JP2019080308A - イニシエータ装置、レスポンダ装置、およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
SU−MIMO動作を実行する前に、複数の空間ストリームの送信のための推奨されるTX/RXセクタの組合せ(例えば、最良のTX/RXセクタの組合せ)を決定するために、イニシエータ102およびレスポンダ104の複数のアレイアンテナにアナログビーム形成トレーニング(SU−MIMO BFトレーニング)が適用される。ここで、TX/RXがイニシエータ102から送信されレスポンダ104によって受信されることを示す場合、TX/RXセクタの組合せとは、イニシエータ102が送信しレスポンダ104が受信するイニシエータリンクのための、イニシエータ102のTXセクタの組み合わせおよびレスポンダ104のRXセクタの(最良の)組み合わせを指す。また、TX/RXがレスポンダ104から送信されイニシエータ102によって受信されることを示す場合、TX/RXセクタの組合せとは、レスポンダ104が送信しイニシエータ102が受信するレスポンダリンクのための、レスポンダ104のTXセクタの組み合わせおよびイニシエータ102のRXセクタの(最良の)組み合わせを指す。
図2は、SU−MIMO BFトレーニングのノンレシプロカルMIMOフェーズを示す。802.11ay SU−MIMO BFトレーニングのMIMOフェーズ(ノンレシプロカルMIMOフェーズ)は、SU−MIMO BFセットアップサブフェーズ、イニシエータSU−MIMO BFトレーニング(I−SMBT)サブフェーズ、レスポンダSMBT(R−SMBT)サブフェーズ、およびSU−MIMO BFフィードバックサブフェーズの4つのサブフェーズから構成される。
<STAの構成>
図3Aは、本開示に係るSTA800の概略構成図である。図3Bは、本開示に係るSTA800の詳細構成図である。STA800は、本開示に係るイニシエータ102またはレスポンダ104の一例である。STA800は、送信信号生成回路(生成回路)810と、トランシーバ820(送信回路および/または受信回路)と、受信信号処理回路(処理回路)830と、制御回路840と、を備える。例えば、送信信号生成回路810と、受信信号処理回路830と、制御回路840とは、MAC処理回路として実装されてもよい。
図4は、実施の形態1に係るMIMO BFセットアップフレームのアクションフィールドのフォーマットの一例を示す。図4に示すように、MIMO BFセットアップフレームは、アクションフィールドの一部として、順番4にMIMOセットアップ制御要素を備える。
言い換えれば、MIMO BFセットアップフレーム204内のMIMOセットアップ制御要素のSU/MUフィールドの値およびノンレシプロカル/レシプロカルSU−MIMOフェーズフィールドの値の両方が、ノンレシプロカルMIMOフェーズがSU−MIMO BFトレーニングに適用される場合、1に設定される。
さらに、リンクタイプフィールドの値は、MIMO BFセットアップフレーム204に含まれる構成情報がレスポンダリンクに関わる情報である場合、0に設定される。
イニシエータ102およびレスポンダ104の両方が、アンテナパターンレシプロシティを有する場合を考察する。ここで、アンテナパターンレシプロシティとは、MIMO送信に用いられるTXアンテナおよびRXアンテナの方向毎の特性が一致し、最良のTXセクタおよび最良のRXセクタが一致する性質をいう。この場合、イニシエータ102は、SU−MIMO BFトレーニングのためのレシプロカルMIMOフェーズを開始してもよい。
実施の形態1において、図2または図7に示されるMIMOフェーズを含むSU−MIMO BFトレーニングが完了した後、イニシエータ102およびレスポンダ104は、ハイブリッドBF動作のデジタルBF手順の実行に進むことができる。デジタルBF手順は、SU−MIMO BFトレーニングの結果として決定されたアンテナ構成に基づいてベースバンドビームフォーマの決定を可能にする。
図9は、実施の形態1に係るSU−MIMO BFトレーニング(図7)後、または図2に示すSU−MIMO BFトレーニング後の、SU−MIMOチャネルアクセスを示す。イニシエータ102およびレスポンダ104は、図2または図7に示されるSU−MIMO BFトレーニングを行った後、トレーニングで決定した推奨されるTXセクタの組合せを使用してSU−MIMOチャネルアクセスを行う。
実施の形態1によれば、MU−MIMO BFトレーニングは、PPDU(Physical Layer Protocol Data Unit:物理層プロトコルデータユニット)において送信されるストリーム間の相互干渉が最小限に抑えられるように、イニシエータ102がグループ内のレスポンダにEDMG MU PPDUを送信することを可能にするアンテナ構成をイニシエータ102およびグループ内の1つまたは複数のレスポンダ104が確立することを可能にする。MU−MIMO BFトレーニングは、連続するSISOフェーズおよびMIMOフェーズを備える。
図10は、実施の形態1に係るMU−MIMO BFトレーニングのダウンリンクMIMOフェーズを示す。ダウンリンクMIMOフェーズは、MU−MIMO BFセットアップサブフェーズ、MU−MIMO BFトレーニングサブフェーズ、MU−MIMO BFフィードバックサブフェーズおよびMU−MIMO BF選択サブフェーズの4つのサブフェーズを含む。
イニシエータ102がアンテナパターンレシプロシティを有する場合、イニシエータ102は、MU−MIMO BFトレーニングのアップリンクMIMOフェーズを開始する。
図12は、実施の形態1に係るMIMOセットアップ制御要素400の情報フィールドを設定するためのフローチャート1100を示す。フローチャート1100は、ステップ1102から開始する。ステップ1104で、イニシエータ102は、SU−MIMOまたはMU−MIMO BFトレーニングが意図されているかどうかを決定する。SU−MIMO BFトレーニングが意図されている場合(ステップ1104:Yes)、ステップ1110に進み、意図しない場合(ステップ1104:No)、ステップ1120に進む。
ステップ1116で、MIMOセットアップ制御要素400のノンレシプロカル/レシプロカルSU−MIMOフェーズフィールドは、ノンレシプロカルMIMOフェーズ(図2を参照)がSU−MIMO BFトレーニングに適用されることを示すために、1に設定され、次いで、フローチャート1100はステップ1130で終了する。
ステップ1114で、イニシエータ102は、レシプロカルMIMOフェーズがSU−MIMO BFトレーニングに適用されることが意図されているかどうかを決定する。レシプロカルMIMOフェーズがSU−MIMO BFトレーニングに適用されることが意図されている場合(ステップ1114:Yes)、MIMOセットアップ制御要素400のノンレシプロカル/レシプロカルSU−MIMOフェーズフィールドは、ステップ1118でレシプロカルMIMOフェーズ(図7を参照)がSU−MIMO BFトレーニングに適用されることを示すために0にされ、次いで、フローチャート1100はステップ1130で終了する。レシプロカルMIMOフェーズがSU−MIMO BFトレーニングに適用されることが意図されていない場合(ステップ1114:No)、ステップ1116に進む。
ステップ1124で、イニシエータ102は、アップリンクMIMOフェーズがMU−MIMO BFトレーニングに適用されることが意図されているかどうかを決定する。アップリンクMIMOフェーズがMU−MIMO BFトレーニングに適用されることが意図されている場合(ステップ1124:Yes)、ステップ1128に進み、意図されていない場合(ステップ1124:No)、ステップ1126に進む。
ステップ1128で、MIMOセットアップ制御要素400のDL/UL MU−MIMOフェーズフィールドは、アップリンクMIMOフェーズ(図11を参照)がMU−MIMO BFトレーニングに適用されることを示すために0にされ、次いで、ステップ1130で終了する。そうでない場合(ステップ1124:No)、フローチャート1100はステップ1126に進む。
上述の実施の形態1においては、図8に示されるデジタルBF手順において、イニシエータ102によって送信されるEDMG BRP−TXパケット712に応じてレスポンダ104によって送信されるMIMO BF フィードバックフレーム714に基づいて、レスポンダ104は、レスポンダ104が用いる適切なMCSを決定した。これに対して、変形例1においては、デジタルBF手順が使用され得ない場合であっても、レスポンダ104がSNRに基づいて適切なMCSを決定できるようにするために、レスポンダリンクに対するSNRのフィードバックを送信する機会を別途確保する。
上述の変形例1においては、イニシエータ102によって送信されるレスポンダリンクに対するSNRのフィードバックに基づいて、レスポンダ104は、レスポンダ104が用いる適切なMCSを決定する。これに代えて、変形例2においては、イニシエータ102が送信する送信電力を示す情報に基づいて、レスポンダ104は、レスポンダ104が用いる適切なMCSを決定する。
変形例3においては、イニシエータ102およびレスポンダ104の両方が、アンテナパターンレシプロシティを有する場合を考察する。変形例3においては、ノンレシプロカルMIMOフェーズにおいて送受信される図2に示されるフレームのうち、MIMO BFセットアップフレーム204と、I−SMBTと、MIMO BF フィードバック234とに対応するフレームまたはパケットの送受信が省略される。
実施の形態2において、MU−MIMO BFにおける、ダウンリンクMIMOフェーズ(図10を参照)をノンレシプロカルMIMOフェーズと呼ぶ。一方、アップリンクMIMOフェーズ(図11を参照)は、それがイニシエータ102のアンテナパターンレシプロシティを利用するため、レシプロカルMIMOフェーズと呼ぶ。
図19は、実施の形態2に係るMIMOセットアップ制御要素1300の情報フィールドを設定するためのフローチャート1400を示す。フローチャート1400は、ステップ1402から開始する。ステップ1404で、イニシエータ102は、SU−MIMOまたはMU−MIMO BFトレーニングが意図されているかどうかを決定する。SU−MIMO BFトレーニングが意図されている場合(ステップ1404:Yes)、ステップ1410に進み、意図されていない場合(ステップ1404:No)、ステップ1420に進む。
810 送信信号生成回路
812 メッセージ生成回路
820 トランシーバ
822 PHY処理回路
824 アンテナ
830 受信信号処理回路
832 メッセージ処理回路
840 制御回路
842 BF制御回路
Claims (18)
- SU(Single User)−MIMO(Multiple Input Multiple Output)動作をサポートするイニシエータ装置であって、
レシプロカルMIMOフェーズおよびノンレシプロカルMIMOフェーズのいずれがSU−MIMO BF(BeamForming)トレーニングに適用されるかを示す値を含む第1の信号を生成する生成回路と、
前記第1の信号をレスポンダ装置に送信する送信回路と、
を備える、イニシエータ装置。 - 前記イニシエータ装置および前記レスポンダ装置の両方がアンテナパターンレシプロシティを有する場合、前記第1の信号は、前記レシプロカルMIMOフェーズが前記SU−MIMO BFトレーニングに適用されることを示す値を含む、請求項1に記載のイニシエータ装置。
- 前記第1の信号は、MIMO BFセットアップフレームである、請求項1または2に記載のイニシエータ装置。
- 受信回路と制御回路とを備え、
前記レシプロカルMIMOフェーズが前記SU−MIMO BFトレーニングに適用される場合、
前記送信回路は、前記イニシエータ装置がMIMO送信に用いる送信セクタをトレーニングするための第1のBRP(Beam Refinement Protocol)信号を前記レスポンダ装置に送信し、
前記受信回路は、前記第1のBRP信号に対するフィードバック情報を含む第1のMIMO BFフィードバック信号を前記レスポンダ装置から受信し、
前記制御回路は、前記第1のBRP信号に対するフィードバック情報に基づいて、前記イニシエータ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せおよび受信セクタの組合せを決定する、請求項1から3のいずれか一項に記載のイニシエータ装置。 - 前記SU−MIMO BFトレーニングの後に行われるハイブリッドBF動作のデジタルBF手順において、
前記受信回路は、前記レスポンダ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せをトレーニングするための第2のBRP信号を前記レスポンダ装置から受信し、
前記送信回路は、前記第2のBRP信号に対するフィードバック情報を含む第2のMIMO BFフィードバック信号を前記レスポンダ装置に送信する、
請求項4に記載のイニシエータ装置。 - 前記受信回路は、前記第1のMIMO BFフィードバック信号に付加された、前記レスポンダ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せをトレーニングするためのTRN(Training)信号を前記レスポンダ装置から受信し、
前記送信回路は、前記TRN信号に対するフィードバック情報を含む第3のMIMO BFフィードバック信号を前記レスポンダ装置に送信する、
請求項4に記載のイニシエータ装置。 - 前記第1の信号は、前記送信セクタの組合せの送信電力を示す情報を含む、
請求項4に記載のイニシエータ装置。 - 受信回路と制御回路とを備え、
前記レシプロカルMIMOフェーズが前記SU−MIMO BFトレーニングに適用される場合、
前記受信回路は、前記レスポンダ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せをトレーニングするための第3のBRP信号を前記レスポンダ装置から受信し、
前記送信回路は、前記第3のBRP信号に対するフィードバック情報を含む第3のMIMO BFフィードバック信号を前記レスポンダ装置に送信し、
前記制御回路は、前記第3のBRP信号に基づいて、前記イニシエータ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せおよび受信セクタの組合せを決定する、請求項1から3のいずれか一項に記載のイニシエータ装置。 - 前記SU−MIMO BFトレーニングの後に行われるハイブリッドBF動作のデジタルBF手順において、
前記受信回路は、前記レスポンダ装置がレスポンダリンクのためのチャネルをサウンディングする第4のBRP信号を前記レスポンダ装置から受信し、
前記送信回路は、前記第4のBRP信号に対するフィードバック情報を含む第4のMIMO BFフィードバック信号を前記レスポンダ装置に送信する、
請求項8に記載のイニシエータ装置。 - SU(Single User)−MIMO(Multiple Input Multiple Output)動作をサポートするレスポンダ装置であって、
レシプロカルMIMOフェーズおよびノンレシプロカルMIMOフェーズのいずれがSU−MIMO BF(BeamForming)トレーニングに適用されるかを示す値を含む第1の信号をイニシエータ装置から受信する受信回路と、
前記値に基づいて、レシプロカルMIMOフェーズおよびノンレシプロカルMIMOフェーズのいずれがSU−MIMO BF(BeamForming)トレーニングに適用されるかを決定する処理回路と、
を備える、レスポンダ装置。 - 前記第1の信号は、MIMO BFセットアップ信号である、請求項10に記載のレスポンダ装置。
- 送信回路と制御回路とを備え、
レシプロカルMIMOフェーズがSU−MIMO BFトレーニングに適用されることを前記処理回路が決定した場合、
前記受信回路は、前記イニシエータ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せをトレーニングするための第1のBRP(Beam Refinement Protocol)信号を前記イニシエータ装置から受信し、
前記送信回路は、前記第1のBRP信号に対するフィードバック情報を含む第1のMIMO BFフィードバック信号を前記イニシエータ装置に送信し、
前記制御回路は、前記第1のBRP信号に基づいて、前記レスポンダ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せおよび受信セクタの組合せを決定する、請求項10または11に記載のレスポンダ装置。 - 前記SU−MIMO BFトレーニングの後に行われるハイブリッドBF動作のデジタルBF手順において、
前記送信回路は、前記レスポンダ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せをトレーニングするための第2のBRP信号を前記イニシエータ装置に送信し、
前記受信回路は、前記第2のBRP信号に対するフィードバック情報を含む第2のMIMO BFフィードバック信号を前記イニシエータ装置から受信し、
前記制御回路は、前記第2のBRP信号に対するフィードバック情報に基づいて、前記レスポンダ装置によるMIMO送信の変調および符号化方式を決定する、
請求項12に記載のレスポンダ装置。 - 前記送信回路は、前記第1のMIMO BFフィードバック信号に付加された、前記レスポンダ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せをトレーニングするためのTRN(Training)信号を前記イニシエータ装置に送信し、
前記受信回路は、前記TRN信号に対するフィードバック情報を含む第3のMIMO BFフィードバック信号を前記レスポンダ装置から受信し、
前記制御回路は、前記TRN信号に対するフィードバック情報に基づいて、前記レスポンダ装置によるMIMO送信の変調および符号化方式を決定する、
請求項12に記載のレスポンダ装置。 - 前記第1の信号は、前記送信セクタの組合せの送信電力を示す情報を含み、
前記制御回路は、前記送信電力を示す情報に基づいて、前記レスポンダ装置によるMIMO送信の変調および符号化方式を決定する、
請求項12に記載のレスポンダ装置。 - レシプロカルMIMOフェーズがSU−MIMO BFトレーニングに適用されることを前記処理回路が決定した場合、
送信回路は、前記レスポンダ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せをトレーニングするための第3のBRP信号を前記イニシエータ装置に送信し、
受信回路は、前記第3のBRP信号に対するフィードバック情報を含む第3のMIMO BFフィードバック信号を前記レスポンダ装置から受信し、
前記制御回路は、前記第3のBRP信号に対するフィードバック情報に基づいて、前記レスポンダ装置がMIMO送信に用いる送信セクタの組合せおよび受信セクタの組合せを決定する、請求項10または11に記載のレスポンダ装置。 - 前記SU−MIMO BFトレーニングの後に行われるハイブリッドBF動作のデジタルBF手順において、
前記送信回路は、前記レスポンダ装置がレスポンダリンクのためのチャネルをサウンディングする第4のBRP信号を前記イニシエータ装置に送信し、
前記受信回路は、前記第4のBRP信号に対するフィードバック情報を含む第4のMIMO BFフィードバック信号を前記イニシエータ装置から受信し、
前記制御回路は、前記第4のBRP信号に対するフィードバック情報に基づいて、前記レスポンダ装置によるMIMO送信の変調および符号化方式を決定する、請求項16に記載のレスポンダ装置。 - SU(Single User)−MIMO(Multiple Input Multiple Output)動作をサポートするイニシエータ装置およびレスポンダ装置を備え、
前記イニシエータ装置は、
レシプロカルMIMOフェーズおよびノンレシプロカルMIMOフェーズのいずれがSU−MIMO BF(BeamForming)トレーニングに適用されるかを示す値を含む第1の信号を生成する生成回路と、
前記第1の信号をレスポンダ装置に送信する送信回路と、
を備え、
前記レスポンダ装置は、
前記第1の信号をイニシエータ装置から受信する受信回路と、
前記値に基づいて、レシプロカルMIMOフェーズおよびノンレシプロカルMIMOフェーズのいずれがSU−MIMO BFトレーニングに適用されるかを決定する処理回路と、
を備える、システム。
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