JP2018007241A - 送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法 - Google Patents

送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】異なる帯域のボンディングチャネルを通知すること。
【解決手段】ヘッダ符号化部101は、PHY制御データに対しビットスクランブル及びLDPC符号化を行い、L-Header及びEDMG-Headerデータを生成する。変調部104a〜104dは、ヘッダ符号化部101が出力したL-Header及びE-Headerの符号化を行う。また、変調部104a〜104dは、RF制御部110から通知されるチャネルの帯域幅に応じ、L-Header及びE-Headerのデータを複製し、複数のチャネルに配置する。また、変調部104a〜104dは、ペイロードデータ分割部103が分割したペイロードデータの1つに対して変調を行う。
【選択図】図1

Description

本開示は、ミリ波通信を用いた送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法に関する。
IEEE 802.11は、無線LAN関連規格の一つである。IEEE 802.11には、IEEE802.11ac規格(以下、「11ac規格」という)や、IEEE802.11ad規格(以下、「11ad規格」という)等がある(例えば、非特許文献1,2を参照)。
11ac規格は、2.4GHzと5GHzに互換性を持ち、MAC層において100Mbpsを上回る高スループットを実現する。11n規格では、二次変調方式として、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送が規定されている。
また、11ac規格には、ピークスループットを高めるため、20MHzの帯域幅を持つ2つ以上の隣り合うチャネルに渡り、40MHz 〜 160MHzの帯域幅でデータフィールド(Payload)を配置してデータを送信するチャネルボンディング(CB)が導入されている。なお、11ac規格では、プリアンブル部分(L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG を含む)については、チャネルボンディングに対応していない端末においても受信することができるように、チャネル毎に配置される。
11ad規格は、60GHz帯ミリ波の複数のチャネルを用いて、最大7Gbpsの高速通信を実現する。11ad規格では、二次変調方式として、シングルキャリア伝送とOFDM伝送がそれぞれ規定されている。また、11ad規格に比べ更にピークスループットを高めるための手段として、チャネルボンディングの他に、チャネルアグリゲーション(CA)を用いた通信規格が提案されている。チャネルアグリゲーションは、キャリアアグリゲーションと呼ばれることがある。
IEEE Std 802.11acTM-2013 IEEE Std 802.11adTM -2012 IEEE802.11-16/0105-r00
しかしながら、従来は、異なる帯域のボンディングチャネルを通知することは困難であるため、周波数の利用効率を高めることが困難である。また、サンプリングレートが低いD/A,A/Dを用いて高いスループットを実現することは困難である。
本開示の一態様は、異なる帯域のボンディングチャネルを通知することができるので、周波数の利用効率を高めることができる送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法の提供に資する。
本開示の一態様に係る送信装置は、所定の帯域において、第1の帯域幅をもつn(nは整数)個のチャネルである第1のチャネルグループと、前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する2つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたm(mは整数であり、nより小さい値)個のチャネルである第2のチャネルグループと、前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する3つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたp(pは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第3のチャネルグループと、のうちの1つ以上が割り当てられたr(rは1以上の整数)個のキャリアに関するヘッダ情報をそれぞれ変調する第1から第rの変調回路と、前記変調されたヘッダ情報をそれぞれ送信する第1から第rの送信回路と、を含み、前記ヘッダ情報は、前記第1のチャネルグループのチャネル割り当てを示すn個のビットと、前記第2のチャネルグループのチャネル割り当てを示すm個のビットと、を含み、前記第3のチャネルグループのチャネル割り当ては、前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される。
本開示の一態様に係る受信装置は、第1から第r(rは1以上の整数)信号をそれぞれ受信する第1から第rの受信回路と、前記第1から第r信号のいずれか1つからヘッダ情報を復号する復号回路と、前記ヘッダ情報を用いて、前記第1から第rの受信回路で使用するチャネルを制御する制御回路と、前記チャネル制御された前記第1から第rの受信回路から出力された前記第1から第r信号を復号してペイロードを出力するペイロード復号回路と、を含み、前記第1から第r信号は、所定の帯域において、第1の帯域幅をもつn(nは整数)個のチャネルの第1のチャネルグループと、前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する2つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたm(mは整数であり、nより小さい値)個のチャネルである第2のチャネルグループと、前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する3つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたp(pは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第3のチャネルグループと、のうちの1つ以上がそれぞれ割り当てられ、前記ヘッダ情報は、前記第1のチャネルグループのチャネル割り当てを示すn個のビットと、前記第2のチャネルグループのチャネル割り当てを示すm個のビットと、を含み、前記第3のチャネルグループのチャネル割り当ては、前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される。
本開示の一態様に係る送信方法は、所定の帯域において、第1の帯域幅をもつn(nは整数)個のチャネルである第1のチャネルグループと、前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する2つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたm(mは整数であり、nより小さい値)個のチャネルである第2のチャネルグループと、前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する3つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたp(pは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第3のチャネルグループと、のうちの1つ以上が割り当てられたr(rは1以上の整数)個のキャリアに関するヘッダ情報のそれぞれを、第1から第rの変調回路によって変調し、前記変調されたヘッダ情報のそれぞれを、第1から第rの送信回路によって送信し、前記ヘッダ情報は、前記第1のチャネルグループのチャネル割り当てを示すn個のビットと、前記第2のチャネルグループのチャネル割り当てを示すm個のビットと、を含み、前記第3のチャネルグループのチャネル割り当ては、前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される。
本開示の一態様に係る受信方法は、第1から第r(rは1以上の整数)信号のそれぞれを、第1から第rの受信回路によって、受信し、前記第1から第r信号のいずれか1つからヘッダ情報を復号し、前記ヘッダ情報を用いて、前記第1から第rの受信回路で使用するチャネルを制御し、前記チャネル制御された前記第1から前記第rの受信回路から出力された前記第1から第r信号を復号してペイロードを出力し、前記第1から第r信号は、所定の帯域において、第1の帯域幅をもつn(nは整数)個のチャネルの第1のチャネルグループと、前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する2つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたm(mは整数であり、nより小さい値)個のチャネルである第2のチャネルグループと、前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する3つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたp(pは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第3のチャネルグループと、のうちの1つ以上がそれぞれ割り当てられ、前記ヘッダ情報は、前記第1のチャネルグループのチャネル割り当てを示すn個のビットと、前記第2のチャネルグループのチャネル割り当てを示すm個のビットと、を含み、前記第3のチャネルグループのチャネル割り当ては、前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様によれば、異なる帯域のボンディングチャネルを通知することができるので、周波数の利用効率を高めることができる。また、サンプリングレートが低いD/A,A/Dを用いて高いスループットを実現することができる。
また、少ないビット数で、キャリア数の制限無くチャネルの組み合わせを通知することができる。
本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および/又は効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
チャネルアグリゲーションを行う送信装置の構成を示す図 チャネルアグリゲーションを行う受信装置の構成を示す図 チャネライゼーションを示す図 Channel setの例を示す図 送信装置を用いて行うチャネルアグリゲーションの例を示す図 送信装置を用いて行うチャネルアグリゲーションの例を示す図 送信装置を用いて行うチャネルアグリゲーションの例を示す図 送信装置を用いて行うチャネルアグリゲーションの例を示す図 チャネルアグリゲーションフレームのフォーマットを示す図 チャネルアグリゲーションフレームのフォーマットを示す図 チャネルアグリゲーションフレームのフォーマットを示す図 チャネルアグリゲーションフレームのフォーマットを示す図 送信装置が受信装置に対してチャネル選択情報を通知する方法を説明する図 送信装置が受信装置に対してチャネル選択情報を通知する方法を説明する図 フォーマット1の情報を示す図 フォーマット2の情報を示す図 各チャネルのインデックス値及びビットマップ値を示す図 各チャネルのインデックス値及びビットマップ値を示す図 各チャネルのインデックス値及びビットマップ値を示す図 各チャネルのインデックス値及びビットマップ値を示す図 チャネライゼーションを示す図(ch30の例) 各チャネルのインデックス値及びビットマップ値を示す図 各チャネルのインデックス値及びビットマップ値を示す図 フォーマット4の情報を示す図 フォーマット5の情報を示す図 BW indexフィールドの値と、第1キャリアから第4キャリアまでのチャネル帯域幅及びキャリア数との関係を示す図 BW indexが8のときのチャネルの組み合わせを示す図 フォーマット6の情報を示す図 チャネルアグリゲーションを行う送信装置の別の構成を示す図 チャネルアグリゲーションを行う受信装置の別の構成を示す図 ヘッダフォーマットの例を示す図 ヘッダフォーマットの例を示す図 ヘッダフォーマットの例を示す図 ヘッダフォーマットの例を示す図
以下、図面を適宜参照して、本開示の一実施の形態について詳細に説明する。
<送信装置の構成>
図1は、チャネルアグリゲーションを行う送信装置100の構成を示す図である。送信装置100は、図示しない上位レイヤ処理部(例えばMACレイヤ)にてPHY制御データとペイロードデータを生成する。
RF制御部110は、PHY制御データに基づき、第1〜第4キャリアで使用するチャネルの中心周波数(キャリア周波数と呼ぶことがある)、及び、チャネルの帯域幅を決定し、中心周波数とチャネルの帯域幅の組み合わせの情報を変調部104a〜104d、広帯域D/A105a〜105d、広帯域RF106a〜106dへ通知する。なお、RF制御部110は、チャネルの中心周波数とチャネルの帯域幅の組み合わせの情報を、チャネル番号として通知しても良い。
ヘッダ符号化部101は、PHY制御データに対しビットスクランブル及びLDPC符号化を行い、L-Header及びEDMG-Headerデータを生成する。生成されたデータは、変調部104a〜104dにそれぞれ同一のデータとして転送される。
ペイロード符号化部102は、ペイロードデータのビットスクランブル及びLDPC符号化を行う。ペイロードデータ分割部103は、符号化されたペイロードデータを最大4つに分割し、変調部104a〜104dへ転送する。以下、分割数を、キャリア数と呼ぶ。
変調部104aは、第1キャリアのデータの変調を行う。変調部104aは、まず、ヘッダ符号化部101が出力したL-Header及びE-Headerの符号化を行う。変調方式として、π/2-BPSKを用いてもよい。また、変調部104aは、RF制御部110から通知されるチャネルの帯域幅に応じ、L-Header及びE-Headerのデータを複製し、複数のチャネルに配置する。なお、変調部104aが行う処理の詳細については、フレームフォーマットの説明とともに後述する。
また、変調部104aは、ペイロードデータ分割部103が分割したペイロードデータの1つに対して変調を行う。分割されたペイロードデータを第1キャリアのデータと呼ぶ。変調部104aは、データ変調方式として、π/2-BPSK、π/2-QPSK、π/2-16QAM、π/2-64QAMを用いても良い。変調部104aは、データ変調後のシンボルをシングルキャリアで伝送してもよく、また、データ変調後のシンボルをOFDMで伝送しても良い。
広帯域D/A105a、広帯域RF106a、アンテナ107aは、第1キャリアのデータを、RF制御部110が指定する第1のキャリア周波数及びチャネル帯域幅により送信する。なお、RF制御部110は、チャネル帯域幅の代わりに広帯域D/Aのサンプリングレートを指定しても良い。
変調部104bは、第2キャリアのデータの変調を行う。まず、ヘッダ符号化部101が出力したL-Header及びE-Headerの符号化を行う。L-Header及びE-Headerのデータは第1キャリアで使用するものと同一のデータであるから、変調部104bは、変調を行う代わりに変調済みのL-Header及びE-Headerのデータを変調部104aから取得しても良い。
但し、第1キャリアと第2キャリアとでチャネル帯域幅が異なる場合には、まず、2.16GHz帯域用の変調済のL-Header及びE-Headerのデータを変調部104aから取得し、変調部104bでは、第2キャリア用のチャネル帯域幅に応じて、変調済のL-Header及びE-Headerのデータの複製とチャネル配置を行う。
また、ペイロードデータ分割部103が分割して出力したペイロードデータのうち、第1キャリアとは異なる1つのペイロードデータに対して変調を行う。このペイロードデータを第2キャリアのデータと呼ぶ。
変調部104c、104dは、変調部104bと同様に、残りのペイロードデータ(すなわち第3キャリアのデータ、及び第4キャリアのデータ)に対して変調を行う。
また、広帯域D/A105b〜105d、広帯域RF106b〜106d、アンテナ107b〜107dは、変調された第2〜第4キャリアのデータを、RF制御部110が指定する第2〜第4のキャリア周波数及び第2〜第4のチャネル帯域幅によりそれぞれ送信する。
アンテナ107a〜107dはそれぞれアレイアンテナであってもよく、つまり、アンテナ107a〜107dはそれぞれ複数のアンテナ素子から構成され、さらに、アンテナ素子間の位相やゲインを制御することでアンテナ107a〜107dの指向性を制御する構成としても良い。
また、RF制御部110は、PHY制御データに従い、アンテナ107a〜107dの指向性を制御しても良い。
<受信装置の構成>
図2は、チャネルアグリゲーションを行う受信装置200の構成を示す図である。
RF制御部210は、まず、PHY制御データに基づき、L-Header及びE-Headerを受信するように第1キャリアの設定を行う。L-Header及びE-Headerの受信は、プライマリチャネルと呼ばれるあらかじめ定められたチャネルで行ってもよい。この場合、第1キャリアの復調部204a、同期部208a、広帯域A/D205a、広帯域RF206aを、プライマリチャネルを受信できるチャネルの1つの設定にあわせ、中心周波数及び帯域幅を設定する。なお、RF制御部210は、第2〜第4キャリアを設定して、複数のキャリアでL-Header及びE-Headerを受信しても良い。
広帯域RF206aは、60GHz帯のRF信号を変換してベースバンド信号を出力する。広帯域A/D205aは、ベースバンド信号に対してA/D(アナログ/デジタル)変換を行う。同期部208aは、デジタル変換されたベースバンド信号からプリアンブルを検出し、検出したプリアンブルを用いて、デジタル変換されたベースバンド信号に対して、キャリア周波数オフセットの推定及び補正を行う。復調部204aは、イコライザ(等化器)、データ復調部を含み、同期部208aから出力された信号に対して、等化、シンボル同期ずれの推定及び補正、データ復調等を行う。
ヘッダ復号部201は、復調部204aから出力される復調されたデータから、ヘッダ情報を取り出し、取り出したヘッダ情報を用いて、LDPC復号(誤り訂正)、CRCチェック(誤り検出)、ヘッダフォーマットの解析を行い、PHYヘッダ情報を取得する。PHYヘッダ情報には、第1〜第4キャリアのチャネル情報(中心周波数及び帯域幅に関する情報、もしくは、チャネル番号)が含まれる。
ヘッダが復号された後、RF制御部210は、第1〜第4キャリアのチャネル情報に基づき第1〜第4キャリアの復調部204a〜204d、同期部208a〜208d、広帯域A/D205a〜205d、広帯域RF206a〜206dの設定を行う。設定する情報は、各キャリアで使用するチャネルの中心周波数、及びチャネル帯域幅の情報を含む。なお、それらの情報の代わりにチャネル番号を用いても良い。なお、第1〜第4キャリアのチャネル情報として、ヘッダ復号部201から得られた値を用いてもよく、また、ヘッダ受信前にあらかじめ通知されている場合には、図示しないMAC処理部より入力されるPHY制御データに含まれるチャネル情報を用いても良い。
復調部204a〜204d、同期部208a〜208d、広帯域A/D205a〜205d、広帯域RF206a〜206dは、復号されたヘッダ情報に基づいて、それぞれ設定されたチャネルの中心周波数、及びチャネル帯域幅に応じてチャネルアグリゲーションされたフレームを受信する。
復調部204a〜204dから出力された復調データは、ペイロード復号部202に集められ、ペイロード復号部202はLDPC復号(誤り訂正)やデスクランブルを行い、得られたデータを受信ペイロードデータとしてMAC処理部に転送する。
<チャネライゼーション>
図3は、チャネライゼーションを示す図である。IEEE802.11ad-2012規格では、ch1〜ch4が用いられる。それぞれの中心周波数は、58.32 GHz、60.48 GHz、62.64 GHz、64.80 GHzである。また、ch1〜ch4のチャネル間隔は2.16GHzである。便宜上、それぞれ、チャネル帯域幅を2.16 GHzと記載する。それぞれのチャネルにおいて、シンボルレート1.76 Gs/s(サンプル/秒)のシングルキャリア信号、もしくはサンプリングレート2.64 Gs/sで変調されたOFDM信号(但し約1.8GHzに帯域制限されている)を伝送することができる。
ch9, ch11は、チャネル帯域幅 4.32 GHzのチャネルボンディングを行うためのチャネルである。中心周波数は、それぞれ59.40 GHz、63.72 GHzである。すなわち、ch9は、ch1とch2をあわせた帯域を用い、ch11は、ch3とch4をあわせた帯域を使用する。また、ch2とch3をあわせた帯域であるch10は、中心周波数 61.56 GHz、チャネル帯域幅 4.32 GHzであるチャネルであるが、ch9及びch11の帯域と一部が重複するため、使用しない。
ch17は、チャネル帯域幅 6.48 GHzのチャネルボンディングを行うためのチャネルである。中心周波数は、60.48 GHzである。すなわち、ch17は、ch1、ch2、ch3をあわせた帯域を用いる。また、ch2、ch3、ch4をあわせた帯域であるch18と、ch3、ch4、ch5をあわせた帯域であるch19とは、中心周波数がそれぞれ62.64 GHz、64.80 GHz、チャネル帯域幅はいずれも6.48 GHzであるチャネルであるが、ch17の帯域と一部が重複するため、使用しない。
ch25は、チャネル帯域幅8.64 GHzのチャネルボンディングを行うためのチャネルである。中心周波数は、61.56 GHzである。すなわち、ch25は、ch1、ch2、ch3,ch4をあわせた帯域を用いる。
ch5〜ch8は、IEEE802.11ad規格では使われていない。将来、57〜66GHz以外の帯域で送信装置100を使用可能な場合に、使用するチャネル番号である。中心周波数とチャネル帯域幅は未定であるが、説明の便宜上、ch1〜ch4と同様に2.16 GHz幅であり、ch4に隣接した高い周波数帯に配置されるものと想定し、中心周波数をそれぞれ66.96 GHz、69.12 GHz、71.28 GHz、73.44 GHzと記載した。
すなわち、説明の便宜上、ch1〜ch8は2.16 GHz間隔にて連続して配置したが、非連続の帯域であってもよい。例えば、ch5,6は図示したとおり連続チャネルであってもよく、ch7,8は離れた帯域(ch6とch7の間が2.16GHz以上)であってもよい。
なお、ch5〜8が存在したとき、ボンディングチャネルch13, ch15, ch20, ch29を図3に示す点線の通り定める。
図3に示したチャネルの中心周波数と、チャネル番号との対応は、ch1〜ch8(帯域幅が2.16 GHz)については、以下の式1で定められ、ch9〜ch16(帯域幅が4.32 GHz)については、以下の式2で定められ、ch17〜ch24(帯域幅が6.48 GHz)については以下の式3で定められ、ch25〜ch31(帯域幅が8.64 GHz)については式4で定められる。
Channel center frequency = Channel starting frequency
+ Channel spacing x Channel number ・・・式1
Channel center frequency = Channel starting frequency
+ (Channel spacing/2) x (Channel number mod 8) + 1.08GHz
・・・式2
Channel center frequency = Channel starting frequency
+ (Channel spacing/3) x (Channel number mod 16) + 2.16GHz
・・・式3
Channel center frequency = Channel starting frequency
+ (Channel spacing/4) x (Channel number mod 24) + 3.24GHz
・・・式4
例えば、ch1〜ch8の場合、図4のChannel setにチャネル番号(1〜8)の記載がある行を参照し、Channel spacingが2160 MHz、Channel starting frequencyが56.16 GHzと決定する。帯域幅が2.16 GHzであるから、式1を参照し、Channel numberに該当するチャネル番号(1〜8)を代入して、Channel center frequency(チャネルの中心周波数)を算出する。
<チャネルアグリゲーションの例>
図5は、送信装置100を用いて行うチャネルアグリゲーションの例を示す図である。
図5Aでは、第1キャリアはch1、第2キャリアはch2、第3キャリアはch3、第4キャリアはch4を使用し、いずれも2.16GHzチャネル幅で送信を行う。第1〜4キャリアは、図1(送信装置)の第1〜4キャリアに対応する。
図5Aでは、最大4キャリアまでアグリゲーションすることにより、スループットを4倍にすることができる。各キャリアではチャネル幅は2.16GHz(シンボルレートは1.76Gシンボル/秒)であるから、チャネルボンディングのように高速のD/A、A/D変換器を用いることなく、11ad規格と同じ速度のD/A、A/D変換器(例えば2.64Gサンプル/秒、シングルキャリアのシンボルレートの1.5倍)を用いて、高速な通信を行うことができる。また、送信するデータ量に応じて、一部のキャリアの送信を停止することで、低消費電力化をはかることができる。なお、チャネルボンディングでは、例えばch9からch1に切り替えを行う場合には、中心周波数を変更するため、切り替えのために遅延を要する。
また、各キャリアでは、チャネルボンディングを利用してよい。図5Bではチャネル幅 4.32 GHz (シングルキャリアのシンボルレート 3.52 Gサンプル/秒)のボンディングチャネルを3キャリアで送信することにより、11ad規格の約6倍のスループットを実現する。なお、チャネルボンディングで実現する場合には、チャネル幅 12.96 GHz (例えば、シングルキャリアのシンボルレート 10.56 Gシンボル/秒)の信号を受信できるD/A、A/D変換器を用いるため、小型及び低消費電力を実現することが困難である。それに比べて相対的に低いサンプリングレートのD/A、A/D変換器を用いて高スループットが実現できるので、低消費電力化をはかることができる。
また、各キャリアは、異なるチャネル幅(異なるシンボルレート、異なるチャネルボンディングレベル)を用いても良い。図5Cでは、ch17(3チャネルボンディング)、ch4、ch13(2チャネルボンディング)の組み合わせを示す。
第1に、利用できる総チャネル数が例えば5チャネル(10.8GHz=2.16GHz ×5)のように奇数である場合に、4チャネル(8.64GHz)と1チャネル(2.16GHz)、もしくは、3チャネル(6.48GHz)と2チャネル(4.32GHz)のように組み合わせて、最大のスループットを得ることができる。
第2に、各キャリアの信号を別のユーザに対して送信する場合(詳しくはマルチユーザ伝送のMCS通知で説明する)、ユーザ毎の対応能力(ボンディング可能なチャネル数)や、ユーザ毎のデータ量に応じて、適切に各キャリアのチャネル幅を選択し、スループットを高めることができ、チャネルの利用効率を高めることができる。
第3に、図5Dのように、混雑したチャネル(例えばch4)を避けてキャリアを配置することができるので、スループットを高めることができ、チャネルの利用効率を高めることができる。
<フレームフォーマット>
送信装置100が行うチャネルアグリゲーションにおけるPHYフレーム(以下、「チャネルアグリゲーションフレーム」という)のフォーマットを図6に記載する。図6Aは図5Aに対応し、図6Bは図5Bに対応し、図6Cは図5Cに対応し、図6Dは図5Dに対応する。
STFからE-Headerまでは、チャネル毎に全て同じ信号、変調を用いて送信する。なお、受信装置は、Primary channel以外を受信しなくてもよい。ここで、Primary channelは、2.16GHz幅のいずれかのチャネルであり、あらかじめ定められている。例えば、図6Aでは、ch1からch4までのいずれかである。また、図6Bでは、ch1からch6までのいずれかである。
送信装置は、E-Headerにチャネル選択情報を含めて送信する。例えば、図6Aでは、ch1,2,3,4を選択したことを示す情報を含める。また、図6Bでは、ch9,11,13を選択したことを示す情報を含める。また、送信装置とアソシエーションを行っていないSTAのために、E-HeaderにはPrimary Channel情報を含めてよい。なお、これらのチャネル選択情報の通知方法の詳細については後述する。
なお、E-Headerの代わりに、L-Headerにチャネル選択情報を含めても良い。
図6Aでは、第1キャリアから第4キャリアにおいて、ヘッダ(L-Header, E-Header)及びペイロード(Payload1からPayload4まで)は、シンボルレート1.76 Gspsのシングルキャリアで変調され、2.16 GHz帯域幅で送信される。
図6Bでは、第1キャリアから第3キャリアにおいて、ペイロード(Payload1からPayload3まで)はシンボルレート3.52 Gspsのシングルキャリアで変調され、4.32 GHz帯域幅で送信される。ヘッダは、1.76Gspsでシングルキャリア変調され、ch9,ch11,ch13に対応する2.16 GHzチャネルであるch1からch6までにおいて送信される。
図6Cでは、第1,第2,第3キャリアにおいて、Payload1,Payload2,Paylaod3はそれぞれシンボルレート5.28 Gsps, 1.76 Gsps, 3.52 Gspsのシングルキャリアで変調され、それぞれ6.48 GHz, 2.16 GHz, 4.32 GHz帯域幅で送信される。ヘッダは、1.76Gspsでシングルキャリア変調され、ch17,ch4,ch13に対応する2.16 GHzチャネルであるch1からch6までにおいて送信される。
図6Dでは、第1,第2キャリアにおいて、Payload1,Payload2はそれぞれシンボルレート5.28 Gsps, 3.52 Gspsのシングルキャリアで変調され、それぞれ6.48 GHz, 4.32 GHz帯域幅で送信される。ヘッダは、1.76Gspsでシングルキャリア変調され、ch17,ch13に対応する2.16 GHzチャネルであるch1, ch2, ch3, ch5, ch6 において送信される。
このように、各キャリアで異なる帯域幅を用いる場合でも、ヘッダは2.16 GHz帯域幅で送信されるため、キャリアアグリゲーションフレームに含まれるいずれか1つの2.16 GHz帯域のチャネルを受信することで、ヘッダの情報を得ることができ、チャネルアグリゲーションフレームにおけるチャネル選択情報を取得することができる。
なお、STF(Short Training Field)、CEF(Channel Estimation Field)は、IEEE802.11ad規格に定められる信号と同等である。これらは、信号の同期や、L-Header、E-Headerの復調に用いられる。
E-STF(EDMG STF)、E-CEF(EDMG CEF)は、信号の同期や、ペイロードの復調(チャネル推定)に用いられ、ペイロードと同じ信号帯域幅で送信される。
<チャネル選択情報通知方法>
次に、送信装置が、受信装置に対してチャネル選択情報を通知する方法について説明する。
(方法1)
前述の通り、チャネル選択情報は、データパケットのE-Header(もしくはL-Header)を用いて通知される。
この場合、図7Aに示すように、受信装置200は、Primary Channel上のE-Headerを受信及び復号してチャネル選択情報を取得する。取得したチャネル選択情報に応じて、E-STF受信開始タイミングにおいてA/D変換器のサンプリングレートを切り替える。
なお、A/D変換器はあらかじめ(ヘッダ受信前から)3.52GSpsもしくは受信装置がサポートする最大のサンプリングレートに設定しておき、デジタルフィルタ及びアナログフィルタを切り替えても良い。
(方法2)
データパケットを送信する前に、先行するパケットで使用チャネルを通知する。
この場合、送信装置100は、図7Bに示すように、非特許文献1に記載されている通り、11ad規格に準拠したRTS(Request To Send)フレームにCT(Control Trailer)を付加して送信する。このとき、CTにデータパケットの送信に使用するチャネルの情報を含める。STA1は、ch1,ch2における送信権を獲得するため、CTを付加したRTSフレームを、ch1とch2に送信する。STA2は、RTSフレームを受信し、ch1,ch2におけるSTA1からの送信を許可するため、ch1,ch2にCTを付加したCTSを送信する。CTにはそれぞれ、ch1,ch2を使ってチャネルボンディングを行うことを示す情報が含まれている。STA1は、CTSを受信した後、ch1,ch2を使ってチャネルボンディングを行い、Dataパケットを送信する。
RTSとCTS, CTSとDataパケット(図7A参照)の間隔は、SIFS(short interframe space)として規定され、約3μsとなるように送信することが規定されている。
STA2は、RTSを受信した直後のSIFSにおいて受信装置の構成及び設定(サンプリングレートなど)を切り替えても良い。すなわち、STA2は通常Primary channel(例えばch2)で待ち受けを行う。RTSフレームをch2で受信する。RTS直後のSIFSで使用チャネルを切り替えて、CTSをch1及びch2に送信する。また、Dataをch1及びch2で受信する。STA1がRTSにより獲得した送信権(TXOP)が満了したら、STA2はPrimary channelでの待ち受けに戻る。
<チャネル選択情報を示すフォーマット1>
図8に示す、5つのフィールド(Primary channel number、BW of 1st carrier、Channel number of 2nd carrier、Channel number of 3rd carrier、Channel number of 4ht carrier)により構成される情報を、フォーマット1と呼ぶ。送信装置100は、フォーマット1を用いて第1キャリアから第4キャリアまでの情報、及びプライマリチャネルの情報を通知する。フォーマット1は、E-Header(またはL-Header)およびCT(Control Trailer)の一部として送信される。
また、受信装置200は、フォーマット1を受信して、その内容から、第1キャリアから第4キャリアまでの情報、及びプライマリチャネルの情報を取得する。
(各フィールドの説明)
Primary channel numberフィールドには、プライマリチャネル番号(ch1からch8まで)の値を示す。なお、値0はch8を表してもよい。また、使用できるチャネルがch1からch4までであるとき、値5から7まで及び0は予約(reserved)であり、将来の拡張用に使用してよい。
BW of 1st carrierフィールドは、第1キャリアのチャネル帯域幅(BW: Bandwidth)を示す。値0が2.16GHz、値1が4.32GHz、値2が6.48GHz、値3が8.64GHzを表す。また、値4から7まではreservedであり、将来の拡張に用いてよい。
Primary channel numberフィールドと、BW of 1st carrierフィールドの値の組み合わせにより、第1キャリアのチャネル番号を決定することができる。例えば、プライマリチャネルが3であり、第1キャリアがch11である場合、送信装置100は、Primary channel numberフィールドに3を設定し、BW of 1st carrierフィールドに1を設定して送信する。受信装置200は、受信した値と、図3のチャネライゼーションの情報から、Primary channel numberフィールドが3であり、BW of 1st carrierフィールドが1である場合は、第1キャリアはch11であると決定する。つまり、プライマリチャネルの帯域は、第1キャリアの帯域の少なくとも一部として含まれるように、第1キャリアのチャネルを定める。
Channel number of 2nd carrierフィールドは、第2キャリアのチャネル番号を示す。また、第2キャリアでの送信を行わない場合、Channel number of 2nd carrierフィールドの値は0である。第2キャリアの送信を行う場合、送信装置100は、有効なチャネル番号(例えば、図3に示したch1, ch2, ch3, ch4, ch9, ch11, ch17, ch25(実線部分))のいずれかの値を設定する。また、将来の拡張のため、1から31のいずれかの値を設定して、図3に含まれないチャネル番号を通知してもよい。例えば、図3に記載しないチャネル番号ch30, ch31を新たに定めても良い。
Channel number of 3rd carrierフィールド、Channel number of 4th carrierフィールドは、Channel number of 2nd carrierフィールドと同様に、第3、第4キャリアのチャネル番号を示す。第3、第4キャリアが無い場合、対応するフィールドの値は0である。
フォーマット1を用いて、送信装置100は、第2,第3,第4キャリアのチャネル番号を含めて送信するようにし、また、第2、第3、第4キャリアのチャネル番号は、図3に示したチャネル番号を含むch1からch31までの番号を用いることで、チャネルアグリゲーションの各キャリアがボンディングチャネルにより構成できるようにしたので、チャネルの利用効率を高め、データ転送速度を向上させることができる。
また、フォーマット1を用いて、送信装置100は、Primary channel numberとチャネル帯域幅を表すインデックスを通知するようにしたので、第1キャリアのチャネル番号を通知しなくてよく、送信する制御情報のビット数を削減し、データ転送速度を向上させることができる。
<チャネル選択情報を示すフォーマット2>
第1キャリアから第4キャリアまでの情報、及びプライマリチャネルの情報を通知する別の方法について説明する。送信装置100は、図9に示すフォーマット2を用いて、第1キャリアから第4キャリアまでの情報、及びプライマリチャネルの情報を通知する。フォーマット2は、図6A、図6BのE-Header(またはL-Header)およびCT(Control Trailer)の一部として送信される。Primary channel numberフィールドは、Primary channel番号である。
2.16 GHz channel bitmapフィールドは、ch1からch8までのいずれかを、第1キャリアから第4キャリアまでのいずれかで使用している場合に1を設定する。例えば、第1キャリアがch1を使用し、第2キャリアがch3を利用する場合、2.16 GHz channel bitmapの値を、2進数表現で00000101と設定する。つまり、LSBがch1を表し、MSBがch8を表す。
4.32 GHz channel bitmapフィールドは、ch9,ch11,ch13,ch15のいずれかを、第1キャリアから第4キャリアまでのいずれかで使用している場合に1を設定する。例えば、第1キャリアがch15を使用し、第2キャリアがch11を利用する場合、4.32 GHz channel bitmapの値を、2進数表現で1010と設定する。つまり、LSBがch9を表し、MSBがch15を表す。
2.16GHzと4.32GHzの組み合わせによるチャネルアグリゲーションを行う場合、2.16 GHz channel bitmapと4.32 GHz channel bitmapのそれぞれに1を設定する。例えば、第1キャリアがch13, 第2キャリアがch2を使用するとき、00000010, 0100と設定する。前者が2.16 GHz channel bitmap, 後者が4.32 GHz channel bitmapである。
フォーマット2の2.16 GHz channel bitmapと4.32 GHz channel bitmapの値は、図10Aの「ch」列と「index」列のように、チャネル番号と整数値の対応により定めても良い。図10Aに定める整数値をインデックス(index)と呼ぶ。なお、図10Aの「bitmap」列では左端をLSB, 右端をMSBとして2.16 GHzと4.32 GHzのchannel bitmapフィールドの値を記載した。インデックスの値は、2.16 GHzと4.32 GHzのchannel bitmapを結合し、4.32GHz側を上位ビット、2.16GHz側を下位ビットとして10進数換算したものである。例えば、ch1の場合、bitmapのLSBが1であるから、整数1とみなすことができる。
6.48 GHz, 8.64 GHzチャネルボンディングは、次のように通知する。すなわち、2.16 GHz channel bitmapフィールドと、4.32 GHz channel bitmapフィールドとの組み合わせにおいて、無効な組み合わせを、6.48 GHz, 8.64 GHzチャネルボンディングを表すものとしてあらかじめ定めておく。例えば、ch9とch1の組み合わせは、ch1の帯域が重複するため、無効である。そこで、ch9とch1の組み合わせは、ch17を示すものとあらかじめ定める。このときのビットマップの値は、00000001,0001 である。
同様に、ch20, ch25, ch29のビットマップの値を、図10Bの通り定める。図10Bは、6.48 GHzチャネルと8.64 GHzチャネルのビットマップに対するインデックスの値を示す。例えば、ch17のインデックスは257である。これは、ch1とch9のインデックスを加算した値であるが、前述の通りch1とch9のアグリゲーションは無効であるから、ch17を示すインデックスとして用いる。
6.48 GHzまたは8.64 GHzチャネルボンディングを含む、前述のチャネル(図3に示すch1からch29)を複数用いたチャネルアグリゲーションは、図10A、図10Bに示すindexの値を加算することで指定することができる。
例えば、ch1(indexの値は1)とch3(indexの値は4)のチャネルアグリゲーションを表すindexは、各indexを加算して、5となる。
また、ch4(indexの値は8)とch13(indexの値は1024)のチャネルアグリゲーションを表すindexは、各indexを加算して、1032となる。
また、ch25(index=516)とch13(index=1024)とch7(index=64)のチャネルアグリゲーションを表すindexは、1604(=516+1024+64)となる。
indexの加算は、整数の加算でもよく、また、論理和でもよい。これは、ビットの重複がないので、同じ結果となるためである。
図10A、図10Bの任意のチャネルの組み合わせたアグリゲーションのインデックスは、インデックスの加算により定める。例えば、ch17とch4のインデックスはそれぞれ257と8であるから、ch17とch4のアグリゲーションのインデックスは265である。ここで、受信装置200がインデックスの値として265を受信した場合、図10A、図10Bいずれにも含まれないインデックスであるから、265はアグリゲーションを表すインデックスであると判別することができる。
以上より、第1の帯域幅のビットマップと第2の帯域幅のビットマップを通知し、第3の帯域幅のチャネルは上記の組み合わせで通知するようにした。
なお、送信装置100は最大4キャリアの送信を行うことができる構成を例として示したが、5キャリア以上の送信を行える送信装置を用いても良い。フォーマット2は、フォーマット1と異なり、5キャリア以上のチャネルアグリゲーションを通知することができる。例えば、ch1〜ch8を全て用いた8キャリアのチャネルアグリゲーションのインデックスは255である。また、ch1〜ch6と、ch15を用いた7キャリアのチャネルアグリゲーションのインデックスは、2111である。
<効果>
本実施の形態によれば、異なる帯域のボンディングチャネルを通知することができるので、周波数の利用効率を高めることができる。また、サンプリングレートが低いD/A、A/Dを用いて高いスループットを実現することができる。
また、少ないビット数で、キャリア数の制限無くチャネルの組み合わせを通知することができる。
また、チャネルアグリゲーションを行う場合は、インデックスの値を加算もしくは論理和(OR)演算を行うことにより得られる。例えば、ch1とch3のインデックスはそれぞれ1,4であるから、ch1とch3のアグリゲーションのインデックスは5である。
フォーマット2は、2.16GHzと4.32GHzの2つのビットマップからインデックスの値を定め、インデックスの値の加算によりチャネルアグリゲーションのインデックスを定めるようにしたので、広帯域のチャネル(ボンディングチャネル)のアグリゲーションを実現し、伝送速度を高めることができる。
また、2.16GHzと4.32GHzの2つのビットマップにおいて帯域が重複する組み合わせを6.48GHzと8.64GHzのチャネルを表すインデックスと定めたため、少ないビット幅でチャネルアグリゲーションの通知を行うことができ、伝送速度を高めることができる。
また、2.16GHzと4.32GHzの2つのビットマップからインデックスの値を定めるようにしたため、キャリア数の制限なくチャネルアグリゲーションの通知を行うことができ、伝送速度を高めることができる。
フォーマット2では、図10A、図10Bに加え、図11A、図11Bに示すインデックスを定め、将来の拡張に用いても良い。
次に、図11Aについて説明する。図10Bにおいて、インデックスの値257をch17と定めたので、例えばインデックスの値261は、ch17とch3のアグリゲーションを表す。しかし、ch17とch3は帯域が重複するため、無効な組み合わせである。そこで、インデックスの値261は、ch17とch3のアグリゲーションではなく、別のチャネルを表すインデックスと定める。例えば、図3に図示しないch30を追加し、そのインデックスの値を261と定める。ch30の例を、図12に示す。ch30は、例えば、チャネル帯域幅10.80 GHz、中心周波数はch3の中心周波数と同じである。
フォーマット2を用いて、例えば、ch30とch15のアグリゲーションは、それぞれのインデックス(261と2048)を加算し、インデックス2309と定める。
このインデックスの値は、図10A、図10B、図11A、図11Bに定めた他のどのチャネルとも重複していないため、受信装置200は、このインデックスを受信したとき、ch30とch15のアグリゲーションであると判別することができる。
図11A、図11Bに、ch17,ch20,ch25,ch29と、帯域が重複する2.16 GHzのチャネルの組み合わせ(但し、図10Bに示したものを除く)を示す。これらは、無効な組み合わせであるから、reservedとして将来の拡張(例えば、新しい帯域幅のチャネル)に用いてよい。
つまり、図11A、図11Bに示す値は単一のボンディングチャネル(チャネルアグリゲーションを行わない場合)を示すインデックスとして用いてよい。チャネルアグリゲーションを行う場合には、図10A、図10B、図11A、図11Bに定めた任意のindexの値を加算することで、任意の有効な(すなわち帯域が重複しない)チャネルの組み合わせを指定することができる。
<チャネル選択情報を示すフォーマット3>
フォーマット3では、フォーマット2と同様に、2.16 GHzと4.32GHzのビットマップを用いる。図13Aは、図10Aと同じである。
図13Bは、図10Bと同様に、無効なアグリゲーションの組み組み合わせを表すインデックスを用いてch17,ch20,ch25,ch29を表す。しかし、図10Bと異なり、帯域を占有している2.16 GHzチャネルに対応するビットを全て1に設定する。
例えば、ch17は、ch1,ch2,ch3の帯域を占有するので、2.16 GHz channel bitmapフィールドの下位3ビットを1に設定する。その上で、無効な組み合わせのインデックスとするため、4.32 GHz channel bitmapフィールドの最下位ビット(ch9に対応する)を1に設定する。このとき、ch17が占有する帯域に、全てが含まれるように4.32 GHz channel bitmapフィールドの値を選択する。つまり、Ch17と重複するのは、ch9とch11であるが、ch11はch17の一部に含まれない帯域も用いるため、ch11ではなく、ch9を選択する。これにより、ch17のインデックスの値を263とする。
ch20も同様に、ch20が帯域を占有する2.16 GHzチャネルであるch4,ch5,ch6に対応する2.16 GHz channel bitmapフィールドの値を1に設定し、ch20が占有する帯域に、全てが含まれる4.32 GHzチャネルであるch13に対応する4.32 GHz channel bitmapフィールドを1に設定する。
ch25では、ch25が帯域を占有する2.16 GHzチャネルであるch1〜ch4に対応する2.16 GHz channel bitmapフィールドの値を1に設定し、ch25が占有する帯域に、全てが含まれる4.32 GHzチャネルであるch11に対応する4.32 GHz channel bitmapフィールドを1に設定する。ここで、ch9もch25が占有する帯域に全てが含まれるが、ch17と区別するため、ch25では、ch11に対応するビットを1にして使用する。ch29も同様に、ch4〜ch8, ch15に対応するビットを1に設定する。同様に、図3のチャネライゼーションに含まれない新たなボンディングチャネルを追加することもできる。例えば、図12に示したch30は、ch1〜ch5, ch9,ch11に対応するビットを1に設定すればよい。
フォーマット3によれば、2.16 GHz channel bitmapには、チャネルアグリゲーションフレームが占有する全ての2.16 GHz帯域のチャネルに対応するビットが1に設定されるため、フレームを受信した端末は、チャネルアグリゲーションに非対応であっても、どのチャネルが使用されているかを判定することができる。
将来の拡張により、新しく追加されたインデックスを未知である端末がチャネルアグリゲーションフレームを受信した場合であっても、2.16 GHz channel bitmapフィールドを参照することにより、どのチャネルが占有されているかを判断することができる。
さらに、2.16 GHz channel bitmapと、4.32 GHz channel bitmapとを組み合わせて送信するようにしたので、4.32 GHzを超える帯域を含むチャネルアグリゲーションフレームのチャネル選択情報を送信することができ、高速な伝送を実現することができる。
<チャネル選択情報を示すフォーマット4>
本実施の形態では、送信装置100は、チャネル帯域幅がキャリア間で共通となるチャネルアグリゲーションフレームを送信する。すなわち、第1〜第4キャリアで共通のチャネル帯域幅である。図5A、図5Bを実現し、図5C、図5Dは実現しない。
送信装置100は、図14に示すフォーマット4を用いて、チャネルアグリゲーションフレームのチャネル選択情報を通知する。
BWフィールドは、第1〜第4キャリアに共通のチャネル帯域幅を指定する。
Primary channel numberフィールドは、プライマリチャネルのチャネル番号を通知する。プライマリチャネルは、2.16 GHz幅のチャネル(ch1〜ch8)のいずれかである。また、第1キャリアは、プライマリチャネルの帯域を含む。これにより、受信装置200は、BWフィールドの値と、Primary channel numberフィールドの値から、第1キャリアのチャネル番号を決定することができる。例えば、BWフィールドの値が2で、Primary channel numberフィールドの値が3であるとき、図3のチャネライゼーションから、これらの値となるチャネルはch17であるから、受信装置は、第1キャリアはch17であると決定できる。
Partial channel number of 2nd carrierフィールドは、第2キャリアのチャネル番号の下位3bitを通知する。本フィールドと、BWフィールドの値との組み合わせにより、受信装置200は、第2キャリアのチャネル番号を特定できる。
例えば、BWフィールドの値が3、Partial Channel number of 2nd carrierフィールドの値が1であれば、第2キャリアはチャネル25を使用することを示す。
Partial channel number of 3rd carrierフィールドは、同様に、第3キャリアのチャネル番号の下位3bitを通知する。本フィールドと、BWフィールドの値との組み合わせにより、受信装置200は、第3キャリアのチャネル番号を特定できる。
Partial channel number of 4th carrierフィールドは、同様に、第4キャリアのチャネル番号の下位3bitを通知する。本フィールドと、BWフィールドの値との組み合わせにより、受信装置200は、第4キャリアのチャネル番号を特定できる。
なお、第2キャリアを用いた送信を行わない場合、Partial channel number of 2nd carrierフィールドの値を、Primary channel numberフィールドと同じ値に設定する。これにより、キャリア数を通知するフィールドを追加することなく、キャリア数を1〜4の中から任意に選択して送信を行うことができる。
フォーマット4では、Partial channel number of 2nd carrierフィールド、Partial channel number of 3rd carrierフィールド、Partial channel number of 4th carrierフィールドを用いて、第2〜第4キャリアのチャネル番号の下位ビットを送信するようにしたので、チャネル選択情報の送信に用いるビット数を少なくすることができ、データ伝送速度を高めることができる。
<チャネル選択情報を示すフォーマット5>
本実施の形態では、図14のフォーマット4と同様に、送信装置100は、チャネル帯域幅がキャリア間で共通となるチャネルアグリゲーションフレームを送信する。すなわち、第1から第4キャリアで共通のチャネル帯域幅である。図5A、図5Bを実現し、図5C、図5Dは実現しない。図15Aにフォーマット5を示す。
Primary channel numberフィールドは、プライマリチャネルのチャネル番号を示す。フォーマット4と同様に、第1キャリアは、プライマリチャネルの帯域を一部に含むチャネルを使用する。
BW indexフィールドは、第1キャリアから第4キャリアまでのチャネル帯域幅、キャリア数、チャネルの組み合わせを表すインデックスである。
BW indexフィールドの値と、第1キャリアから第4キャリアまでのチャネル帯域幅及びキャリア数との関係は、図15Bのように定める。
次に、チャネルの組み合わせに対するBW indexの定め方について説明する。なお、以下の説明では、Primary channel numberから1を減じた値をc1、第2〜第4キャリアのPartial channel numberから1を減じた値をc2〜c4と表す。ここで、c1〜c4は0〜7の値をとる。
[BW index=0]
チャネル帯域幅2.16 GHz、キャリア数1の場合、BW indexは0である。第1キャリアのチャネル番号は、Primary channel numberフィールドの値と等しい。
[BW index=1〜7]
チャネル帯域幅2.16 GHz、キャリア数2の場合、BW indexは1〜7のいずれかである。送信装置100は、BW indexの値を、次の式により定める。
BW_index = (c2-c1) mod 8
一方、受信装置200は、受信したBW indexとPrimary channel numberの値から、c1,c2の値を次のように算出する。
c2 = (c1 + BW_index) mod 8
[BW index=8〜28]
チャネル帯域幅2.16 GHz、キャリア数3のとき、BW indexは8〜28である。送信装置100は、BW_indexを、次のように定める。
(c2-c1-1)mod8が2以下のとき
(c2-c1-1)mod 8 + ((c3-c1-1)mod 8)*3 + 8
上記以外のとき
(5-(c2-c1-1))mod 8 + (6-(c3-c1-1)mod 8)*3 + 8
受信装置200は、受信したBW indexとPrimary channel numberの値から、c2, c3の値を次のように算出する。
t1 = (BW_index-8)mod 3, t2 = floor((BW_index-8)/3)
t1<t2のとき
c2 = (c1+t1+1)mod 8, c3 = (c1+t2+1)mod 8
上記以外のとき
c2 = (6+c1-t1)mod 8, c3 = (7+c1-t2)mod 8
以下、BW index=8〜28の場合について詳しく説明する。図16は、BW indexが8のときのチャネルの組み合わせを示す図である。
第1キャリアのチャネル番号(帯域幅が2.16GHzなので、Primary channel番号と同じ)がch1の場合、2nd,3rdキャリアのチャネル番号はそれぞれch7, ch8である。また、第1キャリアがチャネル2のとき、2nd,3rdキャリアのチャネル番号はそれぞれch8, ch1である。このように、BW indexの値が1つ(例えば 8)であっても、Primary channel番号に応じて、異なる2nd,3rdキャリアのチャネル番号の組み合わせを表すようにしたので、少ないビット数で多くの組み合わせを表すことができる。本実施の形態では、Primary channel番号は8通りの値をとりうるので、BW_indexの1つの値で8通りのチャネルの組み合わせを表すことができる。
例えば、BW_indexが8のとき、仮に第2キャリアはch7、第3キャリアはch8を表すと固定的に決めた場合、BW_index=8とPrimary channel= ch7またはch8という組み合わせは無効になり、BW_indexが8のときに表すことができるチャネルの組み合わせは6通りである。
[BW index=29〜63]
チャネル帯域幅2.16 GHz、キャリア数4の場合、BW indexは29〜63である。送信装置100は、次のようにBW indexの値を定める。
まず、計算のため、c2', c3', c4'の値を次のように計算する。
c2'=(c2-c1)mod 8, c3'=(c3-c1)mod 8, c4'=(c4-c1)mod 8
(1)Primary channelを除いた3つのチャネルのうち、少なくとも2つが隣接している場合
この場合は、Primary channelを跨ぎ隣接している場合を含む。また、ch8とch1は隣接しているとみなす。つまり、例えばch8がPrimary channelの場合、ch7とch1は隣接しているとみなす。
隣接している2つのチャネルをc2,c3、残りをc4となるようにc2,c3,c4の値を決定する。ここで、(c3'-c2')mod7=1となるように、c2,c3を選ぶ。すなわち、隣接している左側のチャネルに対応してc2の値を決め、右側のチャネルに対応してc3の値を決定する。また、3つのチャネルが隣接している場合、c2'とc4'が隣接しないようにc2,c3,c4を選ぶ。
例えば、Primary channelがch3, 他のチャネルがch2, ch4, ch5の場合、c1=2, c2=1, c3=3, c4=4のように選ぶ。このとき、c2'=7, c3'=1, c4'=2である。
BW_indexの値は、次のように定める。
BW_index = ((c4'-c2'-2)mod7) + (c2'-1)*4 + 29
ここで、BW indexの値は29〜56である。
受信装置200は、BW indexの値が29〜56のとき、BW_indexからc2,c3,c4を次のように算出する。
c2' = floor((BW_index-29)/4)+1, c2 = (c2'+c1) mod 8
c3' = (c2'+1)mod 7, c3 = (c3'+c1) mod 8
c4' = ((BW_index-29)mod 4+c2'+2) mod 7, c4 = (c4'+c1) mod 8
(2)Primary channelを除いた3つのチャネルのうち、いずれの2つも隣接していない場合
この場合、c3'=(c2'+2)mod7, c4'=(c3'+2)mod7 という関係になるようにc2,c3,c4を決定する。
例えば、Primary channelがch7, 他のチャネルがch2, ch5, ch8の場合、c1=6, c2=4, c3=7, c4=1である。このとき、c2'=6, c3'=1, c4'=3であり、c3'=(c2'+2)mod7, c4'=(c3'+2)mod7が成り立つ。
BW_indexの値は、次のように定める。
BW_index = c2'-1 + 57
ここで、BW indexの値は、57〜63である。
受信装置200は、BW indexの値が57〜63のとき、BW_indexとPrimary channel numberからc2,c3,c4を次のように算出する。
c2' = BW_index-57+1, c2 = (c2'+c1) mod 8
c3' = (c2'+2)mod 7, c3 = (c3'+c1) mod 8
c4' = (c3'+2)mod 7, c4 = (c4'+c1) mod 8
[BW index=64]
チャネル帯域幅が4.32 GHz、キャリア数が1の場合、BW indexは64である。
[BW index=65〜67]
チャネル帯域幅が4.32 GHz、キャリア数が2の場合、BW indexは65〜67である。
送信装置100は、BW indexの値を次のように定める。
c1'=floor(c1/2), c2'=floor(c2/2)とおく。
BW_index = (c2'-c1') mod 8 + 64
受信装置200は、BW indexの値が65〜67のとき、BW indexとPrimary channel numberの値から、c2を次のように算出する。
c1'=floor(c1/2)
c2 = c1'*2+(BW_index-64)*2
[BW index=68〜70]
チャネル帯域幅が4.32 GHz、キャリア数が3の場合、BW indexは68〜70である。
送信装置100は、BW indexの値を次のように定める。
c1'=floor(c1/2), c2'=floor(c2/2), c3'=floor(c3/2)とおく。
ただし、c1,c2,c3はサイクリックな順となるように、c2,c3の順序を定める。すなわち、(c2-c1)mod 8 < (c3-c1)mod 8となるように、c2,c3を入れ替える。
このとき、BW indexは次のように算出する。
BW_index = ((c2'-c1'-1) mod 2) * 2 + (c3'-c2'-1) mod 2 + 68
受信装置200は、BW indexの値が68〜70のとき、BW indexとPrimary channel numberの値から、c2,c3を次のように算出する。
c1'=floor(c1/2)
c2' = ((c1'+floor(BW_index-68)/2) mod 4)
c3' = (c2'+floor(BW_index-68) mod 2)
c2 = c2’*2
c3 = c3’*2
[BW index=71]
チャネル帯域幅が4.32 GHz、キャリア数が4の場合、BW indexは71である。チャネルの組み合わせは、ch9,ch11,ch13,ch15の組み合わせの1通りである。
受信装置200は、BW indexの値が71のとき、Primary channel numberの値から、c2,c3,c4を次のように算出する。すなわち、c1〜c4がサイクリックな順となるようにc2〜c4を定める。
c1'=floor(c1/2)
c2 = (c1'*2+2)mod8
c3 = (c2+2)mod8
c4 = (c3+2)mod8
[BW index=72]
チャネル帯域幅6.48 GHz、キャリア数1の場合、BW indexは72である。使用されるチャネルは、ch17またはch20である。
受信装置200は、Primary channel numberの値から、ch17またはch20のいずれが使用されているかを判別できる。すなわち、プライマリチャネルがch1〜ch3のいずれかであれば、使用チャネルはch17であり、プライマリチャネルがch4〜ch6のいずれかであれば、使用チャネルはch20である。
[BW index=73]
チャネル帯域幅6.48 GHz、キャリア数2の場合、BW indexは73である。使用されるチャネルの組み合わせは、ch17とch20の1通りである。
[BW index=74]
チャネル帯域幅8.64 GHz、キャリア数1の場合、BW indexは74である。使用されるチャネルは、ch25またはch29である。
受信装置200は、Primary channel numberの値から、ch25またはch29のいずれが使用されているかを判別できる。すなわち、プライマリチャネルがch1〜ch4のいずれかであれば、使用チャネルはch25であり、プライマリチャネルがch5〜ch8のいずれかであれば、使用チャネルはch29である。
[BW index=75]
チャネル帯域幅8.64 GHz、キャリア数2の場合、BW indexは75である。使用されるチャネルの組み合わせは、ch25とch29の1通りである。
[BW index=76〜127]
BW indexの値が76から127は、reservedである。将来の拡張において、新たなチャネル帯域幅を追加する場合、もしくはキャリア数5以上を設定する場合に使用する。
<チャネル選択情報を示すフォーマット6>
フォーマット6では、フォーマット2と同様に、2.16 GHzのビットマップを用いるが、4.32 GHzのビットマップの代わりに、Maximum bandwidthフィールドを追加する。図17に、フォーマット6を示す。
Maximum bandwidthフィールドには、該当するパケットが使用する最大のチャネル帯域幅を指定する。例えば、送信装置100は最大8.64 GHz帯域幅の送信が可能であっても、該当するパケットで2.16 GHzと4.32 GHzのアグリゲーションを行う場合、Maximum bandwidthフィールドには、4.32 GHzを示す値1を設定する。
2.16 GHz channel bitmapフィールドは、2.16 GHzから8.64 GHzまでの帯域幅のチャネルが占有している帯域に相当するチャネル番号に1を設定する。例えば、ch9を使用しているとき、ch1,ch2に対応するビット(2.16 GHz channel bitmapフィールドの下位2ビット)を1に設定する。
送信装置100は、ch1,ch2を使い2.16 GHz+2.16GHzのアグリゲーション送信を行う場合には、Maximum bandwidthフィールドに0を設定し、ch9を使い4.32 GHz帯域のチャネルボンディング送信を行う場合には、Maximum bandwidthフィールドに1を設定して送信する。また、ch9とch3のアグリゲーション送信を行う場合には、Maximum bandwidthフィールドに1を設定し、2.16 GHz channel bitmapフィールドの下位3ビット(ch1〜ch3に対応する)に1を設定して送信する。
このように、送信装置100は、フォーマット6を用いて送信することで、少ないビット数でチャネルの組み合わせを指定することができ、複数のチャネル帯域幅を含むチャネルアグリゲーションを行うことができるので、高速な伝送を実現することができる。
また、フォーマット6では、2.16 GHz channel bitmapが帯域の使用状況を示すため、受信装置200は、未知のチャネルの組み合わせを受信した場合であっても、どの帯域が使用されているかを知ることができる。
<送信装置300と受信装置400の説明>
図18は、チャネルアグリゲーションを行う送信装置の別の構成を示す。送信装置300は、送信装置100と同じ部分は同じ番号を付し説明を省略する。
送信装置300は、送信装置100のペイロード分割部103と異なる機能を持つ、ペイロード分割部303を含み、ペイロードを符号化する前に、ペイロードデータを分割して、第1〜第4キャリアへ振り分ける。尚、ペイロード分割部303は、ペイロード分割を行う前に、CRC(誤り検出符号)の付加、ビットスクランブルを行ってもよい。
ペイロード符号化部302a〜302dは、第1〜第4キャリアのペイロードデータのLDPC符号化を行う。なお、ペイロード符号化部302a〜302dは、第1〜第4キャリアのそれぞれに対して異なる符号化率のLDPC符号化を行ってもよい。また、ペイロード符号化部302a〜302dは、第1〜第4キャリアのそれぞれに対して異なるLDPC検査行列を用いてLDPC符号化を行ってもよい。
変調部104a〜104dは、第1〜第4キャリアのペイロードデータの変調を行う。なお、変調部104a〜104dは、第1〜第4キャリアのそれぞれに対して異なる変調方式を用いても良い。データ変調方式として、π/2-BPSK、π/2-QPSK、π/2-16QAM、π/2-64QAMを用いても良い。データ変調後のシンボルをシングルキャリアで伝送してもよく、また、データ変調後のシンボルをOFDMで伝送しても良い。
PHY/RF制御部310は、PHY制御データに基づき、ペイロード符号化部302a〜302dに対し、それぞれにおいて何れの符号化率のLDPC符号化を行うかを示す指示信号を出力する。また、変調部104a〜104dに対し、それぞれにおいて何れのデータ変調を行うかを示す指示信号を出力する。すなわち、PHY制御データは、キャリア毎に異なるMCS(Modulation and Coding Scheme)を含んでも良く、PHY/RF制御部310は、キャリア毎に異なるMCSを適用しても良い。
ヘッダ符号化部101は、チャネル選択情報(フォーマット1から6のいずれか)に加え、キャリア毎のMCSの情報をヘッダ(L-Header又はE-Header)に含めてヘッダを符号化する。図20A、図20B、図21A、図21Bに、キャリア毎のMCSの情報をヘッダに含める方法を示す。(後述)
図19は、チャネルアグリゲーションを行う受信装置の別の構成を示す。受信装置400は、受信装置200と同じ部分は同じ番号を付し説明を省略する。
受信装置400は、受信装置200と異なり、キャリア毎にペイロード復号部402a〜402dを備える。ペイロード復号部402a〜402dは、LDPC復号(誤り訂正)を行う。ペイロード復号部402a〜402dは、後述するPHY/RF制御部410の指示に従い、ペイロード復号部402a〜402d毎に異なる符号化率及び異なる検査行列を用いてLDPC復号を行ってもよい。
ペイロード結合部403は、キャリア毎にペイロード復号部402a〜402dが出力するデータを結合し、受信データを生成する。なお、ペイロード結合部403は、データのデスクランブル、及びCRCチェックを行ってもよい。
PHY/RF制御部410は、ヘッダ復号部201が受信したPHYヘッダ情報、及びあらかじめMAC処理部から通知されたPHY制御データに基づき、キャリア毎の中心周波数、キャリア毎のチャネル帯域幅、キャリア毎のMCSを決定する。
(シングルユーザ(SU:single user)伝送におけるMCS通知)
シングルユーザ伝送の場合、送信装置300は、チャネル選択情報(フォーマット1から6のいずれか)に加え、図20AのMCS選択情報をヘッダに含める。
図20Aでは、ヘッダは8つのフィールド(Stream1 MCS〜Stream8 MCS)を持つ。キャリア数が1の場合(すなわち、キャリアアグリゲーションを行わない場合)送信装置300は、第1キャリアのMCS番号(つまり、ペイロード符号化部302aと変調部104aが使用するMCS番号)をStream1 MCSフィールドに含める。第1キャリアでMIMO伝送を行う場合、Stream2 MCS〜Stream 8 MCSフィールドを用いて、最大8ストリームのMIMO伝送を行う。つまり、送信装置300の第1キャリア部分であるペイロード符号化部302a、変調部104a、広帯域D/A105a、広帯域RF106a、アンテナ107aをそれぞれ最大8多重化して、最大8ストリームのMIMO伝送を行ってよい。
つまり、1つのチャネルに対して、最大8ストリームをMIMO伝送するので、送信装置300の構成は、図18とは異なり、送信装置300は、ペイロード符号化部302aがペイロード符号化部302a1からペイロード符号化部302a8を含み、変調部104aが、変調部104a1から変調部104a8を含み、広帯域D/A105aが、広帯域D/A105a1から広帯域D/A105a8を含み、広帯域RF106aが、広帯域RF106a1から広帯域RF106a8を含み、アンテナ107aは、アンテナ107a1からアンテナ107a8を含む。例えば、ストリーム1は、ペイロード符号化部302a1、変調部104a1、広帯域D/A105a1、広帯域RF106a1、アンテナ107a1を介して、送信される。
ペイロード符号化部302aは、ペイロード符号化部302a1が用いるMCS番号をStream1 MCSフィールドに含め、ペイロード符号化部302a8が用いるMCS番号をStream8 MCSフィールドに含める。なお、ペイロード符号化部302a1からペイロード符号化部302a8が符号化したデータを、それぞれストリーム1からストリーム8と呼ぶ。
また、広帯域RF106aは、広帯域RF106a1から広帯域RF106a8はすべて共通のチャネル番号を用いる。つまり、第1キャリアは、1つのチャネルを用いて送信される。共通のチャネル番号は、前述のフォーマット1からフォーマット6のいずれかを用いて通知する。つまり、第1キャリアにおいてMIMO送信を行う場合は、ストリーム1から8は共通のチャネル(1つのチャネル)を用い、一方、ストリーム1から8は異なるMCSを用いてよい。
つまり、キャリア数が1の場合、第1キャリアは、8系統の送信ブランチを用いて、最大8ストリームのMIMO伝送を行うことができる。
キャリア数が2の場合、送信装置300は、第1キャリアのMCS番号をStream1 MCSフィールドに含め、第2キャリアのMCS番号をStream5 MCSフィールドに含める。第1キャリアでMIMO伝送を行う場合、Stream1 MCS〜Stream 4 MCSフィールドを用いて、最大4ストリームのMIMO伝送を行う。また、第2キャリアでMIMO伝送を行う場合、Stream5 MCS〜Stream 8 MCSフィールドを用いて、最大4ストリームのMIMO伝送を行う。つまり、第1キャリアと第2キャリアをあわせて最大8ストリームの伝送を行う。
つまり、キャリア数が2の場合、第1キャリアは4系統の送信ブランチ、第2キャリアは4系統の送信ブランチ、の合計8系統の送信ブランチを用いて、最大8ストリームのMIMO伝送を行うことができる。
キャリア数が3の場合、送信装置300は、第1キャリアのMCS番号をStream1 MCSフィールドに含め、第2キャリアのMCS番号をStream4 MCSフィールドに含め、第3キャリアのMCS番号をStream7 MCSフィールドに含める。第1キャリアでMIMO伝送を行う場合、Stream1 MCS〜Stream 3 MCSフィールドを用いて、最大3ストリームのMIMO伝送を行う。また、第2キャリアでMIMO伝送を行う場合、Stream4 MCS〜Stream 6 MCSフィールドを用いて、最大3ストリームのMIMO伝送を行う。また、第3キャリアでMIMO伝送を行う場合、Stream7 MCS〜Stream 8 MCSフィールドを用いて、最大2ストリームのMIMO伝送を行う。つまり、第1キャリア〜第3キャリアをあわせて最大8ストリームの伝送を行う。
つまり、キャリア数が3の場合、第1キャリアは3系統の送信ブランチ、第2キャリアは3系統の送信ブランチ、第3キャリアは2系統の送信ブランチ、の合計8系統の送信ブランチを用いて、最大8ストリームのMIMO伝送を行うことができる。
キャリア数が4の場合、同様に、送信装置300は、第1キャリア〜第4キャリアのMCS番号をそれぞれStream1 MCS、Stream3 MCS、Stream5 MCS、Stream 7フィールドに含める。また同様に、第1キャリア〜第4キャリアをあわせて最大8ストリームの伝送を行う。
つまり、キャリア数が4の場合、第1キャリアは2系統の送信ブランチ、第2キャリアは2系統の送信ブランチ、第3キャリアは2系統の送信ブランチ、第4キャリアは2系統の送信ブランチ、の合計8系統の送信ブランチを用いて、最大8ストリームのMIMO伝送を行うことができる。
なお、図20Aの代わりに、図20Bのフォーマットを用いても良い。図20Bでは、使用するフィールド番号を、以下のように、数式で算出することができる。
(Field No.) = (carrier No.) + (The number of carriers) × (stream No. - 1)
例えば、キャリア番号2、キャリア数3、ストリーム番号3の場合、フィールド番号は8である。したがって、Stream8 MCSフィールドを用いて、該当のストリームのMCSを通知する。
このように、送信装置300は、図20A、図20Bのヘッダフォーマットを用いて、キャリア毎に異なるMCSを指定できるようにしたので、伝送レートを高めることができる。
また、送信装置300は、図20A、図20Bのヘッダフォーマットを用いて、キャリア数に関わらずMIMOストリーム数の合計の最大数をあらかじめ定められた値(例えば8)であるようにしたので、キャリアアグリゲーションを行うためのMCS情報を通知するフィールドを追加しなくてもよい。したがって、ヘッダに要するビット数を削減することができ、伝送レートを高めることができる。
(マルチユーザ(MU:multi user)伝送のMCS通知)
送信装置300は、1つのチャネルアグリゲーションパケットを、複数のユーザ宛に送信してもよい。すなわち、マルチユーザ伝送を行ってもよい。つまり、キャリア毎にユーザ変更してもよいし、キャリア内でもストリーム毎にユーザ変更してもよい。
マルチユーザ伝送の場合、チャネル選択情報(フォーマット1から6のいずれか)に加え、図21Aに示すフィールドをヘッダ(E-Header)に含める。
図21Aでは、ヘッダは8つのフィールド(Stream1 Address〜Stream8 Address)を持つ。
キャリア数が2の場合、送信装置300は、第1キャリアの宛先アドレスをStream1 Addressフィールドに含め、第2キャリアの宛先アドレスをStream5 Addressフィールドに含める。宛先アドレスは、AID(Association ID)であってもよく、また、MACアドレスまたはMACアドレスの一部であっても良い。また、MACアドレスから算出したハッシュ値であっても良い。第1キャリアでMU-MIMO(マルチユーザMIMO)伝送を行う場合、Stream1 Address〜Stream 4 Addressフィールドを用いて、最大4ストリームのMIMO伝送を行う。また、第2キャリアでMU-MIMO伝送を行う場合、Stream5 Address〜Stream 8 Addressフィールドを用いて、最大4ストリームのMIMO伝送を行う。つまり、第1キャリアと第2キャリアをあわせて最大8ユーザ宛のマルチユーザ伝送を行う。
キャリア数が3、4の場合も同様に、キャリア毎のアドレスをStream1 AddressフィールドからStream8 Addressフィールドまでのいずれかを用いて通知する。また、MU-MIMO伝送を行う場合には、全てのキャリアを合わせて最大8ユーザ宛のマルチユーザ伝送を行う。
キャリア数が1の場合、MU-MIMO伝送を行う場合、図21Aのフォーマットを用いる。Stream1 AddressフィールドからStream8 Addressフィールドまでを用いて、第1キャリアで、最大8ストリームのMIMO伝送を行う。なお、図21Aの代わりに、図21Bのフォーマットを用いても良い。
このように、送信装置300は、図21A、図21Bのヘッダフォーマットを用いて、キャリア毎に異なるアドレスを指定できるようにしたので、チャネルアグリゲーションパケットを用いてマルチユーザ伝送行い、複数ユーザが存在する場合の伝送レートを高めることができる。
また、送信装置300は、図21A、図21Bのヘッダフォーマットを用いて、キャリア数に関わらず宛先ユーザ数の合計の最大数をあらかじめ定められた値(例えば8)であるようにしたので、チャネルアグリゲーションにおいてマルチユーザ伝送を行うためのアドレス情報を通知するフィールドを追加しなくてもよい。したがって、ヘッダに要するビット数を削減することができ、伝送レートを高めることができる。
(他の実施の形態)
上記実施の形態では、本開示の一態様をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には入力端子、出力端子を有する集積回路であるLSIとして実現される。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力と出力を備えてもよい。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本開示の一態様は、ミリ波通信を用いた通信装置に用いるに好適である。
100、300 送信装置
101 ヘッダ符号化部
102、302 ペイロード符号化部
103 ペイロードデータ分割部
104 変調部
105 広帯域D/A
106、206 広帯域RF
107、207 アンテナ
110、210 RF制御部
200、400 受信装置
201 ヘッダ復号部
202、402 ペイロード復号部
204 復調部
205 広帯域A/D
208 同期部
303 ペイロードデータ分割部
310、410 PHY/RF制御部
403 ペイロード結合部

Claims (13)

  1. 所定の帯域において、第1の帯域幅をもつn(nは整数)個のチャネルである第1のチャネルグループと、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する2つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたm(mは整数であり、nより小さい値)個のチャネルである第2のチャネルグループと、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する3つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたp(pは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第3のチャネルグループと、
    のうちの1つ以上が割り当てられたr(rは1以上の整数)個のキャリアに関するヘッダ情報をそれぞれ変調する第1から第rの変調回路と、
    前記変調されたヘッダ情報をそれぞれ送信する第1から第rの送信回路と、
    を含み、
    前記ヘッダ情報は、
    前記第1のチャネルグループのチャネル割り当てを示すn個のビットと、
    前記第2のチャネルグループのチャネル割り当てを示すm個のビットと、
    を含み、
    前記第3のチャネルグループのチャネル割り当ては、
    前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される、
    送信装置。
  2. 前記第1のチャネルグループのチャネル割り当ては、前記n個のビットのうち、1ビットを用いて1つのチャネルを割り当て、
    前記第2のチャネルグループのチャネル割り当ては、前記m個のビットのうち、1ビットを用いて1つのチャネルを割り当てる、
    請求項1に記載の送信装置。
  3. 前記第3のチャネルグループのそれぞれのチャネルは、
    前記n個のビットのうち、前記第3のチャネルグループのそれぞれのチャネルの帯域と重複する前記第1のチャネルグループのチャネルに割り当てられたビットと、
    前記m個のビットのうち、前記第3のチャネルグループのそれぞれのチャネルの帯域と重複する前記第2のチャネルグループのチャネルに割り当てられたビットと、
    が割り当てられる、
    請求項2に記載の送信装置。
  4. 前記第3のチャネルグループのそれぞれのチャネルに割り当てられたビットが示す、前記第2のチャネルグループのチャネルの帯域と前記第1のチャネルグループのチャネルの帯域とは、重複する帯域を含む、
    請求項3に記載の送信装置。
  5. 前記ヘッダ情報は、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する4つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたq(qは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第4のチャネルグループの前記r個のキャリアへの割り当てを含み、
    前記第4のチャネルグループのチャネル割り当ては、
    前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される、
    請求項1記載の送信装置。
  6. 前記送信回路は、
    前記ヘッダ情報を、各キャリアに割り当てた前記第2及び前記第3のチャネルグループのチャネルと帯域が重複する前記第1のチャネルグループのチャネルによって、送信する、
    請求項1記載の送信装置。
  7. 第1から第r(rは1以上の整数)信号をそれぞれ受信する第1から第rの受信回路と、
    前記第1から第r信号のいずれか1つからヘッダ情報を復号する復号回路と、
    前記ヘッダ情報を用いて、前記第1から第rの受信回路で使用するチャネルを制御する制御回路と、
    前記チャネル制御された前記第1から第rの受信回路から出力された前記第1から第r信号を復号してペイロードを出力するペイロード復号回路と、
    を含み、
    前記第1から第r信号は、
    所定の帯域において、第1の帯域幅をもつn(nは整数)個のチャネルの第1のチャネルグループと、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する2つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたm(mは整数であり、nより小さい値)個のチャネルである第2のチャネルグループと、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する3つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたp(pは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第3のチャネルグループと、
    のうちの1つ以上がそれぞれ割り当てられ、
    前記ヘッダ情報は、
    前記第1のチャネルグループのチャネル割り当てを示すn個のビットと、
    前記第2のチャネルグループのチャネル割り当てを示すm個のビットと、
    を含み、
    前記第3のチャネルグループのチャネル割り当ては、
    前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される、
    受信装置。
  8. 前記第1のチャネルグループのチャネル割り当ては、前記n個のビットのうち、1ビットを用いて1つのチャネルを割り当て、
    前記第2のチャネルグループのチャネル割り当ては、前記m個のビットのうち、1ビットを用いて1つのチャネルを割り当てる、
    請求項7に記載の受信装置。
  9. 前記第3のチャネルグループのそれぞれのチャネルは、
    前記n個のビットのうち、前記第3のチャネルグループのそれぞれのチャネルの帯域と重複する前記第1のチャネルグループのチャネルに割り当てられたビットと、
    前記m個のビットのうち、前記第3のチャネルグループのそれぞれのチャネルの帯域と重複する前記第2のチャネルグループのチャネルに割り当てられたビットと、
    が割り当てられる、
    請求項8に記載の受信装置。
  10. 前記第3のチャネルグループのそれぞれのチャネルに割り当てられたビットが示す、前記第2のチャネルグループのチャネルの帯域と前記第1のチャネルグループのチャネルの帯域とは、重複する帯域を含む、
    請求項8に記載の受信装置。
  11. 前記第1から第rの受信回路は、
    割り当てられたチャネルグループのチャネルと帯域が重複する前記第1のチャネルグループのチャネルのそれぞれにおいて、前記ヘッダ情報を、受信する、
    請求項7記載の受信装置。
  12. 所定の帯域において、第1の帯域幅をもつn(nは整数)個のチャネルである第1のチャネルグループと、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する2つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたm(mは整数であり、nより小さい値)個のチャネルである第2のチャネルグループと、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する3つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたp(pは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第3のチャネルグループと、
    のうちの1つ以上が割り当てられたr(rは1以上の整数)個のキャリアに関するヘッダ情報のそれぞれを、第1から第rの変調回路によって変調し、
    前記変調されたヘッダ情報のそれぞれを、第1から第rの送信回路によって送信し、
    前記ヘッダ情報は、
    前記第1のチャネルグループのチャネル割り当てを示すn個のビットと、
    前記第2のチャネルグループのチャネル割り当てを示すm個のビットと、
    を含み、
    前記第3のチャネルグループのチャネル割り当ては、
    前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される、
    送信方法。
  13. 第1から第r(rは1以上の整数)信号のそれぞれを、第1から第rの受信回路によって、受信し、
    前記第1から第r信号のいずれか1つからヘッダ情報を復号し、
    前記ヘッダ情報を用いて、前記第1から第rの受信回路で使用するチャネルを制御し、
    前記チャネル制御された前記第1から前記第rの受信回路から出力された前記第1から第r信号を復号してペイロードを出力し、
    前記第1から第r信号は、
    所定の帯域において、第1の帯域幅をもつn(nは整数)個のチャネルの第1のチャネルグループと、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する2つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたm(mは整数であり、nより小さい値)個のチャネルである第2のチャネルグループと、
    前記所定の帯域において、前記第1のチャネルグループのうちの連続する3つのチャネルであって、重複しないチャネルを組み合わせたp(pは整数であり、mより小さい値)個のチャネルである第3のチャネルグループと、
    のうちの1つ以上がそれぞれ割り当てられ、
    前記ヘッダ情報は、
    前記第1のチャネルグループのチャネル割り当てを示すn個のビットと、
    前記第2のチャネルグループのチャネル割り当てを示すm個のビットと、
    を含み、
    前記第3のチャネルグループのチャネル割り当ては、
    前記n個のビットと前記m個のビットとを組み合わせて示される、
    受信方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024069764A1 (ja) * 2022-09-27 2024-04-04 日本電信電話株式会社 無線通信システム、無線端末、無線基地局、無線通信方法、および無線通信用プログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008041417A1 (fr) * 2006-09-29 2008-04-10 Mitsubishi Electric Corporation procédé de notification d'attribution de canal, procédé de communication et appareil de communication
JP2013507822A (ja) * 2009-10-15 2013-03-04 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 可視光通信のためのチャネルアグリゲーション及びガードチャネル表示装置及び方法
US20150373587A1 (en) * 2014-06-19 2015-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods for bandwidth efficient operations in wireless local area networks
US20160323890A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of wireless communication according to a band plan and channelization
WO2017043004A1 (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 通信装置および通信方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008041417A1 (fr) * 2006-09-29 2008-04-10 Mitsubishi Electric Corporation procédé de notification d'attribution de canal, procédé de communication et appareil de communication
JP2013507822A (ja) * 2009-10-15 2013-03-04 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 可視光通信のためのチャネルアグリゲーション及びガードチャネル表示装置及び方法
US20150373587A1 (en) * 2014-06-19 2015-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods for bandwidth efficient operations in wireless local area networks
US20160323890A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of wireless communication according to a band plan and channelization
WO2017043004A1 (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 通信装置および通信方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HIROYUKI MOTOZUKA ET AL.: "Aggregation based channel bonding[online]", IEEE 802.11-16/0074R0, JPN6021011741, 18 January 2016 (2016-01-18), pages 1 - 10, XP068104847, ISSN: 0004476571 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024069764A1 (ja) * 2022-09-27 2024-04-04 日本電信電話株式会社 無線通信システム、無線端末、無線基地局、無線通信方法、および無線通信用プログラム

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