JP2010512114A - マルチバンド伝送を可能にする方法および装置 - Google Patents

マルチバンド伝送を可能にする方法および装置 Download PDF

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Abstract

マルチバンド伝送を可能にするための方法および装置は、第1の無線帯域上でビーコンを送信することと、第2の無線帯域上でビーコンを送信することとを含む。ビーコンは、第1および第2の無線帯域上での伝送のための調整情報を含む。

Description

本発明は無線通信システムに関する。
超広帯域(UWB)技術はECMA368/369仕様書の下で標準化されている。具体的にはECMA368/369規格は、1秒あたり480メガビット(Mbps)までのデータ速度をサポートするWTRU用の分散型のメディアアクセス制御(MAC)層および物理(PHY)層を規定する。物理層は、3.1から10.6ギガヘルツ(GHz)の周波数スペクトルで動作するように設計されており、次世代のブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)、無線ユニバーサルシリアルバス(WUSB)および無線ファイヤワイヤ(IEEE1394)などの技術用の共通のプラットフォームとして受け入れられている。
ECMA368のPHYは、情報を送信するためにマルチバンド直交周波数分割変調(MB OFDM)を使用する。ECMA368のPHY仕様書の動作周波数スペクトルは5つの無線帯域グループに分割され、各無線帯域、または同等のキャリア間隔は528MHzである。第1の4つの無線帯域グループは528MHzの3つの無線帯域を有し、第5の帯域グループはそれぞれ528MHzの2つの無線帯域を含む。第1の無線帯域グループ内で動作する能力は必須である。しかし、他の無線帯域グループ内での動作は任意選択である。
ECMA386のMAC層は、完全な分散型アーキテクチャを有し、より高い層のプロトコルにまたはアダプテーション層にMACサービスを提供する。中央の調整装置はなく、各装置がすべてのMAC機能をサポートする。無線範囲内の装置は、定期的なビーコンフレームを使用して互いに調整する。これらのビーコンフレームは、ネットワークのタイミング、スケジューリングおよび能力情報、ならびに他の情報および機能を提供する。
ビーコンフレームが情報を提供する1つの方法は、ビーコンフレーム内またはコマンドフレーム内に含まれる情報要素(IE)を介してである。このIEは、ビーコン期間(BP)切換IEおよび/または分散型予約プロトコル(DRP)IEを含むことができる。具体的にはBP切換IEは、要素IDフィールド、長さフィールド、BP移動カウントダウンフィールド、ビーコンスロットオフセットフィールド、およびBP開始(BPST)オフセットフィールドを含むことができる。
さらに、ECMA368からのMACスーパフレーム構造は、ビーコン期間(BP)およびメディアアクセススロット(MAS)を含む。
ECMA368/369規格によって現在サポートされる機構および速度に関する1つの問題は、それがHDTV形式に応じて1Gbps以上のデータ速度を必要とする高精細度TV(HDTV)などのアプリケーションをサポートするには不十分でありうることである。
したがって、次世代(NG)UWBでより高いデータ速度を可能にすることができるマルチバンド伝送を可能にするための方法および装置を提供することが有益であろう。
マルチバンド伝送を可能にするための方法および装置を開示する。この方法は、第1の無線帯域上でビーコンを送信することと、第2の無線帯域上でビーコンを送信することとを含む。ビーコンは第1および第2の無線帯域上での伝送のための調整情報を含む。
より詳細な理解が、例として与えられ、添付図面と共に理解されるべき下記の説明からなされることができる。
互いに通信する複数のWTRUを含む分散型無線通信システムの一例を示す図である。 図1のWTRUの機能的構成図である。 マルチバンド伝送を可能にする方法の流れ図である。 マルチバンド伝送を可能にする代替方法の流れ図である。
以下で参照されるとき、専門用語「無線送信/受信ユニット(WTRU)」は、限定されないがユーザ装置(UE)、移動局、固定のまたはモバイルの加入者ユニット、ポケットベル(pager)、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、コンピュータ、または無線環境内で動作することができる他の任意の種類のユーザ装置を含む。以下で参照されるとき、専門用語「基地局」は、限定されないがノードB(Node−B)、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、または無線環境内で動作することができる他の任意の種類のインターフェース装置を含む。
図1は、複数のWTRU110を含む分散型無線通信システム100の一例を示す。図1に示されるように、WTRU110のすべては互いに通信する。しかし、3つのWTRU110が互いに通信することが示されているが、任意の数のWTRU110が分散型無線通信システム100内に含まれることができ、あらゆるWTRU110があらゆる他のWTRU110と通信することができるまたは通信することができないことに留意されたい。
図2はWTRU110の機能的構成図である。典型的なWTRU内で見いだされることができる構成要素に加えてWTRU910は、プロセッサ115、受信機116、送信機117、およびアンテナ118を含む。プロセッサ115は、例として下記でより詳細に説明されるようにマルチバンド伝送を可能にするように構成されている。受信機116および送信機117はプロセッサ115と通信する。アンテナ118は、無線データの送信および受信を容易にするために受信機116および送信機117の両方と通信する。1つの送信機、受信機およびアンテナだけが図2に示されるWTRU110内に示されているが、WTRU110は複数の送信機、受信機およびアンテナを含むことができる。
図3は、マルチバンド伝送を可能にする方法300の流れ図である。方法300の実装形態は、NG UWB技術を具現化するWTRUに関するデータ速度を提供し増大した。さらに、帯域幅は現在528MHzである2つ以上の無線帯域を使用することによって拡張されることができる。
ステップ310では、WTRU110は2つ以上の無線帯域上でビーコンを送信する。ビーコンは、2つ以上の無線帯域上でのWTRU110を用いる伝送の調整に関する情報を含む。伝送は隣接した無線帯域上または隣接しない無線帯域上で行うことができ、無線帯域は単一の無線オプションまたは2つの無線オプションを含むことができる。
WTRU110は、無線帯域のすべてにわたってビーコンを調整する、または同期化する(ステップ320)。この同期化は、帯域にわたって様々なビーコンに関するビーコン期間(BP)の開始時間を調整することを含むことができる。あるいは、WTRU110は様々な帯域内でのBP開始時間の間の相対的オフセットの情報を有することができる。BPがビーコン伝送継続期間より長く拡張するので、BPの部分的な時間の重なりが生じうる。さらに、重なりのないビーコン伝送が実現されることができる。
WTRU110が単一の無線送信機を含む場合、WTRU110は、データ速度を増大するために2つ以上の無線帯域上で送信する。例えば、WTRU110は隣接した無線帯域上で送信することになる。この場合にはWTRU110は、拡張帯域幅伝送(EBT)のすべての無線帯域内でビーコン期間の開始時間を調整することによってビーコンを同期化する(ステップ1020)。
他のシナリオ(scenario)ではWTRU110は、第1の無線帯域上で送信し、次いで第2の無線帯域に切り換え、または「ホップ」し、ここでWTRU110は、BP内のビーコンに関して監視し、第2の無線帯域上で送信する。このシナリオの1つの例は、単一の無線機を含むWTRU110が、1つの無線帯域上でメディアアクセススロット(MAS)の半分および他の無線帯域上で半分など、複数の帯域上でリソースを使用する場合を含むことができる。この場合には、様々な帯域上のBPは、調整されることができないが既知のオフセットを有することができる。このシナリオでのWTRU110は、時間の様々な点で両方のビーコンを使用する。このシナリオは、マスタビーコンなどの1つのビーコンを使用して複数の帯域上でDRPを介してリソースを予約することを容易にすることもできる。
あるいは、WTRU110は非ビーコン期間(すなわち非BP)内だけで使用されるEBTを有することができる。例えばWTRU110は、BP中に生じる単一の無線帯域伝送を用いて2つの隣接した帯域上で同時に送信する単一の無線送信機を使用することができる。これはビーコン伝送の適切な受信を可能にすることになる。
他のシナリオでは、WTRU110は2つ以上の無線送信機を含むことができる。図4は、マルチバンド伝送を可能にする代替方法400の流れ図である。方法400で示されるように、WTRU110は複数の無線送信機を含む。
ステップ410では、WTRU110の個々の無線機、または無線送信機が別々の無線帯域上で関わりなく送信する。例えば、第1の無線機は1つの無線帯域上で送信することができ、第2の無線機は第2の無線帯域上で送信する。この場合には、2つのビーコンが、別々の無線帯域を介して送信され、互いに競合しないのでBPの同期化または調整の必要がなくてよい。
WTRU110は、ビーコンフレームの存在(ステップ430)に関して伝送メディアを監視する(ステップ420)。ビーコンフレームが存在しない場合(ステップ430)、WTRU110はBPを生成する(ステップ440)。具体的には、EBTのすべての帯域内でBP開始時間の調整が使用され、その結果、すべての帯域内のWTRU110に関するEBTの予約が調整される。これが実現されることができる1つのシナリオは、すべての無線帯域にわたってBPを同期化するためにBP切換IEを再使用することである。
WTRU110は、すべての帯域にわたってビーコンの同期化を調整する(ステップ450)。1つの例では、EBTのために備えられたWTRU110は、それ自体のBPにより所与の無線帯域内でビーコンフレームを送信する(ステップ460)。このビーコンフレームを受信する他のWTRUは、BP切換IEを用いてそれらのBPを調整する。例えば、新しいBPに切り換える前にWTRU110は、その以前のBP上でビーコンを送信することができ、ここでBP切換IEが新しいBPへの移動を示すために追加される。EBT装備のWTRU110は、すべての無線帯域内で同時に送信する、または無線帯域ごとに順に送信することができる。したがって、結果は、すべての帯域内のBPがEBT WTRU110のBPに調整されることである。これは、この方法で実行するために複数のスーパフレームが必要でありうる。
あるいはWTRU110は、EBT BP切換IE内で規定された時間で規定された値に他のWTRUのBPを同期化するために他のWTRUに命令する新しいEBT BP切換IEをシステム内の他のWTRUに導入することができる。したがって、新しいEBT切換IEは、フィールド内に新しいビーコン期間のタイミングおよびBPを変える時間を含む。さらにWTRU110は、送信されるビーコン内で既定のチャネルおよび既定の拡張チャネルなどのEBT能力を提供することができる。
機能および要素が特定の組合せで上述されているが、各機能または要素は、他の機能および要素なしに単独でまたは他の機能および要素を有するもしくは有しない様々な組合せで使用されることができる。本明細書で提供される方法または流れ図は、汎用コンピュータまたはプロセッサによって実行されるためにコンピュータ可読記憶メディア内で明白に具現化されるコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実現されることができる。コンピュータ可読記憶メディアの例は、リードオンリメモリ(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、半導体メモリ装置、内部のハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気メディア、光磁気メディア、ならびにCD−ROMディスク、およびデジタルバーサタイルディスク(DVD)などの光学メディアを含む。
適切なプロセッサは、例として汎用プロセッサ、特殊用途プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと結合した1つもしく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ー(FPGA)回路、他の任意の種類の集積回路(IC)、および/または状態マシンを含む。
ソフトウェアと結合したプロセッサが、無線送信受信ユニット(WTRU)、ユーザ装置(UE)、端末装置、基地局、無線ネットワーク制御装置(RNC)、または任意のホストコンピュータ内で使用されるための無線周波数トランシーバを実現するために使用されることができる。WTRUは、カメラ、ビデオカメラモジュール、テレビ電話、スピーカホン、振動装置、スピーカ、マイクロホン、テレビトランシーバ、ハンドフリーヘッドセット、キーボード、ブルートゥース(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)ラジオユニット、液晶ディスプレイ(LCD)表示ユニット、有機発光ダイオード(OLED)表示ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲーム機モジュール、インターネットブラウザ、および/または任意の無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)もしくは超広帯域(UWB)モジュールなどのハードウェアならびに/あるいはソフトウェアで実現されるモジュールと共に使用されることができる。
実施形態
1.マルチバンド伝送を可能にするための方法。
2.第1の無線帯域上で送信することをさらに具えた実施形態1と同様の方法。
3.第2の無線帯域上で送信することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
4.第1および第2の無線帯域にわたって調整されたビーコンを送信することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
5.第1および第2の無線帯域にわたってビーコン期間の開始時間を調整することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
6.第1の無線帯域から第2の無線帯域に切り換えることと、第2の無線帯域上で送信する前に第2の無線帯域上のビーコンに関して監視することとをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
7.第1の無線帯域は第2の無線帯域に隣接している前記実施形態のいずれかと同様の方法。
8.第1の無線帯域は第2の無線帯域に隣接していない前記実施形態のいずれかと同様の方法。
9.第1の無線帯域上で送信する無線送信/受信ユニット(WTRU)の第1の無線機をさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
10.第2の無線帯域上で送信するWTRUの第2の無線機をさらに備える前記実施形態のいずれかと同様の方法。
11.ビーコンフレームの存在を決定するために伝送メディアを監視することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
12.決定に応じてビーコン期間(BP)を生成することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
13.第1および第2の無線帯域にわたってビーコンの同期化を調整することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
14.ビーコンフレームを送信することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
15.第1および第2の無線帯域内でビーコン期間の開始時間を調整することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
16.同期化情報を含むようにBP切換情報要素(IE)を構成することをさらに具えた前記実施形態のいずれかと同様の方法。
17.拡張帯域幅伝送(EBT)BP切換要素(IE)をビーコンフレームに追加することをさらに具え、EBT BP切換要素(IE)は、新しいビーコンタイミング値および新しいBPに変える時間を示すフィールドを含む前記実施形態のいずれかと同様の方法。
18.ビーコンフレームは、第1および第2の無線帯域上で同時に送信される前記実施形態のいずれかと同様の方法。
19.ビーコンフレームは、第1および第2の無線帯域上で順に送信される前記実施形態のいずれかと同様の方法。
20.ビーコンフレームは、WTRUのEBT能力を含む前記実施形態のいずれかと同様の方法。
21.EBT能力は以下:既定のチャネルおよび既定の拡張チャネルのうちのいずれか1つを含む前記実施形態のいずれかと同様の方法。
22.前記実施形態のいずれかと同様の方法を実行するように構成された無線送信受信ユニット(WTRU)。
23.受信機をさらに具えた実施形態22の無線送信受信ユニット(WTRU)。
24.送信機をさらに具えた実施形態22〜23のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
25.受信機および送信機と通信するプロセッサをさらに具えた実施形態22〜24のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
26.プロセッサは、第1の無線帯域上で送信し、第2の無線帯域上で送信し、第1および第2の無線帯域にわたって調整されたビーコンを送信するように構成されている実施形態22〜25のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
27.プロセッサは、第1および第2の無線帯域にわたってビーコン期間の開始時間を調整するようにさらに構成された実施形態22〜26のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
28.プロセッサは、第1の無線帯域から第2の無線帯域に切り換え、第2の無線帯域上で送信する前に第2の無線帯域上のビーコンに関して監視するように構成された実施形態22〜27のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
29.第1の送信機をさらに具えた実施形態22〜28のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
30.第2の送信機をさらに具えた実施形態22〜29のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
31.受信機ならびに第1および第2の送信機と通信するプロセッサをさらに具えた実施形態22〜30のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
32.プロセッサは、第1の無線帯域上で送信するために第1の送信機を制御し、第2の無線帯域上で送信するために第2の送信機を制御し、ビーコンフレームの存在を決定するために伝送メディアを監視し、決定に応じてビーコン期間(BP)を生成し、第1および第2の無線帯域にわたってビーコンの同期化を調整し、ビーコンフレームを送信するように構成されている実施形態22〜31のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
33.プロセッサは、同期化情報を含むようにBP切換情報要素(IE)を構成するように構成された実施形態22〜32のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
34.プロセッサは、拡張帯域幅伝送(EBT)BP切換IEをビーコンフレームに追加するように構成され、EBT BP切換IEは、新しいビーコンタイミング値および新しいBPに変える時間を示すフィールドを含む実施形態22〜33のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。
35.プロセッサは、ビーコンフレーム内でWTRUの拡張帯域幅伝送(EBT)能力を送信するようにさらに構成された実施形態22〜34のいずれかと同様のWTRU。
36.EBT能力は、既定のチャネルおよび既定の拡張チャネルのうちのいずれか1つを含む実施形態22〜35のいずれかと同様の無線送信受信ユニット(WTRU)。

Claims (22)

  1. マルチバンド伝送を可能にするための方法であって、
    第1の無線帯域上でビーコンを送信するステップと、
    第2の無線帯域上で前記ビーコンを送信するステップと
    を具え、
    前記ビーコンは前記第1および第2の無線帯域上での伝送のための調整情報を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記第1および第2の無線帯域にわたってビーコン期間の開始時間を調整することをさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 前記第1の無線帯域から前記第2の無線帯域に切り換えるステップと、前記第2の無線帯域上でビーコンを送信する前に前記第2の無線帯域上の前記ビーコンに関して監視するステップとをさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 前記第1の無線帯域は前記第2の無線帯域に隣接していることを特徴とする請求項1記載の方法。
  5. 前記第1の無線帯域は前記第2の無線帯域に隣接していないことを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. マルチバンド伝送を可能にするための方法であって、
    無線送信/受信ユニット(WTRU)の第1の無線機が第1の無線帯域上で送信するステップと、
    前記WTRUの第2の無線機が第2の無線帯域上で送信するステップと、
    ビーコンフレームの存在を決定するために前記伝送メディアを監視するステップと、
    前記決定に応じてビーコン期間(BP)を生成するステップと、
    前記第1および第2の無線帯域上でビーコンフレームを送信するステップと
    を具え、前記ビーコンフレームは前記第1および第2の無線帯域上での伝送のための同期化情報を含み、前記第1の無線機は前記第1の無線帯域上で前記ビーコンフレームを送信し、前記第2の無線機は前記第2の無線帯域上で前記ビーコンフレームを送信することを特徴とする方法。
  7. 前記第1および第2の無線帯域上でビーコン期間の開始時間を調整することをさらに具えたことを特徴とする請求項6記載の方法。
  8. 同期化情報を含むようにBP切換情報要素(IE)を構成することをさらに具えたことを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 拡張帯域幅伝送(EBT)BP切換IEを前記ビーコンフレームに追加することをさらに備え、前記EBT BP切換IEは新しいビーコンタイミング値および新しいBPに変える時間を示すフィールドを含むことを特徴とする請求項7記載の方法。
  10. 前記ビーコンフレームは前記第1および第2の無線帯域上で同時に送信されることを特徴とする請求項6記載の方法。
  11. 前記ビーコンフレームは前記第1および第2の無線帯域上で順に送信されることを特徴とする請求項6記載の方法。
  12. 前記ビーコンフレームは前記WTRUのEBT能力を含むことを特徴とする請求項6記載の方法。
  13. EBT能力は、既定のチャネルおよび既定の拡張チャネルのうちのいずれか1つを含むことを特徴とする請求項12記載の方法。
  14. 受信機と、
    送信機と、
    前記受信機および前記送信機と通信するプロセッサと
    を備え、前記プロセッサは、第1の無線帯域上でビーコンを送信し、第2の無線帯域上で前記ビーコンを送信するように構成され、前記ビーコンは前記第1および第2の無線帯域上での伝送に関する調整情報を含むことを特徴とする無線送信/受信ユニット(WTRU)。
  15. 前記プロセッサは、前記第1および第2の無線帯域にわたってビーコン期間の開始時間を調整するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項14記載のWTRU。
  16. 前記プロセッサは、前記第1の無線帯域から前記第2の無線帯域に切り換え、前記第2の無線帯域上でビーコンを送信する前に前記第2の無線帯域上の前記ビーコンに関して監視するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項14に記載のWTRU。
  17. 受信機と、
    第1の送信機と、
    第2の送信機と、
    前記受信機ならびに前記第1および第2の送信機と通信するプロセッサと
    を備え、前記プロセッサは、第1の無線帯域上で送信するために前記第1の送信機を制御し、第2の無線帯域上で送信するために前記第2の送信機を制御し、ビーコンフレームの存在を決定するために前記伝送メディアを監視し、前記決定に応じてビーコン期間(BP)を生成し、前記第1および第2の無線帯域上でビーコンフレームを送信するように構成され、前記ビーコンフレームは前記第1および第2の無線帯域上での伝送のための同期化情報を含み、前記第1の無線機は前記第1の無線帯域上で前記ビーコンフレームを送信し、前記第2の無線機は前記第2の無線帯域上で前記ビーコンフレームを送信することを特徴とする無線送信/受信ユニット(WTRU)。
  18. 前記プロセッサは、前記第1および第2の無線帯域上でビーコン期間の開始時間を調整するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項17記載のWTRU。
  19. 前記プロセッサは、同期化情報を含むようにBP切換情報要素(IE)を構成するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項17記載のWTRU。
  20. 前記プロセッサは、拡張帯域幅伝送(EBT)BP切換IEを前記ビーコンフレームに追加するようにさらに構成され、前記EBT BP切換IEは新しいビーコンタイミング値および新しいBPに変える時間を示すフィールドを含むことを特徴とする請求項17記載のWTRU。
  21. 前記プロセッサは、前記ビーコンフレーム内で前記WTRUの拡張帯域幅伝送(EBT)能力を送信するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項17記載のWTRU。
  22. 前記EBT能力は、既定のチャネルおよび既定の拡張チャネルのうちのいずれか1つを含むことを特徴とする請求項21記載のWTRU。
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