特表2016-536911(P2016-536911A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特表2016-536911高効率ワイヤレスローカルエリアネットワーク通信用のシステムおよび方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2016-536911(P2016-536911A)
(43)【公表日】2016年11月24日
(54)【発明の名称】高効率ワイヤレスローカルエリアネットワーク通信用のシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
   H04J 11/00 20060101AFI20161028BHJP
   H04J 99/00 20090101ALI20161028BHJP
   H04W 84/12 20090101ALI20161028BHJP
   H04W 72/04 20090101ALI20161028BHJP
【FI】
   H04J11/00 Z
   H04J15/00
   H04W84/12
   H04W72/04 136
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】67
(21)【出願番号】特願2016-540949(P2016-540949)
(86)(22)【出願日】2014年11月11日
(85)【翻訳文提出日】2016年3月7日
(86)【国際出願番号】US2014065019
(87)【国際公開番号】WO2015073437
(87)【国際公開日】20150521
(31)【優先権主張番号】61/903,134
(32)【優先日】2013年11月12日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】504161984
【氏名又は名称】ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100146835
【弁理士】
【氏名又は名称】佐伯 義文
(74)【代理人】
【識別番号】100140534
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 敬二
(72)【発明者】
【氏名】ジュンホン・ソ
(72)【発明者】
【氏名】ペイイン・ジュ
(72)【発明者】
【氏名】オサマ・アボゥル−マグド
(72)【発明者】
【氏名】クウォク・シュム・オウ
(72)【発明者】
【氏名】シェン・スン
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA13
5K067EE02
5K067EE10
(57)【要約】
高効率ワイヤレス通信用のシステムおよび方法の実施形態が提供される。一実施形態では、2つの異なる高速フーリエ変換(FFT)サイズのフレームを送信するためのネットワーク構成要素における方法は、フレームを生成することであって、フレームが2つの異なるFFTサイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、フレームが第1の部分および第2の部分を備え、第1の部分が第1のFFTサイズを備え、第2の部分が第2のFFTサイズを備える、生成することと、単一の送信機会の間にフレームを送信することとを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
2つの異なる高速フーリエ変換(FFT)サイズのフレームを送信するためのネットワーク構成要素における方法であって、
フレームを生成するステップであって、前記フレームが2つの異なるFFTサイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、前記フレームが第1の部分および第2の部分を備え、前記第1の部分が第1のFFTサイズを備え、前記第2の部分が第2のFFTサイズを備える、ステップと、
単一の送信機会の間に前記フレームを送信するステップと
を含む、方法。
【請求項2】
前記第1の部分がプリアンブルを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記プリアンブルがレガシーフォーマットを備える、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記フレームが第1のフィールドおよび第2のフィールドを備え、前記第1のフィールドが自動利得制御(AGC)および同期化を提供し、前記第2のフィールドが同期化およびチャネル推定を提供する、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
受信機が2つのストリーム時空間ブロックコード(STBC)用の2つのストリームチャネルを推定することを可能にする情報を提供する第1のフィールドおよび第2のフィールドを、前記第1の部分が備える、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記第1の部分がフレーム制御フィールドを備え、自動検出機構が遭遇したときレガシーデバイスに前記フレームの復号を停止させる2つのシンボルを、前記フレーム制御フィールドが備える、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記フレームがチャネル推定用の共通基準シーケンス(CRS)を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記CRSが挿入されるシンボルの数が、物理アンテナの数に従って決定される、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記フレームがデータ復調基準シーケンス(DMRS)を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記DMRSが挿入されるシンボルの数が、送信ストリームの数に従って決定される、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
プロセッサと、
前記プロセッサによる実行用のプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体と
を備え、前記プログラミングが、
フレームを生成することであって、前記フレームが2つの異なる高速フーリエ変換(FFT)サイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、前記フレームが第1の部分および第2の部分を備え、前記第1の部分が第1のFFTサイズを備え、前記第2の部分が第2のFFTサイズを備える、生成することと、
単一の送信機会の間に前記フレームを送信することと
を行う命令を含む、ワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項12】
前記第1の部分がプリアンブルを備える、請求項11に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項13】
前記プリアンブルがレガシーフォーマットを備える、請求項12に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項14】
前記フレームが第1のフィールドおよび第2のフィールドを備え、前記第1のフィールドが自動利得制御(AGC)および同期化を提供し、前記第2のフィールドが同期化およびチャネル推定を提供する、請求項11に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項15】
受信機が2つのストリーム時空間ブロックコード(STBC)用の2つのストリームチャネルを推定することを可能にする情報を提供する第1のフィールドおよび第2のフィールドを、前記第1の部分が備える、請求項11に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項16】
前記第1の部分がフレーム制御フィールドを備え、自動検出機構が遭遇したときレガシーデバイスに前記フレームの復号を停止させる2つのシンボルを、前記フレーム制御フィールドが備える、請求項11に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項17】
前記フレームがチャネル推定用の共通基準シーケンス(CRS)を備える、請求項11に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項18】
前記CRSが挿入されるシンボルの数が、物理アンテナの数に従って決定される、請求項17に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項19】
前記フレームがデータ復調基準シーケンス(DMRS)を備える、請求項11に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項20】
前記DMRSが挿入されるシンボルの数が、送信ストリームの数に従って決定される、請求項19に記載のワイヤレス対応ネットワーク構成要素。
【請求項21】
ワイヤレスネットワークデバイスにおける方法であって、
フレームを受信するステップであって、前記フレームが2つの異なるFFTサイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、前記フレームが第1の部分および第2の部分を備え、前記第1の部分が第1のFFTサイズを備え、前記第2の部分が第2のFFTサイズを備える、ステップと、
前記第1のFFTサイズに従って前記第1の部分を復号するステップであって、前記第1の部分がプリアンブルを備える、ステップと、
前記第2のFFTサイズに従って前記第2の部分を復号するステップであって、前記第2の部分がデータ部を備える、ステップと
を含む方法。
【請求項22】
送信機と、
前記送信機に結合されたプロセッサとを備え、前記プロセッサがフレームを生成するように構成され、前記フレームが2つの異なる高速フーリエ変換(FFT)サイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、前記フレームが第1の部分および第2の部分を備え、前記第1の部分が第1のFFTサイズを備え、前記第2の部分が第2のFFTサイズを備え、前記プロセッサが、単一の送信機会の間に前記フレームを送信することを前記送信機に行わせるようにさらに構成される、
ワイヤレスシステム。
【請求項23】
前記第1の部分がプリアンブルを備える、請求項22に記載のシステム。
【請求項24】
前記プリアンブルがレガシーフォーマットを備える、請求項23に記載のシステム。
【請求項25】
前記フレームが第1のフィールドおよび第2のフィールドを備え、前記第1のフィールドが自動利得制御(AGC)および同期化を提供し、前記第2のフィールドが同期化およびチャネル推定を提供する、請求項22に記載のシステム。
【請求項26】
受信機が2つのストリーム時空間ブロックコード(STBC)用の2つのストリームチャネルを推定することを可能にする情報を提供する第1のフィールドおよび第2のフィールドを、前記第1の部分が備える、請求項22に記載のシステム。
【請求項27】
前記第1の部分がフレーム制御フィールドを備え、自動検出機構が遭遇したときレガシーデバイスに前記フレームの復号を停止させる2つのシンボルを、前記フレーム制御フィールドが備える、請求項22に記載のシステム。
【請求項28】
前記フレームがチャネル推定用の共通基準シーケンス(CRS)を備える、請求項22に記載のシステム。
【請求項29】
前記CRSが挿入されるシンボルの数が、物理アンテナの数に従って決定される、請求項28に記載のシステム。
【請求項30】
前記フレームがデータ復調基準シーケンス(DMRS)を備える、請求項22に記載のシステム。
【請求項31】
前記DMRSが挿入されるシンボルの数が、送信ストリームの数に従って決定される、請求項30に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、2013年11月12日に出願され、「System and Method for High Efficiency Wireless Local Area Network Communications」と題する、仮出願された米国特許出願第61/903,134号の利益を主張する。
【0002】
本発明は、ワイヤレス通信用のシステムおよび方法に関し、特定の実施形態では、高効率ワイヤレスローカルエリアネットワーク通信用のシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0003】
2013年、電気電子技術者協会(IEEE)は、高効率ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)配置の効率および性能を高めるために、IEEE802.11高効率WLAN(HEW)研究グループを結成した。HEW研究グループは、アクセスポイント(AP)および/または基地局(STA)の高密度シナリオにおけるシステムのスループット/エリアを高めるために、スペクトル効率の向上を検討している。しかしながら、レガシーデバイスは、新しい機能を利用することができない場合がある。したがって、レガシーデバイスとHEW準拠デバイスの両方が、同じワイヤレスネットワーク内で両方通信することを可能にするためのシステムおよび方法を有することが必要であり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
一実施形態では、2つの異なる高速フーリエ変換(FFT)サイズのフレームを送信するためのネットワーク構成要素における方法は、フレームを生成することであって、フレームが2つの異なるFFTサイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、フレームが第1の部分および第2の部分を備え、第1の部分が第1のFFTサイズを備え、第2の部分が第2のFFTサイズを備える、生成することと、単一の送信機会の間にフレームを送信することとを含む。
【0005】
一実施形態では、ワイヤレス対応ネットワーク構成要素は、プロセッサと、プロセッサによる実行用のプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを含み、プログラミングは、フレームを生成することであって、フレームが2つの異なるFFTサイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、フレームが第1の部分および第2の部分を備え、第1の部分が第1のFFTサイズを備え、第2の部分が第2のFFTサイズを備える、生成することと、単一の送信機会の間にフレームを送信することとを行う命令を含む。
【0006】
一実施形態では、ワイヤレスシステムは、送信機と、送信機に結合されたプロセッサとを含み、プロセッサはフレームを生成するように構成され、フレームは2つの異なるFFTサイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、フレームは第1の部分および第2の部分を備え、第1の部分は第1のFFTサイズを備え、第2の部分は第2のFFTサイズを備え、プロセッサは、単一の送信機会の間にフレームを送信することを送信機に行わせるようにさらに構成される。
【0007】
本発明およびその利点のより完全な理解のために、ここで、添付図面と併用される以下の説明に対する参照が行われる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】データを通信するためのネットワークを示す図である。
図2】様々なIEEE802.11アーキテクチャを示す図である。
図3】レガシーWLAN部とは異なる場合がある計算方式(numerolog)を有するHEWデータ部を有する混合OFDMAフレームフォーマットを示す図である。
図4】STBCベースフレーム制御シンボルを有する混合OFDMAフレームフォーマットを示す図である。
図5】混合OFDMAフレームフォーマットを用いてフレームを生成するための方法の一実施形態のフローチャートである。
図6】混合OFDMAフレームフォーマットを含むフレームを復号するための方法の一実施形態のフローチャートである。
図7】第1のFFTサイズまたは計算方式フォーマットにおけるフレームの第1の部分と、第2のFFTサイズまたは計算方式フォーマットにおけるフレームの第2の部分とを含む混合OFDMAフレームフォーマットを含むフレームを、レガシーワイヤレスデバイスを用いて復号するための方法の一実施形態のフローチャートである。
図8】本明細書で開示されるデバイスおよび方法を実装するために使用され得る処理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
様々な図における一致する数字およびシンボルは、別段に規定されていない限り、全体的に一致する部分を指す。図は、実施形態の関連する態様を明確に示すために描かれ、必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【0010】
現在好ましい実施形態の作成および使用が下記で詳細に説明される。しかしながら、本発明は、多種多様の具体的なコンテキストにおいて具現化され得る多くの適用可能な発明性のある概念を提供することを諒解されたい。説明される具体的な実施形態は、本発明を作成し使用する具体的な方法の例示にすぎず、本発明の範囲を限定しない。
【0011】
高効率WLAN(HEW)は、向上したエリアスループットおよびセルエッジ性能、隣接する基本サービスセット(BSS)間の共存ではなく協調、ならびにスペクトル的に効率的な変調、たとえば直交周波数分割多元接続(OFDMA)、およびその関連する高度サービス品質/エクスペリエンス品質(QoS/QoE)向けスケジューラの使用を提供する可能性を有する。
【0012】
レガシーフレームフォーマットを含む第1の部分と、HEWデータフォーマットを含む第2の部分とを含む、混合フレームフォーマットを有するフレームを含むデータを、ワイヤレスネットワーク内で送信するためのシステムおよび方法が本明細書で開示される。第1の部分は、レガシーデバイスとHEW準拠の最新デバイスの両方によって復号可能なプリアンブルであり得る。
【0013】
混合フレームを送信するためのネットワーク構成要素における方法の一実施形態が本明細書で開示され、混合フレームは、各々が他方と異なる高速フーリエ変換(FFT)サイズを有する2つのセグメントを含む。方法は、フレームを生成することであって、フレームが混合フレームフォーマットにおける2つの異なるFFTサイズの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備え、フレームが第1の部分および第2の部分を備え、第1の部分が第1のFFTサイズを備え、第2の部分が第2のFFTサイズを備える、生成することと、単一の送信機会の間にフレームを送信することとを含む。一実施形態では、第1の部分はレガシーフォーマットにおけるプリアンブルを含む。方法において、例示的な一実施形態によれば、フレームは、第1のフィールドおよび第2のフィールドを含み、第1のフィールドは自動利得制御(AGC)および同期化についての情報を提供し、第2のフィールドは同期化およびチャネル推定についての情報を提供する。一実施形態では、第1の部分は、受信機が2つのストリーム時空間ブロックコード(STBC)用の2つのストリームチャネルを推定することを可能にする情報を提供する第1のフィールドおよび第2のフィールドを含む。一実施形態では、第1の部分はフレーム制御フィールドを含み、フレーム制御フィールドは、自動検出機構が遭遇したとき、レガシーデバイスにフレームの復号を停止させる2つのシンボルを備える。一実施形態では、フレームはチャネル推定用の共通基準シーケンス(CRS)を含む。一実施形態では、CRSが挿入されるシンボルの数は、物理アンテナの数に従って決定される。一実施形態では、フレームは復調基準シーケンス(DMRS)を含む。一実施形態では、DMRSが挿入されるシンボルの数は、送信ストリームの数に従って決定される。
【0014】
混合フォーマットフレームを受信し復号するためのワイヤレスネットワークデバイスにおける方法が本明細書で開示される。方法はフレームを受信することを含み、フレームは、2つの異なるFFTサイズのOFDMシンボルを含む。フレームは第1の部分および第2の部分を含み、第1の部分は第1のFFTサイズを含み、第2の部分は第2のFFTサイズを含む。方法はまた、第1のFFTサイズに従って第1の部分を復号することであって、第1の部分がプリアンブルである、復号することと、第2のFFTサイズに従って第2の部分を復号することであって、第2の部分がフレームのデータ部である、復号することとを含む。
【0015】
図1は、データを通信するためのネットワーク100を示す。ネットワーク100は、カバレージエリア112を有するアクセスポイント(AP)110と、複数のユーザ機器(UE)120と、バックホールネットワーク130とを備える。本明細書で使用するAPという用語は、送信ポイント(TP)と呼ばれる場合もあり、2つの用語は、本開示全体にわたって互換的に使用される場合がある。AP110は、とりわけ、トランシーバ基地局(BTS)、拡張基地局(eNB)、フェムトセル、および他のワイヤレス対応デバイスなどの、UE120とアップリンク(破線)接続および/またはダウンリンク(点線)接続を確立することによって、ワイヤレスアクセスを提供することが可能な任意の構成要素を備える場合がある。UE120は、AP110とワイヤレス接続を確立することが可能な任意の構成要素を備える場合がある。バックホールネットワーク130は、AP110とリモートエンド(図示せず)との間でデータが交換されることを可能にする、任意の構成要素または構成要素の集合であり得る。いくつかの実施形態では、ネットワーク100は、リレー、フェムトセルなどの様々な他のワイヤレスデバイスを備える場合がある。
【0016】
一実施形態では、AP110は、混合OFDMAフレームフォーマットで送信するように構成される。混合OFDMAフレームフォーマットは、場合によっては最新のワイヤレスプロトコルおよびWLANプロトコルと互換性がないレガシーWLANデバイスと、HEW規格用に構成された新しいワイヤレスデバイスの両方によって復号可能であり得る。一実施形態では、AP110はセルラーAPである。別の実施形態では、AP110はWiFiAPである。
【0017】
図2は、様々なIEEE802.11アーキテクチャを示す。一例では、高効率WLANシステム200は、レガシーSTA204およびHEW STA206の混合を有する単一のAP202を含んでいる単一の基本サービスセット(BSS)環境内に示されている。HEWは、レガシーSTAをサポートしながらBSS全体のスループットを向上させる。
【0018】
別の例では、第2の高効率WLANシステム250は、その中で複数のAP252、258が、混合したレガシーSTA254、260とHEW STA256、262の両方を有するそれら自体のBSS(BSS1およびBSS2)をサポートする、重複するBSS(OBSS)環境内に示されている。HEWは、干渉を低減し、エリアスループットを向上させ、レガシーSTA254、260のサポートを含む場合がある。
【0019】
様々な実施形態は、OFDMA WLAN用のフレームフォーマット、基準シーケンス、およびトーンマッピングのうちの1つまたは複数を提供する。フレーム構造は後方互換性をサポートするように設計される。一実施形態は混合フレームフォーマットを含む。フレームフォーマット内のフレーム制御フィールドは、MAP構成などの比較的重要な情報を搬送し、自動検出方式も提供する。自動検出方式により、レガシーデバイスがこのフレーム制御フィールドに遭遇したとき、HEWフレームの復号を停止することが可能になる。
【0020】
計算方式が20メガヘルツ(MHz)ごとに64トーンから512トーンまたは1024トーンに変化するので、一実施形態は20MHzごとにトーンマッピングを含む。本明細書で使用する計算方式という用語は、OFDMシンボルごとのトーンの数を意味する。FFTサイズおよび計算方式フォーマットという用語は、本開示全体にわたって互換的に使用される。20MHzごとのトーンの数を512または1024として使用する実施形態が記載されているが、任意の数のトーンが存在する場合がある。
【0021】
一実施形態は、OFDMAパケットのチャネル推定用の基準シーケンス(RS)を提供する。共通RS(CRS)はビームフォーミングレポート用に設計される。シンボルごとのすべてのサブキャリア用のチャネルは、CRSを介してOFDMAスケジューラ内のすべての参加デバイスによって推定される。データ復調RS(DMRS)は各STAの有効チャネル推定に利用されるので、DMRSはリソースユニット(RU)ごとに設計される。異なる数のユニットを用いてそれらのRUが割り当てられるSTA用のDMRSパターンは、割り当てられたRUの数に基づいて異なる場合がある。
【0022】
一実施形態は、レガシーデバイスとHEWデバイスとの間の自動検出機能を提供する混合フレーム構造を含む。一実施形態は、フレーム制御フィールド用の4位相シフトキーイング(QPSK)または受信機ダイバーシティ方式によるQPSKに基づく時空間ブロックコード(STBC)を使用する。一実施形態は、チャネルサウンディングおよびデータ復調用に設計された基準シーケンスパターンを含む。実施形態は、レガシーデバイス(たとえば、802.11n/acデバイス)ならびにHEWデバイスにおいて実施される場合がある。実施形態は、Wi−Fiエンタープライズ、STA、およびAPにおいて実施される場合がある。
【0023】
フレームフォーマット
【0024】
OFDMA技術は、WLAN規格の将来世代(たとえば、802.11HEW)において増大する使用を目にするので、レガシーWLANデバイスと後方互換性があるフレームフォーマットを提供することは有用である。
【0025】
20MHzのOFDMA送信に関して、図3は、レガシーWLAN部312とは異なる場合がある計算方式を有するHEWデータ部310を有する混合OFDMAフレーム300のフォーマットを示す。本明細書で使用する計算方式という用語は、OFDMシンボルごとのトーンの数を意味する。たとえば、一実施形態では、HEWデータ部310は、20MHzのシンボルごとに512トーンまたは1024トーンを有する場合があり、レガシー計算方式を有するOFDM部312は、20MHzのシンボルごとに64トーンを有する場合がある。他の実施形態では、HEWデータ部310は、20MHzのシンボルごとに512または1024以外の異なる数のトーンを有する場合がある。他の実施形態では、混合OFDMAフレーム300は、20MHzとは異なる周波数で送信される場合がある。
【0026】
一実施形態では、フレームフォーマット300は、HEWデータ部310およびレガシー部312を含む。レガシー部312は、フレーム300のレガシープリアンブル部である、レガシーショートトレーニングフィールド(L−STF)302、レガシーロングトレーニングフィールド(L−LTF)304、およびレガシー信号フィールド(L−SIG)306などの、レガシープリアンブル要素を含む。レガシーデバイスを含むすべてのデバイスは、フレーム300のレガシープリアンブル部を使用して、フレーム長を決定することができる。一実施形態では、L−STFは約2シンボルであり、L−LTFは2シンボルであり、L−SIG306は1シンボルであり、フレーム制御フィールド308は2シンボルである。他の実施形態では、L−STF302、L−LTF304、L−SIG306、およびフレーム制御フィールド308の各々を備えるシンボルの数は、図3に示され記載された数とは異なる場合がある。一実施形態では、L−SIG306はフレームの長さ情報を提供し、L−STF302およびL−LTF304はOFDMA HEWデータ部310用ならびにレガシー部312用の同期およびチャネル推定を提供する。フレーム制御シンボル308は、ダウンリンク/アップリンク(DL/UL)MAP構成、DL/UL確認応答(ACK)構成などの、OFDMAデータ送信に使用される情報を搬送する。フレーム制御シンボル308はまた、レガシー部312とHEWデータ部310との間の遷移期間になる。IEEE802.11acおよび802.11nデバイス(すなわち、レガシーデバイス)は、自動検出機構を使用して、異なるように変調されたフレーム制御シンボル308に遭遇したとき、復号を停止する。フレーム制御シンボル308はQPSK変調することができるので、フレーム制御シンボルは、2位相シフトキーイング(BPSK)変調されたシンボルと比較して、より多くの情報ビットを搬送する。HEWデバイスは、少なくとも2つの受信機(RX)アンテナを有することができ、信号を受信する際にRXダイバーシティが適用される場合がある。これは、RXダイバーシティがないBPSKで変調された現在のレガシーSIGフィールド送信と同じ信頼性が高い通信の実現に役立つことができる。それらのQPSK変調フレーム制御シンボルは自動検出機能を提供し、レガシーデバイスは、異なるように変調されたフレーム制御シンボルに遭遇したとき、フレームを復号することを停止する。
【0027】
図4は、STBCベースフレーム制御シンボルを有する混合OFDMAフレームフォーマット400を示す。フレームフォーマット400は、レガシー部414およびHEWデータ部412を含む。レガシー部414は、L−STF402、L−LTF404、L−SIGフィールド406、L−LTF1 408、およびフレーム制御フィールド410を含む。一実施形態では、L−STF402は2シンボルであり得るし、L−LTF404は2シンボルであり得るし、L−SIG406は1シンボルであり得るし、L−LTF1 408は1シンボルであり得るし、フレーム制御フィールド410は2シンボルであり得る。他の実施形態では、フィールドL−STF402、L−LTF404、L−SIG406、L−LTF1 408、およびフレーム制御フィールド410用のシンボル長は、図4に記載され示されたシンボル長とは異なる場合がある。一実施形態では、1つのOFDMシンボル、すなわち、図4のL−LTF1 408は、STBCベースフレーム制御シンボルがRXにおいて復号されることを可能にするために挿入される。L−LTFシンボル404からの1つのLTFおよびL−LTF1 408による別のLTFは、RXにおいて復号されるべきAlamouti方式の2つのストリームSTBC用の2つのストリームチャネルを推定するために使用される。パケット送信の信頼性はSTBCを用いて実現されるので、フレーム制御シンボルはQPSKを用いて変調される場合があり、QPSK変調によるL−LTF1 408およびフレーム制御シンボル410の第1のシンボルは、レガシーデバイスとHEWデバイスとの間の自動検出を行う。すなわち、レガシーデバイスは、L−LTF1 408およびフレーム制御シンボル410の第1のシンボルと遭遇すると、フレームを復号することを停止する。
【0028】
20MHzのシンボルごとに512トーンを有するOFDMAシンボル用のトーンマッピング
【0029】
WLANシステムにおいて20MHzのOFDM/OFDMAシンボル用の512トーンを使用して、一実施形態は保護帯域およびDCヌルのサブキャリアを設定する。一実施形態は、保護帯域の目的のために最初の23トーンおよび最後の22トーンを取っておき、また、DCヌルのために256番目、257番目、および258番目のサブキャリアを取っておく。すなわち、インデックス0〜511を有するサブキャリアの中で、インデックス0〜22および490〜511は保護帯域トーンであり、トーンインデックス255、256、および257はDCヌルのために取っておかれる。
【0030】
共通基準シーケンスパターン
【0031】
一実施形態では、OFDMAデータ部内のTXとRXとの間の複数の実際の物理アンテナのチャネル推定に使用される共通基準シーケンス(CRS)は、以下のパターンを有する。CRSは、ビームフォーミングフィードバックに使用されるチャネルサウンディングに使用される。
【0032】
L−LTF内のLTSの位置は、新しいOFDMAシンボルのCRSの位置決めに再使用され、L−LTFはOFDMAシンボル用のCRSのうちの1つである。
【0033】
表1は、一実施形態のCRSパターンを示す。
【0034】
【表1A】
【表1B】
【表1C】
【表1D】
【表1E】
【表1F】
【表1G】
【表1H】
【表1I】
【表1G】
【表1K】
【表1L】
【表1M】
【表1N】
【表1O】
【表1P】
【0035】
最初の7つのOFDMAシンボルはCRSを有するはずであり、CRSパターンはL−LTF内のLTSパターンの繰り返しである。L−LTFのLTSはCRSの一部であり、これを含んで合計8×8のMIMO構成を測深することができる。しかしながら、実施形態は8×8のMIMOサウンディングに限定されず、CRSが挿入されるより多くのOFDMAシンボルを追加することなどによって、任意の数のMIMO構成に拡張される(たとえば、12×12のMIMOに関して、4つ多いOFDMAシンボルが、既存のCRSに加えて、CRSを有する)場合がある。
【0036】
データ復調基準シーケンスパターン
【0037】
CRSが挿入されるシンボルの数は、物理アンテナの数で決定されるが、データ復調基準シーケンス(DMRS)が挿入されるシンボルの数は、TXストリームの数に依存する。詳細には、各STAは送信において適用された異なるビームフォーミングを有する可能性があり、したがって、パイロットパターンは、設計に基づくリソースユニット(RU)(8サブキャリア×8シンボル)であり、TXストリームの数は、DL/UL MAP内の(WLANシステム内のAPであり得る)スケジューラによって示される。
【0038】
一実施形態は、STAごとに割り当てられたRUの数に従って、様々なDMRSパターンを設定する。CRS−DMRSと標示された本明細書に添付された文書は、STAごとに1RUの場合のDMRSパターンを示す。CRSパターンはDMRSパターン上で再使用され、新しいDMRSパイロットが挿入される。新しいDMRSと標示されたそれらのパイロットは、再使用されたCRSパイロットに加えて新しく挿入されたDMRSパイロットである。
【0039】
表2はSTAごとに3RUの場合のDMRSパターンを示し、表3はSTAごとに4RUの場合のDMRSパターンを示す。
【0040】
【表2A】
【表2B】
【表2C】
【表2D】
【表2E】
【表2F】
【表2G】
【表2H】
【表2I】
【表2G】
【表2K】
【表2L】
【表2M】
【表2N】
【表2O】
【表2P】
【表2Q】
【0041】
【表3A】
【表3B】
【表3C】
【表3D】
【表3E】
【表3F】
【表3G】
【表3H】
【表3I】
【表3J】
【表3K】
【表3L】
【表3M】
【表3N】
【表3O】
【表3P】
【表3Q】
【0042】
周波数領域内の3つのRUが集められ、1つのSTAに割り当てられると、3つの連続するRUからの2つのRUからパイロットを除去することによって、DMRSオーバーヘッドは低減される場合がある。同じ原理がSTAごとに4つの連続する集められたRUの場合にも適用される。DMRSオーバーヘッドを低減するために、周波数領域内の4つの連続するRUからの3つのRUからパイロットが除去される場合がある。
【0043】
図5は、混合OFDMAフレームフォーマットを用いてフレームを生成するための方法500の一実施形態のフローチャートである。方法500は、ワイヤレスネットワーク構成要素が第1のFFTサイズ(すなわち、第1の計算方式フォーマット)を含むフレームの第1の部分を生成するブロック502で開始する。ブロック504で、ワイヤレスネットワーク構成要素は、第2のFFTサイズ(すなわち、計算方式フォーマット)を含むフレームの第2の部分を生成する。ブロック506で、フレームの第2の部分は、フレームの第1の部分の最後に追加される。ブロック508で、ワイヤレスネットワーク構成要素は、単一の送信機会の間にフレームを送信し、その後、方法500は終了する。一実施形態では、方法500は、データ処理システムによって実施されると、データ処理システムに方法500を実行させる1組のコンピュータ可読命令として符号化され、コンピュータ可読記憶媒体に記憶される場合がある。
【0044】
図6は、混合OFDMAフレームフォーマットを含むフレームを復号するための方法600の一実施形態のフローチャートである。方法600は、ワイヤレスネットワーク構成要素が混合OFDMAフレームフォーマットを含むフレームを受信するブロック602で開始する。ブロック604で、ワイヤレスネットワーク構成要素は、第1のFFTサイズまたは計算方式フォーマットを含むフレームの第1の部分を復号する。ブロック606で、ワイヤレスネットワーク構成要素は、第2のFFTサイズまたは計算方式フォーマットを含むフレームの第2の部分を復号し、その後、方法600は終了する。一実施形態では、方法600は、データ処理システムによって実施されると、データ処理システムに方法600を実行させる1組のコンピュータ可読命令として符号化され、コンピュータ可読記憶媒体に記憶される場合がある。
【0045】
図7は、第1のFFTサイズまたは計算方式フォーマットにおけるフレームの第1の部分と、第2のFFTサイズまたは計算方式フォーマットにおけるフレームの第2の部分とを含む混合OFDMAフレームフォーマットを含むフレームを、レガシーワイヤレスデバイスを用いて復号するための方法700の一実施形態のフローチャートである。方法700は、レガシーワイヤレスデバイスが混合OFDMAフレームフォーマットを含むフレームを受信するブロック702で開始する。ブロック704で、レガシーワイヤレスデバイスは、第1のFFTサイズまたは計算方式フォーマットを含むフレームの第1の部分を復号し、フレームの残りが異なるフォーマットであると判断し、フレームの残りを復号することを控え、その後、方法700は終了する。一実施形態では、フレームの第1の部分はレガシーフォーマットのプリアンブルを備える。一実施形態では、方法700は、データ処理システムによって実施されると、データ処理システムに方法700を実行させる1組のコンピュータ可読命令として符号化され、コンピュータ可読記憶媒体に記憶される場合がある。
【0046】
図8は、本明細書で開示されたデバイスおよび方法を実装するために使用され得る処理システム800のブロック図である。特定のデバイスは、図示された構成要素のすべて、または構成要素のサブセットのみを利用することができ、統合のレベルはデバイスごとに変わる場合がある。さらに、デバイスは、複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信機、受信機などの、構成要素の複数のインスタンスを含んでいる場合がある。処理システム800は、スピーカ、マイクロフォン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタ、ディスプレイなどの、1つまたは複数の入力/出力デバイスを装備する処理ユニット801を備える場合がある。処理ユニット801は、バス840に接続された中央処理装置(CPU)810、メモリ820、マスストレージデバイス830、ネットワークインターフェース850、I/Oインターフェース860、およびアンテナ回路870を含む場合がある。処理ユニット801は、アンテナ回路に接続されたアンテナ素子875も含む。
【0047】
バス840は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺装置バス、ビデオバスなどを含む、任意のタイプのいくつかのバスアーキテクチャのうちの1つまたは複数であり得る。CPU810は、任意のタイプの電子データプロセッサを備える場合がある。メモリ820は、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、同期型DRAM(SDRAM)、読取り専用メモリ(ROM)、それらの組合せなどの、任意のタイプのシステムメモリを備える場合がある。一実施形態では、メモリ820は、ブートアップで使用するためのROM、ならびにプログラムを実行している間に使用するためのプログラムおよびデータの記憶用のDRAMを含む場合がある。
【0048】
マスストレージデバイス830は、データ、プログラム、および他の情報を記憶し、データ、プログラム、および他の情報をバス840を介してアクセス可能にするように構成された、任意のタイプのストレージデバイスを備える場合がある。マスストレージデバイス830は、たとえば、半導体ドライブ、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブなどのうちの1つまたは複数を備える場合がある。
【0049】
I/Oインターフェース860は、外部入出力デバイスを処理ユニット801に結合するインターフェースを提供することができる。I/Oインターフェース860は、ビデオアダプタを含む場合がある。入出力デバイスの例には、ビデオアダプタに結合されたディスプレイ、およびI/Oインターフェースに結合されたマウス/キーボード/プリンタが含まれ得る。他のデバイスが処理ユニット801に結合される場合があり、追加のインターフェースカードまたはより少ないインターフェースカードが利用される場合がある。たとえば、プリンタ用のインターフェースを提供するために、ユニバーサルシリアルバス(USB)(図示せず)などのシリアルインターフェースが使用される場合がある。
【0050】
アンテナ回路870およびアンテナ素子875により、処理ユニット801がネットワークを介してリモートユニットと通信することが可能になる場合がある。一実施形態では、アンテナ回路870およびアンテナ素子875は、ロングタームエボリューション(LTE)、符号分割多元接続(CDMA)、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))、およびモバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))などの、ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)および/またはセルラーネットワークへのアクセスを提供する。いくつかの実施形態では、アンテナ回路870およびアンテナ素子875は、他のデバイスへのBluetooth(登録商標)接続および/またはWiFi接続を提供する場合もある。
【0051】
処理ユニット801は、ノードまたは様々なネットワークにアクセスするために、イーサネット(登録商標)ケーブルなどの有線リンク、および/またはワイヤレスリンクを備える場合がある、1つまたは複数のネットワークインターフェース850を含む場合もある。ネットワークインターフェース801により、処理ユニット801がネットワーク880を介してリモートユニットと通信することが可能になる。たとえば、ネットワークインターフェース850は、1つまたは複数の送信機/送信アンテナ、および1つまたは複数の受信機/受信アンテナを介したワイヤレス通信を提供することができる。一実施形態では、処理ユニット801は、他の処理ユニット、インターネット、リモートストレージ設備などのリモートデバイスとのデータ処理およびデータ通信のために、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワークに結合される。
【0052】
例示的な実施形態を参照して本発明が記載されたが、この説明は限定的な意味で解釈されるべきものではない。説明を参照すると、例示的な実施形態の様々な修正および組合せ、ならびに本発明の他の実施形態が当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、任意のそのような修正形態または実施形態を包含するものである。
【符号の説明】
【0053】
100 ネットワーク
110 アクセスポイント(AP)
112 カバレージエリア
120 ユーザ機器(UE)
130 バックホールネットワーク
200 高効率WLANシステム
202 AP
204 レガシーSTA
206 HEW STA
250 第2の高効率WLANシステム
252 AP
254 レガシーSTA
256 HEW STA
258 AP
260 レガシーSTA
262 HEW STA
300 混合OFDMAフレームフォーマット
302 レガシーショートトレーニングフィールド(L−STF)
304 レガシーロングトレーニングフィールド(L−LTF)
306 レガシー信号フィールド(L−SIG)
308 フレーム制御フィールド
308 フレーム制御シンボル
310 HEWデータ部
312 レガシーWLAN部
400 混合OFDMAフレームフォーマット
402 L−STF
404 L−LTF
406 L−SIGフィールド
408 L−LTF1
410 フレーム制御フィールド
412 HEWデータ部
414 レガシー部
500 方法
502 ブロック
504 ブロック
506 ブロック
508 ブロック
600 方法
602 ブロック
604 ブロック
606 ブロック
700 方法
702 ブロック
704 ブロック
800 処理システム
801 処理ユニット
810 中央処理装置(CPU)
820 メモリ
830 マスストレージデバイス
840 バス
850 ネットワークインターフェース
860 I/Oインターフェース
870 アンテナ回路
875 アンテナ素子
880 ネットワーク
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
【国際調査報告】