JP2018517365A - Ｍｕ−ｍｉｍｏシステムのための効率的な最適グループｉｄ管理方式 - Google Patents

Ｍｕ−ｍｉｍｏシステムのための効率的な最適グループｉｄ管理方式 Download PDF

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Abstract

本開示のいくつかの態様は、マルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)通信のための効率的な最適グループ識別(GID)管理に関する。本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。この装置は概して、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当て、割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するように構成された処理システムと、アクティブデバイスへの送信のためのGID管理フレームを出力するように構成されたインターフェースとを含む。

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2015年6月2日に出願された米国出願第14/729,037号の優先権を主張する。
本開示のいくつかの態様は、概してワイヤレス通信に関し、より詳細には、マルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)システムのための効率的な最適グループ識別(GID)管理に関する。
ワイヤレス通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなどの、様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。これらのワイヤレスネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって複数のユーザをサポートすることが可能な多元接続ネットワークであってもよい。そのような多元接続ネットワークの例には、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交FDMA(OFDMA)ネットワーク、およびシングルキャリアFDMA(SC-FDMA)ネットワークがある。
ワイヤレス通信システムに要求される帯域幅要件の増加の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ように、様々な方式が開発されている。多入力多出力(MIMO)技術は、通信システムのための一般的な技法として登場した1つのそのような手法である。MIMO技術は、米国電気電子技術者協会(IEEE)802.11規格のような、いくつかのワイヤレス通信規格において採用されている。IEEE802.11は、(たとえば、数十メートルから数百メートルの)短距離通信用にIEEE802.11委員会によって開発されたワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)エアインターフェース規格のセットを示す。
本開示のシステム、方法、およびデバイスは、いくつかの態様をそれぞれ有し、それらのうちの単一の態様だけが、その望ましい属性を担うわけではない。以下の特許請求の範囲によって表される本開示の範囲を限定することなく、いくつかの特徴についてここで簡単に説明する。この説明を考慮した後で、また特に「発明を実施するための形態」と題するセクションを読んだ後で、本開示の特徴によって、ワイヤレスネットワークにおける改善された通信を含む利点がどのようにもたらされるのかが理解されよう。
本開示の態様は、概して、マルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)システムのための効率的な最適グループ識別(GID)管理に関する。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。この装置は概して、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当て、割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するように構成された処理システムと、アクティブデバイスへの送信のためのGID管理フレームを出力するように構成されたインターフェースとを含む。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための方法を提供する。この方法は概して、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当てるステップと、割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するステップと、アクティブデバイスへの送信のためのGID管理フレームを出力するステップとを含む。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。この装置は概して、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当てるための手段と、割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するための手段と、アクティブデバイスへの送信のためのGID管理フレームを出力するための手段とを含む。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は概して、命令を記憶したコンピュータ可読媒体を含み、命令は、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当てるための命令と、割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するための命令と、アクティブデバイスへの送信のためのGID管理フレームを出力するための命令とを含む。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のためのアクセスポイント(AP)を提供する。APは概して、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当て、割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するように構成された処理システムと、GID管理フレームを少なくとも1つのアンテナを介してアクティブデバイスに送信するように構成されたトランスミッタとを含む。
上記の目的および関連する目的を達成するために、1つまたは複数の態様は、以下で十分に説明し、特に特許請求の範囲において指摘する特徴を含む。以下の説明および添付の図面には、1つまたは複数の態様のいくつかの例示的な特徴が詳細に記載されている。しかしながら、これらの特徴は、様々な態様の原理が利用される場合がある種々の方法のうちのいくつかを示すにすぎず、この説明は、そのようなすべての態様およびそれらの均等物を含むことを意図している。
本開示のいくつかの態様による、例示的なワイヤレス通信ネットワークを示す図である。 本開示のいくつかの態様による、例示的なアクセスポイント(AP)およびユーザ端末のブロック図である。 本開示のいくつかの態様による、例示的なワイヤレスデバイスのブロック図である。 本開示のいくつかの態様による、例示的なマルチユーザ(MU)送信を示す時系列図である。 本開示のいくつかの態様による、オーバーローディングを行わない場合のグループ識別(GID)マトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作の流れ図である。 図6に示す動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、5つ〜8つの局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の3つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、5つ〜8つの局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の3つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、5つ〜8つの局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の3つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、9個〜16個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の6つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、9個〜16個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の6つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、9個〜16個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の6つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、9個〜16個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の6つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、9個〜16個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の6つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、9個〜16個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の6つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。 本開示のいくつかの態様による、様々な数のGIDに関する局の数の関数としてグループ分けカバレージを示す例示的なグラフである。 本開示のいくつかの態様による、GIDマトリクスにおけるユーザ位置に入るユーザインデックス(UID)を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、GIDマトリクスにおけるユーザ位置に入るユーザインデックス(UID)を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、局のUIDに基づいてGIDマトリクスにおける局のユーザ位置を判定するための、それぞれに異なるGIDマトリクスに対応する数式を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、メンバーシップステータスアレイとユーザ位置アレイとを含む例示的な管理フレームフォーマットを示す図である。 本開示のいくつかの態様による、GIDを選択しGID管理フレームを送るための例示的な動作を示す流れ図である。 本開示のいくつかの態様による、ジョイントMUスケジューリングおよびグループ分けのための反復的手法に関する動作の流れ図である。 本開示の特定の態様による、MUスケジューリングのための反復的手法に関する動作の流れ図である。
理解を促すために、可能な場合、図面に共通する同一要素を指すために、同一の参照番号が使用されている。特定の具陳なしに、一実施形態において開示する要素が他の実施形態に関して有利に利用される場合があると考えられる。
以下に、本開示の種々の態様について、添付の図面を参照しながらさらに十分に説明する。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化されてもよいので、本開示全体にわたって提示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が周到で完全になり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように与えられる。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲が、本開示の任意の他の態様とは独立して実施されるにしても、本開示の任意の他の態様と組み合わせて実施されるにしても、本明細書において開示される本開示のあらゆる態様を包含することを意図しているものとして、当業者は理解されたい。たとえば、本明細書において記載される任意の数の態様を用いて、装置を実現してもよく、あるいは方法を実施してもよい。加えて、本開示の範囲は、本明細書に記載される本開示の種々の態様に加えてまたはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を用いて実施されるそのような装置またはそのような方法を包含することを意図している。本明細書において開示される本開示のいずれの態様も、請求項の1つまたは複数の要素によって具現化されてもよいことを理解されたい。
本開示の態様は、概してワイヤレス通信に関し、より詳細には、マルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)システムのための効率的な最適グループ識別(GID)管理に関する。本明細書においてより詳細に説明するように、GIDは、グループを形成するためのアルゴリズムまたは数式に従って、各グループ内の位置にデバイス(たとえば、局)を割り当てることによって形成されてもよい。GID管理フレームが生成されアクティブ(たとえば、関連する)デバイスに送られてもよく、各GID管理フレームは、形成されたGIDの各々内のそのデバイスの位置を示す。したがって、アクティブデバイスをMU MIMO送信に関してスケジュールするときには、スケジュールすべき局に妥当なGIDが選択されてもよい。
「例示的」という単語は、本明細書において、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。「例示的」として本明細書において記載されるいずれの態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきでない。
特定の態様について本明細書において説明するが、これらの態様の多くの変形および置換が本開示の範囲内に入る。好ましい態様のいくつかの利益および利点について述べるが、本開示の範囲は、特定の利益、用途、または目的に限定されるものではない。そればかりではなく、本開示の態様は、異なるワイヤレス技法、システム構成、ネットワーク、および送信プロトコルに広く適用可能であるものであり、それらのうちのいくつかが例として図および好ましい態様の以下の説明において示される。詳細な説明および図面は、限定的ではなく本開示の例示にすぎず、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって規定される。
本明細書において説明する技法は、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てもよい。そのような通信システムの例には、空間分割多元接続(SDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、およびシングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システムがある。SDMAシステムは、十分に異なる方向を利用して、複数のユーザ端末に属するデータを同時に送信してもよい。TDMAシステムは、複数のユーザ端末が、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、同じ周波数チャネルを共有することを可能にする場合があり、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。OFDMAシステムは、システム帯域幅全体を複数の直交するサブキャリアに分割する変調技法である直交周波数分割多重化(OFDM)を利用する。これらのサブキャリアは、トーン、ビンなどと呼ばれることもある。OFDMでは、各サブキャリアは、データによって独立して変調されてもよい。SC-FDMAシステムは、システム帯域幅全体にわたって分散するサブキャリア上で送信するためのインターリーブされたFDMA(IFDMA)、隣接するサブキャリアのブロック上で送信するための局所化FDMA(LFDMA)、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の拡張FDMA(EFDMA)を利用してもよい。一般に、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域において送られ、SC-FDMAでは時間領域において送られる。
本明細書の教示は、様々な有線装置またはワイヤレス装置(たとえば、ノード)に組み込まれてもよい(たとえば、その装置内に実装されるか、またはその装置によって実行されてもよい)。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含んでもよい。
アクセスポイント(「AP」)は、ノードB、無線ネットワークコントローラ(「RNC」)、進化型ノードB(eNB)、基地局コントローラ(「BSC」)、送受信基地局(「BTS」)、基地局(「BS」)、トランシーバ機能(「TF」)、無線ルータ、無線トランシーバ、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」)、もしくは何らかの他の用語を含むか、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場合がある。
アクセス端末(「AT」)は、加入者局、加入者ユニット、移動局(MS)、リモート局、リモート端末、ユーザ端末(UT)、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器(UE)、ユーザ局、もしくは何らかの他の用語を含むか、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場合がある。いくつかの実装形態では、アクセス端末は、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(「SIP」)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、局(「STA」)、またはワイヤレスモデムに接続された何らかの他の適切な処理デバイスを備えてもよい。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、セルラー電話またはスマートフォン)、コンピュータ(たとえば、ラップトップ)、タブレット、ポータブル通信デバイス、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、音楽デバイスまたはビデオデバイス、あるいは衛星ラジオ)、全地球測位システム(GPS)デバイス、あるいはワイヤレス媒体または有線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ることがある。いくつかの態様では、ATは、ワイヤレスノードであってもよい。たとえば、そのようなワイヤレスノードは、有線通信リンクまたはワイヤレス通信リンクを介して、ネットワーク(たとえば、インターネットもしくはセルラーネットワークなどのワイドエリアネットワーク)のための、またはネットワークへの接続を確立してもよい。
例示的なワイヤレス通信システム
図1は、本開示の態様が実行される場合があるシステム100を示す。たとえば、ユーザ端末120は、マルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)送信を介してアクセスポイント110と通信するように構成されてもよい。アクセスポイント110は、ユーザ端末120を含む場合もあるグループ識別(GID)内の位置に任意の数のユーザ端末(たとえば、最大で2,048個)を割り当ててもよい。アクセスポイント110は、GID管理フレームを生成してアクティブユーザ端末120に送信してもよく、各GID管理フレームは、ユーザ端末120ごとに、GIDの各々内のそのユーザ端末120の位置を示す。
システム100は、たとえば、アクセスポイントおよびユーザ端末を有する多元接続多入力多出力(MIMO)システム100であってもよい。説明を簡単にするために、図1にはただ1つのアクセスポイント110が示されている。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、基地局または何らかの他の用語で呼ばれることもある。ユーザ端末は、固定であってもモバイルであってもよく、移動局、ワイヤレスデバイス、または何らかの他の用語で呼ばれる場合もある。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任意の所与の瞬間において1つまたは複数のユーザ端末120と通信してもよい。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、別のユーザ端末とピアツーピアで通信する場合もある。
システムコントローラ130は、これらのAPおよび/または他のシステムに対する協調および制御を実行してもよい。APは、たとえば、無線周波数電力、チャネル、認証、およびセキュリティに対する調整に対処する場合があるシステムコントローラ130によって管理されてもよい。システムコントローラ130は、バックホールを介してAPと通信してもよい。APは、たとえば、ワイヤレスバックホールまたは有線バックホールを介して直接または間接的に互いに通信する場合もある。
以下の開示の部分では、空間分割多元接続(SDMA)によって通信することが可能なユーザ端末120について説明するが、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を含むこともある。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てもよい。この手法は、好都合なことに、より古いバージョンのユーザ端末(「レガシー」局)を企業に配備されたままにするのを可能にして、それらのユーザ端末の有効寿命を延長し、同時に、適宜より新しいSDMAユーザ端末が導入されるのを可能にしてもよい。
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および複数の受信アンテナを使用する。アクセスポイント110は、Nap個のアンテナを備え、ダウンリンク送信では多入力(MI)を表し、アップリンク送信では多出力(MO)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の場合、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、または時間において多重化されない場合、Nap≧K≧1であることが望まれる。TDMA技法、CDMAを用いた様々なコードチャネル、OFDMを用いたサブバンドの独立セットなどを使用してデータシンボルストリームを多重化することができる場合、KはNapより大きくてもよい。選択された各ユーザ端末は、ユーザ固有のデータをアクセスポイントに送信し、ならびに/あるいはユーザ固有のデータをアクセスポイントから受信する。一般に、選択された各ユーザ端末は、1つまたは複数のアンテナ(すなわち、Nut≧1)を備えてもよい。K個の選択されたユーザ端末は、同じ数または異なる数のアンテナを有することができる。
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)システムであってもよい。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、送信に単一のキャリアを利用する場合もあるいは複数のキャリアを利用する場合もある。各ユーザ端末は、(たとえば、コストを抑えるために)単一のアンテナを備えるか、または(たとえば、追加コストをサポートすることができる場合に)複数のアンテナを備える場合がある。ユーザ端末120が、送信/受信を異なるタイムスロットに分割することによって、同じ周波数チャネルを共有する場合、システム100は、TDMAシステムであってもよく、各タイムスロットは、異なるユーザ端末120に割り当てられる。
図2は、本開示の態様を実装するために使用される場合がある、図1に示すAP110およびUT120の例示的な構成要素を示す。AP110およびUT120の1つまたは複数の構成要素は、本開示の態様を実施するのに使用されてもよい。たとえば、アクセスポイント110のアンテナ224、Tx/Rx222、プロセッサ210、220、240、242、および/またはコントローラ230は、本明細書において説明する動作600を実行するために使用され、図6および図6Aを参照しながら示される場合がある。
図2は、MIMOシステム100におけるアクセスポイント110ならびに2つのユーザ端末120mおよび120x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を備える。ユーザ端末120mは、Nut,m個のアンテナ252maから252muを備え、ユーザ端末120xは、Nut,x個のアンテナ252xa〜252xuを備える。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。各ユーザ端末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。本明細書では、「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、ダウンリンクを表し、下付き文字「up」は、アップリンクを表し、Nup個のユーザ端末は、アップリンク上の同時送信のために選択され、Ndn個のユーザ端末は、ダウンリンク上の同時送信のために選択され、Nupは、Ndnと等しくてもよく、または等しくなくてもよく、NupおよびNdnは、静的な値であってもよく、または、スケジューリング間隔ごとに変化させることが可能である。アクセスポイントおよびユーザ端末において、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てもよい。
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、送信(TX)データプロセッサ288は、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。コントローラ280は、メモリ282に結合されてもよい。TXデータプロセッサ288は、ユーザ端末のための選択されたレートに関連す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(たとえば、符号化、インターリーブ、および変調)し、データシンボルストリームを生成する。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個のアンテナに関するNut,m個の送信シンボルストリームを生成する。各トランスミッタユニット(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(たとえば、アナログ変換、増幅、フィルタリング、および周波数アップコンバート)する。Nut,m個のトランスミッタユニット254は、Nut,m個のアンテナ252からアクセスポイントへの送信のためにNut,m個のアップリンク信号を生成する。
Nup個のユーザ端末をアップリンク上で同時送信を行えるようにスケジュールすることができる。これらのユーザ端末の各々は、そ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、アップリンク上でユーザ端末の送信シンボルストリームのセットをアクセスポイントに送信する。
アクセスポイント110において、Nap個のアンテナ224aから224apは、アップリンク上で送信を行うすべてのNup個のユーザ端末からのアップリンク信号を受信する。各アンテナ224は、受信した信号をそれぞれのレシーバユニット(RCVR)222に与える。各レシーバユニット222は、トランスミッタユニット254によって実行された処理と相補的な処理を実行し、受信シンボルストリームを生成する。RX空間プロセッサ240は、Nap個のレシーバユニット222からのNap個の受信シンボルストリームに対してレシーバ空間処理を実行し、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生成する。レシーバ空間処理は、チャネル相関行列反転(CCMI)、最小平均2乗誤差(MMSE)、逐次干渉消去(SIC)、または何らかの他の技法に従って実行される。復元された各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、そのストリームのために使用されたレートに従って、復元された各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)して、復号されたデータを取得する。ユーザ端末ごとの復号されたデータは、記憶できるようにデータシンク244に与えられ、ならびに/あるいはさらに処理できるようにコントローラ230に与えられる場合がある。コントローラ230は、メモリ232に結合されてもよい。
ダウンリンク上で、アクセスポイント110において、TXデータプロセッサ210が、ダウンリンク送信に関してスケジュールされたNdn個のユーザ端末用のデータソース208からトラフィックデータを受信し、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は、それぞれに異なるトランスポートチャネル上で送られる場合がある。TXデータプロセッサ210は、各ユーザ端末向けに選択されたレートに基づいて、そのユーザ端末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、変調)する。TXデータプロセッサ210は、Ndn個のユーザ端末に関するNdn個のダウンリンクデータシンボルストリームを生成する。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空間処理(本開示で説明するプリコーディングまたはビームフォーミングなど)を実行し、Nap個のアンテナに関するNap個の送信シンボルストリームを生成する。各トランスミッタユニット222は、それぞれの送信シンボルストリームを受信し処理して、ダウンリンク信号を生成する。Nap個のトランスミッタユニット222は、Nap個のアンテナ224からユーザ端末への送信のためにNap個のダウンリンク信号を生成する。各ユーザ端末の復号されたデータは、記憶できるようにデータシンク272に与えられ、ならびに/あるいはさらに処理できるようにコントローラ280に与えられる場合がある。
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Nap個のダウンリンク信号を受信する。各レシーバユニット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、受信シンボルストリームを生成する。RX空間プロセッサ260は、Nut,m個のレシーバユニット254からのNut,m個の受信シンボルストリームに対してレシーバ空間処理を実行し、ユーザ端末に関する復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを生成する。レシーバ空間処理は、CCMI、MMSE、または何らかの他の技法に従って実行される。RXデータプロセッサ270は、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)して、ユーザ端末に関する復号されたデータを取得する。
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、ノイズ分散などを含んでもよいダウンリンクチャネル推定値を生成する。同様に、アクセスポイント110において、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生成する。各ユーザ端末用のコントローラ280は、典型的には、ユーザ端末に関する空間フィルタ行列を、そのユーザ端末に関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関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。各ユーザ端末用のコントローラ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に送ってもよい。コントローラ230および280は、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も制御する。
図3は、MIMOシステム100内で使用される場合があるワイヤレスデバイス302において利用されることがある様々な構成要素を示す。ワイヤレスデバイス302は、本明細書において説明する様々な方法を実施するように構成されてもよいデバイスの一例である。たとえば、ワイヤレスデバイスは、それぞれ図10および図11に示す動作1000および1100を実施してもよい。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であってもよい。
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を含んでもよい。プロセッサ304は中央処理装置(CPU)と呼ばれることもある。メモリ306は、読取り専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含んでもよく、命令およびデータをプロセッサ304に与える。メモリ306の一部分は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含む場合もある。プロセッサ304は、典型的には、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する。メモリ306内の命令は、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ってもよい。
ワイヤレスデバイス302は、ワイヤレスデバイス302とリモートノードとの間のデータの送信および受信を可能にするためのトランスミッタ310およびレシーバ312を含む場合があるハウジング308を含んでもよい。トランスミッタ310およびレシーバ312は、トランシーバ314として組み合わされてもよい。単一の送信アンテナまたは複数の送信アンテナ316が、ハウジング308に取り付けられ、トランシーバ314に電気的に結合されてもよい。ワイヤレスデバイス302は、複数のトランスミッタ、複数のレシーバ、および複数のトランシーバを含んでもよい(図示せず)。
ワイヤレスデバイス302は、トランシーバ314によって受信された信号のレベルを検出し、定量化するために使用される場合がある信号検出器318を含んでもよい。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りのエネルギー、電力スペクトル密度、および他の信号などの信号を検出してもよい。ワイヤレスデバイス302は、信号を処理する際に使用できるデジタルシグナルプロセッサ(DSP)320を含んでもよい。
ワイヤレスデバイス302の種々の構成要素は、バスシステム322によって互いに結合される場合があり、バスシステムは、データバスに加えて、電力バス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含む場合がある。
本明細書で使用する「マルチユーザ(MU)送信」という用語は概して、(送信機会内に同時パケットとして送られるかそれとも順次パケットとして送られるかにかかわらず)アクセスポイントから複数のユーザへの送信を指すかあるいは(送信機会内に同時パケットとして送られるかそれとも順次パケットとして送られるかにかかわらず)複数のユーザからアクセスポイントへの送信を指し、一方、シングルユーザ(SU)送信という用語は概して、アクセスポイントから単一のユーザへの送信または単一のユーザからアクセスポイントへの送信を指す。
MU-MIMOシステムのための例示的な効率的な最適グループID管理方式
本開示のいくつかの態様によれば、マルチユーザ(MU)通信では、複数のユーザ端末(UT)からアクセスポイント(AP)へ同時にアップリンク(UL)信号が送信されてもよく、あるいは代替的に、APから複数のUTに同時にダウンリンク(DL)信号が送信されてもよい。図4は、本開示のいくつかの態様による、APから複数の局(たとえば、図4に示すSTA1、STA2、およびSTA3)への例示的なMU送信を示す時系列図である。
いくつかのシステム(たとえば、IEEE802.11acシステムまたは802.11nシステム)では、たとえば、物理(PHY)レイヤにおけるグループ識別(GID)が定義される場合がある。局のグループが同じGIDに割り当てられてもよく、このことは、パケットにおいて送信されたデータがこのグループ内の局に送られることを示す。グループ内の局は、MU多入力多出力(MU-MIMO)送信に関してコスケジュールされてもよい。GIDは、MU送信のレシーバが、(たとえば、PHYレイヤ集中プロトコル(PLCP)パケット内の)ペイロードがそのレシーバを対象とするフレームを含むかどうかを判定するのを可能にする。一例では、レシーバは、レシーバがペイロードを受信することを予定していないと判定した場合、送信機会の残りの部分に関して省電力モードに入ってもよい。GIDは、パケットのプリアンブルに含まれてもよい。グループ内の各局の位置は、その局の空間ストリーム位置(すなわち、MU-MIMO送信におけるどの空間ストリームがそのコスケジュールされたSTAを対象としたストリームであるか)を示す。
固定された(すなわち、静的な)グループ分けにおいて、各MU対応局は、相手局の固定セットを有する1つのMUグループのみに属する。たとえば、各グループは最大で4つの局を含んでもよく、MU-MIMO送信には62個の異なるGIDが使用されてもよい。したがって、248個の局がグループ分けされてもよい。しかし、多数の局、たとえば、248(すなわち、62×4)を超える数の局がある場合、62個のGIDではすべての局を対象とするのに十分ではない。さらに、各局が3つの相手局を有する1つのグループのみに出現する場合、相手局のうちのいくつかまたはすべてが十分なトラフィックを有しない場合にはMUパケットの形成が制限される場合がある。この場合、MU3 PPDUではなく、より低いMU利得を有するMU2送信またはSU送信が形成されてもよい。図5は、本開示のいくつかの態様による、GIDオーバーローディングを行わない場合のGIDマトリクス500を示す例示的な図である。図5に示すように、例示的なGIDマトリクス500は、最大で4つの局(0, 1, 2, 3)を有する1つのグループを含み、4つの局の各々が異なるユーザ位置(P0, P1, P2, P3)に位置する。図5に示す例では、局0が一次局である場合があり、局2および局3が、MU送信に関して十分なパケットを有しない場合がある。この場合、局0および局1へのMU2送信が行われる。
GIDオーバーローディングを行う場合、局の複数のグループ(組合せ)が1つのGIDにマップされてもよく、一方、同じGIDを使用して各MUユーザ位置を複数のSTAに割り当てることができ、したがって、まとめてスケジュールすることのできる局の数における融通性が向上する。いくつかの態様によれば、位置ごとのオーバーローディング係数pが定義されてもよい。pが大きくなるにつれて、より多くのMU STA(たとえば、MU3)を含むPPDUを形成する確率も高くなり、所与の数の局に必要なGIDは少なくなる。
本明細書では、グループ分けダイバーシティ(すなわち、可能な相手局グループ分け)およびグループ分けカバレージ(すなわち、すべての可能なグループ分け組合せにおいて対象となるグループの数)を大きくする固定グループ分けを行わないGIDオーバーローディング管理方式のための技法が提供される。提案するGIDオーバーローディング管理方式は、局の数に関してスケーラブルであり、系統的であり、実施するのが簡単であり(たとえば、バイナリ除算および乗算のみを含む数式を使用する)、したがって、必要な処理オーバーヘッドは最小限になる。提案するGIDオーバーローディング管理方式は、MUグループにおける一次ユーザに関して、MU3送信(たとえば、PLCPプロトコルデータユニット(PPDU))を形成するための基準(たとえば、最も深いキュー)に基づいてすべての利用可能な局組合せから相手局が選択される場合があるような機会主義的スケジューリングを可能にすることがある。グループ分けダイバーシティが大きくなると、十分なパケットを有する局のGIDを見つける確率が高くなり、それによって、より多くのMU局を含むPPDUを形成する確率が高くなる場合がある。
図6は、本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信に関する例示的な動作600の流れ図である。動作600は、たとえば、アクセスポイント(AP)(たとえば、AP110)によって実行されてもよい。動作600は、602において、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイス(たとえば、MU対応局)を割り当てることによって開始してもよい。たとえば、APは、GIDオーバーローディングを使用して同じGIDに関連する様々なグループ内の同じ位置に複数のデバイスを割り当ててもよく、それに対して、同じGIDに関連する様々なグループ内のそれぞれに異なる位置に同じデバイスを割り当てることを回避してもよい。いくつかの態様によれば、形成されたGIDは、後で新しいデバイスが関連付けするときに使用できるように記憶されてもよく、あるいは代替的に、GIDは、新しいデバイスが関連付けするたびに、各GIDに関連する数式を利用して(たとえば、そのGIDに関する行インデックス値および列インデックス値に基づいて)オンザフライで算出されてもよい。
604において、割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示す(GID)管理フレームを生成してもよい。
606において、APは、アクティブデバイスへの送信のためのGID管理フレームを出力してもよい。
608において、APは、アクティブデバイスのセットをMU MIMO送信に関してスケジュールしてもよい。APは、たとえば、変調およびコーディング方式(MCS)、チャネル相関、チャネル変動、ドップラープロファイル、公平性、またはトラフィック利用可能性に基づいてスケジュールすべきデバイスを選択してもよい。
610において、APは、アクティブデバイスのセットにおけるデバイスのIDに基づいて、MU-MIMO送信に関する複数のGIDのうちの1つを選択してもよい。たとえば、APは、複数のGIDの各々を有する各アクティブデバイスに関連する識別値に基づいてそのアクティブデバイスの位置を判定してもよい。
612において、APは、アクティブデバイスのセットへの送信のためのデータを、選択されたGIDを使用するMU-MIMO送信として出力してもよい。いくつかの態様によれば、APは後に、複数のデバイスのうちの別のデバイスに関連付けしてもよい。この場合、APは、別のデバイスへの送信のための、複数のGIDの各々内の別のデバイスの位置を示す、追加のGID管理フレームを生成してもよい。GID管理フレームは、新たに関連付けられたデバイスにのみ送信されてもよい。グループが変化しないので、追加のGID管理フレームは、現在関連付けられているデバイスに送られない場合がある。
例示的なGID形成および局割当て
各マトリクスは、オーバーローディングを行う場合の1つのGIDを表してもよい。マトリクスの各列は、MUユーザ位置を表してもよい。列における各エントリは、そのユーザ位置に割り当てることができる局IDを表してもよい。したがって、マトリクス内の各行は、GIDを使用するMU-MIMO送信に関してコスケジュールされる場合がある局の可能な組合せを表す。本明細書の説明では、Mは、MU-MIMOスケジューリングを実行できるようにグループ分けすべきMU対応局の数を示すのに使用されてもよい。さらに、本明細書において説明する例では、グループごとの局の数は最大で4つである。しかし、説明する技法は、様々な数の局を使用するGIDマトリクスの決定に適用されてもよい。GIDの数を最小限に抑えつつグループ分けカバレージを最大にすることが望ましい場合がある。
いくつかの態様によれば、GIDオーバーローディングは、特定の局がGID内の様々なユーザ位置に出現することがなくなるように制限されてもよい。たとえば、有効なオーバーローディング方式は、[1, 2, 3, 4](すなわち、位置1に局ID1、位置2に局ID2、位置3に局ID3、および位置4に局ID4)と[1, 2, 5, 7]であってもよい。この例に示すように、ある局は、同じ局におけるGID内の2つ以上のグループに出現する場合がある。たとえば、この例における局ID1および局ID2は、両方のグループにおいて同じ位置に位置する。無効なオーバーローディングの例は[1, 2, 3, 4]と[1, 3, 6, 8]であり、この例では、局ID3が1つのグループでは位置3に出現し、同じGID内の他のグループでは位置2に出現している。
いくつかの態様によれば、GIDマトリクスは、局IDを順次
マトリクスとして構成することによって形成されてもよい。Mが4以下である場合、グループ分けは簡単であり、図5に示すようにオーバーローディングなしで行われてもよい。図7および図7Bは、本開示のいくつかの態様による、5つ〜8つの局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の3つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。図5〜図8において説明する例示的な実装形態では、Mは6に等しい。図7に示すように、ベースマトリクス700が形成されてもよい。4つの列に、局IDが順次充填されてもよく、すなわち、最上行から始まり、次に、GID内の各位置に6つの局IDが割り当てられるまでさらなる行を充填する(グループオーバーローディング)。第2のGIDマトリクス700Aは、W1H1(幅1、高さ1)Zマトリクスと呼ばれる場合がある。第2のGIDマトリクス700Aは、図7Aに示すように、ベースマトリクス700から幅が1に等しく高さが1に等しいz状に局IDを読み取り、局IDを第1の行から水平方向に入力することによって、ベースマトリクス700から取得されてもよい。第3のGIDマトリクス700Bは、図7Bに示すように、幅が2に等しく高さが1に等しいz状(W2H1Zマトリクス)に局IDを入力することによってベースマトリクス700から取得されてもよい。
図8〜図8Eは、本開示のいくつかの態様による、9個〜16個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の6つの考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。図8〜図8Eにおいて説明する例示的な実装形態では、Mは16に等しい。図8に示すように、ベースマトリクス800が形成されてもよい。4つの列に、局ID(0〜15)が順次充填されてもよく、すなわち、最上行から始まり、次に、GID内の各位置に16個の局IDが割り当てられるまでさらなる行を充填する(グループオーバーローディング)。第2のGIDマトリクス800Aは、図8Aに示すようにベースマトリクス800から取得されたW1H1Zマトリクスであってもよい。第3のGIDマトリクス800Bは、図8Bに示すように、幅が1に等しく高さが2に等しいz状に局IDを入力することによってベースマトリクス800から取得されてもよい(W1H2Zマトリクス)。第4のGIDマトリクス800Cは、図8Cに示すようにベースマトリクス800から取得されたW2H1Zマトリクスであってもよい。第5のGIDマトリクス800Dは、図8Dに示すように、幅が2に等しく高さが2に等しいz状に局IDを入力することによってベースマトリクス800から取得されてもよい(W2H2Zマトリクス)。第6のGIDマトリクス800Eは、図8Eに示すように、ベースマトリクス800において第1の列から順に局IDを垂直方向に読み取り、第1の行から順に局IDを水平方向に入力することによって、ベースマトリクス800から取得されてもよい(VR4HW4マトリクス)。
図9〜図9Iは、本開示のいくつかの態様による、17個〜32個の局のグループ分けに関してオーバーローディングを行う場合の10個の考えられるGIDマトリクスを示す例示的な図である。図9〜図9Iにおいて説明する例示的な実装形態では、Mは18に等しい。図9に示すように、ベースマトリクス900が形成されてもよい。4つの列に、局ID(0〜17)が順次充填されてもよく、すなわち、最上行から始まり、次に、GID内の各位置に18個の局IDが割り当てられるまでさらなる行を充填する(グループオーバーローディング)。第2のGIDマトリクス900Aは、図9Aに示すようにベースマトリクス900から取得されたW1H1Zマトリクスであってもよい。第3のGIDマトリクス900Bは、図9Bに示すようにベースマトリクス900から取得されたW1H2Zマトリクスであってもよい。第4のGIDマトリクス900Cは、図9Cに示すようにベースマトリクス900から取得されたW2H1Zマトリクスであってもよい。第5のGIDマトリクス900Dは、図9Dに示すようにベースマトリクス900から取得されたW2H2Zマトリクスであってもよい。第6のGIDマトリクス900Eは、図9Eに示すようにベースマトリクス900から取得されたVR4HW4マトリクスであってもよい。第7のGIDマトリクス900Fは、図9Fに示すように、幅が1に等しく高さが4に等しいz状に局IDを入力することによってベースマトリクス900から取得されてもよい(W1H4Zマトリクス)。第8のGIDマトリクス900Gは、図9Gに示すように、幅が2に等しく高さが4に等しいz状に局IDを入力することによってベースマトリクス900から取得されてもよい(W2H4Zマトリクス)。第9のGIDマトリクス900Hは、図9Hに示すように、ベースマトリクス900において第1の列から順に局IDを垂直方向に1つおきに読み取り、第1の行から順に局IDを水平方向に第9のGIDマトリクス900Hとして入力することによって、ベースマトリクス900から取得されてもよい(ステップ2マトリクス)。第10のGIDマトリクス900Iは、図9Iに示すように、ベースマトリクス900において第1の列から順に2つの局IDを垂直方向に読み取り、2行飛ばして、ベースマトリクス900において別の2つの局IDを垂直方向に読み取り、第1の行から順に局IDを水平方向に第10のGIDマトリクス900Iとして入力することによって、ベースマトリクス900から取得されてもよい(スリット2マトリクス)。
図6〜図9に関して説明した技法は、上述のパターンおよび追加のパターンを使用してベースマトリクスからGIDマトリクスを取得することによって、より多くの局をグループ化する場合に適用されてもよい。Table 1(表1)は、対応する数の局をグループ化する場合のGIDマトリクスの数を示す。たとえば、33個〜64個の局をグループ化する場合に15個のGIDマトリクスが形成されてもよい。これらのマトリクスは、第1の行から順次入力された32<M≦64個のMU対応局に対する局IDを有するベースマトリクスを含んでもよい。他のマトリクス、すなわち、W1H1Zマトリクス、W2H1Zマトリクス、W1H2Zマトリクス、W2H2Zマトリクス、VR4HW4マトリクス、W1H4Zマトリクス、W2H4Zマトリクス、ステップ2マトリクス、およびスリット2マトリクスが、上述のようにベースマトリクスから取得されてもよい。ベースマトリクスからさらなるマトリクスを取得するための(より多くのGIDを形成するための)さらなるパターンには、W1H8Zマトリクス、W2H8Zマトリクス、ステップ4マトリクス、スリット6マトリクス、ステップ2-6-2マトリクス、W1H16Zマトリクス、W2H16Zマトリクス、ステップ8マトリクス、スリット14マトリクス、ステップ2-14-2マトリクス、ステップ4-12-4マトリクス、W1H32Zマトリクス、W2H32Zマトリクス、ステップ16マトリクス、スリット30マトリクス、ステップ2-30-2マトリクス、ステップ4-28-4マトリクス、ステップ8-24-8マトリクス、W1H64Zマトリクス、W2H64Zマトリクス、ステップ32マトリクス、スリット62マトリクス、ステップ2-62-2マトリクス、ステップ4-60-4マトリクス、ステップ8-56-8マトリクス、ステップ16-48-16マトリクス、W1H128Zマトリクス、W2H128Zマトリクス、ステップ64マトリクス、スリット126マトリクス、ステップ2-126-2マトリクス、ステップ4-124-4マトリクス、ステップ8-120-8マトリクス、ステップ16-112-16マトリクス、W1H256Zマトリクス、W2H256Zマトリクス、ステップ128マトリクス、スリット256マトリクス、ステップ2-254-2マトリクス、ステップ4-252-4
マトリクス、ステップ8-248-8マトリクス、ステップ16-240-16マトリクス、およびステップ32-224-32マトリクスが含まれる。
図9〜図9Iには示されていないが、ステップ2-6-2マトリクス(および同様のマトリクス)が、ベースマトリクス900からの局IDの読取りを、第1の列から順に、かつ行についてはr、r+2、r+10(たとえば、1、3、9、11)という順序に従って行い、第1の行から順に局IDを水平方向に入力することによって、ベースマトリクス900から取得されてもよい。
いくつかの態様によれば、さらなるパターンを使用して、65個〜128個の局をグループ化する場合に21個のGIDマトリクスが形成されてもよく、129個〜256個の局をグループ化する場合に28個のGIDマトリクスが形成されてもよく、257個〜512個の局をグループ化する場合に36個のGIDマトリクスが形成されてもよく、513個〜1024個の局をグループ化する場合に45個のGIDマトリクスが形成されてもよく、1025個〜2048個の局をグループ化する場合に55個のGIDマトリクスが形成されてもよく、2049個以上の局をグループ化する場合に62個のGIDマトリクスが形成されてもよい。
本明細書において説明するようにMUグループを形成すると、(たとえば、MU3送信に関する)多数の可能な3局組合せのためのカバレージが実現される場合がある。たとえば、2048個の局がある場合、1,429,559,296個の組合せが存在する場合がある。グループ分けカバレージは、すべての考えられる3局グループのうちの対象となる3局グループの割合として定義されてもよい。図10は、本開示のいくつかの態様による、様々な数のGIDに関する局の数(M)の関数としてグループ分けカバレージを示す例示的なグラフ1000である。図10に示すように、本明細書において提案する技法は、36個のGIDを有する最大でM=512の場合のすべての3局組合せを対象としてもよい。55個のGIDを使用すると、最大でM=2048の場合(例示的な図には示されていない)のすべての3局組合せを対象とされる場合がある。2049以上の局がある場合、本明細書において提案する技法は、すべての可能な3局組合せの約99%を漸近的に対象とする。
いくつかの態様によれば、上述のGIDマトリクスを形成するうえで適切な局IDを割り当てるのに数式が使用されてもよい。たとえば、各数式は、マトリクスを形成するのに使用される上述のパターンのうちの1つに対応してもよい。GIDマトリクスごとに、GIDマトリクスにおけるユーザ位置に入力する局IDを取得するために、列インデックスcおよび行インデックスr(cとrは、GIDマトリクスにおけるユーザ位置を定義する)が対応する数式に入力されてもよい。局IDは、0ベースのユーザインデックスであってもよい。図11は、本開示のいくつかの態様による、GIDマトリクスにおけるユーザ位置に入るUIDを判定するための、上述の15個の異なるパターンに対応する数式を示す。いくつかの態様によれば、より多くの局についてGIDを形成するのに使用されるさらなるパターンに関して同様の数式が導出されてもよい。
いくつかの態様によれば、逆マッピングの場合、次節においてより詳細に説明するように、局のUIDに基づいてGIDマトリクス内のその局のユーザ位置(行および列)を判定するために同様の数式が導出されてもよい。
いくつかの態様によれば、GIDは、メモリに記憶されてもよく、たとえば、APまたは外部に記憶されてもよい。代替として、GIDは、新しい局が関連付けするときにオンザフライで形成されてもよい。(図11および図11Aに示す)数式は単純な数式であるので、GIDを算出するのに必要な処理は最低限の処理にすることができる。図11および図11Aに示す数式は、最大45個のGIDを形成するのに使用されてもよい。
例示的な位置ルックアップおよびGID選択
いくつかの態様によれば、APは、MUスケジューリングに関して局をグループ分けするのに適切なGIDを選択するために、局のUIDに基づいて位置ルックアップを実行してもよい。APは、UIDに基づいて、各GIDに対応する数式を使用して、各GIDマトリクス内の各局の行インデックスrおよび列インデックスcを判定してもよい。図12は、局のUIDに基づいて各GIDマトリクスにおける局ユーザ位置を判定するための、上述の15個の異なるパターンに対応する数式を示す。いくつかの態様によれば、より多くの局についてGIDを形成するのに使用されるさらなるパターンに関して同様の数式が導出されてもよい。
図7〜図9および図11、図11A、および図12内の数式からわかるように、局のユーザ位置(c)は、アクティブMU対応局の数(M)では決まらない場合がある。したがって、ユーザ位置が変化しないので、さらなるMU対応局がAPに関連付けする際、APがGIDマトリクスまたは現在の局のユーザ位置を再判定する必要がない場合があり、したがって、それらの局にさらなるGID管理フレームを送る必要はない。その代わり、APは、新たに関連付けられた局のみに関するユーザ位置を判定し、その局にGID管理フレームを送ってもよい。
図13は、本開示のいくつかの態様による、メンバーシップステータスアレイ1302とユーザ位置アレイ1304とを含む例示的な管理フレームフォーマット1300を示す。図13に示すように、メンバーシップステータスアレイ1302は、64個のGIDの各GIDに関する64個の1ビットメンバーシップステータスフィールドを含む8バイトであってもよく、メンバーシップステータスフィールドごとに、1は、受信側ユーザが対応するグループのメンバーであることを示してもよく、0は、受信側ユーザがそのグループのメンバーではないことを示してもよい。ユーザ位置アレイ1304は、対応するGIDにおけるユーザ位置を示す64個の2ビットフィールドを含む16バイトであってもよい。
いくつかの態様によれば、アクティブ局をMU送信に関してスケジュールする際、APは、各GIDマトリクス内のその局のユーザ位置を含むGID管理フレームを各局に送ってもよい。いくつかの態様によれば、GIDの選択に関して、GIDマトリクス内の2つ以上のグループ(行)に局が出現する場合があるが、APは、GIDマトリクス内の2つ以上のユーザ位置(列)に局が出現するGIDを無視することがあるので、GID管理フレームは、局のユーザ位置に関する列インデックスのみを含んでもよい。いくつかの態様によれば、現在すべてのGIDが必要であるとは限らないときでも(たとえば、M<8であるとき、3つのGIDのみで十分である)、APは、すべての62個のGIDに関する各局の位置を送ってもよい。したがって、さらなる局が追加される場合でも(たとえば、M>8)、すでに関連付けられている局はすべてのGIDマトリクスにおける局のユーザ位置をすでに知っているので、それらの局には新しいGID管理フレームは送られない。
図示の例では、UID0、UID1、およびUID2を有する3つの局がある場合、APは、たとえば、図12における適切な数式を使用して、局の各々のユーザ位置を算出してもよい(図12には示されていないが、他のマトリクスに対応する追加の数式が使用されてもよい)。たとえば、APは、STAiごとに以下を判定してもよい。
APは次いで、(複数の局が同じユーザ位置に割り当てられるのを回避するために)cの値がすべての局に関して異なるGIDマトリクスを見つけることができる。たとえば、M=18であり、局6、局9、および局14をスケジュールする場合を検討する。図9〜図9Iに示すように、18個のMU対応局がある場合、10個の考えられるGIDマトリクスがある。図9〜図9Iに示すように、10個のGIDマトリクスにおける局6、9、および14に関するユーザ位置は、C6=[2 2 0 3 1 1 0 1 0 1]、C9=[1 1 3 0 2 2 1 0 1 0]、およびC14=[2 2 2 3 3 2 3 1 1]であってもよい。したがって、アレイからわかるように、局6、9、および14をスケジュールする場合の考えられるGIDは、局6、9、および14をそれぞれ、異なるユーザ位置
にて有しているcW2H1Z、cW2HwZ、cVR4HW4、cW1H4Z、cW2H1Z、およびcW2H4Zである。
図14は、本開示のいくつかの態様による、GIDを選択し、GID管理フレームを送るための例示的な動作1400を示す流れ図である。いくつかの態様によれば、1402のように、新しい局がAPに関連付けするたびに、APが、1404において、たとえば図12に示す位置ルックアップ式を使用して、各GIDマトリクスにおける新たに関連付けられた局のユーザ位置をルックアップする。1406において、APは次いで、GIDマトリクスにおける局のユーザ位置を示すGID管理フレームを新たに関連付けられた局に送る。1408において、APは、たとえばGIDを選択するための上述の基準に従って、新たに関連付けられた局に関するGIDを選択してもよい。1410において、APは、選択されたGIDをパケットのヘッダ内に含むMU PPDUを形成し、1412においてMU PPDUをMU対応局のグループに送ってもよい。
GIDオーバーローディングを行う場合の例示的なMUスケジューリング
本開示のいくつかの態様によれば、局のスケジューリングと局のグループ分けが分離されてもよい。図10に示すように、本明細書において提示した技法は、最大で2048個の局に関する最適なGIDカバレージを実現し、2049個以上の局に関するほぼ最適なカバレージを実現するので、スケジューリングアルゴリズムが、MU送信が行われる局の任意のセットを選択した場合、これらの局に関するGIDが確実に見つけられる。したがって、スケジュールされる局として選択された局のセットに関する実現可能なGIDが見つからない確率は、最大で2048個の局については0であり、それよりも多い局については非常に低い(〜1%)。
図15は、本開示のいくつかの態様による、ジョイントMUスケジューリングおよびグループ分けのための反復的手法に関する例示的な動作1500の流れ図である。図15に示すように、1502において、APは一次ユーザ(局)を選択してもよい。1504において、APは、相手側の数を判定してもよく、たとえば、MU3送信の場合は2つの相手側が望ましい場合がある。1506において、APは、どの局を一次ユーザの相手側とするかを判定してもよい。1508において、APは、選択された相手側が優先リストに入っているかどうかを判定してよい。たとえば、最近のMU送信のパケット誤り率(PER)に基づいて、優先リストが取得されてもよい。判定結果がはいの場合、APは、1510において、MU3 PPDUを形成して送信し、1512において優先リストを更新してもよい。判定結果がいいえの場合、APは、1514において、選択されたユーザに関する位置ルックアップを実行し、1516において、実現可能なGIDがあるかどうかを判定してもよい。実現可能なGIDが見つかった場合、APは、1510において、そのGIDを有するMU3 PPDUを形成することを試み、1512において、優先リストを更新してもよい。1518において、最大回数の試行を経てもMU3送信が形成されない場合、APは、1520において、送信されるMU2 PPDUを形成してもよい。1516において実現可能なGIDが見つからず、1522において試行の最大回数に達しなかった場合、1524において、APは、1506において相手側を再選択し、1510において首尾よくMU3を形成するかあるいは1522において試行の最大回数に達するまで動作を繰り返してもよい。試行の最大回数に達した場合、1530において、APは、MU2送信に関する相手側のみの再選択が成功するまで、あるいは1526において最大回数の試行が失敗するまで再選択を試みてもよく、最大回数の試行が失敗したとき、APは、1528において一次ユーザへの送信のためのSU PPDUを形成してもよい。
図16は、本開示のいくつかの態様による、ジョイントMUスケジューリングおよびグループ分けのための別の反復的手法に関する動作1600の流れ図である。図16における手法では、優先リストを実装せず、このことは、優先リストを維持するために必要となるメモリを回避するうえで有利である場合がある。たとえば、図16に示すように、APが1602において相手側ユーザを選択した後、ユーザが優先リストに含まれているかどうかを判定するブロック1508および優先リストを更新することに対応するブロック1512が省略されてもよい。その代わり、1602において相手側ユーザが選択された後、APは、選択されたユーザに関する位置ルックアップを実行してもよい。
本明細書において開示する方法は、説明し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含む。方法ステップおよび/または方法アクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに交換されてもよい。言い換えれば、ステップまたは活動の特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび/または活動の順序および/または使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく変更されてもよい。
本明細書内で使用されるときに、項目のリスト「のうちの少なくとも1つ」に言及する句は、単一の要素を含むこれらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、a-b、a-c、b-c、およびa-b-c、ならびに同じ要素の重複の任意の組合せ(たとえば、a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c、およびc-c-cまたはa、b、およびcの任意の他の順序)を包含するものとする。
本明細書で使用されるときに、「判定する(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する。たとえば、「判定する」ことは、計算すること、算出すること、処理すること、導出すること、調査すること、ルックアップすること(たとえば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造内でルックアップすること)、確認することなどを含んでもよい。また、「判定する」ことは、受信すること(たとえば、情報を受信すること)、アクセスすること(たとえば、メモリ内のデータにアクセスすること)などを含み得る。また、「判定する」ことは、解決すること、選択すること、選ぶこと、確立することなどを含み得る。
いくつかの場合には、デバイスは、フレームを実際に送信するのではなく、フレームを送信するように出力するインターフェースを有してもよい。たとえば、プロセッサは、バスインターフェースを介して、フレームを送信用のRFフロントエンドに出力してもよい。同様に、デバイスは、フレームを実際に受信するのではなく、別のデバイスから受信したフレームを取得するためのインターフェースを有してもよい。たとえば、プロセッサは、バスインターフェースを介して、フレームを送信用のRFフロントエンドから取得(または受信)してもよい。
上述の方法の種々の動作は、対応する機能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てもよい。手段は、限定はしないが、回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、またはプロセッサを含む、種々のハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素および/またはモジュールを含んでもよい。一般に、図に示される動作がある場合、それらの動作は、同様の番号を付された対応する同等のミーンズプラスファンクション構成要素を有してもよい。たとえば、図6に示す動作600は、図6Aに示す手段600Aに対応する。
たとえば、出力するための手段および送信するための手段は、図2に示すアクセスポイント110のトランスミッタ(たとえば、トランシーバ222のトランスミッタユニット)および/またはアンテナ224であってもよい。
処理するための手段、判定するための手段、生成するための手段、関連付けるための手段、スケジュールするための手段、選択するための手段、割り当てるための手段、記憶するための手段、回避するための手段、および利用するための手段は、図2に示すアクセスポイント110のTXデータプロセッサ210、RXデータプロセッサ242、および/もしくはコントローラ230などの1つまたは複数のプロセッサを含む場合がある処理システムを備えてもよい。
いくつかの態様によれば、そのような手段は、PHYヘッダにおいて即時の応答指示を提供するために上記で説明した様々なアルゴリズムを(たとえば、ハードウェア内で、またはソフトウェア命令を実行することによって)実施することによって、対応する機能を実行するように構成された処理システムによって実装されてもよい。たとえば、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当てるためのアルゴリズムと、複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するためのアルゴリズムと、アクティブデバイスへの送信のためのGID管理フレームを出力するためのアルゴリズム。
本開示に関して説明し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、デジタルシグナルプロセッサ(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(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス(PLD)、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、または、本明細書に記載の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を用いて実装または実行されてよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替として、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、またはステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、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コアと連携した1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)として実装される場合もある。
ハードウェアとして実装される場合、例示的なハードウェア構成は、ワイヤレスノード内の処理システムを含んでもよい。処理システムは、バスアーキテクチャを用いて実装されてもよい。バスは、処理システムの特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含んでもよい。バスは、プロセッサ、機械可読媒体、およびバスインターフェースを含む種々の回路を互いにリンクしてもよい。バスインターフェースは、バスを介して、とりわけ、処理システムにネットワークアダプタを接続するために使用されてもよい。ネットワークアダプタは、PHY層の信号処理機能を実装するために使用されてもよい。ユーザ端末120(図1参照)の場合において、ユーザインターフェース(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、マウス、ジョイスティック、など)も、バスに接続されてもよい。バスは、当該技術分野において周知であり、したがって、これ以上説明することはない、タイミング源、周辺装置、電圧調整器、電力管理回路などの、様々な他の回路をリンクさせる場合もある。プロセッサは、1つまたは複数の汎用プロセッサおよび/または専用プロセッサを用いて実装されてもよい。例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、DSPプロセッサ、およびソフトウェアを実行できる他の回路が含まれる。当業者は、特定の用途とシステム全体に課せられた全体的な設計制約とに応じて処理システムに関する上述の機能を最も適切に実装するにはどうすべきかを認識するであろう。
ソフトウェアとして実装される場合、各機能は、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るか、またはコンピュータ可読媒体を介して送信されてもよい。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、またはその他の名称で呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、データ、またはそれらの任意の組合せを意味するように広く解釈されるものである。コンピュータ可読媒体は、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、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体との両方を含む。プロセッサは、機械可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアモジュールの実行を含む、バスおよび一般的な処理を管理することを担い得る。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み取ることができ、かつその記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合され得る。代替として、記憶媒体は、プロセッサに一体化されてもよい。例として、機械可読媒体は、すべてバスインターフェースを介してプロセッサによってアクセスされる場合がある送信線路、データによって変調された搬送波、および/またはワイヤレスノードとは別個の命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を含んでもよい。代替的または追加的に、機械可読媒体またはその任意の部分は、キャッシュおよび/または汎用レジスタファイルと同様にプロセッサに統合されてよい。機械可読記憶媒体の例としては、RAM(ランダムアクセスメモリ)、フラッシュメモリ、ROM(読取り専用メモリ)、PROM(プログラマブル読取り専用メモリ)、EPROM(消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、EEPROM(電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、もしくは他の任意の適切な記憶媒体、またはそれらの任意の組合せを含めてもよい。機械可読媒体はコンピュータプログラム製品内で具現化されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または多数の命令を含んでもよく、いくつかの異なるコードセグメントに分散され、異なるプログラム間で分散され、かつ複数の記憶媒体にわたって分散されてもよい。コンピュータ可読媒体は、いくつかのソフトウェアモジュールを含んでもよい。ソフトウェアモジュールは、プロセッサなどの装置によって実行されたときに、処理システムに様々な機能を実行させる命令を含む。ソフトウェアモジュールは、送信モジュールと受信モジュールとを含んでもよい。各ソフトウェアモジュールは、単一の記憶デバイス内に存在しても、または複数の記憶デバイスにわたって分散されてもよい。例として、トリガイベントが発生したときに、ソフトウェアモジュールは、ハードドライブからRAMにロードされてもよい。ソフトウェアモジュールの実行中、プロセッサは、アクセス速度を高めるために、命令のうちのいくつかをキャッシュにロードしてもよい。次いで、1つまたは複数のキャッシュラインは、プロセッサによって実行できるように汎用レジスタファイルにロードされてもよい。以下でソフトウェアモジュールの機能に言及する場合、そのような機能は、そのソフトウェアモジュールからの命令を実行するときにプロセッサによって実装されることが理解されよう。
さらに、任意の接続をコンピュータ可読媒体と呼ぶことも適切である。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線(IR)、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、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のワイヤレス技術は、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)、フロッピーディスク(disk)、およびBlu-ray(登録商標)ディスク(disc)を含み、ここで、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、レーザを用いて光学的にデータを再生する。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)を含んでもよい。さらに、他の態様では、コンピュータ可読媒体は、一時的なコンピュータ可読媒体(たとえば、信号)を含んでもよい。上記の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。
したがって、いくつかの態様は、本明細書において提示される動作を実行するためのコンピュータプログラム製品を含んでもよい。たとえば、そのようなコンピュータプログラム製品は、命令が記憶(および/または符号化)されているコンピュータ可読媒体を含む場合があり、命令は、本明細書において説明する動作を実行するために1つまたは複数のプロセッサによって実行可能である。たとえば、複数のGIDの各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当てるための命令と、複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、アクティブデバイスの各々について、複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するための命令と、アクティブデバイスへの送信のためのGID管理フレームを出力するための命令。
さらに、本明細書において説明する方法および技法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が、必要に応じて、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/または別の方法で取得することができることを諒解されたい。たとえば、本明細書において説明する方法を実行するための手段の転送を容易にするために、そのようなデバイスはサーバに結合されてもよい。代替的には、本明細書において説明する様々な方法は、デバイスに記憶手段を結合するか、またはデバイスに記憶手段を設けたときに、ユーザ端末および/または基地局が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などの物理記憶媒体など)を介して実現することができる。その上、本明細書において説明される方法および技法をデバイスに実装するための任意の他の適切な技法を利用することができる。
特許請求の範囲は、上述の厳密な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。上で説明された方法および装置の配置、動作および細部に関して、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更、改変および変形を加えてもよい。
100 システム
110 アクセスポイント
120 ユーザ端末
130 システムコントローラ
208 データソース
210 TXデータプロセッサ
220 TX空間プロセッサ
222 レシーバユニット
228 チャネル推定器
230 コントローラ
232 メモリ
234 スケジューラ
240 RX空間プロセッサ
242 RXデータプロセッサ
244 データシンク
252 関連するアンテナ
260 RX空間プロセッサ
270 RXデータプロセッサ
272 データシンク
279 チャネル推定器
280 コントローラ
282 メモリ
286 データソース
288 TXデータプロセッサ
290 TX空間プロセッサ
302 ワイヤレスデバイス
304 プロセッサ
306 メモリ
308 ハウジング
310 トランスミッタ
312 レシーバ
314 トランシーバ
316 送信アンテナ
318 信号検出器
320 デジタルシグナルプロセッサ
322 バスシステム
500 GIDマトリクス
P0、P1、P2、P3 位置
600 動作
700 ベースマトリクス
700A 第2のGIDマトリクス
700B 第3のGIDマトリクス
800 ベースマトリクス
800A 第2のGIDマトリクス
800B 第3のGIDマトリクス
800C 第4のGIDマトリクス
800D 第5のGIDマトリクス
800E 第6のGIDマトリクス
900 ベースマトリクス
900A 第2のGIDマトリクス
900B 第3のGIDマトリクス
900C 第4のGIDマトリクス
900D 第5のGIDマトリクス
900E 第6のGIDマトリクス
900F 第7のGIDマトリクス
900G 第8のGIDマトリクス
900H 第9のGIDマトリクス
900I 第10のGIDマトリクス
1000 グラフ
1300 管理フレームフォーマット
1302 メンバーシップステータスアレイ
1304 ユーザ位置アレイ
1400 動作
1500 動作
1600 動作

Claims (30)

  1. ワイヤレス通信のための装置であって、
    処理システムであって、
    複数のグループ識別(GID)の各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当て、
    前記割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、前記アクティブデバイスの各々について、前記複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するように構成された処理システムと、
    前記アクティブデバイスへの送信のための前記GID管理フレームを出力するように構成されたインターフェースとを備える装置。
  2. 前記処理システムは、
    前記アクティブデバイスのセットをマルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)送信に関してスケジュールし、
    前記アクティブデバイスの前記スケジュールされたセットにおける前記アクティブデバイスのIDに基づいて、前記アクティブデバイスの前記スケジュールされたセットへの前記MU-MIMO送信に関する前記複数のGIDのうちの1つを選択するようにさらに構成され、
    前記インターフェースは、前記アクティブデバイスの前記セットへの送信のためのデータを、選択されたGIDを使用する前記MU-MIMO送信として出力するようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  3. 前記処理システムは、変調およびコーディング方式(MCS)、チャネル相関、チャネル変動、ドップラープロファイル、公平性、またはトラフィック利用可能性のうちの少なくとも1つに基づいて、前記MU-MIMO送信に関する前記アクティブデバイスの前記セットにおいてスケジュールすべき前記アクティブデバイスを選択するようにさらに構成される、請求項2に記載の装置。
  4. 前記選択することは、
    前記複数のGIDの各々を有する各アクティブデバイスに関連する識別値に基づいてそのアクティブデバイスの前記位置を判定することと、
    単一のデバイスがGID内のそれぞれに異なる位置に割り当てられることのない前記GIDを選択することとを含む、請求項2に記載の装置。
  5. 前記スケジュールすることは、
    前記アクティブデバイスの候補セットを選択することであって、前記候補セットが、前記アクティブデバイスのうちの一次デバイスと前記アクティブデバイスのうちの1つまたは複数の他のデバイスとを含む、選択することと、
    前記1つまたは複数の他のデバイスがデバイスの優先リストに含まれるかどうかを判定することと、
    前記1つまたは複数の他のデバイスが前記デバイスの優先リストに含まれる場合に前記候補セットを前記MU-MIMO送信に関してスケジュールするか、あるいは前記1つまたは複数の他のデバイスが前記優先リストに含まれない場合に異なるGIDを選択することを試みることとを含む、請求項2に記載の装置。
  6. 前記処理システムは、前記複数のデバイスのうちの別のデバイスに関連付けし、前記別のデバイスのみへの送信のための、前記複数のGIDの各々内の前記別のデバイスの位置を示す、追加のGID管理フレームを生成するようにさらに構成され、
    前記インターフェースは、前記別のデバイスへの送信のための前記追加のGID管理フレームを出力するように構成される、請求項1に記載の装置。
  7. 前記複数のデバイスは、マルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)対応デバイスを備える、請求項1に記載の装置。
  8. 前記処理システムは、同じGIDに関連するそれぞれに異なるグループにおける同じ位置に複数のデバイスを割り当てるようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  9. 前記処理システムは、同じGIDに関連するそれぞれに異なるグループ内のそれぞれに異なる位置に同じデバイスを割り当てることを回避するようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  10. 前記割り当てることは、
    デバイスの識別値をそのGIDの行インデックス値およびそのGIDの列インデックス値に基づいて判定することであって、前記行インデックス値および前記列インデックス値が、そのGIDに関連するグループ内の前記位置を定義する、判定することと、
    前記識別値に関連する前記デバイスをその行および列に割り当てることとを含む、請求項1に記載の装置。
  11. 前記処理システムは、
    前記複数のGIDへの前記複数のデバイスの前記割当てを、新たに関連付けられたデバイスへの送信のための追加のGID管理フレームを生成する際に使用されるように記憶するように構成される、請求項1に記載の装置。
  12. ワイヤレス通信のための方法であって、
    複数のグループ識別(GID)の各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当てるステップと、
    前記割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、前記アクティブデバイスの各々について、前記複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するステップと、
    前記アクティブデバイスへの送信のための前記GID管理フレームを出力するステップとを含む方法。
  13. 前記アクティブデバイスのセットをマルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)送信に関してスケジュールするステップと、
    前記アクティブデバイスの前記スケジュールされたセットにおける前記アクティブデバイスのIDに基づいて、前記アクティブデバイスの前記スケジュールされたセットへの前記MU-MIMO送信に関する前記複数のGIDのうちの1つを選択するステップと、
    前記アクティブデバイスの前記セットへの送信のためのデータを、前記選択されたGIDを使用する前記MU-MIMO送信として出力するステップとをさらに含む、請求項12に記載の方法。
  14. 変調およびコーディング方式(MCS)、チャネル相関、チャネル変動、ドップラープロファイル、公平性、またはトラフィック利用可能性のうちの少なくとも1つに基づいて、前記MU-MIMO送信に関する前記アクティブデバイスの前記セットにおいてスケジュールすべき前記アクティブデバイスを選択するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
  15. 前記選択するステップは、
    前記複数のGIDの各々を有する各アクティブデバイスに関連する識別値に基づいてそのアクティブデバイスの前記位置を判定するステップと、
    単一のデバイスがGID内のそれぞれに異なる位置に割り当てられることのない前記GIDを選択するステップとを含む、請求項13に記載の方法。
  16. 前記スケジュールするステップは、
    前記アクティブデバイスの候補セットを選択するステップであって、前記候補セットが、前記アクティブデバイスのうちの一次デバイスと前記アクティブデバイスのうちの1つまたは複数の他のデバイスとを含む、ステップと、
    前記1つまたは複数の他のデバイスがデバイスの優先リストに含まれるかどうかを判定するステップと、
    前記1つまたは複数の他のデバイスが前記デバイスの優先リストに含まれる場合に前記候補セットを前記MU-MIMO送信に関してスケジュールするか、あるいは前記1つまたは複数の他のデバイスが前記優先リストに含まれない場合に異なるGIDを選択することを試みるステップとを含む、請求項13に記載の方法。
  17. 前記複数のデバイスのうちの別のデバイスに関連付けするステップと、
    前記別のデバイスのみへの送信のための、前記複数のGIDの各々内の前記別のデバイスの位置を示す、追加のGID管理フレームを生成するステップと、
    前記別のデバイスへの送信のための前記追加のGID管理フレームを出力するステップとをさらに含む、請求項12に記載の方法。
  18. 前記複数のデバイスは、マルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)対応デバイスを備える、請求項12に記載の方法。
  19. 前記割り当てるステップは、
    同じGIDに関連するそれぞれに異なるグループにおける同じ位置に複数のデバイスを割り当てるステップを含む、請求項12に記載の方法。
  20. 前記割り当てるステップは、
    同じGIDに関連するそれぞれに異なるグループ内のそれぞれに異なる位置に同じデバイスを割り当てるのを回避するステップを含む、請求項12に記載の方法。
  21. 前記割り当てるステップは、
    そのGIDの行インデックス値およびそのGIDの列インデックス値に基づいてデバイスの識別値を判定するステップであって、前記行インデックス値および前記列インデックス値が、そのGIDに関連するグループ内の前記位置を定義する、判定するステップと、
    前記識別値に関連する前記デバイスをその行および列に割り当てるステップとを含む、請求項12に記載の方法。
  22. 前記複数のGIDへの前記複数のデバイスの前記割当てを、新たに関連付けられたデバイスへの送信のための追加のGID管理フレームを生成する際に使用されるように記憶するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
  23. ワイヤレス通信のための装置であって、
    複数のグループ識別(GID)の各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当てるための手段と、
    前記割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、前記アクティブデバイスの各々について、前記複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するための手段と、
    前記アクティブデバイスへの送信のための前記GID管理フレームを出力するための手段とを備える装置。
  24. 前記アクティブデバイスのセットをマルチユーザ(MU)多入力多出力(MIMO)送信に関してスケジュールするための手段と、
    前記アクティブデバイスの前記スケジュールされたセットにおける前記アクティブデバイスのIDに基づいて、前記アクティブデバイスの前記スケジュールされたセットへの前記MU-MIMO送信に関する前記複数のGIDのうちの1つを選択するための手段と、
    前記アクティブデバイスの前記セットへの送信のためのデータを、前記選択されたGIDを使用する前記MU-MIMO送信として出力するための手段とをさらに備える、請求項23に記載の装置。
  25. 選択するための前記手段は、
    前記複数のGIDの各々を有する各アクティブデバイスに関連する識別値に基づいてそのアクティブデバイスの位置を判定するための手段と、
    単一のデバイスがGID内のそれぞれに異なる位置に割り当てられることのない前記GIDを選択するための手段とを含む、請求項24に記載の装置。
  26. スケジュールするための前記手段は、
    前記アクティブデバイスの候補セットを選択するための手段であって、前記候補セットが、前記アクティブデバイスのうちの一次デバイスと前記アクティブデバイスのうちの1つまたは複数の他のデバイスとを含む、手段と、
    前記1つまたは複数の他のデバイスがデバイスの優先リストに含まれるかどうかを判定するための手段と、
    前記1つまたは複数の他のデバイスが前記デバイスの優先リストに含まれる場合に前記候補セットを前記MU-MIMO送信に関してスケジュールするか、あるいは前記1つまたは複数の他のデバイスが前記優先リストに含まれない場合に異なるGIDを選択することを試みるための手段とを備える、請求項24に記載の装置。
  27. 前記複数のデバイスのうちの別のデバイスに関連付けするための手段と、
    前記別のデバイスのみへの送信のための、前記複数のGIDの各々内の前記別のデバイスの位置を示す、追加のGID管理フレームを生成するための手段と、
    前記別のデバイスへの送信のための前記追加のGID管理フレームを出力するための手段とを備える、請求項23に記載の装置。
  28. 割り当てるための前記手段は、
    デバイスの識別値をそのGIDの行インデックス値およびそのGIDの列インデックス値に基づいて判定するための手段であって、前記行インデックス値および前記列インデックス値が、そのGIDに関連するグループ内の前記位置を定義する、手段と、
    前記識別値に関連する前記デバイスをその行および列に割り当てるための手段とを備える、請求項23に記載の装置。
  29. 前記複数のGIDへの前記複数のデバイスの前記割当てを、新たに関連付けられたデバイスへの送信のための追加のGID管理フレームを生成する際に使用されるように記憶するための手段をさらに備える、請求項23に記載の装置。
  30. ワイヤレス通信のためのアクセスポイント(AP)であって、
    少なくとも1つのアンテナと、
    処理システムであって、
    複数のグループ識別(GID)の各GIDについて、そのGIDに関連する1つまたは複数のグループ内の位置に複数のデバイスを割り当て、
    前記割り当てられた複数のデバイスのうちのアクティブデバイスへの送信のための、前記アクティブデバイスの各々について、前記複数のGIDの各々内のそのアクティブデバイスの位置を示すGID管理フレームを生成するように構成された処理システムと、
    前記少なくとも1つのアンテナを介して、前記GID管理フレームを前記アクティブデバイスに送信するように構成されたトランスミッタとを備えるアクセスポイント(AP)。
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