JP2012525084A

JP2012525084A - ワイヤレスチャネルキャリブレーション

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Publication number: JP2012525084A
Application number: JP2012507439A
Authority: JP
Inventors: ウェンティンク、マーテン・メンゾ; ファン・ゼルスト、アルベルト
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: US20100271992A1; TW201136346A; ES2400843T3; WO2010124232A3; CN102415023B; CN102415023A; BRPI1014414A2; KR20120003492A; US8842587B2; EP2422466A2; JP5450794B2; EP2422466B1; KR101318853B1; WO2010124232A2

Abstract

本明細書は、とりわけ、第１のワイヤレス通信デバイスから、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信することを含む方法を説明する。また、この方法は、第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、第２のワイヤレス通信デバイスがそのキャリブレーション開始フレームを受信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信することも含む。この方法は、確認応答フレームを受信した後に、第１のワイヤレス通信デバイスから第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信することをさらに含む。一部の実施形態において、この方法は、その確認応答フレームに基づいて、第１のワイヤレス通信デバイスと第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することも含む。
【選択図】図２Ａ

Description

本出願は、参照によりそれぞれの内容の全体が本明細書に組み込まれている、２００９年４月２３日に出願した米国特許仮出願第６１／１７２，１２４号、米国特許仮出願第６１／１７２，１２６号、および米国特許仮出願第６１／１７２，１３０号の利益を主張する。

本開示は、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、ワイヤレス通信チャネルを較正（キャリブレーション）するための技術に関する。

ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワイヤレスメトロポリタンエリアネットワーク（一般にＷｉＭＡＸと呼ばれる）、およびその他のタイプのワイヤレスネットワークなどのワイヤレス通信システムが、今日の「常時接続された」社会においてますます一般的になっている。これらのワイヤレス通信システムは、例えば、音声サービス、ビデオサービス、パケットデータサービス、ブロードキャストサービス、およびメッセージングサービスを含む、いくつかのサービスを提供する様々な異なるコンテキストで使用される。

一部のワイヤレス通信システムにおいて、ネットワークにおけるワイヤレスデバイスの１つまたは複数が、複数の送信アンテナ、および複数の受信アンテナを使用して通信することが可能である。複数の送信アンテナ、および複数の受信アンテナを介して通信するデバイスは、データスループットを増加させ、さらに／またはデバイス間の通信の信頼性を向上させるのに使用されることが可能な多入力多出力（ＭＩＭＯ）チャネルを形成することができ得る。例えば、送信元デバイスが、複数の送信アンテナを介して複数のデータストリームを、宛先デバイスの複数の受信アンテナに同時に送信することが可能であり、このことは、送信元から宛先へのデータスループットを向上させることが可能である。別の例において、送信元デバイスが、複数の送信アンテナを使用して単一のデータストリームを送信して、宛先デバイスによる受信の信頼性を向上させることが可能である。

一部のＭＩＭＯ送信元デバイスは、ビーム形成として知られる技術を使用して、送信元デバイスの送信能力をさらに向上させる。ビーム形成は、宛先とされる受信機における受信信号電力または信号対雑音比を向上させるように送信機において使用される空間フィルタリング機構である。一般に、ビーム形成は、複数の無指向性送信アンテナからの送信信号の組合せを使用して、より大型の指向性アンテナをシミュレートする。ビーム形成された信号は、次に、宛先デバイスにおける受信を向上させるように宛先デバイスに「向けられる」ことが可能である。

一般に、本開示は、２つのワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルをキャリブレーションするための技術を説明する。キャリブレーションは、リンクの両方向で観察されるチャネル行列が実質的に互いの転置であり、このことが、もたらされるチャネルを実質的に相反にすることが可能であるように適用されることが可能な補正行列を決定することによって、ビーム形成デバイスから被ビーム形成（beamformee）デバイスへのビーム形成された送信のパフォーマンスを向上させるのに使用される。したがって、補正行列は、ビーム形成された送信中のデバイス間の相反関係に存在する障害を補正することを促進することが可能である。

一部のビーム形成キャリブレーションプロセスは、ビーム形成デバイスと被ビーム形成デバイスの間のチャネルを推定するサウンディングフレームとしてヌルデータパケット（ＮＤＰ）を使用する。しかし、一部の被ビーム形成デバイス（例えば、単一空間−時間ストリームデバイス）は、ＮＤＰを送信することをサポートするように構成されておらず、したがって、ＮＤＰを使用するビーム形成キャリブレーションプロセスは、無効である。本開示は、ビーム形成デバイスと、ＮＤＰを送信することができない宛先デバイス、例えば、単一空間−時間ストリームデバイスの間のワイヤレス通信チャネルの無線キャリブレーションのための技術を説明する。ＮＤＰを送信するのではなく、宛先デバイスは代わりに、ビーム形成デバイスがその２つのデバイス間のチャネルをキャリブレーションすることを可能にする確認応答フレームを送信することが可能である。

一例において、本開示は、第１のワイヤレス通信デバイスから、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信することを含む方法を提供する。また、この方法は、第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、第２のワイヤレス通信デバイスがそのキャリブレーション開始フレームを受信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信することも含む。この方法は、確認応答フレームを受信した後に、第１のワイヤレス通信デバイスから第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信することをさらに含む。一部の実施形態において、この方法は、その確認応答フレームに基づいて、第１のワイヤレス通信デバイスと第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することも含む。

別の例において、本開示は、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信するように構成されたワイヤレス送信機を含むワイヤレス通信デバイスを提供する。また、このデバイスは、第２のワイヤレス通信デバイスがそのキャリブレーション開始フレームを受信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信するように構成されたワイヤレス受信機も含む。このワイヤレス送信機は、その確認応答フレームを受信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信するようにさらに構成される。一部の実施形態において、このデバイスは、その確認応答フレームに基づいて、このワイヤレス通信デバイスと第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行するように構成されたキャリブレーションモジュールも含む。

さらなる例において、本開示は、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信するための手段を含むワイヤレス通信デバイスを提供する。また、このデバイスは、第２のワイヤレス通信デバイスがそのキャリブレーション開始フレームを受信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信するための手段も含む。このデバイスは、その確認応答フレームを受信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信するための手段をさらに含む。一部の実施形態において、このデバイスは、その確認応答フレームに基づいて、このワイヤレス通信デバイスと第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行するための手段も含む。

別の例において、本開示は、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、ワイヤレス通信媒体を介して、第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるキャリブレーション開始フレームを受信することを含む方法を提供する。また、この方法は、そのキャリブレーション開始フレームを受信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスに確認応答フレームを送信することも含む。この方法は、第２のワイヤレス通信デバイスがその確認応答フレームを受信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを受信することをさらに含む。一部の実施形態において、この方法は、ＮＤＰフレームに基づいて、チャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック行列を算出すること、およびその算出されたＣＳＩフィードバック行列を含むことが可能なＣＳＩフレームを第２のワイヤレス通信デバイスに送信することも含む。

さらなる例において、本開示は、単一空間−時間ストリーム送信機を備えるワイヤレス通信デバイスを提供する。このデバイスは、ワイヤレス通信媒体を介して、第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるキャリブレーション開始フレームを受信するように構成されたワイヤレス受信機を含む。また、このデバイスは、そのキャリブレーション開始フレームを受信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスに確認応答フレームを送信するように構成されたワイヤレス送信機も含む。ワイヤレス受信機は、第２のワイヤレス通信デバイスがその確認応答フレームを受信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを受信するようにさらに構成される。一部の実施形態において、このデバイスは、そのＮＤＰフレームに基づいて、チャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック行列を算出するキャリブレーションモジュールも含み、さらにワイヤレス送信機は、第２のワイヤレス通信デバイスに、その算出されたＣＳＩフィードバック行列を含むＣＳＩフレームを送信するようにさらに構成されることが可能である。

別の例において、本開示は、第１のワイヤレス通信デバイスから、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信することを含む方法を提供する。また、この方法は、そのキャリブレーション開始フレームを送信した後に、第１のワイヤレス通信デバイスから第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信することも含む。この方法は、第２のワイヤレス通信デバイスがそのＮＤＰフレームを受信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを第１のワイヤレス通信デバイスにおいて受信することをさらに含む。また、この方法は、その確認応答フレームを受信した後に、第１のワイヤレス通信デバイスから第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション完了フレームを送信することも含む。一部の実施形態において、この方法は、その確認応答フレームに基づいて、第１のワイヤレス通信デバイスと第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することも含む。

さらなる例において、本開示は、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信し、さらにそのキャリブレーション開始フレームを送信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信するように構成されたワイヤレス送信機を含むワイヤレス通信デバイスを提供する。また、このデバイスは、第２のワイヤレス通信デバイスがそのＮＤＰフレームを受信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信するように構成されたワイヤレス受信機も含む。ワイヤレス送信機は、その確認応答フレームを受信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション完了フレームを送信するようにさらに構成される。一部の実施形態において、このデバイスは、その確認応答フレームに基づいて、このワイヤレス通信デバイスと第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行するように構成されたキャリブレーションモジュールも含む。

別の例において、本開示は、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、ワイヤレス通信媒体を介して第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるキャリブレーション開始フレームを受信することを含む方法を提供する。また、この方法は、第２のワイヤレス通信デバイスがそのキャリブレーション開始フレームを送信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを受信することも含む。この方法は、そのＮＤＰフレームを受信した後に、第２のワイヤレス通信デバイスに確認応答フレームを送信することをさらに含む。また、この方法は、第２のワイヤレス通信デバイスがその確認応答フレームを受信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるキャリブレーション完了フレームを受信することも含む。一部の実施形態において、この方法は、そのＮＤＰフレームに基づいて、チャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック行列を算出すること、およびその算出されたＣＳＩフィードバック行列を含むＣＳＩフレームを第２のワイヤレス通信デバイスに送信することも含む。

本開示で説明される技術は、ハードウェアで、ソフトウェアで、ファームウェアで、または以上の任意の組合せで実施されることが可能である。ハードウェアで実施される場合、装置は、集積回路として、プロセッサとして、ディスクリートのロジックとして、または以上の任意の組合せとして実現されることが可能である。ソフトウェアで実施される場合、ソフトウェアは、マイクロプロセッサ、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）、またはディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などの１つまたは複数のプロセッサにおいて実行されることが可能である。これらの技術を実行するソフトウェアは、最初、コンピュータ可読媒体の中に格納され、プロセッサにロードされて、プロセッサにおいて実行されることが可能である。

したがって、本開示は、実行されると、プロセッサに、第１のワイヤレス通信デバイスから、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信させる命令を備えるコンピュータ可読記憶媒体も企図する。また、これらの命令は、プロセッサに、第２のワイヤレス通信デバイスがそのキャリブレーション開始フレームを受信した後に第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを、第１のワイヤレス通信デバイスにおいて受信することもさせる。これらの命令は、プロセッサに、その確認応答フレームを受信した後に、第１のワイヤレス通信デバイスから第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信することをさらにさせる。一部の実施形態において、これらの命令は、プロセッサに、その確認応答フレームに基づいて、第１のワイヤレス通信デバイスと第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することもさせる。

本開示の１つまたは複数の態様の詳細は、添付の図面、および後段の説明において示される。本開示において説明される技術の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、さらに特許請求の範囲から明白となろう。

ワイヤレス通信ネットワークの例を示すブロック図。ビーム形成キャリブレーションのために使用される例示的なフレーム系列を示すタイミングチャート。ビーム形成キャリブレーションのために使用される例示的なフレーム系列を示すタイミングチャート。ビーム形成キャリブレーションのために使用される例示的なフレーム系列を示すタイミングチャート。本開示と合致する例示的なビーム形成キャリブレーション技術を示す流れ図。本開示と合致する例示的なビーム形成キャリブレーション技術を示す流れ図。本開示と合致する例示的なビーム形成キャリブレーション技術を示す流れ図。ワイヤレス通信デバイスの例示的な構成要素を示すブロック図。

様々な図面における同様の参照符号は、同様の要素を示す。

一般に、本開示は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ−２００９補正において説明されるＭＩＭＯシステムなどのＭＩＭＯシステムにおいて実行されるチャネルキャリブレーション技術に関する。ＭＩＭＯシステムにおいて、送信機が、複数の送信アンテナによって複数のストリームを、或るチャネルを介して受信機に送信する。送信機における複数の（Ｔ）送信アンテナ、および受信機における複数の（Ｒ）受信アンテナによって形成されたＭＩＭＯチャネルは、関心対象の各副搬送波ｋまたは副搬送波の各グループに関するＲ×Ｔチャネル行列Ｈ_kによって特徴付けられることが可能である。チャネル行列Ｈ_kは、Ｈ_kの相関行列の固有値分解を実行することによって、以下のとおり対角化されることが可能である。

Ｒ_k＝Ｈ_k ^HＨ_k＝Ｖ_kΛ_kＶ_k ^H 式（１）
ただし、Ｒ_kは、Ｈ_kのＴ×Ｔ相関行列であり、Ｖ_kは、列がＲ_kの固有値であるＴ×Ｔユニタリ行列であり、Λ_kは、Ｒ_kの固有値のＴ×Ｔ対角行列であり、さらに「^H」は、共役転置を表す。

ユニタリ行列Ｖ_kは、特性Ｖ_k ^HＶ_k＝Ｉによって特徴付けられ、ただし、Ｉは、恒等行列である。ユニタリ行列の列は、互いに直交であり、さらに各列は、ユニットパワー（unit power）を有する。Ｖ_kは、ビーム形成行列とも呼ばれる。直交行列Λ_kは、対角線上に可能な０でない値を含み、それ以外のところには０を含む。Λ_kの対角要素は、Ｒ_kの固有モードのパワー利得を表す固有値である。

送信機（またはビームフォーマ、つまり、ビーム形成デバイス）は、以下のとおり、受信機（すなわち、被ビーム形成デバイス）にビーム形成のための空間処理を送信することが可能である。

ｚ_k＝Ｑ_kｘ_k 式（２）
ただし、ｘ_kは、副搬送波ｋ上で送信されるべきＴ個までのデータシンボルを有するベクトルであり、Ｑ_kは、Ｖ_kに基づいて導き出されることが可能な、副搬送波ｋに関するステアリング行列であり、ｚ_kは、副搬送波ｋ上のＴ個の送信アンテナに関するＴ個の出力シンボルを有するベクトルである。

式（２）におけるビーム形成は、送信機から受信機に送信されるビームを方向付ける、または形成する。有効なビーム形成のために、送信機は、送信機から受信機に至るＭＩＭＯチャネルの応答の正確な推定を有さなければならない。ＭＩＭＯチャネルに関するこの情報は、送信機から受信機に向けてビームを方向付ける空間処理を送信するための適切なステアリング行列を導き出すのに使用されることが可能である。

送信機におけるアンテナと受信機におけるアンテナの間の無線チャネルは、一般に、相反関係にあるものの、観察されるベースバンド−ベースバンドチャネルは、そのベースバンド−ベースバンドチャネルがデバイスの送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害を含む可能性があるために、相反関係にない可能性がある。例えば、通常、送信チェーンにおける最後の構成要素の１つである電力増幅器が、チャネルに影響を与える何らかの位相偏移をもたらす可能性がある。送信チェーンおよび受信チェーンの振幅特性および位相特性の様々な違いが、ベースバンドにおける観察される無線チャネルの相反関係を低下させる傾向があり、したがって、通信の全体的なパフォーマンスを低下させる傾向がある。本開示で説明されるチャネルキャリブレーション技術は、相反関係を復元するように、または少なくとも、送信チェーンと受信チェーンの間の違いを減らすように、したがって、送信機と受信機の間のデータ通信パフォーマンスを向上させるように使用されることが可能である。

本開示は、ワイヤレス通信チャネルの無線キャリブレーションのための技術を説明し、ただし、受信機または宛先デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスであり、ヌルデータパケット（ＮＤＰ）を送信することができない。ＮＤＰフレームは、ペイロードを全く伝送しないＰＨＹプロトコルデータ単位（ＰＰＤＵ）であり、このため、ＭＡＣプロトコルデータ単位（ＭＰＤＵ）を全く伝送せず、このことは、ＮＤＰが、送信機ＭＡＣアドレスも受信機ＭＡＣアドレスも含まないことを暗示する。代わりに、ＮＤＰフレームのアドレス指定が、ＭＰＤＵを伝送し、ＮＤＰ告示フィールドを１に設定する、付随するフレームの中に含められる。このフレームは、ＮＤＰ告示と呼ばれる。１つの空間−時間ストリームだけしか送信しないように構成されたデバイスの場合、単一の空間ストリームＮＤＰは、ＮＤＰの受信機によって適切に処理されるには短過ぎるため、ＮＤＰを送信することは、一般に、許されない。この制約は、一般に、単一空間−時間ストリームデバイスがＮＤＰを使用するキャリブレーション手順に参加することを除外し、このことは、ビーム形成デバイスがＮＤＰベースのキャリブレーション手順を使用する場合、これらのデバイスに暗黙のビーム形成の使用を事実上、禁止する。

本開示によれば、単一空間−時間ストリームデバイスがかかわるキャリブレーション手順は、ＮＤＰがサウンディングフレームとして使用されるのではなく、単一空間−時間ストリームデバイスから送信される確認応答（ＡＣＫ）フレームをサウンディングフレームとして使用する。アクセスポイントなどのビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスが、ビーム形成デバイスからのフレームの受信を、そのフレームに応答してＡＫＣフレームを送信することによって確認するように、単一空間−時間ストリームデバイスに送信されるフレームの中でＡｃｋポリシーを通常のＡｃｋに設定することによって、ＡＣＫフレームが単一空間−時間ストリームデバイスから送信されるようにすることが可能である。次に、ビーム形成デバイスが、ＡＣＫフレームの中に含められた情報（例えば、ロングトレーニングフィールド（ＬＴＦ））を使用して、ビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションすることが可能である。

ビーム形成デバイスにＡＣＫフレームを送信することに加えて、単一空間−時間ストリームデバイスは、ビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに送信されるＮＤＰに基づいて、そのチャネルを介する信号の伝搬を記述するチャネル状態情報（ＣＳＩ）行列を算出することも可能である。ＣＳＩ行列は、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに送信されることが可能であり、さらにビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションするのに使用されることも可能である。

図１は、ワイヤレス通信ネットワーク１００の例を示すブロック図である。図示されるとおり、ネットワーク１００は、アクセスポイント１１０と、複数の局１２０、１３０、１４０、１５０とを含む。アクセスポイント１１０は、インターネット、イントラネット、および／または他の任意の有線もしくは無線のネットワークなどのデータネットワーク１６０に通信するように結合されることが可能である。アクセスポイント１１０は、データネットワーク１６０を介して他のネットワーク、システム、またはデバイスと通信することが可能である。

局（ＳＴＡ）は、ワイヤレス媒体またはワイヤレスチャネルを介して別の局と通信することができ得るワイヤレス通信デバイスである。局は、端末装置、移動局、加入者ユニットなどと呼ばれることが可能であり、さらに端末装置、移動局、加入者ユニットなどの機能の一部、またはすべてを含むことが可能である。局の異なるタイプの例としては、携帯電話、携帯用デバイス、ワイヤレスデバイス、携帯用情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、ワイヤレスモデムなどが含まれる。アクセスポイント（ＡＰ）は、そのアクセスポイントに関連付けられた局にワイヤレス媒体を介してサービスへのアクセスを提供する特定のタイプの局である。アクセスポイントは、基地局、基地局トランシーバ（ＢＴＳ）などと呼ばれることも可能であり、さらに基地局、ＢＴＳなどの機能の一部、またはすべてを含むことが可能である。一般に、ワイヤレスネットワークは、任意の数のアクセスポイントと、任意の数の局とを含むことが可能である。各局は、任意の所与の時点で単一のアクセスポイントに関連付けられることが可能であるのに対して、アクセスポイントは、任意の所与の時点で複数の局に関連付けられることが可能である。

例示的なネットワークにおいて、アクセスポイント１１０は、複数の送信アンテナと、複数の受信アンテナとを有するＭＩＭＯ対応のワイヤレス通信デバイスを表す。アクセスポイント１１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎワイヤレスネットワーキング標準において説明されるＭＩＭＯベースの通信技術などの技術を使用して、ワイヤレス媒体を介して局１２０〜１５０と通信するように構成される。しかし、本開示で説明されるキャリブレーション技術は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準に限定されないことを理解されたい。

例示的なネットワーク１００において、局１２０、１３０はそれぞれ、複数のトランシーバを有し、さらに複数の空間−時間ストリームに対応可能である。また、局１２０、１３０は、ＮＤＰを送信することもでき、したがって、それぞれの局から送信されるサウンディングフレームとしてＮＤＰを利用するキャリブレーション手順に参加することが可能である。局１４０は、複数のトランシーバを有するが、この例では、複数の空間−時間ストリームを利用するように構成されない。このため、局１４０は、ＮＤＰを送信することを許されず、この局から送信されるサウンディングフレームとしてＮＤＰを利用するキャリブレーション手順に参加することができない。同様に、局１５０は、単一のトランシーバしか有さず、複数の空間−時間ストリームに対応可能ではない。したがって、局１５０もやはり、この局から送信されるサウンディングフレームとしてＮＤＰを利用するキャリブレーション手順に参加することができない。

アクセスポイント１１０、および局１２０〜１５０の１つまたは複数は、知られている技術に従って互いに関連付けられることが可能である。例えば、アクセスポイント１１０は、アクセスポイントによって形成されたネットワークにおける動作のためにプリアンブル、アクセスポイント識別子、およびパラメータのリストを伝送するビーコンを周期的に送信することが可能である。局１２０〜１５０がアクセスポイント１１０のカバレッジエリア内に存在するものと想定して、局１２０〜１５０は、そのビーコンを検出することが可能であり、さらに同期を実行することが可能であり、さらにアクセスポイント１１０に関連付けられることが可能である。局がアクセスポイントに関連付けられると、その局は、その局の能力（例えば、空間−時間ストリーム能力、ＮＤＰ送信能力など）をアクセスポイントに伝えることが可能である。この例において、局１２０、１３０がアクセスポイント１１０に関連付けられると、局１２０、１３０のそれぞれは、その局１２０、１３０が複数の空間−時間ストリームに対応可能であること、およびその局１２０、１３０がＮＤＰを送信することができ得ることを示すことが可能である。同様に、局１４０、１５０がアクセスポイント１１０に関連付けられると、局１４０、１５０のそれぞれは、その局１４０、１５０が複数の空間−時間ストリームに対応できないこと、およびその局１４０、１５０がＮＤＰを送信することがでないことを示すことが可能である。８０２．１１ｎ標準において、これら、およびその他のデバイス能力が、関連付け中に局からアクセスポイントに送信される関連付け要求フレームの中で伝えられることが可能である。

局１２０〜１５０の１つとアクセスポイント１１０の間の関連付けに続いて、アクセスポイント１１０は、前述したとおり、その局を相手にビーム形成された通信を実行することができる可能性がある。やはり関連付けに続いて、アクセスポイント１１０は、ビーム形成された通信のパフォーマンスを向上させるようにビーム形成キャリブレーションを実行することが可能である。複数空間−時間ストリームデバイス、例えば、局１２０、１３０のいずれかの場合、ビーム形成キャリブレーション手順は、局１２０、１３０のそれぞれの局から送信されるＮＤＰを利用することが可能である。単一空間−時間ストリームデバイス、例えば、局１４０、１５０のいずれかの場合、本明細書で説明されるビーム形成キャリブレーション技術の１つまたは複数が、アクセスポイント１１０から局１４０、１５０のそれぞれの局へのビーム形成された送信のパフォーマンスを向上させるのに利用されることが可能である。

図２Ａは、ビーム形成キャリブレーションのために使用される例示的なフレーム系列を示すタイミングチャートである。この例示的なフレーム系列において、ワイヤレス通信デバイス、例えば、アクセスポイント１１０が、単一空間−時間ストリームデバイスである局、例えば、局１４０、１５０のいずれかにキャリブレーション開始フレーム２０２を送信すると、無線キャリブレーション手順が開始される。前述したとおり、単一空間−時間ストリームデバイスは、一般に、ＮＤＰを送信するように構成されず、このため、単一空間−時間ストリームデバイスは、フレーム系列の一部として全くＮＤＰを送信することを要求されない。

無線ビーム形成キャリブレーション手順は、いくつもの状況においてビーム形成デバイスによって開始されることが可能である。例えば、ビーム形成デバイスは、ビーム形成デバイスと、被ビーム形成デバイス、例えば、局１４０、１５０のいずれかの間の新たに形成された関連付けに応答して、手順を開始することが可能である。別の例において、ビーム形成デバイスは、構成された時点で（例えば、一日中、半時間間隔で）、または（例えば、前のキャリブレーションサイクルから１時間後に）行われた前回のキャリブレーションの後に構成された期間で、キャリブレーションを実行することが可能である。さらに別の例において、ビーム形成デバイスは、そのデバイスのキャリブレーション障害が変化している可能性がある（例えば、チップの温度の検出された上昇のため、または通信パフォーマンスの低下に基づいてなど）と判定した後に、キャリブレーションを実行することが可能である。同様に、ビーム形成デバイスは、ビーム形成デバイスのキャリブレーションパラメータの可能な変化を示す他のイベントまたは出来事に応答して、キャリブレーションを開始することが可能である。他の実施形態において、被ビーム形成デバイスが、キャリブレーションが行われることを要求するメッセージをビーム形成デバイスに送信することが可能である。

キャリブレーション開始フレーム２０２は、様々な実施形態による、ＭＡＣヘッダの中で供給される１つまたは複数のパラメータを含むことが可能である。例えば、フレーム２０２は、通常のＡｃｋに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを含むことが可能であり、このことは、フレーム２０２を受信するデバイスが、ＳＩＦＳ時間とも呼ばれることが可能な短いフレーム間スペース（ＳＩＦＳ）期間の後、ＡＣＫフレームを戻すことをもたらす。また、フレーム２０２は、ＮＤＰ告知を示す高スループット制御（ＨＴ制御、またはＨＴＣ）フィールドを含むことも可能である。ＮＤＰ告知フィールドは、このフレームの後にＮＤＰが送信されることを受信側デバイスに告知する。ＮＤＰ告知フィールドは、ＮＤＰがＭＡＣヘッダを含まず、したがって、受信側の局が、さもなければ、そのＮＤＰが特定の送信側デバイスから送信されたことを認識しない、またはいずれのデバイスにＮＤＰが向けられているかを認識しない可能性があるため、使用される。

キャリブレーション開始フレーム２０２は、このフレームの中にチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック要求を含めることによって、単一空間−時間ストリームデバイスからチャネル状態情報（ＣＳＩ）を求める要求も含むことが可能である。ＣＳＩは、一般に、ビーム形成デバイスと被ビーム形成デバイスの間のチャネル特性などの、通信リンクの知られているチャネル特性を指し、信号劣化（例えば、散乱、フェージング、電力減衰など）の複合効果を表現することによって、そのチャネルを介して信号がどのように伝搬されるかを全般的に記述する。フレーム２０２は、単一空間−時間ストリームデバイスがサウンディングＰＰＤＵに応答するようにすることが可能なトレーニング要求（ＴＲＱ）をさらに含むことが可能である。キャリブレーション開始フレーム２０２の中などでＴＲＱを受信する単一空間−時間ストリームデバイスの場合、ＴＲＱは、サウンディングフレームとして使用され得る通常のフレームを送信する要求と解釈されることが可能である。

キャリブレーション開始フレーム２０２に応答して、単一空間−時間ストリームデバイスは、キャリブレーション開始フレーム２０２を受信してから短いフレーム間スペース（ＳＩＦＳ）時間の後に、確認応答（ＡＣＫ）フレーム２０４を送信する（Ａｃｋポリシーパラメータが通常のＡｃｋに設定されることによって導かれるとおり）。単一空間−時間ストリームデバイスから送信されたいずれのデータパケットも、チャネルを調べる目的で使用されることが可能であるため、フレームは、代替として、様々な実施形態において異なるタイプの適切なフレームであることが可能である。例えば、キャリブレーション開始フレーム２０２は、送信要求（ＲＴＳ）標識を含むことが可能であり、さらに確認応答フレーム２０４は、送信可（ＣＴＳ）タイプであることが可能である。別の例として、キャリブレーション開始フレーム２０２は、データタイプおよびサービス品質（ＱｏＳ）−ヌルサブタイプであることが可能であり、確認応答フレーム２０４は、制御タイプおよびＡＣＫサブタイプであることが可能である。

確認応答フレーム２０４を受信した後に、ビーム形成デバイスは、フレーム２０４の中に含まれる情報を使用して、デバイス間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することが可能である。例えば、確認応答フレーム２０４は、ビーム形成デバイスが、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るＭＩＭＯチャネルを推定することを許し、さらにビーム形成デバイスが、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害を補償する補正行列を算出することを許すロングトレーニングシンボルを有するプリアンブルを含むことが可能である。

単一空間−時間ストリームデバイスから送信される確認応答フレーム２０４に応答して、ビーム形成デバイスは、確認応答フレーム２０４を受信してからＳＩＦＳ時間の後に、ヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレーム２０６を単一空間−時間ストリームデバイスに送り返すことによって、キャリブレーション系列の第１の段階を完了することが可能である。前述したとおり、単一空間−時間ストリームデバイスは、キャリブレーション開始フレーム２０２内のＮＤＰ告知標識フィールドおよびアドレスフィールドに基づいて、そのＮＤＰがビーム形成デバイスから送信されたこと、およびそのＮＤＰが、その単一空間−時間ストリームデバイスに向けられていることを認識することが可能である。

ＮＤＰフレーム２０６は、単一空間−時間ストリームデバイスが、当技術分野で知られている手順に従ってキャリブレーションフィードバック行列を算出することを許すＬＴＦを含むことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列は、ビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定をもたらすことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列の算出は、タイムクリティカルではなく、このため、キャリブレーション系列の第２の段階は、タイミングチャートにおいて或る時間的隔たりで隔てられたものとして示される。

キャリブレーションフィードバック行列が単一空間−時間ストリームデバイスによって算出された後の何らかの時点で、キャリブレーションフィードバック行列は、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに送信されるチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレーム２０８の中に含められる。ＣＳＩフレーム２０８の中に含まれる情報は、ビーム形成デバイスによって、当技術分野で知られている技術に従ってビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションするのに使用されることも可能である。例えば、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るチャネルのローカル推定、およびビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を使用して、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害の影響を減らす補正行列を算出することが可能である。

ＣＳＩフレーム２０８を受信してからＳＩＦＳ時間の後、ビーム形成デバイスが、確認応答（ＡＣＫ）フレーム２１０を単一空間−時間ストリームデバイスに送信して、キャリブレーションフレーム系列を終える。

図２Ｂは、ビーム形成キャリブレーションのために使用される例示的なフレーム系列を示す別のタイミングチャートである。この例示的なフレーム系列において、ワイヤレス通信デバイス、例えば、アクセスポイント１１０が、単一空間−時間ストリームデバイスである局、例えば、局１４０、１５０のいずれかにキャリブレーション開始フレーム２２２を送信すると、無線キャリブレーション手順が開始される。

キャリブレーション開始フレーム２２２は、様々な実施形態によれば、ＭＡＣヘッダの中で提供される１つまたは複数のパラメータを含むことが可能である。例えば、フレーム２２２は、通常のＡｃｋに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、フレーム２２２を受信するデバイスが、短いフレーム間スペース（ＳＩＦＳ）期間の後、ＡＣＫフレームを戻すことをもたらす。また、フレーム２２２は、ＮＤＰ告知を示す高スループット制御（ＨＴ制御、またはＨＴＣ）を含むことも可能である。ＮＤＰ告知フィールドは、そのフレームの後にＮＤＰが送信されることを受信側デバイスに告知する。

キャリブレーション開始フレーム２２２に応答して、単一空間−時間ストリームデバイスは、キャリブレーション開始フレーム２２２を受信してから短いフレーム間スペース（ＳＩＦＳ）時間の後に、確認応答（ＡＣＫ）フレーム２２４を送信する（Ａｃｋポリシーパラメータが通常のＡｃｋに設定されることによって導かれるとおり）。フレーム２２４は、代替として、様々な実施形態において異なるタイプの適切なフレームであってもよい。例えば、キャリブレーション開始フレーム２２２は、送信要求（ＲＴＳ）標識を含むことが可能であり、さらに確認応答フレーム２２４は、送信可（ＣＴＳ）タイプであることが可能である。

単一空間−時間ストリームデバイスから送信される確認応答フレーム２２４を受信した後に、ビーム形成デバイスは、確認応答フレーム２２４を受信してからＳＩＦＳ時間の後、単一空間−時間ストリームデバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレーム２２６を送り返すことが可能である。前述したとおり、単一空間−時間ストリームデバイスは、キャリブレーション開始フレーム２２２内のＮＤＰ告知フィールドおよびアドレスフィールドに基づいて、そのＮＤＰがビーム形成デバイスから送信されたこと、およびそのＮＤＰが、その単一空間−時間ストリームデバイスに向けられていることを認識することが可能である。ＮＤＰフレーム２２６は、単一空間−時間ストリームデバイスが、当技術分野で知られている手順に従ってキャリブレーションフィードバック行列を算出することを許すＬＴＦを含むことも可能である。キャリブレーションフィードバック行列は、ビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を含むことが可能である。

ＮＤＰフレーム２２６に応答して、単一空間−時間ストリームデバイスは、ＮＤＰフレーム２２６を受信してからＳＩＦＳ時間の後に、第２の確認応答フレーム２２８を送信する。ビーム形成デバイスは、フレーム２２８の中に含まれる情報を使用して、デバイス間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することが可能である。例えば、確認応答フレーム２２８は、ビーム形成デバイスが、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るＭＩＭＯチャネルを推定することを許し、さらにビーム形成デバイスが、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害を補償する補正行列を算出することを許すことが可能であるロングトレーニングシンボルを含むことが可能である。

第２の確認応答フレーム２２８の受信からＳＩＦＳ時間の後、ビーム形成デバイスは、キャリブレーション完了フレーム２３０を単一空間−時間ストリームデバイスに送信することが可能である。キャリブレーション完了フレーム２３０は、通常のＡｃｋに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、単一空間−時間ストリームが、ＳＩＦＳ期間の後にＡＣＫフレームを戻すことをもたらす。このことが、第３の確認応答フレーム２３２としてタイミングチャートに示される。また、キャリブレーション完了フレーム２３０は、このフレームの中にチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック要求を含めることによって、単一空間−時間ストリームデバイスからＣＳＩを求める要求を含むことも可能である。

キャリブレーションフィードバック行列が単一空間−時間ストリームデバイスによって（ＮＤＰフレーム２２６に基づいて）算出された後の何らかの時点で、単一空間−時間ストリームデバイスは、そのキャリブレーションフィードバック行列をＣＳＩフレーム２３４の中でビーム形成デバイスに送り返すことが可能である。ＣＳＩフレーム２３４の中に含まれる情報は、ビーム形成デバイスによって、当技術分野で知られている技術に従ってビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションするのに使用されることも可能である。例えば、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るチャネルのローカル推定、およびビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を使用して、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害の影響を減らす補正行列を算出することが可能である。

ＣＳＩフレーム２３４を受信してからＳＩＦＳ時間の後、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスに確認応答フレーム２３６を送信して、キャリブレーションフレーム系列を終える。

図２Ｃは、ビーム形成キャリブレーションのために使用される例示的なフレーム系列を示す別のタイミングチャートである。この例示的なフレーム系列において、ワイヤレス通信デバイス、例えば、アクセスポイント１１０が、単一空間−時間ストリームデバイスである局、例えば、局１４０、１５０のいずれかにキャリブレーション開始フレーム２４２を送信すると、無線キャリブレーション手順が開始される。

キャリブレーション開始フレーム２４２は、様々な実施形態による、ＭＡＣヘッダの中で供給される１つまたは複数のパラメータを含むことが可能である。例えば、フレーム２４２は、Ａｃｋなしに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、単一空間−時間ストリームデバイスが、キャリブレーション開始フレーム２４２に応答して確認応答フレームを送信しないことを要求する。また、フレーム２４２は、ＮＤＰ告知を示す高スループット制御（ＨＴ制御、またはＨＴＣ）フィールドを含むことも可能である。ＮＤＰ告知フィールドは、そのフレームの後にＮＤＰが送信されることを単一空間−時間ストリームデバイスに告知する。

確認応答を待つことなしに（フレーム２４２内のＡｃｋポリシーは、Ａｃｋなしに設定されていたので）、ビーム形成デバイスは、キャリブレーション開始フレーム２４２を送信してから短いフレーム間スペース（ＳＩＦＳ）時間の後に、単一空間−時間ストリームデバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレーム２４６を送信することが可能である。前述したとおり、単一空間−時間ストリームデバイスは、キャリブレーション開始フレーム２４２内のＮＤＰ告知フィールドおよびアドレスフィールドに基づいて、そのＮＤＰがビーム形成デバイスから送信されたこと、およびそのＮＤＰが、その単一空間−時間ストリームデバイスに向けられていることを認識することが可能である。ＮＤＰフレーム２４６は、単一空間−時間ストリームデバイスが、当技術分野で知られている手順に従ってキャリブレーションフィードバック行列を算出することを許すＬＴＦを含むことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列は、ビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を含むことが可能である。

ＮＤＰフレーム２４６に応答して、単一空間−時間ストリームデバイスは、ＮＤＰフレーム２４６を受信してからＳＩＦＳ時間の後に、確認応答フレーム２４８を送信する。ビーム形成デバイスは、フレーム２４８の中に含まれる情報を使用して、デバイス間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することが可能である。例えば、確認応答フレーム２４８は、ビーム形成デバイスが、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るＭＩＭＯチャネルを推定することを許し、さらにビーム形成デバイスが、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害を補償する補正行列を算出することを許すことが可能であるロングトレーニングシンボルを含むことが可能である。

確認応答フレーム２４８の受信からＳＩＦＳ時間の後、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスにキャリブレーション完了フレーム２５０を送信することが可能である。キャリブレーション完了フレーム２５０は、通常のＡｃｋに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、単一空間−時間ストリームデバイスが、ＳＩＦＳ期間の後にＡＣＫフレームを戻すことをもたらす。このことが、第２の確認応答フレーム２５２としてタイミングチャートに示される。また、キャリブレーション完了フレーム２５０は、このフレームの中にチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック要求を含めることによって、単一空間−時間ストリームデバイスからＣＳＩを求める要求を含むことも可能である。

キャリブレーションフィードバック行列が単一空間−時間ストリームデバイスによって（ＮＤＰフレーム２４６に基づいて）算出された後の何らかの時点で、単一空間−時間ストリームデバイスは、そのキャリブレーションフィードバック行列をチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレーム２５４の中でビーム形成デバイスに送り返すことが可能である。ＣＳＩフレーム２５４の中に含まれる情報は、ビーム形成デバイスによって、当技術分野で知られている技術に従ってビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションするのに使用されることも可能である。例えば、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るチャネルのローカル推定、およびビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を使用して、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害の影響を減らす補正行列を算出することが可能である。

ＣＳＩフレーム２５４を受信してからＳＩＦＳ時間の後、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスに確認応答フレーム２５６を送信して、キャリブレーションフレーム系列を終える。

図２Ａ〜図２Ｃに示されるフレーム系列におけるタイミング間隔は、パケット交換の合間のＳＩＦＳ期間であるものとして説明されており、このことは、８０２．１１ｎ標準と合致する。しかし、他の実施形態では、異なるタイミング間隔が、前述したキャリブレーション系列において代替として利用されてもよいことを理解されたい。

図３は、例示的なビーム形成キャリブレーション技術を示す流れ図である。この流れ図に示されるアクションは、例えば、ワイヤレス通信ネットワーク１００において実行されることが可能であり、提示を明瞭にするため、以下の説明は、ネットワーク１００を、この技術を説明するための例の基礎として用いる。例えば、この手順において示されるアクションは、ビーム形成デバイス、例えば、アクセスポイント１１０によって実施されることが可能である。しかし、例示的なビーム形成キャリブレーション技術は、代替として、別のワイヤレス通信ネットワーク、またはネットワークの組合せにおいて実行されてもよく、さらにこの技術は、他のデバイス、またはデバイスの組合せによって実行されてもよい。

例示的なビーム形成キャリブレーション技術は、ビーム形成デバイスが単一空間−時間ストリームデバイスにキャリブレーション開始を送信すると、始まる（３１０）。この例では、単一空間−時間ストリームデバイスは、被ビーム形成デバイスである。このキャリブレーション技術は、いくつもの状況においてビーム形成デバイスによって開始されることが可能である。例えば、ビーム形成デバイス、例えば、アクセスポイント１１０が、このデバイスと被ビーム形成デバイス、例えば、局１４０、１５０のいずれかの間の新たに形成された関連付けに応答して、キャリブレーションを実行することが可能である。別の例において、ビーム形成デバイスは、構成された時点で（例えば、一日中、半時間間隔で）、または（例えば、前のキャリブレーションサイクルから１時間後に）行われた前回のキャリブレーションの後に構成された期間で、キャリブレーションを実行することが可能である。さらに別の例において、ビーム形成デバイスは、そのデバイスのキャリブレーション障害が変化している可能性がある（例えば、チップの温度の検出された上昇のため、または通信パフォーマンスの低下に基づいてなど）と判定した後に、キャリブレーションを実行することが可能である。同様に、ビーム形成デバイスは、ビーム形成デバイスのキャリブレーションパラメータの可能な変化を示す他のイベントまたは出来事に応答して、キャリブレーションを開始することが可能である。他の実施形態において、被ビーム形成デバイスが、キャリブレーションが行われることを要求するメッセージをビーム形成デバイスに送信することが可能である。

キャリブレーション開始は、様々な実施形態による、キャリブレーション開始フレームのＭＡＣヘッダの中で供給される１つまたは複数のパラメータを含むことが可能である。例えば、キャリブレーション開始フレームは、通常のＡｃｋに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、キャリブレーション開始フレームを受信したデバイスが、短いフレーム間スペース（ＳＩＦＳ）期間の後、ＡＣＫフレームを戻すことをもたらす。また、キャリブレーション開始フレームは、ＮＤＰ告知を示すことも可能であり、このことは、このフレームの後にＮＤＰが送信されることを受信側デバイスに告知する。また、キャリブレーション開始フレームは、このフレームの中にチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック要求を含めることによって、単一空間−時間ストリームデバイスからＣＳＩを求める要求を含むことも可能である。キャリブレーション開始フレームは、単一空間−時間ストリームデバイスがサウンディングＰＰＤＵで応答することをもたらすことが可能なトレーニング要求（ＴＲＱ）をさらに含むことが可能である。

キャリブレーション開始を受信してから短い時間、例えば、ＳＩＦＳ時間の後、被ビーム形成デバイスは、ビーム形成デバイスによって受信される確認応答を送信する（３２０）。この確認応答は、キャリブレーション開始の中の情報（例えば、Ａｃｋポリシーパラメータが通常のＡｃｋに設定されていること）に基づいて誘起されることが可能である。この確認応答の中の或る情報（例えば、ロングトレーニングシンボル）は、ビーム形成デバイスが、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るＭＩＭＯチャネルを推定することを許すことが可能である。

確認応答を受信した後に、ビーム形成デバイスは、空（ヌル）のデータパケットを単一空間−時間ストリームデバイスに送り返す（３３０）。前述したとおり、単一空間−時間ストリームデバイスは、キャリブレーション開始フレーム内のＮＤＰ告知フィールドに基づいて、そのＮＤＰがビーム形成デバイスから送信されたこと、およびそのＮＤＰが、その単一空間−時間ストリームデバイスに向けられていることを認識することが可能である。ＮＤＰは、単一空間−時間ストリームデバイスが、当技術分野で知られている手順に従ってキャリブレーションフィードバック行列を算出することを許すロングトレーニングフィールド（ＬＴＦ）を含む。キャリブレーションフィードバック行列は、ビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を含むことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列が単一空間−時間ストリームデバイスによって算出された後の何らかの時点で、キャリブレーションフィードバック行列は、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに送信されることが可能である。

確認応答の中の情報に基づいて、ビーム形成デバイスが、デバイス間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行する（３４０）。例えば、確認応答の中に含められたＬＴＦが、ビーム形成デバイスが、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害を補償する補正行列を算出することを許すことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列の中に含まれる情報は、ビーム形成デバイスによって、ビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションするのに使用されることも可能である。例えば、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るチャネルのローカル推定、およびビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を使用して、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害の影響を減らす補正行列を算出することが可能である。

図４は、例示的なビーム形成キャリブレーション技術を示す別の流れ図である。この流れ図に示されるアクションは、例えば、ワイヤレス通信ネットワーク１００において実行されることが可能であり、提示を明瞭にするため、以下の説明は、ネットワーク１００を、この技術を説明するための例の基礎として用いる。例えば、この手順において示されるアクションは、ビーム形成デバイス、例えば、アクセスポイント１１０によって実施されることが可能である。しかし、例示的なビーム形成キャリブレーション技術は、代替として、別のワイヤレス通信ネットワーク、またはネットワークの組合せにおいて実行されてもよく、さらにこの技術は、他のデバイス、またはデバイスの組合せによって実行されてもよい。

例示的なビーム形成キャリブレーション技術は、ビーム形成デバイスが単一空間−時間ストリームデバイスにキャリブレーション開始を送信すると、始まる（４１０）。このキャリブレーション技術は、前述したとおり、いくつもの状況においてビーム形成デバイスによって開始されることが可能である。他の実施形態では、被ビーム形成デバイスが、キャリブレーションが行われることを要求するメッセージをビーム形成デバイスに送信することが可能である。

キャリブレーション開始は、様々な実施形態による、キャリブレーション開始フレームのＭＡＣヘッダの中で供給される１つまたは複数のパラメータを含むことが可能である。例えば、キャリブレーション開始フレームは、通常のＡｃｋに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、キャリブレーション開始フレームを受信したデバイスが、短いフレーム間スペース（ＳＩＦＳ）期間の後、ＡＣＫフレームを戻すことをもたらす。また、キャリブレーション開始フレームは、ＮＤＰ告知を示すことも可能であり、このことは、このフレームの後にＮＤＰが送信されることを受信側デバイスに告知する。

キャリブレーション開始を受信してから短い時間、例えば、ＳＩＦＳ時間の後、被ビーム形成デバイスは、ビーム形成デバイスによって受信される確認応答を送信する（４２０）。この確認応答は、キャリブレーション開始の中の情報（例えば、Ａｃｋポリシーパラメータが通常のＡｃｋに設定されていること）に基づいて誘起されることが可能である。この確認応答の中の或る情報（例えば、ロングトレーニングシンボル）は、ビーム形成デバイスが、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るＭＩＭＯチャネルを推定することを許すことが可能である。

確認応答を受信した後に、ビーム形成デバイスは、ヌルのデータパケットを単一空間−時間ストリームデバイスに送信する（４３０）。前述したとおり、単一空間−時間ストリームデバイスは、キャリブレーション開始フレーム内のＮＤＰ告知フィールドおよびアドレスフィールドに基づいて、そのＮＤＰがビーム形成デバイスから送信されたこと、およびそのＮＤＰが、その単一空間−時間ストリームデバイスに向けられていることを認識することが可能である。ＮＤＰは、単一空間−時間ストリームデバイスが、当技術分野で知られている手順に従ってキャリブレーションフィードバック行列を算出することを許すロングトレーニングフィールド（ＬＴＦ）を含む。キャリブレーションフィードバック行列は、ビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を含むことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列が単一空間−時間ストリームデバイスによって算出された後の何らかの時点で、キャリブレーションフィードバック行列は、単一空間−時間ストリームからビーム形成デバイスに送信されることが可能である。

ＮＤＰに応答して、単一空間−時間ストリームデバイスは、ビーム形成デバイスによって受信される第２の確認応答を送信する（４４０）。第２の確認応答の中の或る情報（例えば、ロングトレーニングシンボル）は、ビーム形成デバイスが、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るＭＩＭＯチャネルを推定することを許すことが可能である。

また、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスにキャリブレーション完了メッセージも送信する（４５０）。キャリブレーション完了メッセージは、通常のＡｃｋに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、単一空間−時間ストリームデバイスが、ＳＩＦＳ期間の後、ＡＣＫフレームを戻すことをもたらす。また、キャリブレーション完了メッセージは、キャリブレーション完了メッセージの中にチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック要求を含めることによって、単一空間−時間ストリームデバイスからＣＳＩを求める要求を含むことも可能である。単一空間−時間ストリームデバイスによって算出されたキャリブレーションフィードバック行列は、ＣＳＩフィードバック要求に応答して単一空間−時間ストリームデバイスから送信されるＣＳＩフィードバックの中に含められることが可能である。

第２の確認応答の中の情報に基づいて、ビーム形成デバイスが、デバイス間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行する（４６０）。例えば、第２の確認応答の中に含められたＬＴＦが、ビーム形成デバイスが、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害を補償する補正行列を算出することを許すことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列の中に含まれる情報は、ビーム形成デバイスによって、ビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションするのに使用されることも可能である。例えば、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るチャネルのローカル推定、およびビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を使用して、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害の影響を減らす補正行列を算出することが可能である。

図５は、例示的なビーム形成キャリブレーション技術を示す別の流れ図である。この流れ図に示されるアクションは、例えば、ワイヤレス通信ネットワーク１００において実行されることが可能であり、提示を明瞭にするため、以下の説明は、ネットワーク１００を、この技術を説明するための例の基礎として用いる。例えば、この手順において示されるアクションは、ビーム形成デバイス、例えば、アクセスポイント１１０によって実施されることが可能である。しかし、例示的なビーム形成キャリブレーション技術は、代替として、別のワイヤレス通信ネットワーク、またはネットワークの組合せにおいて実行されてもよく、さらにこの技術は、他のデバイス、またはデバイスの組合せによって実行されてもよい。

この例示的なビーム形成キャリブレーション技術は、ビーム形成デバイスが、単一空間−時間ストリームデバイスにキャリブレーション開始を送信すると、始まる（５１０）。このキャリブレーション技術は、前述したとおり、いくつもの状況においてビーム形成デバイスによって開始されることが可能である。他の実施形態では、被ビーム形成デバイスが、キャリブレーションが行われることを要求するメッセージをビーム形成デバイスに送信することが可能である。

キャリブレーション開始は、様々な実施形態による、キャリブレーション開始フレームのＭＡＣヘッダの中で供給される１つまたは複数のパラメータを含むことが可能である。例えば、キャリブレーション開始フレームは、Ａｃｋなしに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、単一空間−時間ストリームデバイスが、キャリブレーション開始に応答して確認応答フレームを送信しないことを要求する。また、キャリブレーション開始フレームは、ＮＤＰ告知を示すことも可能であり、このことは、このフレームの後にＮＤＰが送信されることを受信側デバイスに告知する。

キャリブレーション開始を送信した後に、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスにヌルのデータパケットを送信する（５２０）。前述したとおり、単一空間−時間ストリームデバイスは、キャリブレーション開始フレーム内のＮＤＰ告知フィールドおよびアドレスフィールドに基づいて、そのＮＤＰがビーム形成デバイスから送信されたこと、およびそのＮＤＰが、その単一空間−時間ストリームデバイスに向けられていることを認識することが可能である。ＮＤＰは、単一空間−時間ストリームデバイスが、当技術分野で知られている手順に従ってキャリブレーションフィードバック行列を算出することを許すロングトレーニングフィールド（ＬＴＦ）を含む。キャリブレーションフィードバック行列は、ビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を含むことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列が単一空間−時間ストリームデバイスによって算出された後の何らかの時点で、キャリブレーションフィードバック行列は、ＣＳＩフィードバック要求に応答してなど、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに送信されることが可能である。

ＮＤＰに応答して、単一空間−時間ストリームデバイスが、ビーム形成デバイスによって受信される確認応答を送信する（５３０）。この確認応答の中の或る情報（例えば、ロングトレーニングシンボル）は、ビーム形成デバイスが、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るＭＩＭＯチャネルを推定することを許すことが可能である。

ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスにキャリブレーション完了メッセージも送信する（５４０）。キャリブレーション完了メッセージは、通常のＡｃｋに設定されたＡｃｋポリシーパラメータを示すことが可能であり、このことは、単一空間−時間ストリームデバイスが、短いフレーム間スペース（ＳＩＦＳ）期間の後、ＡＣＫフレームを戻すことをもたらす。また、キャリブレーション完了メッセージは、そのフレームの中にチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック要求を含めることによって、単一空間−時間ストリームデバイスからＣＳＩを求める要求を含むことも可能である。単一空間−時間ストリームデバイスによって算出されたキャリブレーションフィードバック行列は、ＣＳＩフィードバックの中に含められることが可能である。

確認応答の中の情報に基づいて、ビーム形成デバイスが、デバイス間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行する（５５０）。例えば、確認応答の中に含められたＬＴＦが、ビーム形成デバイスが、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害を補償する補正行列を算出することを許すことが可能である。キャリブレーションフィードバック行列の中に含まれる情報は、ビーム形成デバイスによって、ビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションするのに使用されることも可能である。例えば、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るチャネルのローカル推定、およびビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を使用して、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害の影響を減らす補正行列を算出することが可能である。

図６は、本明細書で説明される無線キャリブレーション技術を実行するのに使用されることが可能である、アクセスポイント６０５または局６１０などのワイヤレス通信デバイスの例示的な構成要素を示すブロック図である。アクセスポイント６０５および局６１０はそれぞれ、プロセッサ６２０と、メモリ６３０と、ストレージデバイス６４０と、キャリブレーションモジュール６５０と、タイミングモジュール６６０と、デバイス監視モジュール６７０と、送信機６８０と、受信機６９０とを含むことが可能である。一部の実施形態では、アクセスポイント６０５および／または局６１０は、これらの構成要素のうち任意の構成要素を複数（例えば、複数のプロセッサ、複数の送信機、または複数の受信機など）有することが可能である。例えば、アクセスポイント６０５が、ＭＩＭＯベースの通信のために使用されることが可能な複数の送信機６８０と、複数の受信機６９０とを有する。一部の実施形態では、これらの様々な構成要素の１つまたは複数が組み合わされて、単一の構成要素（例えば、送信機６８０と受信機６９０をともに含むトランシーバ）にされてもよく、あるいは１つの構成要素の機能が、複数の構成要素にわたって分離されてもよい。また、アクセスポイント６０５および／または局６１０は、この例に示される構成要素と比べて、より多い、より少ない、または異なる構成要素を含むことも可能である。

プロセッサ６２０は、アクセスポイント６０５または局６１０によって実行されるように命令を処理するのに使用されることが可能である。プロセッサ６２０は、シングルスレッドプロセッサであってもよく、あるいは様々な命令を同時に並行に処理するように構成されたマルチスレッドプロセッサであってもよい。プロセッサ６２０は、メモリ６３０の中に格納された命令、またはストレージデバイス６４０上に格納された命令を処理することができることが可能である。一例において、プロセッサ６２０は、本明細書で説明されるキャリブレーション技術を実行する命令を処理するように構成されることが可能である。

一部の実施形態において、メモリ６３０は、プロセッサ６２０によって実行されるようにプログラム命令を格納するのに使用されることが可能である。他の例では、メモリ６３０は、プログラム実行中に情報を一時的に格納するようにアクセスポイント６０５または局６１０の上で実行されているソフトウェアまたはアプリケーションによって使用されることが可能である。例えば、メモリ６３０は、算出されたキャリブレーション行列（例えば、ビーム形成デバイスとそれぞれの被ビーム形成デバイスの間のすべてのキャリブレーションされたチャネルに関するキャリブレーション行列）を格納して、それらの行列が、取り出されて、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害の影響を減らすようにビーム形成デバイスとそれぞれの被ビーム形成デバイスの間の通信に適用され得るようにすることが可能である。

ストレージデバイス６４０は、コンピュータ可読記憶媒体として説明されることが可能であり、メモリ６３０と比べて、より多い量の情報を格納するように構成されることが可能である。ストレージデバイス６４０は、情報の長期格納のためにさらに構成されることが可能である。例えば、ストレージデバイス６４０は、本明細書で説明されるキャリブレーション技術と関係するキャリブレーションパラメータ（例えば、キャリブレーションタイムアウトの長さ、チップ温度範囲限度など）を格納することが可能である。

キャリブレーションモジュール６５０は、例えば、被ビーム形成デバイスのタイプを特定し、さらに実行されるべきキャリブレーション手順のタイプを特定するのに使用されることが可能である。例えば、キャリブレーションモジュール６５０が、被ビーム形成デバイスが単一空間−時間ストリームデバイスであることを特定した（例えば、関連付け中に送信されたデバイス能力に基づいて）場合、ビーム形成デバイスは、本明細書で説明されるキャリブレーション技術を利用して、ビーム形成デバイスと被ビーム形成デバイスの間のワイヤレス通信チャネルをキャリブレーションすることができ得る。同様に、キャリブレーションモジュール６５０が、被ビーム形成デバイスが複数空間−時間ストリームに対応可能であると判定した場合、ビーム形成デバイスは、被ビーム形成デバイスから送信されているＮＤＰを利用するキャリブレーション手順を代わりに使用することが可能である。他の実施形態において、キャリブレーションモジュール６５０は、被ビーム形成デバイスが複数空間−時間ストリームに対応可能である場合でさえ、本明細書で説明されるキャリブレーション技術を選択的に使用して、ビーム形成デバイスと被ビーム形成デバイスの間のワイヤレスチャネルをキャリブレーションすることが可能である。

また、キャリブレーションモジュール６５０は、ビーム形成デバイスと被ビーム形成デバイスの間のワイヤレス通信チャネルをキャリブレーションするのに使用されることも可能である。例えば、キャリブレーションモジュール６５０は、被ビーム形成デバイスから送信されるフレーム（例えば、確認応答フレーム）の中に含まれる情報（例えば、ロングトレーニングシンボル）を使用して、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るＭＩＭＯチャネルを推定し、さらに送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害を補償する補正行列を算出することが可能である。また、キャリブレーションモジュール６５０は、単一空間−時間ストリームデバイスから送信されるキャリブレーションフィードバック行列（例えば、ＣＳＩフレーム）の中に含められた情報を使用して、ビーム形成デバイスと単一空間−時間ストリームデバイスの間のチャネルをキャリブレーションすることも可能である。例えば、ビーム形成デバイスは、単一空間−時間ストリームデバイスからビーム形成デバイスに至るチャネルのローカル推定、およびビーム形成デバイスから単一空間−時間ストリームデバイスに至るチャネルの量子化された推定を使用して、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害の影響を減らす補正行列を算出することが可能である。

タイミングモジュール６６０は、アクセスポイント６０５におけるローカル時間、および局６１０におけるローカル時間を監視するのに使用されることが可能である。また、タイミングモジュール６６０は、アクセスポイント６０５および局６１０によって実行されるべきいくつかのタスクをトリガするのに使用され得る１つまたは複数のタイマを含むことも可能である。例えば、タイミングモジュール６６０は、本明細書で説明されるキャリブレーション技術の開始をトリガするのに使用されることが可能である。一部の実施形態において、ビーム形成デバイス、例えば、アクセスポイント６０５は、構成された時点で（例えば、一日中、半時間間隔で）、または（例えば、前のキャリブレーションサイクルから１時間後に）行われた前回のキャリブレーションの後に構成された期間で、キャリブレーションを実行することが可能である。

デバイス監視モジュール６７０は、アクセスポイント６０５または局６１０と関係する様々な条件またはパラメータを識別するのに使用されることが可能である。これらの条件またはパラメータの１つまたは複数、あるいはこれらの条件またはパラメータの組合せが、本明細書で説明されるキャリブレーション技術の開始をトリガするのに使用されることが可能である。例えば、デバイス監視モジュール６７０が、チップ温度を経時的に観察することが可能である。デバイス監視モジュール６７０が、前回にビーム形成キャリブレーションが行われて以来、チップ温度が或る量だけ（例えば、華氏０．５度）上昇したと判定した場合、デバイス監視モジュール６７０は、キャリブレーション手順をトリガすることが可能である。同様に、デバイス監視モジュール６７０は、デバイスと関連する１つまたは複数の局の間の通信パフォーマンスを記録し、監視することが可能である。モジュール６７０が、パフォーマンスの或るレベルの低下（例えば、スループットの１０％低下）を識別した場合、デバイス監視モジュール６７０は、被ビーム形成デバイスの１つまたは複数に対してキャリブレーション手順をトリガすることが可能である。さらに、デバイス監視モジュール６７０は、送信チェーンおよび受信チェーンにおける障害が変化したという徴候がないか他のシステム構成要素またはシステムメトリックを監視して、変化している場合、本明細書で説明される技術によるキャリブレーション手順をトリガすることが可能である。

前述したとおり、各デバイスは、１つまたは複数の送信機６８０を含むことが可能である。本開示によれば、アクセスポイント６０５などのビーム形成デバイスは、デバイスがビーム形成されたメッセージを別のデバイスに送信することができ得るように、少なくとも２つの送信機６８０を含む。送信機６８０は、別の局にデータフレームを送信するのに使用されることが可能である。例えば、ビーム形成デバイスの送信機６８０は、１つまたは複数のキャリブレーション開始フレーム、ヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレーム、確認応答フレーム、キャリブレーション完了フレーム、および／またはその他のデータパケットを送信するように構成されることが可能である。同様に、局６１０などの被ビーム形成デバイスは、１つまたは複数の確認応答フレーム、ＣＳＩフレーム、および／またはその他のデータパケットを別の局に送信するように構成され得る単一の送信機６８０だけしか含まないことが可能である。

また、各デバイスは、１つまたは複数の受信機６９０を含むことも可能である。受信機６９０は、別の局からデータフレームを受信するのに使用されることが可能である。例えば、受信機６９０は、１つまたは複数のキャリブレーション開始フレーム、ヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレーム、確認応答フレーム、キャリブレーション完了フレーム、ＣＳＩフレーム、および／またはその他のデータパケットを受信するように構成されることが可能である。

本開示の技術は、ワイヤレスハンドセット、および集積回路（ＩＣ）、またはＩＣのセット（例えば、チップセット）を含め、多種多様なデバイスまたは装置として実現されることが可能である。いずれの構成要素、モジュール、またはユニットも、機能上の態様を強調するように与えられており、異なるハードウェアユニットなどによる実現を必ずしも要求しない。

したがって、本明細書で説明される技術は、ハードウェアとして、ソフトウェアとして、ファームウェアとして、または以上の組合せとして実施されることが可能である。モジュールまたは構成要素として説明されるいずれのフィーチャも、集積論理回路において一緒に実施されても、ディスクリートであるが、相互運用可能な複数の論理デバイスとして別々に実施されてもよい。ソフトウェアとして実施される場合、これらの技術は、実行されると、前述した方法の１つまたは複数を実行する命令を備えるコンピュータ可読媒体によって少なくとも部分的に実現されることが可能である。このコンピュータ可読データ記憶媒体は、実装材料を含むことが可能なコンピュータプログラム製品の一部を形成することが可能である。コンピュータ可読媒体は、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）などのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、磁気データ記憶媒体もしくは光データ記憶媒体などを備えることが可能である。これらの技術は、さらに、または代替として、命令またはデータ構造の形態でコードを伝送する、または通信し、さらにコンピュータによってアクセスされ、読み取られ、さらに／または実行されることが可能なコンピュータ可読通信媒体によって少なくとも部分的に実現されることが可能である。

コードは、１つまたは複数のディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブル論理アレイ（ＦＰＧＡ）、または他の均等の一体型の論理回路もしくはディスクリートの論理回路などの１つまたは複数のプロセッサによって実行されることが可能である。したがって、本明細書で使用される「プロセッサ」という用語は、本明細書で説明される技術の実施に適した前述の構造のいずれか、または他の任意の構造を指すことが可能である。さらに、一部の態様において、本明細書で説明される機能は、専用のソフトウェアモジュール内、またはハードウェアモジュール内で提供されることが可能である。また、これらの技術は、１つまたは複数の回路または論理要素において完全に実施されることも可能である。

本開示の様々な態様を説明してきた。これら、およびその他の態様は、添付の特許請求の範囲に含まれる。

Claims

第１のワイヤレス通信デバイスから、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信することと、
前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記キャリブレーション開始フレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信することと、
前記確認応答フレームを受信した後に、前記第１のワイヤレス通信デバイスから前記第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信することとを備える方法。
前記確認応答フレームに基づいて、前記第１のワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することをさらに備える請求項１に記載の方法。
前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信することをさらに備え、前記ワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項２に記載の方法。
前記ＣＳＩフレームは、前記ＮＤＰフレームに基づいて前記第２のワイヤレス通信デバイスによって算出されたＣＳＩフィードバック行列を備える請求項３に記載の方法。
前記キャリブレーション開始フレームは、確認応答を求める要求と、ＮＤＰ告知と、チャネル状態情報（ＣＳＩ）を求める要求とを備える請求項１に記載の方法。
前記キャリブレーション開始フレームは、トレーニング要求（ＴＲＱ）をさらに備える請求項５に記載の方法。
前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記ＮＤＰフレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される第２の確認応答フレームを受信し、さらに前記第２の確認応答フレームを受信した後に、前記第１のワイヤレス通信デバイスから前記第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション完了フレームを送信することをさらに備える請求項１に記載の方法。
前記第２の確認応答フレームに基づいて、前記第１のワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することをさらに備える請求項７に記載の方法。
前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信することをさらに備え、前記ワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項８に記載の方法。
前記ＣＳＩフレームは、前記ＮＤＰフレームに基づいて前記第２のワイヤレス通信デバイスによって算出されたＣＳＩフィードバック行列を備える請求項９に記載の方法。
前記キャリブレーション開始フレームは、確認応答を求める要求と、ＮＤＰ告知とを備える請求項７に記載の方法。
前記キャリブレーション完了フレームは、チャネル状態情報（ＣＳＩ）を求める要求を備える請求項７に記載の方法。
ワイヤレス通信媒体を介して、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション開始フレームを送信するように構成されたワイヤレス送信機と、
前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記キャリブレーション開始フレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信するように構成されたワイヤレス受信機とを備えるワイヤレス通信デバイスであって、
前記ワイヤレス送信機は、前記確認応答フレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信するようにさらに構成されるワイヤレス通信デバイス。
前記確認応答フレームに基づいて、前記ワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行するように構成されたキャリブレーションモジュールをさらに備える請求項１３に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記ワイヤレス受信機は、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信するようにさらに構成され、さらに前記ビーム形成キャリブレーションは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項１４に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記ワイヤレス受信機は、前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記ＮＤＰフレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される第２の確認応答フレームを受信するようにさらに構成され、さらに前記ワイヤレス送信機は、前記第２の確認応答フレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション完了フレームを送信するようにさらに構成される請求項１３に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記第２の確認応答フレームに基づいて、前記ワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行するように構成されたキャリブレーションモジュールをさらに備える請求項１６に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記ワイヤレス受信機は、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信するようにさらに構成され、さらに前記ビーム形成キャリブレーションは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項１７に記載のワイヤレス通信デバイス。
単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信するための手段と、
前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記キャリブレーション開始フレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信するための手段と、
前記確認応答フレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信するための手段とを備えるワイヤレス通信デバイス。
前記確認応答フレームに基づいて、前記ワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行するための手段をさらに備える請求項１９に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信するための手段をさらに備え、さらに前記ワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項２０に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記ＮＤＰフレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される第２の確認応答フレームを受信するための手段と、
前記第２の確認応答フレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション完了フレームを送信するための手段とをさらに備える請求項１９に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記第２の確認応答フレームに基づいて、前記ワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行するための手段をさらに備える請求項２２に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信するための手段をさらに備え、前記ワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項２３に記載のワイヤレス通信デバイス。
実行されると、プロセッサに、
第１のワイヤレス通信デバイスから、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信させ、
前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記キャリブレーション開始フレームを受信した後前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信させ、さらに
前記確認応答フレームを受信した後に、前記第１のワイヤレス通信デバイスから前記第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信させる命令を備えるコンピュータ可読記憶媒体。
プロセッサに、前記確認応答フレームに基づいて、前記第１のワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行させる命令をさらに備える請求項２５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
プロセッサに、前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信させる命令さらに備え、前記ワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項２６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
プロセッサに、前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記ＮＤＰフレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される第２の確認応答フレームを受信させ、さらに前記第２の確認応答フレームを受信した後に、前記第１のワイヤレス通信デバイスから前記第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション完了フレームを送信させる命令をさらに備える請求項２５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
プロセッサに、前記第２の確認応答フレームに基づいて、前記第１のワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行させる命令をさらに備える請求項２８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
プロセッサに、前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信させる命令をさらに備え、前記ワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項２９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
単一空間−時間ストリーム送信機を備える第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、ワイヤレス通信媒体を介して第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたキャリブレーション開始フレームを受信することと、
前記キャリブレーション開始フレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスに確認応答フレームを送信することと、
前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記確認応答フレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを受信することとを備える方法。
前記ＮＤＰフレームに基づいてチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック行列を算出し、さらに前記算出されたＣＳＩフィードバック行列を備えるＣＳＩフレームを前記第２のワイヤレス通信デバイスに送信することをさらに備える請求項３１に記載の方法。
前記ＮＤＰフレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスに第２の確認応答フレームを送信し、さらに前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記第２の確認応答フレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるキャリブレーション完了フレームを受信することをさらに備える請求項３１に記載の方法。
前記ＮＤＰフレームに基づいてチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック行列を算出し、さらに前記算出されたＣＳＩフィードバック行列を備えるＣＳＩフレームを前記第２のワイヤレス通信デバイスに送信することをさらに備える請求項３３に記載の方法。
ワイヤレス通信媒体を介して第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたキャリブレーション開始フレームを受信するように構成されたワイヤレス受信機と、
前記キャリブレーション開始フレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスに確認応答フレームを送信するように構成されたワイヤレス送信機とを備え、
前記ワイヤレス受信機は、前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記確認応答フレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを受信するようにさらに構成されたワイヤレス通信デバイスであって、
単一空間−時間ストリーム送信機を備えるワイヤレス通信デバイス。
前記ＮＤＰフレームに基づいてチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック行列を算出するキャリブレーションモジュールをさらに備え、前記ワイヤレス送信機は、前記算出されたＣＳＩフィードバック行列を備えるＣＳＩフレームを前記第２のワイヤレス通信デバイスに送信するようにさらに構成される請求項３５に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記ワイヤレス送信機は、前記ＮＤＰフレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスに第２の確認応答フレームを送信するようにさらに構成され、さらに前記ワイヤレス受信機は、前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記第２の確認応答フレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるキャリブレーション完了フレームを受信するようにさらに構成される請求項３５に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記ＮＤＰフレームに基づいてチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック行列を算出するキャリブレーションモジュールをさらに備え、前記ワイヤレス送信機は、前記算出されたＣＳＩフィードバック行列を備えるＣＳＩフレームを前記第２のワイヤレス通信デバイスに送信するようにさらに構成される請求項３７に記載のワイヤレス通信デバイス。
第１のワイヤレス通信デバイスから、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスに、ワイヤレス通信媒体を介してキャリブレーション開始フレームを送信すること、
前記キャリブレーション開始フレームを送信した後に、前記第１のワイヤレス通信デバイスから前記第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信することと、
前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記ＮＤＰフレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信することと、
前記確認応答フレームを受信した後に、前記第１のワイヤレス通信デバイスから前記第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション完了フレームを送信することとを備える方法。
前記確認応答フレームに基づいて、前記第１のワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することをさらに備える請求項３９に記載の方法。
前記第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信することをさらに備え、前記ワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項４０に記載の方法。
前記ＣＳＩフレームは、前記ＮＤＰフレームに基づいて前記第２のワイヤレス通信デバイスによって算出されたＣＳＩフィードバック行列を備える請求項４１に記載の方法。
前記キャリブレーション開始フレームは、ＮＤＰ告知を備える請求項３９に記載の方法。
前記キャリブレーション完了フレームは、チャネル状態情報（ＣＳＩ）を求める要求を備える請求項３９に記載の方法。
ワイヤレス通信媒体を介して、単一空間−時間ストリーム送信機を備える第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション開始フレームを送信し、さらに前記キャリブレーション開始フレームを送信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスにヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを送信するように構成されたワイヤレス送信機と、
前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記ＮＤＰフレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信される確認応答フレームを受信するように構成されたワイヤレス受信機とを備えるワイヤレス通信デバイスであって、
前記ワイヤレス送信機は、前記確認応答フレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスにキャリブレーション完了フレームを送信するようにさらに構成されるワイヤレス通信デバイス。
前記確認応答フレームに基づいて、前記ワイヤレス通信デバイスと前記第２のワイヤレス通信デバイスの間のワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行するように構成されたキャリブレーションモジュールをさらに備える請求項４５に記載のワイヤレス通信デバイス。
前記ワイヤレス受信機は、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）フレームを受信するようにさらに構成され、さらに前記ワイヤレス通信チャネルのビーム形成キャリブレーションを実行することは、前記ＣＳＩフレームにも基づく請求項４６に記載のワイヤレス通信デバイス。
単一空間−時間ストリーム送信機を備える第１のワイヤレス通信デバイスにおいて、ワイヤレス通信媒体を介して第２のワイヤレス通信デバイスから送信されたキャリブレーション開始フレームを受信すること、
前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記キャリブレーション開始フレームを送信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレームを受信することと、
前記ＮＤＰフレームを受信した後に、前記第２のワイヤレス通信デバイスに確認応答フレームを送信することと、
前記第２のワイヤレス通信デバイスが前記確認応答フレームを受信した後に前記第２のワイヤレス通信デバイスから送信されるキャリブレーション完了フレームを受信することとを備える方法。
前記ＮＤＰフレームに基づいてチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック行列を算出し、さらに前記算出されたＣＳＩフィードバック行列を備えるＣＳＩフレームを前記第２のワイヤレス通信デバイスに送信することをさらに備える請求項４８に記載の方法。