特許 6861838 ミリ波ワイヤレスローカルエリアネットワークシステムにおける指向性応答のための衝突軽減

(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】6861838

(24)【登録日】2021年4月1日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】ミリ波ワイヤレスローカルエリアネットワークシステムにおける指向性応答のための衝突軽減

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/28 20090101AFI20210412BHJP

   H04W 88/02 20090101ALI20210412BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20210412BHJP

   H04B 7/06 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/28

   H04W88/02 140

   H04W84/12

   H04B7/06 956

【請求項の数】16

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2019-549403(P2019-549403)

(86)(22)【出願日】2018年3月12日

(65)【公表番号】特表2020-515138(P2020-515138A)

(43)【公表日】2020年5月21日

(86)【国際出願番号】US2018021932

(87)【国際公開番号】WO2018165648

(87)【国際公開日】20180913

【審査請求日】2019年11月18日

(31)【優先権主張番号】62/469,754

(32)【優先日】2017年3月10日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】510030995

【氏名又は名称】インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】オーヘンコーム・オテリ

(72)【発明者】

【氏名】ハンチン・ロウ

(72)【発明者】

【氏名】シャオフェイ・ワン

(72)【発明者】

【氏名】リ−シャン・サン

(72)【発明者】

【氏名】ルイ・ヤン

【審査官】 横田 有光

(56)【参考文献】

【文献】 Enhanced SLS BF flow for efficient AP-STA access in dense environment，IEEE 802.11-17/0067r0，２０１７年 １月１５日

【文献】 Improvements to enhanced SLS beamforming，IEEE 802.11-17/0770r0，２０１７年 ５月 ８日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／０２− ７／１２

Ｈ０４Ｌ １／０２− １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のためのビームフォーミングトレーニングの方法であって、
アクセスポイントまたはパーソナルベーシックサービス制御ポイント（ＡＰ／ＰＣＰ）から、ビームフォーミングトレーニング割当の期間にビーコンフレーム内で、前記ＡＰ／ＰＣＰの特定のセクタに対するスペースタイムスロット（ＳＴＳ）数のインジケーションを受信するステップと、
前記ＳＴＳ数から１つまたは複数のランダムに選択されたＳＴＳにおいて、前記ＡＰ／ＰＣＰの前記特定のセクタに対応するセクタを介して信号を送るステップと、
前記信号が前記ＡＰ／ＰＣＰによって受信されたことを確認する肯定応答（ＡＣＫ）を受信するステップと
を備えることを特徴とする方法。

【請求項2】

前記ＡＣＫは、ＡＰ／ＰＣＰからセクタスイープのセクタにおいて受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ＷＴＲＵは、エンハンスド指向性マルチギガビット（ＥＤＭＧ）ステーションであることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記信号は、ビーコン送信インターバル（ＢＴＩ）の間に発生したトレーニングに基づく方向に送られることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記特定のセクタに対する前記ＳＴＳ数は、別のセクタと比較して等しいまたは等しくない数であり得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記ＳＴＳ数の前記インジケーションを送った前記ＡＰ／ＰＣＰは、前記ＷＴＲＵに関連付けられることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記ＳＴＳ数の前記インジケーションを送った前記ＡＰ／ＰＣＰは、前記ＷＴＲＵに関連付けられないことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記ＳＴＳ数は、前記ビーコンフレームのフィールドにおいて示され得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項9】

ビームフォーミングトレーニングのための装置のワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
プロセッサと、
前記プロセッサに動作可能に接続された受信機であって、前記受信機およびプロセッサは、アクセスポイントまたはパーソナルベーシックサービスセット制御ポイント(ＡＰ／ＰＣＰ)から、ビームフォーミングトレーニング割当の期間にビーコンフレーム内で、前記ＡＰ／ＰＣＰの特定のセクタに対するスペースタイムスロット（ＳＴＳ）数のインジケーションを受信するように構成された、受信機と、
前記プロセッサに動作可能に結合された送信機であって、前記送信機およびプロセッサは、前記ＳＴＳ数から１つまたは複数のランダムに選択されたＳＴＳにおいて、前記ＡＰ／ＰＣＰの前記特定のセクタに対応するセクタを介して信号を送るように構成された、送信機と
を備え、
前記受信機およびプロセッサは、前記信号が前記ＡＰ／ＰＣＰによって受信されたことを確認する肯定応答（ＡＣＫ）を受信するようにさらに構成されたことを特徴とするＷＴＲＵ。

【請求項10】

前記ＡＣＫは、ＡＰからセクタスイープのセクタにおいて受信されることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。

【請求項11】

前記ＷＴＲＵは、エンハンスド指向性マルチギガビット（ＥＤＭＧ）ステーションであることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。

【請求項12】

前記信号は、ビーコン送信インターバル（ＢＴＩ）の間に発生したトレーニングに基づく方向に送られることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。

【請求項13】

前記特定のセクタに対する前記ＳＴＳ数は、別のセクタと比較された等しいまたは等しくない数であることがあり得ることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。

【請求項14】

前記ＳＴＳ数の前記インジケーションを送った前記ＡＰ／ＰＣＰは、前記ＷＴＲＵに関連付けられることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。

【請求項15】

前記ＳＴＳ数の前記インジケーションを送った前記ＡＰ／ＰＣＰは、前記ＷＴＲＵに関連付けられないことを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。

【請求項16】

前記ＳＴＳ数は、前記ビーコンフレームのフィールドにおいて示され得ることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ビームフォーミングトレーニングに関し、より詳細には、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のためのビームフォーミングトレーニングに関する。

【背景技術】

【0002】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年３月１０日に出願された米国特許仮出願第６２／４６９，７５４号明細書の利益を主張するものであり、この仮出願の内容は、参照により本明細書に組み入れられる。

【0003】

次世代モバイル通信として、例えば、ｅＭＢＢ（enhanced mobile broadband）、ｍＭＴＣ（massive Machine Type Communications）、および／またはＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable Low Latency Communications）などのアプリケーションがあり得る。今述べたアプリケーションは、７００ＭＨｚから８０ＧＨｚまでに及ぶ広範囲のスペクトル帯域を使用することができる。今述べた新しいアプリケーション用のワイヤレスプロトコルにおいて生じ得る問題に対処する必要があるだろう。

【発明の概要】

【0004】

ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）を使用するビームフォーミングトレーニングのための方法、装置、およびシステム。ＷＴＲＵは、ビームフォーミングトレーニング割当中に、ビーコンフレーム内の、アクセスポイント（ＡＰ）からスペースタイムスロット（ＳＴＳ）数のインジケーションを受信することができる。ＷＴＲＵは、ＳＴＳ数の関数に基づいて特定のＳＴＳにおいてＡＰに応答信号を送ることができる。ＷＴＲＵは、肯定応答（ＡＣＫ）を、応答が受信されたことを確認するＡＰから受信することができる。代替えとして、ＡＰは、衝突の発生を示す信号を送信し、ＳＴＳ数を改変することができ、ＷＴＲＵは、次のビームフォーミングトレーニング割当において再試行することができる。

【0005】

図面のより詳細な理解は、実施形態の範囲を制限せずに単に添付図面と共に例として役立つと意図される以下の説明から得ることができ、ここで、図の同一の参照符号は、同一の要素を示す。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1A】例示的なワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。

【図1B】例示的な無線アクセスネットワークおよび／または例示的なコアネットワークのシステム図である。

【図1C】例示的な通信システムのシステム図である。

【図2】ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄのビーコンインターバルの一例である。

【図3】ＳＬＳ（sector level sweep）トレーニングの一例である。

【図4】ＳＳＷ（sector sweep）フレームの例示的なフォーマットである。

【図5】ＳＳＷフレームにおけるＳＳＷフィールドの例示的なフォーマットである

【図6A】ＳＳＷフレームにおけるＳＳＷフィードバックフィールドの一例である。

【図6B】ＳＳＷフレームのおけるＳＳＷフィードバックフィールドの一例である。

【図7】ＢＲＰ（beam refinement protocol）フレームとトレーニング（ＴＲＮ）フィールドとを搬送する例示的なＰＬＣＰ（physical layer convergence procedure）のＰＰＤＵ（Protocol Data Unit）である。

【図8】エンハンスドＳＬＳの実装についての一例の図である。

【図9】ベースライン応答の実装の一例を例示する図である。

【図10】ＤＭＧ（directional multi-gigabit）のビーコンフレームにおけるＳＴＳ（space-time-slot）長の構成の一例を例示する図である。

【図11】ビームごとのＳＴＳ数をシグナリングする一例を例示する図である。

【図12】アクセスポイント（ＡＰ）の指向性Ｒｘインターバルにおいてビーム中のＳＴＳ数を変動させる一例を例示する図である。

【図13】可変サイズのビーコン、およびシグナリングされ得るｘ個のビームの情報についての一例を例示する図である。

【図14】固定されたビーコンサイズ、およびシグナリングされ得るＮ個のビームのいくつかまたはすべての情報についての一例を例示する図である。

【図15】アクセス前に待機するためのスロットの数を示す固定されたビーコンサイズのビーコンについての一例を例示する図である。

【図16】アクセスポイント（ＡＰ）の指向性受信インターバル内の衝突識別についての一例を例示する図である。

【図17】衝突識別に関する衝突インターバルの一例を例示する図である。

【図18】ＳＴＡ（station）固有の衝突識別のためのＳＴＡ固有の識別子の一例を例示する図である。

【図19】等しい衝突回復のＳＴＳを有するセクタのＡＣＫフレームの一例を例示する図である。

【図20】衝突ビームに特有の回復のＳＴＳを有するセクタのＡＣＫフレームの一例を例示する図である。

【図21】衝突識別とＳＴＡ固有のビーム衝突／回復のシグナリングとを有するセクタのＡＣＫフレームの一例を例示する図である。

【図22】エンハンスドＳＬＳの実装の一例を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図１Ａは、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵＡ）などの例示的なデバイス１０２の図である。本明細書において論じられるように、ＷＴＲＵは、アクセスポイント（ＡＰ）、ＳＴＡ（station）、ユーザ機器（ＵＥ）、モバイルデバイス、固定またはモバイル加入者ユニット、ページャ、セルラー電話機、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、タブレット、ＩｏＴ（モノのインターネット）デバイス、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、大衆消費電子製品、基地局などと置き換え可能であり得る。

【0008】

デバイス１０２は、本明細書に記載の通信システムの１つまたは複数において使用されることが可能である。図１Ａに示されるように、デバイス１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバー１２０、送信／受信エレメント１２２、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、取り外し不可能なメモリ１３０、取り外し可能なメモリ１３２、電源１３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および他の周辺装置１３８を備えることができる。デバイス１０２は、実施形態との一貫性を維持しながら、前述のエレメントの任意のサブコンビネーションを備えてよいことを理解されたい。

【0009】

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、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）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、ステートマシンなどとすることができる。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および／または、デバイス１０２がワイヤレス環境で動作するのを可能にする他の任意の機能を実施することができる。プロセッサ１１８はトランシーバー１２０に結合されてよく、トランシーバー１２０は送信／受信エレメント１２２に結合されてよい。図１Ａはプロセッサ１１８とトランシーバー１２０を別々のコンポーネントとして描いているが、プロセッサ１１８とトランシーバー１２０は、電子パッケージまたはチップ中で統合されてもよいことを理解されたい。

【0010】

加えて、プロセッサ１１８は、１つまたは複数のプロセッサを含むことができる。例えば、プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ（例えばベースバンドプロセッサやＭＡＣプロセッサなど）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、ステートマシンなどのうちの、１つまたは複数を含むことができる。１つまたは複数のプロセッサ１１８は、相互と一体化されている場合もありそうでない場合もある。プロセッサ１１８（例えば、１つもしくは複数のプロセッサ、またはそのサブセット）は、１つまたは複数の他の要素／機能（例えば、メモリなど、他の機能）と一体化されている場合もありそうでない場合もある。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、変調、復調、および／または、デバイスがＷＬＡＮなどのワイヤレス環境で動作するのを可能にできる他の任意の機能を実施することができる。プロセッサ１１８は、例えばソフトウェアおよび／またはファームウェア命令を含めた、プロセッサ実行可能コード（例えば命令）を実行するように構成されてよい。例えば、プロセッサ１１８は、プロセッサ（例えば、メモリとプロセッサとを備えるチップセット）またはメモリのうちの、１つまたは複数に含まれるコンピューター可読命令を実行するように構成されてよい。命令が実行されると、本明細書に記載の機能の１つまたは複数をデバイスに実施させることが可能である。

【0011】

送信／受信エレメント１２２は、エアインタフェース１１５を介して基地局との間で信号を送信または受信するように構成されてよい。例えば、一実施形態では、送信／受信エレメント１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。別の実施形態では、送信／受信エレメント１２２は、例えばＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器とすることができる。さらに別の実施形態では、送信／受信エレメント１２２は、ＲＦ信号と光信号との両方を送受信するように構成されてよい。送信／受信エレメント１２２は、任意の組合せのワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成されてよいことを理解されたい。

【0012】

加えて、送信／受信エレメント１２２は、図１Ａにおいて単一のエレメントとして描かれているが、デバイス１０２は、あらゆる数の送信／受信エレメント１２２を含むことができる。送信／受信エレメント１２２は、１つまたは複数のアンテナを含むことができる。より具体的には、デバイス１０２は、ＭＩＭＯ（multiple input multiple output）の技法を用いることができる。したがって、一実施形態において、デバイス１０２は、エアインタフェース１１６を介してワイヤレス信号を送信し受信するために、２つ以上の送信／受信エレメント１２２（例えば複数のアンテナ）を含むことができる。１つまたは複数のアンテナは、無線信号を受信することができる。プロセッサは、無線信号を、例えば１つまたは複数のアンテナを介して受信することができる。１つまたは複数のアンテナは、（例えば、プロセッサから送られた信号に基づく）無線信号を送信することができる。

【0013】

トランシーバー１２０は、送信／受信エレメント１２２によって送信されることになる信号を変調するように、かつ、送信／受信エレメント１２２によって受信された信号を復調するように構成されてよい。上記のように、デバイス１０２はマルチモード能力を有することができる。したがって、トランシーバー１２０は、例えばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１など、複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を介してデバイス１０２が通信できるようにするために、複数のトランシーバーを含むことができる。

【0014】

デバイス１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）表示ユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ユニット）に結合されてよく、これらからユーザ入力データを受け取ることができる。プロセッサ１１８はまた、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８を介した、ユーザへの出力を容易にすることができる。加えて、プロセッサ１１８は、取り外し不可能なメモリ１３０および／または取り外し可能なメモリ１３２など任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスすること、ならびにこのようなメモリにデータを記憶することができる。取り外し不可能なメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または他の任意のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。取り外し可能なメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバやホームコンピュータ（図示せず）上のメモリなど、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に位置しないメモリからの情報にアクセスすること、およびこのようなメモリにデータを記憶することができる。

【0015】

さらに、デバイス１０２のメモリ（１３０および／または１３２）は、プロセッサ実行可能コードもしくは命令（例えばソフトウェアやファームウェアなど）、電子データ、データベース、または他のデジタル情報など、プログラミングおよび／またはデータを記憶するための１つまたは複数のエレメント／コンポーネント／ユニットを含むことができる。メモリ（１３０および／または１３２）は、１つまたは複数のメモリユニットを含むことができる。１つまたは複数のメモリ（１３０および／または１３２）ユニットは、１つまたは複数の他の機能（例えば、プロセッサなど、デバイスに含まれる他の機能）と一体化することができる。メモリ（１３０および／または１３２）は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）（例えば、ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read only memory）、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）など）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、および／または、情報を記憶するための他の非一時的なコンピューター読み取り可能な媒体を含むことができる。メモリ（１３０および／または１３２）は、プロセッサ１１８に結合することができる。プロセッサ１１８は、例えば、システムバスを介して、または直になど、メモリ（１３０および／または１３２）の１つまたは複数のエンティティと通信することができる。

【0016】

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２中の他のコンポーネントへの電力の分配および／または制御を行うように構成されてよい。電源１３４は、デバイス１０２に電力供給するための任意の適切なデバイスとすることができる。例えば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル銅（ＮｉＺｎ）、ニッケルメタルハイドライド（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。

【0017】

プロセッサ１１８はＧＰＳチップセット１３６にも結合されてよく、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度と緯度）を提供するように構成されてよい。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えてまたはそれに代えて、デバイス１０２は、エアインタフェース１１５を介して基地局から位置情報を受け取ること、および／または、２つ以上の近隣基地局から受信される信号のタイミングに基づいてその位置を決定することもできる。デバイス１０２は、実施形態との一貫性を維持しながら、任意の適切な位置決定方法を用いて位置情報を取得できることを理解されたい。

【0018】

プロセッサ１１８はさらに、他の周辺装置１３８にも結合されてよく、周辺装置１３８は、追加の特徴、機能、および／または有線もしくはワイヤレス接続性を提供する１つまたは複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺装置１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星送受信機、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビジョン送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。

【0019】

図１Ｂは、例示的な通信システム１００を示す図である。通信システム１００は、少なくとも１つのワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）（複数のＷＴＲＵなど、例えばＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および１０２ｄ）、１つまたは複数の基地局１１４ａおよび１１４ｂ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０５、コアネットワーク１０９、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、ならびに他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワークエレメントを企図することを理解されたい。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、ワイヤレス環境で動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、ワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成されてよく、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局（例えばＷＬＡＮ ＳＴＡ）、固定またはモバイル加入者ユニット、ページャ、セルラー電話機、タブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、タブレット、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、大衆消費電子製品、ＩｏＴ（モノのインターネット）デバイスなどを含むことができる。

【0020】

基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つとワイヤレスに連動して、１つまたは複数の通信ネットワーク、例えば、コアネットワーク１０９、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２などへのアクセスを容易にするように構成された、あらゆるタイプのデバイスとすることができる。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ＢＴＳ（base transceiver station）、Ｎｏｄｅ−Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂ、サイトコントローラ、ＡＰ（アクセスポイント）、パーソナルベーシックサービスセット（ＰＢＳＳ）制御ポイント（ＰＣＰ）、ワイヤレスルータなどとすることができる。図１Ｂでは基地局１１４ａ、１１４ｂはそれぞれ単一のエレメントとして描かれているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、相互接続された任意の数の基地局および／またはネットワークエレメントを含むことができる。

【0021】

基地局１１４ａはＲＡＮ１０５の一部であってよく、ＲＡＮ１０５はまた、基地局コントローラ（ＢＳＣ）や無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）や中継ノードなど、他の基地局および／またはネットワークエレメント（図示せず）を含むこともできる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、特定の地理領域内でワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成されてよく、この地理領域はセル（図示せず）と呼ばれることがある。セルはさらに、セルセクタに分割されてよい。例えば、基地局１１４ａに関連するセルが、３つのセクタに分割されてよい。したがって、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つのトランシーバー、すなわちセルの各セクタに対して１つを含むことができる。別の実施形態では、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を用いることができ、したがって、セルの各セクタに対して複数のトランシーバーを利用することができる。

【0022】

基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインタフェース１１５を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１つまたは複数と通信することができ、エアインタフェース１１５は、任意の適切なワイヤレス通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）とすることができる。エアインタフェース１１５は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立されることが可能である。

【0023】

通信システム１００は、多元接続システムであってよく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなど、１つまたは複数のチャネルアクセス方式を用いることができる。例えば、ＲＡＮ１０５中の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ＵＴＲＡ（Terrestrial Radio Access）などの無線技術を実装することができ、ワイドバンドＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインタフェース１１５を確立することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型（Evolved）ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。

【0024】

別の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access）などの無線技術を実装することができ、ＬＴＥ（Long Term Evolution）および／またはＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）を使用してエアインタフェース１１５を確立することができる。

【0025】

他の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ−ＤＯ、ＩＳ−２０００（Interim Standard 2000）、ＩＳ−９５（Interim Standard 95）、ＩＳ−８５６（Interim Standard 856）、ＧＳＭ（Global System for Mobile communications）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for GSM Evolution）、ＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ ＥＤＧＥ）などの無線技術を実装することができる。

【0026】

図１Ｂ中の基地局１１４ｂは、例えばワイヤレスルータ、Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、またはアクセスポイントであってよく、事業所、家庭、車両、キャンパスなどの局所化されたエリア中でのワイヤレス接続性を容易にするために任意の適切なＲＡＴを利用することができる。一実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装して、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装して、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラーベースのＲＡＴ（例えばＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１Ｂに示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接接続を有することができる。したがって、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０９を介してインターネット１１０にアクセスすることを必要としない。

【0027】

ＲＡＮ１０５は、コアネットワーク１０９と通信することができ、コアネットワーク１０９は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１つまたは複数に提供するように構成された、任意のタイプのネットワークとすることができる。例えば、コアネットワーク１０９は、呼制御、料金請求サービス、モバイル位置ベースサービス、前払い電話、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供することができ、かつ／または、ユーザ認証など、高レベルのセキュリティ機能を実施することができる。図１Ｂには示されていないが、ＲＡＮ１０５および／またはコアネットワーク１０９は、ＲＡＮ１０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いる他のＲＡＮ（図示せず）と、直接的または間接的に通信していてもよいことを理解されたい。例えば、コアネットワーク１０９は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用しているであろうＲＡＮ１０５に接続されるのに加えて、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（図示せず）と通信していてもよい。

【0028】

コアネットワーク１０９はまた、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしての働きをすることができる。ＰＳＴＮ１０８は、ＰＯＴＳ（plain old telephone service）を提供する回路交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイート中の、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）など、共通の通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスの地球規模のシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される、有線またはワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いるであろう１つまたは複数のＲＡＮ（図示せず）に接続された、別のコアネットワーク（図示せず）を含むことができる。

【0029】

通信システム１００中のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのいくつかまたはすべては、マルチモード能力を備えることができる（すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、種々のワイヤレスリンクを介して種々のワイヤレスネットワークと通信するために、複数のトランシーバーを含むことができる）。例えば、図１Ｂに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を用いることができる基地局１１４ａ、および８０２．１１無線技術を用いることができる基地局１１４ｂと通信するように構成され得る。

【0030】

一実施形態では、通信システム１００は、ワイヤレスネットワークを越えて（例えば、ワイヤレスネットワークに関連付けられた「ウォールドガーデン（walled garden）」を越えて）拡がるベアラであってＱｏＳ特性が割り当てられることが可能なベアラを含むワイヤレスネットワークを有することができる。

【0031】

加えて、通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数のワイヤレスユーザに提供する多元接続システムとすることができる。通信システム１００は、複数のワイヤレスユーザが、ワイヤレス帯域幅を含めたシステムリソースの共有を通してこのようなコンテンツにアクセスするのを可能にすることができる。例えば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）など、１つまたは複数のチャネルアクセス方法を用いることができる。

【0032】

図１Ｃに、例示的なワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）１２２の図を示す。ＷＬＡＮ１２２のデバイスの１つまたは複数を使用して、本明細書に記載の実施形態／特徴の１つまたは複数を実装することができる。ＷＬＡＮ１２２は、以下のものに限定されないが、アクセスポイント（ＡＰ／ＰＣＰ）１１４ｃ、ＳＴＡ（station）１０２ｅ、およびＳＴＡ１０２ｆを含むことができる。ＳＴＡ１０２ｅおよび１０２ｆは、ＡＰ１１４ｃに関連付けられてよい。ＷＬＡＮ１２２は、ＤＳＳＳ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡなどのチャネルアクセス方式を含み得るＩＥＥＥ８０２．１１通信標準の１つまたは複数のプロトコルを実装するように構成されてよい。ＷＬＡＮ１２２は、インフラストラクチャモードやアドホックモードなどのモードで動作することができる。ＳＴＡは、本明細書に記載のワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）と同じまたは同様の、有線またはワイヤレスデバイスとすることができる。一例では、ＳＴＡ１０２ｅ、１０２ｆは、ワイヤレスモバイルデバイスである。ＡＰ／ＰＣＰ１１４ｃは、本明細書に記載のＷＴＲＵと同じまたは同様の、有線またはワイヤレスデバイスとすることができる。一例では、ＡＰ１１４ｃは、有線とワイヤレスの両方のインタフェースを有する定置デバイスである。

【0033】

インフラストラクチャモードにおいて動作するＷＬＡＮ１２２は、１つまたは複数の関連付けられたＳＴＡ１０２ｅおよび１０２ｆと通信する１つまたは複数のＡＰ１１４ｃを含むことができる。ＡＰ１１４ｃと、ＡＰ１１４ｃに関連付けられたＳＴＡ１０２ｅおよび１０２ｆとは、基本サービスセット（ＢＳＳ）を構成することができる。例えば、ＡＰ１１４ｃ、ＳＴＡ１０２ｅ、およびＳＴＡ１０２ｆは、ＢＳＳ ＷＬＡＮ１２２を構成することができる。拡張サービスセット（ＥＳＳ）は、１つまたは複数のＢＳＳを有する１つまたは複数のＡＰと、ＡＰに関連付けられた１つまたは複数のＳＴＡとを含むことができる（図示せず）。ＡＰ１１４ｃは、配信システム（ＤＳ）１１６へのアクセスを有する、および／またはＤＳ１１６と連動することができ、ＤＳ１１６は、有線および／またはワイヤレスであってよく、トラフィックを、ＡＰ１１４ｃへ、および／または、から搬送することができる。ＷＬＡＮ１２２の外から起こる、ＷＬＡＮ１２２中のＳＴＡ１０２ｅまたは１０２ｆへのトラフィックを、ＷＬＡＮ１２２中のＡＰ１１４ｃにおいて受信することができ、ＡＰ１１４ｃは、トラフィックを、ＷＬＡＮ１２２中のＳＴＡ１０２の１つに送ることができる。ＷＬＡＮ１２２中のＳＴＡ１０２ｅから起こる、ＷＬＡＮ１２２の外の宛先への（例えばサーバ１１８への）トラフィックを、ＷＬＡＮ１２２中のＡＰ１１４ｃに送ることができ、ＡＰ１１４ｃは、宛先へのトラフィックを、（例えばＤＳ１１６を介して）ネットワーク１１７に送り、サーバ１１８に送ることができる。ＷＬＡＮ１２２内でのＳＴＡ１０２ｅと１０２ｆとの間のトラフィックを、１つまたは複数のＡＰ１１４ｃを介して送ることができる。例えば、ソースＳＴＡ１０２ｅは、宛先ＳＴＡ１０２ｆに向けられたトラフィックを有することがある。ＳＴＡ１０２ｅは、トラフィックをＡＰ１１４ｃに送ることができ、ＡＰ１１４ｃは、トラフィックをＳＴＡ１０２ｆに送ることができる。

【0034】

あるいは、ＢＳＳ ＷＬＡＮ１２２内でのＳＴＡ１０２ｅと１０２ｆとの間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックであってもよい。ピアツーピアトラフィックは、ダイレクトリンクセットアップ（ＤＬＳ）によって、８０２．１１ｅＤＬＳまたは８０２．１１ｚトンネルド（tunneled）ＤＬＳ（ＴＤＬＳ）を使用してソースＳＴＡと宛先ＳＴＡとの間で送られることが可能であり、直接送られることが可能である。ＷＬＡＮ１２２は、独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）モードを使用することができ、ＡＰ／ＰＣＰおよび／またはＳＴＡを有さなくてよく、別のＷＬＡＮ（図示せず）と直接に通信することができる。この通信モードは、「アドホック」通信モードと呼ばれることがある。アドホックモードＷＬＡＮ１２２中では、ＳＴＡ１０２ｅと１０２ｆは、通信がＡＰ１１４ｃを介してルーティングされることなく、相互と直接に通信することができる。

【0035】

デバイスは、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルを使用して動作することができ、例えば、ＡＰ／ＰＣＰ１０３は、８０２．１１ａｃインフラストラクチャの動作モードを使用することができる。ＡＣ／ＰＣＰ１１４ｃは、ビーコンを送信することができ、固定されたチャネル上で行うことができる。固定されたチャネルは、プライマリチャネルであってよい。チャネルは、２０ＭＨｚ幅であってよく、ＢＳＳの動作チャネルであってよい。チャネルを、ＳＴＡ１０２ｅおよび１０２ｆが使用することができ、ＡＣ／ＰＣＰ１１４ｃとの接続を確立するのに使用することができる。

【0036】

ＳＴＡおよび／またはＡＰは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波感知多重アクセス／衝突回避）チャネルアクセスメカニズムを使用することができる。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、ＳＴＡおよび／またはＡＰは、プライマリチャネルを感知することができる。一例では、送るべきデータをＳＴＡが有する場合、ＳＴＡはプライマリチャネルを感知することができ、プライマリチャネルがビジーであることが検出された場合は、ＳＴＡはバックオフすることができる。別の例では、ＷＬＡＮまたはその一部は、所与の時に（例えば所与のＢＳＳ中で）１つのＳＴＡが送信できるように構成されてよい。チャネルアクセスは、送信要求（ＲＴＳ）および／または送信可（ＣＴＳ）シグナリングを含むことができる。別の例では、ＲＴＳフレームの交換が送信側デバイスによって送信されてよく、応答は、受信側デバイスによって送られるＣＴＳフレームとすることができる。別の例では、ＳＴＡに送るべきデータをＡＰが有する場合、ＡＰは、ＲＴＳフレームをＳＴＡに送ることができる。ＳＴＡがデータを受信する準備ができている場合、ＳＴＡは、ＣＴＳフレームで応答することができる。ＣＴＳフレームは、媒体／チャネルへのアクセスを控えるよう他のＳＴＡにアラートできる時間値を含むことができ、この時間値の間、ＲＴＳを開始したＡＰはそのデータを送信することができる。ＳＴＡからＣＴＳフレームが受信されると、ＡＰはＳＴＡにデータを送ることができる。

【0037】

デバイスは、ネットワーク割当ベクトル（ＮＡＶ）フィールドを介してスペクトルを予約することができる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１フレーム中では、ＮＡＶフィールドを使用して、時間期間にわたってチャネルを予約することができる。データを送信したいＳＴＡは、チャネルの使用を予期できる時間にＮＡＶを設定することができる。ＳＴＡがＮＡＶを設定するとき、ＮＡＶは、関連付けられたＷＬＡＮまたはそのサブセット（例えばＢＳＳ）について設定されるものとすることができる。他のＳＴＡは、ＮＡＶを０までカウントダウンすることができる。カウンタが０の値に達したとき、ＮＡＶ機能は、チャネルが今や利用可能であることを他のＳＴＡに対して示すことができる。

【0038】

８０２．１１ａｄは、６０ＧＨｚ帯域中の超高スループット（ＶＨＴ）のためのＭＡＣおよびＰＨＹ層を指定する改正を含むことができる。８０２．１１ａｄは、７ギガビット／秒までのデータレートをサポートすることができる。８０２．１１ａｄは、異なる３つの変調モードをサポートすることができる（例えば、シングルキャリアおよびスペクトラム拡散を用いる制御ＰＨＹ、シングルキャリアＰＨＹ、およびＯＦＤＭ ＰＨＹ）。８０２．１１ａｄは、６０ＧＨｚ未許可帯域、および／または大域的に利用可能な帯域を使用することができる。６０ＧＨｚでは、波長は５ｍｍであり、小型アンテナまたはアンテナアレイが使用可能である。アンテナは、細いＲＦビームを生み出すことができる（例えば送信機と受信機の両方において）。細いＲＦビームは、カバレッジ範囲を効果的に拡大することができ、干渉を低減することができる。

【0039】

図２は、８０２．１１ａｄなどの８０２．１１標準についての例示的なビーコンインターバル（ＢＩ）の図である。横軸には時間２０１が示されている。ＢＩ２００が、時間期間にわたって続くことができ、ビーコン送信インターバル（ＢＴＩ）２０２、Ａ−ＢＦＴ（Association Beamforming Training；アソシエーションビームフォーミングトレーニング）２０３、ＡＴＩ（Announcement Transmission Interval；アナウンスメントトランスミッションインターバル）２０４、および／またはＤＴＩ（Data Transmission Interval；データトランスミッションインターバル）２０５を含めた１つまたは複数の（例えば３つの）インターバルを含むことができる。ＢＴＩ２０２、Ａ−ＢＦＴ２０３、および／またはＡＴＩ２０４は、ビーコンヘッダインターバル（ＢＨＩ）２０６に含まれるものとすることができる。

【0040】

ＢＴＩ２０２は、複数のビーコンフレームを含むことができる。ビーコンフレームは、いくつかまたはすべての可能な方向をカバーするように、異なるセクタ上でＰＣＰ／ＡＰによって送信され得る。フレームは、ネットワークアナウンスメント、および／またはＰＣＰ／ＡＰのアンテナセクタのビームフォーミングトレーニングに使用され得る。Ａ−ＢＦＴ２０３は、ＰＣＰ／ＡＰとの通信用のＳＴＡのアンテナセクタをトレーニングするために、ＳＴＡによって使用され得る。ＡＴＩ２０４において、ＰＣＰ／ＡＰは、関連付けられた、および／またはビームトレーニングされたＳＴＡと管理情報を交換することができる。ＤＴＩ２０５は、ステーションがデータフレームを交換する、１つまたは複数のＣＢＡＰ（contention-based access period）および／またはＳＰ（scheduled service period）を含むことができる。ＣＢＡＰにおいて、複数のＳＴＡは、８０２．１１のＥＤＣＦ（enhanced distributed coordination function）に従って、チャネルを求めて競合することができる。ＳＰにおいて、専用のノードペアを、競合のない期間中の間、通信に割り当てることができる。

【0041】

図３は、ＳＬＳ（Sector Level Sweep；セクタレベルスイープ）など、例示的なビームフォーミングトレーニングの図である。８０２．１１ａｄのフレーム構造は、ビームフォーミングトレーニング（例えば、発見および追跡）のためのメカニズムを容易にすることができる。ビームフォーミングトレーニングプロトコルは、２つのコンポーネント、すなわち、ＳＬＳ３０４およびＢＲＰ（Beam Refinement Protocol；ビームリファインメントプロトコル）３０５を含むことができる。ＳＬＳ３０４は、ビームフォーミングトレーニングを送信するのに使用することができる。ＢＲＰ３０５は、ビームフォーミングトレーニングを受信するのを可能にすることができ、ならびに／または、送信および／もしくは受信のビームを（例えば、反復的に）リファイン（refine）することができる。どんなビームフォーミングトレーニングに対しても、イニシエータ３０２およびレスポンダ３０３があり得る。イニシエータ３０２とレスポンダ３０３との間の伝送のやり取りを、縦軸に示し、時間３０１を、横軸に示す。ＳＬＳ３０４の一実施例において、イニシエータ３０２は、１つまたは複数のセクタスイープ（ＳＳＷ）フレーム３０７ａにより、ＩＳＳ（Initiator Sector Sweep；イニシエータセクタスイープ）３０６ａをレスポンダ３０３に送ることができる。後に、レスポンダ３０３は、１つまたは複数のＳＳＷフレーム３０７ｂにより、ＲＳＳ（Responder Sector Sweep；レスポンダセクタスイープ）３０６ｂを送ることができる。イニシエータ３０２がＳＳＷフレーム３０７ｂをＲＳＳ３０６ｂから受信するすぐに、イニシエータ３０２は次に、ＳＳＷフィードバック３０８ａを送ることができる。レスポンダ３０３は、ＳＳＷ ＡＣＫ（肯定応答）３０８ｂを返信として送ることができる。今述べたプロセスの１つまたは複数のステップを、繰り返すことができる。後に、ＢＲＰ３０５を、実施することができる。

【0042】

ＳＬＳ３０４トレーニングは、ビーコンフレームまたはＳＳＷフレームを使用することができる。ビーコンフレームが利用されるときは、ＡＰ／ＰＣＰは、各ＢＩ内で複数のビーム／セクタによってビーコンフレームを繰り返すことができ、かつ／または、複数のＳＴＡがＢＦトレーニングを（例えば同時に）実施することができる。ＡＰ／ＰＣＰは、１つのＢＩ内ですべてのセクタ／ビームをスイープすることはできない場合がある（例えば、ビーコンフレームのサイズのせいで）。ＳＴＡは、ＩＳＳトレーニングを完了するために、１つまたは複数のＢＩにわたって待機することができる。レイテンシもまた考慮事項である場合がある。ＳＳＷフレームが（例えばポイントツーポイントＢＦトレーニングに）利用されるときは、図４に示されるＳＳＷフレームフォーマットを使用してＳＳＷフレームが（例えば制御ＰＨＹを使用して）送信されてよい。

【0043】

図４は、選択されたＳＳＷフレームについての例示的なフレームフォーマットの図である。横軸上にオクテット４１０がラベル付けされている。このフォーマットは、オクテット２におけるフレーム制御４０１、オクテット２におけるデュレーション４０２、オクテット６における受信機アドレス（ＲＡ）４０３、オクテット６における４０４送信機アドレス（ＴＡ）、オクテット３におけるＳＳＷ４０５、オクテット３におけるＳＳＷフィードバック４０６、およびオクテット４におけるフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）４０７を含むことができる。

【0044】

図５は、ＳＳＷフレーム中のＳＳＷフィールドについての例示的なフォーマットの図である。ビット５１０は、横軸の下に、要素ごとのビット数が付けられ、ビット識別子は、横軸の上に、対応して付けられる。エレメントは、１ビット構成の方向５０１、９ビット構成のカウントダウン（ＣＤＯＷＮ）５０２、６ビット構成のセクタＩＤ５０３、２ビット構成のＤＭＧ（Directional Multi-Gigabit）アンテナＩＤ５０４、および６ビット構成のＲＸＳＳ（受信セクタスイープ）長５０５を含むことができる。例えば、セクタＩＤ５０３は、長さが６ビットであり、ビット位置Ｂ１０からＢ１５を占めることができる。

【0045】

図６Ａは、ＳＳＷフレーム中のＩＳＳフィールドについての例示的なフォーマットの図である。横軸の底部の下には、ビット６１０がエレメントごとのビット数でラベル付けされており、横軸の上には、ビット識別子が相応にラベル付けされている。エレメントは、９ビット構成のＩＳＳ中の総セクタ６０１、２ビット構成のＲＸ−ＤＭＧアンテナ数６０２、５ビット構成のReserved フィールド６０３、１ビット構成のPoll Required６０４、および７ビット構成の別のReserved フィールド６０５を含むことができる。

【0046】

図６Ｂは、ＳＳＷフレーム中のＲＸＳＳフィールドの例示的なフォーマットの図である。ビット６３０は、横軸の下に、要素ごとのビット数が付けられ、ビット識別子は、横軸の上に、対応して付けられる。エレメントは、６ビット構成のセクタ選択６２１、２ビット構成のＤＭＧアンテナ選択６２２、８ビット構成のＳＮＲ（信号対雑音比）報告６２３、１ビット構成のPoll Required６２４、および７ビット構成のReserved フィールド６２５を含むことができる。

【0047】

図７は、ＰＬＣＰ（physical layer convergence procedure）に使用可能なＰＰＤＵ（Protocol Data Unit）７１０の一例の図である。ＰＤＤＵ７１０は、いくつかのフレーム／フィールド、例えばトレーニング長（Ｎ）のＰＴＴＬ（Packet Type Training Length）フィールド７０１、ＢＲＰ（beam refinement protocol；ビームリファインメントプロトコル）フレーム７０２、トレーニング長（４Ｎ）のＡＧＣ（Automatic Gain Control）フィールド７０３、およびトレーニング長（５Ｎ）のＢＲＰトレーニングフィールド７０４などを有することができる。ＡＧＣ７０３は、部分トレーニングフィールドとして考えられ得る。値（Ｎ）は、トレーニング長（例えば、ヘッダフィールドにおいて与えられ得るトレーニング長）であり得る。トレーニング長は、ＡＧＣ７０３が４Ｎ（すなわち４×Ｎトレーニング長）サブフィールドであることを示すことができ、ＴＲＮ−ＲＸ／ＴＸフィールドが５Ｎサブフィールドであることを示すことができる。一実装形態において、ＰＴＴＬ７０１は、ＰＬＣＰヘッダ７１１であり得て、ＢＲＰ７０２は、ＭＡＣ（メディアアクセス制御）本体７１２であり得て、ＡＧＣ７０３は、４つのフィールド７１３ａ〜ｄを含むことができ、ＢＲＰトレーニングフィールド７０４は、一連のトレーニング（ＴＲＮ）フィールド７１４であり得る。各ＡＧＣフィールド７０３を、ＳＣ（シングルキャリア）のＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）の波形によって送信することができ、各々が対応する制御７３０のＧｂ６４ ７３３ａ〜ｅのシーケンスを有する、複数の長さ６４のゴレイ相補シーケンスＧａ６４ ７２３ａ〜ｃにより構成することができる。また、ＴＲＮ−ＲＸ／ＴＸ７１４を、サブフィールド７２４１ａ〜ｋにより構成される、いくつかのＳＣ−ＯＦＤＭ波形によって搬送することができる。例えば、ＣＥ７２４ａサブフィールドは、プリアンブル中のひとつと同じまたは同様であり得て、５トレーニング長（５Ｎ）にわたって繰り返すことができ、ただし、７２４ａが１番目であり、７２４ｇが５番目であるだろう。ＰＰＤＵ７１０のトレーニングフィールド中のサブフィールド（例えばすべてのサブフィールド）を、回転されたπ／２−ＢＰＳＫ変調を使用して送信することができる。ＴＲＮ−ＲＸ／ＴＸ ７１４の各サブフィールド、例えばＲ／Ｔ２ ７２４ｃは、Ｇａ１２８ ７３４ａからＧｂ１２８ ７３４ｅの間において交互に繰り返す、長さ１２８の制御ゴレイ相補シーケンスにより構成され得る。

【0048】

本明細書で論じられるように、ＢＲＰは、ＳＴＡが送信および／または受信などのためにそのアンテナ構成（またはアンテナ重みベクトル）を改善するプロセスとすることができる。このようなプロセスにおいて、ＢＲＰトレーニングパケットを使用して受信機および／または送信機アンテナをトレーニングすることができる。２つのタイプのＢＲＰパケット、ＢＲＰ−ＲＸ（ＴＲＮ−ＲＸ７１４（例えば、ビームフォーミングリファインメントプロトコルレシーバー（beamforming refinement protocol receiver））パケットなど）と、ＢＲＰ−ＴＸ（ＴＲＮ−ＴＸ７１４（例えば、ビームフォーミングリファインメントプロトコルトランスミッター（beamforming refinement protocol transmitter））パケットなど）とがある。ＢＲＰパケットは、ＤＭＧ ＰＰＤＵによって搬送されてよく、ＡＧＣフィールドが後に続くことができる。ＡＧＣフィールドの後には、図７に示されるように例えばＴＸまたはＲＸ ＴＲＮフィールドが続くことができる。

【0049】

ＢＲＰ７０２ＭＡＣ本体７１２フレームは、アクション番号ＡＣＫフレームとすることができ、以下のフィールドのうちの１つまたは複数を有することができる。すなわち、カテゴリ、保護なしＤＭＧアクション、ダイアログトークン、ＢＲＰ要求フィールド、ＤＭＧビームリファインメントエレメント、チャネル測定フィードバックエレメント１からチャネル測定フィードバックエレメントｋである。

【0050】

８０２．１１ａｙのＰＨＹ（物理層）およびＩＥＥＥ８０２．１１ａｙのＭＡＣ層は、ＭＡＣデータサービスアクセスポイントにおいて測定された、少なくとも毎秒２０ギガビットの最大スループットをサポートする性能がある少なくとも１つの動作モードを有することができ、（例えばステーションごとの）電力効率を維持または改善することができる。８０２．１１ａｙのＰＨＹおよびＭＡＣ層は、同じ帯域において動作するＤＭＧ ＳＴＡ（例えばレガシー）と後方互換性を有することができおよび／または共存することができる、４５ＧＨｚよりも高い免許不要の帯域を有することができる。８０２．１１ａｙは、レガシーな標準と同じ帯域において動作することができる。同じ帯域においてレガシーとの後方互換性および／または共存があり得る。８０２．１１ａｙは、以下の、ＭＩＭＯ（multiple input, multiple output）の送信（例えば、ＳＵ（単一ユーザ）−ＭＩＭＯおよび／もしくはＭＵ（複数ユーザ）ＭＩＭＯ）、ならびに／または、チャネルボンディングおよび／もしくはチャネルアグリゲーションを含むマルチチャネル送信、のうちの１つまたは複数をサポートすることができる。

【0051】

一実施形態では、ＴＲＮ−ＲＸ／ＴＸフィールドはＤＭＧビーコンフレームに付加されてよく、エンハンスド（enhanced）ＤＭＧ（ＥＤＭＧ）ＳＴＡは、ビーコンフレームを使用してＲＸ／ＴＸトレーニングを実施することが可能にされてよい。これは、エンハンスドＳＬＳのプロセスにおいて実装されることが可能である。

【0052】

図８は、例示的なエンハンスドＳＬＳの実装の図である。与えられたビーコンインターバル８００に対して、図２と同じように、ビーコン送信インターバル（ＢＴＩ）８０１、Ａ−ＢＦＴ（Association Beamforming Training；アソシエーションビームフォーミングトレーニング）８０２、および／またはＤＴＩ（Data Transmission Interval；データトランスミッションインターバル）８０３があり得る。しかしながら、エンハンスドＳＬＳは、ＤＴＩ８０３において使用することができるＢＴＡ（ビームフォーミングトレーニング割当）８０３ａを有することができる。ＢＴＡ８０３ａは、ＥＤＭＧ拡張スケジュールエレメントを使用してスケジュールされ得る。

【0053】

本明細書で論じられるように、最初のＢＴＩ８０１の間、イニシエータＡＰ８０１が、いくつかのセクタトレーニングビーム８１１ａ〜８１１ｄを有することができ、それぞれは、図８の各セクタトレーニングビーム８１１ａ〜８１１ｄの下のしずく形で示されるような固有の方向を有する。８６０および８６１中に示される部分については、図１０および図１１に関してさらに詳細に論じられる。

【0054】

割当において、イニシエータＡＰ／ＰＣＰ８１０は、ＢＴＩ８０１中と同じ順序で（例えばＲｘモードで）ＢＴＡ８０３ａにわたってセクタスイープを繰り返すことができる。レスポンダＥＤＭＧ ＳＴＡ Ｘ８２０、Ｙ８３０、Ｚ８４０、および／またはＳＴＡ ＤＭＧ Ｌ８５０は、ＢＴＩ８０１送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）の間に、特定のセクタ（例えば、ベストなセクタ）に対応するセクタ中で受信することができる（それぞれ８２１、８３１、８４１、および／または８５１など）。セクタＡＣＫフレーム（図示せず）が、ＡＰ／ＰＣＰ８１０から送信されてよい。このエンハンスドＳＬＳを介して、指向性割当がＤＴＩに導入されることが可能であり、ＡＰ／ＰＣＰの受信セクタを指定および／または使用して、割当の間にリッスンすることができる。

【0055】

送信セクタ／ビームは、ＢＴＩ８０１ＴＸＳＳの間にトレーニングされたものとすることができる。レスポンダＳＴＡ８２０、８３０、および８４０は、ＴＲＮ−ＲＸフィールドを使用してトレーニングされたセクタ／ビームを受信することができる。ＴＲＮ−ＲＸフィールドは、ＢＴＩ８０１ＴＸＳＳの間にビーコンフレームに付加されてよい。ＢＴＡ８０３ａの応答サブフェーズ中には、以下の態様のうちの１つまたは複数が残っているものとすることができる。すなわち、衝突がＢＴＡ８０３ａ中で発生することがあり、かつ／もしくは衝突解決が使用されてよい；フィードバックのための複数チャネルの可能性を組み込んだ修正された応答アプローチが使用されてよい（例えば、マルチチャネル送信を用いて）；および／または、ＡＰ／ＰＣＰ８１０に関連付けられていないＳＴＡがＢＴＡ８０３ａ中で送信することができる。エンハンスドＳＬＳの結果、事前関連付け送信が実施されることが可能である。

【0056】

Ａ−ＢＦＴ８０２のＡＰ／ＰＣＰ８１０は、受信セクタ８１２ｄを点在させた一連の送信セクタ８１２ａ、８１２ｂ、および８１２ｃにおいて送信することができる。送信は、例えば８１２ａ、８１２ｂ、および８１２ｃ上の半円により示されるような、全方向の送信を含むことができる。ＳＴＡ８２０、８３０、８４０、および８５０は、それぞれ、Ｒ−ＴＸＳＳ８２２、８３２、８４２、および８５２により応答することができる。

【0057】

図９に、図８の右側のＤＴＩ８０３部分に焦点を合わせた図を示す。図９は、エレメントに同様の番号が付されている限りにおいては図８に類似する。しかし、図９は、ＢＴＡ８０３ａ中のベースライン応答実装形態の例を示すという点で異なる。８２３ａ、８３３ａ、および８４３ａなどの応答フレームが、前のＢＴＩ８０１ＴＸＳＳの間に（例えば最良のセクタとして）検出されたイニシエータ８１０のセクタ中で、それぞれ応答側ＳＴＡ８２０、８３０、および８４０によって送信されてよい。

【0058】

ＰＣＰ／ＡＰ８１０は、ＢＴＩ８０１中のセクタスイープと同じ順序において（例えばＲＸモードにおいて）セクタスイープを繰り返すことができる。ＰＣＰ／ＡＰ８１０は、ＳＴＳ（スペースタイムスロット）８６３において、（例えば、各）セクタを１回または複数回繰り返すことができる。実線のＳＴＳは、関連付けられたＳＴＡについての通信を説明することが意味され、点線のＳＴＳは、関連付けられていないＳＴＡについての通信を説明することが意味される。一実施例において、ＢＴＡ８０３ａは、１つまたは複数のサブフェーズ８１３ａ〜８１３ｄを含むことができる。サブフェーズ８１３ａ〜８１３ｄは、応答サブフェーズ８２３ａ、８３３ａ、および８４３ａを含むことができる。応答サブフェーズ８２３ａ、８３３ａ、および８４３ａにおいて、ＳＴＡ８２０、８３３、および８４３は、それぞれ、ＡＰ／ＰＣＰ８１０に応答を送信することができる。例えば、サブフェーズ８１３ｂにおいて、ＡＰ８１０は、受信ビームを、４つのＳＴＳにわたって一定に維持することができる。ＳＴＡ８２０は、サブフェーズ８１３ｂの第２のＳＴＳを選択し、８２３ａを送信する一方、ＳＴＡ８４０は、サブフェーズ８１３ｂのＳＴＳ４を選択し、８４３ａを送信する。サブフェーズ８１３ｄにおいて、ＡＰ８１０は、受信ビームを、４つのＳＴＳにわたって一定に維持する。ＳＴＡ８３０は、８１３ｄの第３のＳＴＳを選択し、８３３ａを送信する。

【0059】

各応答サブフェーズ８２３ａ、８３３ａ、および８４３ａにつき、肯定応答（ＡＣＫ）サブフェーズがあってよい。例えば、ＡＰ８１０は、各ＳＴＳ上でセクタＡＣＫ８７３を送ることができ、ＳＴＡ８２０、８３０および８４０は、８２３ｂ、８３３ｂ、および８４３ｂ上でセクタＡＣＫを受信する。あるいは、セクタスイープに続く各セクタ中で、セクタＡＣＫフレームがＡＰ／ＰＣＰから送信されてもよい。本明細書で論じられるように、セクタとサブフェーズは交換可能に使用され得る。

【0060】

図１０は、他のエレメントの中でもとりわけＳＴＳ長を示すＤＭＧビーコンフレームの例示的な信号構成の図である。一実施形態では、信号１０００は、レガシーショートトレーニングフィールド（Ｌ−ＳＴＦ）１００１で開始し、その後にレガシーチャネル推定フィールド（Ｌ−ＣＥＦ）１００２が続き、その後にレガシーヘッダ（Ｌ−ヘッダ）１００３が続き、その後にデータ１００４が続き、その後にＳＴＳ数１００５が続き、その後にＡＧＣ１００６が続き、その後にＴＲＮ−ＲＸ１００７が続くことができる。前述の順序は、必要に応じて並べ替えられてもよく、一構成の例に過ぎない。セクタについてのＳＴＳ数１００５は、等しい場合と等しくない場合がある。セクタについてのＳＴＳ数１００５は、固定である場合と交渉可能である場合がある。ＳＴＳ構成（例えば、セクタについてのＳＴＳ構成が等しくないかどうか、かつ／または交渉可能かどうか）は、セクタに対応するＥＤＭＧビーコンフレーム中で送信されてよい。

【0061】

図１１は、図８の左側部分からエレメント８６０および８６１に焦点を合わせた図を示す。図１１は、エレメントに同様の番号が付される限りにおいて図８と同様である。しかしながら、図１１は、エレメント８６０および８６１の詳細を示すことに関して異なる。イニシエータＥＤＭＧ ＡＰ８１０は、ＤＭＧビーコンセクタ８１１ａ、８１１ｂ、８１１ｃ、および８１１ｄを含むＢＴＩを経ることができる。円８６０は、ＤＭＧビーコンセクタ８２１がレスポンダＥＤＭＧ ＳＴＡｘ８２０においてイニシエータＤＭＧビーコン８１１ｂから受信された場所を強調する。セクタＩＤ＝１のＤＭＧビーコンインターバル８１１ｂは、点線の円８６０に示される例示的な信号構成１０００を有することができる。ＤＭＧビーコンの信号構成１０００は、図１０に関して一般的な用語により論じられた信号構成と同じである。信号構成１０００におけるＳＴＳ数は、ＩＤに関連付けられることができ、ＤＭＧビーコン８１１ｂにおいて示されるセクタＩＤ＝１に基づく１に等しい。また、８６１に示される例において、ＴＲＮ−ＲＸ１００７はさらに、ゴレイ相補シーケンス１００７ａ〜ｄを含む１つまたは複数のＴＲＮ−Ｒの構成であり得て、Ｏｍｎｉ−ＲＸ１００８により先行され得る。

【0062】

図１２に、ＢＴＡ８０３ａの間にイニシエータで指向性受信に対する応答における衝突があり得るという例示的な状況の図を示す。図１２は、エレメントに同様の番号が付されている限りにおいては図８に類似する。しかし、図１２は、衝突シナリオを示すという点で異なる。１２０１ａ〜１２０１ｈなど、白色で示される点線ブロックは、イニシエータＥＤＭＧ ＡＰ８１０に送られた、関連付けられたＳＴＡの応答１２０１を表す。１２０２ａ〜１２０２ｆなど、黒色で示されるブロックは、関連付けられていないＳＴＡの応答１２０２を示す。１つまたは複数の実施形態で、ＳＴＳ数は、セクタごとに異なる（例えば等しくない）場合があり、かつ／または交渉可能な場合がある。セクタについてのＳＴＳ数は、ＳＴＡ応答インターバル中に衝突があったときなどに、変更するかまたは適応させる必要があることがある。例えば、レスポンダＥＤＭＧ ＳＴＡｚ８４０からの１２４１応答が、レスポンダＥＤＭＧ ＳＴＡｘ８２０からの応答１２２１と衝突する場合がある。図１２は、ＡＰ指向性Ｒｘインターバル中にビーム中のＳＴＳ数を変動させる例を示す。

【0063】

１つまたは複数の実施形態で、所与のインクリメントについての（例えばセクタについての）ＳＴＳ数は、等しい、かつ／または仕様によって設定されるものとすることができる。１つまたは複数の実施形態で、（例えば各）セクタについてのＳＴＳ数は、等しい、かつ／または交渉可能（例えばＰＣＰ／ＡＰとＳＴＡとの間で）であるものとすることができる。ＰＣＰ／ＡＰは、ＳＴＳ数（例えばセクタについての）を、例えば衝突（図１２の例のような）の有無に基づいて修正することができる。ＰＣＰ／ＡＰは、ＳＴＳ数を修正して、最小数のＳＴＳが使用されるのを確実にすること、および／または不必要なオーバヘッドを回避することができる。ビームについてのＳＴＳ数は、ビーコン中のフィールド（例えばＳＴＳ数フィールド）中でシグナリングされてよい。

【0064】

図１３は、ＳＴＳ数のサイズが変動する、図１０に示された例の基礎設計に基づく信号構成のいくつかの例である。図１３は、エレメントに同様の番号が付されている限りにおいては図１０に類似する。しかし、図１３は、ｘ個のビームについての（例えばｘ個のビームのみについての）情報がＳＴＳフィールド内でシグナリングされ得ることを示すという点で異なる。１つまたは複数の実施形態で、対応するＳＴＳ数を含む、現在のビームインデックス、および／またはＳＴＳ（例えば前のＳＴＳ）についてのビームインデックスリストが、（例えば各）ビーコン中でシグナリングされてよい。例えば、ビーコン０ １０１０中では、セッションＩＤ０ １０１５ａについての初期ＳＴＳ番号フィールドがあり、その後にＳＴＳ数（ＮＳＴＳ）０ １０１５ｂが続くものとすることができる。同様に、ビーコン１では、セッションＩＤ１フィールド１０２５ａがあり、その後に、対応するＮＳＴＳ１フィールド１０２５ｂが続き、セッションＩＤ０フィールド１０２５ｃがあり、その後にＮＳＴＳ０フィールド１０２５ｄが続くものとすることができる。理解できるように、これは、ビーコンｘ１０３０（ｘは任意の数）について、ＩＤｘフィールド１０３５ａがあり、その後にＮＳＴＳｘフィールド１０３５ｂが続き、次いでＩＤｘ−１フィールド１０３５ａがあり、その後にＮＳＴＳｘ−１フィールド１０３５ｄが続き、０フィールドに達するまで必要に応じて続くものとすることができる、というパターンに従う。このシステムを使用すると、受信側ＳＴＡは、所与のビーコン中でスケジュールされたようにＳＴＳがいつ競争する可能性があるかを推定することができるであろう。

【0065】

表１および表２に、シグナリングパラメータの例を示す。例えば、表１を見ると、スロットＩＤ２を有するスロットグループは、インターバルの開始から９スロット後に開始することができ、かつ／または４スロットにわたって有効であることができる。この表の全体、表の一部、および／または、表のいくつかまたはすべての行（例えば所望のビームの前の）が、シグナリングされてよい。ビーコンフレームのサイズは、ビームごとに変化することがある。表１および／または表２では、ビームｘが、かつ／またはｘ−１個のＳＴＳについての情報が、ＮビームのエンハンスドＳＬＳ中でシグナリングされることが可能であると仮定することができる。復号を単純にするために、例えば、スロット（例えば現在のスロット）のスロットグループＩＤが（例えば最初に）シグナリングされてよい。復号器は、ＡＧＣフィールドの開始を（例えば暗黙的に）推定することが可能にされてよい。

【0066】

【表1】

【0067】

図１４は、ビーコンが固定されたサイズである場合の例を示す信号図である。図１４は、エレメントに同様の番号が付される限りにおいて図１０と同様である。しかしながら、図１４は、ビーコンフレームのサイズが（例えば、Ｎ個のビームのいくつかまたはすべてについての情報をシグナリングすることによって、）一定に維持され得る、シグナリング設計に関係する一実施形態を示すことに関して異なる。Ｎ個のビームのいくつかまたはすべてについての情報を、シグナリングすることができる。ビーコンフレームのサイズは、ＳＴＡに、ビーコンフレームに関連付けられたセクタに対応するＳＴＳの開始を推定する（例えば暗黙的に推定する）のを可能にするための情報をシグナリングすることによって、一定に維持されることができる。図１４に示される実施例において、ＳＴＳフィールドは、ＮＳＴＳ０フィールド１４０５ｃが後続する、ＩＤ０フィールド１４０５ａにより開始することができ、これらのＩＤフィールドおよびＮＳＴＳフィールドのセットは、１４０５ｅおよび１４０５ｆにより示されるＮ−１回目の繰返しまで、それぞれ、フィールド１４０５ｃおよび１４０５ｄにより示されるように繰り返すことができる。最終的に、ＳＴＳフィールドは、ＮＳＴＳ ＮフィールドおよびビーコンＩＤ Ｎフィールドに達することができ、ただし、Ｎは特定のビーコンの番号である。

【0068】

表２に、ビーコンフレームのサイズが一定に維持され得る実施形態での例示的なパラメータ、ならびにＳＴＳ開始インデックスを提示する。表２の行エントリ（例えば単一の行エントリ）がシグナリングされてよい。ビーム（例えば特定のビーム）についてのＳＴＳ開始インデックス、および／またはビームに利用可能なＳＴＳの数が、（例えば各）ビーコン中でシグナリングされてよい。ビーム（例えば特定のビーム）についてのＳＴＳ開始インデックス、および／またはビームについて利用可能なＳＴＳの数をシグナリングすることで、ＳＴＡがそれを求めて競争したいと思うＳＴＳがいつスケジュールされるかをＳＴＡが推定するのを可能にすることができる。

【0069】

【表2】

【0070】

図１５は、アクセス前に待機すべきスロットの数をＮＳＴＳスロット開始インデックスによって示す、固定ビーコンサイズを有する例示的な構成のシグナリング図を示す。ビーコン１５００のフィールドは図１０と同様とすることができ、同様のフィールドを示すために同じ番号を使用するが、ＳＴＳフィールドの点で異なる場合がある。具体的には、図１５は、ＩＤｘ１５０５ａフィールド、ＮＳＴＳｘフィールド、およびＮＳＴＳスロット開始インデックスフィールド１５０５ｃを含み、ただし、ｘは特定のビーコンの番号である。

【0071】

一実施形態では、ＳＴＡがＳＴＳにアクセスするとき、送信前にチャネルアセスメント（例えばクリアチャネルアセスメント）のための時間がない場合がある。したがって、８０２．１１におけるレガシーＣＳＭＡ／ＣＡとは異なる、ＳＴＡのための伝送プロトコルが必要であろう。具体的には、ＳＴＡがＳＴＳにアクセスするとき、ＳＴＡは、利用可能なＳＴＳリソースの数のインジケーションに基づく修正されたランダムアクセスプロシージャを使用することができる。

【0072】

一実装形態において、修正されたランダムアクセスプロシージャは、利用可能なＳＴＳリソースの数および／または送信しているであろうＳＴＡの数の推定値（ＣＷ）を示す、ＰＣＰ／ＡＰにより開始することができる。（例えば、各）ＳＴＡは、１とＣＷ（または０とＣＷ−１）との間の数（例えば、乱数）を生成することができる。生成された数が利用可能なＳＴＳリソースの数（Ｎ_res）以下であるならば、ＳＴＡは、リソース（例えば、特定のリソース）にアクセスすることができる。生成された数が利用可能なＳＴＳリソースの数より小さいならば、ＳＴＡは、リソース（例えばリソースのいずれか）にランダムにアクセスすることができる。数が利用可能なＳＴＳリソースの数より大きいならば、ＳＴＡは、生成された数からＳＴＡリソースの数を引くことができる。ＳＴＡは、次のＰＣＰ／ＡＰの指向性ＲＸを待機し、および／または、リソース（例えば、特定のリソース）もしくはランダムなリソースにアクセスすることができる。ＳＴＡは、ＳＴＡが待機していることを示すために、ＰＣＰ／ＡＰに信号を送ることができる。

【0073】

別の実装形態では、（例えば各）ＳＴＡは、Ｎ_resとＣＷの間の乱数を生成し、次いで、上記のランダムアクセスプロシージャで述べられた残りのステップに従うことができる。

【0074】

別の実装形態において、ＳＴＡは、修正されたランダムアクセスプロシージャを行い、ハッシュ関数または他の何らかの関数に基づいて、ＳＴＳにアクセスすることを決定することができる。ＳＴＡのセクタ番号ＭのＳＴＳ番号Ｎは、Ｎ（Ｍ）として表され、以下のパラメータ、アソシエーション識別子（ＡＩＤ）、ＳＴＡのＭＡＣアドレスまたは（例えば、ＳＴＡがＰＣＰ／ＡＰに関連付けられているか否かに応じた）他のＩＤ、ＴＳＦ（タイミング同期機能）タイマ、セクタ番号Ｍ、利用可能なスペースタイムスロットの数（Ｎ_available）、および／またはセクタＭに対して利用可能なスペースタイムスロットの数（Ｎ_available（Ｍ））、の１つまたは複数の関数またはハッシュ関数であり得る。例えば、Ｎ（Ｍ）＝ｆ（ＡＩＤ，ＭＡＣアドレス，ＴＳＦタイマ，Ｍ，Ｎ_available，Ｎ_available（Ｍ））、または、Ｎ（Ｍ）＝ｈａｓｈ（ＡＩＤ，ＭＡＣアドレス，ＴＳＦタイマ，Ｍ，Ｎ_available，Ｎ_available（Ｍ））である。

【0075】

１つまたは複数のチャネルがＢＴＡを送信するのに利用可能であるならば、ＳＴＡは、１つまたは複数の利用可能なチャネル中のＳＴＳを選ぶことができる。例えば、ＳＴＡは、（例えば、ＳＴＡの最も好ましい）チャネル中のＳＴＳを使用することを決定することができる。ＳＴＡがフィードバックを提供するチャネル番号は、以下のパラメータ、ＡＩＤ、ＳＴＡのＭＡＣアドレスまたは（例えば、ＳＴＡがＰＣＰ／ＡＰに関連付けられているか否かに応じた）他のＩＤ、ＴＳＦタイマ、およびセクタ番号Ｍ、利用可能なＳＴＳの数Ｎ_available、セクタＭに対して利用可能なＳＴＳの数Ｎ_available（Ｍ）、利用可能なチャネルの数Ｎｕｍ_{Channel_available}、および／またはセクタＭに対して利用可能なチャネルの数Ｎｕｍ_{Channel_available}（Ｍ）、の１つまたは複数の関数であり得る。

【0076】

一実施形態では、送信される信号は、ＳＴＡ固有ではない場合がある。例えば、信号は、検出されたエネルギーとすることができる。この信号は、ＳＴＡの送信の肯定応答をＳＴＡが受信しなかったことをＰＣＰ／ＡＰに知らせることができる。

【0077】

図１６は、例示的な衝突検出プロセスの図である。一実施形態において、ＡＰは、ＡＰの指向性受信インターバル内に衝突を識別することができる。例えば、ＡＰは、（例えば各）ＳＴＳのエネルギー検出を、ＳＴＳの復号前に行うことによって、ＡＰの指向性受信インターバル内に直接的に衝突を識別することができる（１６０１）。ＳＴＳエネルギーがしきい値未満の場合（１６０２）、ＳＴＡは、ＳＴＳにアクセスせず、ＡＰは、識別された空のＳＴＳの数を使用して、ビームにのＳＴＳ数を適応／減少させることができる（１６０３）。空のＳＴＳの数が増加するほど、ビーム（例えばこの特定のビーム）に対してスケジュールされるＳＴＳの数を、減少させることができる。一実施例において、ＮＳＴＳは、空のＳＴＳの数がＮＳＴＳ＿ｒｅｄｕｃｅ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄよりも大きい場合、減少させることができる。ＳＴＳのエネルギーがしきい値よりも高い場合（１６０４）、および／またはＳＴＳが復号可能情報を含む場合（１６０５）、ＡＰは、ＳＴＡを識別することができ、および／またはＡＣＫを、セクタＡＣＫインターバルの間、ＳＴＡに送ることができる（１６０６）。ＳＴＳのエネルギーがしきい値よりも大きい場合、および／またはＳＴＳが復号可能情報を含まない場合（１６０７）、ＡＰは、衝突を識別することができ、ＡＰは、衝突検出フラグまたはインジケータを、セクタＡＣＫインターバルの間、送ることができる（１６０８）。衝突検出フラグまたはインジケータは、情報をＡＰに送った、および／またはＡＣＫを得なかったＳＴＡに、衝突があったであろうことを確認するのを可能にすることができる。ＳＴＡは、追加のチャネルアクセスを要求すること、および／またはフィードバックの取得を再試行することができる。ＡＰは、識別された衝突を使用して、ビームに対してＳＴＳ数を適応／増加させることができる（１６０９）。一実施例において、ＮＳＴＳは、衝突を有するＳＴＳの数がＮＳＴＳ＿ｉｎｃｒｅａｓｅ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄよりも大きい場合、増加させることができる。衝突識別のために定義されるエネルギーしきい値は、例えば、衝突に関係したＳＴＡの数を推定するようために、仕様により固定されまたは仕様により適応され得る。例えば、ＡＰは、ＳＴＡに、望ましいＲＳＳＩ（受信信号強度インジケータ）のフレームを、電力制御されるＳＴＡのセットに送るよう指示することができる。受信エネルギー（またはＲＳＳＩ）を使用して、衝突に関係したＳＴＡの数を推定することができる。今述べたプロセスは、必要に応じて、および／またはエネルギー検出を受けることのできる選択された各ＳＴＳに対して繰り返すことができる（１６１０）。

【0078】

図１７は、衝突識別シナリオでの衝突インターバルの例を示す図である。図１７は、エレメントに同様の番号が付されている限りにおいては図８に類似する。しかし、図１７は、セクタＡＣＫインターバル１７０１を示すという点で異なり、このインターバル中では、ＳＴＳ１７１１、１７１２、および１７１３中のいくつかのＡＣＫが、イニシエータＥＤＭＧ ＡＰ８１０によって送られる。ＡＣＫインターバル１７０１は、ＡＰ８１０が送信を受信したかどうかをＳＴＡ８２０、８３０、および８４０に知らせることができる。一例では、ＳＴＡ８３０など、セクタＡＣＫを受信していない（例えば各）ＳＴＡは、例えばＳＴＡの所望のセクタが受信しているときに、信号１７３１をＡＰに送信することができる。

【0079】

図１７ではまた、ＡＰ８１０の指向性受信の間に衝突があるかどうかを識別するために、例えばセクタＡＣＫインターバル１７０１の後で送信可能な衝突識別子インターバル１７０２があってよい。ＡＰ／ＰＣＰ８１０は、衝突識別インターバル（例えば更新された衝突識別インターバル）中に、例えばＢＴＩおよび／またはＲＸモードと同様の順序でセクタスイープを繰り返すことができる。例えば、ＳＴＳ１７０３中で、ＡＰ８１０は、ＳＴＡ８２０および８４０からそれぞれ送られた信号１７２１および１７４１からのエネルギー検出に基づいて、衝突を検出する。

【0080】

１つまたは複数の実施形態で、ＳＴＡ固有の直交、疑似ランダム、または半直交シーケンスが、ＳＴＡ応答フレーム（例えばショートセクタスイープフレーム）の最後に付加されてよい。例として、ＯＦＤＭ波形シナリオでは、（例えば各）ＳＴＡに、送信を行う際のサブキャリア（例えば特定のサブキャリア）が割り当てられてよい。ＡＰは、サブキャリア／サブキャリアグループを識別する（例えば、サブキャリア上／サブキャリアグループ上のエネルギーにより）ことによって、送信したＳＴＡを識別することができる。ＡＰは、衝突が発生した場合にＳＴＡを識別する（例えば別々に識別する）ことが可能にされるものとすることができる。

【0081】

図１８は、ＳＴＡ固有の衝突識別のためのＳＴＡ固有の識別子を実装する例の図である。送信される信号は、ＳＴＡに固有であってよく、かつ／または、直交または半直交符号に基づいてＳＴＡの識別を可能にすることができる。図１８は、エレメントに同様の番号が付されている限りにおいては図８に類似するであろう。しかし、図１８は、例えば、衝突が発生しているＡＰ指向性受信ＲＸ１８００を示すという点で異なる。所与のインターバル／フレーム中に、いくつかのＳＴＳ１８１１、１８１２、１８１３、１８１４、１８１５、および１８１６があるものとすることができる。ＳＴＡ８２０およびＳＴＡ８３０によって送られた信号の結果として、ＳＴＳ１８１２において衝突が検出されることが可能だが、これが可能なのは、各信号がフィードバック部分１８６０および分離可能識別子１８６１を有することができ、これによりＡＰ８１０は各ＳＴＡにどの信号が属するかを識別できるからである。例えば、ＳＴＡ８２０の信号１８２１は、ＳＳＷ１８２２と、ＳＴＡ固有の分離可能識別子１８２３とを含むことができる。同様に、ＳＴＡ８３０の信号１８３１は、ＳＳＷ１８３２と、ＳＴＡ固有の識別子１８３４とを含むことができる。

【0082】

図１９、２０、および２１は、衝突の回復に関係する信号構成である。１つまたは複数の実施形態で、ＰＣＰ／ＡＰは、衝突を有するとしてＰＣＰ／ＡＰが識別したセクタのために、（例えば次の）ビームフォーミングトレーニング割当期間について追加のスロットをスケジュールすることができ、これは、ＡＰ指向性受信インターバル中のＳＴＳ数をインクリメントすることによって行うことができる。一例では、ＰＣＰは、ビーム衝突回復インターバルを（例えばセクタＡＣＫの直後に）生み出すことができる。別の例では、ＡＰは、ＡＰ指向性受信インターバル内での衝突識別に関する追加のフィードバックスケジューリング情報を、特定のセクタ（例えば衝突セクタのみ）についてのセクタＡＣＫインターバル内で送ることができる。

【0083】

図１９は、等しい衝突回復ＳＴＳを含むセクタＡＣＫフレームについての信号構成例である。図１９に示される例では、セクタＡＣＫヘッダ１９０１があり、その後に各ＳＴＡについてのＳＴＡ肯定応答が続くものとすることができる（ＳＴＡ１ ＡＣＫ１９０２から１９０３にわたりＮ番目のＳＴＡ ＡＣＫ１９０４まで、など）。ビーム衝突が可能にされているときは、衝突が存在することを示すためのフィールド１９０５があってよい。

【0084】

ＡＰがＳＴＡ（例えば特定のＳＴＡ）を識別できないシナリオでは、ＡＰは、衝突があったか否かをシグナリングすることができる。ＡＰは、ビーム回復インターバルを（例えばセクタＡＣＫの直後に）可能にするために、かつ／またはＳＴＡがフィードバックの取得を再試行できるようにするために、情報をシグナリングすることができる。ＡＰはまた、衝突セクタについての追加のＳＴＳ機会をシグナリングすることができる。こうするために、衝突があったとＡＰが識別したセクタ（例えば衝突セクタ）を識別するためのフィールドがあってよい。例えば、シグナリング複雑性を低減するために、ビームについてのＳＴＳ数１９０７は等しいものとすることができ、この場合、前のビームの数１９０６およびＳＴＳ数１９０７が信号に含まれる。

【0085】

図２０に、衝突ビーム固有の回復ＳＴＳを含むセクタＡＣＫフレームの例を示す。１つまたは複数の実施形態で、衝突セクタについてのＳＴＳ数は、衝突セクタ固有とすることができる。図２０は、エレメント１９０１〜１９０４がエレメント２００１〜２００４と同じであるという点では、図１９に類似するであろう。しかし、図２０は、衝突セクタごとのＳＴＳ数が衝突セクタ固有であり得るシナリオを表すので、図１９とは異なる。ＡＰは、ビーム回復インターバルを（例えばセクタＡＣＫの直後に）可能にするために、かつ／またはＳＴＡがフィードバックの取得を再試行できるようにするために、衝突が存在するという情報２００５をシグナリングすることができる。ＡＰは、いつ衝突からの回復を再試行すべきかがＳＴＡにわかるように、ＳＴＳ開始インデックス２００６およびＳＴＳ数２００７を送ることができ、これらは、特定のＳＴＳ上の特定のビームを伴う別のＳＴＳセットにＡＰが移ることができることを示す。

【0086】

図２１は、衝突識別およびＳＴＡ固有のビーム衝突／回復シグナリングを含む例示的なセクタＡＣＫフレームの例の信号構成である。図２１は、エレメント１９０１〜１９０４がエレメント２１０１〜２１０４と同じであるという点では、図１９に類似するであろう。しかし、図２１は、衝突を有するＳＴＡ（例えば特定のＳＴＡ）をＡＰが識別することができ、ＡＰが、衝突があったか否かをシグナリングすること、および／または衝突があったことをＳＴＡに知らせる情報をＳＴＡにシグナリングすることができる、というシナリオを表すので、図１９とは異なる。例えば、図２１では、ＳＴＡ１の衝突が２１０６において示され、これは、衝突したｎ番目のＳＴＡ２１０８が報告されるまで、必要に応じて繰り返される（２１０７）。ＡＰは、ＳＴＡを（例えば各ＳＴＡを個別に）ポーリングすることができ、または、回復の間の情報送信のためにＳＴＡが使用できるＳＴＳを示す情報を（例えば各）ＳＴＡに送ることができる。

【0087】

１つまたは複数の実施形態で、ＰＣＰ／ＡＰは、ビーム内の衝突を識別すると、例えば指向性割当領域の間に追加のフィードバックをスケジュールすることができる。指向性割当領域は、ＤＴＩ中の領域を含むことができる。ＤＴＩ中で、ＰＣＰ／ＡＰは、割当の間にリッスンするのにＰＣＰ／ＡＰが使用できるＡＰの受信セクタを指定することができる。インターバル中では、ＳＰ（および、例えばＳＴＡ固有ＳＴＳ ＳＰ）を使用する専用フィードバック、および／または、ＣＢＡＰ（または例えばスケジュールされたＳＴＳ）を使用する競合ベースのフィードバック、のうちの１つまたは複数が使用されてよい。加えて、ＰＣＰ／ＡＰは、次のＢＴＡ期間の間に衝突を有すると識別したセクタについて、ＡＰ指向性受信インターバル中のＳＴＳ数をインクリメントすることによって追加のスロットをスケジュールすることができる。

【0088】

ＳＴＡの視点からは、これは、次のＢＴＡ期間中の追加のＳＴＳ中で応答できるように、ＡＰ／ＰＣＰから受信されるフィードバックをＳＴＡが考慮できることを意味し、フィードバックは、本明細書で論じられる実施形態のいずれか１つまたは実施形態の組合せに基づいて行われてよい。例えば、ＡＣＫがＳＴＡによって受信されず、衝突によりＡＰが追加のＳＴＳを提供する場合は、ＳＴＡは、衝突を有するとＰＣＰ／ＡＰが識別したセクタについて、次のＢＴＡ中で再試行することができる。

【0089】

１つまたは複数の実施形態で、関連付けられていないＳＴＡは、エンハンスドＳＬＳの状況の間にＡＰによって対処されるためにプロシージャを必要とするであろう。関連付けられていないＳＴＡは、ＡＰ指向性受信領域中でＳＬＳに応答することができる。関連付けられていないＳＴＡは、関連付けられていないＳＴＡをＡＰが識別できるようにするためのＡＩＤをＳＳＷフレーム中に有さないことがある。関連付けられていないＳＴＡを識別するために、ＳＴＡは、１つまたは複数のプロシージャを使用して応答することができる。

【0090】

一例では、ＳＴＡは、固定の関連付けＩＤ（ＡＩＤ）を使用して応答することができる。固定ＡＩＤは、受信セクタ内で関連付けを開始するようＡＰに知らせることができる。

【0091】

別の例では、ＳＴＡは、ＳＴＡ（例えば特定のＳＴＡ）を識別するために生成された乱数を含む固定ＡＩＤを使用して応答することができる。生成された乱数を含む固定ＡＩＤは、ＡＰおよび／またはＳＴＡが相互を識別するのを可能にすることができる。生成された乱数を含む固定ＡＩＤは、ＳＴＡ（例えば特定のＳＴＡ）のための関連付け実装形態をＡＰが開始できることをＡＰに知らせることができる。ＳＴＡは、ＡＩＤのランダムな選択（例えば、事前選択済みのＡＩＤセットからの）を使用して応答することができる。

【0092】

別の例では、ＡＩＤのランダムな選択は、ＡＰおよび／またはＳＴＡが相互を識別するのを可能にすることができる。ＡＩＤのランダムな選択は、ＳＴＡ（例えば特定のＳＴＡ）のための関連付け実装形態をＡＰが開始できることをＡＰに知らせることができる。

【0093】

図２２は、エンハンスドＳＬＳのプロシージャに関する、本明細書に記載の実施形態の１つまたは複数を示す図である。他の図と同様の番号付けは、同じまたは同様のエレメントと見なされ得る。１つまたは複数の実施形態で、関連付けられていないＳＴＡは、ＳＴＳ（例えば、利用可能なＳＴＳのいずれか）を使用することができる。あるいは、関連付けられていないＳＴＡは、陰付きのＳＴＳ１２０２など、リザーブされたＳＴＳセットを使用することができる。一例では、関連付けられていないＳＴＡは、実線のＳＴＳ（例えば、優先度のより低い）などのＳＴＳセットにアクセスして、関連付けられたＳＴＡとの衝突を最小限に抑えることができる。

【0094】

図１９、２０、および２１に関して論じられたように、ビーム回復インターバル２２０１に対して、ＡＰ／ＰＣＰ８１０は、フィードバック２２１１および２２１２を、衝突の後に送ることができ、したがって、ＳＴＡ、例えば８２１、８４１などは、それぞれ、送信２２２１および２２４３を再試行することができる。

【0095】

本発明の特徴および要素が、特定の組合せによる好ましい実施形態で記述されているが、各特徴または要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素なしで単独で使用されてもよく、または、本発明の他の特徴および要素ありもしくはなしで様々な組合せで使用されてもよい。本明細書に記載の解決法は８０２．１１特有のプロトコルを考慮しているが、本明細書に記載の解決法は、このシナリオに制限されず、他のワイヤレスシステムにも適用可能であることを理解されたい。解決法および提供される例の全体を通して、図中の空白エリアは、このエリアに対する制限がなく、どんな解決法も採用可能であることを含意し得る。

【0096】

前述のプロセスは、コンピューターおよび／またはプロセッサによって実行されるようにコンピューター可読媒体に組み入れられたコンピュータプログラム、ソフトウェア、および／またはファームウェアにおいて実現されてよい。コンピューター可読媒体の例は、以下のものに限定されないが、電子信号（有線および／もしくはワイヤレス接続を介して伝送される）、ならびに／またはコンピューター可読記憶媒体を含む。コンピューター可読記憶媒体の例は、以下のものに限定されないが、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、磁気媒体（以下のものに限定されないが、内蔵ハードディスクおよび／もしくは取り外し可能なディスクなど）、光磁気媒体、ならびに／または、光学媒体（ＣＤ−ＲＯＭディスクおよび／もしくはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）など）を含む。ソフトウェアと連携したプロセッサが使用されて、ＷＴＲＵ、端末、基地局、ＲＮＣ、および／または任意のホストコンピュータ中で使用される無線周波数トランシーバーが実現されてよい。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】