識別子に関連付けられる周波数帯域幅または空間ストリームの指示とを備える。いくつかの実施形態では、ペイロード710は、複数のSTAを対象とするデータを備える。一実施形態では、ペイロード710は、以前にSTAによって送信され、AP110によって首尾よく受信された情報の肯定応答を備える。一実施形態では、肯定応答はブロック肯定応答(BA)を備える。一実施形態では、ペイロード710は、STAに送信された否定応答(NACK)を備える。いくつかの態様では、ペイロード710は、STA120またはユーザデバイスの保守データまたは制御データを備える。様々な実施形態において、DL PPDUは、AP110によって複数のSTA120またはユーザデバイスに送信される。
【００５８】
他の実施形態では、プリアンブルは、グループ識別子表715の代わりにSTA識別子のリストを備える表を備え得る。この表は、STA識別子のリスト、およびSTAがリソースまたはデータを受信する関連付けられる周波数帯域幅または空間ストリームを備え得る。この実施形態では、トリガメッセージ(たとえば、図4のトリガメッセージ402)は、後続のデータ送信(たとえば、図4のDL PPDU送信470)においてリソースまたはデータを受信するために、STAのグループの指示を備える必要はない。一実施形態では、STA識別子は、STAの部分MACアドレス、または他の何らかの一意の識別子を備える。これらの実施形態は、中小規模のワイヤレス通信ネットワークにおいて特に有利であり、本明細書に記載の実施形態に従ってグループ識別子を追跡する方法に比べて、オーバーヘッドを最小化することができる。
【００５９】
図8は、マルチユーザアップリンクおよびダウンリンク通信の一実施形態のメッセージタイミング図である。メッセージ交換800は、AP110と3つのSTA120a〜cとの間のワイヤレスメッセージの通信を示す。メッセージ交換800は、AP110がトリガメッセージ804を送信することができることを示すことができる。いくつかの態様では、トリガメッセージ804は、少なくともSTA120a〜cに送信される。いくつかの態様では、トリガメッセージ804はブロードキャストまたはマルチキャストである。いくつかの態様では、トリガメッセージ804は、送信機会の間にどのSTA120がAP110にデータを送信するための許可を与えられるかを示すことができる。いくつかの態様では、送信機会の開始時間と送信機会の持続時間はトリガメッセージ804内に示され得る。たとえば、トリガメッセージ804は、STA120a〜cがNAV812と一致するようにネットワーク割振りベクトルを設定するべきであることを示すことができる。いくつかの実施形態では、トリガメッセージは、CTXメッセージを備える。一実施形態では、トリガメッセージ804は、UL PPDU(たとえば、データ806a〜c)をAP110に送信するためのSTA120a〜cごとの周波数帯域幅または空間ストリームを示す情報を備える。
【００６０】
トリガメッセージ804によって示される時間において、3つのSTA120a〜cはデータ806a〜cをAP110に送信する。データ806a〜cは、送信機会の間に少なくとも部分的に同時に送信される。様々な態様では、データ806a〜cは、トリガメッセージ804内に示される周波数帯域幅または空間ストリームを介して送信される。データ806a〜cの送信は、アップリンクマルチユーザ多重入力多重出力送信(UL-MU-MIMO)またはアップリンク周波数分割多元接続(UL-FDMA)、あるいはFDMAの何らかの他の変形を利用することができる。図8に示されるように、および図1に関連して、データ806a〜cの送信は、同じ持続時間を有してもよく、同じ持続時間を有していなくてもよい。たとえば、データ806aは、図8において、部分808aによって示されるように、データ806bよりも長さが短いものとして示されており、またデータ806cは、部分808cによって示されるように、806bよりも短いものとして示されている。UL-MU-MIMO(またはUL-FDMA)機能を利用するSTAのためのデータ806a〜cの送信の好ましい持続時間は、トリガメッセージ804内に、またはセットアップ段階中に示され得る。必要な持続時間のデータを生成するために、STA120は、データ806a〜c(たとえばDL PPDU)の長さがトリガメッセージ804内に示された長さと一致するように、PLCPサービスデータユニット(PSDU)を構築することができる。別の態様では、STA120a〜cは、メディアアクセス制御(MAC)プロトコルデータユニット(A-MPDU)内のデータ集約のレベル、またはMACサービスデータユニット(A-MSDU)内のデータ集約のレベルが、目標の長さに近付くように調整することができる。別の態様では、STA120は、目標の長さに達するために、ファイルの終わり(EOF)パディング区切り文字を追加することができる。別の方式では、パディングまたはEOFパッドフィールドは、A-MPDUの先頭に追加される。すべてのUL PPDU送信を同じ長さにすることの利点のうちの1つは、送信の電力レベルが一定のままになることである。
【００６１】
AP110が送信されたデータ806a〜cを受信した後、AP110はPPDU816をSTA120a〜cに送信することができる。PPDU816は、ダウンリンクマルチユーザ多重入力、多重出力送信(DL-MU-MIMO)またはダウンリンク周波数分割多元接続(DL-FDMA)、あるいはFDMAの何らかの他の変形を利用することができる。PPDU816は、図7のDL PPDU700に従って形成され得る。図8において、PPDUは、共有されたプリアンブル814、ならびにACK810aおよび810bを備えるものとして示されている。一実施形態では、ACK810a〜bはBAである。ACK810a〜bは、データ806a〜cに含まれる情報の受信成功を肯定応答することができる。1つの例示的な実施形態によれば、ACK810a〜bは、STAのグループのACKであり得る。具体的には、ACK810aは、STA120aおよびSTA120bを備えるSTAのグループによって送信された情報のBAを備えることができ、ACK810bは、STA120cによって送信された情報のBAを備えることができる。
【００６２】
いくつかの実施形態では、トリガメッセージ804はSTAのグループの指示を備えることができ、その指示はSTAのグループに関連付けられるグループ識別子を備えることができる。トリガメッセージ804は、すべてのSTAグループの指示を備えることができ、代わりに、トリガメッセージ804の意図された受信者であるSTAを備えるSTAのグループの指示だけを備えることができる。グループの使用は、MU-MIMO(またはFDMA)システムにおいてマルチユーザリソースを割り振る方法を提供することができる。いくつかの実施形態では、グループ識別子は、トリガメッセージ804の送信の直前にAP110によって決定される。一実施形態では、APは、MU-MIMO(またはFDMA)機能を使用する複数のSTAのうちの少なくともいくつかを複数のグループに割り当てる。たとえば、一実施形態では、AP110は、5つのグループに10個のSTAを割り当てることができ、各グループが2つのSTAを備える。これらのグループは、複数のSTAを対象とするメッセージを送信するときに、STAおよびAPによって利用され得る。
【００６３】
一実施形態では、グループ識別子は、PPDU816の送信中に使用される。図8に示されるように、PPDU816は、グループ識別子および各グループまたはグループ識別子に関連付けられる周波数帯域幅または空間ストリームの指示のリストを備えることができる、共有されたプリアンブル814を備えることができる。この実施形態によれば、AP110は、複数のSTA(たとえば、STA120a〜c)に同じPPDU816を送信することができ、各STAは、PPDU816の共有プリアンブル814内のその関連付けられるグループ識別子をルックアップすることができる。STAがそのグループ識別子をPPDU816の共有プリアンブル814内で見つけた場合、STAは、STAまたはSTAのグループにどの周波数帯域幅または空間ストリームが関連付けられているかを決定し得、その後、STAまたはSTAのグループを対象とするデータを受信するために、指示された周波数帯域幅または空間ストリームをリッスンすることができる。図8によって示される実施形態では、STAまたはSTAのグループを対象とするデータは、BA(たとえば、ACK810a〜b)を備える。これらのACK810a〜bは、アップリンクPPDU(たとえば、データ806a〜c)内のSTAまたはSTAのグループによって送信されたデータまたは情報を肯定応答するために使用され得る。いくつかの実施形態では、STAまたはSTAのグループを対象とするデータは、管理データまたは制御データを備える。別の実施形態では、PPDU816は共通プリアンブル814を備えなくてもよく、AP110は代わりに複数の並列PPDUを送信してもよい。
【００６４】
図9は、マルチユーザBA通信の一実施形態のメッセージタイミング図である。例示的なメッセージ交換900は、4つのSTA120a〜dおよびAP110によって実行される。図9によって示される実施形態では、AP110は、STA120a〜dに、割振りメッセージ904内でSTAのグループ化の指示を提供する。いくつかの実施形態では、グループ化の指示は、STAまたはSTAのグループを対象とするデータを受信するために、STAのグループ120の周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備える。たとえば、STAの第1グループは、STA120aおよびSTA120bを備えることができ、STAの第2グループは、STA120cおよびSTA120dを備えることができる。
【００６５】
この実施形態によれば、STAまたはSTAのグループは、STAまたはSTAのグループを対象とするデータを受信するために、指示された周波数帯域幅または空間ストリームをリッスンすることができる。一実施形態では、STAまたはSTAのグループを対象とするデータはBAを備える。このBAは、データ806a〜c内のSTAまたはSTAのグループによって送信された、または、STAまたはSTAのグループによって送信された何らかの他の通信においてデータまたは情報を肯定応答するために使用され得る。いくつかの実施形態では、STAまたはSTAのグループを対象とするデータは、管理データまたは制御データを備える。
【００６６】
当業者であれば、様々な数のSTAがAP110と通信することができ、したがって、本明細書に記載のシステムおよび方法に従って様々な数のグループが利用され得ることを理解するであろう。グループは、それぞれ等しい数またはほぼ等しい数のSTAを含んでもよく、またはそれぞれに等しい数のSTAを含まないグループを含んでもよい。たとえば、一実施形態では、AP110は、あらかじめ定められた数のSTAのグループを利用することができる。いくつかの実施形態では、AP110は、追加のSTAを別のグループに割り当てる前に、その利用可能な数のグループの各々に1つのSTAを割り当てることができる。他の実施形態では、AP110は、任意のSTAをその利用可能なグループの別の1つに割り当てる前に、特定の数のSTAをグループに割り当てることができる。一実施形態では、AP110は、通信ネットワークのサイズ(たとえば、AP110と通信するより多くのSTA)に基づいて、利用可能な数のグループにグループを動的に追加する、またはグループを削除することができる。
【００６７】
別の実施形態では、DL送信のためのSTAのグループへの送信のために割り振られたリソースは、UL送信のためのリソースの割振りから暗黙的に導出され得る。一例では、トリガフレームは、STAのグループごとにULリソースの割振りを示し得、STAのためのすべてのリソースは、ある帯域幅(たとえば、20MHz)内にあり、この例では、その特定の帯域幅は、STAのグループへのDL送信のためにも割り振られる共通リソースであり得る。
【００６８】
別の実施形態では、1つまたは複数のSTAあるいはSTAのグループへのグループ情報(たとえば、DL BAs)の送信のためのリソースは、あらかじめ定義されている(たとえば、20MHzチャネル)。1つまたは複数のSTAあるいはSTAのグループへのリソースの割振りは、STA識別子から、またはULリソースの割振りから暗黙的に導出され得る。一例では、UL送信のために個々のSTAに割り振られたリソースは、たとえば、あらかじめ定義された順序に基づいてインデックス付けされる。STAは、そのSTAに割り振られたULリソースのインデックスの関数として、あるDLグループリソースに関連付けられる。
【００６９】
最初に、STA120a〜dの各々は、肯定応答ポリシーメッセージ(図示せず)をAP110に送信することができる。いくつかの態様では、肯定応答ポリシーは、送信要求(RTX)メッセージである。肯定応答ポリシーメッセージは、STA120a〜dの各々によって送信されたデータがそれぞれAP110によって肯定応答されるべき方法を示すことができる。たとえば、いくつかの態様では、各肯定応答ポリシーメッセージは、STA120が、メッセージ、即時BA、または遅延BAごとに肯定応答を要求するかどうかを示すことができる。
【００７０】
1つの例示的な実施形態では、AP110は、STA120a〜dに割振りメッセージ904を送信することができる。いくつかの実施形態では、割振りメッセージ904は、本明細書で説明されるトリガメッセージであってもよく、または図6によるCTXメッセージであってもよい。他の態様では、割振りメッセージ904は、何らかの他の既存のフレームフォーマット(たとえば、802.11、具体的には802.11ah、において利用されるフレームフォーマット)を備えてもよく、新しいフレームフォーマットを備えてもよい。いくつかの態様では、1つの割振りメッセージ904が4つのSTA120a〜dのすべてに送信される。いくつかの他の態様では、複数の割振りメッセージが送信され得る(図示せず)。割振りメッセージ904は、STA120a〜dがデータを送信するための許可を与えられている送信機会の開始時間および持続時間に関する情報を提供することができる。いくつかの実施形態では、割振りメッセージ904は、STA120a〜dがデータ906a〜dを送信するために使用し得る周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備え得る。一実施形態では、STA120a〜dは、割振りメッセージ904内に示された周波数帯域幅または空間ストリームを介してAP110にデータ906a〜dを送信する。データメッセージ906a〜dは、少なくとも部分的に同時に送信される。いくつかの態様では、データメッセージ906a〜dはアップリンクマルチユーザMIMOを使用して送信されてもよく、いくつかの他の態様では、データメッセージ906a〜dはアップリンクFDMAを使用して送信されてもよい。データ906a〜dの送信は、割振りメッセージ904の受信に応答してもよいが、いくつかの実施形態では、割振りメッセージ904は、STAをグループに割り振り、データ906a〜dの送信をトリガしない、保守または制御プロセスの一部であってもよい。
【００７１】
いくつかの態様では、割振りメッセージ904は、1つまたは複数のSTA120に、送信機会の間に送信されたデータに対する肯定応答を予期できる時間を示すことができる。たとえば、STA120は、肯定応答ポリシーメッセージにおいて通常の肯定応答を要求することができる。1つの例示的な実施形態では、割振りメッセージは、STAまたはSTAのグループを対象とするデータを受信するために、STA(たとえば、STA120a)またはSTAのグループ(たとえば、STA120cおよび120dを備えるSTAのグループ)がリッスンすることができる周波数帯域幅または空間ストリームを示す。一実施形態では、STAまたはSTAのグループを対象とするデータはBAを備える。図9によって示される実施形態では、PPDU908a〜bはそれぞれBAを備える。具体的には、PPDU908aは、STA120aおよびSTA120bを備えるSTAのグループのBAを備え、PPDU908bは、STA120cおよびSTA120dを備えるSTAのグループのBAを備える。これらのBAは、データ906a〜dにおいてSTAまたはSTAのグループによって送信された、または何らかの他の通信においてSTAまたはSTAのグループによって送信された、データまたは情報を肯定応答するために使用され得る。いくつかの実施形態では、STAまたはSTAのグループを対象とするデータ(たとえば、PPDU908a〜b)は、管理データまたは制御データを備える。PPDU908a〜bは、少なくとも部分的に同時に送信され得る。いくつかの態様では、PPDU908a〜bは、ダウンリンクマルチユーザMIMOまたはダウンリンクFDMAを使用して送信され得る。他の態様では、PPDUは、周波数において多重化されたレガシー単一ユーザPPDUを使用して送信され得る。
【００７２】
図10は、STA120aとAP110との間の発見認可およびアソシエーション通信交換のためのコールフロー図1000を示す。コールフロー図1000は、ワイヤレス通信ネットワークに関連付けられ得るいくつかのエンティティを含む。コールフローは、AP110が信号1005を送信するときに開始され得る。図10に示されるように、信号1005はビーコン信号である。信号1005は、STAがワイヤレス通信ネットワークと関連付けるために使用することができる情報を含むことができる。一実施形態では、信号1005は、STA120aを備えるSTA120のグループのグループ識別子を備える。
【００７３】
STA120aは、信号1005を受信することができる。受信信号1005に基づいて、STA120aは、AP110に関連付けるように構成され得る。STA120aは、認可を要求する信号1010を送信するように構成され得る。AP110は、認可応答メッセージ1015を送信することによって、認可を要求する信号1010に応答することができる。次いで、STA120aは、信号1020を送信することによって、AP110へのワイヤレス通信ネットワークとのアソシエーションを要求することができる。信号1020は、アソシエーション要求信号であり得る。LTEを利用する実装形態において、信号1020はアタッチ要求であり得る。信号1020は、STA120aによるグループ識別子の要求の指示を含むことができる。
【００７４】
いくつかの実装形態では、信号1020は、レベル2-MACベースを介して送信される。このリンク層シグナリングは、アソシエーション要求が、ネットワークとの完全なアソシエーションおよび認証に先立って提出されることを可能にする。LTEまたはUMTSベースのシステムにおいて、信号1020は、NAS(非アクセス層)を介して送信され得る。そのようなシステムでは、パケットゲートウェイは、信号1020をサービスするように構成され得る。HRPDまたはcdma1xベースのシステムでは、信号1020は、PPP/Mobile-IPを介して送信され得る。そのようなシステムでは、ホームエージェント(HA)またはパケット状態交換ノード(PDSN)は、信号1020をサービスするように構成され得る。
【００７５】
AP110は、信号1020をアソシエーション手順の一部として処理することができる。その信号処理の一部として、AP110は、STA120aに割り当てるためのグループ識別子を決定することができる。グループ識別子は、AP110によって維持されるグループ識別子のプールに基づいて決定され得る。あるいは、AP110は、別のエンティティ、たとえば、図1のシステムコントローラ130からインターフェース識別子を要求することによって、1つまたは複数のインターフェース識別子を決定することができる。
【００７６】
AP110は、アソシエーション応答信号1025を生成することができる。アソシエーション応答信号1025は、グループ識別子を示すことができる。いくつかの態様では、グループ識別子は、本明細書で説明される実施形態と同様にDL PPDUにおいて利用され得る。AP110からグループ識別子を受信すると、STA120aは、後で受信した送信に使用するためのグループ識別子を記憶することができる。次いで、STA120aは、AP110によって少なくとも部分的に提供されるワイヤレス通信ネットワークを利用してデータメッセージ1030を送信することができる。
【００７７】
図11は、AIDアナウンスメント送信1100の一実施形態の図を示す。この実施形態によれば、グループ識別子、あるいはSTAのグループに対して割り振られた周波数帯域幅または空間ストリームの指示は、配信トラフィック指示メッセージ(DTIM)ビーコン内に含まれ得る。一実施形態では、グループ識別子、あるいは割り振られた周波数帯域幅または空間ストリームの指示は、DTIM間隔にわたってのみ有効であり得る。いくつかの実施形態では、AIDアナウンスメント送信1100は、現在の802.11規格(すなわち、802.11ah)におけるAIDアナウンスメント要素フォーマットに類似した、要素IDフィールド1105と、長さフィールド1110と、AIDエントリ1フィールド1115〜AIDエントリNフィールド1120とを備えることができる。一実施形態では、AIDエントリ1フィールドは、STA MACアドレスフィールド1125とアソシエーションIDフィールド1130とを備えることができる。一実施形態では、アソシエーションIDフィールド1130は、グループ識別子、あるいはSTAのグループに割り振られた周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備える。この実施形態によれば、STA120またはSTAのグループは、本明細書に記載の様々な実施形態と同様にDL PPDU送信を利用することができる。
【００７８】
図12は、複数のワイヤレス局との通信方法1200のフローチャートである。方法1200は、いくつかの態様では、ワイヤレスデバイス302、AP110、または上述のSTA120のうちのいずれかのうちの1つまたは複数によって実行され得る。いくつかの態様では、方法1200は、マルチユーザリソースを割り振るために利用され得る。ある実施形態では、方法1200は、マルチユーザ送信のグループを、少なくとも部分的に並列に、または同時に肯定応答するために、複数の肯定応答メッセージの送信を提供することができる。肯定応答メッセージをSTAのグループに同時に送信することによって、ワイヤレス媒体のより大きな利用が達成され得る。たとえば、いくつかの態様では、方法1200は、ダウンリンクFDMAまたはダウンリンクマルチユーザMIMOを使用することによって、STAの複数のグループへの複数の肯定応答の送信を提供する。いくつかの態様では、この機能により、多数のSTAを備える通信ネットワーク内のそれぞれのデータと同期して肯定応答が発生することが可能になる。したがって、ワイヤレス媒体利用のより大きな割合が、データメッセージの送信のために使用され得る。これは、代わりに、マルチユーザアップリンク送信の各々について一連の肯定応答の期間を有するマルチユーザアップリンク送信に続く可能性がある解決策、または、代わりに、複数のSTAの各々に対して個別にACKメッセージまたはBAメッセージを送信する可能性がある解決策と対照的である。
【００７９】
方法1200の一部として、ブロック1205において、AP110は、たとえば、図1のSTA120aなどの第1のワイヤレス局に第1の通信を送信する。第1の通信は、ワイヤレス局のグループ(たとえば、STA120a〜c)の指示を備え、STA120a〜cのグループは、第1のSTA120aを備える。いくつかの態様では、ワイヤレス局のグループの指示は、後の通信の受信のために使用され得る。ある実施形態では、STA120a〜cのグループは、AP110と通信する複数のワイヤレス局(たとえば、図1のSTA120a〜i)の中から来る。いくつかの態様では、第1の通信はトリガメッセージである。別の態様では、第1の通信は割振りメッセージである。ある実施形態では、第1の通信は、たとえば、第1のSTA120aとAP110との間のアソシエーション手順中に送信されるメッセージを備える。別の実施形態では、第1の通信はDTIMビーコンを備え、STA120a〜cのグループの指示はDTIM間隔にわたって有効である。
【００８０】
いくつかの態様では、上述のように、方法1200は、たとえばAP110によって、1つまたは複数のトリガメッセージを1つまたは複数のSTA120に送信するステップを含むことができる。いくつかの態様では、トリガメッセージは、たとえば、第2の通信がAP110に送信され得る時間を示す。いくつかの態様では、トリガメッセージは、たとえば、第2の通信の送信のために使用するために、第1のSTA120aまたはSTA120a〜cのグループに割り当てられている第1のリソースの指示を備える。ある実施形態では、第1のリソースのこの指示は、第2の通信を送信するための周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備える。いくつかの態様では、トリガメッセージ内のSTAのグループの指示は、第1の通信を受信するSTA120a〜cのグループに関連付けられるグループ識別子を備える。
【００８１】
方法1200の他の態様は、上述のように、1つまたは複数の割振りメッセージまたはフレームを1つまたは複数のSTAに送信するステップを含むことができる。たとえば、いくつかの態様では、割振りメッセージは、たとえば、第2の通信がAP110に送信され得る時間を示す。いくつかの態様では、割振りメッセージの第1のリソースの指示は、第2の通信を送信するための周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備える。別の態様では、割振りメッセージ内のSTAのグループの指示は、STA120a〜cのグループがデータを受信するための周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備える。
【００８２】
方法1200の一部として、ブロック1210において、AP110は、たとえば、第1のSTA120aから第2の通信を受信する。様々な実施形態では、第2の通信は、BAが要求される1つまたは複数の情報パケットを備える。いくつかの態様では、第2の通信は、アップリンクマルチユーザMIMO(UL-MU-MIMO)を介して受信される。別の態様では、第2の通信は、アップリンク周波数分割多元接続(UL-FDMA)を介して受信される。いくつかの態様では、他のSTA120からの他の通信もまた、少なくとも部分的に第2の通信と同時に、または第2の通信の一部としてAP110によって受信され得る。たとえば、これらの他の通信もまた、UL-FDMAまたはUL-MU-MIMO送信の一部であり得る。
【００８３】
方法1200の一部として、ブロック1215において、第3の通信が、たとえば、AP110によって、たとえばSTA120a〜cのグループに送信される。いくつかの態様では、第3の通信は、たとえば、STA120a〜cのグループを対象とするデータを備える。いくつかの態様では、第3の通信は、ダウンリンクマルチユーザMIMO(DL-MU-MIMO)を介して受信され、他の態様では、第3の通信は、ダウンリンク周波数分割多元接続(DL-FDMA)を介して受信される。いくつかの態様では、第3の通信はプリアンブルをさらに備える。ある実施形態では、プリアンブルは、STA120a〜cのグループがデータを受信するためのリソースの指示を備える。たとえば、プリアンブルは、データを受信するためのグループ識別子(第1の通信において示され得る)に関連付けられる周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備えることができる。いくつかの態様では、方法1200は、第3の通信のプリアンブル内に示された周波数帯域幅または空間ストリームを介してデータを送信するステップをさらに備える。
【００８４】
方法1200のいくつかの態様では、データは、たとえば、STA120a〜cのグループのためのBAを備える。いくつかの態様では、BAは、第2の通信においてAP110によって受信されたパケットまたは他の情報のためのものである。ある実施形態では、BAは、第2の通信以外の通信において受信されたパケットまたは情報を肯定応答する。
【００８５】
いくつかの態様では、第1の通信は、第1のSTA120が第2の通信を送信するための周波数帯域幅または空間ストリームの指示をさらに備え、第2の通信は、複数のSTA120a〜iの少なくとも一部からのUL送信の少なくとも一部を備える。これらの態様に従って、UL送信は、AP110からBAを求める要求を含むことができる。別の実施形態では、ワイヤレス局のグループの指示は、STA120a〜cのグループに関連付けられるグループ識別子を備え、第3の通信は、第2の通信のBAの少なくとも一部を備える。
【００８６】
いくつかの態様では、データは、追加的または代替的に、たとえば、STA120a〜cのグループのための制御データまたは管理データを備えることができる。
【００８７】
いくつかの実施形態では、FDMAが利用され得る。たとえば、ある態様では、第1の通信は、たとえば第3の通信を受信するためにSTA120a〜cのグループの周波数帯域幅または空間ストリームの指示を備え、第3の通信は、他のPPDUと並列に送信されるPPDUを備える。別の態様では、第1の通信は、ワイヤレス局のグループの指示を備えなくてもよく、代わりに、たとえば第3の通信を受信するために、個々のSTA120aの周波数帯域幅または空間ストリームの指示を含むことができ、第3の通信は、他のPPDUと並列に送信されるPPDUを備える。
【００８８】
STA120a〜cのグループを対象とするデータを送信するためにDL-FDMAを使用するいくつかの態様では、たとえば、第3の通信は、第1の通信が送信された周波数帯域を介して送信されるか、周波数帯域は第1の通信が送信された周波数帯域に少なくとも基づく。同様に、いくつかの態様では、第2の通信は、第1の通信が送信されたものと同じ周波数帯域、または、第1の通信の周波数帯域に基づく周波数帯域を少なくとも介して受信され得る。
【００８９】
当業者は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して情報および信号が表現され得ることを理解するであろう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
【００９０】
本開示に記載された実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義される一般的な原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなしに、他の実施形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で示される実装形態に限定されることが意図されるものではなく、本明細書で開示する特許請求の範囲、原理、および新規の特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。「例示的」という単語は、本明細書では、「例、事例、または実例として役立つ」を意味するために排他的に使用される。本明細書で「例示的」と記載された実装形態は、必ずしも他の実装形態よりも好ましい、または有利であると解釈されるべきではない。
【００９１】
別個の実装形態との関連で本明細書において説明されるいくつかの特徴もまた、単一の実装形態において組み合わせて実装され得る。反対に、単一の実装形態との関連で説明される様々な特徴はまた、複数の実装形態において別々に、または任意の適切な部分組合せにおいて実装され得る。さらに、特徴は、いくつかの組合せで機能すると上記で説明され、さらに最初にそのように特許請求されることがあるが、特許請求される組合せからの1つまたは複数の特徴が、場合によっては、その組合せから削除されることがあり、特許請求される組合せは、部分組合せまたは部分組合せの変形形態を対象にすることがある。
【００９２】
上述の方法の様々な動作は、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、回路、ならびに/あるいはモジュールなどの、動作を実行可能な任意の適切な手段によって実行され得る。一般に、図面に示された任意の動作は、その動作を実行可能な対応する機能的手段によって実行され得る。
【００９３】
本開示に関連して説明される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信号(FPGA)または他のプログラマブルロジックデバイス(PLD)、ディスクリートゲートまた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、あるいは本明細書に記載され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に実装されてもよく、それらによって実行されてもよい。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コアと組み合わせた1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは他の任意のそのような構成として実装され得る。
【００９４】
1つまたは複数の態様では、説明された機能は、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において実装され得る。ソフトウェアにおいて実装される場合、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もよく、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、コンピュータプログラムのある場所から別の場所へ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、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく一例として、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ストレージデバイス、あるいは所望のプログラムコードを命令またはデータ構造の形で搬送または記憶するために使用され得、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得る。また、任意の接続をコンピュータ可読媒体と呼ぶことも妥当である。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、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、または他の遠隔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、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(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Blu-ray(登録商標)ディスクを含み、ディスク(disk)は通常データを磁気的に再生し、ディスク(disc)はデータをレーザで光学的に再生する。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)を備え得る。さらに、いくつかの態様では、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)を備え得る。上記のものの組合せもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００９５】
本明細書で開示される方法は、記載され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しに相互に交換され得る。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明記されていない限り、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、特許請求の範囲を逸脱することなしに変更され得る。
【００９６】
さらに、本明細書で説明され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は、適用可能な場合にワイヤレス局および/または基地局によってダウンロードおよび/または他の方法で取得され得ることを理解されたい。たとえば、そのようなデバイスは、本明細書に記載の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。あるいは、本明細書に記載の様々な方法は、ワイヤレス局および/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際に様々な方法を取得できるように、記憶手段(たとえば、RAM、ROM、コンパクトディスク(CD)またはフロッピー(登録商標)ディスクなどの物理記憶媒体)を介して提供され得る。さらに、本明細書に記載の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適切な技法が利用され得る。
【００９７】
前述は本開示の態様を対象としているが、本開示の他のおよびさらなる態様は、本開示の基本的な範囲から逸脱することなしに考案され得、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００９８】
100  多元接続多入力多出力(MIMO)システム
100  ワイヤレス通信システム
110  AP
120  STA
120A  STA
120B  STA
120a〜i  STA
120m  STA
120x  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  受信機ユニット(RCVR)
224a〜224ap  アンテナ
228  チャネル推定器
230  コントローラ
234  スケジューラ
240  受信機(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
252ma〜252mu  アンテナ
252xa〜252xu  アンテナ
254  送信機ユニット(TMTR)
260  RX空間プロセッサ
270  RXデータプロセッサ
278  チャネル推定器
280  コントローラ
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  トランシーバアンテナ
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  例示的なフレーム交換
401  バックオフ期間
402  トリガメッセージ
406  時間(T)
410  UL PPDU送信
410A  UL PPDU送信
410B  UL PPDU送信
470  DL PPDU送信
500  例示的なフレーム交換
600  CTXメッセージ
605  フレーム制御(FC)フィールド
610  持続時間フィールド
614  受信機アドレス(RA)フィールド
615  送信機アドレス(TA)フィールド
620  制御(CTRL)フィールド
625  PPDU持続時間フィールド
630  STA情報フィールド
630  STA情報1
632  関連付け識別子(AID)またはMACアドレスフィールド
634  空間ストリームフィールド(Nss)
636  時間調整フィールド
638  電力調整フィールド
640  トーン割当てフィールド
642  許可されたTIDフィールド
644  許可されたTXモードフィールド
646  グループ識別子
648  変調およびコーディング方式(MCS)フィールド
675  STA情報N
680  フレームチェックシーケンス(FCS)フィールド
700  DL PPDU
705  プリアンブル
710  ペイロード
715  グループ識別子表
800  メッセージ交換
804  トリガメッセージ
806a〜c  データ
806a  データ
806b  データ
806c  データ
808a  部分
808c  部分
810a  ACK
810b  ACK
812  NAV
814  プリアンブル
816  PPDU
900  メッセージ交換
904  割振りメッセージ
908a〜b  PPDU
904  割振りメッセージ
1000  コールフロー図
1005  信号
1010  信号
1015  認可応答メッセージ
1020  信号
1025  アソシエーション応答信号
1030  データメッセージ
1100  AIDアナウンスメント送信
1105  要素IDフィールド
1110  長さフィールド
1115  AIDエントリ1フィールド
1120  AIDエントリNフィールド
1125  STA MACアドレスフィールド
1130  アソシエーションIDフィールド
1200  方法
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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