特許第6332771号(P6332771)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6332771混合モードWLANシステムにおけるビーム変更およびスムージング
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6332771
(24)【登録日】2018年5月11日
(45)【発行日】2018年5月30日
(54)【発明の名称】混合モードWLANシステムにおけるビーム変更およびスムージング
(51)【国際特許分類】
   H04B 7/0413 20170101AFI20180521BHJP
   H04L 27/26 20060101ALI20180521BHJP
   H04W 84/12 20090101ALI20180521BHJP
   H04W 16/28 20090101ALI20180521BHJP
   H04W 72/04 20090101ALI20180521BHJP
【FI】
   H04B7/0413
   H04L27/26 110
   H04W84/12
   H04W16/28 130
   H04W72/04 136
【請求項の数】20
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2016-512104(P2016-512104)
(86)(22)【出願日】2014年5月5日
(65)【公表番号】特表2016-524838(P2016-524838A)
(43)【公表日】2016年8月18日
(86)【国際出願番号】US2014036766
(87)【国際公開番号】WO2014179794
(87)【国際公開日】20141106
【審査請求日】2017年4月28日
(31)【優先権主張番号】61/819,292
(32)【優先日】2013年5月3日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】14/269,277
(32)【優先日】2014年5月5日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502188642
【氏名又は名称】マーベル ワールド トレード リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】ツァン、ホンユアン
【審査官】 吉江 一明
(56)【参考文献】
【文献】 特表2013−504980(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2011/0063991(US,A1)
【文献】 Intel et al.,Proposed Specification framework for TGah,IEEE 802.11-11/1137r11,2012年 9月19日,pp.1-36
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/0413
H04L 27/26
H04W 16/28
H04W 72/04
H04W 84/12
IEEE Xplore
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
混合モードプリアンブルを有するデータパケットを生成する物理層デバイスと、
第1の無線通信デバイスから第2の無線通信デバイスへと、前記混合モードプリアンブルを有する前記データパケットを送信する送受信機と、
を備える第1の無線通信デバイスであって、
前記混合モードプリアンブルは、(i)単一のストリームを介して全方向に送信される第1の部分と、(ii)単一のストリームまたは複数のストリームを介してビームフォームされた態様で送信される第2の部分と、を含み、
前記混合モードプリアンブルは、前記データパケットに関する情報に対応する信号フィールドを含み、
前記信号フィールドは、(i)前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分のストリーム数を示す第1のサブフィールドと、(ii)前記第1のサブフィールドに基づいて、(a)前記混合モードプリアンブルの前記第1の部分と前記第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうか、または(b)前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す第2のサブフィールドとを含む、第1の無線通信デバイス。
【請求項2】
前記第1のサブフィールドは、送信される前記第2の部分のストリーム数を示す値を含む、請求項1に記載の第1の無線通信デバイス。
【請求項3】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1の場合、前記第2のサブフィールドは、前記混合モードプリアンブルの前記第1の部分と前記第2の部分との間で前記ビーム変更を実行すべきかどうかを示す、請求項1または2に記載の第1の無線通信デバイス。
【請求項4】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1の場合、前記第2のサブフィールドは、(i)前記第2の無線通信デバイスに対し、前記混合モードプリアンブルの前記第1の部分と前記第2の部分との間で前記ビーム変更を実行すべきであるという推奨を示す第1の値と、(ii)前記第2の無線通信デバイスに対し、前記混合モードプリアンブルの前記第1の部分と前記第2の部分との間で前記ビーム変更を実行すべきではないという推奨を示す第2の値とを有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の第1の無線通信デバイス。
【請求項5】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、前記第2のサブフィールドは、前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分に前記チャネルスムージングを実行するかどうかを示す、請求項1から4のいずれか一項に記載の第1の無線通信デバイス。
【請求項6】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、前記第2のサブフィールドは、(i)前記第2の無線通信デバイスに対し、前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分に前記チャネルスムージングを実行すべきであるという推奨を示す第1の値と、(ii)前記第2の無線通信デバイスに対し、前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分に前記チャネルスムージングを実行すべきでないという推奨を示す第2の値とを有する、請求項5に記載の第1の無線通信デバイス。
【請求項7】
前記第2のサブフィールドは単一のビットである、請求項1から6のいずれか一項に記載の第1の無線通信デバイス。
【請求項8】
請求項1に記載の前記第1の無線通信デバイスと、
前記第2の無線通信デバイスと、を備え、
前記第2の無線通信デバイスは、
前記第1の無線通信デバイスから前記混合モードプリアンブルを受信し、
前記第1のサブフィールドに基づいて、前記第1の無線通信デバイスにより送信される前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分のストリーム数を決定し、
(i)前記第1の無線通信デバイスにより送信される前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分のストリーム数および(ii)前記第2のサブフィールドに基づいて、(a)前記第1の部分と前記第2の部分との間に前記ビーム変更を実行すべきかどうか、または(b)前記第2の部分に前記チャネルスムージングを実行すべきかどうかを決定する、システム。
【請求項9】
前記第2の無線通信デバイスは、送信される前記第2の部分のストリーム数が1の場合、前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分に前記ビーム変更を実行すべきかどうかを決定する、請求項8に記載のシステム。
【請求項10】
前記第2の無線通信デバイスは、送信される前記第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、前記チャネルスムージングを実行すべかどうかを決定する、請求項8に記載のシステム。
【請求項11】
第1の無線通信デバイスを動作させる方法であって、
混合モードプリアンブルを有するデータパケットを生成する段階と、
前記第1の無線通信デバイスから第2の無線通信デバイスへと、前記混合モードプリアンブルを有する前記データパケットを送信する段階と、を備え、
前記混合モードプリアンブルは、(i)単一のストリームを介して全方向に送信される第1の部分と、(ii)単一のストリームまたは複数のストリームを介してビームフォームされた態様で送信される第2の部分と、を含み、
前記混合モードプリアンブルは、前記データパケットに関する情報に対応する信号フィールドを含み、
前記信号フィールドは、(i)前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分のストリーム数を示す第1のサブフィールド、および(ii)前記第1のサブフィールドに基づいて、(a)前記混合モードプリアンブルの前記第1の部分と前記第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうか、または(b)前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す第2のサブフィールドを含む、方法。
【請求項12】
前記第1のサブフィールドは、送信される前記第2の部分のストリーム数を示す値を含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1の場合、前記第2のサブフィールドは、前記混合モードプリアンブルの前記第1の部分と前記第2の部分との間で前記ビーム変更を実行すべきかどうかを示す、請求項11または12に記載の方法。
【請求項14】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1の場合、前記第2のサブフィールドは、(i)前記第2の無線通信デバイスに対し、前記混合モードプリアンブルの前記第1の部分と前記第2の部分との間で前記ビーム変更を実行すべきであるという推奨を示す第1の値、および(ii)前記第2の無線通信デバイスに対し、前記混合モードプリアンブルの前記第1の部分と前記第2の部分との間で前記ビーム変更を実行すべきではないという推奨を示す第2の値を有する、請求項11から13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、前記第2のサブフィールドは、前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分に前記チャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す、請求項11から14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、前記第2のサブフィールドは、(i)前記第2の無線通信デバイスに対し、前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分に前記チャネルスムージングを実行すべきであるという推奨を示す第1の値、および(ii)前記第2の無線通信デバイスに対し、前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分に前記チャネルスムージングを実行すべきでないという推奨を示す第2の値を有する、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記第2の無線通信デバイスを使用して、
前記第1の無線通信デバイスから前記混合モードプリアンブルを受信する段階と、
前記第1のサブフィールドに基づいて、前記第1の無線通信デバイスにより送信される前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分のストリーム数を決定する段階と、
(i)前記第1の無線通信デバイスにより送信される前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分のストリーム数および(ii)前記第2のサブフィールドに基づいて、(a)前記第1の部分と前記第2の部分との間で前記ビーム変更を実行すべきかどうか、または(b)前記第2の部分に前記チャネルスムージングを実行すべきかどうかを決定する段階と、を更に備える、請求項11から16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1の場合、前記第2の無線通信デバイスを使用して、前記混合モードプリアンブルの前記第2の部分に前記ビーム変更を実行するかどうかを決定する段階を更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
送信される前記第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、前記第2の無線通信デバイスを使用して、前記チャネルスムージングを実行すべきかどうかを決定する段階を更に備える、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記第2のサブフィールドは、単一のビットである、請求項11から19のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、無線ローカルエリアネットワーク通信における複数の混合モードプリアンブルに関する。[関連出願への相互参照] 本願は、2014年5月5日に出願された、米国特許出願第14/269、277号に対する優先権を主張し、また2013年5月3日に出願された米国仮特許出願第61/819、292号の利益を主張する。上記出願に係るすべての開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、無線ローカルエリアネットワーク通信における複数の混合モードプリアンブルに関する。
【背景技術】
【0003】
複数の無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)は、アクセスポイント(AP)および1または複数のクライアント局を含み得る。WLANの様々な動作標準として、限定はされないが、Institute for Electrical and Electronics Engineers(IEEE)802.11a、802.11ac、802.11af、802.11ah、802.11b、802.11g、および802.11nが含まれる。いくつかの標準(例えば、802.11n、802.11ac、および802.11ah)は、混合モードプリアンブルを実装する。
【発明の概要】
【0004】
第1の無線通信デバイスは、混合モードプリアンブルを有するデータパケットを生成するよう構成された物理層デバイスを含む。混合モードプリアンブルは、単一のストリームを介して全方向に送信される第1の部分、および単一のストリームまたは複数のストリームを介して、ビームフォームされた態様で送信される第2の部分を含む。混合モードプリアンブルは、データパケットに関する情報に対応する信号フィールドを含む。信号フィールドは、混合モードプリアンブルの第2の部分のストリーム数を示す、第1のサブフィールド、および第1のサブフィールドに基づいて、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうか、または混合モードプリアンブルの第2の部分でチャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す、第2のサブフィールドを含む。送受信機は、第1の無線通信デバイスから第2の無線通信デバイスへと、混合モードプリアンブルを有するデータパケットを送信するよう構成される。
【0005】
第1の無線通信デバイスを動作する方法は、混合モードプリアンブルを有するデータパケットを生成する段階を含む。混合モードプリアンブルは、単一のストリームを介して全方向に送信される第1の部分、および単一のストリームまたは複数のストリームを介してビームフォームされた態様で送信される第2の部分を含む。混合モードプリアンブルは、データパケットに関する情報に対応する信号フィールドを含む。信号フィールドは、混合モードプリアンブルの第2の部分のストリーム数を示す、第1のサブフィールド、および第1のサブフィールドに基づいて、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうか、または混合モードプリアンブルの第2の部分でチャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す、第2のサブフィールドを含む。方法は更に、第1の無線通信デバイスから第2の無線通信デバイスへと、混合モードプリアンブルを有するデータパケットを送信する段階を含む。
【0006】
本開示の利用可能性に係る複数の更なる領域は、詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および複数の具体例は、例示目的のみのためであり、本開示の範囲を制限することを意図していない。複数の図面において、類似および/または同一の要素を特定すべく、参照番号は再利用される場合がある。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本開示の一実施形態による混合モードプリアンブルビーム変更およびスムージングを実装するよう構成された1または複数のデバイスを含む、無線ローカルエリアネットワークの一例である。
【0008】
図2】本開示の一実施形態による混合モードプリアンブルの一例である。
【0009】
図3】本開示の一実施形態による混合モードプリアンブルの別の例である。
【0010】
図4】本開示の一実施形態による混合モードプリアンブルの別の例である。
【0011】
図5】本開示の一実施形態による送信デバイスによって実行される混合モードプリアンブルビーム変更およびスムージング方法の一例である。
【0012】
図6】本開示の一実施形態による受信デバイスによって実行される混合モードプリアンブルビーム変更およびスムージング方法の一例である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
IEEE802.11n、802.11acおよび802.11ahのような様々なIEEE802.11標準は、混合モードプリアンブルを実装する(例えば、IEEE802.11ahで「ロングプリアンブル」と呼ばれる)。混合モードプリアンブルは、単一のストリームを使用して全方向に送信される第1の部分(本明細書において「オムニ部分」とも呼ばれる)および複数のストリームを使用してビームフォームされた態様で送信される第2の部分(本明細書において「ビームフォームされた部分」とも呼ばれる)を含む。特に、混合モードプリアンブルは、マルチユーザ多入力多出力(MU−MIMO)動作をサポートするオムニ部分を含む。例示にすぎないが、オムニ部分は、ショートトレーニングフィールド(STF)、第1のロングトレーニングフィールド(LTFまたはLTF1)、および物理層(PHY)信号フィールド(SIGまたはSIG‐A)を含む。SIG‐Aフィールドは、混合モードプリアンブルに対応するビームフォームされた部分に関する情報(例えば、処理方法)を含み、2相位相偏移キーイング(BPSK)変調スキームおよび/または4相位相偏移キーキング(QPSK)変調スキームにより変調されてよい。混合モードプリアンブルのビームフォームされた部分は、SIGフィールドの後に続く。いくつかのオムニ部分(例えば、IEEE802.11acの複数のオムニ部分)は、レガシ信号フィールド(例えば、LTFおよびSIG‐A間の)を含む。LTFは、ダブルガードインターバル(DGI)および1または複数のロングトレーニングシーケンス(LTS)を含んでよい。
【0014】
混合モードプリアンブルのオムニ部分内のSIGフィールド(SIG‐A)は、NSTS指示を含む。NSTSは、デバイスから送信されているビームフォームされた部分のストリーム数(例えば、送信アンテナ数に対応)を示す。例えば、NSTS=1の場合、単一のストリームのみが送信される。逆に、NSTSが>1の場合、複数の(NTX)送信アンテナは、ビームフォームされた部分を送信する。
【0015】
STS>1(すなわち、ビームフォームされた部分を送信すべく、複数の送信アンテナが使用される)であるかどうかに関わらず、オムニ部分が単一の空間ストリームを介して依然送信され(例えば、オムニ部分は、802.11a、802.11g等のようなレガシ無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)標準と同様に変調され得る)、および
【数1】
による、k番目のトーンに対する空間マッピング行列
【数2】
により、NTX個の送信アンテナにマッピングされる。ここで、
【数3】
は、トーンk、サイズNTX×1の送信されたベクトルに対応し、
【数4】
は、トーンk、サイズNTX×1のオムニ部分の空間マッピング行列に対応し、
【数5】
は、トーンk、サイズ1×1の元の単一のストリーム信号に対応する。
【0016】
逆に、ビームフォームされた部分は、NSTS個の時空間ストリーム(すなわち、MIMO)で変調され、
【数6】
によるk番目のトーンに対する空間マッピング行列
【数7】
により、NTX個の送信アンテナにマッピングされてよい。ここで
【数8】
は、トーンk、サイズNTX×1の送信されたベクトルに対応し、
【数9】
は、トーンk、サイズNTX×NSTSのビームフォームされた部分に対する空間マッピング行列に対応し、
【数10】
はトーンk、サイズNSTS×NSTSのストリームごとの複数の巡回シフトダイバーシティ(CSD)位相偏移を表わす複数の対角値を持つ対角行列に対応し、
【数11】
はトーンk、サイズNSTS×1の元の単一または複数のストリーム信号に対応する。
【0017】
本開示の複数の原理による、複数のシステムおよび方法は、オムニ部分のSIG‐Aフィールド内に追加のビット(複数の実施形態において、1または複数のビット)を提供する。例えば、この追加のビットは、「ビーム‐変更/スムージング」(bc/s)ビットと呼ばれてよい。参照までに、用語「スムージング」および「ビームフォーミング」は、例えば802.11n、802.11ac等での使用に対応する。用語「ビーム変更」は、ビーム変更指示に対応する。
【0018】
一実施形態において、受信デバイス(すなわち、混合モードプリアンブルのオムニ部分を含む信号を受信するデバイス)は、SIG‐Aフィールド内の他の複数の値により、bc/sビットを異なって解釈する。例えば、このような実施形態において、受信デバイスは、NSTSの値に基づいてbc/sビットを異なって解釈する。換言すると、bc/sビットの値(例えば、1または0)は、複数の異なる条件下で、受信機に対し1より多い指示を提供してよい。例えば、bc/sビットフィールド内の1または0は、受信機に対する推奨、つまり、NSTS=1の場合、ビーム変更を実行すべき(1)または実行すべきでない(0)に対応する。逆に、bc/sビットフィールド内の1または0は、NSTS>1の場合、受信機に対し、スムージングを実行すべき(1)または実行すべきでない(0)ことを推奨してよい。換言すると、同一パケットのビームフォームされた部分の搬送に使用される時空間ストリーム(NSTS)の数は、bc/sビットの解釈を制御する。したがって、bc/sビットは、
【数12】
行列の使用と、
【数13】
行列の使用との間の変更、並びにビームフォームされた部分のチャネル推定のスムージング可能性の両方を示してよい(例えば、ビームフォームされた部分内の複数のデータロングトレーニングフィールド、すなわちD‐LTF(1...N)に基づいて)。
【0019】
図1は、本開示の一実施形態による、混合モードプリアンブルビーム変更およびスムージングの複数のシステムおよび方法を実装するよう構成された1または複数の無線通信デバイスを含む、WLAN100の一例を表示する。WLAN100は、ネットワークインターフェイス112と通信するホストプロセッサ108を有するアクセスポイント(AP)104を含む。ネットワークインターフェイス112は、媒体アクセス制御(MAC)デバイス116および物理層(PHY)デバイス120を含む。PHYデバイス120は、複数の送受信機124―1、124―2...および124‐nを含み、複数の送受信機124とまとめて呼ばれる。複数の送受信機124は、個別のアンテナ128―1、128―2...および128‐nと通信し、複数のアンテナ128とまとめて呼ばれる。
【0020】
AP104は、複数のクライアント局132―1、132―2、132―3...および132‐nと通信し、複数のクライアント局132とまとめて呼ばれる。クライアント局132―1は、ネットワークインターフェイス140と通信するホストプロセッサ136を含む。ネットワークインターフェイス140は、MACデバイス144およびPHYデバイス148を含む。PHYデバイス148は、複数の送受信機152―1、152―2...および152‐nを含み、複数の送受信機152とまとめて呼ばれる。複数の送受信機152は、個別のアンテナ156―1、156―2...および156‐nと通信し、複数のアンテナ128とまとめて呼ばれる。クライアント局132のうちの1または複数は、クライアント局132―1と同一または類似の構造を有してよい。例示にすぎないが、複数のクライアント局132の各々は、同一または異なる数の送受信機152およびアンテナ156を有してよい。
【0021】
AP104のホストプロセッサ108、MACデバイス144、および/またはPHYデバイス120は、本開示の複数の原理により、混合モードプリアンブルを含む複数のデータパケットを生成するよう構成されてよい。したがって、混合モードプリアンブルは、オムニ部分およびビームフォームされた部分を含む。例えば、オムニ部分のSIG‐Aフィールドは、追加のビーム‐変更/スムージング(bc/s)ビットを含む。bc/sビットは、ビーム変更またはスムージングがNSTSの値に基づいて推奨されるかどうかを示す。複数の送受信機124は、複数の個別のアンテナ128を介して、複数のデータパケットを送信するよう構成される。
【0022】
逆に、混合モードプリアンブル内のbc/sビットに従い、複数の個別の受信デバイス(すなわち、複数のクライアント局132)は、AP104から、複数のアンテナ156を介して受信された複数のデータパケットを選択的に処理するよう構成される。
【0023】
例えば、ビームフォームされた部分が単一の時空間ストリームとして変調される場合(すなわち、NSTS=1の場合)、
【数14】
は、
【数15】
に等しくてよい(すなわち、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の空間マッピングは同一であってよい)。換言すると、オムニ部分は常に単一の時空間ストリームとして変調されるので、ビームフォームされた部分がオムニ部分のように、単一の時空間ストリームとして変調される場合、
【数16】
は、
【数17】
に等しくてよい。しかしながら、NSTS=1の場合、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の空間マッピングは、同一または異なっていてもよい。例えば、ビームフォーミングが実行される場合、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の空間マッピングは異なってよい。したがって、NSTS=1の場合、bc/sビットは受信デバイスに対し、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の空間マッピングが異なっていれば、ビーム変更を実行するよう命令すべく設定される(例えば、1に)。逆に、NSTS=1で、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の空間マッピングが同一の場合、bc/sは設定されない(例えば、0に設定される)。
【0024】
したがって、NSTS=1の場合、bc/sビットは、受信デバイスに対し、オムニ部分の空間マッピング
【数18】
と、ビームフォームされた部分の空間マッピング
【数19】
との間でいつ移行すべきかを示す。bc/sビットを1に設定することは、
【数20】
は、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の複数の重複するゼロ以外のトーンのうち少なくとも1つに対する
【数21】
に等しくなく、従って受信デバイスは、ビーム変更を実行すべきであることを示す。更に、1に設定されているbc/sビットはまた、受信デバイスに対し、ビームフォームされた部分の複数のチャネル推定に対する隣接する複数のトーンにわたり、チャネルスムージングを行わないという推奨を示してよい。例えば、bc/s=1の場合、送信デバイスはビームフォームされた部分で送信ビームフォーミング(TxBF)を実行してよく、またこの状況においてスムージングを実行することは、性能を低下させる可能性がある。
【0025】
逆に、NSTS=1の場合、bc/sビットを設定しないこと(すなわち、bc/sビットを0に設定)は、受信デバイスに対し、オムニ部分とビームフォームされた部分との間でビーム変更を実行しない推奨を示す。いくつかの実装例において(例えば、802.11ahロングプリアンブルに対し)、ビームが変更されない場合、受信デバイスはオムニ部分のLTF1およびビームフォームされた部分のD‐LTF1に係る複数のチャネル推定を結合してよい。
【0026】
STS>1の場合、bc/sビットは受信デバイスに対し、チャネルスムージングが推奨されるかどうかを示す。例えば、NSTS>1で、bc/sビットが設定(すなわち、1に設定)される場合、受信デバイスに対し、ビームフォームされた部分でチャネルスムージングを実行することが推奨される。例えば、NSTS>1で、bc/sビットが設定されない(すなわち、0に設定される)場合、受信デバイスに対し、ビームフォームされた部分でチャネルスムージングを実行しないことが推奨される。いくつかの実装例において、NSTS>1の場合、bc/sビットはビームフォーミングを実行するかどうかを示すべく使用されてよい。
【0027】
図2は、本開示の一実施形態による、送信デバイス(例えば、図1のAP104)によって生成および送信され、受信デバイス(例えば、図1の複数のクライアント局132のうちの1つ)によって受信される、混合モードプリアンブル200の一例を示す。プリアンブル200は、オムニ部分204およびビームフォームされた部分208を含む。オムニ部分204は、STF212、LTF1 216、およびPHY SIG‐A220を含む。ビームフォームされた部分208は、ビームフォームされた部分のショートトレーニングフィールド(D‐STF)224、D‐LTF1...DTFN228、PHY SIG‐B232、およびデータ236を含む。
【0028】
SIG‐Aフィールド220は、複数のサブフィールド240(S‐F...S‐F)を含む。サブフィールド240は、NSTSフィールドおよびbc/sフィールド(ビット)を含む。送信デバイスは本開示の一実施形態により、上記の通り、bc/sビットを選択的に設定する。受信デバイスは、NSTSフィールドの値に基づいて、bc/sビットを解釈する。
【0029】
図3は、本開示の一実施形態による、送信デバイス(例えば、図1のAP104)によって生成および送信され、受信デバイス(例えば、図1の複数のクライアント局132のうちの1つ)によって受信される、混合モードプリアンブル300の別の例を示す。単一のbc/sビットの代わりに、プリアンブル300のSIG‐Aフィールド220は、ビーム変更(bc)ビットおよびスムージング(または、いくつかの実装例において、ビームフォーミング)ビットsを示す。換言すると、単一のビーム‐変更/スムージングビットを使用する代わりに、SIG‐Aフィールド220は別個のbcビットおよびsビットを含む。したがって、NSTSが1よりも大きいかどうかに関わらず、bcビットはビーム変更を実行すべきかどうかを示す。例えば、NSTS>1の場合、bcビットは1に設定される。逆に、sビットは、スムージングを実行すべきかどうか(または、いくつかの実装例において、ビームフォーミングを実行すべきかどうか)を示す。
【0030】
図4は本開示の一実施形態による、送信デバイス(例えば、図1のAP104)によって生成および送信され、受信デバイス(例えば、図1の複数のクライアント局132のうちの1つ)によって受信される、混合モードプリアンブル400の別の例を示す。プリアンブル400のSIG‐Aフィールド220は、ビーム変更ビットbcを含む。したがって、bcは、NSTSが1よりも大きいかどうかに関わらず、ビーム変更を実行すべきかどうかを示す。NSTSが1よりも大きい場合、bcの値はまた1になり、ビーム変更が実行されるべきであることを示す。
【0031】
いくつかの実装例において、混合モードプリアンブルは、図4に示されるように、追加のbcビットのみを含んでよく、それは、ビーム変更が受信デバイスによって実行されるべきであることを示すように設定され、ビーム変更が受信デバイスによって実行されるべきでないことを示すように設定されない。しかしながら、受信デバイスによるbcビットの解釈は、NSTSが1であるか1よりも大きいかにより変わってよい。
【0032】
例えば、NSTSが1であり、単一の時空間ストリームを示し、bcが1に設定される場合、
【数22】
は、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の複数の重複するゼロ以外のトーンのうち少なくとも1つに対する
【数23】
に等しくない。したがって、bcが1に設定されることはまた、受信デバイスはビームフォームされた部分の複数のチャネル推定に対し、隣接する複数のトーンにわたり、チャネルスムージングを実行すべきでないという推奨を示す。というのは、送信デバイスはビームフォームされた部分上で送信ビームフォーミングTxBFを実行する可能性があるからである。逆に、NSTSが1でbcが0に設定される場合、
【数24】
は、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の複数の重複するゼロ以外のトーンのすべてにおいて、
【数25】
に等しい。
【0033】
STSが1よりも大きく、1よりも多い時空間ストリームを示し、bcが1に設定される場合、
【数26】
は、D‐LTF1の対応する空間マッピング行列とは異なる。換言すると、
【数27】
は、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の複数の重複するゼロ以外のトーンのうち少なくとも1つに対する
【数28】
に等しくない。ここで、
【数29】
は、分散P行列の第1列に対応する。したがって、LTF1およびD‐LTF1は、空間的に異なってマッピングされる(例えば、ビームフォーミングまたはビームフォームされた部分内の異なる空間マッピングの結果として)。更に、ビームフォーミングが実行されるかどうかに関わらず、bcが1に設定される場合、チャネルスムージングは受信デバイスによって実行されないことが推奨される。いくつかの実装例において、追加のスムージングビットsは、チャネルスムージングが実行されるべきかどうかを示すべく使用されてよい。
【0034】
STSが1よりも大きく、1より多い時空間ストリームを示し、bcが設定されない場合(すなわち、0に設定される)、
【数30】
は、オムニ部分とビームフォームされた部分との間の複数の重複するゼロ以外のトーンのすべてに対する
【数31】
に等しい。例えば、複数の時空間ストリームについて、各データパケット内の複数のストリームは、複数のD‐LTFを使用して、以下によるP行列により分散されるよう指示される。
【数32】
ここで、
【数33】
は、サイズNTX×NSTSに係る複数のストリームに対する空間マッピング行列に対応し、
【数34】
は、ストリームごとのCSDによって発生させられた異なる複数のストリーム上の複数の複数の位相偏移を反映する対角行列に対応し、PLTFは、サイズNSTS×NLTFに係る分散P行列に対応し、LTFは、トーンk、サイズ1×1のLTFサイン(1または−1)に対応する。したがって、NSTSが1よりも大きく、1よりも多い時空間ストリームを示し、bcが設定されない場合、
【数35】
は、
【数36】
に等しい。換言すると、LTF1に対する空間マッピングおよびD‐LTF1に対する空間マッピングは同一であり、受信デバイスはLTF1をD‐LTF1と結合して、複数のチャネル推定を改善してよい。
【0035】
図5は、本開示の一実施形態による送信デバイスによって実行される、混合モードプリアンブルビーム変更およびスムージング方法500の一例を示す。504において、方法500は、時空間ストリームNSTSの数が1よりも大きいかどうかを決定する。偽の場合、方法500は508に続行する。真の場合、方法500は512に続行する。508において、方法500は、受信デバイスに対し、オムニ部分とビームフォームされた部分との間のビーム変更を実行すべきであるという推奨を示すかどうかを決定する。真の場合、方法500は516に続行する。偽の場合、方法500は520に続行する。516において、方法500は、混合モードプリアンブルのSIG‐Aフィールド内のbc/sビットを1に設定する。520において、方法500はbc/sビットを0に設定する。524において、送信デバイスはビームフォームされた部分とbc/sビットとを送信するために使用される時空間ストリームの数を示すNSTSフィールドを含む、混合モードプリアンブルを送信する。
【0036】
512において、方法500は受信デバイスに対し、ビームフォームされた部分にチャネルスムージングを実行すべきであるという推奨を示すかどうかを決定する。真の場合、方法500は528に続行する。偽の場合、方法500は532に続行する。528において、方法500はbc/sビットを1に設定する。532において、方法500はbc/sビットを0に設定する。方法500はその後、524において混合モードプリアンブルを送信し、536において終了する。
【0037】
図6は、本開示の一実施形態による受信デバイスによって実行される、混合モードプリアンブルビーム変更およびスムージング方法600の一例を示す。604において、方法600は、データパケットの混合モードプリアンブルを受信する。608において、方法600は、混合モードプリアンブルのオムニ部分のSIG‐Aフィールド内のNSTSサブフィールドに基づいて、混合モードプリアンブルのビームフォームされた部分を送信すべく使用されている時空間ストリームNSTSの数を決定し、NSTSが1よりも大きいかどうかを決定する。真の場合、方法600は612に続行する。偽の場合、方法600は616に続行する。
【0038】
612において、方法600は、SIG‐Aフィールド内のbc/sビットが設定されているかどうかを決定する。真の場合、方法600は620に続行する。偽の場合、方法600は624に続行する。620において、方法600は、混合モードプリアンブルのビームフォームされた部分にチャネルスムージングを実行する。624において、方法600はチャネルスムージングを実行せずに、混合モードプリアンブルのビームフォームされた部分を処理する。
【0039】
616において、方法600は、SIG‐Aフィールド内のbc/sビットが設定されているかどうかを決定する。真の場合、方法600は628に続行する。偽の場合、方法600は632に続行する。628において、方法600はオムニ部分とビームフォームされた部分との間でビーム変更を実行する。いくつかの実装例において、方法600はビーム変更を実行するが、チャネルスムージングを実行しない。632において、方法600はビーム変更を実行せずに、混合モードプリアンブルのビームフォームされた部分を処理する。方法600は、636において終了する。
【0040】
本開示において説明される複数の無線通信は、IEEE規格802.11―2012、IEEE規格802.16―2009、IEEE規格802.20―2008、および/またはBluetooth(登録商標)Core仕様書v4.0に完全または部分的に準拠して実行され得る。様々な実装において、Bluetooth(登録商標)Core仕様書v4.0は、Bluetooth(登録商標)Core仕様書補遺2、3、または4のうちの1または複数により変更されることがある。様々な実装において、IEEE802.11―2012は、ドラフトIEEE規格802.11ac、ドラフトIEEE規格802.11ad、および/またはドラフトIEEE規格802.11ahにより補足され得る。
【0041】
本開示の複数の更なる態様は、以下の節のうちの1または複数に関する。第1の無線通信デバイスは、混合モードプリアンブルを有するデータパケットを生成するよう構成された物理層デバイスを含む。混合モードプリアンブルは、単一のストリームを介して全方向に送信される第1の部分、および単一のストリームまたは複数のストリームを介して、ビームフォームされた態様で送信される第2の部分を含む。混合モードプリアンブルは、データパケットに関する情報に対応する信号フィールドを含む。信号フィールドは、混合モードプリアンブルの第2の部分のストリーム数を示す、第1のサブフィールド、および第1のサブフィールドに基づいて、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうか、または混合モードプリアンブルの第2の部分でチャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す、第2のサブフィールドを含む。送受信機は、第1の無線通信デバイスから第2の無線通信デバイスへと、混合モードプリアンブルを有するデータパケットを送信するよう構成される。
【0042】
第2のサブフィールドは、単一のビットである。第1のサブフィールドは、送信される第2の部分のストリーム数を示す値NSTSを含む。第2のサブフィールドは、送信される第2の部分のストリーム数が1の場合、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうかを示す。送信される第2の部分のストリーム数が1の場合、第2のサブフィールドは、第2の無線通信デバイスに対し、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきであるという推奨を示す第1の値、および第2の無線通信デバイスに対し、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきではないという推奨を示す第2の値を有する。
【0043】
第2のサブフィールドは、送信される第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、混合モードプリアンブルの第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す。送信される第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、第2のサブフィールドは、第2の無線通信デバイスに対し、混合モードプリアンブルの第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきであるという推奨を示す第1の値、および第2の無線通信デバイスに対し、混合モードプリアンブルの第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきでないという推奨を示す第2の値を有する。
【0044】
システムは、特許請求される第1の無線通信デバイスおよび第2の無線通信デバイスを含む。第2の無線通信デバイスは、第1の無線通信デバイスから混合モードプリアンブルを受信し、第1のサブフィールドに基づいて、第1の無線通信デバイスにより送信される混合モードプリアンブルの第2の部分のストリーム数を決定し、および第1の無線通信デバイスにより送信される混合モードプリアンブルの第2の部分のストリーム数および第2のサブフィールドに基づいて、第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうか、または第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきかどうかを決定するよう構成される。第2の無線通信デバイスは、送信される第2の部分のストリーム数が1の場合、混合モードプリアンブルの第2の部分にビーム変更を実行すべきかどうかを決定するよう構成される。第2の無線通信デバイスは、送信される第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、チャネルスムージングを実行すべきかどうかを決定するよう構成される。
【0045】
第1の無線通信デバイスを動作させる方法は、混合モードプリアンブルを有するデータパケットを生成する段階を含む。混合モードプリアンブルは、単一のストリームを介して全方向に送信される第1の部分、および単一のストリームまたは複数のストリームを介して、ビームフォームされた態様で送信される第2の部分を含む。混合モードプリアンブルは、データパケットに関する情報に対応する信号フィールドを含む。信号フィールドは、混合モードプリアンブルの第2の部分のストリーム数を示す、第1のサブフィールド、および第1のサブフィールドに基づいて、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうか、または混合モードプリアンブルの第2の部分でチャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す、第2のサブフィールドを含む。方法は更に、第1の無線通信デバイスから第2の無線通信デバイスへと、混合モードプリアンブルを有するデータパケットを送信する段階を含む。
【0046】
第2のサブフィールドは、単一のビットである。第1のサブフィールドは、送信される第2の部分のストリーム数を示す値NSTSを含む。第2のサブフィールドは、送信される第2の部分のストリーム数が1である場合、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうかを示す。送信される第2の部分のストリーム数が1の場合、第2のサブフィールドは、第2の無線通信デバイスに対し、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきであるという推奨を示す第1の値、および第2の無線通信デバイスに対し、混合モードプリアンブルの第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきではないという推奨を示す第2の値を有する。
【0047】
第2のサブフィールドは、送信される第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、混合モードプリアンブルの第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきかどうかを示す。送信される第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、第2のサブフィールドは、第2の無線通信デバイスに対し、混合モードプリアンブルの第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきであるという推奨を示す第1の値、および第2の無線通信デバイスに対し、混合モードプリアンブルの第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきでないという推奨を示す第2の値を有する。
【0048】
方法は更に、第2の無線通信デバイスを使用して、第1の無線通信デバイスから混合モードプリアンブルを受信する段階と、第1のサブフィールドに基づいて、第1の無線通信デバイスにより送信される混合モードプリアンブルの第2の部分のストリーム数を決定する段階と、第1の無線通信デバイスにより送信される混合モードプリアンブルの第2の部分のストリーム数および第2のサブフィールドに基づいて、第1の部分と第2の部分との間でビーム変更を実行すべきかどうか、または第2の部分にチャネルスムージングを実行すべきかどうかを決定する段階を含む。方法は更に、第2の無線通信デバイスを使用して、送信される第2の部分のストリーム数が1の場合、混合モードプリアンブルの第2の部分にビーム変更を実行すべきかどうかを決定する段階を含む。方法は更に、第2の無線通信デバイスを使用して、送信される第2の部分のストリーム数が1よりも大きい場合、チャネルスムージングを実行すべきかどうかを決定する段階を含む。
【0049】
前述の説明は、本質的に専ら例示的であり、本開示、その適用、または使用を制限することを意図しない。本開示の複数の広範な教示が、様々な形態で実装され得る。従って、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討すれば他の複数の変形が自明となるゆえ、本開示は複数の具体例を含むが、本開示の真の範囲はそのように制限されるべきではない。本明細書において使用されるように、A、B、およびCのうち少なくとも1つという語句は、非排他的論理ORを使用する論理(AまたはBまたはC)を意味すると解釈されるべきであり、「少なくとも1つのA、少なくとも1つのB、および少なくとも1つのC」を意味すると解釈されるべきではない。方法の1または複数の段階が、本開示の一実施形態を変更することなく、異なる順序で(または同時に)実行されてよいことを理解されたい。
【0050】
本願において、以下の複数の定義を含みつつ、モジュールという用語は、回路という用語と置換され得る。モジュールという用語は、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル、アナログ、もしくはアナログ/デジタル混在離散回路、デジタル、アナログ、もしくはアナログ/デジタル混在集積回路、組み合わせ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、コードを実行するプロセッサ(共有、専用、もしくはグループ)、プロセッサによって実行されるコードを格納するメモリ(共有、専用、もしくはグループ)、説明された機能を提供する他の好適なハードウェアコンポーネント、またはシステムオンチップ等、上記のいくつかまたはすべての組み合わせを指すか、これらの一部であり、またはこれらを含み得る。
【0051】
既に使用されたコードという用語は、ソフトウェア、ファームウェア、および/またはマイクロコードを含み得、複数のプログラム、ルーチン、関数、クラス、および/またはオブジェクトを指し得る。共有プロセッサという用語は、複数のモジュールのいくつか、またはすべてのコードを実行するシングルプロセッサを包含する。グループプロセッサという用語は、複数の追加のプロセッサと組み合わせて、1または複数のモジュールのいくつか、またはすべてのコードを実行するプロセッサを包含する。共有メモリという用語は、複数のモジュールのいくつか、またはすべてのコードを格納するシングルメモリを包含する。グループメモリという用語は、複数の追加のメモリと組み合わせて、1または複数のモジュールのいくつか、またはすべてのコードを格納するメモリを包含する。メモリという用語は、コンピュータ可読媒体という用語のサブセットである。本明細書で使用されるコンピュータ可読媒体という用語は、媒体(搬送波等)を介して伝播される一時的な電気または電磁信号を包含しない。コンピュータ可読媒体という用語は従って、有形および非一時的なものとみなされてよい。非一時的な有形のコンピュータ可読媒体の非限定的な複数の例としては、不揮発性メモリ(フラッシュメモリ等)、揮発性メモリ(スタティックランダムアクセスメモリおよびダイナミックランダムアクセスメモリ等)、磁気ストレージ(磁気テープまたはハードディスクドライブ等)、および光ストレージを含む。
【0052】
本願内に記載される複数の装置および複数の方法は、1または複数のプロセッサにより実行される1または複数のコンピュータプログラムにより、部分的にまたは完全に実装され得る。複数のコンピュータプログラムは、少なくとも1つの非一時的な、有形のコンピュータ可読媒体上に格納される複数のプロセッサ実行可能命令を含む。複数のコンピュータプログラムはまた、格納されたデータを含み、および/または使用してよい。
図1
図2
図3
図4
図5
図6