JP2016534642A - 多ユーザアップリンクのための方法および装置 - Google Patents

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Abstract

多ユーザアップリンクのための方法および装置が提供される。一態様では、ワイヤレス通信の方法が提供される。方法は、少なくとも2つの局に第1のメッセージを送信することを含む。第1のメッセージは、第1のメッセージの後に該少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示す。方法はさらに、該少なくとも2つの局に第2のメッセージを送信することを含む。方法はさらに、第2のメッセージに応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信することを含む。【選択図】図14

Description

本開示のいくつかの態様は、一般にワイヤレス通信に関し、より具体的には、ワイヤレスネットワークにおける多(multiple)ユーザアップリンク通信のための方法および装置に関する。
[0002]多くの電気通信システムでは、いくつかの対話している空間的に離隔されたデバイスの間でメッセージを交換するために、通信ネットワークが使用される。ネットワークは、たとえば、メトロポリタンエリア、ローカルエリア、またはパーソナルエリアであり得る、地理的範囲に従って分類され得る。そのようなネットワークはそれぞれ、ワイドエリアネットワーク(WAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、ローカルエリアネットワーク(LAN)、またはパーソナルエリアネットワーク(PAN)と呼ばれ得る。ネットワークはまた、様々なネットワークノードとデバイスとを相互接続するために使用されるスイッチング/ルーティング技法(たとえば、回線交換対パケット交換)、送信のために用いられる物理媒体のタイプ(たとえば、有線対ワイヤレス)、および使用される通信プロトコルのセット(たとえば、インターネットプロトコルスイート、SONET(同期光ネットワーキング)、イーサネット(登録商標)など)によって異なる。
[0003]ワイヤレスネットワークは、ネットワーク要素がモバイルであり、したがって動的な接続性を必要とするとき、またはネットワークアーキテクチャが固定されたトポロジーではなくアドホックなトポロジーで形成されている場合にしばしば好適である。ワイヤレスネットワークは、無線、マイクロ波、赤外線、光などの周波数帯域中の電磁波を使用する非誘導伝搬モードにおいて、無形の物理媒体を用いる。ワイヤレスネットワークは、有利なことに、固定式の有線ネットワークと比較して、ユーザモビリティと迅速な現場展開とを容易にする。
[0004]ワイヤレス通信システムに要求される帯域幅の要件の増大という問題に対処するために、高いデータスループットを達成しながら、複数のユーザ端末がチャネルリソースを共有することによって単一のアクセスポイントと通信することを可能にするために、様々な方式が開発されている。通信リソースが限られている場合、アクセスポイントと複数の端末との間を通過するトラフィックの量を減らすことが望ましい。たとえば、複数の端末がアップリンク通信をアクセスポイントに送るとき、すべての送信のアップリンクを完了するために、トラフィックの量を最小限にすることが望ましい。したがって、複数の端末からのアップリンク送信のための改善されたプロトコルが必要である。
[0005]添付の特許請求の範囲内のシステム、方法、およびデバイスの様々な実装形態は、各々がいくつかの態様を有し、それらのうちのいずれの単一の態様も、単独では本明細書で説明される望ましい属性を担わない。添付の特許請求の範囲を限定することなく、いくつかの顕著な特徴が本明細書で説明される。
[0006]本明細書で説明される主題の1つまたは複数の実装形態の詳細は、添付の図面および以下の説明において述べられている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図面の相対的な寸法は、縮尺通りに描かれていないこともあることに留意されたい。
[0007]本開示の一態様は、ワイヤレス通信の方法を提供する。方法は、少なくとも2つの局に第1のメッセージを送信することを含む。第1のメッセージは、第1のメッセージの後に少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示す。方法はさらに、該少なくとも2つの局に第2のメッセージを送信することを含む。方法はさらに、第2のメッセージに応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信することを含む。
[0008]様々な実施形態において、第2のメッセージは、少なくとも該2つの局がアップリンクデータを送信するための特定の時間を示し得る。この特定の時間は、第2のメッセージの送信の直後の時間を含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージの直後の時間は、メッセージの送信後、短フレーム間空間(SIFS:short interframe space)またはポイントフレーム間空間(PIFS:point interframe space)以内であり得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、アップリンクデータのための割振り情報(allocation information)を含み得る。
[0009]様々な実施形態において、第1および第2のメッセージは、各々、同じ値のシーケンス識別情報を含み得る。様々な実施形態において、シーケンス識別情報は、第2のメッセージのプリアンブルの少なくとも一部分のハッシュを含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージはヌルデータパケット(NDP)フレームを含み得る。
[0010]様々な実施形態において、方法はさらに、該少なくとも2つの局から第1のメッセージに対する確認応答を受信することを含み得る。様々な実施形態において、第1のメッセージを送信することは、該少なくとも2つの局の各々に第1のメッセージをユニキャストすることを含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。このDL PPDUは多ユーザDL PPDUであり得る。
[0011]様々な実施形態において、第2のメッセージは、多ユーザ(MU)ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。様々な実施形態において、方法はさらに、第1のメッセージの送信と第2のメッセージの送信との間に1つまたは複数の介在するメッセージを送信または受信することを含み得る。様々な実施形態において、方法はさらに、1つまたは複数のトリガメッセージを送信することと、トリガメッセージの各々に応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信することとを含み得る。
[0012]別の態様は、ワイヤレスに通信するように構成される装置を提供する。装置は、少なくとも2つの局に第1のメッセージを送信するように構成される送信機を含む。第1のメッセージは、第1のメッセージの後に該少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示す。送信機はさらに、該少なくとも2つの局に第2のメッセージを送信するように構成される。装置はさらに、第2のメッセージに応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信するように構成される受信機を含む。
[0013]様々な実施形態において、第2のメッセージは、該少なくとも2つの局がアップリンクデータを送信するための特定の時間を示し得、この特定の時間は第2のメッセージの送信の直後の時間を含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージの直後の時間は、メッセージの送信後、短フレーム間空間(SIFS)またはポイントフレーム間空間(PIFS)以内であり得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、アップリンクデータのための割振り情報を含み得る。
[0014]様々な実施形態において、第1および第2のメッセージは各々、同じ値のシーケンス識別情報を含む。様々な実施形態において、シーケンス識別情報は、第2のメッセージのプリアンブルの少なくとも一部分のハッシュを含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージはヌルデータパケット(NDP)フレームを含み得る。
[0015]様々な実施形態において、受信機はさらに、該少なくとも2つの局から第1のメッセージに対する確認応答を受信するように構成され得る。様々な実施形態において、送信機はさらに、該少なくとも2つの局の各々に第1のメッセージをユニキャストするように構成され得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。
[0016]様々な実施形態において、第2のメッセージは、多ユーザ(MU)ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。様々な実施形態において、送信機と受信機の少なくとも1つはさらに、第1のメッセージの送信と第2のメッセージの送信との間に1つまたは複数の介在するメッセージを送信または受信するように構成され得る。様々な実施形態において、送信機はさらに、1つまたは複数のトリガメッセージを送信するように構成され得、受信機はさらに、トリガメッセージの各々に応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信するように構成されてよい。
[0017]別の態様は、ワイヤレス通信のための別の装置を提供する。装置は、少なくとも2つの局に第1のメッセージを送信するための手段を含む。第1のメッセージは、第1のメッセージの後に該少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示す。装置はさらに、該少なくとも2つの局に第2のメッセージを送信するための手段を含む。装置はさらに、第2のメッセージに応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信するための手段を含む。
[0018]様々な実施形態において、第2のメッセージは、該少なくとも2つの局がアップリンクデータを送信するための特定の時間を示し得る。この特定の時間は、第2のメッセージの送信の直後の時間を含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージの直後の時間は、メッセージの送信後、短フレーム間空間(SIFS)またはポイントフレーム間空間(PIFS)以内であり得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、アップリンクデータのための割振り情報を含み得る。
[0019]様々な実施形態において、第1および第2のメッセージは各々、同じ値のシーケンス識別情報を含む。様々な実施形態において、シーケンス識別情報は、第2のメッセージのプリアンブルの少なくとも一部分のハッシュを含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージはヌルデータパケット(NDP)フレームを含み得る。
[0020]様々な実施形態において、装置はさらに、該少なくとも2つの局から第1のメッセージに対する確認応答を受信するための手段を含み得る。様々な実施形態において、第1のメッセージを送信するための手段は、該少なくとも2つの局の各々に第1のメッセージをユニキャストするための手段を含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。
[0021]様々な実施形態において、第2のメッセージは、多ユーザ(MU)ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。様々な実施形態において、装置はさらに、第1のメッセージの送信と第2のメッセージの送信との間に1つまたは複数の介在するメッセージを送信または受信するための手段を含み得る。様々な実施形態において、装置はさらに、1つまたは複数のトリガメッセージを送信するための手段と、トリガメッセージの各々に応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信するための手段とを含み得る。
[0022]別の態様は、非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。媒体は、実行されると、装置に、少なくとも2つの局へ第1のメッセージを送信させるコードを含む。第1のメッセージは、第1のメッセージの後に該少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示す。媒体はさらに、実行されると、装置に、該少なくとも2つの局へ第2のメッセージを送信させるコードを含む。媒体はさらに、実行されると、装置に、第2のメッセージに応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信させるコードを含む。
[0023]様々な実施形態において、第2のメッセージは、該少なくとも2つの局がアップリンクデータを送信するための特定の時間を示し得る。この特定の時間は、第2のメッセージの送信の直後の時間を含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージの直後の時間は、メッセージの送信後、短フレーム間空間(SIFS)またはポイントフレーム間空間(PIFS)以内であり得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、アップリンクデータのための割振り情報を含み得る。
[0024]様々な実施形態において、第1および第2のメッセージは各々、同じ値のシーケンス識別情報を含む。様々な実施形態において、シーケンス識別情報は、第2のメッセージのプリアンブルの少なくとも一部分のハッシュを含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージはヌルデータパケット(NDP)フレームを含み得る。
[0025]様々な実施形態において、媒体はさらに、実行されると、装置に、該少なくとも2つの局から第1のメッセージに対する確認応答を受信させるコードを含み得る。様々な実施形態において、第1のメッセージを送信することは、該少なくとも2つの局の各々に第1のメッセージをユニキャストすることを含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。
[0026]様々な実施形態において、第2のメッセージは、多ユーザ(MU)ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。様々な実施形態において、媒体はさらに、実行されると、装置に、第1のメッセージの送信と第2のメッセージの送信との間に1つまたは複数の介在するメッセージを送信または受信させるコードを含み得る。様々な実施形態において、媒体はさらに、実行されると、装置に、1つまたは複数のトリガメッセージを送信させ、トリガメッセージの各々に応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信させるコードを含み得る。
アクセスポイントとユーザ端末とを伴う多元接続多入力多出力(MIMO)システムを示す図。 MIMOシステムにおけるアクセスポイント110と2つのユーザ端末120mおよび120xとのブロック図。 ワイヤレス通信システム内で用いられ得るワイヤレスデバイスにおいて利用され得る様々なコンポーネントを示す図。 アップリンク(UL)MUーMIMO通信の例示的なフレーム交換の時間図。 アップリンク(UL)MUーMIMO通信の例示的なフレーム交換の時間図。 UL−MU−MIMO通信の別の例示的なフレーム交換の時間図。 UL−MU−MIMO通信の別の例示的なフレーム交換の時間図。 UL−MU−MIMO通信の別の例示的なフレーム交換の時間図。 多ユーザアップリンク通信の一実施形態のメッセージタイミング図。 リクエストツートランスミット(RTX:request to transmit)フレームの一実施形態の図。 クリアツートランスミット(CTX)フレームの一実施形態の図。 CTXフレームの別の実施形態の図。 CTXフレームの別の実施形態の図。 CTXフレームの別の実施形態の図。 トリガフレームを含む例示的なフレーム交換を示す図。 トリガフレームを含む別の例示的なフレーム交換を示す図。 トリガフレームを含む別の例示的なフレーム交換を示す図。 アップリンクPPDUがCTXの送信の後に送られるフレームによって引き起こされ得ることを示す図。 トリガPPDUがSIFS/PIFS時間よりも大きい送られた時間であり得ることを示す図。 複数のトークン番号を使用したトリガ動作を示す図。 ワイヤレス通信を提供する例示的な方法の態様のフローチャート。
[0048]新規のシステム、装置、および方法の様々な態様が、以下で添付の図面を参照してより完全に説明される。しかしながら、教示開示は、多くの異なる形態で具現化され得るものであり、本開示全体にわたって提示されるいずれかの具体的な構造または機能に限定されるものと解釈されるべきでない。むしろ、これらの態様は、本開示が徹底的で完全なものとなり、本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように与えられる。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本発明の任意の他の態様とは無関係に実装されるか、本発明の任意の他の態様と組み合わされるかにかかわらず、本明細書で開示される新規のシステム、装置、および方法の任意の態様を包含することが意図されることを、当業者は理解されたい。たとえば、本明細書で示される任意の数の態様を使用して、装置が実装されてよく、または、方法が実践されてよい。加えて、本発明の範囲は、本明細書で述べられる本発明の様々な態様に加えて、またはそれら以外に、他の構造、機能、または構造と機能とを使用して実践される、装置または方法を包含することが意図されている。本明細書で開示されるすべての態様が、ある請求項の1つまたは複数の要素によって具現化され得ることを理解されたい。
[0049]特定の態様が本明細書で説明されるが、これらの態様の多数の変形と置換とが、本開示の範囲に含まれる。好ましい態様のいくつかの利益と利点とが言及されるが、本開示の範囲は、特定の利益、使用法、または目的に限定されることを意図されてはいない。むしろ、本開示の態様は、その一部が例として図面および好ましい態様の以下の説明において示される、異なるワイヤレス技術と、システム構成と、ネットワークと、伝送プロトコルとに幅広く適用可能であることが意図されている。詳細な説明と図面とは、限定的ではなく、単に本開示の実例となるものであり、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲とその等化物とによって定義される。
[0050]ワイヤレスネットワーク技術は、様々なタイプのワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)を含み得る。WLANは、広く使用されているネットワーキングプロトコルを用いて、隣接デバイスを一緒に相互接続するために使用され得る。本明細書で説明される様々な態様は、WiFi(登録商標)、またはより一般的にはIEEE 802.11群のワイヤレスプロトコルの任意の成員のような、任意の通信規格に適用され得る。
[0051]いくつかの態様では、ワイヤレス信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)、直接シーケンススペクトル拡散(DSSS:direct-sequence spread spectrum)通信、OFDM通信とDSSS通信との組合せ、または他の方式を使用して、高効率802.11プロトコルに従って送信され得る。高効率802.11プロトコルの実装形態は、インターネットアクセス、センサ、検針、スマートグリッドネットワーク、または他のワイヤレス用途に使用され得る。有利なことに、この特定のワイヤレスプロトコルを実装するいくつかのデバイスの態様は、他のワイヤレスプロトコルを実装するデバイスよりも消費電力が少ないことがあり、短い距離にわたってワイヤレス信号を送信するために使用されることがあり、および/または、人のような物体によって遮断される確率のより低い信号を送信することが可能であり得る。
[0052]いくつかの実装形態では、WLANは、ワイヤレスネットワークにアクセスするコンポーネントである様々なデバイスを含む。たとえば、2つのタイプのデバイス、すなわちアクセスポイント(「AP」)と(局または「STA」とも呼ばれる)クライアントとがあり得る。一般に、APは、WLANのハブまたは基地局として機能し、STAは、WLANのユーザとして機能する。たとえば、STAは、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、携帯電話などであり得る。ある例では、STAは、インターネットまたは他のワイドエリアネットワークへの全般的な接続性を取得するために、WiFi(たとえば、802.11ahのようなIEEE802.11プロトコル)準拠ワイヤレスリンクを介してAPに接続する。いくつかの実装形態では、STAはAPとして使用されることもある。
[0053]本明細書で説明される技法は、直交多重化方式に基づく通信システムを含む、様々なブロードバンドワイヤレス通信システムに使用され得る。そのような通信システムの例は、空間分割多元接続(SDMA)、時分割多元接続(TDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA)システムなどを含む。SDMAシステムは、複数のユーザ端末に属するデータを同時に送信するのに、十分に異なる方向を利用し得る。TDMAシステムは、送信信号を異なるタイムスロットに分割することによって、複数のユーザ端末が同じ周波数チャネルを共有することを可能にでき、各タイムスロットは異なるユーザ端末に割り当てられる。TDMAシステムは、GSM(登録商標)または当技術分野で知られている何らかの他の規格を実装し得る。OFDMAシステムは、直交周波数分割多重化(OFDM)を利用し、これは、システム帯域幅全体を複数の直交サブキャリアへ区分する変調技法である。これらのサブキャリアはまた、トーン、ビンなどとも呼ばれ得る。OFDMでは、各サブキャリアはデータとは独立に変調され得る。OFDMシステムは、IEEE802.11または当技術分野で知られている何らかの他の規格を実装し得る。SC−FDMAシステムは、システム帯域幅にわたって分布するサブキャリア上で送信するためにインタリーブドFDMA(IFDMA:interleaved FDMA)を、隣接するサブキャリアのブロック上で送信するためにローカライズドFDMA(LFDMA:localized FDMA)を、または、隣接するサブキャリアの複数のブロック上で送信するためにエンハンストFDMA(EFDMA:enhanced FDMA)を利用することができる。一般に、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域で、SC−FDMAでは時間領域で送られる。SC−FDMAシステムは、3GPP(登録商標)−LTE(登録商標)(第3世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション)または他の規格を実装し得る。
[0054]本明細書の教示は、種々の有線装置またはワイヤレス装置(たとえば、ノード)に組み込まれ得る(たとえば、その装置内で実装されるか、またはその装置によって実行され得る)。いくつかの態様では、本明細書の教示に従って実装されるワイヤレスノードはアクセスポイントまたはアクセス端末を備え得る。
[0055]アクセスポイント(「AP」)は、NodeB、無線ネットワークコントローラ(「RNC」)、eNodeB、基地局コントローラ(「BSC」)、基地局装置(「BTS」)、基地局(「BS」)、送受信機機能(「TF」)、無線ルータ、無線送受信機、基本サービスセット(「BSS」)、拡張サービスセット(「ESS」)、無線基地局(「RBS」)、または何らかの他の用語を備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそれらのいずれかとして知られていることがある。
[0056]局「STA」は、アクセス端末(「AT」)、加入者局、加入者ユニット、移動局、遠隔局、遠隔端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器、もしくは他の何らかの用語を備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、またはそれらのいずれかとして知られていることがある。いくつかの実装形態では、アクセス端末は、携帯電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(「SIP:Session Initiation Protocol」)電話、ワイヤレスローカルループ(「WLL」)局、携帯情報端末(「PDA」)、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、またはワイヤレスモデムに接続された他の何らかの適切な処理デバイスを備え得る。したがって、本明細書で教示される1つまたは複数の態様は、電話(たとえば、携帯電話もしくはスマートフォン)、コンピュータ(たとえば、ラップトップ)、ポータブル通信デバイス、ヘッドセット、ポータブルコンピューティングデバイス(たとえば、携帯情報端末)、エンターテインメントデバイス(たとえば、音楽デバイスもしくはビデオデバイスもしくは衛星ラジオ)、ゲームデバイスもしくはゲームシステム、全地球測位システムデバイス、または、ワイヤレス媒体を介して通信するように構成された任意の他の適切なデバイスに組み込まれ得る。
[0057]図1は、アクセスポイントとユーザ端末とを伴う多元接続多入力多出力(MIMO)システム100を示す図である。簡単のために、図1にはただ1つのアクセスポイント110が示される。アクセスポイントは一般に、ユーザ端末と通信する固定局であり、基地局と呼ばれること、または何らかの他の用語を使用して呼ばれることもある。ユーザ端末またはSTAは、固定式でも移動式でもよく、移動局もしくワイヤレスデバイスと呼ばれることもあり、または何らかの他の用語を使用して呼ばれることもある。アクセスポイント110は、ダウンリンクおよびアップリンク上で所与の瞬間において1つまたは複数のユーザ端末120と通信し得る。ダウンリンク(すなわち、順方向リンク)はアクセスポイントからユーザ端末への通信リンクであり、アップリンク(すなわち、逆方向リンク)はユーザ端末からアクセスポイントへの通信リンクである。ユーザ端末はまた、別のユーザ端末とピアツーピアで通信し得る。システムコントローラ130は、アクセスポイントに結合し、アクセスポイントの調整と制御とを行う。
[0058]以下の開示の部分は、空間分割多元接続(SDMA)を介して通信することが可能なユーザ端末120を説明するが、いくつかの態様では、ユーザ端末120は、SDMAをサポートしないいくつかのユーザ端末も含み得る。したがって、そのような態様では、AP110は、SDMAユーザ端末と非SDMAユーザ端末の両方と通信するように構成され得る。この手法は、都合のよいことに、より新しいSDMAユーザ端末が適宜に導入されることを可能にしながら、SDMAをサポートしないより古いバージョンのユーザ端末(「レガシー」局)が企業に展開されたままであることを可能にして、それらの有効寿命を延長することができる。
[0059]システム100は、ダウンリンクおよびアップリンク上でのデータ送信のために複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを用いる。アクセスポイント110は、Nap個のアンテナを装備し、ダウンリンク送信について多入力(MI:multiple input)を表し、アップリンク送信について多出力(MO:multiple output)を表す。K個の選択されたユーザ端末120のセットは、ダウンリンク送信では多出力を集合的に表し、アップリンク送信では多入力を集合的に表す。純粋なSDMAでは、K個のユーザ端末のためのデータシンボルストリームが、何らかの手段によって、コード、周波数または時間で多重化されない場合、Nap≦K≦1であることが望まれる。データシンボルストリームが、TDMA技法、CDMAを伴う異なるコードチャネル、OFDMを伴うサブバンドの独立セットなどを使用して多重化され得る場合、KはNapよりも大きくてよい。各々の選択されたユーザ端末は、ユーザ固有のデータをアクセスポイントに送信し、および/またはアクセスポイントからユーザ固有のデータを受信し得る。一般に、各々の選択されたユーザ端末は、1つまたは複数のアンテナを装備し得る(すなわち、Nut≧1)。Κ個の選択されたユーザ端末は同じ数のアンテナを有してよく、または、1つまたは複数のユーザ端末は異なる数のアンテナを有してよい。
[0060]SDMAシステム100は、時分割複信(TDD)システムまたは周波数分割複信(FDD)システムであってよい。TDDシステムの場合、ダウンリンクとアップリンクは同じ周波数帯域を共有する。FDDシステムの場合、ダウンリンクとアップリンクは異なる周波数帯域を使用する。MIMOシステム100はまた、送信のために単一のキャリアまたは複数のキャリアを利用し得る。各ユーザ端末は、(たとえば、コストを抑えるために)単一のアンテナを装備し、または(たとえば、追加のコストがサポートされ得る場合)複数のアンテナを装備し得る。送信/受信を異なるタイムスロットに分割し、各タイムスロットが異なるユーザ端末120に割り当てられ得ることにより、ユーザ端末120が同じ周波数チャネルを共有する場合、システム100はTDMAシステムでもあり得る。
[0061]図2は、MIMOシステム100におけるアクセスポイント110と2つのユーザ端末120mおよび120xとのブロック図を示す。アクセスポイント110はNt個のアンテナ224a〜224apを装備する。ユーザ端末120mはNut,m個のアンテナ252ma〜252muを装備し、ユーザ端末120xはNut,x個のアンテナ252xa〜252xuを装備する。アクセスポイント110は、ダウンリンクでは送信エンティティであり、アップリンクでは受信エンティティである。ユーザ端末120は、アップリンクでは送信エンティティであり、ダウンリンクでは受信エンティティである。本明細書で使用される「送信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを送信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスであり、「受信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを受信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスである。以下の説明では、下付き文字「dn」はダウンリンクを示し、下付き文字「up」はアップリンクを示し、Nup個のユーザ端末がアップリンク上での同時送信のために選択され、Ndn個のユーザ端末がダウンリンク上での同時送信のために選択される。NupはNdnに等しくても等しくなくてもよく、NupおよびNdnは静的な値であってよく、またはスケジューリング間隔ごとに変化してよい。アクセスポイント110および/またはユーザ端末120においてビームステアリングまたは何らかの他の空間処理技法が使用され得る。
[0062]アップリンク上では、アップリンク送信のために選択された各ユーザ端末120において、TXデータプロセッサ288が、データソース286からトラフィックデータを受信し、コントローラ280から制御データを受信する。TXデータプロセッサ288は、ユーザ端末のために選択されたレートと関連付けられるコーディングおよび変調方式に基づいて、ユーザ端末のためのトラフィックデータを処理し(たとえば、符号化し、インターリーブし、変調し)、データシンボルストリームを与える。TX空間プロセッサ290は、データシンボルストリームに対して空間処理を実行し、Nut,m個のアンテナに対するNut,m個の送信シンボルストリームを与える。各送信機ユニット(TMTR)254は、アップリンク信号を生成するために、それぞれの送信シンボルストリームを受信し、処理する(たとえば、アナログに変換し、増幅し、フィルタリングし、周波数アップコンバートする)。Nut,m個の送信機ユニット254は、Nut,m個のアンテナ252からの送信のために、たとえばアクセスポイント110に送信するために、Nut,m個のアップリンク信号を与える。
[0063]アップリンク上での同時送信のために、Nup個のユーザ端末がスケジューリングされ得る。これらのユーザ端末の各々は、それのそれぞれのデータシンボルストリームに対して空間処理を実行し、アップリンク上で送信シンボルストリームのそれのそれぞれのセットをアクセスポイント110に送信し得る。
[0064]アクセスポイント110において、Nup個のアンテナ224a〜224apは、アップリンク上で送信するすべてのNup個のユーザ端末からアップリンク信号を受信する。各アンテナ224は、受信された信号をそれぞれの受信機ユニット(RCVR)222に与える。各受信機ユニット222は、送信機ユニット254によって実行された処理を補足する処理を実行し、受信されたシンボルストリームを与える。RX空間プロセッサ240は、Nup個の受信機ユニット222からのNup個の受信されたシンボルストリームに対して受信機空間処理を実行し、Nup個の復元されたアップリンクデータシンボルストリームを与える。受信機空間処理は、チャネル相関行列反転(CCMI:channel correlation matrix inversion)、最小平均2乗誤差(MMSE:minimum mean square error)、ソフト干渉消去(SIC:soft interference cancellation)、または何らかの他の技法に従って実行され得る。各々の復元されたアップリンクデータシンボルストリームは、それぞれのユーザ端末によって送信されたデータシンボルストリームの推定値である。RXデータプロセッサ242は、復号されたデータを得るために、そのストリームのために使用されたレートに従って、各々の復元されたアップリンクデータシンボルストリームを処理(たとえば、復調、デインターリーブ、および復号)する。各ユーザ端末に対する復号されたデータは、記憶のためにデータシンク244に与えられ、および/またはさらなる処理のためにコントローラ230に与えられ得る。
[0065]ダウンリンク上では、アクセスポイント110において、TXデータプロセッサ210が、ダウンリンク送信のためにスケジュールされたNdn個のユーザ端末のためのトラフィックデータをデータソース208から受信し、コントローラ230から制御データを受信し、場合によってはスケジューラ234から他のデータを受信する。様々なタイプのデータが異なるトランスポートチャネル上で送信され得る。TXデータプロセッサ210は、各ユーザ端末のために選択されたレートに基づいて、そのユーザ端末のためのトラフィックデータを処理(たとえば、符号化、インターリーブ、および変調)する。TXデータプロセッサ210は、Ndn個のユーザ端末のためのNdn個のダウンリンクデータシンボルストリームを与える。TX空間プロセッサ220は、Ndn個のダウンリンクデータシンボルストリームに対して(プリコーディングまたはビームフォーミングのような)空間処理を実行し、Nup個のアンテナのためのNup個の送信シンボルストリームを与える。各送信機ユニット222は、ダウンリンク信号を生成するために、それぞれの送信シンボルストリームを受信して処理する。Nup個の送信機ユニット222は、Nup個のアンテナ224からの送信のための、たとえばユーザ端末120に送信するための、Nup個のダウンリンク信号を与え得る。
[0066]各ユーザ端末120において、Nut,m個のアンテナ252は、アクセスポイント110からNup個のダウンリンク信号を受信する。各受信機ユニット254は、関連するアンテナ252からの受信された信号を処理し、受信されたシンボルストリームを与える。RX空間プロセッサ260は、Nut,m個の受信機ユニット254からのNut,m個の受信されたシンボルストリームに対して受信機空間処理を実行し、ユーザ端末120のための復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを与える。受信機空間処理は、CCMI、MMSE、または何らかの他の技法に従って実行され得る。RXデータプロセッサ270は、ユーザ端末のための復号されたデータを取得するために、復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを処理(たとえば、復調、デインターリーブ、および復号)する。
[0067]各ユーザ端末120において、チャネル推定器278は、ダウンリンクチャネル応答を推定し、チャネル利得推定値、SNR推定値、雑音分散などを含み得る、ダウンリンクチャネル推定値を与える。同様に、チャネル推定器228は、アップリンクチャネル応答を推定し、アップリンクチャネル推定値を与える。各ユーザ端末のためのコントローラ280は通常、ユーザ端末に対する空間フィルタ行列を、そのユーザ端末に対するダウンリンクチャネル応答行列Hdn,mに基づいて導出する。コントローラ230は、アクセスポイントに対する空間フィルタ行列を、実効アップリンクチャネル応答行列Hup,effに基づいて導出する。各ユーザ端末のためのコントローラ280は、フィードバック情報(たとえば、ダウンリンクおよび/またはアップリンク固有ベクトル、固有値、SNR推定値など)をアクセスポイント110に送り得る。コントローラ230およびコントローラ280はまた、それぞれ、アクセスポイント110およびユーザ端末120における様々な処理ユニットの動作を制御し得る。
[0068]図3は、ワイヤレス通信システム100内で用いられ得るワイヤレスデバイス302において利用され得る様々なコンポーネントを示す。ワイヤレスデバイス302は、本明細書で説明される様々な方法を実施するように構成され得るデバイスの例である。ワイヤレスデバイス302は、アクセスポイント110またはユーザ端末120を実装し得る。
[0069]ワイヤレスデバイス302は、ワイヤレスデバイス302の動作を制御するプロセッサ304を含み得る。プロセッサ304は、中央処理装置(CPU)と呼ばれることもある。読取り専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含み得るメモリ306は、命令とデータとをプロセッサ304に提供する。メモリ306の一部は不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)も含み得る。プロセッサ304は、メモリ306内に記憶されたプログラム命令に基づいて論理演算および算術演算を実行し得る。メモリ306中の命令は、本明細書で説明される方法を実施するように実行可能であり得る。
[0070]プロセッサ304は、1つまたは複数のプロセッサにより実装された処理システムを備えてよく、またはその処理システムのコンポーネントであってよい。1つまたは複数のプロセッサは、汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、コントローラ、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェアコンポーネント、専用ハードウェア有限状態機械、または情報の計算もしくは他の操作を実行することができる任意の他の適切なエンティティの任意の組合せにより実装され得る。
[0071]処理システムは、ソフトウェアを記憶するための機械可読媒体も含み得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、または他の用語のいずれで呼ばれるかにかかわらず、任意のタイプの命令を意味するものとして広範に解釈されるべきである。命令は、(たとえば、ソースコードフォーマット、バイナリコードフォーマット、実行可能コードフォーマット、または任意の他の適切なコードのフォーマットの)コードを含み得る。命令は、1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、処理システムに、本明細書で説明される様々な機能を実行させる。
[0072]ワイヤレスデバイス302は、ワイヤレスデバイス302と遠隔位置との間のデータの送受信を可能にするための、送信機310と受信機312とを含み得る筐体308も含み得る。送信機310および受信機312は、送受信機314に結合され得る。単一または複数の送受信機アンテナ316は、筐体308に取り付けられ、送受信機314に電気的に結合され得る。ワイヤレスデバイス302はまた、複数の送信機と、複数の受信機と、複数の送受信機とを含み得る(図示せず)。
[0073]ワイヤレスデバイス302は、送受信機314によって受信された信号のレベルを検出して定量化するために使用され得る信号検出器318も含み得る。信号検出器318は、総エネルギー、シンボルごとのサブキャリア当たりのエネルギー、電力スペクトル密度、および他の信号のような信号を検出し得る。ワイヤレスデバイス302は、信号の処理に使用されるデジタル信号プロセッサ(DSP)320も含み得る。
[0074]ワイヤレスデバイス302の様々なコンポーネントは、データバスに加えて、電力バスと、制御信号バスと、ステータス信号バスとを含み得る、バスシステム322によって一緒に結合され得る。
[0075]本開示のいくつかの態様は、複数のSTAからAPへのアップリンク(UL)信号の送信をサポートする。いくつかの実施形態では、UL信号は、多ユーザMIMO(MU−MIMO)システムにおいて送信され得る。代替的に、UL信号は、多ユーザFDMA(MU−FDMA)システムまたは同様のFDMAシステムにおいて送信され得る。具体的には、図4〜図8および図10は、UL−FDMA送信に等しく適用される、UL−MU−MIMO送信410Aと、410Bと、1050Aと、1050Bとを示す。これらの実施形態では、UL−MU−MIMO送信またはUL−FDMA送信は、複数のSTAからAPに同時に送られてよく、ワイヤレス通信における効率性を生み出すことができる。
[0076]ワイヤレスデバイスおよびモバイルデバイスの数の増大は、ワイヤレス通信システムに対して要求される帯域幅の要件にさらなる圧力を加える。通信リソースが限られている場合、APと複数のSTAとの間を通過するトラフィックの量を減らすことが望ましい。たとえば、複数の端末がアップリンク通信をアクセスポイントに送るとき、すべての送信のアップリンクを完了するために、トラフィックの量を最小限にすることが望ましい。したがって、本明細書で説明される実施形態は、APへのアップリンク送信のスループットを増大させるための、通信交換の利用と、スケジューリングと、いくつかのフレームとをサポートする。
[0077]図4Aは、UL通信のために使用され得るUL−MU−MIMOプロトコル400の例を示す時間シーケンス図である。図1とともに図4Aにおいて示されるように、AP110は、ある特定のSTAがUL−MU−MIMOを開始することを知るように、どのSTAがUL−MU−MIMO方式に参加し得るかを示すクリアツートランスミット(CTX)メッセージ402をユーザ端末120に送信することができる。いくつかの実施形態では、CTXメッセージは、物理層コンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)のペイロード部分において送信され得る。CTXフレーム構造の例は、図12〜図15を参照して下でより完全に説明される。
[0078]ユーザ端末120がリストされている(listed)AP110からそのユーザ端末がCTXメッセージ402を受信すると、そのユーザ端末はUL−MU−MIMO送信410を送信することができる。図4Aにおいて、STA120AおよびSTA120Bは、物理層コンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)を含むUL−MU−MIMO送信410Aと410Bとを送信する。UL−MU−MIMO送信410を受信すると、AP110は、ブロック確認応答(BA)470をユーザ端末120に送信することができる。
[0079]図4Bは、UL通信のために使用され得るUL−MU−MIMOプロトコルの例を示す時間シーケンス図である。図4Bにおいて、CTXフレームは1つのA−MPDUメッセージ407に集約(アグリゲート(aggregate))される。集約されたA−MPDUメッセージ407は、UL信号を送信する前に処理するための時間をユーザ端末120に与えることができ、または、AP110がアップリンクデータを受信する前にデータをユーザ端末120に送ることを可能ににし得る。
[0080]すべてのAPまたはユーザ端末120がUL−MU−MIMOまたはUL−FDMAの動作をサポートするとは限らない。ユーザ端末120からの能力指示は、接続要求またはプローブ要求に含まれる高効率ワイヤレス(HEW)能力要素において示されてよく、能力を示すビットと、ユーザ端末120がUL−MU−MIMOにおいて使用できる空間ストリームの最大の数と、ユーザ端末120がUL−FDMA送信において使用できる周波数と、最小電力および最大電力ならびに電力バックオフの粒度(granularity)と、ユーザ端末120が実行できる最小および最大の時間調整とを含み得る。
[0081]APからの能力指示は、アソシエーション応答、ビーコン、またはプローブ応答に含まれるHEW能力要素において示されてよく、能力を示すビットと、単一のユーザ端末120がUL−MU−MIMO送信において使用できる空間ストリームの最大の数と、単一のユーザ端末120がUL−FDMA送信において使用できる周波数と、必要とされる電力制御の粒度と、ユーザ端末120が実行することが可能であるべき必要とされる最小および最大の時間調整とを含み得る。
[0082]一実施形態では、能力のあるユーザ端末120は、UL−MU−MIMO機能の使用のイネーブルにするための要求を示す管理フレームをAPに送ることによって、UL−MU−MIMO(またはUL−FDMA)プロトコルの一部となるように能力のあるAPに要求することができる。一態様では、AP110は、UL−MU−MIMO機能の使用を許可し、またはそれを拒絶することによって応答し得る。UL−MU−MIMOの使用が許可されると、ユーザ端末120は、様々な時間においてCTXメッセージ402を予期し得る。加えて、ユーザ端末120がUL−MU−MIMO機能を動作させることが可能にされる(イネーブルにされる)と、ユーザ端末120は、ある動作モードに従わなければならない。複数の動作モードが可能である場合、APは、HEW能力要素、管理フレーム、または動作要素において、どのモードを使用するかをユーザ端末120に示し得る。一態様では、ユーザ端末120は、異なる動作要素をAP110に送ることによって、動作の間に動作モードとパラメータとを動的に変更することができる。別の態様では、AP110は、更新された動作要素または管理フレームをユーザ端末120に、またはビーコンの中で送ることによって、動作の間に動作モードを動的に切り替えることができる。別の態様では、動作モードは、準備段階において示されてよく、ユーザ端末120ごとに、ユーザ端末120のグループに対して準備されてよい。別の態様では、動作モードはトラフィック識別子(TID)ごとに指定され得る。
[0083]図5は、図1とともに、UL−MU−MIMO送信の動作モードの例を示す、時間シーケンス図である。この実施形態では、ユーザ端末120は、AP110からCTXメッセージ402を受信し、即刻の応答をAP110に送る。この応答は、クリアツーセンド(CTS:clear to send)408または別の同様の信号の形態であり得る。一態様では、CTSを送るための要件は、CTXメッセージ402において示されてよく、または通信の準備段階(setup phase)において示されてよい。図5に示されるように、STA120AおよびSTA120Bは、CTXメッセージ402を受信したことに応答して、CTS1 408AメッセージとCTS2 408Bメッセージとを送信することができる。CTS1 408AおよびCTS2 408Bの変調およびコーディング方式(MCS)は、CTXメッセージ402のMCSに基づき得る。この実施形態では、CTS1 408AおよびCTS2 408Bは、それらが同時にAP110へ送信され得るように、同じビットと同じスクランブリングシーケンスとを含む。CTS408信号の持続時間フィールドは、CTX PPDUのための時間を除去することによって、CTX中の持続時間フィールドに基づき得る。UL−MU−MIMO送信410Aおよび410Bは次いで、CTX402の信号において列挙されている(listed)ように、STA120Aおよび120Bによって送られる。AP110は次いで、確認応答(ACK)信号をSTA120Aおよび120Bに送ることができる。いくつかの態様では、ACK信号は、各局またはBAへの連続的なACK信号であり得る。いくつかの態様では、ACKはポーリングされ得る。この実施形態は、複数のSTAから1つのAP110へCTS408の信号を順次的にではなく同時に送信することによって効率性を生み出し、このことは時間を節約して干渉の可能性を下げる。
[0084]図6は、図1とともに、UL−MU−MIMO送信の動作モードの別の例を示す、時間シーケンス図である。この実施形態では、ユーザ端末120Aおよび120Bは、AP110からCTXメッセージ402を受信し、CTXメッセージ402を搬送するPPDUの終了からある時間(T)406後に、UL−MU−MIMO送信を開始することが許可される。T406は、短フレーム間空間(SIFS:short interframe space)、ポイントフレーム間空間(PIFS:point interframe space)、または、CTXメッセージ402において、もしくは管理フレームを介してAP110によって示されるような、追加のオフセットによって調整される可能性のある別の時間であり得る。SIFS時間およびPIFS時間は、規格において固定されていてよく、または、CTXメッセージ402において、もしくは管理フレームにおいてAP110によって示されてよい。T406の利点は、同期を改善すること、または、ユーザ端末120Aおよび120BがCTXメッセージ402または他のメッセージを送信の前に処理するのを可能にすることであり得る。
[0085]図1とともに図4〜図6を参照すると、UL−MU−MIMO送信410は、共通の持続時間を有し得る。UL−MU−MIMO機能を利用するユーザ端末に対するUL−MU−MIMO送信410の持続時間は、CTXメッセージ402において、または準備段階の間に示され得る。必要とされる持続時間のPPDUを生成するために、ユーザ端末120は、PPDUの長さがCTXメッセージ402において示される長さと一致するように、PLCPサービスデータユニット(PSDU)を構築することができる。別の態様では、ユーザ端末120は、媒体アクセス制御(MAC)プロトコルデータユニット(A−MPDU)におけるデータ集約(aggregation)のレベル、またはMACサービスデータユニット(A−MSDU)におけるデータ集約のレベルを、目標の長さに近づけるように調整することができる。別の態様では、ユーザ端末120は、目標の長さに達するように、ファイルの最後(EOF:end of file)のパディングデリミタを追加することができる。別の手法では、パディングフィールドまたはEOFパッドフィールドは、A−MPDUの最初に追加される。すべてのUL−MU−MIMO送信を同じ長さにすることの利点の1つは、送信の電力レベルが一定に保たれることである。
[0086]いくつかの実施形態では、ユーザ端末120は、APにアップロードすべきデータを有し得るが、ユーザ端末120は、ユーザ端末120がUL−MU−MIMO送信を開始し得ることを示すCTXメッセージ402または他の信号を受信していない。
[0087]1つの動作モードでは、ユーザ端末120は、UL−MU−MIMOの送信機会(TXOP)の外側(たとえば、CTXメッセージ402の後)では送信できない。別の動作モードでは、ユーザ端末120は、UL−MU−MIMO送信を開始するためにフレームを送信することができ、次いで、たとえば、CTXメッセージ402においてUL−MU−MIMO TXOPの間に送信するように命令されている場合、そうすることができる。一実施形態では、UL−MU−MIMO送信を開始するためのフレームは、リクエストツートランスミット(RTX)、この目的のために特別に設計されたフレームであり得る(RTXフレーム構造の例は図8および図9を参照して下でより完全に説明される)。RTXフレームは、ユーザ端末120がUL MU MIMO TXOPを開始するために使用することが許可されている唯一のフレームであり得る。一実施形態では、ユーザ端末は、RTXを送ることによる以外に、UL−MU−MIMO TXOPの外側で送信できない。別の実施形態では、UL MU MIMO送信を開始するためのフレームは、ユーザ端末120が送るべきデータを有することをAP110に示す任意のフレームであり得る。これらのフレームがUL MU MIMO TXOP要求を示すことが、事前に取り決められていてよい。たとえば、RTS、QoS制御フレームのビット8〜15がより多くのデータを示すために設定されているQoSヌル(QoS Null)フレームもしくはデータフレーム、またはPSポール(PS poll)が、ユーザ端末120が送るべきデータを有しており、UL MU MIMO TXOPを要求していることを示すために使用され得る。一実施形態では、ユーザ端末は、このTXOPをトリガするためにフレームを送ることによる以外に、UL MU MIMO TXOPの外側で送信できず、ここでそのフレームはRTS、PSポール、またはQOSヌルであり得る。別の実施形態では、ユーザ端末は、いつも通りに単一のユーザアップリンクデータを送ることができ、データパケットのQoS制御フレーム中のビットを設定することによって、UL MU MIMO TXOPに対する要求を示すことができる。図7は、図1とともに、UL−MU−MIMOを開始するためのフレームがRTX701である例を示す、時間シーケンス図700である。この実施形態では、ユーザ端末120は、UL−MU−MIMO送信に関する情報を含むRTX701をAP110に送る。図7に示されるように、AP110は、CTXメッセージ402の直後にUL−MU−MIMO送信410を送るためのUL−MU−MIMO TXOPを認めるCTXメッセージ402によって、RTX701に応答することができる。別の態様では、AP110は、単一ユーザ(SU)UL TXOPを認めるCTSによって応答することができる。別の態様では、AP110は、RTX701の受信に確認応答するが即刻のUL−MU−MIMO TXOPを認めないフレーム(たとえば、ACKまたは特別な指示を伴うCTX)によって応答することができる。別の態様では、AP110は、RTX701の受信に確認応答し、即刻のUL−MU−MIMO TXOPを認めないが、遅れたUL−MU−MIMO TXOPを認める、フレームによって応答することができ、認められるTXOPの時間を特定することができる。この実施形態では、AP110は、認められる時間においてUL−MU−MIMOを開始するためにCTXメッセージ402を送ることができる。
[0088]別の態様では、AP110は、UL−MU−MIMO送信をユーザ端末120に認めないがユーザ端末120が別の送信(たとえば、別のRTXを送ること)を試みる前にある時間(T)待機すべきであることを示す、ACKまたは他の応答信号によってRTX701に応答することができる。この態様では、時間(T)は、準備段階において、または応答信号において、AP110によって示され得る。別の態様では、AP110およびユーザ端末120は、ユーザ端末120がRTX701、RTS、PSポール、またはUL−MU−MIMO TXOPに対する任意の他の要求を送信し得る時間について合意し得る。
[0089]別の動作モードでは、ユーザ端末120は、通常のコンテンションプロトコルに従ってUL−MU−MIMO送信410に対する要求を送信することができる。別の態様では、UL−MU−MIMOを使用するユーザ端末120のためのコンテンションパラメータは、UL−MU−MIMO機能を使用していない他のユーザ端末に対するものとは異なる値に設定される。この実施形態では、AP110は、ビーコンにおいて、アソシエーション応答において、または管理フレームを通じて、コンテンションパラメータの値を示し得る。別の態様では、AP110は、各々の成功したUL−MU−MIMO TXOPの後の、または各RTX、RTS、PSポール、もしくはQoSヌルフレームの後のある長さの時間、ユーザ端末120が送信するのを防ぐ遅延タイマーを提供し得る。このタイマーは、各々の成功したUL−MU−MIMO TXOPの後で再始動され得る。一態様では、AP110は、準備段階において遅延タイマーをユーザ端末120に示してよく、または遅延タイマーは、各ユーザ端末120に対して異なっていてよい。別の態様では、AP110は、CTXメッセージ402において遅延タイマーを示してよく、または、遅延タイマーは、CTXメッセージ402におけるユーザ端末120の順序に依存してよく、各端末に対して異なっていてよい。
[0090]別の動作モードでは、AP110は、ユーザ端末120がUL−MU−MIMO送信を送信することが許可される時間間隔を示し得る。一態様では、AP110は、ユーザ端末がUL−MU−MIMO送信を求めるためにRTXまたはRTSまたは他の要求をAP110に送ることが許可される時間間隔をユーザ端末120に示す。この態様では、ユーザ端末120は、通常のコンテンションプロトコルを使用することができる。別の態様では、ユーザ端末はその時間間隔においてUL−MU−MIMO送信を開始できないが、UL−MU−MIMO送信を開始するために、AP110はCTXまたは他のメッセージをユーザ端末に送ることができる。
[0091]いくつかの実施形態では、UL−MU−MIMOがイネーブルにされたユーザ端末120は、ULのための保留中のデータを有するので、UL−MU−MIMO TXOPを要求することをAP110に示すことができる。一態様では、ユーザ端末120は、UL−MU−MIMO TXOPを要求するために、RTSまたはPSポールを送ることができる。別の実施形態では、ユーザ端末120は、サービス品質(QoS)ヌルデータフレームを含む任意のデータフレームを送ることができ、QoS制御フィールドのビット8〜15は空ではないキューを示す。
[0092]一実施形態では、ユーザ端末120は、どのデータフレーム(たとえば、RTS、PSポール、QoSヌル、QoSデータフレームなど)がUL−MU−MIMO送信を引き起こすか(トリガするか)を、準備段階の間に決定することができる。一実施形態では、RTS、PSポール、またはQoSヌルフレームは、AP110がCTXメッセージ402によって応答することを許可または禁止する1ビットの指示を含み得る。一実施形態では、UL_MU送信を引き起こすために使用されるフレームはACKを必要としないことがある。別の実施形態では、図1と図7とを参照すると、ユーザ端末120は、UL−MU−MIMO TXOPを要求するためにRTX701を送ることができる。
[0093]RTS、RTX、PSポール、またはQoSヌルフレーム、または上で説明されたような他のトリガフレームを受信したことに応答して、AP110はCTXメッセージ402を送ることができる。一実施形態では、図7を参照すると、CTXメッセージ402の送信およびUL−MU−MIMO送信410Aと410Bの完了の後で、TXOPは、残りのTXOPをどのように使用するかを決定することができるSTA120Aおよび120Bに戻る。別の実施形態では、図7を参照すると、CTXメッセージ402の送信およびUL−MU−MIMO送信410Aと410Bの完了の後で、TXOPはAP110にとどまり、AP110は、別のCTXメッセージ402をSTA120Aと120Bのいずれかまたは他のSTAに送ることによって、追加のUL−MU−MIMO送信のために残りのTXOPを使用することができる。
[0094]図8は、多ユーザアップリンク通信の一実施形態のメッセージタイミング図である。メッセージ交換800は、AP110と3つの局120a〜cとの間のワイヤレスメッセージの通信を示す。メッセージ交換800は、STA120a〜cの各々がリクエストツートランスミット(RTX)メッセージ802a〜cをAP110に送信することを示す。RTXメッセージ802a〜cの各々は、AP110に送信されることが可能なデータを送信局120a〜cが有することを示す。
[0095]RTXメッセージ802a〜cの各々を受信した後で、AP110は、AP110がRTXを受信したことを示すメッセージによって応答することができる。図8に示されるように、AP110は、各RTXメッセージ802a〜cに応答してACKメッセージ803a〜cを送信する。いくつかの実施形態では、AP110は、RTXメッセージ802a〜cの各々が受信されたがAP110が局120a〜cのための送信機会をアップリンクデータに対して認めていないことを示す、メッセージ(たとえば、CTXメッセージ)を送信することができる。図8では、ACKメッセージ803cを送った後で、AP110はCTXメッセージ804を送信する。いくつかの態様では、CTXメッセージ804は、少なくとも局STA120a〜cに送信される。いくつかの態様では、CTXメッセージ804はブロードキャストされる。いくつかの態様では、CTXメッセージ804は、送信機会の間にどの局がAP110へデータを送信するための許可を与えられるかを示す。送信機会の開始時間およびその持続時間は、いくつかの態様では、CTXメッセージ804において示され得る。たとえば、CTXメッセージ804は、局STA120a〜cがNAV812と一致するようにネットワーク割振りベクトルを設定すべきであることを示し得る。
[0096]CTXメッセージ804によって示される時間において、3つの局120a〜cはデータ806a〜cをAP110に送信する。データ806a〜cは、送信機会の間に少なくとも部分的に同時に送信される。データ806a〜cの送信は、アップリンク多ユーザ多入力、多出力送信(UL−MU−MIMO)またはアップリンク周波数分割多元接続(UL−FDMA)を利用することができる。
[0097]いくつかの態様では、局STA120a〜cは、送信機会の間に送信する各局の送信が、ほぼ持続時間が等しくなるように、パッドデータを送信し得る。メッセージ交換800は、STA120aがパッドデータ808aを送信する一方でSTA120cがパッドデータ808cを送信することを示す。パッドデータの送信は、STA120a〜cの各々からの送信がほぼ同時に完了することを確実にする。このことは、送信の持続時間全体にわたるより均等な送信電力を実現し、AP110の受信機の効率を最適化することができる。
[0098]AP110がデータ送信806a〜cを受信した後で、AP110は、確認応答(acknowledgement)810a〜cを局120a〜cの各々に送信する。いくつかの態様では、確認応答810a〜cは、DL−MU−MIMOまたはDL−FDMAのいずれかを使用して少なくとも部分的に同時に送信され得る。
[0099]図9は、RTXフレーム900の一実施形態の図である。RTXフレーム900は、フレーム制御(FC)フィールド910と、持続時間フィールド915(オプション)と、送信機アドレス(TA)/割振り識別子(AID)フィールド920と、受信機アドレス(RA)/基本サービスセット識別子(BSSID)フィールド925と、TIDフィールド930と、推定送信(TX)時間フィールド950と、TX電力フィールド970とを含む。FCフィールド910は、制御サブタイプまたは拡張サブタイプを示す。持続時間フィールド915は、ネットワーク割振りベクトル(NAV)を設定することを、RTXフレーム900の任意の受信機に対して示す。一態様では、RTXフレーム900は持続時間フィールド915を有しないことがある。TA/AIDフィールド920は、AIDまたは完全なMACアドレスであり得るソースアドレスを示す。RA/BSSIDフィールド925は、アップリンクデータを同時に送信するためにSTAのRAまたはBSSIDを示す。一態様では、RTXフレームはRA/BSSIDフィールド925を含まないことがある。TIDフィールド930は、ユーザがそれについてのデータを有するアクセスカテゴリ(AC)を示す。推定TX時間フィールド950は、UL−TXOPに対して必要とされる時間を示し、現在の計画されているMCSにおいてユーザ端末120がバッファ中のすべてのデータを送るために必要とされる時間であり得る。TX電力フィールド970は、フレームが送信されている電力を示し、リンク品質を推定してCTXフレーム中の電力バックオフの指示を適合させるためにAPによって使用され得る。
[0100]いくつかの実施形態では、UL−MU−MIMO通信が発生し得る前に、AP110は、UL−MU−MIMO通信に参加し得るユーザ端末120から情報を集めることができる。AP110は、ユーザ端末120からの送信をスケジューリングすることによって、ユーザ端末120からの情報の収集を最適化することができる。
[0101]上で論じられたように、CTXメッセージ402は種々の通信において使用され得る。図10は、CTXフレーム1000の構造のある例の図である。この実施形態では、CTXフレーム1000は、フレーム制御(FC)フィールド1005と、持続時間フィールド1010と、送信機アドレス(TA)フィールド1015と、制御(CTRL)フィールド1020と、PPDU持続時間フィールド1025と、STA情報(info)フィールド1030と、フレームチェックシーケンス(FCS)フィールド1080とを含む、制御フレームである。FCフィールド1005は、制御サブタイプまたは拡張サブタイプを示す。持続時間フィールド1010は、ネットワーク割振りベクトル(NAV)を設定することを、CTXフレーム1000の任意の受信機に対して示す。TAフィールド1015は、送信機アドレスまたはBSSIDを示す。CTRLフィールド1020は、フレームの残りの部分のフォーマット(たとえば、STA情報フィールドの数およびSTA情報フィールド内の任意のサブフィールドの存在または不在)と、ユーザ端末100に対するレート適合のための指示と、許可されるTIDの指示と、CTSがCTXフレーム1000の直後に送られるべきであることの指示とを含み得る、一般的なフィールドである。レート適合のための指示は、STAが単一ユーザの送信において使用するであろうMCSと比較してどの程度STAがMCSを低くするべきかを示す数字のような、データレート情報を含み得る。CTRLフィールド1020はまた、CTXフレーム1000がUL MU MIMOのために使用されているか、UL FDMAのために使用されているか、またはその両方のために使用されているかを示し、Nssまたはトーン割振りフィールド(Tone allocation field)がSTA情報フィールド1030の中に存在するかどうかを示すことができる。
[0102]代替的に、CTXがUL MU MIMOのためのものかUL FDMAのためのものかの指示は、サブタイプの値に基づき得る。UL MU MIMOおよびUL FDMAの動作は、使用されるべき空間ストリームと使用されるべきチャネルの両方をSTAに対して指定することによって一緒に実行されてよく、この場合、両方のフィールドがCTXの中に存在し、この場合、Nssの指示は特定のトーンの割振りと呼ばれることに留意されたい。PPDU持続時間1025フィールドは、ユーザ端末120が送ることが許可される後続のUL−MU−MIMO PPDUの持続時間を示す。STA情報1030フィールドは、特定のSTAに関する情報を含み、STAごとに(ユーザ端末120ごとに)情報のセットを含み得る(STA情報1 1030とSTA情報N 1075とを参照されたい)。STA情報1030フィールドは、STAを特定するAIDまたはMACアドレスフィールド1032と、STAが(UL−MU−MIMOシステムにおいて)使用し得る空間ストリームの数を示す空間ストリームの数フィールド(Nss)フィールド1034フィールドと、STAがトリガフレーム(この場合はCTX)の受信と比較して送信を調整すべきである時間を示す時間調整1036フィールドと、STAが公表されている(declared)送信電力に対して行うべき電力バックオフを示す電力調整1038フィールドと、STAが(UL−FDMAシステムにおいて)使用し得るトーンまたは周波数を示すトーン割振り1040フィールドと、許容可能なTIDを示す許可されるTID1042フィールドと、許可されるTXモードを示す許可されるTXモード1044フィールドと、STAが使用すべきMCSを示すMCS1046フィールドと、STAがアップリンクデータを送信するための開始時間を示すTX開始時間フィールド1048とを含み得る。いくつかの実施形態では、許可されるTXモードは、短い/長いガード間隔(GI)または巡回プレフィックスモード、バイナリ畳み込み符号(BCC:binary convolutional code)/低密度パリティチェック(LDPC:low density parity check)モード(一般にコーディングモード)、または空間時間ブロックコーディング(STBC:space-time block coding)モードを含み得る。
[0103]いくつかの実施形態では、STA情報フィールド1030〜1075は、CTXフレーム1000から除外され得る。これらの実施形態では、欠けているSTA情報フィールドを伴うCTXフレーム1000は、CTXフレーム1000を受信するユーザ端末120に、アップリンクデータへの要求メッセージ(たとえば、RTS、RTX、またはQoSヌル)が受信されているが送信機会が認められていないことを、示すことができる。いくつかの実施形態では、制御フィールド1020は、要求されるアップリンクに関する情報を含み得る。たとえば、制御フィールド1020は、データもしくは別の要求を送る前の待機時間、要求がなぜ認められなかったかについての理由コード、またはユーザ端末120からの媒体アクセスを制御するための他のパラメータを含み得る。欠けているSTA情報フィールドを伴うCTXフレームはまた、下で説明されるCTXフレーム1100、1200、および1300に適用され得る。
[0104]いくつかの実施形態では、許可されるTID1042の指示を伴うCTXを受信するユーザ端末120は、そのTIDのデータのみ、同じまたはより高いTIDのデータ、同じまたはより低いTIDのデータ、任意のデータを送信することが許可されてよく、または、そのTIDのデータのみをまず送信し、利用可能なデータがない場合は他のTIDのデータを送信することが許可されてよい。FCS1080フィールドは、それがCTXフレーム1000のエラー検出のために使用されるFCSの値を搬送することを示す。
[0105]図11は、CTXフレーム1100の構造の別の例の図である。図10とともにこの実施形態において、STA情報1030フィールドは、AIDまたはMACアドレス1032フィールドを含まず、代わりに、CTXフレーム1000は、個々の識別子ではなくグループ識別子によってアップリンクデータを同時に送信するためのSTAを特定する、グループ識別子(GID)1026フィールドを含む。図12は、CTXフレーム1200の構造の別の例の図である。図11とともにこの実施形態では、GID1026フィールドは、マルチキャストMACアドレスを通じてSTAのグループを特定するRA1014フィールドと置き換えられる。
[0106]図13は、CTXフレーム1300の構造のある例の図である。この実施形態では、CTXフレーム1300は、管理MACヘッダ1305フィールドと、ボディ1310フィールドと、FCS1380フィールドとを含む、管理フレームである。ボディ1310フィールドは、情報要素(IE)を特定するIE ID1315フィールドと、CTXフレーム1300の長さを示すLEN1320フィールドと、CTRL1020フィールドと同じ情報を含むCTRL1325フィールドと、ユーザ端末120が送ることが許可される後続のUL−MU−MIMO PPDUの持続時間を示すPPDU持続時間1330フィールドと、STA情報1 1335フィールドと、後続のUL−MU−MIMO送信において使用するためのすべてのSTAに対するMCS、または、後続のUL−MU−MIMO送信において使用するためのすべてのSTAに対するMCSバックオフを示し得るMCS1375フィールドとを含む。(STA情報N 1370とともに)STA情報1 1335フィールドは、STAを特定するAID1340フィールドと、STAが(UL−MU−MIMOシステムにおいて)使用し得る空間ストリームの数を示す空間ストリームの数(Nss)フィールド1342フィールドと、STAがトリガフレーム(この場合はCTX)の受信と比較して送信時間を調整すべきである時間を示す時間調整1344フィールドと、STAが公表されている送信電力に対して行うべき電力バックオフを示す電力調整1348フィールドと、STAが(UL−FDMAシステムにおいて)使用し得るトーンまたは周波数を示すトーン割振り1348フィールドと、許容可能なTIDを示す許可されるTID1350フィールドと、STAがアップリンクデータを送信するための開始時間を示すTX開始時間フィールド1048とを含む、STAごとのフィールドを表す。
[0107]一実施形態では、CTXフレーム1000またはCTXフレーム1300は、UL信号を送信する前に処理するための時間をユーザ端末120に与えるために、1つのA−MPDUに集約され得る。この実施形態では、今後来るパケットを処理するための追加の時間をユーザ端末120に許可するために、CTXの後、パディングまたはデータが追加され得る。CTXフレームをパディングすることの1つの利点は、上で説明されたようなフレーム間空間(IFS )を増大させることと比較して、他のユーザ端末120からのUL信号についての起こり得るコンテンションの問題が避けられることであり得る。一態様では、CTXが管理フレームである場合、追加のパディング情報要素(IE)が送られ得る。一態様では、CTXが1つのA−MPDUに集約される場合、追加のA−MPDUパディングデリミタが含まれ得る。パディングデリミタは、EoFデリミタ(4バイト)または他のパディングデリミタであり得る。別の態様では、パディングは、データ、制御または管理MPDPUがIFS応答時間内に処理されることが必要とされない限り、それらを追加することによって達成され得る。MPDUは、即刻の応答が必要とされないことと、後続のMPDUのいずれによっても必要とされないであろうこととを受信機に示す、指示を含み得る。別の態様では、ユーザ端末120は、CTXフレームに対する最小の持続時間またはパディングをAP110に対して要求し得る。別の実施形態では、パディングは、情報を搬送しない未定義のビットを含み得る、または、情報を搬送するビットシーケンスを含み得る、PHY OFDMAシンボルを、それらがIFS時間内に処理されることが必要ではない限り、追加することによって達成され得る。
[0108]いくつかの実施形態では、AP110はCTX送信を開始することができる。一実施形態では、AP110は、通常のエンハンスト配信チャネルアクセス(EDCA:enhanced distribution channel access)コンテンションプロトコルに従って、CTXメッセージ402を送ることができる。別の実施形態では、AP110は、スケジュールされた時間にCTXメッセージ402を送ることができる。この実施形態では、スケジュールされた時間は、ユーザ端末120のグループが媒体にアクセスするために確保されている時間を示すビーコン中の制限付きアクセス時間ウインドウ(RAW:restricted access window)の指示、UL−MU−MIMO送信に参加するために同時に起動(アウェイク)するように複数のユーザ端末120に示す、各ユーザ端末120との目標起動時間(TWT:target wake time)の合意、または他のフィールド中の情報を使用することによって、AP110によってユーザ端末120に対して示され得る。RAWおよびTWTの外側では、ユーザ端末102は、任意のフレームを、またはフレームのサブセット(たとえば、非データフレーム)のみを送信することが許可され得る。あるフレームを送信することも禁止され得る(たとえば、データフレームを送信することが禁止され得る)。ユーザ端末120はまた、ユーザ端末120がスリープ状態にあることを示し得る。CTXをスケジューリングすることに対する1つの利点は、複数のユーザ端末120が1つの同じTWTまたはRAW時間を示され得るとともに、AP110からの送信を受信し得ることである。
[00109]図14は、CTX/トリガ交換の一実施形態を示す時間シーケンス図である。この実施形態では、AP110は、CTXメッセージ402をユーザ端末120に送り、その後にトリガフレーム405を送る。ユーザ端末120Aおよび120Bがトリガフレーム405を受信すると、それらはUL−MU−MIMO送信410Aと410Bとを開始する。
[00110]図15は、CTXメッセージ402とトリガフレーム405との間の時間が図14に示されるものより大きい例を示す時間シーケンス図である。図15に示されるように、1つまたは複数のSTA120はオプションで、CTX402に確認応答し得る。そのような確認応答は、本明細書で論じられる任意の他のタイミング図またはフレーム交換に適用されてよく、またはそれらと組み合わされてよい。
[00111]図16は、複数のUL−MU−MIMO4010送信を開始するために複数のトリガフレーム405を時間にわたって送る例を示す時間シーケンス図である。この実施形態では、ユーザ端末120Aおよび120Bは元のCTXからの情報を使用し得るので、第2のトリガフレーム405は、第2のUL−MU−MIMO送信410Aと410Bとを開始するために、CTX402の後にする必要はない。一実施形態では、両方のトリガが、CTXにおいて示されるような同じシーケンスまたはトークン番号を有する。
[00112]一実施形態では、アップリンク送信は、ダウンリンクデータが受信された後でトリガされ得る。図17は、アップリンクPPDUがCTXの送信の後に送られるフレームによって引き起こされ得ることを示す図である。図17に示されるように、CTX1602の送信の後に、ダウンリンク(DL)単一ユーザ(SU)または多ユーザ(MU)PPDU1605の送信が続き得る。DL SUまたはMU PPDU1605は、IEEE 802.11a/n/g/b/ac/axに適合してよく、たとえば、データ、管理情報、および/または制御情報を搬送することができる。CTX1602は、DL SUまたはMU PPDU1605の送信/受信が完了した後でアップリンク(UL)SUまたはMU PPDU1610を送るように1つまたは複数のSTAをスケジューリングする。UL SUまたはMU PPDU1610を送るための時間は、DL SUまたはMU PPDU1605の送信/受信からSIFSまたはPIFS時間後であり得る。UL SUまたはMU PPDUは、以前に受信されたDL PPDUに確認応答するために(1つまたは複数の)ACKまたは(1つまたは複数の)ブロックACK(BA)を含み得る。UL SUまたはMU PPDU1610が送られた後で、BA1670は送信機によって送られ得る(受信機によって受信され得る)。
[00113]ある態様では、CTX1602は、UL送信を送るのを始めるための時間を受信STAに知らせる指示を含み得る。たとえば、STAは、CTX1602の送信/受信からSIFS/PIFS時間後にアップリンクデータを送信するのを開始することができる。代替的に、STAは、「後続のPPDU」またはトリガPPDUのダウンリンク送信/受信の後でアップリンクデータを送信するのを開始することができる。
[00114]ある態様では、後続のPPDUは、曖昧さを伴わずに受信STAによって識別可能である。一例では、後続のPPDUは、CTXからSIFS/PIFS時間後に検出される任意のPPDUである。別の例では、後続のPPDUは、CTXからSIFS/PIFS時間後に検出され、CTSを送ったものと同じAPによって送られる、PPDUであり得る。PPDUの起源は、PHYヘッダまたはMACヘッダに埋め込まれた送信者/AP識別子に基づいて検出され得る。たとえば、PHYヘッダは、APアドレスの完全なまたは部分的な識別子を含み得る。別の例では、MACヘッダは、基本サービスセット識別子(BSSID)を含み得る。
[00115]さらなる態様では、後続のPPDUは、CTXからSIFS/PIFS時間後に検出されるPPDUであり得、後続のPPDUがアップリンクデータ送信をトリガするPPDUであるかどうかを特定する指示(たとえば、1ビット)を含む。この指示は、PPDUのPHYヘッダまたはMACヘッダに含まれ得る。別の態様では、トリガPPDUは、トリガフレームとしてフレームを特定する、あるタイプのMACフレームを搬送し得る。
[00116]ある態様では、後続のPPDUは、SIFS/PIFS時間によって制約されることなく送信され得る。図18は、トリガPPDUがSIFS/PIFS時間よりも長い送られる時間であり得ることを示す図である。図18を参照すると、トリガPPDU1605は、SIFS時間よりも大きい時間において送られ得る。その上、トリガPPDU1605は、非トリガDL PPDU1603の後で送られ得る。ある態様では、CTX1602はトークン番号(たとえば、グループ識別子)を定義し、非トリガDL PPDU1603はPPDU1603がアップリンクデータ送信を引き起こさないことを示すフィールドを含むPHYヘッダを含み得、トリガPPDU1605はPPDU1605がアップリンクデータ送信を引き起こすことを示すフィールドを含むPHYヘッダを含み得る。別の態様では、トリガPPDUは、トリガフレームとしてフレームを特定し、トークン番号を含む、あるタイプのMACフレームを搬送するPPDUであり得る。
[00117]別の態様では、トリガPPDU(たとえば、DL SUまたはMU PPDU1605)は、CTX(たとえば、CTX1602)と同じトークン番号(またはグループ識別子)を示し得る。トークン番号は、CTXによって定義されるスケジューリング情報のためのプロキシであり得る。トークン番号は、トリガPPDUのPHYヘッダに含まれ得る。PPDU PHYヘッダは、トークン番号を含む制御フィールド(SIG)を有し得る。制御フィールドは、オプションでPHYヘッダ中に存在し得る。したがって、制御フィールドの不在は、PPDUがアップリンクデータ送信をトリガしないことを示し得る。制御フィールドの存在または不在は、PHYヘッダ中の単一のビットによって示され得る。トークン番号は、トリガPPDUのMACヘッダにも含まれ得る。トークン番号は、CTXによって定義されると、ある長さの時間は有効であり得る。たとえば、トークン番号は、SIFS/PIFS時間、CTXによって示される時間、管理フレームを介して定義される時間、および/またはTXOP時間、有効であり得る。
[00118]図19は、複数のトークン番号を使用したトリガ動作を示す図である。図19を参照すると、複数のトークン番号が、複数のCTXまたは同じCTXによって定義され得る。たとえば、図19において、CTX1702は、2つの異なるタイプのスケジューリング情報と関連付けられる2つのトークン番号を定義し得る。送信されるDL SUまたはMU PPDU1703は、PPDU1703がアップリンクデータ送信を引き起こさない(トリガしない)ことを示すフィールドを含むPHYヘッダを含み得る。送信されるDL SUまたはMU PPDU1705はトリガPPDUであり得る。PPDU1705は、アップリンクデータ送信を引き起こすためのCTX1702によって定義された第1のトークン番号を示すフィールドを含むPHYヘッダを含み得る。PPDU1705を受信すると、STAは、UL SUまたはMU PPDU1710を送信するようにトリガされる。その後、DL SUまたはMU PPDU1715が送信され得る。PPDU1715は、別のトリガPPDUであってよく、CTX1702によって定義された第2のトークン番号を示すフィールドを含むPHYヘッダを含み得る。したがって、トリガPPDU1715を受信すると、STAは、UL SUまたはMU PPDU1720を送信するようにトリガされる。その後、STAはBA1770を受信することができる。
[00119]ある態様では、トリガPPDUは、トークン番号と、さらには部分的な更新されたスケジューリング情報を含み得る。たとえば、トリガPPDUは、新しい(fresh)電力制御の指示と新しい(fresh)タイミング推定の指示とを含み得る。
[00120]別の態様では、図17〜図19を参照すると、図は、他のDL PPDUの直前の第1のフレームとして送られるCTXを示す。しかしながら、任意の他のフレーム交換が、トークン番号を定義するCTXが、トークン番号を示すDL PPDUの前に送られる限り可能である。
[00121]さらなる態様では、トークンの定義は、複数のSTAへのユニキャストCTXフレームとして送られ得る。したがって、各CTXは、安定性を向上させるために1つまたは複数のSTAによって確認応答され得る。
[00122]図17〜図19に関して上で説明された実施形態では、追加の制御シグナリングをホストできるPHYヘッダフォーマットを有するトリガPPDUが提供される。しかしながら、本開示はまた、アップリンク送信をトリガするためのレガシー(既存の)PPDUを使用することを提供する。したがって、レガシーPPDUは追加の制御シグナリングをホストしないことがある。むしろ、CTXは、レガシーDL PPDUをトリガとして示すために、レガシーDL PPDUのPHYヘッダ中に当然に存在する情報を含み得る。DL PPDU中に当然に存在する情報は、異なる複数のPPDUの間で異なり得る。したがって、この情報は、個々のPPDUを特定するために使用され得る。ある態様では、APは、どの特定のPPDUが送信されるかを事前に知っていることがある。したがって、APは、特定のPPDU中に当然に存在する情報をCTX中に含ませ得る。CTXの受信機は、CTXに含まれる情報を読み取り、その後に受信される、同じ情報を含むPPDUがアップリンク送信のためのトリガであると決定することができる。
[00123]図17を参照すると、CTX(たとえば、CTX1602)は、トリガDL PPDU(たとえば、DL SUまたはMU PPDU1605)のPHYヘッダにおいて送られる情報(たとえば、ビット)の任意の部分/組合せ/関数を含み得る。情報は、下で説明される情報の任意の1つまたは組合せであり得る。この情報は、1)レガシープリアンブルのSIGフィールドの巡回冗長検査(CRC)フィールド、2)長さフィールドおよび/または変調およびコーディング方式(MCS)フィールド(たとえば、レガシーヘッダ中の、またはIEEE 802.11n/ac/axヘッダの中の)、3)PPDUのタイプ(たとえば、IEEE 802.11a/b/g/n PPDUのための)、4)帯域幅(BW)、5)グループIDフィールド(たとえば、IEEE 802.11ac PPDUのための)、6)部分的なAIDフィールド、7)SIGフィールドの任意の他のフィールド、または8)SIGフィールドのビットの任意のサブセットもしくはビットのサブセットの関数を含み得る。
[00124]図20は、図1〜図2のワイヤレス通信システム100内で用いられ得るワイヤレス通信の例示的な方法のフローチャート2100である。この方法は、図3に示されるワイヤレスデバイス302のような、本明細書で説明されるデバイスによって全体または一部が実施され得る。本明細書では、示される方法は、図1に関して上で論じられたワイヤレス通信システム100、ならびに図14〜図19に関して上で論じられたフレーム、フレーム交換、およびタイミング図を参照して説明されるが、示される方法は、本明細書で説明される別のデバイス、または任意の他適切なデバイスによって実施され得ることを当業者は理解するだろう。本明細書では、示された方法は、特定の順序に関して説明されるが、様々な実施形態では、本明細書のブロックは異なる順序で実行されるか、または省略されてよく、さらなるブロックが追加されてよい。
[00125]まず、ブロック2105において、ワイヤレス装置が第1のメッセージを少なくとも2つの局に送信する。第1のメッセージは、第1のメッセージの後に少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示す。たとえば、第1のメッセージはCTX402を含み得る。AP110は、CTX402をSTA120の少なくとも2つに送信することができ、STA120の少なくとも2つは第1のメッセージを受信することができる。
[00126]様々な実施形態において、第1のメッセージを送信することは、該少なくとも2つの局の各々に第1のメッセージをユニキャストすることを含み得る。たとえば、AP110は、STA120Aおよび120Bの各々にCTX402をユニキャストすることができる。STA120Aおよび120Bは、ユニキャストメッセージを受信することができる。
[00127]次いで、ブロック2110において、装置が第2のメッセージを該少なくとも2つの局に送信する。たとえば、第2のメッセージは、トリガメッセージ405および/またはDL PPDU1605または1603を含み得る。AP110は、STA120Aおよび120Bに第2のメッセージを送信することができる。
様々な実施形態において、第2のメッセージは、ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。たとえば、第2のメッセージは、DL SUまたはMU PPDU1605および/または1603を含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、本明細書で論じられる任意の他のフレームまたはメッセージを含み得る。
[00128]様々な実施形態において、第2のメッセージは、該少なくとも2つの局がアップリンクデータを送信するための特定の時間を示し得る。この特定の時間は、第2のメッセージの送信の直後の時間を含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージの直後の時間は、メッセージの送信から、短フレーム間空間(SIFS)またはポイントフレーム間空間(PIFS)以内であり得る。様々な実施形態において、第2のメッセージは、アップリンクデータのための割振り情報を含み得る。
[00129]様々な実施形態において、第1および第2のメッセージは各々、同じ値のシーケンス識別情報を含み得る。様々な実施形態において、シーケンス識別情報は、第2のメッセージのプリアンブルの少なくとも一部分のハッシュを含み得る。様々な実施形態において、第2のメッセージはヌルデータパケット(NDP)フレームを含み得る。
[00130]次に、ブロック2115において、装置は、第2のメッセージに応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信する。たとえば、STA120AはPPDU410Aを送信することができ、STA120Bは示された時間においてPPDU410Bを送信することができる。AP110は、UL PPDU410Aと410Bとを受信することができる。
[00131]様々な実施形態において、方法はさらに、該少なくとも2つの局から第1のメッセージに対する確認応答を受信することを含み得る。たとえば、CTX402を受信する1つまたは複数のSTA120は、確認応答403を送信することができる。AP110は確認応答403を受信することができる。様々な実施形態において、確認応答403は、本明細書で論じられる任意のフレームであり得る。
[00132]様々な実施形態において、第2のメッセージは、多ユーザ(MU)ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を含み得る。様々な実施形態において、方法はさらに、第1のメッセージの送信と第2のメッセージの送信との間に1つまたは複数の介在するメッセージを送信または受信することを含み得る。様々な実施形態において、方法はさらに、1つまたは複数のトリガメッセージを送信することと、トリガメッセージの各々に応答して該少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信することとを含み得る。たとえば、AP104は、追加のTXOPをスケジューリングするため、第2のメッセージと同じフォーマットを有する、1つまたは複数の追加のメッセージを送信することができ、各トリガメッセージに応答して追加のULデータを受信することができる。
[00133]ある実施形態では、図20に示された方法は、送信回路と、受信回路と、準備回路とを含み得る、ワイヤレスデバイスにおいて実施され得る。ワイヤレスデバイスは、本明細書で説明される簡略化されたワイヤレスデバイスよりも多くのコンポーネントを有し得ることを、当業者は理解するであろう。本明細書で説明されるワイヤレスデバイスは、特許請求の範囲内の実装形態のいくつかの顕著な特徴を説明するのに有用なコンポーネントのみを含む。
[00134]送信回路は、第1のメッセージと第2のメッセージとを送信するように構成され得る。ある実施形態では、送信回路は、フローチャート2100(図20)のブロック2105と2110の少なくとも1つを実施するように構成され得る。送信回路は、送信機310(図3)と、送受信機314(図3)と、(1つまたは複数の)アンテナ316と、プロセッサ304(図3)と、DSP320(図3)と、メモリ306(図3)の1つまたは複数を含み得る。いくつかの実装形態では、送信するための手段は送信回路を含み得る。
[00135]受信回路は、アップリンクデータを受信するように構成され得る。一実施形態では、受信回路は、フローチャート2100(図20)のブロック2115を実装するように構成され得る。受信回路は、受信機312(図3)と、送受信機314(図3)と、(1つまたは複数の)アンテナ316と、プロセッサ304(図3)と、DSP320(図3)と、信号検出器318(図3)と、メモリ306(図3)の1つまたは複数を含み得る。いくつかの実装形態では、受信するための手段は受信回路を含み得る。
[00136]準備回路は、第1のメッセージと第2のメッセージとを送信のために準備するように構成され得る。ある実施形態では、準備回路は、フローチャート2100(図20)のブロック2105と2110の少なくとも1つを実施するように構成され得る。準備回路は、送信機310(図3)と、送受信機314(図3)と、プロセッサ304(図3)と、DSP320(図3)と、メモリ306(図3)の1つまたは複数を含み得る。いくつかの実装形態では、準備するための手段は準備回路を含み得る。
[0137]情報および信号は多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを、当業者は理解するだろう。たとえば、上の説明全体を通じて言及され得るデータと、命令と、コマンドと、情報と、信号と、ビットと、シンボルと、チップとが、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。
[0138]本開示で説明される実装形態への様々な修正が当業者に容易に明らかであり得るとともに、本明細書で定義される包括的な原理は、本開示の趣旨または範囲を逸脱することなく、他の実装形態にも適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で示された実装形態に限定されるものではなく、本明細書で開示される特許請求の範囲、原理および新規の特徴に一致する、最も広い範囲を与られるべきである。「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示として機能すること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」として説明されるいかなる実装形態も、必ずしも他の実装形態よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきではない。
[0139]別個の実装形態の文脈で本明細書で説明された特定の特徴はまた、単一の実装形態において組合せで実装され得る。逆に、単一の実装形態の文脈で説明された様々な特徴は、複数の実装形態において別々に、または任意の適切な部分的な組合せで実装され得る。その上、特徴は、ある組合せで働くものとして上で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの1つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除されてよく、請求される組合せは、部分的な組合せ、または部分的な組合せの変形を対象とし得る。
[0140]上で説明された方法の様々な動作は、様々なハードウェアコンポーネントおよび/もしくはソフトウェアコンポーネント、回路、ならびに/またはモジュールのような、動作を実行することが可能な任意の適切な手段によって実行され得る。一般に、図に示された任意の動作は、その動作を実行することが可能な対応する機能的手段によって実行され得る。
[0141]本開示に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、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信号(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス(PLD)、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェアコンポーネント、または本明細書で説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せにより、実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、代替的に、プロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
[0142]1つまたは複数の態様では、説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶され得るか、またはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM(登録商標)、CD−ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用され得るとともにコンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備え得る。また、任意の接続が、適切にコンピュータ可読媒体と呼ばれる。たとえば、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線(「DSL」)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ソフトウェアがウェブサイト、サーバまたは他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)、およびブルーレイ(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザーで光学的に再生する。したがって、いくつかの態様では、コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体(たとえば有形媒体)を備え得る。さらに、いくつかの態様では、コンピュータ可読媒体は、一時的コンピュータ可読媒体(たとえば信号)を備え得る。上の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲の中に含まれるべきである。
[0143]本明細書に開示された方法は、説明された方法を達成するための1つまたは複数のステップまたはアクションを備える。本方法のステップおよび/またはアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく、互いに交換され得る。言い換えれば、ステップまたはアクションの特定の順序が明記されていない限り、特定のステップおよび/またはアクションの順序および/または使用は、特許請求の範囲を逸脱することなく修正され得る。
[0144]さらに、本明細書で説明された方法と技法とを実行するためのモジュールおよび/または他の適切な手段は、適用可能な場合、ユーザ端末および/または基地局によってダウンロードおよび/または他の方法で取得され得ることを理解されたい。たとえば、そのようなデバイスは、本明細書で説明された方法を実行するための手段の転送を容易にするために、サーバに結合され得る。代替として、本明細書で説明された様々な方法は、ユーザ端末および/または基地局が記憶手段をデバイスに結合するかまたは提供すると様々な方法を取得することができるように、記憶手段(たとえば、RAM、ROM、コンパクトディスク(CD)またはフロッピーディスクのような物理記憶媒体など)を介して提供され得る。その上、本明細書で説明された方法と技法とをデバイスに提供するための任意の他の適切な技法が利用され得る。
[0145]上記は、本開示の態様を対象とするが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく、本開示の他の態様およびさらなる態様が考案されてよく、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (30)

  1. ワイヤレス通信の方法であって、
    少なくとも2つの局に第1のメッセージを送信することと、前記第1のメッセージは、前記第1のメッセージの後に少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示し、
    前記少なくとも2つの局に前記第2のメッセージを送信することと、
    前記第2のメッセージに応答して前記少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信することと、
    を備える方法。
  2. 前記第2のメッセージは、前記少なくとも2つの局がアップリンクデータを送信するための特定の時間を示し、前記特定の時間は前記第2のメッセージの送信の直後の時間を備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第2のメッセージの直後の前記時間は、前記メッセージの前記送信後、短フレーム間空間(SIFS)またはポイントフレーム間空間(PIFS)以内である、請求項2に記載の方法。
  4. 前記第2のメッセージは、前記アップリンクデータのための割振り情報を備える、請求項1に記載の方法。
  5. 前記第1および第2のメッセージは各々、同じ値のシーケンス識別情報を備える、請求項1に記載の方法。
  6. 前記シーケンス識別情報は、前記第2のメッセージのプリアンブルの少なくとも一部分のハッシュを備える、請求項5に記載の方法。
  7. 前記第2のメッセージは、ヌルデータパケット(NDP)フレームを備える、請求項1に記載の方法。
  8. 前記少なくとも2つの局から前記第1のメッセージに対する確認応答を受信することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
  9. 前記第1のメッセージを送信することは、前記少なくとも2つの局の各々に前記第1のメッセージをユニキャストすることを備える、請求項8に記載の方法。
  10. 前記第2のメッセージは、ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を備える、請求項1に記載の方法。
  11. 前記第2のメッセージは、多ユーザ(MU)ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を備える、請求項1に記載の方法。
  12. 前記第1のメッセージの送信と前記第2のメッセージの送信との間に、1つまたは複数の介在するメッセージを送信または受信することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
  13. 1つまたは複数のトリガメッセージを送信することと、
    前記トリガメッセージの各々に応答して前記少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信することと、
    をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  14. ワイヤレスに通信するように構成される装置であって、
    少なくとも2つの局に第1のメッセージを送信し、前記第1のメッセージは、前記第1のメッセージの後に少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示し、
    前記少なくとも2つの局に前記第2のメッセージを送信する、
    ように構成される送信機と、
    前記第2のメッセージに応答して、前記少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信するように構成される受信機と、
    を備える装置。
  15. 前記第2のメッセージは、前記少なくとも2つの局がアップリンクデータを送信するための特定の時間を示し、前記特定の時間は前記第2のメッセージの送信の直後の時間を備える、請求項14に記載の装置。
  16. 前記第2のメッセージの直後の前記時間は、前記メッセージの前記送信後、短フレーム間空間(SIFS)またはポイントフレーム間空間(PIFS)以内である、請求項15に記載の装置。
  17. 前記第2のメッセージは、前記アップリンクデータのための割振り情報を備える、請求項14に記載の装置。
  18. 前記第1および第2のメッセージは各々、同じ値のシーケンス識別情報を備える、請求項14に記載の装置。
  19. 前記シーケンス識別情報は、前記第2のメッセージのプリアンブルの少なくとも一部分のハッシュを備える、請求項18に記載の装置。
  20. 前記第2のメッセージはヌルデータパケット(NDP)フレームを備える、請求項14に記載の装置。
  21. 前記受信機はさらに、前記少なくとも2つの局から前記第1のメッセージに対する確認応答を受信するように構成される、請求項14に記載の装置。
  22. 前記送信機はさらに、前記少なくとも2つの局の各々に前記第1のメッセージをユニキャストするように構成される、請求項21に記載の装置。
  23. 前記第2のメッセージは、ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を備える、請求項14に記載の装置。
  24. 前記第2のメッセージは、多ユーザ(MU)ダウンリンク(DL)物理層プロトコルデータユニット(PPDU)を備える、請求項14に記載の装置。
  25. 前記送信機と受信機の少なくとも1つはさらに、前記第1のメッセージの送信と前記第2のメッセージの送信との間に1つまたは複数の介在するメッセージを送信または受信するように構成される、請求項14に記載の装置。
  26. 前記送信機はさらに、1つまたは複数のトリガメッセージを送信するように構成され、
    前記受信機はさらに、前記トリガメッセージの各々に応答して前記少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信するように構成される、請求項14に記載の装置。
  27. ワイヤレス通信のための装置であって、
    少なくとも2つの局に第1のメッセージを送信するための手段と、前記第1のメッセージは、前記第1のメッセージの後に少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示し、
    前記少なくとも2つの局に前記第2のメッセージを送信するための手段と、
    前記第2のメッセージに応答して前記少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信するための手段と、
    を備える装置。
  28. 前記第2のメッセージは、前記少なくとも2つの局がアップリンクデータを送信するための特定の時間を示し、前記特定の時間は前記第2のメッセージの送信の直後の時間を備える、請求項27に記載の装置。
  29. 前記第2のメッセージの直後の前記時間は、前記メッセージの前記送信後、短フレーム間空間(SIFS)またはポイントフレーム間空間(PIFS)以内である、請求項28に記載の装置。
  30. 実行されると、装置に、
    少なくとも2つの局へ第1のメッセージを送信させ、前記第1のメッセージは、前記第1のメッセージの後に少なくとも2つの局に送信されるべき第2のメッセージを示し、
    前記少なくとも2つの局へ前記第2のメッセージを送信させ、
    前記第2のメッセージに応答して前記少なくとも2つの局から複数のアップリンクデータを受信させる、
    コードを備える非一時的コンピュータ可読媒体。
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