JP2018533252A - モノのインターネット通信方法、ネットワーク側装置、およびモノのインターネット端末 - Google Patents

モノのインターネット通信方法、ネットワーク側装置、およびモノのインターネット端末 Download PDF

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Abstract

本願発明は、モノのインターネット通信方法、ネットワーク側装置、およびモノのインターネット端末を開示する。本願発明において、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。本願発明によれば、WLANにおけるネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングすることができ、それにより、IoT通信過程における衝突のリスクを低減する。

Description

本出願は、2015年9月2日に中国特許庁宛に出願された、「モノのインターネット通信方法、ネットワーク側装置、およびモノのインターネット端末」と題する中国特許出願第201510559591.0号に基づく優先権を主張し、該出願の全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本願発明は、通信技術分野に関し、特に、モノのインターネット通信方法、ネットワーク側装置、およびモノのインターネット端末に関する。
人と物との間の通信、および物と物との間の通信のネットワークであるモノのインターネット(Internet of Thing、IoT)が、新世代情報技術の重要な部分である。
IoTにおいて、物理的な世界から情報を取得するために、または物理的な世界の物を制御するために、IoT端末を大規模で広範囲に配置する必要がある。IoT端末は、特定の検知、計算、実行、および通信性能を有する様々な装置である。さらに、ネットワークを用いることによって、情報伝送、情報調整、および情報処理が実現される。
IoT端末を大規模で広範囲に配置することは、IoT端末の比較的低コスト、比較的低複雑性、および極めて低い消費電力を要求する。消費電力およびコストを低減するために、IoT端末は通常、通信のために1−2MHzだけのチャネル帯域幅を用い、該チャネル帯域幅は、ステーション(Station、STA)などの無線ローカルエリアネットワーク(Wireless local Access Network、WLAN)装置により用いられるチャネル帯域幅よりはるかに小さい。WLAN標準規格は、802.11a、802.11n、および802.11acなどの、徐々に進化したリリースを含む。現在、IEEE802.11標準規格組織では、高効率無線ローカルエリアネットワーク(High Efficiency WLAN、HEW)と称される、新世代のWLAN標準規格である802.11axの標準化作業を始動している。802.11axをサポートするWLAN装置は、少なくとも20MHzのチャネル帯域幅を用いる。従って、一般的に、IoT端末は、WLAN信号を直接受信または送信することができない。すなわち、アクセスポイント(Access Point、AP)などのWLANネットワーク側装置は、IoT通信をスケジューリングする、または調整することができない。その結果、現在の通信ネットワークにおいて、IoT端末の間の、およびIoT端末とWLAN装置との間の衝突が不可避的に発生する。
本願発明の実施形態は、IoT通信方法、ネットワーク側装置、およびIoT端末を提供し、これにより、ネットワーク側装置は、IoT通信過程においてIoT端末に対してスケジューリングすることができ、IoT通信伝送過程における衝突のリスクを低減する。
第1の態様によれば、モノのインターネットIoT通信方法が提供され、該方法は、ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定する段階であって、端末装置は、IoT端末を含む、段階と、ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータフレームを送信する段階であって、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられる、段階とを備え、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
第1の態様に関連して、第1の実装方式において、端末装置はさらに、ステーションSTAを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、RUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
第1の態様または第1の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、ネットワーク側装置は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
第1の態様の第2の実装方式に関連して、第3の実装方式において、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは具体的に、以下の方式で生成される。ネットワーク側装置により、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つのRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、ネットワーク側装置により、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、および、ネットワーク側装置により、少なくとも1つのRUに対応するサブキャリアと、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する方式である。
第1の態様または第1の態様の第1の実装方式に関連して、第4の実装方式において、ネットワーク側装置は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式でダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
第1の態様の第4の実装方式に関連して、第5の実装方式において、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは具体的に、以下の方式で生成される。ネットワーク側装置により、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、ネットワーク側装置により、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する方式、ネットワーク側装置により、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加して、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、ネットワーク側装置により、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する方式、ネットワーク側装置により、IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行して、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得する方式であって、IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、ゼロ周波数と、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUの中心周波数との間の周波数差である、方式、および、ネットワーク側装置により、IoTダウンリンク帯域通過信号とWLANダウンリンクベースバンド信号とを加算して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する方式である。
第1の態様の第5の実装方式に関連して、第6の実装方式において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルと、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルの長さは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
第1の態様の第5の実装方式または第6の実装方式に関連して、第7の実装方式において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kである。Kは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
第1の態様または第1の態様の任意の実装方式に関連して、第8の実装方式において、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUは、少なくとも1つのベーシックRUを含み、方法はさらに、ネットワーク側装置が、ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信する段階であって、チャネル指示情報は、IoT端末が、ベーシックRUから、ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる、段階を備える。
第1の態様または第1の態様の任意の実装方式に関連して、第9の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
第1の態様または第1の態様の任意の実装方式に関連して、第10の実装方式において、IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含み、IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含み、ここで、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。
第2の態様によれば、モノのインターネットIoT通信方法が提供され、該方法は、IoT端末が、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得する段階であって、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、段階と、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階とを備える。
第2の態様に関連して、第1の実装方式において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、RUの帯域幅を超えず、IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、ダウンリンクIoTフレームのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
第2の態様または第2の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階は、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームの各直交周波数分割多重化OFDMシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、アップサンプリングおよび高速フーリエ変換FFTを実行して、RUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する段階と、IoT端末が、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階とを含む。
第2の態様または第2の態様の第1の実装方式に関連して、第3の実装方式において、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階は、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームの各シングルキャリアシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、周波数領域等化を実行して、RUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する段階と、IoT端末が、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階とを含む。
第2の態様または第2の態様の任意の実装方式に関連して、第4の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
第3の態様によれば、モノのインターネットIoT通信方法が提供され、該方法は、IoT端末が、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信する段階であって、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対してアップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる、段階と、IoT端末が、アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクIoTフレームを送信する段階であって、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、段階とを備える。
第3の態様に関連して、第1の実装方式において、IoT端末は具体的に、以下の方式でアップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアにおいて、アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
第3の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、IoT端末は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信する。IoT端末により、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTアップリンク変調シンボルをRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、IoT端末により、RUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTおよびダウンサンプリングを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第2のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
第3の態様に関連して、第3の実装方式において、IoT端末は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、第2のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
第3の態様の第3の実装方式に関連して、第4の実装方式において、IoT端末は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームをシングルキャリア方式で送信する。IoT端末が、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoT端末が、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、IoT端末が、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
第3の態様の第4の実装方式に関連して、第5の実装方式において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
第3の態様の第4の実装方式または第5の実装方式に関連して、第6の実装方式において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
第3の態様または第3の態様の任意の実装方式に関連して、第7の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
第3の態様または第3の態様の任意の実装方式に関連して、第8の実装方式において、アップリンクIoTフレームは、少なくとも2つのIoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームを含み、各IoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。
第3の態様または第3の態様の任意の実装方式に関連して、第9の実装方式において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを用いることによって送信され、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
第4の態様によれば、モノのインターネットIoT通信方法が提供され、該方法は、ネットワーク側装置が、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する段階であって、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対してアップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる、段階と、ネットワーク側装置が、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクIoTフレームを取得する段階であって、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられ、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、段階とを備える。
第4の態様に関連して、第1の実装方式において、ネットワーク側装置は具体的に、以下の方式で、アップリンク伝送スケジューリング要求に従ってIoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを受信する。ネットワーク側装置が、アップリンク受信信号を取得する方式であって、アップリンク受信信号は、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを含む、方式、ネットワーク側装置が、アップリンク受信信号からサイクリックプリフィクスCPを除去し、高速フーリエ変換FFTを実行して、周波数領域受信信号を取得する方式、ネットワーク側装置が、周波数領域受信信号からRUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する方式、ネットワーク側装置が、IoT周波数領域信号に対して、周波数領域等化と、逆高速フーリエ変換IFFTと、復調および復号とを実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを取得する方式である。
第4の態様または第4の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、ネットワーク側装置が、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する段階は、ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信する段階であって、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む、段階を含む。
第4の態様または第4の態様の任意の実装方式に関連して、第3の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
第5の態様によれば、ネットワーク側装置が提供され、該ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定するよう構成される決定ユニットであって、端末装置は、IoT端末を含む、決定ユニットと、ダウンリンクデータフレームを送信するよう構成される送信ユニットであって、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、送信ユニットとを備える。
第5の態様に関連して、第1の実装方式において、端末装置はさらに、ステーションSTAを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、RUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
第5の態様または第5の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
第5の態様の第2の実装方式に関連して、第3の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドを生成する。ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つのRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、および、少なくとも1つのRUに対応するサブキャリアと、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する方式である。
第5の態様または第5の態様の第1の実装方式に関連して、第4の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、かつ、ガードサブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式で、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
第5の態様の第4の実装方式に関連して、第5の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドを生成する。ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する方式、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加してIoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する方式、IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行して、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得する方式であって、IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、ゼロ周波数と、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUの中心周波数との間の周波数差である、方式、および、IoTダウンリンク帯域通過信号とWLANダウンリンクベースバンド信号とを加算して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する方式である。
第5の態様の第5の実装方式に関連して、第6の実装方式において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルと、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルの長さは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
第5の実装方式または第5の態様の第6の実装方式に関連して、第7の実装方式において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
第5の態様または第5の態様の任意の実装方式に関連して、第8の実装方式において、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUは、少なくとも1つのベーシックRUを含み、送信ユニットはさらに、ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信するよう構成され、ここで、チャネル指示情報は、IoT端末が、ベーシックRUから、ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる。
第5の態様または第5の態様の任意の実装方式に関連して、第9の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
第5の態様または第5の態様の任意の実装方式に関連して、第10の実装方式において、IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含み、IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含み、ここで、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。
第6の態様によれば、IoT端末が提供され、該IoT端末は、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得するよう構成される取得ユニットであって、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、取得ユニットと、取得ユニットにより取得されたダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される処理ユニットとを備える。
第6の態様に関連して、第1の実装方式において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、RUの帯域幅を超えず、IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、ダウンリンクIoTフレームのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
第6の態様または第6の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、処理ユニットは具体的に、以下の方式で、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。ダウンリンクIoTフレームの各直交周波数分割多重化OFDMシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、アップサンプリングおよび高速フーリエ変換FFTを実行して、RUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する方式、および、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する方式である。
第6の態様または第6の態様の第1の実装方式に関連して、第3の実装方式において、処理ユニットは具体的に、以下の方式で、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。ダウンリンクIoTフレームの各シングルキャリアシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、周波数領域等化を実行して、RUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する方式、および、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する方式である。
第6の態様または第6の態様の任意の実装方式に関連して、第4の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
第7の態様によれば、IoT端末が提供され、該IoT端末は、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信するよう構成される受信ユニットであって、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる、受信ユニットと、受信ユニットにより受信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクIoTフレームを送信するよう構成される送信ユニットであって、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、送信ユニットとを備える。
第7の態様に関連して、第1の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、かつ、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアにおいて、アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式。
第7の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信する。ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTアップリンク変調シンボルをRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、RUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTおよびダウンサンプリングを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第2のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
第7の態様に関連して、第3の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、第2のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式で、アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
第7の態様の第3の実装方式に関連して、第4の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームをシングルキャリア方式で送信する。ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
第7の態様の第4の実装方式に関連して、第5の実装方式において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さ同じである。
第7の態様の第4の実装方式または第5の実装方式に関連して、第6の実装方式において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
第7の態様または第7の態様の任意の実装方式に関連して、第7の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
第7の態様または第7の態様の任意の実装方式に関連して、第8の実装方式において、アップリンクIoTフレームは、少なくとも2つのIoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームを含み、各IoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。
第7の態様または第7の態様の任意の実装方式に関連して、第9の実装方式において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを用いることによって送信され、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
第8の態様によれば、ネットワーク側装置が提供され、該ネットワーク側装置は、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信するよう構成される送信ユニットであって、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる、送信ユニットと、送信ユニットにより送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを取得するよう構成される取得ユニットであって、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられ、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、取得ユニットとを備える。
第8の態様に関連して、第1の実装方式において、取得ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを取得する。アップリンク受信信号を取得する方式であって、アップリンク受信信号は、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを含む、方式、アップリンク受信信号からサイクリックプリフィクスCPを除去し、高速フーリエ変換FFTを実行して、周波数領域受信信号を取得する方式、周波数領域受信信号からRUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する方式、および、IoT周波数領域信号に対して、周波数領域等化と、逆高速フーリエ変換IFFTと、復調および復号とを実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを取得する方式である。
第8の態様または第8の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する。ダウンリンクデータフレームを用いることによって、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信する方式であって、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む、方式である。
第8の態様または第8の態様の任意の実装方式に関連して、第3の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明の実施形態において提供されているIoT通信方法、ネットワーク側装置、およびIoT端末によれば、周波数領域においてWLANデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられるRUと、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられるRUとを含み、これにより、IoT端末およびSTAは、データ送信または受信のためのWLANネットワークにおいて、データフレームを共有することができ、さらに、WLANにおけるネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングすることができ、それにより、IoT通信過程における衝突のリスクを低減する。
WLANネットワークアーキテクチャの概略図である。
802.11ax物理層データフレームのパケット構造である。
周波数領域における802.11axデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースの区分の概略図である。
本願発明の実施形態に係るデータフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のIoT通信方法の実装フローチャートである。
本願発明の実施形態に係るダウンリンクデータフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るIoTデータを伝送するためのサブキャリアの模式図である。
本願発明の実施形態に係るOFDM方式でデータフィールドを生成するための方法である。
本願発明の実施形態に係るOFDM方式でIoT端末がダウンリンクデータを取得する過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るシングルキャリア方式でデータフィールドを生成するための方法である。
本願発明の実施形態に係るシングルキャリア方式でIoT端末がダウンリンクデータを取得する過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るダウンリンクIoTフレームの時分割多重の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のIoT通信方法の実装フローチャートである。
本願発明の実施形態に係る第3のIoT通信方法の実装フローチャートである。
本願発明の実施形態に係るアップリンクデータフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るアップリンクデータフレームの他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るアップリンクデータ伝送のための物理層フレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るアップリンクデータ伝送のための物理層フレームの他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るOFDM方式でアップリンクIoTフレームが送信される過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るシングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームが送信される過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係る同じ長さのアップリンクシングルキャリアシンボルおよび802.11ax OFDMシンボルの模式図である。
本願発明の実施形態に係るアップリンクIoTフレームの時分割多重の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第4のIoT通信方法の実装フローチャートである。
本願発明の実施形態に係るネットワーク側装置がアップリンクデータフレームを受信する過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るネットワーク側装置がアップリンクデータを受信する過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るOFDMベースIoTフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るシングルキャリアベースのIoTフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のネットワーク側装置の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のネットワーク側装置の他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のIoT端末の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のIoT端末の他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のIoT端末の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のIoT端末の他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のネットワーク側装置の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のネットワーク側装置の他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る通信システムの模式的組成図である。
以下では、本願発明の実施形態の添付図面を参照して、本願発明の実施形態における技術的解決手段を明確に説明する。
本願発明の実施形態において提供されているIoT通信方法は、図1に示されている無線ローカルアクセスネットワーク(Wireless local Access Network、WLAN)のネットワークアーキテクチャに適用されてよい。図1の、アクセスポイント(Access Point、AP)などのWLANネットワーク装置は、複数のステーション(Station、STA)などのWLAN装置との双方向通信を担う。すなわち、APは、ダウンリンクデータをSTAへ送信し得る。図1に示されているように、APは、ダウンリンクデータを、STA1およびSTA2へ送信し得る。APはまた、STAからアップリンクデータを受信し得る。図1に示されているように、APは、STA3からアップリンクデータを受信し得る。
WLANは、IEEE802.11標準規格組織により提案された802.11a、802.11n、802.11ac、および802.11ax標準規格をサポートする。容易に説明するために、以下では、WLANによりサポートされる802.11ax標準規格を例として用いて、本願発明の実施形態を説明する。本願発明の実施形態に関する802.11axはWLANであることが、留意されるべきである。802.11axは、直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing、OFDM)技術をサポートする。OFDMAにおいて、帯域幅チャネルは、周波数領域において複数の直交サブキャリアに分割され、異なるサブキャリアは、異なるユーザに割り当てられ、これにより、マルチユーザ直交多重伝送を実現する。
本願発明の実施形態において、IoT端末およびSTAは、周波数領域において、802.11ax物理層データフレームに対応するサブキャリアリソースに対して、周波数分割多重化を実行することができ、これにより、802.11axにおいてIoTをサポートする。
図2は、802.11ax物理層データフレームのパケット構造を示す。図2に示されているように、802.11ax物理層データフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。802.11ax物理層データフレームの最初の部分は、レガシープリアンブルであり、最後の部分は、データフィールドであり、802.11axプロトコル固有のプリアンブル、すなわち、HEWプリアンブルは、レガシープリアンブルとデータフィールドとの間に位置する。レガシープリアンブルは、レガシショートトレーニングフィールド(Legacy Short Training field、L−STF)と、レガシロングトレーニングフィールド(Legacy Long Training field、L−LTF)と、レガシ信号フィールド(Legacy Signal field、略してL−SIG)とを含む。HEWフィールドは、繰り返しレガシ信号フィールド(Repeated Legacy Signal field、RL−SIG)、高効率信号Aフィールド(High Efficiency Signal−A field、HE−SIG−A)、高効率信号Bフィールド(High Efficiency Signal−B field、HE−SIG−B)、高効率ショートトレーニングフィールド(High Efficiency Short Training field、HE−STF)、高効率ロングトレーニングフィールド(High Efficiency Long Training field、HE−LTF)、および同様のものを含む。データフィールドは、データ伝送のために用いられる。L−SIG、RL−SIG、HE−SIG−A、HE−SIG−B、および同様のものは、異なる種類の物理層シグナリングを伝送するために別々に用いられる。L−STF、L−LTF、HE−STF、HE−LTF、および同様のものは主に、タイミング同期、周波数同期、自動利得制御、チャネル推定、および同様のもののために用いられる。
周波数領域において802.11ax物理層データフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニット(Resource Unit、RU)に分割される。20MHzのチャネルの例において、20MHzのチャネルは、周波数領域において256個のサブキャリアリソースに対応している。図3に示されているように、256個のサブキャリアリソースはそれぞれ、−128、−127、...、126、および127と番号付けられる。中間位置におけるサブキャリア、すなわち、サブキャリア−1、サブキャリア0、およびサブキャリア1は、直流サブキャリアと称される。該3つのサブキャリアがトランシーバシステムにおいて直流オフセットに影響されやすいので、該3つのサブキャリアは、データ伝送のために使用されない。2つのエッジ位置におけるサブキャリア、すなわち、−128〜−123と番号付けられた左側の6個のサブキャリアと、123〜127と番号付けられた右側の5つのサブキャリアとは、ガードサブキャリアと称される。ガードサブキャリアは、伝送信号の帯域外漏洩を低減するために用いられ、これにより、隣接チャネルの干渉を回避する。従って、ガードサブキャリアも、データ伝送のために使用されない。言い換えれば、20MHzのチャネルにおいてデータ伝送のために利用可能なサブキャリアは、−122〜−2と番号付けられたサブキャリアと、2〜122と番号付けられたサブキャリアとを含む、合計で242個のサブキャリアである。該242個の、データ伝送のために利用可能なサブキャリアはさらに、異なる数量のサブキャリアを含むRU、例えば、26個、52個、106個、および242個のサブキャリアを含むRUに分割される。従って、図3に示されているように、20MHzのチャネルは最大で、それぞれが26個のサブキャリアを含む9つのRU、それぞれが52個のサブキャリアを含む4つのRU、それぞれが106個のサブキャリアを含む2つのRU、または242個のサブキャリアを含む1つのRUを含んでよい。同様に、40MHzのチャネルは最大で、それぞれが26個のサブキャリアを含む18個のRU、それぞれが52個のサブキャリアを含む8個のRU、それぞれが106個のサブキャリアを含む4つのRU、それぞれが242個のサブキャリアを含む2つのRU、または484個のサブキャリアを含む1つのRUを含んでよい。80MHzのチャネルは最大で、それぞれが26個のサブキャリアを含む37個のRU、それぞれが52個のサブキャリアを含む16個のRU、それぞれが106個のサブキャリアを含む8個のRU、それぞれが242個のサブキャリアを含む4つのRU、それぞれが484個のサブキャリアを含む2つのRU、または996個のサブキャリアを含む1つのRUを含んでよい。
本願発明の実施形態において、IoT端末およびSTAは、周波数領域において802.11ax物理層データフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースに対して周波数分割多重化を実行する。本願発明の実施形態において、周波数領域において802.11ax物理層データフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、IoT−RUと非IoT−RUとを含む。IoT−RUは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられる。非IoT−RUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられる。
さらに、本願発明の実施形態において、802.11ax物理層データフレームに含まれるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、IoT通信において周波数分割多重化のために使用されない。すなわち、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは依然として、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。
図4は、本願発明の実施形態に係る、データ伝送のためのデータフレームの模式的構造図を示し、ここで、IoT端末およびSTAは、周波数領域において802.11ax物理層データフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースに対して多重化を実行し、これにより、データ伝送を実行する。図4において、IoT−RUは、APとIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられ、非IoT−RUは、APとSTAとの間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明の実施形態において、図4のデータフレームの構造は、IoT通信のために用いられ、これにより、802.11axにおいてIoT端末とネットワーク側装置との間の通信を実行する。すなわち、ネットワーク側装置は、IoT通信に対してスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT端末の間の衝突と、IoT端末とWLAN装置との間の衝突とを回避する。
本願発明の実施形態において、以下では、802.11axにおいてIoT端末とネットワーク側装置との間の通信をどのように実現するかを具体的に説明する。
図5は、本願発明の実施形態に係る第1のIoT通信方法の実装フローチャートである。図5の方法は、ネットワーク側装置により実行され、ネットワーク側装置は、例えば、APであってよい。このことは、本願発明のこの実施形態に限定されない。図5に示されているように、本願発明のこの実施形態において提供されている第1のIoT通信方法の実装フローチャートは、以下の段階を含む。
S101:ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定する段階である。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置が、802.11axをサポートするSTAを、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置として決定する従来技術と異なり、本願発明のこの実施形態おけるネットワーク側装置はさらに、IoT端末を、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置として決定し得る。すなわち、ネットワーク側装置により決定されたダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置は、802.11axをサポートするSTA、またはIoT端末であってよい。言い換えれば、本願発明のこの実施形態における、ダウンリンクデータ伝送を実行する、決定された端末装置は、802.11axをサポートするSTAおよびIoT端末を含んでよく、または、IoT端末のみを含んでよい。
本願発明のこの実施形態におけるダウンリンクデータ伝送は、ネットワーク側装置がダウンリンクデータを送信し、端末装置がダウンリンクデータを受信する通信プロセスであってよいことが留意されるべきである。
S102:ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータフレームを送信する段階である。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定した後に、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータフレームを送信してよい。
図6は、本願発明のこの実施形態に関するダウンリンクデータフレームの模式的構造図である。図6に示されているダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。図6に示されているレガシープリアンブルは、図2に示されているL−STF、L−LTF、およびL−SIGなどのフィールドを含み、図6に示されているHEWプリアンブルは、図2に示されているRL−SIG、HE−SIG−A、HE−SIG−B、HE−STF、およびHE−LTFなどのフィールドを含む。すなわち、本願発明のこの実施形態に関するダウンリンクデータフレームに含まれるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、802.11axにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルと同じ機能および同じ構造を有し、両方とも、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、図6に示されているダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは、図2に示されている802.11axデータフレーム構造のデータフィールドと異なる。本願発明のこの実施形態において、周波数領域において図6に示されているダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置により決定された端末装置がSTAを含む場合、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、IoTダウンリンクデータフレームを伝送するために用いられるRUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、容易に説明するために、IoTダウンリンクデータフレームを伝送するために用いられるRUは、第1のRUと称され、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられるRUは、第2のRUと称される。本願発明のこの実施形態において、第1のRUは、図4のIoT−RUと同等であり、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられる。第2のRUは、図4の非IoT−RUと同等であり、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータをSTAへ送信するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、図6に示されている第1のRUを用いることによって送信されたダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクIoTフレームは、データフィールドの第1のRUにおいて送信され、これにより、IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースすることができ、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期に関する情報、周波数同期、およびチャネル推定を取得する。すなわち、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明のこの実施形態において提供されているIoTダウンリンク通信方法によれば、ネットワーク側装置は、データ伝送を実行する端末装置がIoT端末を含むことを決定する。すなわち、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータをIoT端末へ送信してよく、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することができる。さらに、本願発明のこの実施形態における、ネットワーク側で送信されたダウンリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、802.11axにおけるプリアンブルと同じ構造を有し、これにより、STAは、本願発明のこの実施形態における、ネットワーク側で送信されたダウンリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルを受信することができ、ネットワーク側装置によりスケジューリングおよび調整されることができる。従って、STAは、チャネルのためにIoT端末と競合することなく、それにより、IoT端末と、STAなどのWLAN装置との間の衝突を回避する。IoT端末およびSTAは、本願発明のこの実施形態における、ネットワーク側で送信されたダウンリンクデータフレームにおいてデータフィールドに対して周波数分割多重化を実行し、これにより、STAおよびIoT端末は、WLANチャネルリソースを共有することができ、ダウンリンク伝送過程において互いに干渉しない。
本願発明のこの実施形態において、以下では、ネットワーク側装置が、第1のRUを用いることによってダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する実装過程を具体的に説明する。
実装方式1:ネットワーク側装置が、OFDM方式で、第1のRUを用いてダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。
IoT装置は、802.11axにおいて20MHzの高帯域幅のダウンリンク受信信号を直接受信することができない。代わりに、IoT装置は、受信チャネルのアナログフィルタを用いることによって、ダウンリンク受信信号における、第1のRUの帯域外の802.11ax信号をフィルタリングして除外する。すなわち、IoT装置は、第1のRUの帯域内のIoT信号のみを受信する。従って、本願発明のこの実施形態において、第1のRUの帯域外の802.11ax信号から第1のRUの帯域内のIoT信号への干渉を回避するために、第1のRUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアが、ガードサブキャリアとして用いられ、第1のRUの中間位置における指定された数量のサブキャリアは、直流サブキャリアとして用いられる。ガードサブキャリアおよび直流サブキャリアのどちらも、ダウンリンクIoTフレームのデータ伝送のために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、第1のRUに含まれるサブキャリアを用いることによって、IoT端末へ送信される。
例えば、26個のサブキャリアを含むRUが第1のRUとして用いられる場合、該26個のサブキャリアのうちの16個のみが、IoTデータ伝送のために用いられる。図7に示されているように、第1のRUの26個のサブキャリアは左から右へ順次に、−13、−12、...、11、および12と番号付けられ、サブキャリア−13、−12、−11、および−10と、サブキャリア10、11、および12は、ガードサブキャリアとして用いられ、サブキャリア−1、0、および1は、直流サブキャリアとして用いられる。同様に、52個のサブキャリアを含むRUがIoT−RUとして用いられる場合、52個のサブキャリアのうちの38個のみが、IoTデータ伝送のために用いられてよい。RUの52個のサブキャリアが左から右へ順次に、−26、−25、...、24、および25と番号付けられた場合、−26〜−21と番号付けられた6個のサブキャリアと、21〜25と番号付けられた5つのサブキャリアとは、IoTガードサブキャリアとして用いられ、サブキャリア−1、0、および1は、IoT直流サブキャリアとして用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは、図8に示されている方法を用いることによって生成され得る。図8において、ネットワーク側装置は、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータ、すなわち、図8において説明されているIoTダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、IoTダウンリンク変調シンボルを取得する。IoTダウンリンク変調シンボルが取得された後に、IoTダウンリンク変調シンボルは、第1のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされる。すなわち、データフィールドにおける、IoTダウンリンク変調シンボルの伝送位置が、第1のRUに含まれるサブキャリアの位置である。ネットワーク側装置は、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータ、すなわち、図8に示されている802.11axダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、WLANダウンリンク変調シンボルを取得する。WLANダウンリンク変調シンボルが取得された後に、WLANダウンリンク変調シンボルは、第2のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされ、すなわち、データフィールドにおけるWLANダウンリンク変調シンボルの伝送位置は、第2のRUに含まれるサブキャリアの位置である。ネットワーク側装置は、第1のRUに対応するサブキャリアと、第2のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して、逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform、IFFT)を実行し、サイクリックプリフィクス(Cyclic Prefix、CP)を付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する。
それに対応して、IoT端末は、受信チャネルを用いることによって、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含むダウンリンク受信信号から、IoTダウンリンク信号を取得してよい。本願発明のこの実施形態において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、第1のRUの帯域幅を超えない。IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fに設定され、ここで、fは、ダウンリンク受信信号のキャリア周波数であり、fは、第1のRUの中心周波数と、ゼロ周波数(例えば、図7の0と番号付けられたサブキャリアに対応する周波数)との間の周波数差である。本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号が、動作周波数がキャリア周波数として設定されたIoT端末の受信チャネルを通過した後に、第1のRUの帯域外のWLANダウンリンク信号がフィルタリングされて除外される。従って、IoT端末は、フィルタリング後に取得されたIoTダウンリンク信号を処理し得てネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得し得る。
図9は、本願発明の実施形態に係るOFDM方式でIoT端末がIoTダウンリンク信号を処理し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する過程の模式図である。図9において、IoT端末は、IoTダウンリンク信号の各OFDMシンボルからCPを除去し、かつ、アップサンプリングおよび対応するポイント数のFFTを実行して、第1のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する。例えば、256ポイントのFFT、512ポイントFFT、および1024ポイントのFFTはそれぞれ、20MHzのチャネル帯域幅、40MHzのチャネル帯域幅、および80MHzのチャネル帯域幅に対して実行され、第1のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する。IoT変調信号が取得された後に、IoT端末は、IoT変調信号に対して復調および復号を実行し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する。
実装方式2:ネットワーク側装置は、シングルキャリア(Single Carrier、SC)方式で、第1のRUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。
本願発明のこの実施形態において、第1のRUの帯域外の802.11ax信号から第1のRUの帯域内のIoT信号への干渉を回避するために、OFDM方式でのダウンリンクIoTフレーム伝送と同様に、第1のRUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いてよい。OFDM方式でのダウンリンクIoTフレーム伝送が受信機の直流オフセットに影響されやすい状況と異なり、受信機の直流オフセットの影響は、シングルキャリア方式では比較的軽減される。従って、直流サブキャリアを保留する必要がない。本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクIoTフレームは、ガードサブキャリア以外の、第1のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式でIoT端末へ送信されてよい。
例えば、26個のサブキャリアを含むRUが第1のRUとして用いられる場合、26個のサブキャリアのうちの20個が、シングルキャリア方式でダウンリンクIoTフレーム伝送のために用いられ、−13、−12、−11、10、11、および12と番号付けられた6個のサブキャリアは、ガードサブキャリアとして用いられる。52個のサブキャリアを含むRUが、第1のRUとして用いられる場合、52個のサブキャリアのうちの42個のみが、シングルキャリア方式でダウンリンクIoTフレーム伝送のために用いられ、−26〜−22および21〜25と番号付けられた10個のサブキャリアは、ガードサブキャリアとして用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは、図10に示されている方法を用いることによって生成されてよい。図10において、ネットワーク側装置は、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータ、すなわち、図10に示されている802.11axダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、WLANダウンリンク変調シンボルを取得する。WLANダウンリンク変調シンボルが取得された後に、WLANダウンリンク変調シンボルは、第2のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされ、すなわち、データフィールドにおけるWLANダウンリンク変調シンボルの伝送位置は、第1のRUに含まれるサブキャリアの位置である。ネットワーク側装置は、第2のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対してIFFTを実行し、CPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する。ネットワーク側装置は、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータ、すなわち、図10に示されているIoTダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加して、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する。ネットワーク側装置は、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行し、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する。ネットワーク側装置は、IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行する。すなわち、図10に示されているように、IoTダウンリンクベースバンド信号は、ej2πfrtに乗算され、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得し、ここで、tは、時間変数であり、IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、第1のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。ネットワーク側装置は、IoTダウンリンク帯域通過信号とWLANダウンリンクベースバンド信号とを加算し、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する。
それに対応して、本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、受信チャネルを用いることによって、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含むダウンリンク受信信号からIoTダウンリンク信号を取得してよい。本願発明のこの実施形態において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、第1のRUの帯域幅を超えない。IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fに設定され、ここで、fは、ダウンリンク受信信号のキャリア周波数であり、fは、第1のRUの中心周波数とゼロ周波数(例えば、図7の0と番号付けられたサブキャリアに対応する周波数)との間の周波数差である。本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号が、動作周波数がキャリア周波数として設定されたIoT端末の受信チャネルを通過した後に、第1のRUの帯域外のWLANダウンリンク信号がフィルタリングされて除外される。従って、IoT端末は、フィルタリング後に取得されたIoTダウンリンク信号を処理し得てネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得し得る。
図11は、本願発明の実施形態に係るシングルキャリア方式でIoT端末がIoTダウンリンク信号を処理し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する過程の模式図である。図11において、IoT端末は、IoTダウンリンク信号の各シングルキャリアシンボルからCPを除去し、周波数領域等化を実行して、第1のRUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する。IoT端末は、IoT変調信号に対して復調および復号を実行し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置はデュアルモード方式の代わりに周波数領域処理方式で、IoT信号と802.11ax信号とを同時に受信および送信してよく、それにより、ネットワーク側装置により実行されるIoT通信の実装複雑性を低減する。
本願発明のこの実施形態において、シングルキャリア伝送において用いられるIoTダウンリンクシングルキャリア変調シンボルは、周波数シフトキーイング(Frequency Shift Keying、FSK)、差動位相シフトキーイング(Differential Phase Shift Keying、DPSK)、四位相シフトキーイング(Quadrature Phase Shift Keying、QPSK)、またはガウス型周波数シフトキーイング(Gaussian frequency Shift Keying、GFSK)、もしくは直角位相振幅変調(Quadrature Amplitude Modulation、QAM)のようなより上位の変調方式などの定包絡変調方式で変調されてよいことが留意されるべきである。典型的には、用いられる波形整形フィルタは、ガウス型フィルタ、平方根レイズドコサインフィルタ、または同様のものであってよい。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態の具体的な実装過程において、本願発明のこの実施形態では、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルが、CPに加えて、K個の変調シンボルを含む場合、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、第1のRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。本願発明のこの実施形態において、各IoTダウンリンクシングルキャリア変調シンボルの帯域幅(約1/T)は、用いられる第1のRUの帯域幅を超えない。 例えば、第1のRUが26個のサブキャリアを含むRUである場合、
である。
従って、K≦26であり、すなわち、各IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、CPに加えて、最大で26個の変調シンボルを含む。同様に、第1のRUが52個のサブキャリアを含むRUである場合、各IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、CPに加えて、最大で52個の変調シンボルを含む。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態の具体的な実装過程において、IoT端末が比較的小さい帯域幅をサポートするので、第1のRUは典型的には、26個または52個のサブキャリアを含むRUである。従って、本願発明のこの実施形態において、少なくとも1つのベーシックRUが、20MHz、40MHz、または80MHzのチャネルのそれぞれの第1のRUにおいて設定されてよく、IoT端末はまず、ベーシックRUを用いてネットワーク側装置と通信する。
具体的には、IoT端末はまず、ダウンリンクデータフレームのベーシックRUにおいてIoTダウンリンク信号を受信し、これにより、APなどのネットワーク側装置とアップリンクまたはダウンリンク通信を実行する。ネットワーク側装置は、ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信してよく、ここで、チャネル指示情報は、IoT端末が、ベーシックRUから、ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる。
一般的に、単一IoT端末により伝送されるデータの量は、比較的小さい。しかしながら、多数のIoT端末がIoTに配置されているので、1つのIoT−RU、すなわち、第1のRUは、複数のIoT端末との通信を同時にサポートする必要がある。従って、本願発明のこの実施形態において、IoTデータフィールドはさらに、時分割多重(Time Division Multiplexing、TDM)構造に分割されてよく、すなわち、IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含む。
本願発明のこの実施形態において、IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含み、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。例えば、図12に示されているように、IoTデータフィールドは、P個のサブフレームに均等に分割される。各サブフレームはさらに、Q個のタイムスロットに分割されてよく、または当然ながら、タイムスロットに分割されなくてよい。このように、異なるIoT端末は、IoTデータフィールドの異なるサブフレームまたは異なるタイムスロットを用いてよい。すなわち、IoT−RUが、時分割多重アクセス(Time Division Multiple Access、TDMA)方式で、ネットワーク側装置と複数のIoT端末との間の通信を実行するために用いられる。従って、IoT端末のデータ処理速度が低く、IoT端末が多数あって広範囲に分散されるIoT通信において、遠隔IoT端末をカバーすることができ、広範囲のIoT端末のマルチユーザ多重化をサポートすることができる。
時間領域においてOFDMA信号の最小単位がOFDMシンボルである。1倍(略して1x)、2倍(略して2x)、および4倍(略して4x)などの異なる時間の長さのOFDMシンボルが、802.11axに導入され、サイクリックプリフィクス(Cyclic Prefix、CP)は含まれない。1xシンボル長、2xシンボル長、および4xシンボル長はそれぞれ、3.2マイクロ秒、6.4マイクロ秒、および12.8マイクロ秒である。802.11axにおける1xおよび2xシンボル長は主に、プリアンブルのために用いられる。例えば、802.11a、802.11n、802.11ac、および他のリリースとの後方互換性を実行するために、レガシープリアンブル、RL−SIG、HE−SIG−A、およびHE−SIG−Bは、1xシンボル長のOFDMシンボルを用い、64ポイントのFFT処理が20MHzのチャネル帯域幅の場合に実行される。1xシンボル長のOFDMシンボルは、周波数領域において64個のサブキャリアに対応している。より長いOFDMシンボルは、より小さいCPオーバーヘッドに対応している。従って、効率性を向上するために、データフィールドは、4xシンボル長を用い、256ポイントのFFT処理が、20MHzのチャネル帯域幅の場合に実行される。4xシンボル長のOFDMシンボルは、周波数領域において256個のサブキャリアに対応している。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置がIoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号に対してジョイント送信および受信を実行することを助けるために、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドにおいて、IoTダウンリンク変調シンボルのOFDMシンボルの長さは、802.11axにおけるOFDMシンボルの長さと同じであり、すなわち、CP長さは同じであることが留意されるべきである。本願発明のこの実施形態において、IoTダウンリンクデータフレームがOFDM方式で伝送されたとき、IoTダウンリンク変調シンボルの長さは、802.11axにおけるOFDMシンボルの長さと同じである。言い換えれば、IoTダウンリンク変調シンボルと802.11axにおけるOFDMシンボルとの上部境界が揃い、すなわち、4xシンボル長である。
IoTダウンリンクデータフレームがシングルキャリア方式で伝送されたとき、IoTシングルキャリアシンボルは、802.11axデータフィールドのOFDMシンボルと揃わない場合があり、すなわち、IoTシングルキャリアシンボルの長さは、802.11axデータフィールドのOFDMシンボルの長さと異なる場合があり、IoTシングルキャリアシンボルのCP長さもOFDMシンボルのCP長さと異なる場合があることがさらに留意されるべきである。
本願発明のこの実施形態において提供されているIoT通信方法によれば、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置がIoT端末を含むことを決定し、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータフレームを送信する。ダウンリンクデータフレームにおいて、周波数分割多重化が、ダウンリンクIoTフレームを用いることによって、802.11axデータフレームのデータフィールドに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクが低減される。ダウンリンクデータフレームを伝送する過程において、STAは、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得する。IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得し、これにより、IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割を実行し、802.11axにおけるチャネルリソースを共有する過程において互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求を満す。
先述の実施形態において提供されているネットワーク側装置によりダウンリンクデータフレームを送信するための実装方法に基づき、本願発明の実施形態は、別のIoT通信方法を提供する。
図13は、本願発明の実施形態に係る第2のIoT通信方法の実装フローチャートである。図13に示されている方法手順は、IoT端末により実行される。図13に示されているように、IoT通信方法の実装過程は、以下の段階を含む。
S201:IoT端末がダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得する段階である。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含む。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含む。少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置により送信された周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、IoTダウンリンクデータフレームを伝送するために用いられるRUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、容易に説明するために、IoTダウンリンクデータフレームを伝送するために用いられるRUは、第1のRUと称され、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられるRUは、第2のRUと称される。本願発明のこの実施形態において、第1のRUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するためにネットワーク側装置により用いられ、第2のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータをSTAへ送信するためにネットワーク側装置により用いられる。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、第1のRUの帯域幅を超えない。IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、ダウンリンク受信信号のキャリア周波数であり、fは、第1のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号に含まれるダウンリンクデータフレームの具体的な構造について、先述の実施形態の図6に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
S202:IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームを処理し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末がダウンリンクIoTフレームを処理し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する具体的な実装過程について、先述の実施形態の図9および図11に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるIoT通信方法によれば、IoT端末により受信されたIoTダウンリンク信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、周波数分割多重化は、802.11axデータフレームのダウンリンクデータフレームおよびデータフィールドにおけるダウンリンクIoTフレームに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置はIoT端末をスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクを低減する。ダウンリンクデータフレームを伝送する過程において、STAは、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得する。IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得し、これにより、IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割を実行し、802.11axにおけるチャネルリソースを共有する過程において、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
先述の本願発明の実施形態は主に、APなどのネットワーク側装置がダウンリンクデータを送信し、IoT端末がダウンリンクデータを受信する過程を説明している。本願発明の以下の実施形態では、IoT端末がアップリンクデータを送信し、APなどのネットワーク側装置が本願発明の実施形態において提供されるIoT通信方式でアップリンクデータを受信する過程を説明する。
図14は、本願発明の実施形態に係る第3のIoT通信方式の実装フローチャートである。図14に示されている方法手順は、IoT端末により実行され、IoT端末は、アップリンクデータを送信する。図14に示されているように、方法手順は、以下の段階を含む。
S301:IoT端末は、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信する。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末がアップリンクデータをAPなどのネットワーク側装置へ送信するとき、ネットワーク側装置は、アップリンク伝送スケジューリング要求を送る必要がある。アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、これにより、アップリンクデータ伝送を実行する。アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、アップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングされるIoT端末の識別子、アップリンクデータ伝送を実行するIoT端末に割り当てられたアップリンク伝送リソース、および符号化および変調方式などの情報を含んでよい。アップリンク伝送スケジューリング要求を受信することにより、アップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングされたIoT端末は、アップリンク伝送スケジューリング要求を受信するIoT端末がアップリンクデータを送信することをネットワーク側装置が可能にするかどうかを知り、リソース伝送およびアップリンクデータを伝送するために用いられる伝送形式などの情報を取得し、これにより、アップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングされたIoT端末は、情報に従って、アップリンクデータを送信する。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、送信されてよい。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられるRUは、第1のRUとも称されてよい。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求は、別個のダウンリンクトリガフレームであってよく、ダウンリンクトリガフレームは、図6に示されているダウンリンクデータフレームのフレーム構造を用いてよいことが留意されるべきである。ネットワーク側装置はさらに、ダウンリンクデータおよびダウンリンクトリガフレームを送信し、IoT端末に対してアップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングする。すなわち、アップリンク伝送スケジューリング要求の送信に加えて、第1のRUは、ダウンリンクデータをIoT端末へ送信するためにネットワーク側装置により用いられてよい。ダウンリンクデータに対応するIoT端末は、アップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングされたIoT端末であってよく、または、別のIoT端末であってよい。
S302:IoT端末は、アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクIoTフレームを送信する。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
具体的には、本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、第3のRUを含む。本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、第3のRUに位置する。言い換えれば、本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、第3のRUを用いることによって送信される。
従って、本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求はさらに、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームの位置情報を含み、位置情報は、アップリンクデータフレームのデータフィールドの開始時点と、アップリンクIoTフレームを送信するための第3のRUの識別子とを含む。このように、IoT端末は、アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクデータフレームのデータフィールドの開始時点で、第3のRUにおいてアップリンクIoTフレームを送信することができる。
本願発明のこの実施形態において提供されるアップリンクデータフレームの構造について、図15および図16を参考されたい。図15および図16において、第3のRUは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられるRUであり、IoT−RUとも称されてよい。非IoT−RUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のアップリンクデータを伝送するために用いられるRUである。
図15に示されているアップリンクデータフレームの構造において、IoT端末およびSTAは、データフレームのデータフィールドにおけるサブキャリアリソースに対して周波数分割多重化を実行する。アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。図15に示されているレガシープリアンブルは、図2に示されているL−STF、L−LTF、およびL−SIGなどのフィールドを含み、図15に示されているHEWプリアンブルは、図2に示されているRL−SIG、HE−SIG−A、HE−SIG−B、HE−STF、およびHE−LTFなどのフィールドを含む。すなわち、本願発明のこの実施形態におけるアップリンクデータフレームに含まれるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、802.11axにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルと同じ機能および同じ構造を有し、両方とも、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。
本願発明のこの実施形態における図15に示されているアップリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは、図2に示されている802.11axデータフレーム構造のデータフィールドと異なる。本願発明のこの実施形態において、周波数領域において図15に示されているアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、第3のRUと非IoT−RUとを含む。第3のRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。非IoT−RUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のアップリンクデータをネットワーク側装置へ送信するためにSTAにより用いられる。
本願発明のこの実施形態において、第3のRUに位置するアップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明のこの実施形態において、第3のRUに位置するアップリンクIoTフレームに対して、ネットワーク側装置は、アップリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、IoT端末と実行されたタイミング同期、周波数同期、またはチャネル推定に関する情報を取得する。すなわち、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要があり、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がない。従って、本願発明において、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末を有効にサポートすることができ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
図16に示されているアップリンクデータフレームの構造において、データフィールドの全てのサブキャリアリソースは、アップリンクIoTフレームを伝送するために用いられる。図16に示されているように、データフィールドの全てのRUがアップリンクIoTフレームを伝送するために用いられるとき、アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルまたはHEWプリアンブルを含まなくてよく、データフィールドは、第3のRUを含む。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、アップリンクトリガー要求を受信し、すなわち、ダウンリンクデータフレームの構造を用いることによってダウンリンクデータフレームを送信した後に、IoT端末は、予め設定された間隔の後のアップリンクデータフレームを伝送し始める。予め設定された間隔は、ダウンリンクデータフレームをスケジューリングされたIoT端末により復調および復号するため、および、アップリンクデータフレームの伝送(例えば、アップリンクおよびダウンリンク伝送における無線周波数チャネルの変換)を準備するために必要とされる時間より長いはずである。
本願発明のこの実施形態において、図17は、図15に示されているアップリンクデータフレームを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信することに対応するアップリンクデータ伝送の物理層フレーム構造を示す。図18は、図16に示されているアップリンクデータフレームを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信することに対応するアップリンクデータ伝送の物理層フレーム構造を示す。
本願発明のこの実施形態において、以下では、IoT端末がアップリンクデータフレームにおける第3のRUを用いることによってアップリンクIoTフレームを送信する実装過程を具体的に説明する。
実装方式1:IoT端末は、OFDM方式で第3のRUを用いることによってアップリンクIoTフレームを送信する。
本願発明のこの実施形態において、第3のRUの帯域外の802.11ax信号から第3のRUの帯域内のIoT信号への干渉を回避するために、IoT端末は具体的に、以下の方式でアップリンクIoTフレームを送信する。A:第3のRUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアが、ガードサブキャリアとして用いられる。B:第3のRUの中間位置における指定された数量のサブキャリアが、直流サブキャリアとして用いられる。C:アップリンクIoTフレームは、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、第3のRUに含まれるサブキャリアにおいてネットワーク側装置へ送信される。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、第3のRUを用いることによって、かつ、図19に示されている方法を用いることによって、送信されてよい。図19において、IoT端末は、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータ、すなわち、図19に示されているIoTアップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTアップリンク変調シンボルを第3のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする。IoT端末は、第3のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対してIFFTおよびダウンサンプリングを実行し、CPを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得し、かつ、アップリンク伝送チャネルを用いることによって第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する。
本願発明のこの実施形態において、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を伝送するためのアップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、第3のRUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第3のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
方式2:IoT端末は、シングルキャリア方式で第3のRUを用いることによってアップリンクIoTフレームを送信する。
本願発明のこの実施形態において、第3のRUの帯域外の802.11ax信号から第3のRUの帯域内のIoT信号への干渉を回避するために、IoT端末は具体的に、以下の方式でアップリンクIoTフレームを送信する。A:IoT端末は、第3のRUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる。B:IoT端末は、ガードサブキャリア以外の、第3のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域においてシングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、シングルキャリア方式で、および図20に示されている方式で、アップリンクIoTフレームを送信してよい。図20において、IoT端末は、図20に示されているIoTアップリンクデータである、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する。IoT端末は、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行し、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する。IoT端末は、アップリンク伝送チャネルを用いることによって第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、第3のRUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第3のRUの中心周波数と、ゼロ周波数との間の周波数差である。
本願発明のこの実施形態において、APなどのネットワーク側装置がIoT信号および802.11ax信号に対してジョイント受信を実行することを助けるために、シングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームを送信する過程において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、802.11axにおけるOFDMシンボルの長さと同じである。すなわち、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。言い換えれば、図21に示されているように、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、802.11axにおけるOFDMシンボルとの上部境界が揃い、すなわち、4xシンボル長である。
本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームがOFDM方式で伝送されるとき、IoTアップリンク変調シンボルの長さは、802.11axにおけるOFDMシンボルの長さと同じであることが留意されるべきである。言い換えれば、IoTアップリンク変調シンボルと、802.11axにおけるOFDMシンボルとの上部境界が揃い、すなわち、4xシンボル長である。
本願発明のこの実施形態の図21において、IoT−RUは、IoT端末とネットワーク側装置との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる第3のRUであり、非IoT−RUは、STAとネットワーク側装置との間のアップリンクデータを伝送するために用いられるRUであることが留意されるべきである。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末により第3のRUを用いることによってアップリンクIoTフレームを送信する方式は、ネットワーク側装置によりダウンリンクIoTフレームを送信する方式に限定されないことがさらに留意されるべきである。例えば、ネットワーク側装置がOFDM方式でダウンリンクIoTフレームを送信する場合、IoT端末は、シングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームを送信し得る。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含む、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、第3のRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT通信方法を実装する具体的な過程において、アップリンクIoTフレームは、少なくとも2つのIoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームを含み、各IoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。言い換えれば、アップリンクデータフレームにおけるアップリンクIoTフレームは、少なくとも1つのサブフレームを含む。各IoT端末は、少なくとも1つのサブフレームを用いて各IoT端末のアップリンクIoTサブフレームを送信し、各IoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。例えば、図22に示されているように、アップリンクIoTフレームはP個のサブフレームに均等に分割され、異なるIoT端末は、アップリンクIoTフレームの異なるサブフレームを用いてよい。すなわち、IoT−RUがTDMA方式で用いられ、ネットワーク側装置および複数のIoT端末との間の通信を実行する。従って、IoT通信において、IoT端末のデータ処理速度が低く、IoT端末は多数あり、広範囲に分散され、遠隔IoT端末をカバーすることができ、広範囲のIoT端末のマルチユーザ多重化をサポートすることができる。
本願発明のこの実施形態において、図22に示されているアップリンクIoTフレームのP個のサブフレームは、均等な分割によって取得される、または、アップリンクIoTフレームに含まれるサブフレームは、均等な分割によって取得されなくてよいことが留意されるべきである。このことは、具体的な実装方式に限定されない。
任意選択的に、定包絡変調方法が、最小のピーク対平均電力比(Peak to average Power Ratio、PAPR)を有するので、IoT端末は、低電圧の電力供給を実行することができ、伝送電力は、比較的小さく、アップリンクPAPRを可能な限り低減することができる。本願発明のこの実施形態において、定包絡変調方法は、IoT端末によりアップリンクIoTフレームを送信する過程において用いられてよい。例えば、GFSK変調が用いられる。
本願発明のこの実施形態は、定包絡変調方法に限定されないことが留意されるべきである。例えば、QAM変調方式が用いられてよい。QAM変調方式のPAPRは、定包絡変調のPAPRより僅かに大きいが、OFDM方式のPAPRよりはるかに小さく、従って、比較的高い伝送速度を実現することができる。
本願発明のこの実施形態に提供されているIoT通信方法によれば、 IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームの第3のRUに位置し、アップリンクデータフレームにおいて、IoT端末およびSTAは、802.11axデータフレームのデータフィールドに対して周波数分割多重化を実行し、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末をスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT通信における干渉リスクを低減する。アップリンクデータフレームを伝送する過程において、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要がある。IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割多重化を実行し、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
IoT端末がアップリンクデータを送信する先述の実施形態に基づき、本願発明の実施形態はさらに、IoT通信方法を提供する。図23は、本願発明の実施形態に係る第4のIoT通信方法の実装フローチャートである。図23の方法は、ネットワーク側装置により実行される。図23に示されているように、方法は、以下の段階を含む。
S401:ネットワーク側装置は、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対してアップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、これにより、アップリンクデータ伝送を実行する。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、送信されてよい。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられるRUは、第1のRUとも称されてよい。
S402:ネットワーク側装置は、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクIoTフレームを取得する。
アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。容易に説明するために、本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUは、第3のRUと称され、またはもちろん、IoT−RUと称されてよい。
アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
具体的には、ネットワーク側装置は、図24に示されている方式で、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクデータフレームを受信してよい。図24において、ネットワーク側装置は、アップリンク受信信号を取得する。アップリンク受信信号は、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを含み、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームの第3のRUに位置する。ネットワーク側装置は、アップリンク受信信号からCPを除去し、FFTを実行し、周波数領域受信信号を取得する。ネットワーク側装置は、周波数領域受信信号から、第3のRUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する。ネットワーク側装置は、IoT周波数領域信号に対して、周波数領域等化と、IFFTと、復調および復号とを実行し、IoTフレームを用いることによって送信された、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを取得する。
本願発明のこの実施形態において提供されるIoT通信方法によれば、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、アップリンクスケジューリング要求をIoT端末へ送信し、周波数分割多重化は、ダウンリンクデータフレームにおけるダウンリンクIoTフレーム、および802.11axデータフレームのデータフィールドに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することがででき、それにより、IoT伝送における干渉リスクを低減する。ネットワーク側装置は、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクデータフレームを受信する。アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、データフィールドは、IoT端末とネットワーク側装置との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる第3のRUを含む。従って、本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要がある。IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割多重化を実行し、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータフレームを送信し、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、第1のRUおよび第2のRUを含む。第1のRUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。第2のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータをSTAへ送信するために用いられる。
STAは、ダウンリンクデータフレームを用いることによってレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、STAにより実行されるタイミング同期、周波数同期、チャネル推定、または同様のものに関する情報を取得し、データフィールドにおける第2のRUを用いることによってネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを取得する。
IoT端末は、ダウンリンクデータフレームを用いることによってIoTプリアンブルをパースし、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期およびチャネル推定のフィールドを取得し、データフィールドにおける第1のRUを用いることによって、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータを取得する。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置はさらに、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信し、IoT端末に対してアップリンクデータを送信するようスケジューリングしてよい。本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置は、アップリンクデータフレームを用いることによってアップリンクデータを受信し、ここで、アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、第3のRUを含み、第3のRUは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置は、シングルキャリア方式でアップリンクデータフレームを受信してよい。図25に示されているように、シングルキャリア方式でアップリンクデータフレームを受信する実装過程は、ネットワーク側装置が、周波数領域への変換のために、サンプリングによって取得されたアップリンクベースバンド受信信号に対して、CP除去およびIFFT処理を実行することであって、256ポイントのFFT、512ポイントFFT、および1024ポイントのFFTはそれぞれ、20MHzのチャネル帯域幅、40MHzのチャネル帯域幅、および80MHzのチャネル帯域幅に対して実行される、ことと、サブキャリアマッピング解除動作を実行し、かつ、非IoT−RUにおける信号に対して802.11axアップリンク信号受信処理を実行し、802.11axアップリンクデータを取得することと、IoT−RUにおける信号に対して周波数領域等化を実行し、次に、時間領域への変換のためにIFFTを実行し、最後に、復調および復号などのIoTアップリンク信号受信処理を実行し、IoTアップリンクデータを取得することとを含む。GFSKなどの変調方式が用いられる場合、周波数領域等化処理は、実行されなくてよいことが留意されるべきである。
典型的には、周波数領域等化後に取得されたIoT信号のサンプリング周波数が2.5MHzであるとき、IoT−RUは、26個のサブキャリアを含むRUであり、32ポイントのIFFTは、時間領域への変換のために実行されてよい。周波数領域等化後に取得されたIoT信号のサンプリング周波数が5MHzであるとき、IoT−RUは、52個のサブキャリアを含むRUであり、64ポイントIFFTは、時間領域への変換のために実行されてよい。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、アップリンクデータフレームおよびダウンリンクデータフレームに含まれるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルを送信または受信せず、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられることが留意されるべきである。すなわち、ダウンリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置により送信され、アップリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、STAにより送信される。IoT装置は、受信チャネルのアナログフィルタを用いることによってIoT−RUの帯域外信号をフィルタリングして除外し、IoT−RUの帯域内信号を受信する。従って、本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクデータフレームのデータフィールドに含まれる第1のRU、およびアップリンクデータフレームのデータフィールドに含まれる第3のRUの両方は、ダウンリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルと無関係である独立フレーム構造を有する。本願発明のこの実施形態において、独立フレーム構造は、IoTフレームと称されてよい。
具体的には、本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームまたはアップリンクIoTフレームを伝送するために用いられる物理層制御情報を含み、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられる。ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにIoT端末により用いられる同期シーケンス、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにIoT端末により用いられるトレーニングシーケンス、または同様のものを含む。アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンス、または同様のものを含む。言い換えれば、本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置は、アップリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、IoT端末とのタイミング同期、周波数同期、またはチャネル推定に関する情報を取得する。すなわち、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要があり、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がない。従って、本願発明において、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末を有効にサポートすることができ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
図26は、本願発明の実施形態に係るOFDMベースIoTフレームの実施形態である。IoT−STFは、IoTタイミング同期、自動利得制御、および同様のもののために用いられる。IoT−SIGは、IoT物理層シグナリングを伝送するために用いられる。IoT−LTFは、IoT−SIGを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために用いられる。IoT−LTF〜IoT−LTFは、多入力多出力伝送においてIoTデータフィールドを復調するために必要とされる多入力多出力(Multiple Input Multiple Output、MIMO)チャネル推定を取得するために用いられる。IoTデータフィールドは、IoTアップリンクデータまたはIoTダウンリンクデータを伝送するために用いられる。IoT−STFにより伝送される同期シーケンスの設計について、従来技術を参考されたい。詳細は本願発明のこの実施形態において説明されない。
本願発明のこの実施形態において、遠隔IoT装置をカバーするために、IoT−STFは、より長い同期シーケンスを用いる。例えば、IoT−STFの長さは、IoT OFDMシンボルの長さの2倍、すなわち、12.8×2=25.6マイクロ秒であってよい。IoT−LTFは、L−LTFの構造と同様の構造を用いてよい。図26に示されているように、ダブルガードインターバル(Double Guard Interval、DGI)は、IoT OFDMシンボルのCP長さの2倍である。2つのロングトレーニングシーケンス(Long Training Sequence、LTS)シンボルが連続して伝送され、各LTSシンボルの長さが12.8マイクロ秒である。あるいは、より長いシンボルが用いられ、すなわち、4倍のガードインターバル(4x Guard Interval、4GI)が用いられるか、IoT OFDMシンボルのCP長さの4倍がサイクリックプリフィクスとして用いられるか、または、DGIがサイクリックプリフィクスとして用いられる。IoT−LTF〜IoT−LTFは、HE−LTFの構造と同様の構造を用いてよい。遠隔IoT装置をカバーするために、IoT−LTF〜IoT−LTFのそれぞれのシンボルが、IoT−LTFの構造と同じ構造を用いる。すなわち、DGIまたは4GIは、サイクリックプリフィクスとして用いられ、2つまたは4つの同じトレーニングシンボルが連続して伝送される。信頼性のあるIoT SIG伝送を確実にするために、二位相シフトキーイング(Binary Phase Shift Keying、BPSK)と、1/2符号化速度のチャネル符号化とが実行されてよい。遠隔IoT装置をカバーするために、IoT SIGは、繰り返し伝送されてよく、すなわち、各IoT SIGのOFDMシンボルは、2回またはそれより多い回数で伝送される。
図27は、本願発明の実施形態に係るシングルキャリアベースのIoTフレームの実施形態である。IoT_syncが、同期シーケンスを伝送するために用いられ、IoTタイミング同期および自動利得制御のために用いられる。IoT_sigが、IoT物理層シグナリングを伝送するために用いられる。IoTデータフィールドが、IoTアップリンクデータまたはIoTダウンリンクデータを伝送するために用いられる。この実施形態において、GFSKまたはDPSK変調は、IoT_sigおよびIoTデータフィールドの両方に対して実行される。この種類の変調はコヒーレント復調に対するチャネル推定を要求しないので、IoTフレームのプリアンブルは、参照シンボルを送信するためのフィールドを伝送しない。従って、IoT信号の受信処理は、この実施形態において比較的単純であり、低コストおよび低消費電力という利点を有する。
本願発明の実施形態において提供される第1のIoT通信方法に基づき、本願発明の実施形態は、ネットワーク側装置100を提供する。図28に示されているように、ネットワーク側装置100は、決定ユニット101と送信ユニット102とを含む。
決定ユニット101は、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定するよう構成され、ここで、端末装置は、IoT端末を含む。
送信ユニット102は、ダウンリンクデータフレームを送信するよう構成される。
ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。
周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、少なくとも1つのRUを含む。RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ここえd、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置100とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
実装方式において、端末装置はさらに、ステーションSTAを含む。
周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、RUと異なる少なくとも1つの他のRUを含む。
少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置100とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
送信ユニット102は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
さらに、送信ユニット102は具体的に、以下の方式で、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドを生成する。ネットワーク側装置100とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つのRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、ネットワーク側装置100とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、および、少なくとも1つのRUに対応するサブキャリアと、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する方式である。
具体的には、送信ユニット102はさらに、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信してよい。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域においてシングルキャリア方式でダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
さらに、送信ユニット102は具体的に、以下の方式で、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドを生成してよい。ネットワーク側装置100とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する方式、ネットワーク側装置100とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加して、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する方式、IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行して、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得する方式であって、IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、ゼロ周波数と、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUの中心周波数との間の周波数差である、方式、および、IoTダウンリンク帯域通過信号とWLANダウンリンクベースバンド信号とを加算して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する方式である。
本願発明のこの実施形態において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルと、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルの長さは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
本願発明の別の実装方式において、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUは、少なくとも1つのベーシックRUを含む。
送信ユニット102はさらに、ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信するよう構成される。
チャネル指示情報は、IoT端末が、ベーシックRUから、ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含むことが留意されるべきである。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含むことがさらに留意されるべきである。IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含む。各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。
本願発明の実施形態において提供される第1のIoT通信方法に基づき、本願発明のこの実施形態はさらに、ネットワーク側装置1000を提供する。図29に示されているように、ネットワーク側装置1000は、メモリ1001と、プロセッサ1002と、トランスミッタ1003とを含む。
メモリ1001は、プロセッサ1002により実行されるプログラムコードを格納するよう構成される。
プロセッサ1002は、メモリ1001に格納されているプログラムを呼び出して、IoT端末を含む、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定し、かつ、トランスミッタ1003を用いることによってダウンリンクデータフレームを送信するよう構成される。
ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。
周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、少なくとも1つのRUを含む。RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置100とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、プロセッサ1002はさらに、メモリ1001に格納されているプログラムを呼び出すよう構成され、これにより、本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置100の機能を実行し、かつ、本願発明の実施形態において提供される第1のIoT通信方法を実行する。プロセッサ1002により実装される具体的な機能について、本願発明の実施形態の第1のIoT通信方法およびネットワーク側装置100に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置100およびネットワーク側装置1000は、例えば、APであってよい。このことは、本願発明のこの実施形態に具体的に限定されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置100およびネットワーク側装置1000によれば、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置がIoT端末を含むと決定され、ネットワーク側装置100またはネットワーク側装置1000により送信されたダウンリンクデータフレームにおけるダウンリンクIoTフレームを用いることによって、802.11axデータフレームのデータフィールドに対して、周波数分割多重化が実行され、これにより、ネットワーク側装置100またはネットワーク側装置1000は、IoT端末に対して、スケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクを低減する。ダウンリンクデータフレームを伝送する過程において、STAは、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得する。IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得し、これにより、IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割を実行し、802.11axにおけるチャネルリソースを共有する過程において互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満される。
本願発明の実施形態において提供される第2のIoT通信方法に基づき、本願発明の実施形態は、IoT端末200を提供する。図30に示されているように、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末200は、取得ユニット201と処理ユニット202とを含む。
取得ユニット201は、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得するよう構成され、ここで、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含む。
ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
処理ユニット202は、取得ユニット201により取得されたダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末200の受信チャネルの帯域幅は、RUの帯域幅を超えない。IoT端末200の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、ダウンリンクIoTフレームのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
本願発明のこの実施形態の実装方式において、処理ユニット202は具体的に、以下の方式で、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。ダウンリンクIoTフレームの各直交周波数分割多重化OFDMシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、アップサンプリングおよび高速フーリエ変換FFTを実行して、RUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する方式、および、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得する方式である。
本願発明のこの実施形態の別の実装方式において、処理ユニット202は具体的に、以下の方式で、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。ダウンリンクIoTフレームの各シングルキャリアシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、周波数領域等化を実行して、RUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する方式、および、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得する方式である。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含んでよいことが留意されるべきである。A.ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにIoT端末200により用いられる同期シーケンス、または、B.ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにIoT端末200により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明の実施形態において提供される第2のIoT通信方法およびIoT端末200に基づき、本願発明のこの実施形態はさらに、IoT端末2000を提供する。図31に示されているように、IoT端末2000は、メモリ2001と、プロセッサ2002と、センサ2003と、通信インターフェース2004とを含む。
メモリ2001は、プロセッサ2002により実行されるプログラムコードを格納するよう構成される。
プロセッサ2002は、通信インターフェース2004を用いることによって、メモリ2001に格納されているプログラムを呼び出して、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得するようセンサ2003を制御し、かつ、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末2000との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含む。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドにお対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含む。少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、プロセッサ2002はさらに、メモリ2001に格納されているプログラムを呼び出すよう構成され、これにより、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末200の機能を実行し、本願発明の実施形態において提供される第2のIoT通信方法を実行する。プロセッサ2002により実行される具体的な機能について、本願発明の実施形態の第2のIoT通信方法およびIoT端末200に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末200およびIoT端末2000によれば、受信IoTダウンリンク信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、周波数分割多重化は、802.11axデータフレームのダウンリンクデータフレームおよびデータフィールドにおけるダウンリンクIoTフレームに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクが低減される。ダウンリンクデータフレームを伝送する過程において、STAは、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得する。IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得し、これにより、IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割を実行し、802.11axにおけるチャネルリソースを共有する過程において、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明の実施形態において提供される第3のIoT通信方法に基づき、本願発明の実施形態は、IoT端末300を提供する。図32に示されているように、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末300は、受信ユニット301と送信ユニット302とを含む。
受信ユニット301は、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信するよう構成され、ここで、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末300に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。
送信ユニット302は、受信ユニット301により受信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクIoTフレームを送信するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末300との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
具体的には、本願発明のこの実施形態において、送信ユニット302は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアにおいてアップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
本願発明のこの実施形態において提供される実装方式では、送信ユニット302は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信する。ネットワーク側装置とIoT端末300との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTアップリンク変調シンボルをRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、RUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTおよびダウンサンプリングを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第2のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
本願発明の別の実装方式において、送信ユニット302は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、第2のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域においてシングルキャリア方式で、アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
具体的には、送信ユニット302は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームをシングルキャリア方式で送信する。ネットワーク側装置とIoT端末300との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
本願発明のこの実施形態において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである、ことが留意されるべきである。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含んでよいことがさらに留意されるべきである。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含んでよい。IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末300のアップリンクデータを含む。各IoT端末300のアップリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、各IoT端末300のアップリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、各IoT端末300のアップリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを用いることによって送信されてよい。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
本願発明の実施形態において提供される第3のIoT通信方法およびIoT端末300に基づき、本願発明のこの実施形態はさらに、IoT端末3000を提供する。図33に示されているように、IoT端末3000は、メモリ3001と、プロセッサ3002と、受信機3003と、トランスミッタ3004とを含む。
メモリ3001は、プロセッサ3002により実行されるプログラムコードを格納するよう構成される。
プロセッサ3002は、メモリ3001に格納されているプログラムを呼び出して、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信機3003を用いて受信し、かつ、アップリンク伝送スケジューリング要求に従ってトランスミッタ3004を用いてアップリンクIoTフレームを送信するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末3000に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末3000により送信されたアップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末3000との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、プロセッサ3002はさらに、メモリ3001に格納されているプログラムを呼び出すよう構成され、これにより、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末300の機能を実行し、本願発明の実施形態において提供される第3のIoT通信方法を実行する。プロセッサ3002により実装された具体的な機能について、本願発明の実施形態における第3のIoT通信方法およびIoT端末300に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末300およびIoT端末3000によれば、送信されたアップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。本願発明のこの実施形態において、アップリンクデータフレームにおいて、IoT端末およびSTAは、802.11axデータフレームのデータフィールドに対して周波数分割多重化を実行し、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対して、スケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクが低減される。アップリンクデータフレームを伝送する過程において、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要がある。IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割多重化を実行し、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明の実施形態において提供される第4のIoT通信方法に基づき、本願発明の実施形態は、ネットワーク側装置400を提供する。図34に示されているように、本願発明のこの実施形態に提供されているネットワーク側装置400は、送信ユニット401と取得ユニット402とを含む。
送信ユニット401は、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信するよう構成され、ここで、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる。
取得ユニット402は、IoT端末が送信ユニット401により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信したアップリンクIoTフレームを取得するよう構成される。
アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置400とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態の実装方式において、取得ユニット402は具体的に、以下の方式で、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクIoTフレームを取得する。アップリンク受信信号を取得する方式であって、アップリンク受信信号は、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを含む、方式、アップリンク受信信号からサイクリックプリフィクスCPを除去し、高速フーリエ変換FFTを実行して、周波数領域受信信号を取得する方式、周波数領域受信信号から、RUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する方式、および、IoT周波数領域信号に対して周波数領域等化と、逆高速フーリエ変換IFFTと、復調および復号とを実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを取得する方式である。
本願発明のこの実施形態において、送信ユニット401は具体的に、ダウンリンクデータフレームを用いることによってアップリンク伝送スケジューリング要求を送信する方式で、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含んでよいことが留意されるべきである。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明の実施形態において提供される第4のIoT通信方法およびネットワーク側装置400に基づき、本願発明のこの実施形態はさらに、ネットワーク側装置400を提供する。図35に示されているように、ネットワーク側装置4000は、メモリ4001と、プロセッサ4002と、トランシーバ4003とを含む。
メモリ4001は、プロセッサ4002により実行されるプログラムコードを格納するよう構成される。
プロセッサ4002は、メモリ4001において格納されているプログラムを呼び出して、トランシーバ4003を用いてアップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信し、かつ、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクIoTフレームを取得するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ダウンリンクデータフレームを用いることによって送信されてよい。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、プロセッサ4002はさらに、メモリ4001に格納されているプログラムを呼び出すよう構成され、これにより、本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置400の機能を実行し、本願発明の実施形態において提供される第4のIoT通信方法を実行する。プロセッサ4002により実装された具体的な機能について、本願発明の実施形態における第3のIoT通信方法およびネットワーク側装置400に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置400およびネットワーク側装置4000によれば、アップリンクスケジューリング要求は、ダウンリンクデータフレームを用いることによってIoT端末へ送信され、周波数分割多重化は、802.11axデータフレームのダウンリンクデータフレームおよびデータフィールドにおいてダウンリンクIoTフレームに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置400またはネットワーク側装置4000は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクを低減する。ネットワーク側装置400またはネットワーク側装置4000は、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクデータフレームを受信する。アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、データフィールドは、IoT端末とネットワーク側装置との間のアップリンクデータを伝送するために用いられるRUを含む。従って、本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要がある。IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割多重化を実行し、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明の実施形態はさらに、通信システム500を提供する。図36に示されているように、通信システム500は、ネットワーク側装置501と、STA502と、IoT端末503とを含む。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置501は、ダウンリンクデータフレームを送信し、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置501とSTA502との間の通信のために用いられる。周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、第1のRUおよび第2のRUを含む。第1のRUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末503へ送信するために用いられ、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置501とIoT端末503との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。第2のRUは、ネットワーク側装置501とSTA502との間のダウンリンクデータをSTA502へ送信するために用いられる。
STA502は、ダウンリンクデータフレームを用いることによってレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、STA502により実行されるタイミング同期、周波数同期、チャネル推定、または同様のものに関する情報を取得し、データフィールドにおける第2のRUを用いることによってネットワーク側装置501とSTA502との間のダウンリンクデータを取得する。
IoT端末503は、ダウンリンクデータフレームを用いることによってIoTプリアンブルをパースし、IoT端末503により実行されるタイミング同期、周波数同期およびチャネル推定のフィールドを取得し、ネットワーク側装置501により送信されたダウンリンクデータを、データフィールドにおける第1のRUを用いることによって取得する。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置501はさらに、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末503へ送信し、IoT端末503に対して、アップリンクデータを送信するようスケジューリングしてよい。本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置501は、アップリンクデータフレームを用いることによってアップリンクデータを受信し、ここで、アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルとデータフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置501とステーションSTA502との間の通信のために用いられる。周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、第3のRUを含み、第3のRUは、ネットワーク側装置501とIoT端末503との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明の実施形態に関するメモリは、リードオンリメモリ(英語表記:read−only memory、略してROM)もしくはランダムアクセスメモリ(英語表記:random access memory、略してRAM)であってよく、または、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(英語表記:Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory、略してEEPROM)、ディスク記憶媒体もしくは他のディスク記憶装置、もしくは、コマンドもしくはデータの構造形態における予期プログラムコードを保持もしくは格納するために用いられることができ、コンピュータによりアクセスされることができる任意の他の媒体であってよいことが留意されるべきである。しかしながら、メモリはそれらに限定されない。例えば、メモリは、先述のメモリの組み合わせであってよい。
本願発明の実施形態に関するプロセッサは、汎用中央処理装置であってよい。プロセッサは、様々なインターフェースおよび回線を用いて装置全体の全ての部分を接続し、メモリにおいて格納されている命令を動作させるまたは実行すること、およびメモリにおいて格納されているデータを呼び出すことによって、対応する装置の様々な機能を実行し、データを処理する。これにより、対応する装置に対して全体的監視を実行する。任意選択的に、プロセッサは、1つまたは複数の処理ユニットを含んでよい。好ましくは、プロセッサは、アプリケーションプロセッサおよびモデムプロセッサと集積されてよい。アプリケーションプロセッサは主に、オペレーティングシステム、ユーザインターフェース、アプリケーションプログラム、および同様のものを処理し、モデムプロセッサは主に、無線通信を処理する。モデムプロセッサは、プロセッサ190に集積されなくてよいことが理解され得る。
本願発明のいくつかの実施形態において、プロセッサおよびメモリは、単一チップに実装されてよい。
本願発明のこの実施形態において提供される通信システム500に含まれるネットワーク側装置501は、先述の実施形態におけるネットワーク側装置100、ネットワーク側装置1000、ネットワーク側装置400、またはネットワーク側装置4000であってよく、対応する機能を実行することができる。詳細は本願発明のこの実施形態において再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供される通信システム500に含まれるIoT端末は、先述の実施形態におけるIoT端末200、IoT端末2000、IoT端末300、またはIoT端末3000であってよく、対応する機能を実行することができる。詳細は本願発明のこの実施形態において再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供される通信システムによれば、周波数領域においてWLANデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられるRUと、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられるRUとを含み、これにより、IoT端末およびSTAは、データ送信または受信のためのWLANネットワークにおいてデータフレームを共有することができ、さらに、WLANにおけるネットワーク側装置がIoT端末に対してスケジューリングすることができ、それにより、IoT通信過程における衝突のリスクが低減される。
明らかに、当業者は、本願発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本願発明に対して様々な変更例および変形例をなし得る。本願発明は、これらの変更例および変形例が以下の特許請求の範囲およびそれらの均等な技術により定義される保護範囲内に含まれるならば、これらを包含するものとして意図される。
当業者は、先述の実施形態方法のそれぞれにおける段階の全てまたは一部が、プロセッサを命令するプログラムにより実装され得ることを理解し得る。先述のプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体において格納されてよい。記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ、フラッシュメモリ、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ(英語表記:magnetic tape)、フロッピー(登録商標)ディスク(英語表記:floppy(登録商標) disk)、光ディスク(英語表記:optical disc)、またはそれらの任意の組み合わせなどの非一時的(英語表記:non−transitory)媒体であってよい。
本願発明は、本願発明の実施形態に係る方法および装置のフローチャートおよび/またはブロック図を参照して説明されている。コンピュータプログラム命令は、フローチャートおよびブロック図における各プロセスまたは各ブロックと、フローチャートおよびブロック図におけるプロセスおよびブロックの組み合わせとを実行するために用いられ得ることが理解されるべきである。これらのコンピュータプログラム命令は、機械を生成すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または任意の他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサのために提供されてよく、これにより、任意の他のプログラマブルデータ処理装置のコンピュータまたはプロセッサにより実行される命令は、フローチャートおよびブロック図の1つまたは複数のブロックにおける1つまたは複数のプロセスに指定の機能を実装するための装置を生成する。
先述の説明は、本願発明の例示的な実装方式に過ぎず、本願発明の保護範囲を限定することを意図しない。本願発明において開示される技術範囲内で当業者により容易に想到されるあらゆる変形または置換は、本願発明の保護範囲内に含まれるものとする。従って、本願発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。
本出願は、2015年9月2日に中国特許庁宛に出願された、「モノのインターネット通信方法、ネットワーク側装置、およびモノのインターネット端末」と題する中国特許出願第201510559591.0号に基づく優先権を主張し、該出願の全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本願発明は、通信技術分野に関し、特に、モノのインターネット通信方法、ネットワーク側装置、およびモノのインターネット端末に関する。
人と物との間の通信、および物と物との間の通信のネットワークであるモノのインターネット(oT)が、新世代情報技術の重要な部分である。
IoTにおいて、物理的な世界から情報を取得するために、または物理的な世界の物を制御するために、IoT端末を大量で広範囲に配置する必要がある。IoT端末は、知、コンピューティング、実行、および通信性能を有する様々な装置である。さらに、ネットワークを用いることによって、情報伝送、情報調整、および情報処理が実現される。
IoT端末を大規模で広範囲に配置することは、IoT端末の比較的低コスト、比較的低複雑性、および極めて低い消費電力を要求する。消費電力およびコストを低減するために、IoT端末は通常、通信のために1MHzから2MHzだけのチャネル帯域幅を用い、該チャネル帯域幅は、ステーション(TA)などの無線ローカルエリアネットワーク(LAN)装置により用いられるチャネル帯域幅よりはるかに小さい。WLAN標準規格は、802.11a、802.11n、および802.11acなどの、徐々に進化したリリースを含む。現在、IEEE802.11標準規格組織では、高効率無線ローカルエリアネットワーク(EW)と称される、新世代のWLAN標準規格である802.11axの標準化作業を始動している。802.11axをサポートするWLAN装置は、少なくとも20MHzのチャネル帯域幅を用いる。従って、一般的に、IoT端末は、WLAN信号を直接受信または送信することができない。すなわち、アクセスポイント(P)などのWLANネットワーク側装置は、IoT通信をスケジューリングする、または調整することができない。その結果、現在の通信ネットワークにおいて、IoT端末の間の、およびIoT端末とWLAN装置との間の衝突が不可避的に発生する。
本願発明の実施形態は、IoT通信方法、ネットワーク側装置、およびIoT端末を提供し、これにより、ネットワーク側装置は、IoT通信過程においてIoT端末に対してスケジューリングすることができ、IoT通信伝送過程における衝突のリスクを低減する。
第1の態様によれば、モノのインターネットIoT通信方法が提供され、該方法は、ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定する段階であって、端末装置は、IoT端末を含む、段階と、ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータフレームを送信する段階であって、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられる、段階とを備え、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
第1の態様に関連して、第1の実装方式において、端末装置はさらに、ステーションSTAを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、RUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
第1の態様または第1の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、ネットワーク側装置は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
第1の態様の第2の実装方式に関連して、第3の実装方式において、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは具体的に、以下の方式で生成される。ネットワーク側装置により、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つのRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、ネットワーク側装置により、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、および、ネットワーク側装置により、少なくとも1つのRUに対応するサブキャリアと、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する方式である。
第1の態様または第1の態様の第1の実装方式に関連して、第4の実装方式において、ネットワーク側装置は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式でダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
第1の態様の第4の実装方式に関連して、第5の実装方式において、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは具体的に、以下の方式で生成される。ネットワーク側装置により、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、ネットワーク側装置により、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する方式、ネットワーク側装置により、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加して、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、ネットワーク側装置により、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する方式、ネットワーク側装置により、IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行して、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得する方式であって、IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、ゼロ周波数と、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUの中心周波数との間の周波数差である、方式、および、ネットワーク側装置により、IoTダウンリンク帯域通過信号とWLANダウンリンクベースバンド信号とを加算して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する方式である。
第1の態様の第5の実装方式に関連して、第6の実装方式において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルと、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルの長さは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
第1の態様の第5の実装方式または第6の実装方式に関連して、第7の実装方式において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kである。Kは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
第1の態様または第1の態様の任意の実装方式に関連して、第8の実装方式において、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUは、少なくとも1つのベーシックRUを含み、方法はさらに、ネットワーク側装置が、ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信する段階であって、チャネル指示情報は、IoT端末が、ベーシックRUから、ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる、段階を備える。
第1の態様または第1の態様の任意の実装方式に関連して、第9の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
第1の態様または第1の態様の任意の実装方式に関連して、第10の実装方式において、IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含み、IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含み、ここで、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。
第2の態様によれば、モノのインターネットIoT通信方法が提供され、該方法は、IoT端末が、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得する段階であって、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、段階と、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階とを備える。
第2の態様に関連して、第1の実装方式において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、RUの帯域幅を超えず、IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、ダウンリンクIoTフレームのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
第2の態様または第2の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階は、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームの各直交周波数分割多重化OFDMシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、アップサンプリングおよび高速フーリエ変換FFTを実行して、RUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する段階と、IoT端末が、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階とを含む。
第2の態様または第2の態様の第1の実装方式に関連して、第3の実装方式において、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階は、IoT端末が、ダウンリンクIoTフレームの各シングルキャリアシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、周波数領域等化を実行して、RUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する段階と、IoT端末が、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する段階とを含む。
第2の態様または第2の態様の任意の実装方式に関連して、第4の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
第3の態様によれば、モノのインターネットIoT通信方法が提供され、該方法は、IoT端末が、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信する段階であって、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対してアップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる、段階と、IoT端末が、アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクIoTフレームを送信する段階であって、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、段階とを備える。
第3の態様に関連して、第1の実装方式において、IoT端末は具体的に、以下の方式でアップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアにおいて、アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
第3の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、IoT端末は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信する。IoT端末により、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTアップリンク変調シンボルをRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、IoT端末により、RUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTおよびダウンサンプリングを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第2のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
第3の態様に関連して、第3の実装方式において、IoT端末は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、第2のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
第3の態様の第3の実装方式に関連して、第4の実装方式において、IoT端末は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームをシングルキャリア方式で送信する。IoT端末が、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoT端末が、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、IoT端末が、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
第3の態様の第4の実装方式に関連して、第5の実装方式において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
第3の態様の第4の実装方式または第5の実装方式に関連して、第6の実装方式において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
第3の態様または第3の態様の任意の実装方式に関連して、第7の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
第3の態様または第3の態様の任意の実装方式に関連して、第8の実装方式において、アップリンクIoTフレームは、少なくとも2つのIoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームを含み、各IoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。
第3の態様または第3の態様の任意の実装方式に関連して、第9の実装方式において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを用いることによって送信され、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
第4の態様によれば、モノのインターネットIoT通信方法が提供され、該方法は、ネットワーク側装置が、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する段階であって、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対してアップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる、段階と、ネットワーク側装置が、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクIoTフレームを取得する段階であって、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられ、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、段階とを備える。
第4の態様に関連して、第1の実装方式において、ネットワーク側装置は具体的に、以下の方式で、アップリンク伝送スケジューリング要求に従ってIoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを受信する。ネットワーク側装置が、アップリンク受信信号を取得する方式であって、アップリンク受信信号は、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを含む、方式、ネットワーク側装置が、アップリンク受信信号からサイクリックプリフィクスCPを除去し、高速フーリエ変換FFTを実行して、周波数領域受信信号を取得する方式、ネットワーク側装置が、周波数領域受信信号からRUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する方式、ネットワーク側装置が、IoT周波数領域信号に対して、周波数領域等化と、逆高速フーリエ変換IFFTと、復調および復号とを実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを取得する方式である。
第4の態様または第4の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、ネットワーク側装置が、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する段階は、ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信する段階であって、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む、段階を含む。
第4の態様または第4の態様の任意の実装方式に関連して、第3の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
第5の態様によれば、ネットワーク側装置が提供され、該ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定するよう構成される決定ユニットであって、端末装置は、IoT端末を含む、決定ユニットと、ダウンリンクデータフレームを送信するよう構成される送信ユニットであって、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、送信ユニットとを備える。
第5の態様に関連して、第1の実装方式において、端末装置はさらに、ステーションSTAを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、RUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
第5の態様または第5の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
第5の態様の第2の実装方式に関連して、第3の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドを生成する。ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つのRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、および、少なくとも1つのRUに対応するサブキャリアと、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する方式である。
第5の態様または第5の態様の第1の実装方式に関連して、第4の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、かつ、ガードサブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式で、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
第5の態様の第4の実装方式に関連して、第5の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドを生成する。ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する方式、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加してIoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する方式、IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行して、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得する方式であって、IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、ゼロ周波数と、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUの中心周波数との間の周波数差である、方式、および、IoTダウンリンク帯域通過信号とWLANダウンリンクベースバンド信号とを加算して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する方式である。
第5の態様の第5の実装方式に関連して、第6の実装方式において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルと、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルの長さは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
第5の実装方式または第5の態様の第6の実装方式に関連して、第7の実装方式において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
第5の態様または第5の態様の任意の実装方式に関連して、第8の実装方式において、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUは、少なくとも1つのベーシックRUを含み、送信ユニットはさらに、ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信するよう構成され、ここで、チャネル指示情報は、IoT端末が、ベーシックRUから、ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる。
第5の態様または第5の態様の任意の実装方式に関連して、第9の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
第5の態様または第5の態様の任意の実装方式に関連して、第10の実装方式において、IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含み、IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含み、ここで、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。
第6の態様によれば、IoT端末が提供され、該IoT端末は、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得するよう構成される取得ユニットであって、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、取得ユニットと、取得ユニットにより取得されたダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される処理ユニットとを備える。
第6の態様に関連して、第1の実装方式において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、RUの帯域幅を超えず、IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、ダウンリンクIoTフレームのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
第6の態様または第6の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、処理ユニットは具体的に、以下の方式で、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。ダウンリンクIoTフレームの各直交周波数分割多重化OFDMシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、アップサンプリングおよび高速フーリエ変換FFTを実行して、RUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する方式、および、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する方式である。
第6の態様または第6の態様の第1の実装方式に関連して、第3の実装方式において、処理ユニットは具体的に、以下の方式で、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。ダウンリンクIoTフレームの各シングルキャリアシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、周波数領域等化を実行して、RUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する方式、および、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する方式である。
第6の態様または第6の態様の任意の実装方式に関連して、第4の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
第7の態様によれば、IoT端末が提供され、該IoT端末は、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信するよう構成される受信ユニットであって、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる、受信ユニットと、受信ユニットにより受信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクIoTフレームを送信するよう構成される送信ユニットであって、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、送信ユニットとを備える。
第7の態様に関連して、第1の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、かつ、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアにおいて、アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式。
第7の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信する。ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTアップリンク変調シンボルをRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、RUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTおよびダウンサンプリングを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第2のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
第7の態様に関連して、第3の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、第2のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式で、アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
第7の態様の第3の実装方式に関連して、第4の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームをシングルキャリア方式で送信する。ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
第7の態様の第4の実装方式に関連して、第5の実装方式において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さ同じである。
第7の態様の第4の実装方式または第5の実装方式に関連して、第6の実装方式において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
第7の態様または第7の態様の任意の実装方式に関連して、第7の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
第7の態様または第7の態様の任意の実装方式に関連して、第8の実装方式において、アップリンクIoTフレームは、少なくとも2つのIoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームを含み、各IoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。
第7の態様または第7の態様の任意の実装方式に関連して、第9の実装方式において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを用いることによって送信され、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
第8の態様によれば、ネットワーク側装置が提供され、該ネットワーク側装置は、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信するよう構成される送信ユニットであって、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる、送信ユニットと、送信ユニットにより送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを取得するよう構成される取得ユニットであって、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられ、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、取得ユニットとを備える。
第8の態様に関連して、第1の実装方式において、取得ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを取得する。アップリンク受信信号を取得する方式であって、アップリンク受信信号は、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを含む、方式、アップリンク受信信号からサイクリックプリフィクスCPを除去し、高速フーリエ変換FFTを実行して、周波数領域受信信号を取得する方式、周波数領域受信信号からRUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する方式、および、IoT周波数領域信号に対して、周波数領域等化と、逆高速フーリエ変換IFFTと、復調および復号とを実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを取得する方式である。
第8の態様または第8の態様の第1の実装方式に関連して、第2の実装方式において、送信ユニットは具体的に、以下の方式で、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する。ダウンリンクデータフレームを用いることによって、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信する方式であって、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む、方式である。
第8の態様または第8の態様の任意の実装方式に関連して、第3の実装方式において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明の実施形態において提供されているIoT通信方法、ネットワーク側装置、およびIoT端末によれば、周波数領域においてWLANデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられるRUと、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられるRUとを含み、これにより、IoT端末およびSTAは、データ送信または受信のためのWLANネットワークにおいて、データフレームを共有することができ、さらに、WLANにおけるネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングすることができ、それにより、IoT通信過程における衝突のリスクを低減する。
WLANネットワークアーキテクチャの概略図である。
802.11ax物理層データフレームのパケット構造である。
周波数領域における802.11axデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースの区分の概略図である。
本願発明の実施形態に係るデータフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のIoT通信方法の実装フローチャートである。
本願発明の実施形態に係るダウンリンクデータフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るIoTデータを伝送するためのサブキャリアの模式図である。
本願発明の実施形態に係るOFDM方式でデータフィールドを生成するための方法である。
本願発明の実施形態に係るOFDM方式でIoT端末がダウンリンクデータを取得する過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るシングルキャリア方式でデータフィールドを生成するための方法である。
本願発明の実施形態に係るシングルキャリア方式でIoT端末がダウンリンクデータを取得する過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るダウンリンクIoTフレームの時分割多重の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のIoT通信方法の実装フローチャートである。
本願発明の実施形態に係る第3のIoT通信方法の実装フローチャートである。
本願発明の実施形態に係るアップリンクデータフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るアップリンクデータフレームの他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るアップリンクデータ伝送のための物理層フレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るアップリンクデータ伝送のための物理層フレームの他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るOFDM方式でアップリンクIoTフレームが送信される過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るシングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームが送信される過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係る同じ長さのアップリンクシングルキャリアシンボルおよび802.11ax OFDMシンボルの模式図である。
本願発明の実施形態に係るアップリンクIoTフレームの時分割多重の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第4のIoT通信方法の実装フローチャートである。
本願発明の実施形態に係るネットワーク側装置がアップリンクデータフレームを受信する過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るネットワーク側装置がアップリンクデータを受信する過程の模式図である。
本願発明の実施形態に係るOFDMベースIoTフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係るシングルキャリアベースのIoTフレームの模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のネットワーク側装置の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のネットワーク側装置の他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のIoT端末の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第1のIoT端末の他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のIoT端末の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のIoT端末の他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のネットワーク側装置の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る第2のネットワーク側装置の他の模式的構造図である。
本願発明の実施形態に係る通信システムの模式的組成図である。
以下では、本願発明の実施形態の添付図面を参照して、本願発明の実施形態における技術的解決手段を明確に説明する。
本願発明の実施形態において提供されているIoT通信方法は、図1に示されている無線ローカルアクセスネットワーク(Wireless local Access Network、WLAN)のネットワークアーキテクチャに適用されてよい。図1の、アクセスポイント(Access Point、AP)などのWLANネットワーク装置は、複数のステーション(Station、STA)などのWLAN装置との双方向通信を担う。すなわち、APは、ダウンリンクデータをSTAへ送信し得る。図1に示されているように、APは、ダウンリンクデータを、STA1およびSTA2へ送信し得る。APはまた、STAからアップリンクデータを受信し得る。図1に示されているように、APは、STA3からアップリンクデータを受信し得る。
WLANは、IEEE802.11標準規格組織により提案された802.11a、802.11n、802.11ac、および802.11ax標準規格をサポートする。容易に説明するために、以下では、WLANによりサポートされる802.11ax標準規格を例として用いて、本願発明の実施形態を説明する。本願発明の実施形態に関する802.11axはWLANであることが、留意されるべきである。802.11axは、直交周波数分割多重化(FDM)技術をサポートする。OFDMAにおいて、帯域幅チャネルは、周波数領域において複数の直交サブキャリアに分割され、異なるサブキャリアは、異なるユーザに割り当てられ、これにより、マルチユーザ直交多重伝送を実現する。
本願発明の実施形態において、IoT端末およびSTAは、周波数領域において、802.11ax物理層データフレームに対応するサブキャリアリソースに対して、周波数分割多重化を実行することができ、これにより、802.11axにおいてIoTをサポートする。
図2は、802.11ax物理層データフレームのパケット構造を示す。図2に示されているように、802.11ax物理層データフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。802.11ax物理層データフレームの最初の部分は、レガシープリアンブルであり、最後の部分は、データフィールドであり、802.11axプロトコル固有のプリアンブル、すなわち、HEWプリアンブルは、レガシープリアンブルとデータフィールドとの間に位置する。レガシープリアンブルは、レガシショートトレーニングフィールド(Legacy Short Training field、L−STF)と、レガシロングトレーニングフィールド(Legacy Long Training field、L−LTF)と、レガシ信号フィールド(Legacy Signal field、略してL−SIG)とを含む。HEWフィールドは、繰り返しレガシ信号フィールド(Repeated Legacy Signal field、RL−SIG)、高効率信号Aフィールド(High Efficiency Signal−A field、HE−SIG−A)、高効率信号Bフィールド(High Efficiency Signal−B field、HE−SIG−B)、高効率ショートトレーニングフィールド(High Efficiency Short Training field、HE−STF)、高効率ロングトレーニングフィールド(High Efficiency Long Training field、HE−LTF)、および同様のものを含む。データフィールドは、データ伝送のために用いられる。L−SIG、RL−SIG、HE−SIG−A、HE−SIG−B、および同様のものは、異なる種類の物理層シグナリングを伝送するために別々に用いられる。L−STF、L−LTF、HE−STF、HE−LTF、および同様のものは主に、タイミング同期、周波数同期、自動利得制御、チャネル推定、および同様のもののために用いられる。
周波数領域において802.11ax物理層データフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニット(Resource Unit、RU)に分割される。20MHzのチャネルの例において、20MHzのチャネルは、周波数領域において256個のサブキャリアリソースに対応している。図3に示されているように、256個のサブキャリアリソースはそれぞれ、−128、−127、...、126、および127と番号付けられる。中間位置におけるサブキャリア、すなわち、サブキャリア−1、サブキャリア0、およびサブキャリア1は、直流サブキャリアと称される。該3つのサブキャリアがトランシーバシステムにおいて直流オフセットに影響されやすいので、該3つのサブキャリアは、データ伝送のために使用されない。2つのエッジ位置におけるサブキャリア、すなわち、−128〜−123と番号付けられた左側の6個のサブキャリアと、123〜127と番号付けられた右側の5つのサブキャリアとは、ガードサブキャリアと称される。ガードサブキャリアは、伝送信号の帯域外漏洩を低減するために用いられ、これにより、隣接チャネルの干渉を回避する。従って、ガードサブキャリアも、データ伝送のために使用されない。言い換えれば、20MHzのチャネルにおいてデータ伝送のために利用可能なサブキャリアは、−122〜−2と番号付けられたサブキャリアと、2〜122と番号付けられたサブキャリアとを含む、合計で242個のサブキャリアである。該242個の、データ伝送のために利用可能なサブキャリアはさらに、異なる数量のサブキャリアを含むRU、例えば、26個、52個、106個、および242個のサブキャリアを含むRUに分割される。従って、図3に示されているように、20MHzのチャネルは最大で、それぞれが26個のサブキャリアを含む9つのRU、それぞれが52個のサブキャリアを含む4つのRU、それぞれが106個のサブキャリアを含む2つのRU、または242個のサブキャリアを含む1つのRUを含んでよい。同様に、40MHzのチャネルは最大で、それぞれが26個のサブキャリアを含む18個のRU、それぞれが52個のサブキャリアを含む8個のRU、それぞれが106個のサブキャリアを含む4つのRU、それぞれが242個のサブキャリアを含む2つのRU、または484個のサブキャリアを含む1つのRUを含んでよい。80MHzのチャネルは最大で、それぞれが26個のサブキャリアを含む37個のRU、それぞれが52個のサブキャリアを含む16個のRU、それぞれが106個のサブキャリアを含む8個のRU、それぞれが242個のサブキャリアを含む4つのRU、それぞれが484個のサブキャリアを含む2つのRU、または996個のサブキャリアを含む1つのRUを含んでよい。
本願発明の実施形態において、IoT端末およびSTAは、周波数領域において802.11ax物理層データフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースに対して周波数分割多重化を実行する。本願発明の実施形態において、周波数領域において802.11ax物理層データフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、IoT−RUと非IoT−RUとを含む。IoT−RUは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられる。非IoT−RUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられる。
さらに、本願発明の実施形態において、802.11ax物理層データフレームに含まれるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、IoT通信において周波数分割多重化のために使用されない。すなわち、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは依然として、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。
図4は、本願発明の実施形態に係る、データ伝送のためのデータフレームの模式的構造図を示し、ここで、IoT端末およびSTAは、周波数領域において802.11ax物理層データフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースに対して多重化を実行し、これにより、データ伝送を実行する。図4において、IoT−RUは、APとIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられ、非IoT−RUは、APとSTAとの間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明の実施形態において、図4のデータフレームの構造は、IoT通信のために用いられ、これにより、802.11axにおいてIoT端末とネットワーク側装置との間の通信を実行する。すなわち、ネットワーク側装置は、IoT通信に対してスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT端末の間の衝突と、IoT端末とWLAN装置との間の衝突とを回避する。
本願発明の実施形態において、以下では、802.11axにおいてIoT端末とネットワーク側装置との間の通信をどのように実現するかを具体的に説明する。
図5は、本願発明の実施形態に係る第1のIoT通信方法の実装フローチャートである。図5の方法は、ネットワーク側装置により実行され、ネットワーク側装置は、例えば、APであってよい。このことは、本願発明のこの実施形態に限定されない。図5に示されているように、本願発明のこの実施形態において提供されている第1のIoT通信方法の実装フローチャートは、以下の段階を含む。
S101:ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定する段階である。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置が、802.11axをサポートするSTAを、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置として決定する従来技術と異なり、本願発明のこの実施形態おけるネットワーク側装置はさらに、IoT端末を、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置として決定し得る。すなわち、ネットワーク側装置により決定されたダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置は、802.11axをサポートするSTA、またはIoT端末であってよい。言い換えれば、本願発明のこの実施形態における、ダウンリンクデータ伝送を実行する、決定された端末装置は、802.11axをサポートするSTAおよびIoT端末を含んでよく、または、IoT端末のみを含んでよい。
本願発明のこの実施形態におけるダウンリンクデータ伝送は、ネットワーク側装置がダウンリンクデータを送信し、端末装置がダウンリンクデータを受信する通信プロセスであってよいことが留意されるべきである。
S102:ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータフレームを送信する段階である。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定した後に、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータフレームを送信してよい。
図6は、本願発明のこの実施形態に関するダウンリンクデータフレームの模式的構造図である。図6に示されているダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。図6に示されているレガシープリアンブルは、図2に示されているL−STF、L−LTF、およびL−SIGなどのフィールドを含み、図6に示されているHEWプリアンブルは、図2に示されているRL−SIG、HE−SIG−A、HE−SIG−B、HE−STF、およびHE−LTFなどのフィールドを含む。すなわち、本願発明のこの実施形態に関するダウンリンクデータフレームに含まれるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、802.11axにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルと同じ機能および同じ構造を有し、両方とも、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、図6に示されているダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは、図2に示されている802.11axデータフレーム構造のデータフィールドと異なる。本願発明のこの実施形態において、周波数領域において図6に示されているダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置により決定された端末装置がSTAを含む場合、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、IoTダウンリンクデータフレームを伝送するために用いられるRUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、容易に説明するために、IoTダウンリンクデータフレームを伝送するために用いられるRUは、第1のRUと称され、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられるRUは、第2のRUと称される。本願発明のこの実施形態において、第1のRUは、図4のIoT−RUと同等であり、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられる。第2のRUは、図4の非IoT−RUと同等であり、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータをSTAへ送信するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、図6に示されている第1のRUを用いることによって送信されたダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクIoTフレームは、データフィールドの第1のRUにおいて送信され、これにより、IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースすることができ、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期に関する情報、周波数同期、およびチャネル推定を取得する。すなわち、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明のこの実施形態において提供されているIoTダウンリンク通信方法によれば、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置がIoT端末を含むことを決定する。すなわち、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータをIoT端末へ送信してよく、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することができる。さらに、本願発明のこの実施形態における、ネットワーク側で送信されたダウンリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、802.11axにおけるプリアンブルと同じ構造を有し、これにより、STAは、本願発明のこの実施形態における、ネットワーク側で送信されたダウンリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルを受信することができ、ネットワーク側装置によりスケジューリングおよび調整されることができる。従って、STAは、チャネルのためにIoT端末と競合することなく、それにより、IoT端末と、STAなどのWLAN装置との間の衝突を回避する。IoT端末およびSTAは、本願発明のこの実施形態における、ネットワーク側で送信されたダウンリンクデータフレームにおいてデータフィールドに対して周波数分割多重化を実行し、これにより、STAおよびIoT端末は、WLANチャネルリソースを共有することができ、ダウンリンク伝送過程において互いに干渉しない。
本願発明のこの実施形態において、以下では、ネットワーク側装置が、第1のRUを用いることによってダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する実装過程を具体的に説明する。
実装方式1:ネットワーク側装置が、OFDM方式で、第1のRUを用いてダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。
IoT装置は、802.11axにおいて20MHzの高帯域幅のダウンリンク受信信号を直接受信することができない。代わりに、IoT装置は、受信チャネルのアナログフィルタを用いることによって、ダウンリンク受信信号における、第1のRUの帯域外の802.11ax信号をフィルタリングして除外する。すなわち、IoT装置は、第1のRUの帯域内のIoT信号のみを受信する。従って、本願発明のこの実施形態において、第1のRUの帯域外の802.11ax信号から第1のRUの帯域内のIoT信号への干渉を回避するために、第1のRUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアが、ガードサブキャリアとして用いられ、第1のRUの中間位置における指定された数量のサブキャリアは、直流サブキャリアとして用いられる。ガードサブキャリアおよび直流サブキャリアのどちらも、ダウンリンクIoTフレームのデータ伝送のために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、第1のRUに含まれるサブキャリアを用いることによって、IoT端末へ送信される。
例えば、26個のサブキャリアを含むRUが第1のRUとして用いられる場合、該26個のサブキャリアのうちの16個のみが、IoTデータ伝送のために用いられる。図7に示されているように、第1のRUの26個のサブキャリアは左から右へ順次に、−13、−12、...、11、および12と番号付けられ、サブキャリア−13、−12、−11、および−10と、サブキャリア10、11、および12は、ガードサブキャリアとして用いられ、サブキャリア−1、0、および1は、直流サブキャリアとして用いられる。同様に、52個のサブキャリアを含むRUがIoT−RUとして用いられる場合、52個のサブキャリアのうちの38個のみが、IoTデータ伝送のために用いられてよい。RUの52個のサブキャリアが左から右へ順次に、−26、−25、...、24、および25と番号付けられた場合、−26〜−21と番号付けられた6個のサブキャリアと、21〜25と番号付けられた5つのサブキャリアとは、IoTガードサブキャリアとして用いられ、サブキャリア−1、0、および1は、IoT直流サブキャリアとして用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは、図8に示されている方法を用いることによって生成され得る。図8において、ネットワーク側装置は、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータ、すなわち、図8において説明されているIoTダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、IoTダウンリンク変調シンボルを取得する。IoTダウンリンク変調シンボルが取得された後に、IoTダウンリンク変調シンボルは、第1のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされる。すなわち、データフィールドにおける、IoTダウンリンク変調シンボルの伝送位置が、第1のRUに含まれるサブキャリアの位置である。ネットワーク側装置は、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータ、すなわち、図8に示されている802.11axダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、WLANダウンリンク変調シンボルを取得する。WLANダウンリンク変調シンボルが取得された後に、WLANダウンリンク変調シンボルは、第2のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされ、すなわち、データフィールドにおけるWLANダウンリンク変調シンボルの伝送位置は、第2のRUに含まれるサブキャリアの位置である。ネットワーク側装置は、第1のRUに対応するサブキャリアと、第2のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して、逆高速フーリエ変換(FFT)を実行し、サイクリックプリフィクス(P)を付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する。
それに対応して、IoT端末は、受信チャネルを用いることによって、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含むダウンリンク受信信号から、IoTダウンリンク信号を取得してよい。本願発明のこの実施形態において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、第1のRUの帯域幅を超えない。IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fに設定され、ここで、fは、ダウンリンク受信信号のキャリア周波数であり、fは、第1のRUの中心周波数と、ゼロ周波数(例えば、図7の0と番号付けられたサブキャリアに対応する周波数)との間の周波数差である。本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号が、動作周波数がキャリア周波数として設定されたIoT端末の受信チャネルを通過した後に、第1のRUの帯域外のWLANダウンリンク信号がフィルタリングされて除外される。従って、IoT端末は、フィルタリング後に取得されたIoTダウンリンク信号を処理し得てネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得し得る。
図9は、本願発明の実施形態に係るOFDM方式でIoT端末がIoTダウンリンク信号を処理し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する過程の模式図である。図9において、IoT端末は、IoTダウンリンク信号の各OFDMシンボルからCPを除去し、かつ、アップサンプリングおよび対応するポイント数のFFTを実行して、第1のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する。例えば、256ポイントのFFT、512ポイントFFT、および1024ポイントのFFTはそれぞれ、20MHzのチャネル帯域幅、40MHzのチャネル帯域幅、および80MHzのチャネル帯域幅に対して実行され、第1のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する。IoT変調信号が取得された後に、IoT端末は、IoT変調信号に対して復調および復号を実行し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する。
実装方式2:ネットワーク側装置は、シングルキャリア(Single Carrier、SC)方式で、第1のRUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。
本願発明のこの実施形態において、第1のRUの帯域外の802.11ax信号から第1のRUの帯域内のIoT信号への干渉を回避するために、OFDM方式でのダウンリンクIoTフレーム伝送と同様に、第1のRUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いてよい。OFDM方式でのダウンリンクIoTフレーム伝送が受信機の直流オフセットに影響されやすい状況と異なり、受信機の直流オフセットの影響は、シングルキャリア方式では比較的軽減される。従って、直流サブキャリアを保留する必要がない。本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクIoTフレームは、ガードサブキャリア以外の、第1のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式でIoT端末へ送信されてよい。
例えば、26個のサブキャリアを含むRUが第1のRUとして用いられる場合、26個のサブキャリアのうちの20個が、シングルキャリア方式でダウンリンクIoTフレーム伝送のために用いられ、−13、−12、−11、10、11、および12と番号付けられた6個のサブキャリアは、ガードサブキャリアとして用いられる。52個のサブキャリアを含むRUが、第1のRUとして用いられる場合、52個のサブキャリアのうちの42個のみが、シングルキャリア方式でダウンリンクIoTフレーム伝送のために用いられ、−26〜−22および21〜25と番号付けられた10個のサブキャリアは、ガードサブキャリアとして用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは、図10に示されている方法を用いることによって生成されてよい。図10において、ネットワーク側装置は、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータ、すなわち、図10に示されている802.11axダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、WLANダウンリンク変調シンボルを取得する。WLANダウンリンク変調シンボルが取得された後に、WLANダウンリンク変調シンボルは、第2のRUに含まれるサブキャリアへマッピングされ、すなわち、データフィールドにおけるWLANダウンリンク変調シンボルの伝送位置は、第2のRUに含まれるサブキャリアの位置である。ネットワーク側装置は、第2のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対してIFFTを実行し、CPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する。ネットワーク側装置は、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータ、すなわち、図10に示されているIoTダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加して、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する。ネットワーク側装置は、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行し、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する。ネットワーク側装置は、IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行する。すなわち、図10に示されているように、IoTダウンリンクベースバンド信号は、ej2πfrtに乗算され、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得し、ここで、tは、時間変数であり、IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、第1のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。ネットワーク側装置は、IoTダウンリンク帯域通過信号とWLANダウンリンクベースバンド信号とを加算し、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する。
それに対応して、本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、受信チャネルを用いることによって、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含むダウンリンク受信信号からIoTダウンリンク信号を取得してよい。本願発明のこの実施形態において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、第1のRUの帯域幅を超えない。IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fに設定され、ここで、fは、ダウンリンク受信信号のキャリア周波数であり、fは、第1のRUの中心周波数とゼロ周波数(例えば、図7の0と番号付けられたサブキャリアに対応する周波数)との間の周波数差である。本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号が、動作周波数がキャリア周波数として設定されたIoT端末の受信チャネルを通過した後に、第1のRUの帯域外のWLANダウンリンク信号がフィルタリングされて除外される。従って、IoT端末は、フィルタリング後に取得されたIoTダウンリンク信号を処理し得てネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得し得る。
図11は、本願発明の実施形態に係るシングルキャリア方式でIoT端末がIoTダウンリンク信号を処理し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する過程の模式図である。図11において、IoT端末は、IoTダウンリンク信号の各シングルキャリアシンボルからCPを除去し、周波数領域等化を実行して、第1のRUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する。IoT端末は、IoT変調信号に対して復調および復号を実行し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置はデュアルモード方式の代わりに周波数領域処理方式で、IoT信号と802.11ax信号とを同時に受信および送信してよく、それにより、ネットワーク側装置により実行されるIoT通信の実装複雑性を低減する。
本願発明のこの実施形態において、シングルキャリア伝送において用いられるIoTダウンリンクシングルキャリア変調シンボルは、周波数シフトキーイング(SK)、差動位相シフトキーイング(PSK)、四位相シフトキーイング(PSK)、またはガウス型周波数シフトキーイング(FSK)、もしくは直角位相振幅変調(AM)のようなより上位の変調方式などの定包絡変調方式で変調されてよいことが留意されるべきである。典型的には、用いられる波形整形フィルタは、ガウス型フィルタ、平方根レイズドコサインフィルタ、または同様のものであってよい。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態の具体的な実装過程において、oTダウンリンクシングルキャリアシンボルが、CPに加えて、K個の変調シンボルを含む場合、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、第1のRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。本願発明のこの実施形態において、各IoTダウンリンクシングルキャリア変調シンボルの帯域幅(約1/T)は、用いられる第1のRUの帯域幅を超えない。 例えば、第1のRUが26個のサブキャリアを含むRUである場合、
である。
従って、K≦26であり、すなわち、各IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、CPに加えて、最大で26個の変調シンボルを含む。同様に、第1のRUが52個のサブキャリアを含むRUである場合、各IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、CPに加えて、最大で52個の変調シンボルを含む。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態の具体的な実装過程において、IoT端末が比較的小さい帯域幅をサポートするので、第1のRUは典型的には、26個または52個のサブキャリアを含むRUである。従って、本願発明のこの実施形態において、少なくとも1つのベーシックRUが、20MHz、40MHz、または80MHzのチャネルのそれぞれの第1のRUにおいて設定されてよく、IoT端末はまず、ベーシックRUを用いてネットワーク側装置と通信する。
具体的には、IoT端末はまず、ダウンリンクデータフレームのベーシックRUにおいてIoTダウンリンク信号を受信し、これにより、APなどのネットワーク側装置とアップリンクまたはダウンリンク通信を実行する。ネットワーク側装置は、ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信してよく、ここで、チャネル指示情報は、IoT端末が、ベーシックRUから、ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる。
一般的に、単一IoT端末により伝送されるデータの量は、比較的小さい。しかしながら、多数のIoT端末がIoTに配置されているので、1つのIoT−RU、すなわち、第1のRUは、複数のIoT端末との通信を同時にサポートする必要がある。従って、本願発明のこの実施形態において、IoTデータフィールドはさらに、時分割多重(DM)構造に分割されてよく、すなわち、IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含む。
本願発明のこの実施形態において、IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含み、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。例えば、図12に示されているように、IoTデータフィールドは、P個のサブフレームに均等に分割される。各サブフレームはさらに、Q個のタイムスロットに分割されてよく、または当然ながら、タイムスロットに分割されなくてよい。このように、異なるIoT端末は、IoTデータフィールドの異なるサブフレームまたは異なるタイムスロットを用いてよい。すなわち、IoT−RUが、時分割多重アクセス(Time Division Multiple Access、TDMA)方式で、ネットワーク側装置と複数のIoT端末との間の通信を実行するために用いられる。従って、IoT端末のデータ処理速度が低く、IoT端末が多数あって広範囲に分散されるIoT通信において、遠隔IoT端末をカバーすることができ、大量のIoT端末のマルチユーザ多重化をサポートすることができる。
時間領域においてOFDMA信号の最小単位がOFDMシンボルである。1倍(略して1x)、2倍(略して2x)、および4倍(略して4x)などの異なる時間の長さのOFDMシンボルが、802.11axに導入され、サイクリックプリフィクス(Cyclic Prefix、CP)は含まれない。1xシンボル長、2xシンボル長、および4xシンボル長はそれぞれ、3.2マイクロ秒、6.4マイクロ秒、および12.8マイクロ秒である。802.11axにおける1xおよび2xシンボル長は主に、プリアンブルのために用いられる。例えば、802.11a、802.11n、802.11ac、および他のリリースとの後方互換性を実行するために、レガシープリアンブル、RL−SIG、HE−SIG−A、およびHE−SIG−Bは、1xシンボル長のOFDMシンボルを用い、64ポイントのFFT処理が20MHzのチャネル帯域幅の場合に実行される。1xシンボル長のOFDMシンボルは、周波数領域において64個のサブキャリアに対応している。より長いOFDMシンボルは、より小さいCPオーバーヘッドに対応している。従って、効率性を向上するために、データフィールドは、4xシンボル長を用い、256ポイントのFFT処理が、20MHzのチャネル帯域幅の場合に実行される。4xシンボル長のOFDMシンボルは、周波数領域において256個のサブキャリアに対応している。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置がIoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号に対してジョイント送信および受信を実行することを助けるために、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドにおいて、IoTダウンリンク変調シンボルのOFDMシンボルの長さは、802.11axにおけるOFDMシンボルの長さと同じであり、すなわち、CP長さは同じであることが留意されるべきである。本願発明のこの実施形態において、IoTダウンリンクデータフレームがOFDM方式で伝送されたとき、IoTダウンリンク変調シンボルの長さは、802.11axにおけるOFDMシンボルの長さと同じである。言い換えれば、IoTダウンリンク変調シンボルと802.11axにおけるOFDMシンボルとの上部境界が揃い、すなわち、4xシンボル長である。
IoTダウンリンクデータフレームがシングルキャリア方式で伝送されたとき、IoTシングルキャリアシンボルは、802.11axデータフィールドのOFDMシンボルと揃わない場合があり、すなわち、IoTシングルキャリアシンボルの長さは、802.11axデータフィールドのOFDMシンボルの長さと異なる場合があり、IoTシングルキャリアシンボルのCP長さもOFDMシンボルのCP長さと異なる場合があることがさらに留意されるべきである。
本願発明のこの実施形態において提供されているIoT通信方法によれば、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置がIoT端末を含むことを決定し、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータフレームを送信する。ダウンリンクデータフレームにおいて、周波数分割多重化が、ダウンリンクIoTフレームを用いることによって、802.11axデータフレームのデータフィールドに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクが低減される。ダウンリンクデータフレームを伝送する過程において、STAは、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得する。IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得し、これにより、IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割を実行し、802.11axにおけるチャネルリソースを共有する過程において互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求を満す。
先述の実施形態において提供されているネットワーク側装置によりダウンリンクデータフレームを送信するための実装方法に基づき、本願発明の実施形態は、別のIoT通信方法を提供する。
図13は、本願発明の実施形態に係る第2のIoT通信方法の実装フローチャートである。図13に示されている方法手順は、IoT端末により実行される。図13に示されているように、IoT通信方法の実装過程は、以下の段階を含む。
S201:IoT端末がダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得する段階である。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含む。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含む。少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置により送信された周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、IoTダウンリンクデータフレームを伝送するために用いられるRUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、容易に説明するために、IoTダウンリンクデータフレームを伝送するために用いられるRUは、第1のRUと称され、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられるRUは、第2のRUと称される。本願発明のこの実施形態において、第1のRUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するためにネットワーク側装置により用いられ、第2のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータをSTAへ送信するためにネットワーク側装置により用いられる。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、第1のRUの帯域幅を超えない。IoT端末の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、ダウンリンク受信信号のキャリア周波数であり、fは、第1のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号に含まれるダウンリンクデータフレームの具体的な構造について、先述の実施形態の図6に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
S202:IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームを処理し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末がダウンリンクIoTフレームを処理し、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを取得する具体的な実装過程について、先述の実施形態の図9および図11に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるIoT通信方法によれば、IoT端末により受信されたIoTダウンリンク信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、周波数分割多重化は、802.11axデータフレームのダウンリンクデータフレームおよびデータフィールドにおけるダウンリンクIoTフレームに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置はIoT端末をスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクを低減する。ダウンリンクデータフレームを伝送する過程において、STAは、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得する。IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得し、これにより、IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割を実行し、802.11axにおけるチャネルリソースを共有する過程において、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
先述の本願発明の実施形態は主に、APなどのネットワーク側装置がダウンリンクデータを送信し、IoT端末がダウンリンクデータを受信する過程を説明している。本願発明の以下の実施形態では、IoT端末がアップリンクデータを送信し、APなどのネットワーク側装置が本願発明の実施形態において提供されるIoT通信方式でアップリンクデータを受信する過程を説明する。
図14は、本願発明の実施形態に係る第3のIoT通信方式の実装フローチャートである。図14に示されている方法手順は、IoT端末により実行され、IoT端末は、アップリンクデータを送信する。図14に示されているように、方法手順は、以下の段階を含む。
S301:IoT端末は、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信する。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末がアップリンクデータをAPなどのネットワーク側装置へ送信するとき、ネットワーク側装置は、アップリンク伝送スケジューリング要求を送る必要がある。アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、これにより、アップリンクデータ伝送を実行する。アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、アップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングされるIoT端末の識別子、アップリンクデータ伝送を実行するIoT端末に割り当てられたアップリンク伝送リソース、および符号化および変調方式などの情報を含んでよい。アップリンク伝送スケジューリング要求を受信することにより、アップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングされたIoT端末は、アップリンク伝送スケジューリング要求を受信するIoT端末がアップリンクデータを送信することをネットワーク側装置が可能にするかどうかを知り、リソース伝送およびアップリンクデータを伝送するために用いられる伝送形式などの情報を取得し、これにより、アップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングされたIoT端末は、情報に従って、アップリンクデータを送信する。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、送信されてよい。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられるRUは、第1のRUとも称されてよい。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求は、別個のダウンリンクトリガフレームであってよく、ダウンリンクトリガフレームは、図6に示されているダウンリンクデータフレームのフレーム構造を用いてよいことが留意されるべきである。ネットワーク側装置はさらに、ダウンリンクデータおよびダウンリンクトリガフレームを送信し、IoT端末に対してアップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングする。すなわち、アップリンク伝送スケジューリング要求の送信に加えて、第1のRUは、ダウンリンクデータをIoT端末へ送信するためにネットワーク側装置により用いられてよい。ダウンリンクデータに対応するIoT端末は、アップリンクデータ伝送を実行するようスケジューリングされたIoT端末であってよく、または、別のIoT端末であってよい。
S302:IoT端末は、アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクIoTフレームを送信する。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。oTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
具体的には、本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、第3のRUを含む。本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、第3のRUに位置する。言い換えれば、本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、第3のRUを用いることによって送信される。
従って、本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求はさらに、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームの位置情報を含み、位置情報は、アップリンクデータフレームのデータフィールドの開始時点と、アップリンクIoTフレームを送信するための第3のRUの識別子とを含む。このように、IoT端末は、アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクデータフレームのデータフィールドの開始時点で、第3のRUにおいてアップリンクIoTフレームを送信することができる。
本願発明のこの実施形態において提供されるアップリンクデータフレームの構造について、図15および図16を参考されたい。図15および図16において、第3のRUは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられるRUであり、IoT−RUとも称されてよい。非IoT−RUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のアップリンクデータを伝送するために用いられるRUである。
図15に示されているアップリンクデータフレームの構造において、IoT端末およびSTAは、データフレームのデータフィールドにおけるサブキャリアリソースに対して周波数分割多重化を実行する。アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。図15に示されているレガシープリアンブルは、図2に示されているL−STF、L−LTF、およびL−SIGなどのフィールドを含み、図15に示されているHEWプリアンブルは、図2に示されているRL−SIG、HE−SIG−A、HE−SIG−B、HE−STF、およびHE−LTFなどのフィールドを含む。すなわち、本願発明のこの実施形態におけるアップリンクデータフレームに含まれるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、802.11axにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルと同じ機能および同じ構造を有し、両方とも、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。
本願発明のこの実施形態における図15に示されているアップリンクデータフレームに含まれるデータフィールドは、図2に示されている802.11axデータフレーム構造のデータフィールドと異なる。本願発明のこの実施形態において、周波数領域において図15に示されているアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、第3のRUと非IoT−RUとを含む。第3のRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。非IoT−RUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のアップリンクデータをネットワーク側装置へ送信するためにSTAにより用いられる。
本願発明のこの実施形態において、第3のRUに位置するアップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含む。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明のこの実施形態において、第3のRUに位置するアップリンクIoTフレームに対して、ネットワーク側装置は、アップリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、IoT端末と実行されたタイミング同期、周波数同期、またはチャネル推定に関する情報を取得する。すなわち、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要があり、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がない。従って、本願発明において、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末を有効にサポートすることができ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
図16に示されているアップリンクデータフレームの構造において、データフィールドの全てのサブキャリアリソースは、アップリンクIoTフレームを伝送するために用いられる。図16に示されているように、データフィールドの全てのRUがアップリンクIoTフレームを伝送するために用いられるとき、アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルまたはHEWプリアンブルを含まなくてよく、データフィールドは、第3のRUを含む。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、アップリンクトリガー要求を受信し、すなわち、ダウンリンクデータフレームの構造を用いることによってダウンリンクデータフレームを送信した後に、IoT端末は、予め設定された間隔の後のアップリンクデータフレームを伝送し始める。予め設定された間隔は、ダウンリンクデータフレームをスケジューリングされたIoT端末により復調および復号するため、および、アップリンクデータフレームの伝送(例えば、アップリンクおよびダウンリンク伝送における無線周波数チャネルの変換)を準備するために必要とされる時間より長いはずである。
本願発明のこの実施形態において、図17は、図15に示されているアップリンクデータフレームを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信することに対応するアップリンクデータ伝送の物理層フレーム構造を示す。図18は、図16に示されているアップリンクデータフレームを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信することに対応するアップリンクデータ伝送の物理層フレーム構造を示す。
本願発明のこの実施形態において、以下では、IoT端末がアップリンクデータフレームにおける第3のRUを用いることによってアップリンクIoTフレームを送信する実装過程を具体的に説明する。
実装方式1:IoT端末は、OFDM方式で第3のRUを用いることによってアップリンクIoTフレームを送信する。
本願発明のこの実施形態において、第3のRUの帯域外の802.11ax信号から第3のRUの帯域内のIoT信号への干渉を回避するために、IoT端末は具体的に、以下の方式でアップリンクIoTフレームを送信する。A:第3のRUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアが、ガードサブキャリアとして用いられる。B:第3のRUの中間位置における指定された数量のサブキャリアが、直流サブキャリアとして用いられる。C:アップリンクIoTフレームは、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、第3のRUに含まれるサブキャリアにおいてネットワーク側装置へ送信される。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、第3のRUを用いることによって、かつ、図19に示されている方法を用いることによって、送信されてよい。図19において、IoT端末は、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータ、すなわち、図19に示されているIoTアップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTアップリンク変調シンボルを第3のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする。IoT端末は、第3のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対してIFFTおよびダウンサンプリングを実行し、CPを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得し、かつ、アップリンク伝送チャネルを用いることによって第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する。
本願発明のこの実施形態において、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を伝送するためのアップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、第3のRUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第3のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
実装方式2:IoT端末は、シングルキャリア方式で第3のRUを用いることによってアップリンクIoTフレームを送信する。
本願発明のこの実施形態において、第3のRUの帯域外の802.11ax信号から第3のRUの帯域内のIoT信号への干渉を回避するために、IoT端末は具体的に、以下の方式でアップリンクIoTフレームを送信する。A:IoT端末は、第3のRUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる。B:IoT端末は、ガードサブキャリア以外の、第3のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域においてシングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、シングルキャリア方式で、および図20に示されている方式で、アップリンクIoTフレームを送信してよい。図20において、IoT端末は、図20に示されているIoTアップリンクデータである、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する。IoT端末は、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行し、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する。IoT端末は、アップリンク伝送チャネルを用いることによって第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、第3のRUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第3のRUの中心周波数と、ゼロ周波数との間の周波数差である。
本願発明のこの実施形態において、APなどのネットワーク側装置がIoT信号および802.11ax信号に対してジョイント受信を実行することを助けるために、シングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームを送信する過程において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、802.11axにおけるOFDMシンボルの長さと同じである。すなわち、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。言い換えれば、図21に示されているように、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、802.11axにおけるOFDMシンボルとの上部境界が揃い、すなわち、4xシンボル長である。
本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームがOFDM方式で伝送されるとき、IoTアップリンク変調シンボルの長さは、802.11axにおけるOFDMシンボルの長さと同じであることが留意されるべきである。言い換えれば、IoTアップリンク変調シンボルと、802.11axにおけるOFDMシンボルとの上部境界が揃い、すなわち、4xシンボル長である。
本願発明のこの実施形態の図21において、IoT−RUは、IoT端末とネットワーク側装置との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる第3のRUであり、非IoT−RUは、STAとネットワーク側装置との間のアップリンクデータを伝送するために用いられるRUであることが留意されるべきである。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末により第3のRUを用いることによってアップリンクIoTフレームを送信する方式は、ネットワーク側装置によりダウンリンクIoTフレームを送信する方式に限定されないことがさらに留意されるべきである。例えば、ネットワーク側装置がOFDM方式でダウンリンクIoTフレームを送信する場合、IoT端末は、シングルキャリア方式でアップリンクIoTフレームを送信し得る。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含む、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、第3のRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT通信方法を実装する具体的な過程において、アップリンクIoTフレームは、少なくとも2つのIoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームを含み、各IoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。言い換えれば、アップリンクデータフレームにおけるアップリンクIoTフレームは、少なくとも1つのサブフレームを含む。各IoT端末は、少なくとも1つのサブフレームを用いて各IoT端末のアップリンクIoTサブフレームを送信し、各IoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。例えば、図22に示されているように、アップリンクIoTフレームはP個のサブフレームに均等に分割され、異なるIoT端末は、アップリンクIoTフレームの異なるサブフレームを用いてよい。すなわち、IoT−RUがTDMA方式で用いられ、ネットワーク側装置および複数のIoT端末との間の通信を実行する。従って、IoT通信において、IoT端末のデータ処理速度が低く、IoT端末は多数あり、広範囲に分散され、遠隔IoT端末をカバーすることができ、大量のIoT端末のマルチユーザ多重化をサポートすることができる。
本願発明のこの実施形態において、図22に示されているアップリンクIoTフレームのP個のサブフレームは、均等な分割によって取得される、または、アップリンクIoTフレームに含まれるサブフレームは、均等な分割によって取得されなくてよいことが留意されるべきである。このことは、具体的な実装方式に限定されない。
任意選択的に、定包絡変調方法が、最小のピーク対平均電力比(Peak to average Power Ratio、PAPR)を有するので、IoT端末は、低電圧の電力供給を実行することができ、伝送電力は、比較的小さく、アップリンクPAPRを可能な限り低減することができる。本願発明のこの実施形態において、定包絡変調方法は、IoT端末によりアップリンクIoTフレームを送信する過程において用いられてよい。例えば、GFSK変調が用いられる。
本願発明のこの実施形態は、定包絡変調方法に限定されないことが留意されるべきである。例えば、QAM変調方式が用いられてよい。QAM変調方式のPAPRは、定包絡変調のPAPRより僅かに大きいが、OFDM方式のPAPRよりはるかに小さく、従って、比較的高い伝送速度を実現することができる。
本願発明のこの実施形態に提供されているIoT通信方法によれば、 IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームの第3のRUに位置し、アップリンクデータフレームにおいて、IoT端末およびSTAは、802.11axデータフレームのデータフィールドに対して周波数分割多重化を実行し、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末をスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT通信における干渉リスクを低減する。アップリンクデータフレームを伝送する過程において、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要がある。IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割多重化を実行し、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
IoT端末がアップリンクデータを送信する先述の実施形態に基づき、本願発明の実施形態はさらに、IoT通信方法を提供する。図23は、本願発明の実施形態に係る第4のIoT通信方法の実装フローチャートである。図23の方法は、ネットワーク側装置により実行される。図23に示されているように、方法は、以下の段階を含む。
S401:ネットワーク側装置は、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対してアップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、これにより、アップリンクデータ伝送を実行する。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、送信されてよい。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられるRUは、第1のRUとも称されてよい。
S402:ネットワーク側装置は、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクIoTフレームを取得する。
アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。容易に説明するために、本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUは、第3のRUと称され、またはもちろん、IoT−RUと称されてよい。
アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
具体的には、ネットワーク側装置は、図24に示されている方式で、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクデータフレームを受信してよい。図24において、ネットワーク側装置は、アップリンク受信信号を取得する。アップリンク受信信号は、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを含み、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームの第3のRUに位置する。ネットワーク側装置は、アップリンク受信信号からCPを除去し、FFTを実行し、周波数領域受信信号を取得する。ネットワーク側装置は、周波数領域受信信号から、第3のRUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する。ネットワーク側装置は、IoT周波数領域信号に対して、周波数領域等化と、IFFTと、復調および復号とを実行し、IoTフレームを用いることによって送信された、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを取得する。
本願発明のこの実施形態において提供されるIoT通信方法によれば、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、アップリンクスケジューリング要求をIoT端末へ送信し、周波数分割多重化は、ダウンリンクデータフレームにおけるダウンリンクIoTフレーム、および802.11axデータフレームのデータフィールドに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することがででき、それにより、IoT伝送における干渉リスクを低減する。ネットワーク側装置は、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクデータフレームを受信する。アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、データフィールドは、IoT端末とネットワーク側装置との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる第3のRUを含む。従って、本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要がある。IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割多重化を実行し、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置は、ダウンリンクデータフレームを送信し、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、第1のRUおよび第2のRUを含む。第1のRUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。第2のRUは、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータをSTAへ送信するために用いられる。
STAは、ダウンリンクデータフレームを用いることによってレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、STAにより実行されるタイミング同期、周波数同期、チャネル推定、または同様のものに関する情報を取得し、データフィールドにおける第2のRUを用いることによってネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータを取得する。
IoT端末は、ダウンリンクデータフレームを用いることによってIoTプリアンブルをパースし、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期およびチャネル推定のフィールドを取得し、データフィールドにおける第1のRUを用いることによって、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータを取得する。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置はさらに、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信し、IoT端末に対してアップリンクデータを送信するようスケジューリングしてよい。本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置は、アップリンクデータフレームを用いることによってアップリンクデータを受信し、ここで、アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられる。周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、第3のRUを含み、第3のRUは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置は、シングルキャリア方式でアップリンクデータフレームを受信してよい。図25に示されているように、シングルキャリア方式でアップリンクデータフレームを受信する実装過程は、ネットワーク側装置が、周波数領域への変換のために、サンプリングによって取得されたアップリンクベースバンド受信信号に対して、CP除去およびFT処理を実行することであって、256ポイントのFFT、512ポイントFFT、および1024ポイントのFFTはそれぞれ、20MHzのチャネル帯域幅、40MHzのチャネル帯域幅、および80MHzのチャネル帯域幅に対して実行される、ことと、サブキャリアマッピング解除動作を実行し、かつ、非IoT−RUにおける信号に対して802.11axアップリンク信号受信処理を実行し、802.11axアップリンクデータを取得することと、IoT−RUにおける信号に対して周波数領域等化を実行し、次に、時間領域への変換のためにIFFTを実行し、最後に、復調および復号などのIoTアップリンク信号受信処理を実行し、IoTアップリンクデータを取得することとを含む。GFSKなどの変調方式が用いられる場合、周波数領域等化処理は、実行されなくてよいことが留意されるべきである。
典型的には、周波数領域等化後に取得されたIoT信号のサンプリング周波数が2.5MHzであるとき、IoT−RUは、26個のサブキャリアを含むRUであり、32ポイントのIFFTは、時間領域への変換のために実行されてよい。周波数領域等化後に取得されたIoT信号のサンプリング周波数が5MHzであるとき、IoT−RUは、52個のサブキャリアを含むRUであり、64ポイントIFFTは、時間領域への変換のために実行されてよい。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、アップリンクデータフレームおよびダウンリンクデータフレームに含まれるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルを送信または受信せず、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられることが留意されるべきである。すなわち、ダウンリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置により送信され、アップリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、STAにより送信される。IoT装置は、受信チャネルのアナログフィルタを用いることによってIoT−RUの帯域外信号をフィルタリングして除外し、IoT−RUの帯域内信号を受信する。従って、本願発明のこの実施形態において、ダウンリンクデータフレームのデータフィールドに含まれる第1のRU、およびアップリンクデータフレームのデータフィールドに含まれる第3のRUの両方は、ダウンリンクデータフレームにおけるレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルと無関係である独立フレーム構造を有する。本願発明のこの実施形態において、独立フレーム構造は、IoTフレームと称されてよい。
具体的には、本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームまたはアップリンクIoTフレーム物理層制御情報を含み、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられる。ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにIoT端末により用いられる同期シーケンス、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにIoT端末により用いられるトレーニングシーケンス、または同様のものを含む。アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンス、または同様のものを含む。言い換えれば、本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置は、アップリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、IoT端末とのタイミング同期、周波数同期、またはチャネル推定に関する情報を取得する。すなわち、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要があり、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がない。従って、本願発明において、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末を有効にサポートすることができ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
図26は、本願発明の実施形態に係るOFDMベースIoTフレームの実施形態である。IoT−STFは、IoTタイミング同期、自動利得制御、および同様のもののために用いられる。IoT−SIGは、IoT物理層シグナリングを伝送するために用いられる。IoT−LTFは、IoT−SIGを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために用いられる。IoT−LTF〜IoT−LTFは、多入力多出力伝送においてIoTデータフィールドを復調するために必要とされる多入力多出力(Multiple Input Multiple Output、MIMO)チャネル推定を取得するために用いられる。IoTデータフィールドは、IoTアップリンクデータまたはIoTダウンリンクデータを伝送するために用いられる。IoT−STFにより伝送される同期シーケンスの設計について、従来技術を参考されたい。詳細は本願発明のこの実施形態において説明されない。
本願発明のこの実施形態において、遠隔IoT装置をカバーするために、IoT−STFは、より長い同期シーケンスを用いる。例えば、IoT−STFの長さは、IoT OFDMシンボルの長さの2倍、すなわち、12.8×2=25.6マイクロ秒であってよい。IoT−LTFは、L−LTFの構造と同様の構造を用いてよい。図26に示されているように、ダブルガードインターバル(Double Guard Interval、DGI)は、IoT OFDMシンボルのCP長さの2倍である。2つのロングトレーニングシーケンス(Long Training Sequence、LTS)シンボルが連続して伝送され、各LTSシンボルの長さが12.8マイクロ秒である。あるいは、より長いシンボルが用いられ、すなわち、4倍のガードインターバル(4x Guard Interval、4GI)が用いられるか、IoT OFDMシンボルのCP長さの4倍がサイクリックプリフィクスとして用いられるか、または、DGIがサイクリックプリフィクスとして用いられる。IoT−LTF〜IoT−LTFは、HE−LTFの構造と同様の構造を用いてよい。遠隔IoT装置をカバーするために、IoT−LTF〜IoT−LTFのそれぞれのシンボルが、IoT−LTFの構造と同じ構造を用いる。すなわち、DGIまたは4GIは、サイクリックプリフィクスとして用いられ、2つまたは4つの同じトレーニングシンボルが連続して伝送される。信頼性のあるIoT SIG伝送を確実にするために、二位相シフトキーイング(Binary Phase Shift Keying、BPSK)と、1/2符号化速度のチャネル符号化とが実行されてよい。遠隔IoT装置をカバーするために、IoT SIGは、繰り返し伝送されてよく、すなわち、各IoT SIGのOFDMシンボルは、2回またはそれより多い回数で伝送される。
図27は、本願発明の実施形態に係るシングルキャリアベースのIoTフレームの実施形態である。IoT_syncが、同期シーケンスを伝送するために用いられ、IoTタイミング同期および自動利得制御のために用いられる。IoT_sigが、IoT物理層シグナリングを伝送するために用いられる。IoTデータフィールドが、IoTアップリンクデータまたはIoTダウンリンクデータを伝送するために用いられる。この実施形態において、GFSKまたはDPSK変調は、IoT_sigおよびIoTデータフィールドの両方に対して実行される。この種類の変調はコヒーレント復調に対するチャネル推定を要求しないので、IoTフレームのプリアンブルは、参照シンボルを送信するためのフィールドを伝送しない。従って、IoT信号の受信処理は、この実施形態において比較的単純であり、低コストおよび低消費電力という利点を有する。
本願発明の実施形態において提供される第1のIoT通信方法に基づき、本願発明の実施形態は、ネットワーク側装置100を提供する。図28に示されているように、ネットワーク側装置100は、決定ユニット101と送信ユニット102とを含む。
決定ユニット101は、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定するよう構成され、ここで、端末装置は、IoT端末を含む。
送信ユニット102は、ダウンリンクデータフレームを送信するよう構成される。
ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。
周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、少なくとも1つのRUを含む。RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ここえd、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置100とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
実装方式において、端末装置はさらに、ステーションSTAを含む。
周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースはさらに、RUと異なる少なくとも1つの他のRUを含む。
少なくとも1つの他のRUは、ネットワーク側装置100とSTAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
送信ユニット102は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
さらに、送信ユニット102は具体的に、以下の方式で、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドを生成する。ネットワーク側装置100とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つのRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、ネットワーク側装置100とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、および、少なくとも1つのRUに対応するサブキャリアと、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する方式である。
具体的には、送信ユニット102はさらに、以下の方式で、RUを用いることによって、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信してよい。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域においてシングルキャリア方式でダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信する方式である。
さらに、送信ユニット102は具体的に、以下の方式で、ダウンリンクデータフレームに含まれるデータフィールドを生成してよい。ネットワーク側装置100とSTAとの間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、WLANダウンリンク変調シンボルを少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する方式、ネットワーク側装置100とIoT端末との間のダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加して、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する方式、IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行して、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得する方式であって、IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、ゼロ周波数と、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUの中心周波数との間の周波数差である、方式、および、IoTダウンリンク帯域通過信号とWLANダウンリンクベースバンド信号とを加算して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する方式である。
本願発明のこの実施形態において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルと、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルの長さは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである。
本願発明の別の実装方式において、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUは、少なくとも1つのベーシックRUを含む。
送信ユニット102はさらに、ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信するよう構成される。
チャネル指示情報は、IoT端末が、ベーシックRUから、ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含むことが留意されるべきである。ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、IoT端末により用いられるトレーニングシーケンスである。
IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含むことがさらに留意されるべきである。IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含む。各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。
本願発明の実施形態において提供される第1のIoT通信方法に基づき、本願発明のこの実施形態はさらに、ネットワーク側装置1000を提供する。図29に示されているように、ネットワーク側装置1000は、メモリ1001と、プロセッサ1002と、トランスミッタ1003とを含む。
メモリ1001は、プロセッサ1002により実行されるプログラムコードを格納するよう構成される。
プロセッサ1002は、メモリ1001に格納されているプログラムを呼び出して、IoT端末を含む、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定し、かつ、トランスミッタ1003を用いることによってダウンリンクデータフレームを送信するよう構成される。
ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。
周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、少なくとも1つのRUを含む。RUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末へ送信するために用いられ、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置100とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、プロセッサ1002はさらに、メモリ1001に格納されているプログラムを呼び出すよう構成され、これにより、本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置100の機能を実行し、かつ、本願発明の実施形態において提供される第1のIoT通信方法を実行する。プロセッサ1002により実装される具体的な機能について、本願発明の実施形態の第1のIoT通信方法およびネットワーク側装置100に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置100およびネットワーク側装置1000は、例えば、APであってよい。このことは、本願発明のこの実施形態に具体的に限定されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置100およびネットワーク側装置1000によれば、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置がIoT端末を含むと決定され、ネットワーク側装置100またはネットワーク側装置1000により送信されたダウンリンクデータフレームにおけるダウンリンクIoTフレームを用いることによって、802.11axデータフレームのデータフィールドに対して、周波数分割多重化が実行され、これにより、ネットワーク側装置100またはネットワーク側装置1000は、IoT端末に対して、スケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクを低減する。ダウンリンクデータフレームを伝送する過程において、STAは、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得する。IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得し、これにより、IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割を実行し、802.11axにおけるチャネルリソースを共有する過程において互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満される。
本願発明の実施形態において提供される第2のIoT通信方法に基づき、本願発明の実施形態は、IoT端末200を提供する。図30に示されているように、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末200は、取得ユニット201と処理ユニット202とを含む。
取得ユニット201は、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得するよう構成され、ここで、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含む。
ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
処理ユニット202は、取得ユニット201により取得されたダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末200の受信チャネルの帯域幅は、RUの帯域幅を超えない。IoT端末200の受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、ダウンリンクIoTフレームのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である。
本願発明のこの実施形態の実装方式において、処理ユニット202は具体的に、以下の方式で、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。ダウンリンクIoTフレームの各直交周波数分割多重化OFDMシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、アップサンプリングおよび高速フーリエ変換FFTを実行して、RUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する方式、および、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得する方式である。
本願発明のこの実施形態の別の実装方式において、処理ユニット202は具体的に、以下の方式で、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。ダウンリンクIoTフレームの各シングルキャリアシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、周波数領域等化を実行して、RUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する方式、および、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、ネットワーク側装置とIoT端末200との間のダウンリンクデータを取得する方式である。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含んでよいことが留意されるべきである。A.ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにIoT端末200により用いられる同期シーケンス、または、B.ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにIoT端末200により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明の実施形態において提供される第2のIoT通信方法およびIoT端末200に基づき、本願発明のこの実施形態はさらに、IoT端末2000を提供する。図31に示されているように、IoT端末2000は、メモリ2001と、プロセッサ2002と、センサ2003と、通信インターフェース2004とを含む。
メモリ2001は、プロセッサ2002により実行されるプログラムコードを格納するよう構成される。
プロセッサ2002は、通信インターフェース2004を用いることによって、メモリ2001に格納されているプログラムを呼び出して、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得するようセンサ2003を制御し、かつ、ダウンリンクIoTフレームを処理して、ネットワーク側装置とIoT端末2000との間のダウンリンクデータを取得するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含む。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドにお対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含む。少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、プロセッサ2002はさらに、メモリ2001に格納されているプログラムを呼び出すよう構成され、これにより、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末200の機能を実行し、本願発明の実施形態において提供される第2のIoT通信方法を実行する。プロセッサ2002により実行される具体的な機能について、本願発明の実施形態の第2のIoT通信方法およびIoT端末200に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末200およびIoT端末2000によれば、受信IoTダウンリンク信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、周波数分割多重化は、802.11axデータフレームのダウンリンクデータフレームおよびデータフィールドにおけるダウンリンクIoTフレームに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクが低減される。ダウンリンクデータフレームを伝送する過程において、STAは、レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得する。IoT端末は、ダウンリンクIoTフレームのプリアンブル部分をパースし、802.11axにおけるプリアンブル部分をパースする必要がなく、IoT端末により実行されるタイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定に関する情報を取得し、これにより、IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割を実行し、802.11axにおけるチャネルリソースを共有する過程において、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明の実施形態において提供される第3のIoT通信方法に基づき、本願発明の実施形態は、IoT端末300を提供する。図32に示されているように、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末300は、受信ユニット301と送信ユニット302とを含む。
受信ユニット301は、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信するよう構成され、ここで、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末300に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。
送信ユニット302は、受信ユニット301により受信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って、アップリンクIoTフレームを送信するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末300との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
具体的には、本願発明のこの実施形態において、送信ユニット302は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリアおよび直流サブキャリア以外の、RUに含まれるサブキャリアにおいてアップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
本願発明のこの実施形態において提供される実装方式では、送信ユニット302は具体的に、以下の方式で、RUを用いることによって、アップリンクIoTフレームを送信する。ネットワーク側装置とIoT端末300との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、IoTアップリンク変調シンボルをRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式、RUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTおよびダウンサンプリングを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、第2のRUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
本願発明の別の実装方式において、送信ユニット302は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームを送信する。RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式、および、ガードサブキャリア以外の、第2のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域においてシングルキャリア方式で、アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式である。
具体的には、送信ユニット302は具体的に、以下の方式で、アップリンクIoTフレームをシングルキャリア方式で送信する。ネットワーク側装置とIoT端末300との間のアップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式、および、アップリンク伝送チャネルを用いることによって第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、ここで、fは、RUが位置するアップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、RUの中心周波数とゼロ周波数との間の周波数差である、方式である。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さと同じである。
本願発明のこの実施形態において、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、ここで、Kは、RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの期間であり、Tは、STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルの長さである、ことが留意されるべきである。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含んでよいことがさらに留意されるべきである。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含んでよい。IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末300のアップリンクデータを含む。各IoT端末300のアップリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、各IoT端末300のアップリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、各IoT端末300のアップリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、該少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する。
任意選択的に、本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを用いることによって送信されてよい。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
本願発明の実施形態において提供される第3のIoT通信方法およびIoT端末300に基づき、本願発明のこの実施形態はさらに、IoT端末3000を提供する。図33に示されているように、IoT端末3000は、メモリ3001と、プロセッサ3002と、受信機3003と、トランスミッタ3004とを含む。
メモリ3001は、プロセッサ3002により実行されるプログラムコードを格納するよう構成される。
プロセッサ3002は、メモリ3001に格納されているプログラムを呼び出して、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信機3003を用いて受信し、かつ、アップリンク伝送スケジューリング要求に従ってトランスミッタ3004を用いてアップリンクIoTフレームを送信するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末3000に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、IoT端末3000により送信されたアップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む。IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置とIoT端末3000との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、プロセッサ3002はさらに、メモリ3001に格納されているプログラムを呼び出すよう構成され、これにより、本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末300の機能を実行し、本願発明の実施形態において提供される第3のIoT通信方法を実行する。プロセッサ3002により実装された具体的な機能について、本願発明の実施形態における第3のIoT通信方法およびIoT端末300に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるIoT端末300およびIoT端末3000によれば、送信されたアップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。本願発明のこの実施形態において、アップリンクデータフレームにおいて、IoT端末およびSTAは、802.11axデータフレームのデータフィールドに対して周波数分割多重化を実行し、これにより、ネットワーク側装置は、IoT端末に対して、スケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクが低減される。アップリンクデータフレームを伝送する過程において、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要がある。IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割多重化を実行し、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明の実施形態において提供される第4のIoT通信方法に基づき、本願発明の実施形態は、ネットワーク側装置400を提供する。図34に示されているように、本願発明のこの実施形態に提供されているネットワーク側装置400は、送信ユニット401と取得ユニット402とを含む。
送信ユニット401は、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信するよう構成され、ここで、アップリンク伝送スケジューリング要求は、IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる。
取得ユニット402は、IoT端末が送信ユニット401により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信したアップリンクIoTフレームを取得するよう構成される。
アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置400とIoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明のこの実施形態の実装方式において、取得ユニット402は具体的に、以下の方式で、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクIoTフレームを取得する。アップリンク受信信号を取得する方式であって、アップリンク受信信号は、IoT端末により送信されたアップリンクIoTフレームを含む、方式、アップリンク受信信号からサイクリックプリフィクスCPを除去し、高速フーリエ変換FFTを実行して、周波数領域受信信号を取得する方式、周波数領域受信信号から、RUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する方式、および、IoT周波数領域信号に対して周波数領域等化と、逆高速フーリエ変換IFFTと、復調および復号とを実行して、ネットワーク側装置とIoT端末との間のアップリンクデータを取得する方式である。
本願発明のこの実施形態において、送信ユニット401は具体的に、ダウンリンクデータフレームを用いることによってアップリンク伝送スケジューリング要求を送信する方式で、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域においてダウンリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
本願発明のこの実施形態において、IoTプリアンブルにより伝送された、アップリンクIoTフレームの物理層制御情報は、以下のシーケンスのうちの1つまたは任意の組み合わせを含んでよいことが留意されるべきである。アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するためにネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するためにネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンスである。
本願発明の実施形態において提供される第4のIoT通信方法およびネットワーク側装置400に基づき、本願発明のこの実施形態はさらに、ネットワーク側装置400を提供する。図35に示されているように、ネットワーク側装置4000は、メモリ4001と、プロセッサ4002と、トランシーバ4003とを含む。
メモリ4001は、プロセッサ4002により実行されるプログラムコードを格納するよう構成される。
プロセッサ4002は、メモリ4001において格納されているプログラムを呼び出して、トランシーバ4003を用いてアップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信し、かつ、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクIoTフレームを取得するよう構成される。
本願発明のこの実施形態において、アップリンク伝送スケジューリング要求は、ダウンリンクデータフレームを用いることによって送信されてよい。ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置とステーションSTAとの間の通信のために用いられ、周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む。
本願発明のこの実施形態において、アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域においてアップリンクデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのRUを含み、少なくとも1つのRUは、アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる。
本願発明のこの実施形態において、プロセッサ4002はさらに、メモリ4001に格納されているプログラムを呼び出すよう構成され、これにより、本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置400の機能を実行し、本願発明の実施形態において提供される第4のIoT通信方法を実行する。プロセッサ4002により実装された具体的な機能について、本願発明の実施形態における第4のIoT通信方法およびネットワーク側装置400に関連する説明を参照されたい。詳細はここでは再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供されるネットワーク側装置400およびネットワーク側装置4000によれば、アップリンクスケジューリング要求は、ダウンリンクデータフレームを用いることによってIoT端末へ送信され、周波数分割多重化は、802.11axデータフレームのダウンリンクデータフレームおよびデータフィールドにおいてダウンリンクIoTフレームに対して実行され、これにより、ネットワーク側装置400またはネットワーク側装置4000は、IoT端末に対してスケジューリングおよび調整することができ、それにより、IoT伝送における干渉リスクを低減する。ネットワーク側装置400またはネットワーク側装置4000は、IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信されたアップリンクデータフレームを受信する。アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、データフィールドは、IoT端末とネットワーク側装置との間のアップリンクデータを伝送するために用いられるRUを含む。従って、本願発明のこの実施形態において、IoT端末は、狭帯域アップリンクIoTフレームだけを送信する必要がある。IoT端末およびSTAは、802.11axにおけるチャネルリソースに対して周波数分割多重化を実行し、互いに干渉しない。先述の方式では、IoT端末は、20/40/80MHzの高帯域幅をサポートする必要がなく、制限された帯域幅を有する狭帯域IoT端末が有効にサポートされ、それにより、IoT装置の低複雑性、かつ低消費電力の要求が満たされる。
本願発明の実施形態はさらに、通信システム500を提供する。図36に示されているように、通信システム500は、ネットワーク側装置501と、STA502と、IoT端末503とを含む。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置501は、ダウンリンクデータフレームを送信し、ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルと、データフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置501とSTA502との間の通信のために用いられる。周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、第1のRUおよび第2のRUを含む。第1のRUは、ダウンリンクIoTフレームをIoT端末503へ送信するために用いられ、ここで、ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、IoTプリアンブルは、ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、IoTデータフィールドは、ネットワーク側装置501とIoT端末503との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる。第2のRUは、ネットワーク側装置501とSTA502との間のダウンリンクデータをSTA502へ送信するために用いられる。
STA502は、ダウンリンクデータフレームを用いることによってレガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルをパースし、STA502により実行されるタイミング同期、周波数同期、チャネル推定、または同様のものに関する情報を取得し、データフィールドにおける第2のRUを用いることによってネットワーク側装置501とSTA502との間のダウンリンクデータを取得する。
IoT端末503は、ダウンリンクデータフレームを用いることによってIoTプリアンブルをパースし、IoT端末503により実行されるタイミング同期、周波数同期およびチャネル推定のフィールドを取得し、ネットワーク側装置501により送信されたダウンリンクデータを、データフィールドにおける第1のRUを用いることによって取得する。
本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置501はさらに、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末503へ送信し、IoT端末503に対して、アップリンクデータを送信するようスケジューリングしてよい。本願発明のこの実施形態において、ネットワーク側装置501は、アップリンクデータフレームを用いることによってアップリンクデータを受信し、ここで、アップリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、HEWプリアンブルとデータフィールドとを含む。レガシープリアンブルおよびHEWプリアンブルは、ネットワーク側装置501とステーションSTA502との間の通信のために用いられる。周波数領域においてデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、第3のRUを含み、第3のRUは、ネットワーク側装置501とIoT端末503との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる。
本願発明の実施形態に関するメモリは、リードオンリメモリ(OM)もしくはランダムアクセスメモリ(AM)であってよく、または、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROM)、ディスク記憶媒体もしくは他のディスク記憶装置、もしくは、コマンドもしくはデータの構造形態における予期プログラムコードを保持もしくは格納するために用いられることができ、コンピュータによりアクセスされることができる任意の他の媒体であってよいことが留意されるべきである。しかしながら、メモリはそれらに限定されない。例えば、メモリは、先述のメモリの組み合わせであってよい。
本願発明の実施形態に関するプロセッサは、汎用中央処理装置であってよい。プロセッサは、様々なインターフェースおよび回線を用いて装置全体の全ての部分を接続し、メモリにおいて格納されている命令を動作させるまたは実行すること、およびメモリにおいて格納されているデータを呼び出すことによって、対応する装置の様々な機能を実行し、データを処理する。これにより、対応する装置に対して全体的監視を実行する。任意選択的に、プロセッサは、1つまたは複数の処理ユニットを含んでよい。好ましくは、プロセッサは、アプリケーションプロセッサおよびモデムプロセッサと集積されてよい。アプリケーションプロセッサは主に、オペレーティングシステム、ユーザインターフェース、アプリケーションプログラム、および同様のものを処理し、モデムプロセッサは主に、無線通信を処理する。モデムプロセッサは、プロセッに集積されなくてよいことが理解され得る。
本願発明のいくつかの実施形態において、プロセッサおよびメモリは、単一チップに実装されてよい。
本願発明のこの実施形態において提供される通信システム500に含まれるネットワーク側装置501は、先述の実施形態におけるネットワーク側装置100、ネットワーク側装置1000、ネットワーク側装置400、またはネットワーク側装置4000であってよく、対応する機能を実行することができる。詳細は本願発明のこの実施形態において再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供される通信システム500に含まれるIoT端末は、先述の実施形態におけるIoT端末200、IoT端末2000、IoT端末300、またはIoT端末3000であってよく、対応する機能を実行することができる。詳細は本願発明のこの実施形態において再び説明されない。
本願発明のこの実施形態において提供される通信システムによれば、周波数領域においてWLANデータフレームのデータフィールドに対応するサブキャリアリソースは、ネットワーク側装置とIoT端末との間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられるRUと、ネットワーク側装置とSTAとの間のダウンリンクデータまたはアップリンクデータを伝送するために用いられるRUとを含み、これにより、IoT端末およびSTAは、データ送信または受信のためのWLANネットワークにおいてデータフレームを共有することができ、さらに、WLANにおけるネットワーク側装置がIoT端末に対してスケジューリングすることができ、それにより、IoT通信過程における衝突のリスクが低減される。
明らかに、当業者は、本願発明の囲から逸脱することなく、本願発明に対して様々な変更例および変形例をなし得る。本願発明は、これらの変更例および変形例が以下の特許請求の範囲およびそれらの均等な技術により定義される保護範囲内に含まれるならば、これらを包含するものとして意図される。
当業者は、先述の実施形態方法のそれぞれにおける段階の全てまたは一部が、プロセッサを命令するプログラムにより実装され得ることを理解し得る。先述のプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体において格納されてよい。記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ、フラッシュメモリ、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ(英語表記:magnetic tape)、フロッピー(登録商標)ディスク(英語表記:floppy(登録商標) disk)、光ディスク(英語表記:optical disc)、またはそれらの任意の組み合わせなどの非一時的(英語表記:non−transitory)媒体であってよい。
本願発明は、本願発明の実施形態に係る方法および装置のフローチャートおよび/またはブロック図を参照して説明されている。コンピュータプログラム命令は、フローチャートおよびブロック図における各プロセスまたは各ブロックと、フローチャートおよびブロック図におけるプロセスおよびブロックの組み合わせとを実行するために用いられ得ることが理解されるべきである。これらのコンピュータプログラム命令は、機械を生成すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または任意の他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサのために提供されてよく、これにより、任意の他のプログラマブルデータ処理装置のコンピュータまたはプロセッサにより実行される命令は、フローチャートおよびブロック図の1つまたは複数のブロックにおける1つまたは複数のプロセスに指定の機能を実装するための装置を生成する。
先述の説明は、本願発明の例示的な実装方式に過ぎず、本願発明の保護範囲を限定することを意図しない。本願発明において開示される技術範囲内で当業者により容易に想到されるあらゆる変形または置換は、本願発明の保護範囲内に含まれるものとする。従って、本願発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

Claims (60)

  1. モノのインターネットIoT通信方法であって、
    ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定する段階であって、前記端末装置は、IoT端末を含む、段階と、
    前記ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータフレームを送信する段階とを備え、
    前記ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、
    周波数領域における前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、
    前記RUは、ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信するために用いられ、前記ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、前記IoTプリアンブルは、前記ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、前記IoTデータフィールドは、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、
    方法。
  2. 前記端末装置はさらに、ステーションSTAを含み、前記周波数領域において前記データフィールドに対応する前記サブキャリアリソースはさらに、前記RUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、
    前記少なくとも1つの他のRUは、前記ネットワーク側装置と前記STAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記ネットワーク側装置は具体的に、
    前記RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式と、
    前記RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式と、
    前記ガードサブキャリアおよび前記直流サブキャリア以外の、前記RUに含まれるサブキャリアを用いることによって、前記ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信する方式とで、
    前記RUを用いることによって、前記ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信する、
    請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記ダウンリンクデータフレームに含まれる前記データフィールドは具体的に、
    前記ネットワーク側装置により、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、前記IoTダウンリンク変調シンボルを前記少なくとも1つのRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式と、
    前記ネットワーク側装置により、前記ネットワーク側装置と前記STAとの間の前記ダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、前記WLANダウンリンク変調シンボルを前記少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式と、
    前記ネットワーク側装置により、前記少なくとも1つのRUに対応するサブキャリアと、前記少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して、逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する方式とで、
    生成される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記ネットワーク側装置は具体的に、
    前記RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式と、
    前記ガードサブキャリア以外の、前記RUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式で前記ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信する方式とで、
    前記RUを用いることによって、前記ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信する、請求項1または2に記載の方法。
  6. 前記ダウンリンクデータフレームに含まれる前記データフィールドは具体的に、
    前記ネットワーク側装置により、前記ネットワーク側装置と前記STAとの間の前記ダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、前記WLANダウンリンク変調シンボルを前記少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式と、
    前記ネットワーク側装置により、前記少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して、逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する方式と、
    前記ネットワーク側装置により、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加して、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式と、
    前記ネットワーク側装置により、前記IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する方式と、
    前記ネットワーク側装置により、前記IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行して、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得する方式であって、前記IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、ゼロ周波数と、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUの中心周波数との間の周波数差である、方式と、
    前記ネットワーク側装置により、前記IoTダウンリンク帯域通過信号と前記WLANダウンリンクベースバンド信号とを加算して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する方式とで、
    生成される、請求項5に記載の方法。
  7. 前記IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルと、前記WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、前記IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルの長さは、前記WLANダウンリンクベースバンド信号の前記OFDMシンボルの長さと同じである、請求項6に記載の方法。
  8. 前記IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、Kは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられる前記RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの前記期間であり、Tは、前記WLANダウンリンクベースバンド信号の前記OFDMシンボルの前記長さである、請求項6または7に記載の方法。
  9. ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられる前記RUは、少なくとも1つのベーシックRUを含み、前記方法はさらに、
    前記ネットワーク側装置が、前記ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信する段階であって、前記チャネル指示情報は、前記IoT端末が、前記ベーシックRUから、前記ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる、段階を備える、請求項1から8の何れか一項に記載の方法。
  10. 前記IoTプリアンブルにより伝送された、前記ダウンリンクIoTフレームの前記物理層制御情報は、
    前記ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、前記IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、
    前記ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、前記IoT端末により用いられるトレーニングシーケンス
    のうちの1つまたは任意の組み合わせを含む、請求項1から9の何れか一項に記載の方法。
  11. 前記IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含み、
    前記IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含み、
    各IoT端末のダウンリンクデータが、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、
    各IoT端末のダウンリンクデータが、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、
    各IoT端末のダウンリンクデータが、少なくとも1つのサブフレームと、前記少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する、
    請求項1から11の何れか一項に記載の方法。
  12. モノのインターネットIoT通信方法であって、
    IoT端末が、ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得する段階であって、前記ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、前記ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域において前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、前記少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、前記ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、前記IoTプリアンブルは、前記ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、前記IoTデータフィールドは、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、段階と、
    前記IoT端末が、前記ダウンリンクIoTフレームを処理して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得する段階と
    を備える方法。
  13. 前記IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、前記RUの帯域幅を超えず、
    前記IoT端末の前記受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、fは、前記ダウンリンクIoTフレームのキャリア周波数であり、fは、前記RUの中心周波数と、ゼロ周波数との間の周波数差である、請求項12に記載の方法。
  14. 前記IoT端末が、前記ダウンリンクIoTフレームを処理して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得する前記段階は、
    前記IoT端末が、前記ダウンリンクIoTフレームの各直交周波数分割多重化OFDMシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、アップサンプリングおよび高速フーリエ変換FFTを実行して、前記RUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する段階と、
    前記IoT端末が、前記IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得する段階とを含む、請求項12または13に記載の方法。
  15. 前記IoT端末が、前記ダウンリンクIoTフレームを処理して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得する前記段階は、
    前記IoT端末が、前記ダウンリンクIoTフレームの各シングルキャリアシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、周波数領域等化を実行して、前記RUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する段階と、
    前記IoT端末が、IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得する段階とを含む、請求項12または13に記載の方法。
  16. 前記IoTプリアンブルにより伝送された、前記ダウンリンクIoTフレームの前記物理層制御情報は、
    前記ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、前記IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、
    前記ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、前記IoT端末により用いられるトレーニングシーケンス
    のうちの1つまたは任意の組み合わせを含む、請求項12から15の何れか一項に記載の方法。
  17. モノのインターネットIoT通信方法であって、
    IoT端末が、ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信する段階であって、前記アップリンク伝送スケジューリング要求は、前記IoT端末に対してアップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられ、前記アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域において前記アップリンクデータフレームの前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、前記少なくとも1つのRUは、前記アップリンクIoTフレームを送信するために用いられる、段階と、
    前記IoT端末が、前記アップリンク伝送スケジューリング要求に従って、前記アップリンクIoTフレームを送信する段階であって、前記アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、前記IoTプリアンブルは、前記アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、前記IoTデータフィールドは、前記ネットワーク側装置と、前記IoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、段階と
    を備える方法。
  18. 前記IoT端末は具体的に、
    前記RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式と、
    前記RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式と、
    前記ガードサブキャリアおよび前記直流サブキャリア以外の、前記RUに含まれるサブキャリアにおいて、前記アップリンクIoTフレームを前記ネットワーク側装置へ送信する方式とで、
    前記アップリンクIoTフレームを送信する、請求項17に記載の方法。
  19. 前記IoT端末は具体的に、
    前記IoT端末が、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記アップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、前記IoTアップリンク変調シンボルを、前記RUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式と、
    前記IoT端末が、前記RUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTおよびダウンサンプリングを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式と、
    アップリンク伝送チャネルを用いることによって、前記第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、前記アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、前記RUが位置する前記アップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、前記第2のRUの中心周波数と、ゼロ周波数との間の周波数差である、方式とで、
    前記RUを用いることによって、前記アップリンクIoTフレームを送信する、請求項18に記載の方法。
  20. 前記IoT端末は具体的に、
    前記RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式と、
    前記ガードサブキャリア以外の、前記第2のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域においてシングルキャリア方式で前記アップリンクIoTフレームをネットワーク側装置へ送信する方式とで、
    前記アップリンクIoTフレームを送信する、請求項17に記載の方法。
  21. 前記IoT端末は具体的に、
    前記IoT端末が、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間で前記アップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式と、
    前記IoT端末が、前記IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式と、
    前記IoT端末が、アップリンク伝送チャネルを用いることによって、前記第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、前記アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、前記RUが位置する前記アップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、前記RUの中心周波数と、ゼロ周波数との間の周波数差である、方式とで、
    シングルキャリア方式で前記アップリンクIoTフレームを送信する、請求項20に記載の方法。
  22. 前記IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、前記STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、前記IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、前記STAにより送信された前記WLANアップリンクベースバンド信号の前記OFDMシンボルの長さと同じである、
    請求項21に記載の方法。
  23. 前記IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、Kは、前記RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの前記期間であり、Tは、前記STAにより送信された前記WLANアップリンクベースバンド信号の前記OFDMシンボルの前記長さである、
    請求項21または22に記載の方法。
  24. 前記IoTプリアンブルにより伝送された、前記アップリンクIoTフレームの前記物理層制御情報は、
    前記アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、前記ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、
    前記アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、前記ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンス
    のうちの1つまたは任意の組み合わせを含む、請求項17から23の何れか一項に記載の方法。
  25. 前記アップリンクIoTフレームは、少なくとも2つのIoT端末により送信されたアップリンクIoTサブフレームを含み、
    各IoT端末により送信された前記アップリンクIoTサブフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含む、請求項17から24の何れか一項に記載の方法。
  26. 前記アップリンク伝送スケジューリング要求は、前記ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを用いることによって送信され、
    前記ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、前記周波数領域において前記ダウンリンクデータフレームの前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、前記アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む、
    請求項17から25の何れか一項に記載の方法。
  27. モノのインターネットIoT通信方法であって、
    ネットワーク側装置が、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する段階であって、前記アップリンク伝送スケジューリング要求は、前記IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる、段階と、
    前記ネットワーク側装置が、IoT端末により前記アップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信された前記アップリンクIoTフレームを取得する段階とを備え、
    前記アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域において前記アップリンクデータフレームの前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、前記少なくとも1つのRUは、前記アップリンクIoTフレームを送信するために用いられ、
    前記アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、前記IoTプリアンブルは、前記アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、前記IoTデータフィールドは、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、
    方法。
  28. 前記ネットワーク側装置は具体的に、
    前記ネットワーク側装置が、アップリンク受信信号を取得する方式であって、前記アップリンク受信信号は、前記IoT端末により送信された前記アップリンクIoTフレームを含む、方式と、
    前記ネットワーク側装置が、前記アップリンク受信信号からサイクリックプリフィクスCPを除去し、高速フーリエ変換FFTを実行して、周波数領域受信信号を取得する方式と、
    前記ネットワーク側装置が、前記周波数領域受信信号から前記RUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する方式と、
    前記ネットワーク側装置が、前記IoT周波数領域信号に対して、周波数領域等化と、逆高速フーリエ変換IFFTと、復調および復号とを実行して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記アップリンクデータを取得する方式とで、
    前記IoT端末により前記アップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信された前記アップリンクIoTフレームを受信する、請求項27に記載の方法。
  29. ネットワーク側装置が、アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信する前記段階は、
    前記ネットワーク側装置が、ダウンリンクデータフレームを用いることによって、前記アップリンク伝送スケジューリング要求を送信する段階を含み、
    前記ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、前記周波数領域において前記ダウンリンクデータフレームの前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、前記アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む、請求項27または28に記載の方法。
  30. 前記IoTプリアンブルにより伝送された、前記アップリンクIoTフレームの前記物理層制御情報は、
    前記アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、前記ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、
    前記アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、前記ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンス
    のうちの1つまたは任意の組み合わせを含む、請求項27から29の何れか一項に記載の方法。
  31. ネットワーク側装置であって、
    ダウンリンクデータ伝送を実行する端末装置を決定するよう構成される決定ユニットであって、前記端末装置はIoT端末を含む、決定ユニットと、
    ダウンリンクデータフレームを送信するよう構成される送信ユニットとを備え、
    前記ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域において前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、
    前記RUは、ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信するために用いられ、前記ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、前記IoTプリアンブルは、前記ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、前記IoTデータフィールドは、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、
    ネットワーク側装置。
  32. 前記端末装置はさらに、ステーションSTAを備え、
    前記周波数領域において前記データフィールドに対応する前記サブキャリアリソースはさらに、前記RUと異なる少なくとも1つの他のRUを含み、
    前記少なくとも1つの他のRUは、前記ネットワーク側装置と前記STAとの間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、請求項31に記載のネットワーク側装置。
  33. 前記送信ユニットは具体的に、
    前記RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式と、
    前記RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式と、
    前記ガードサブキャリアおよび前記直流サブキャリア以外の、前記RUに含まれるサブキャリアを用いることによって、前記ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信する方式とで、
    前記RUを用いることによって、前記ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信する、請求項31または32に記載のネットワーク側装置。
  34. 前記送信ユニットは具体的に、
    前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータに対して符号化よび変調を実行して、IoTダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、前記IoTダウンリンク変調シンボルを前記少なくとも1つのRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式と、
    前記ネットワーク側装置と前記STAとの間の前記ダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、前記WLANダウンリンク変調シンボルを前記少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式と、
    前記少なくとも1つのRUに対応するサブキャリアと、前記少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアとを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を生成する方式とで、
    前記ダウンリンクデータフレームに含まれる前記データフィールドを生成する、請求項33に記載のネットワーク側装置。
  35. 前記送信ユニットは具体的に、
    前記RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式と、
    前記ガードサブキャリア以外の、前記RUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域においてシングルキャリア方式で前記ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信する方式とで、
    前記RUを用いることによって、前記ダウンリンクIoTフレームを前記IoT端末へ送信する、請求項31または32に記載のネットワーク側装置。
  36. 前記送信ユニットは具体的に、
    前記ネットワーク側装置と前記STAとの間の前記ダウンリンクデータを符号化および変調を実行して、無線ローカルエリアネットワークWLANダウンリンク変調シンボルを取得し、かつ、前記WLANダウンリンク変調シンボルを前記少なくとも1つの他のRUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式と、
    前記少なくとも1つの他のRUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTを実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、WLANダウンリンクベースバンド信号を生成する方式と、
    前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータに対して符号化および変調を実行し、CPを付加して、IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式と、
    前記IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、IoTダウンリンクベースバンド信号を取得する方式と、
    前記IoTダウンリンクベースバンド信号に対して周波数変換を実行して、IoTダウンリンク帯域通過信号を取得する方式であって、前記IoTダウンリンク帯域通過信号の中心周波数がfであり、fは、ゼロ周波数と、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUの中心周波数との間の周波数差である、方式と、
    前記IoTダウンリンク帯域通過信号と、前記WLANダウンリンクベースバンド信号を加算して、IoTおよびWLANのハイブリッド伝送のためのダウンリンクベースバンド信号を取得する方式とで、
    前記ダウンリンクデータフレームに含まれる前記データフィールドを生成する、請求項35に記載のネットワーク側装置。
  37. 前記IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルと、前記WLANダウンリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、前記IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルの長さは、前記WLANダウンリンクベースバンド信号の前記OFDMシンボルの長さと同じである、請求項36に記載のネットワーク側装置。
  38. 前記IoTダウンリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、
    Kは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられる前記RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの前記期間であり、Tは、前記WLANダウンリンクベースバンド信号の前記OFDMシンボルの前記長さである、請求項36または37に記載のネットワーク側装置。
  39. ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられる前記RUは、少なくとも1つのベーシックRUを含み、
    前記送信ユニットはさらに、前記ベーシックRUにおいてチャネル指示情報を送信するよう構成され、
    前記チャネル指示情報は、前記IoT端末が、前記ベーシックRUから、前記ベーシックRU以外の、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられるRUへハンドオーバされることを示すために用いられる、請求項31から38の何れか一項に記載のネットワーク側装置。
  40. 前記IoTプリアンブルにより伝送された、前記ダウンリンクIoTフレームの前記物理層制御情報は、
    前記ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、前記IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、
    前記ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、前記IoT端末により用いられるトレーニングシーケンス
    のうちの1つまたは任意の組み合わせを含む、請求項31から39の何れか一項に記載のネットワーク側装置。
  41. 前記IoTデータフィールドは、少なくとも1つのサブフレームを含み、前記IoTデータフィールドは、少なくとも2つのIoT端末のダウンリンクデータを含み、
    各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、または、
    各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットを占有する、または、
    各IoT端末のダウンリンクデータは、少なくとも1つのサブフレームと、前記少なくとも1つのサブフレームの少なくとも1つのタイムスロットとを占有する、
    請求項31から40の何れか一項に記載のネットワーク側装置。
  42. モノのインターネットIoT端末であって、
    ダウンリンク受信信号からダウンリンクIoTフレームを取得するよう構成される取得ユニットであって、前記ダウンリンク受信信号は、ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを含み、前記ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、周波数領域において前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、前記少なくとも1つのRUは、ダウンリンクIoTフレームを送信するために用いられ、前記ダウンリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、前記IoTプリアンブルは、前記ダウンリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、前記IoTデータフィールドは、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間のダウンリンクデータを伝送するために用いられる、取得ユニットと、
    前記取得ユニットにより取得された前記ダウンリンクIoTフレームを処理して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得するよう構成される処理ユニットと
    を備えるIoT端末。
  43. 前記IoT端末の受信チャネルの帯域幅は、前記RUの帯域幅を超えず、
    前記IoT端末の前記受信チャネルにより用いられるキャリア周波数がf+fであり、fは、前記ダウンリンクIoTフレームのキャリア周波数であり、fは、前記RUの中心周波数と、ゼロ周波数との間の周波数差である、請求項42に記載のIoT端末。
  44. 前記処理ユニットは具体的に、
    前記ダウンリンクIoTフレームの各直交周波数分割多重化OFDMシンボルから、サイクリックプリフィクスCPを除去し、アップサンプリングおよび高速フーリエ変換FFTを実行して、前記RUに含まれるサブキャリアへマッピングされたIoT変調信号を取得する方式と、
    前記IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間に前記ダウンリンクデータを取得する方式とで、
    前記ダウンリンクIoTフレームを処理して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得するよう構成される、請求項42または43に記載のIoT端末。
  45. 前記処理ユニットは具体的に、
    前記ダウンリンクIoTフレームの各シングルキャリアシンボルからサイクリックプリフィクスCPを除去し、周波数領域等化を実行して、前記RUに対応する周波数帯域へマッピングされたIoT変調信号を取得する方式と、
    前記IoT変調信号に対して復調および復号を実行して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得する方式とで、
    前記ダウンリンクIoTフレームを処理して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記ダウンリンクデータを取得するよう構成される、請求項42または43に記載のIoT端末。
  46. 前記IoTプリアンブルにより伝送された、前記ダウンリンクIoTフレームの前記物理層制御情報は、
    前記ダウンリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、前記IoT端末により用いられる同期シーケンス、または、
    前記ダウンリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、前記IoT端末により用いられるトレーニングシーケンス
    のうちの1つまたは任意の組み合わせを含む、請求項42から45の何れか一項に記載のIoT端末。
  47. モノのインターネットIoT端末であって、
    ネットワーク側装置により送信されたアップリンク伝送スケジューリング要求を受信するよう構成される受信ユニットであって、前記アップリンク伝送スケジューリング要求は、前記IoT端末に対してアップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる、受信ユニットと、
    前記受信ユニットにより受信されたアップリンク伝送スケジューリング要求に従って、前記アップリンクIoTフレームを送信するよう構成される送信ユニットとを備え、
    前記アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、前記IoTプリアンブルは、前記アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、前記IoTデータフィールドは、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、
    IoT端末。
  48. 前記送信ユニットは具体的に、
    前記RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式と、
    前記RUの中間位置における指定された数量のサブキャリアを直流サブキャリアとして用いる方式と、
    前記ガードサブキャリアおよび前記直流サブキャリア以外の、前記RUに含まれるサブキャリアにおいて前記アップリンクIoTフレームを前記ネットワーク側装置へ送信する方式とで、
    前記アップリンクIoTフレームを送信する、請求項47に記載のIoT端末。
  49. 前記送信ユニットは具体的に、
    前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記アップリンクデータに対して符号化および変調を実行して、IoTアップリンク変調シンボルを取得し、かつ、前記IoTアップリンク変調シンボルを前記RUに含まれるサブキャリアへマッピングする方式と、
    前記RUに対応するサブキャリアを含む周波数領域信号に対して逆高速フーリエ変換IFFTおよびダウンサンプリングを実行し、サイクリックプリフィクスを付加して、第1のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式と、
    アップリンク伝送チャネルを用いることによって、前記第1のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、前記アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、前記RUが位置する前記アップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、前記第2のRUの中心周波数と、ゼロ周波数との間の周波数差である、方式とで、
    前記RUを用いることによって、前記アップリンクIoTフレームを送信する、請求項48に記載のIoT端末。
  50. 前記送信ユニットは具体的に、
    前記RUの2つのエッジ位置における指定された数量のサブキャリアをガードサブキャリアとして用いる方式と、
    前記ガードサブキャリア以外の、前記第2のRUに含まれるサブキャリアに対応する周波数帯域において、シングルキャリア方式で前記アップリンクIoTフレームを前記ネットワーク側装置へ送信する方式とで、
    前記アップリンクIoTフレームを送信する、請求項47に記載のIoT端末。
  51. 前記送信ユニットは具体的に、
    前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記アップリンクデータに対して符号化および変調を実行し、サイクリックプリフィクスCPを付加して、IoTアップリンクシングルキャリアシンボルを生成する方式と、
    前記IoTアップリンクシングルキャリアシンボルに対して波形整形フィルタリングを実行して、第2のIoTアップリンクベースバンド信号を取得する方式と、
    アップリンク伝送チャネルを用いることによって、前記第2のIoTアップリンクベースバンド信号を送信する方式であって、前記アップリンク伝送チャネルのキャリア周波数がf+fであり、fは、前記RUが位置する前記アップリンクデータフレームを伝送するためのチャネルのキャリア周波数であり、fは、前記RUの中心周波数と、ゼロ周波数との間の周波数差である、方式とで、
    前記アップリンクIoTフレームをシングルキャリア方式で送信する、請求項50に記載のIoT端末。
  52. 前記IoTアップリンクシングルキャリアシンボルと、前記STAにより送信されたWLANアップリンクベースバンド信号のOFDMシンボルとは、同じ長さのCPを用い、前記IoTアップリンクシングルキャリアシンボルの長さは、前記STAにより送信された前記WLANアップリンクベースバンド信号の前記OFDMシンボルの長さと同じである、請求項51に記載のIoT端末。
  53. 前記IoTアップリンクシングルキャリアシンボルは、K個の変調シンボルを含み、各変調シンボルの期間がT=T/Kであり、
    Kは、前記RUに含まれるサブキャリアの数量を超えない正の整数であり、Tは、各変調シンボルの前記期間であり、Tは、前記STAにより送信された前記WLANアップリンクベースバンド信号の前記OFDMシンボルの前記長さである、
    請求項51または52に記載のIoT端末。
  54. 前記IoTプリアンブルにより伝送された、前記アップリンクIoTフレームの前記物理層制御情報は、
    前記アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、前記ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、
    前記アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、前記ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンス
    のうちの1つまたは任意の組み合わせを含む、請求項47から53の何れか一項に記載のIoT端末。
  55. 前記アップリンクIoTフレームは、少なくとも2つのIoT端末のアップリンクIoTサブフレームを含み、各IoT端末の前記アップリンクIoTサブフレームは、前記IoT端末により送信されたIoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、各IoT端末の前記アップリンクIoTサブフレームは、少なくとも1つのサブフレームを占有する、請求項47から54の何れか一項に記載のIoT端末。
  56. 前記アップリンク伝送スケジューリング要求は、前記ネットワーク側装置により送信されたダウンリンクデータフレームを用いることによって、送信され、
    前記ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、前記周波数領域において前記ダウンリンクデータフレームの前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、前記アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む、請求項47から55の何れか一項に記載のIoT端末。
  57. ネットワーク側装置であって、
    アップリンク伝送スケジューリング要求をIoT端末へ送信するよう構成される送信ユニットであって、前記アップリンク伝送スケジューリング要求は、前記IoT端末に対して、アップリンクIoTフレームを送信するようスケジューリングするために用いられる、送信ユニットと、
    前記IoT端末が前記送信ユニットにより送信された前記アップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信したアップリンクIoTフレームを取得するよう構成される取得ユニットであって、前記アップリンクIoTフレームは、アップリンクデータフレームのデータフィールドに位置し、周波数領域において前記アップリンクデータフレームの前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、少なくとも1つのリソースユニットRUを含み、前記少なくとも1つのRUは、前記アップリンクIoTフレームを送信するために用いられ、前記アップリンクIoTフレームは、IoTプリアンブルおよびIoTデータフィールドを含み、前記IoTプリアンブルは、前記アップリンクIoTフレームの物理層制御情報を伝送するために用いられ、前記IoTデータフィールドは、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間のアップリンクデータを伝送するために用いられる、取得ユニットと
    を備えるネットワーク側装置。
  58. 前記取得ユニットは具体的に、
    アップリンク受信信号を取得する方式であって、前記アップリンク受信信号は、前記IoT端末により送信された前記アップリンクIoTフレームを含む、方式と、
    前記アップリンク受信信号からサイクリックプリフィクスCPを除去し、高速フーリエ変換FFTを実行して、周波数領域受信信号を取得する方式と、
    前記周波数領域受信信号から前記RUに対応するサブキャリアにおける信号を取得して、IoT周波数領域信号を取得する方式と、
    前記IoT周波数領域信号に対して、周波数領域等化と、逆高速フーリエ変換IFFTと、復調および復号とを実行して、前記ネットワーク側装置と前記IoT端末との間の前記アップリンクデータを取得する方式とで、
    前記IoT端末によりアップリンク伝送スケジューリング要求に従って送信された前記アップリンクIoTフレームを取得する、請求項57に記載のネットワーク側装置。
  59. 前記送信ユニットは具体的に、
    ダウンリンクデータフレームを用いることによって前記アップリンク伝送スケジューリング要求を送信する方式であって、前記ダウンリンクデータフレームは、レガシープリアンブルと、高効率無線ローカルエリアネットワークHEWプリアンブルと、データフィールドとを含み、前記周波数領域において前記ダウンリンクデータフレームの前記データフィールドに対応するサブキャリアリソースが、前記アップリンク伝送スケジューリング要求を送信するために用いられる少なくとも1つのRUを含む、方式で、
    前記アップリンク伝送スケジューリング要求を前記IoT端末へ送信する、請求項57または58に記載のネットワーク側装置。
  60. 前記IoTプリアンブルにより伝送された、前記アップリンクIoTフレームの前記物理層制御情報は、
    前記アップリンクIoTフレームのタイミング同期および周波数同期を取得するために、前記ネットワーク側装置により用いられる同期シーケンス、または、
    前記アップリンクIoTフレームを復調するために必要とされるチャネル推定を取得するために、ネットワーク側装置により用いられるトレーニングシーケンス
    のうちの1つまたは任意の組み合わせを含む、請求項57から59の何れか一項に記載のネットワーク側装置。
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