次いで、さまざまな図を参照しながら、例示的な実施形態の詳細な説明が記述されることになる。この説明は、可能な実施態様の詳細な例を提供するが、それらの詳細は、例示的なものであること、および本出願の範囲をまったく限定しないことを意図されているという点に留意されたい。
図1Aは、例示的なワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)デバイスを示している。これらのデバイスのうちの1つまたは複数は、本明細書において記述されている特徴のうちの1つまたは複数を実施するために使用されることが可能である。このWLANは、アクセスポイント(AP)102、ステーション(STA)110、およびSTA112を含むことができるが、それらには限定されない。STA110および112は、AP102に関連付けられることが可能である。このWLANは、チャネルアクセス方式、たとえば、DSSS、OFDM、OFDMAなどを含むことができるIEEE802.11通信標準の1つまたは複数のプロトコルを実施するように構成されることが可能である。WLANは、たとえば、インフラストラクチャモード、アドホックモードなどのモードにおいて動作することができる。
インフラストラクチャモードにおいて動作するWLANは、1つまたは複数の関連付けられているSTAと通信する1つまたは複数のAPを含むことができる。AP、およびそのAPに関連付けられているSTAは、基本サービスセット(BSS)を含むことができる。たとえば、AP102、STA110、およびSTA112は、BSS122を含むことができる。拡張サービスセット(ESS)は、(1つまたは複数のBSSを伴う)1つまたは複数のAPと、それらのAPに関連付けられているSTAとを含むことができる。APは、配信システム(DS)116へのアクセスおよび/またはインターフェースを有することができ、配信システム(DS)116は、有線および/またはワイヤレスであることが可能であり、APへのおよび/またはAPからのトラフィックを搬送することができる。WLANの外部から生じるWLAN内のSTAへのトラフィックは、WLAN内のAPにおいて受信されることが可能であり、APは、そのトラフィックをWLAN内のSTAへ送信することができる。WLAN内のSTAから生じるWLANの外部の宛先への、たとえばサーバ118へのトラフィックは、WLAN内のAPへ送信されることが可能であり、APは、そのトラフィックを宛先へ送信すること、たとえば、DS116を介してネットワーク114へ送信してサーバ118へ送信されるようにすることが可能である。WLAN内のSTA間におけるトラフィックは、1つまたは複数のAPを通じて送信されることが可能である。たとえば、ソースSTA(たとえば、STA110)が、宛先STA(たとえば、STA112)に向けられているトラフィックを有する場合がある。STA110は、そのトラフィックをAP102へ送信することができ、AP102は、そのトラフィックをSTA112へ送信することができる。
WLANは、アドホックモードにおいて動作することができる。アドホックモードWLANは、独立基本サービスセット(IBSS)と呼ばれる場合がある。アドホックモードWLANにおいては、STA同士は、互いに直接に通信することができる(たとえば、STA110は、STA112と通信することを、そのような通信がAPを通じて回送されることなく行うことができる)。
IEEE802.11デバイス(たとえば、BSS内のIEEE802.11 AP)は、ビーコンフレームを使用して、WLANネットワークの存在を知らせることができる。AP102などのAPは、チャネル、たとえば、プライマリチャネルなどの固定されたチャネル上でビーコンを送信することができる。STAは、プライマリチャネルなどのチャネルを使用して、APとの接続を確立することができる。
STAおよび/またはAPは、搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式(CSMA/CA)チャネルアクセスメカニズムを使用することができる。CSMA/CAにおいては、STAおよび/またはAPが、プライマリチャネルを感知することができる。たとえば、STAが、送信するためのデータを有している場合には、そのSTAは、プライマリチャネルを感知することができる。プライマリチャネルがビジーであると検知された場合には、STAは、手を引くことができる。たとえば、WLANまたはその部分は、1つのSTAが、たとえば所与のBSS内で、所与の時点において送信を行うことができるように構成されることが可能である。チャネルアクセスは、RTSおよび/またはCTSシグナリングを含むことができる。たとえば、送信デバイスによって送信されることが可能な送信要求(RTS)フレームおよび、受信デバイスによって送信されることが可能な送信可(CTS)フレームのやり取りである。たとえば、APが、STAへ送信するためのデータを有している場合には、そのAPは、RTSフレームをSTAへ送信することができる。STAがデータを受信する用意が整っている場合には、そのSTAは、CTSフレームを用いて応答することができる。CTSフレームは、時間値を含むことができ、その時間値は、メディアにアクセスすることを控えるようその他のSTAに警告することができ、その間に、RTSを開始しているAPは、自分のデータを送信することができる。STAからCTSフレームを受信すると、APは、データをSTAへ送信することができる。
デバイスは、ネットワーク割り当てベクトル(NAV)フィールドを介してスペクトルを確保することができる。たとえば、IEEE802.11フレームにおいては、NAVフィールドが使用されて、タイムピリオドに関するチャネルを確保することが可能である。データを送信したいと望むSTAは、自分がそのチャネルを使用すると予想することができる時間にNAVを設定することができる。STAがNAVを設定する場合には、NAVは、関連付けられているWLANまたはそのサブセット(たとえば、BSS)に関して設定されることが可能である。その他のSTAは、NAVをゼロまでカウントダウンすることができる。カウンタがゼロという値に達した場合には、NAV機能性は、そのチャネルが現在は利用可能であるということをその他のSTAに示すことができる。
APまたはSTAなど、WLAN内のデバイスは、プロセッサ、メモリ、無線受信機および/または送信機(たとえば、それらはトランシーバにおいて組み合わされることが可能である)、1つまたは複数のアンテナ(たとえば、図1Aにおけるアンテナ106)などのうちの1つまたは複数を含むことができる。プロセッサ機能は、1つまたは複数のプロセッサを含むことができる。たとえば、プロセッサは、汎用プロセッサ、専用プロセッサ(たとえば、ベースバンドプロセッサ、MACプロセッサなど)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、その他の任意のタイプの集積回路(IC)、状態マシンなどのうちの1つまたは複数を含むことができる。1つまたは複数のプロセッサは、互いに統合されること、または統合されないことが可能である。プロセッサ(たとえば、1つまたは複数のプロセッサまたはそのサブセット)は、1つまたは複数のその他の機能(たとえば、メモリなどのその他の機能)と統合されることが可能である。プロセッサは、信号コーディング、データ処理、パワー制御、入力/出力処理、変調、復調、および/または、デバイスが図1AのWLANなどのワイヤレス環境において動作することを可能にすることができるその他の任意の機能性を実行することができる。プロセッサは、たとえば、ソフトウェア命令および/またはファームウェア命令を含むプロセッサ実行可能コード(たとえば、命令)を実行するように構成されることが可能である。たとえば、プロセッサは、プロセッサ(たとえば、メモリおよびプロセッサを含むチップセット)またはメモリのうちの1つまたは複数の上に含まれているコンピュータ可読命令を実行するように構成されることが可能である。それらの命令の実行は、本明細書において記述されている機能のうちの1つまたは複数をデバイスに実行させることができる。
デバイスは、1つまたは複数のアンテナを含むことができる。デバイスは、多入力多出力(MIMO)技術を採用することができる。1つまたは複数のアンテナは、無線信号を受信することができる。プロセッサは、たとえば、1つまたは複数のアンテナを介して無線信号を受信することができる。1つまたは複数のアンテナは、(たとえば、プロセッサから送信された信号に基づいて)無線信号を送信することができる。
デバイスは、プロセッサ実行可能コードまたは命令(たとえば、ソフトウェア、ファームウェアなど)、電子データ、データベース、またはその他のデジタル情報などのプログラミングおよび/またはデータを格納するための1つまたは複数のデバイスを含むことができるメモリを有することができる。メモリは、1つまたは複数のメモリユニットを含むことができる。1つまたは複数のメモリユニットは、その他の1つまたは複数の機能(たとえば、プロセッサなどのデバイス内に含まれているその他の機能)と統合されることが可能である。メモリは、読み取り専用メモリ(ROM)(たとえば、消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ(EPROM)、電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ(EEPROM)など)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気ディスクストレージメディア、光ストレージメディア、フラッシュメモリデバイス、および/または、情報を格納するためのその他の非一時的コンピュータ可読メディアを含むことができる。メモリは、プロセッサに結合されることが可能である。プロセッサは、たとえば、システムバスを介して、直接に、などの形でメモリの1つまたは複数のエンティティと通信することができる。
図1Bは、1つまたは複数の開示されている特徴が実施されることが可能である例示的な通信システム100の図である。たとえば、ワイヤレスネットワーク(たとえば、通信システム100の1つまたは複数のコンポーネントを含むワイヤレスネットワーク)は、そのワイヤレスネットワークを超えて(たとえば、そのワイヤレスネットワークに関連付けられているウォールドガーデンを超えて)拡張するベアラがQoS特徴を割り振られることが可能であるように構成されることが可能である。
通信システム100は、コンテンツ、たとえば、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などを複数のワイヤレスユーザに提供するマルチプルアクセスシステムであることが可能である。通信システム100は、複数のワイヤレスユーザが、ワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じてそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。たとえば、通信システム100は、1つまたは複数のチャネルアクセス方法、たとえば、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)などを採用することができる。
図1Bにおいて示されているように、通信システム100は、複数のWTRU、たとえば、WTRU102a、102b、102c、および102dなど、少なくとも1つのワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)、無線アクセスネットワーク(RAN)104、コアネットワーク106、公衆交換電話ネットワーク(PSTN)108、インターネット110、およびその他のネットワーク112を含むことができるが、開示されている実施形態は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、および/またはネットワーク要素を想定しているということを理解されたい。WTRU102a、102b、102c、102dのそれぞれは、ワイヤレス環境において動作および/または通信を行うように構成されている任意のタイプのデバイスであることが可能である。例として、WTRU102a、102b、102c、102dは、ワイヤレス信号を送信および/または受信するように構成されることが可能であり、ユーザ機器(UE)、移動局(たとえば、WLAN STA)、固定式または移動式のサブスクライバユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、家庭用電化製品などを含むことができる。
通信システム100は、基地局114aおよび基地局114bを含むこともできる。基地局114a、114bのそれぞれは、1つまたは複数の通信ネットワーク、たとえば、コアネットワーク106、インターネット110、および/またはネットワーク112へのアクセスを容易にするために、WTRU102a、102b、102c、102dのうちの少なくとも1つとワイヤレスにインターフェース接続するように構成されている任意のタイプのデバイスであることが可能である。例として、基地局114a、114bは、ベーストランシーバステーション(BTS)、Node−B、eNode B、ホームNode B、ホームeNode B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ワイヤレスルータなどであることが可能である。基地局114a、114bは、それぞれ単一の要素として示されているが、基地局114a、114bは、任意の数の相互接続された基地局および/またはネットワーク要素を含むことができるということを理解されたい。
基地局114aは、RAN104の一部であることが可能であり、RAN104は、その他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)、たとえば、基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなどを含むこともできる。基地局114aおよび/または基地局114bは、特定の地理的領域内でワイヤレス信号を送信および/または受信するように構成されることが可能であり、その地理的領域は、セル(図示せず)と呼ばれる場合がある。セルは、セルセクタへとさらに分割されることが可能である。たとえば、基地局114aに関連付けられているセルは、3つのセクタへと分割されることが可能である。したがって一実施形態においては、基地局114aは、3つのトランシーバ、すなわち、セルのそれぞれのセクタごとに1つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態においては、基地局114aは、多入力多出力(MIMO)技術を採用することができ、したがって、セルのそれぞれのセクタごとに複数のトランシーバを利用することができる。
基地局114a、114bは、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102c、102dのうちの1つまたは複数と通信することができ、エアインターフェース116は、任意の適切なワイヤレス通信リンク(たとえば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光など)であることが可能である。エアインターフェース116は、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立されることが可能である。
より具体的には、上述されているように、通信システム100は、マルチプルアクセスシステムであることが可能であり、1つまたは複数のチャネルアクセス方式、たとえば、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAなどを採用することができる。たとえば、RAN104内の基地局114a、およびWTRU102a、102b、102cは、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム(UMTS)テレストリアルラジオアクセス(UTRA)などの無線技術を実施することができ、この無線技術は、ワイドバンドCDMA(WCDMA)を使用してエアインターフェース116を確立することができる。WCDMAは、ハイスピードパケットアクセス(HSPA)および/またはエボルブドHSPA(HSPA+)などの通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、ハイスピードダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)および/またはハイスピードアップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
別の実施形態においては、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、エボルブドUMTSテレストリアルラジオアクセス(E−UTRA)などの無線技術を実施することができ、この無線技術は、ロングタームエボリューション(LTE)および/またはLTEアドバンスト(LTE−A)を使用してエアインターフェース116を確立することができる。
その他の実施形態においては、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、無線技術、たとえば、IEEE 802.16(すなわち、ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV−DO、暫定標準2000(IS−2000)、暫定標準95(IS−95)、暫定標準856(IS−856)、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM)、エンハンストデータレートフォーGSMエボリューション(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)などを実施することができる。
図1Bにおける基地局114bは、たとえば、ワイヤレスルータ、ホームNode B、ホームeNode B、またはアクセスポイントであることが可能であり、局所的なエリア、たとえば、事業所、家庭、乗り物、キャンパスなどにおけるワイヤレス接続を容易にするために、任意の適切なRATを利用することができる。一実施形態においては、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立するために、IEEE 802.11などの無線技術を実施することができる。別の実施形態においては、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立するために、IEEE 802.15などの無線技術を実施することができる。さらに別の実施形態においては、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するために、セルラーベースのRAT(たとえば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を利用することができる。図1Bにおいて示されているように、基地局114bは、インターネット110への直接接続を有することができる。したがって基地局114bは、コアネットワーク106を介してインターネット110にアクセスすることを求められないことが可能である。
RAN104は、コアネットワーク106と通信状態にあることが可能であり、コアネットワーク106は、音声、データ、アプリケーション、および/またはボイスオーバーインターネットプロトコル(VoIP)サービスをWTRU102a、102b、102c、102dのうちの1つまたは複数に提供するように構成されている任意のタイプのネットワークであることが可能である。たとえば、コアネットワーク106は、呼制御、料金請求サービス、モバイルロケーションベースサービス、プリペイドコーリング、インターネット接続、ビデオ配信などを提供すること、および/またはハイレベルセキュリティ機能、たとえばユーザ認証を実行することが可能である。図1Bにおいては示されていないが、RAN104および/またはコアネットワーク106は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを採用しているその他のRANと直接または間接の通信状態にあることが可能であるということを理解されたい。たとえば、コアネットワーク106は、E−UTRA無線技術を利用している可能性があるRAN104に接続されていることに加えて、GSM無線技術を採用している別のRAN(図示せず)と通信状態にあることも可能である。
コアネットワーク106は、WTRU102a、102b、102c、102dがPSTN108、インターネット110、および/またはその他のネットワーク112にアクセスするためのゲートウェイとしての役割を果たすこともできる。PSTN108は、単純旧式電話サービス(POTS)を提供する回線交換電話ネットワークを含むことができる。インターネット110は、一般的な通信プロトコル、たとえば、トランスミッションコントロールプロトコル(TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)およびTCP/IPインターネットプロトコルスイートにおけるインターネットプロトコル(IP)を使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスからなるグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク112は、その他のサービスプロバイダによって所有および/または運営されている有線またはワイヤレスの通信ネットワークを含むことができる。たとえば、ネットワーク112は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを採用している可能性がある1つまたは複数のRANに接続されている別のコアネットワークを含むことができる。
通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dのうちのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含むことができ、すなわち、WTRU102a、102b、102c、102dは、別々のワイヤレスリンクを介して別々のワイヤレスネットワークと通信するために複数のトランシーバを含むことができる。たとえば、図1Bにおいて示されているWTRU102cは、セルラーベースの無線技術を採用している可能性がある基地局114aと、およびIEEE 802無線技術を採用している可能性がある基地局114bと通信するように構成されることが可能である。
図1Cは、例示的なワイヤレス送信/受信ユニット、WTRU102を示している。WTRUは、ユーザ機器(UE)、移動局、WLAN STA、固定式または移動式のサブスクライバユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、家庭用電化製品などであることが可能である。WTRU102は、本明細書において記述されている通信システムのうちの1つまたは複数において使用されることが可能である。図1Cにおいて示されているように、WTRU102は、プロセッサ118、トランシーバ120、送信/受信要素122、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド128、取り外し不能メモリ130、取り外し可能メモリ132、電源134、グローバルポジショニングシステム(GPS)チップセット136、およびその他の周辺機器138を含むことができる。WTRU102は、実施形態との整合性を保持しながら、上述の要素同士の任意の下位組合せを含むことができるということを理解されたい。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連付けられている1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、その他の任意のタイプの集積回路(IC)、状態マシンなどであることが可能である。プロセッサ118は、信号コーディング、データ処理、パワー制御、入力/出力処理、および/または、WTRU102がワイヤレス環境において動作することを可能にするその他の任意の機能性を実行することができる。プロセッサ118は、トランシーバ120に結合されることが可能であり、トランシーバ120は、送信/受信要素122に結合されることが可能である。図1Cは、プロセッサ118とトランシーバ120を別々のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ118とトランシーバ120は、電子パッケージまたはチップ内にともに統合されることが可能であるということを理解されたい。
送信/受信要素122は、エアインターフェース116を介して、基地局(たとえば、基地局114a)に信号を送信するように、または基地局(たとえば、基地局114a)から信号を受信するように構成されることが可能である。たとえば、一実施形態においては、送信/受信要素122は、RF信号を送信および/または受信するように構成されているアンテナであることが可能である。別の実施形態においては、送信/受信要素122は、たとえば、IR信号、UV信号、または可視光信号を送信および/または受信するように構成されているエミッタ/検知器であることが可能である。さらに別の実施形態においては、送信/受信要素122は、RF信号および光信号の両方を送信および受信するように構成されることが可能である。送信/受信要素122は、ワイヤレス信号の任意の組合せを送信および/または受信するように構成されることが可能であるということを理解されたい。
加えて、送信/受信要素122は、図1Cにおいては単一の要素として示されているが、WTRU102は、任意の数の送信/受信要素122を含むことができる。より具体的には、WTRU102は、MIMO技術を採用することができる。したがって、一実施形態においては、WTRU102は、エアインターフェース116を介してワイヤレス信号を送信および受信するために、複数の送信/受信要素122(たとえば、複数のアンテナ)を含むことができる。
トランシーバ120は、送信/受信要素122によって送信されることになる信号を変調するように、および送信/受信要素122によって受信される信号を復調するように構成されることが可能である。上述されているように、WTRU102は、マルチモード機能を有することができる。したがってトランシーバ120は、WTRU102が、たとえばUTRAおよびIEEE 802.11などの複数のRATを介して通信することを可能にするために複数のトランシーバを含むことができる。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128(たとえば、液晶ディスプレイ(LCD)ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)に結合されることが可能であり、そこからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ118は、ユーザデータをスピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128へ出力することもできる。加えて、プロセッサ118は、任意のタイプの適切なメモリ、たとえば、取り外し不能メモリ130および/または取り外し可能メモリ132からの情報にアクセスすること、およびそれらのメモリにデータを格納することが可能である。取り外し不能メモリ130は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、ハードディスク、またはその他の任意のタイプのメモリストレージデバイスを含むことができる。取り外し可能メモリ132は、サブスクライバアイデンティティモジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカードなどを含むことができる。その他の実施形態においては、プロセッサ118は、WTRU102上に物理的に配置されていない、たとえば、サーバまたはホームコンピュータ(図示せず)上のメモリからの情報にアクセスすること、およびそのメモリにデータを格納することが可能である。
プロセッサ118は、電源134から電力を受け取ることができ、WTRU102内のその他のコンポーネントへの電力を分配および/または制御するように構成されることが可能である。電源134は、WTRU102に電力供給するための任意の適切なデバイスであることが可能である。たとえば、電源134は、1つまたは複数の乾電池(たとえば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)など)、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
プロセッサ118は、GPSチップセット136に結合されることも可能であり、GPSチップセット136は、WTRU102の現在のロケーションに関するロケーション情報(たとえば、経度および緯度)を提供するように構成されることが可能である。WTRU102は、GPSチップセット136からの情報に加えて、またはその情報の代わりに、基地局(たとえば、基地局114a、114b)からエアインターフェース116を介してロケーション情報を受信すること、および/または複数の近隣の基地局から受信されている信号のタイミングに基づいて自分のロケーションを特定することが可能である。WTRU102は、実施形態との整合性を保持しながら、任意の適切なロケーション特定方法を通じてロケーション情報を取得することができるということを理解されたい。
プロセッサ118は、その他の周辺機器138にさらに結合されることが可能であり、その他の周辺機器138は、さらなる特徴、機能性、および/または有線接続もしくはワイヤレス接続を提供する1つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび/またはハードウェアモジュールを含むことができる。たとえば、周辺機器138は、加速度計、eコンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ(写真またはビデオ用)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビジョントランシーバ、ハンドフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)ラジオユニット、デジタルミュージックプレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
たとえば、ミリメートル波(mmW)WLANシステムにおけるマルチレゾリューショントレーニングのためのシステム、方法、および手段が開示される。マルチレゾリューションビーム微細化プロトコル(MR−BRP)においては、アクセスポイント(AP)/PBSS制御ポイント(PCP)およびステーション(STA)が、たとえば、サブビームレゾリューションを変更することによって、またはサブビームレゾリューションを保持する一方でビームフォーミングトレーニングのレゾリューションをトレーニングのレベル間もしくはステージ間において変更することによって、マルチレゾリューションビームフォーミングトレーニングを実行することができる。サブビームレゾリューションは、たとえば、別々の角度広がりを割り振ることによって、またはアンテナ要素の数をダウンセレクトする一方でトレーニングのレベル間において要素間間隔を一定に保つことによって変更されることが可能である。ビームフォーミングトレーニングのレゾリューションは、たとえば、サブビームをダウンサンプリングすることによって、またはアンテナ要素をダウンサンプリングする一方で要素間間隔を調整することによって変更されることが可能である。ビームフォーミングトレーニング(たとえば、微細化)レベルは、アンテナウェイトベクトル(AWV)のレゾリューションを変更することによって、ビームを微細化することができる。AP/PCPおよびSTAは、別々のレゾリューションのサブビームを用いてセクタ全体を複数回にわたって探索して、所望のレゾリューションにおけるサブビームの正しいペアを識別することができる。単一のまたは複数のビームに関してMR−BRPが使用されて、たとえば、順次または並行してN個のビームに関してM個のサブビーム(AWV)を生成することが可能である。MR−BRPは、ビームトラッキングのために使用されることが可能である。デバイスは、MR−BRPのそれぞれのレベルにおける最良サブビームを保存することができ、以前のレベルにおけるサブビームへ戻る(フォールバックする)ことができる。MR−BRPシグナリングは、MR−BRPの能力、タイプ、フレームフォーマットなどを示すことができる。
WLANは、BSSのためのアクセスポイント(AP/PCP)と、そのAP/PCPに関連付けられている1つまたは複数のステーション(STA)とを有することができるインフラストラクチャ基本サービスセット(BSS)モードを有することができる。AP/PCPは、BSSとの間で出入りするトラフィックを搬送することができる配信システム(DS)または別のタイプの有線/ワイヤレスネットワークへのアクセスまたはインターフェースを有することができる。BSSの外部から生じる場合があるSTAへのトラフィックは、AP/PCPを通じて着信することができ、STAへ配信されることが可能である。STAから生じる場合があるBSSの外部の宛先へのトラフィックは、AP/PCPへ送信されることが可能であり、それぞれの宛先へ配信されることが可能である。BSS内のSTA間におけるトラフィックは、AP/PCPを通じて送信されることも可能であり、この場合、ソースSTAは、トラフィックをAP/PCPへ送信することができ、AP/PCPは、そのトラフィックを宛先STAへ配信することができる。BSS内のSTA間におけるトラフィックは、ピアツーピアトラフィックであることが可能である。ピアツーピアトラフィックは、802.11e DLSまたは802.11zトンネルドDLS(TDLS)を使用するダイレクトリンクセットアップ(DLS)を用いてソースSTAと宛先STAとの間において送信されることが可能であり、直接に送信されることが可能である。WLANは、独立BSS(IBSS)モードを使用することができ、AP/PCP、および/またはSTAを有さないことが可能であり、別のWLANと直接に通信することができる。通信のこのモードは、通信の「アドホック」モードと呼ばれる場合がある。
AP/PCPは、オペレーションの802.11acインフラストラクチャモードを使用することができる。AP/PCPは、ビーコンを送信することができ、固定されたチャネル上でそれを行うことができる。その固定されたチャネルは、プライマリチャネルであることが可能である。そのチャネルは、20MHz幅であることが可能であり、BSSの動作チャネルであることが可能である。そのチャネルは、STAによって使用されることが可能であり、AP/PCPとの接続を確立するために使用されることが可能である。802.11システムにおける基本的なチャネルアクセスメカニズムは、搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式(CSMA/CA)であることが可能である。CSMA/CAにおいては、AP/PCPを含むSTA(たとえば、あらゆるSTA)が、プライマリチャネルを感知することができる。そのチャネルは、ビジーであると検知される場合がある。STAは、手を引くことができ、そのチャネルがビジーであると検知された場合に手を引くことができる。1つのSTAは、(たとえば、CSMA/CAを使用して)所与のBSS内で任意の所与の時点において送信を行うことができる。
802.11nにおいては、ハイスループット(HT)STAが、通信のために40MHz幅のチャネルを使用することもできる。これは、プライマリ20MHzチャネルを隣の20MHzチャネルと組み合わせて40MHz幅の連続したチャネルを形成することによって達成されることが可能である。
802.11acにおいては、ベリーハイスループット(VHT)STAが、20MHz、40MHz、80MHz、および160MHz幅のチャネルをサポートすることができる。40MHzチャネル、および80MHzチャネルは、上述されている802.11nと同様の連続した20MHzチャネル同士を組み合わせることによって形成されることが可能である。160MHzチャネルは、8つの連続した20MHzチャネルを組み合わせることによって、または2つの連続していない80MHzチャネルを組み合わせることによって形成されることが可能である。これは、80+80構成と呼ばれる場合がある。80+80構成に関しては、データは、チャネルエンコードされることが可能であり、(たとえば、チャネルエンコードした後に)セグメントパーサに通されることが可能である。セグメントパーサは、データをストリーム(たとえば、2つのストリーム)へと分割することができる。IFFTおよび/または時間ドメイン処理が、ストリーム上で(たとえば、それぞれのストリーム上で別々に)行われることが可能である。ストリームは、チャネルに(たとえば、それぞれのストリームがチャネルに、たとえば、2つのストリームが2つのチャネルに)マップされることが可能である。データは、送信されることが可能である。受信機においては、このメカニズムが逆にされることが可能であり、組み合わされたデータは、MACへ送信されることが可能である。
オペレーションのサブ1GHzモードが、802.11afおよび802.11ahによってサポートされている。これらの仕様に関しては、チャネル動作帯域幅、およびキャリアは、802.11nおよび802.11acにおいて使用されるものに比べて低減される。802.11afは、TVホワイトスペース(TVWS)スペクトルにおける5MHz、10MHz、および20MHzの帯域幅をサポートし、802.11ahは、非TVWSスペクトルを使用する1MHz、2MHz、4MHz、8MHz、および16MHzの帯域幅をサポートする。802.11ahに関するあり得る使用事例は、マクロカバレッジエリアにおけるメータタイプ制御(MTC)デバイスに関するサポートである。MTCデバイスは、限られた帯域幅に関するサポートを含む限られた能力を有する場合がある。MTCデバイスは、長いバッテリ寿命に対する必要性を含む場合がある。
複数のチャネル、およびチャネル幅、たとえば、802.11n、802.11ac、802.11af、および802.11ahをサポートするWLANシステムは、プライマリチャネルとして指定されているチャネルを含む。プライマリチャネルは、BSS内のSTA(たとえば、すべてのSTA)によってサポートされている最大の共通動作帯域幅に等しいまたはほぼ等しい帯域幅を有することができる。プライマリチャネルの帯域幅は、(たとえば、BSS内で動作しているすべてのSTAのうちの)STAによって制限される場合があり、最小の帯域幅動作モードをサポートしているSTAによって制限される場合がある。802.11ahの例においては、(たとえば、たとえAP/PCP、およびBSS内のその他のSTAが、2MHz、4MHz、8MHz、16MHz、またはその他のチャネル帯域幅動作モードをサポートすることができるとしても)1MHzモードをサポートする(たとえば、サポートするだけである)STA(たとえば、MTCタイプデバイス)がある場合には、プライマリチャネルは1MHz幅であることが可能である。搬送波感知およびNAV設定は、プライマリチャネルのステータスに依存する場合がある(たとえば、プライマリチャネルが、たとえば1MHzの動作モードしかサポートしていないSTAがAP/PCPへの送信を行っていることに起因して、ビジーである場合には、利用可能な周波数帯域(たとえば、利用可能な周波数帯域全体)は、たとえそれらの周波数帯域(たとえば、周波数帯域の大部分)がアイドルであって利用可能であるとしても、ビジーとみなされる。)
米国においては、802.11ahによって使用されることが可能である利用可能な周波数帯域は、902MHzから928MHzまでである。韓国においては、使用されることが可能である利用可能な周波数帯域は、917.5MHzから923.5MHzまでであり、日本においては、使用されることが可能である利用可能な周波数帯域は、916.5MHzから927.5MHzまでである。802.11ahにとって利用可能な合計の帯域幅は、国コードに応じて6MHzから26MHzである。
802.11acは、たとえばダウンリンクOFDMシンボル中の、同じシンボルのタイムフレームにおける複数のSTAへのダウンリンクマルチユーザMIMO(MU−MIMO)送信のコンセプトを有する。ダウンリンクMU−MIMOは、802.11ahにおいて使用されることが可能である。ダウンリンクMU−MIMOは、(たとえば、802.11acにおいて使用される際に)、複数のSTAに対して同じシンボルタイミングを使用することができる。複数のSTAに対する波形送信の干渉は、問題ではないかもしれない。AP/PCPとともにMU−MIMO送信に関与しているSTA(たとえば、すべてのSTA)は、同じチャネルまたは帯域を使用することができる(たとえば、使用しなければならない)。動作帯域幅は、AP/PCPとともにMU−MIMO送信に含まれているSTAによってサポートされている最小チャネル帯域幅であることが可能である。
802.11adは、WLAN標準に対する改正であり、この改正は、60GHz帯域におけるベリーハイスループット(VHT)のためのMACレイヤおよびPHYレイヤを指定する。802.11adは、7Gbit/sまでのデータレートをサポートすることができる。802.11adは、3つの異なる変調モード(たとえば、シングルキャリアおよびスプレッドスペクトルを伴う制御PHY、シングルキャリアPHY、ならびにOFDM PHY)をサポートすることができる。802.11adは、60GHzのアンライセンス帯域および/または世界的に利用可能である帯域を使用することができる。60GHzにおいては、波長は5mmであり、コンパクトおよびアンテナまたはアンテナアレイが60GHzに伴って使用されることが可能である。アンテナは、狭RFビームを(たとえば、送信機および受信機の両方において)作成することができる。狭RFビームは、カバレッジ範囲を効果的に増大することができ、干渉を低減することができる。802.11adのフレーム構造は、ビームフォーミングトレーニングに関するメカニズム(たとえば、ディスカバリーおよびトラッキング)を容易にすることができる。ビームフォーミングトレーニングプロトコルは、セクタレベルスイープ(SLS)手順およびビーム微細化プロトコル(BRP)手順という2つのコンポーネントを含むことができる。SLS手順は、送信ビームフォーミングトレーニングのために使用されることが可能である。BRP手順は、受信ビームフォーミングトレーニングを可能にすることができ、送信ビームおよび/または受信ビームを(たとえば、反復して)微細化することができる。MIMO送信(たとえば、SU−MIMOおよびMU−MIMO)は、802.11adによってサポートされない場合がある。
図2は、セクタレベルスイープ(「SLS」)トレーニングの例である。SLSトレーニングは、ビーコンフレームまたはSSWフレームを使用して実行されることが可能である。ビーコンフレームが利用される場合には、AP/PCPは、それぞれのビーコンインターバル(BI)内で複数のビーム/セクタに伴ってビーコンフレームを繰り返すことができ、複数のSTAが同時にBFトレーニングを実行することができる。AP/PCPは、(たとえば、ビーコンフレームのサイズに起因して)1つのBI内ですべてのセクタ/ビームをスイープすることができない場合がある。STAは、ISSトレーニングを完了するためにBI(たとえば、複数のBI)を待つ場合がある。待ち時間が問題となる場合がある。SSWフレームが、(たとえば、ポイントからポイントへのBFトレーニングのために)利用される場合がある。SSWフレームは、たとえば図3において示されているSSWフレームフォーマットを使用して、(たとえば、制御PHYを使用して)送信されることが可能である。
図3は、選択セクタスイープ(SSW)フレームに関する例示的なフォーマットである。図4は、SSWフレームにおけるSSWフィールドに関する例示的なフォーマットである。図5は、SSWフレームにおけるSSWフィードバックフィールドの例である。
図6は、ビーム微細化プロトコル(BRP)フレームおよびトレーニング(TRN)フィールドを搬送する例示的なPLCPプロトコルデータユニット(PPDU)である。ビームフォーミング微細化プロトコル(BRP)は、STAが(たとえば、送信および受信のための)自分のアンテナ構成(またはアンテナウェイトベクトル)を改善することができるプロセスである。ビーム微細化手順においては、BRPパケットは、受信機および/または送信機アンテナをトレーニングするために使用されることが可能である。BRP−RXパケット(たとえば、ビームフォーミング微細化プロトコル受信機)およびBRP−TX(たとえば、ビームフォーミング微細化プロトコル送信機)パケットという2つのタイプのBRPパケットがある。BRPパケットは、DMG PPDUによって搬送されることが可能であり、トレーニングフィールドによって追随されることが可能である。トレーニングフィールドは、AGCフィールドを含むことができ、たとえば図6において示されているように、送信機または受信機トレーニングフィールドを含むことができる。
図6におけるNという値は、トレーニング長さ(たとえば、ヘッダフィールドにおいて与えられているトレーニング長さ)であることが可能である。トレーニング長さは、AGCが4N個のサブフィールドを有しているということを示すことができ、TRN−R/Tフィールドが5N個のサブフィールドを有しているということを示すことができる。CEサブフィールドは、プリアンブルにおけるCEサブフィールドと同じまたは同様であることが可能である。ビームトレーニングフィールド内のサブフィールド(たとえば、すべてのサブフィールド)は、回転されたπ/2−BPSK変調を使用して送信される。BRP MACフレームは、動作無応答フレームであり、カテゴリー、保護されていないDMGアクション、ダイアログトークン、BRP要求フィールド、DMGビーム微細化要素、チャネル測定フィードバック要素1からチャネル測定フィードバック要素kというフィールドのうちの1つまたは複数を有することができる。
IEEE802.11ay物理レイヤ(PHY)およびIEEE802.11ayメディアアクセス制御レイヤ(MAC)は、(MACデータサービスアクセスポイントにおいて測定された)少なくとも20ギガビット毎秒の最大スループットをサポートすることができるオペレーションの少なくとも1つのモードを有することができ、(たとえば、ステーションあたりの)パワー効率を保持または改善することができる。IEEE802.11ay物理レイヤ(PHY)およびIEEE802.11ayメディアアクセス制御レイヤ(MAC)は、下位互換性を有することが可能な、および/または同じ帯域において動作している指向性マルチギガビットステーション(たとえば、レガシーの、たとえば、IEEE802.11ad−2012改正によって定義されている)と共存することが可能な45GHzを上回るライセンス免除帯域を有することができる。802.11ayは、レガシー標準と同じ帯域において動作することができる。下位互換性、および/または同じ帯域におけるレガシーとの共存があり得る。
ビームフォーミング(BF)トレーニング手順(たとえば、802.11adのもとでの)は、たとえば、イニシエータおよびレスポンダの両方が自分の送信機/受信機ビームをそれぞれトレーニングする場合には、良好なパフォーマンスを達成することができる。BFトレーニングは、たとえば、4つのトレーニング期間を含むことができる。(たとえば、それぞれの)トレーニング期間は、複数のビーム上でのトレーニングおよび測定を含むことができる。効率的なBFトレーニング手順は、ビームフォーミング微細化手順中にトレーニングを低減すること、待ち時間を低減すること、および効率を高めることが可能である。
BFトレーニング手順は、単一のビーム/単一のストリーム送信に関して、およびマルチビーム送信を可能にするために複数のビームに関して実行されることが可能である。
たとえば、サブビームのビーム幅が狭すぎる場合には、繰り返されるビームトラッキングが生じることがある。たとえば、(たとえば、ステーション(STA)、アクセスポイント(AP)/PBSS制御ポイント(PCP)、または環境の移動に起因して)チャネルが変わっている場合には、サブビームのビーム幅が狭すぎることがある。たとえば、トラッキングおよびトラッキングオーバーヘッドの量を低減するためにビームが修正されることが可能である。
マルチレゾリューションビーム微細化プロトコル(MR−BRP)は、単一のビームに適用されることが可能である。AP/PCPおよびSTAは、たとえば、それぞれのBRPステージにおいて使用されるアンテナウェイトベクトル(AWV)のレゾリューションを(たとえば、継続的に)変更することによって、トラッキング時間を低減する様式でビームを微細化することができる。
AP/PCPおよびSTAは、たとえばセクタレベルスイープ(SLS)に基づいて、(たとえば、最良の)送信および受信セクタを識別することができる。BRP手順は、セクタ内のAWVを(たとえば、網羅的に)探索して、たとえば、AP/PCP/STAペアのための最良の送信AWVおよび受信AWVを識別することができる。(たとえば、それぞれの)AWVは、デバイスに関する特定の照準方向に相当することが可能である。
AP/PCPおよびSTAは、別々のレゾリューションのサブビームを用いてセクタ全体を、たとえば、所望のレゾリューションにおける狭いサブビームの正しいペアが識別されるまで、複数回にわたって(たとえば、マルチレゾリューションBRP手順で)探索することができ、これは、狭いセクタサブビームにわたって網羅的に探索を行うことに対する代替手段であり得る。
サブビームは、さまざまな実施態様によって作成されることが可能である。下記のうちの1つまたは複数が当てはまることが可能である。
サブビーム作成に関して、AP/PCPまたはSTAは、複数のAWV「コードブック」によってサブビームを定義することができる。それぞれのコードブックの要素は、別々の角度広がりにわたる場合があり、それによって、それぞれのサブビームのレゾリューションを変更する。たとえば、コードブックレベル1におけるサブビームに対応するAWVは、22.5度の角度広がりを有することができ、レベル2は、5.625度の角度広がりを有することができ、レベル3は、1.046度の角度広がりを有することができる、といった具合である。この例は、図17〜図19において示されている例において示されている。例において提示されている角度は、例示的なものであり、限定を伴うものではない。たとえば、コードブックレベル1は、45度の角度広がりを伴うサブビームを有することができ、その一方でコードブックレベル2は、11.25度の角度広がりを伴うサブビームを有することができる。たとえば、特定のレベルに関するサブビームが識別されている場合には、使用されるべきであるコードブック内のさらに低いレベルのサブビームが推測されることが可能である。
サブビーム作成に関して、AP/PCPまたはSTAは、セクタ内のサブビームをダウンサンプリングすることができる。AP/PCPまたはSTAは、最良のパフォーマンスを伴うダウンサンプリングされたサブビームを選択することができる。微細化手順のレゾリューションを変更する一方で、サブビームのレゾリューションが(たとえば、同じに)保持されることが可能である。さらなる反復は、さらなる分析のために、選択されたサブビームに「近い」サブビームを選択することができ、それは、たとえば、「コードブック」内のAWVのサブセットを選択することによって実行されることが可能である。
図7は、アンテナダウンセレクションの例である。図8は、アンテナ要素ダウンセレクションに伴ってビーム幅が増大する2Dビームパターンの例である。
たとえば、図7および図8において示されている例に関連付けられているサブビーム作成に関して、AP/PCPまたはSTAは、物理アンテナアレイ(PAA)において励起されるアンテナ要素の数をダウンセレクトする一方で要素間間隔を一定に保つことによって、サブビームのレゾリューションを調整することができる。アンテナ応答のビーム幅は、たとえば、増大するダウンセレクションに伴って増大することが可能である。
図9は、アンテナ要素ダウンサンプリングの例である。図10は、中心ローブビーム幅が一定のままである一方でアンテナ要素ダウンセレクションに伴うサイドローブに起因してアンテナ利得および指向性が低減される場合がある2Dビームパターンの例である。
たとえば、図9および図10において示されている例に関連付けられているサブビーム作成に関して、AP/PCPまたはSTAは、PAAにおいて励起されるアンテナ要素の数をダウンサンプリングする一方でアンテナの要素間間隔を調整することによって、セクタ内のサブビームをダウンサンプリングすることができる。サブビームのレゾリューションは、一定のままであることが可能であり、その一方で微細化手順のレゾリューションは変わり得る。サブビームの中心ローブのビーム幅は、一定のままであることが可能であり、その一方でアンテナ利得および指向性は、たとえば、さらなるサイドローブに起因して低減されることが可能である。
サブビームの作成は、さまざまなマルチレゾリューション手順を用いて達成されることが可能である。
マルチレゾリューションの例は、セクタレベルスイープ(SLS)において使用されることが可能である。その後のSLSは、たとえば必要に応じて、より広いまたはより狭いセクタレゾリューションを使用することができる。
サブビームは、たとえば、別々のサブビームレゾリューションを伴うMR−BRPによって作成されることが可能である。例においては、AP/PCPが、AP/PCPのための最良送信サブビームを推定することができ、フォワードリンク送信を想定するSTAのためのサブビームを受信することができるというアンテナ相互関係はないと想定されることが可能である。相互関係の存在を考慮するために修正が実施されることが可能である。レスポンダTx MR−BRPは、イニシエータの最良Rxとしての役割を果たすことができる。別々のサブビームレゾリューションを伴うMR−BRPは、たとえば、本明細書におけるサブビーム作成例に適している場合がある。
AP/PCPおよびSTAは、256個のサブビームを有し、それぞれのセクタ送信機/受信機は、64個のサブビームにわたると想定されることが可能である。網羅的な探索BRPは、送信機においてサブビームの正しいペアを識別するために、64個のTRN−Tおよび64個のTRN−Rトレーニングフィールドならびに2つのフィードバック送信を必要とする場合がある。
別々のレゾリューションを使用するマルチレゾリューション手順の例においては、PAAビーム幅は、たとえば、任意の1つの時点において、テストされている関心のあるセクタ全体にわたる(たとえば、わずか)4つのTRN−T/TRN−Rトレーニングフィールドがあるように設定されることが可能である。これは、所望のレゾリューションを伴うサブビームの正しいペアが識別されるまで繰り返されることが可能である。例においては、送信機においてビームの正しいペアを識別するために4つのフィードバック送信とともに送信される24個のTRN−T/TRN−Rトレーニングフィールドがあり得る。トレーニングおよびフィードバックは、たとえば、待ち時間要件を満たすように調整されることが可能である。(たとえば、いずれかの)中間のレゾリューションレベルにおいては、たとえば、データが送信される必要がある場合に、(たとえば、利得上に何らかのインパクトを伴って)データの送信が生じることがある。サブビームは、アンテナウェイトベクトル(AWV)と呼ばれる場合がある。
別々のサブビームレゾリューションを伴うMR−BRPのための例示的な手順が提供されることが可能である。下記のうちの1つまたは複数が実行されることが可能である。
AP/PCPおよびSTAは、自分たちがマルチレゾリューションBRPに対応可能であるという表示を提供して、たとえば、STAがネットワークにおいて適切に動作できることを確実にすることが可能である。AP/PCPおよびSTAは、自分たちが使用するマルチ無線レベルについて交渉することができる。AP/PCPおよびSTAは、別々のレゾリューションを使用することができる。
図11は、セクタレベルスイープ(SLS)の例である。図16は、90度の角度広がりを伴うセクタを識別するためのセクタレベルスイープ(SLS)の例である。AP/PCPおよびSTAは、イニシエータ送信セクタスイープ(TXSS)およびイニシエータ受信セクタスイープ(RXSS)手順を経ることができる。イニシエータTXSSにおいては、AP/PCPは、自分のセクタを送信および循環することができる(たとえば、4つのセクタ1〜4を示す図16において示されている例を参照されたい)。STAアンテナは、クワジオムニとして設定されることが可能である。イニシエータRXSSにおいては、AP/PCPは、クワジオムニとして送信を行うことができる。STAは、自分の受信セクタを循環することができる。STAは、(たとえば、最良の)セクタをAP/PCPへフィードバックすることができる。
図12は、レガシーBRPに関して使用されることが可能であるビーム微細化プロトコル(BRP)の例である。図20Aおよび図20Bは、Txセクタがビーム19(セクタ1,2,2,3)であってRxセクタがビーム48(セクタ3,3,4,4)である3レベルMR−BRPインデックス選択を示す例示的なテーブルであるが、図20Aおよび図20Bは、BRPに関して参照されることも可能である。AP/PCPは、送信トレーニング(TRN−T)サブフィールドを伴う送信BRPフレームを送信することができる。例においては、AP/PCPは、64個のTRN−TフィールドをSTAへ送信することができる(たとえば、図19における例を参照されたい)。STAは、自分の受信セクタを、SLSにおいて識別された受信セクタに設定することができる(たとえば、図20Aおよび図20Bにおいて示されている例におけるセクタ3を参照されたい)。STAは、(たとえば、最良の)AWVをAP/PCPへ(たとえば、送信BRPに基づいて)フィードバックすることができる。STAは、受信機ビーム微細化(たとえば、図20Aおよび図20Bにおける例におけるTx AWV19)を要求することができる。AP/PCPは、STAへの64個のTRN−Rフィールドを用いてBRPをSTAへ送信することができる。AP/PCPは、送信AWV微細化ステップ(たとえば、Tx AWV19)に基づいて送信を行うことができる。STAは、128個のTRNフィールドおよび2個のフィードバックフレーム(たとえば、図12において示されている例)を有することができる所望のAWV(たとえば、図20Aおよび図20Bにおける例において示されているRx AWV48)をフィードバックすることができる。
図13は、MR−BRPレベル1の例である。図17は、セクタあたり4個のアンテナウェイトベクトル(AWV)および22.5度の角度広がりを伴うBRPレベル1の例である。AP/PCPおよびSTAは、第1のレゾリューションBRPを経ることができる。AP/PCPは、(たとえば、図17における例において示されている22.5度のビーム幅を伴うサブビームに対応する)4つのTRN−Tフレームを伴うBRPフレームを送信することができる。STAは、自分の受信セクタを、SLSにおいて識別されたセクタ(たとえば、セクタ3)に設定することができる。STAは、レゾリューションレベル1に関する(たとえば、最良の)Tx AWV(たとえば、Txセクタ1,2)をフィードバックすることができる。STAは、受信機ビーム微細化を要求することができる。AP/PCPは、Txセクタ1,2としてのTxセクタおよび4つのTRN−Rサブフィールドを伴うBRPフレームを送信することができる。STAは、(たとえば、最良の)Rxセクタ(たとえば、Rxセクタ3,3)をフィードバックすることができる。第2のフィードバックは、たとえば、これが最終のMRレベルではない場合には、任意選択であることが可能である。
図14は、MR−BRPレベル2の例である。図18は、角度広がり5.625度でBRPレベル1におけるAWVあたり4個のAWV、たとえば、セクタあたり16個のAWVを伴うBRPレベル2の例である。AP/PCPおよびSTAは、第2のBRPレゾリューションを経ることができる。AP/PCPは、(たとえば、図18における例において示されている5.625度のビーム幅を伴うサブビームに対応する)4つのTRN−Tフレームを伴うBRPフレームを送信することができる。STAは、自分の受信セクタを、第1のレベルBRPにおいて識別されたセクタ(たとえば、セクタ3,3)に設定することができる。STAは、レゾリューションレベル2に関する(たとえば、最良の)Tx AWV(たとえば、Txセクタ1,2,1)をフィードバックすることができる。STAは、受信機ビーム微細化を要求することができる。AP/PCPは、Txセクタ1,2,1としてのTxセクタおよび4つのTRN−Rサブフィールドを伴うBRPフレームを送信することができる。STAは、(たとえば、最良の)Rxセクタ(たとえば、Rxセクタ3,3,4)をフィードバックすることができる。第2のフィードバックは、たとえば、これが最終のMRレベルではない場合には、任意選択であることが可能である。
図15は、MR−BRPレベル3の例である。図19は、角度広がり1.046度でレベル2におけるAWVあたり4個のAWV、たとえば、セクタあたり64個のAWVを伴うBRPレベル3の例である。AP/PCPおよびSTAは、第3のBRPレゾリューションを経ることができる。AP/PCPは、(たとえば、図19における例において示されている1.06度のビーム幅を伴うサブビームに対応する)4つのTRN−Tフレームを伴うBRPフレームを送信することができ、STAは、自分の受信セクタを、第1のレベルBRPにおいて識別されたセクタ(セクタ3,3,4)に設定する。STAは、レゾリューションレベル2に関する(たとえば、最良の)Tx AWS(たとえば、Txセクタ1,2,1,3=AWV19)をフィードバックすることができる。STAは、受信機ビーム微細化を要求することができる。AP/PCPは、Txセクタ1,2,1,3としてのTxセクタおよび4つのTRN−Rサブフィールドを伴うBRPフレームを送信することができる。STAは、(たとえば、最良の)Rxセクタ(たとえば、Rxセクタ3,3,4,4=AWV48)をフィードバックすることができる。
MR−BRPの前述の例と、BRPの前述の例とを比較すると、MR−BRPの例は、(たとえば、最良の)Tx−Rx AWVを識別するために24個のTRN−R/Tサブフィールドを使用し、その一方でBRPの例は、同じレゾリューションに達するために64個までのTRN−R/Tサブフィールドを使用することができるということが気づかれることが可能である。
トレーニング手順は、たとえば、複数のSTAがあり得るシナリオにおいて、たとえば、STAによってフィードバックされたTRN−Tフィールドの集合からTRN−Tサブフィールドを作成することによってスピードアップされることが可能である。
MR−BRPにおけるレゾリューションレベルの数は、たとえば、AP/PCP/STAペアによって、たとえば、能力のやり取り中に、または交渉フレームのやり取り中になど、送信の前に、事前に交渉されることが可能である。AP/PCPまたはSTAは、メトリック(たとえば、SNRまたはキャパシティにおける変更)に基づいて、たとえば、BRP要求を送信しないことによって、自分たち自身の(または両方の)さらなるレゾリューションを(たとえば、代替として)終了することができる。
サブビームは、たとえば、ダウンセレクションを伴うMR−BRPによって作成されることが可能である。例においては、AP/PCPまたはSTAは、セクタ内のサブビームをダウンサンプリングすることができる。AP/PCPまたはSTAは、最良のパフォーマンスを伴うダウンサンプリングされたサブビームを選択することができる。さらなる反復は、さらなる分析のために、選択されたサブビームに「近い」サブビームを選択することができる。ダウンセレクションを伴うMR−BRPは、たとえば、本明細書におけるサブビーム作成例に適している場合がある。ダウンセレクションを伴うマルチレゾリューションBRPは、下記のうちの1つまたは複数を含むことができる。
図21は、最も明るいグレーのサブビーム(AWV)によって最良の方向が示されている、4というダウンセレクション係数を伴うAWVダウンセレクションレベル1の例である。例においては、SLSは、たとえば、図21における例において示されているように理想的な送信セクタおよび受信セクタを識別していると想定されることが可能である。簡単にするために、送信セクタは、図21において示されている。AP/PCPは、自分のサブビームダウンセレクション係数を4に設定することができ、4つのTRN−Tサブフィールドを伴うBRPを受信機へ送信することができる。STAは、(図21において最も明るいグレーとして示されている)(たとえば、最良の)ビームをフィードバックすることができる。STAは、受信機ビーム微細化を要求することができる。
図22は、レベル1において選択されたレベルに「最も近い」AWVをSTAが送信し、かつ最も明るいグレーのAWVが最良の方向であるAWVダウンセレクションレベル2の例である。AP/PCPは、たとえば、ダウンセレクションにおける最良サブビームを識別するために、4というサブビームダウンセレクション係数を伴うBRPを送信することができる。最良のダウンセレクトされたサブビームが識別されることが可能である。AP/PCPおよびSTAは、たとえば、図22において示されているように、識別されたサブビームに「最も近い」サブビーム要素を伴う新たなBRPを実行する。
図23は、4というダウンセレクション係数を伴うAWVダウンセレクションレベル1、反復2の例である。(たとえば、オリジナルまたは第1のレベルBRP)ダウンセレクションは、満足できる識別されたサブビームをもたらす結果にならない場合があり、これは、たとえば、ビームが狭すぎる場合に生じることがある。BRPは、ビームの異なるサブセット(またはダウンセレクション)を伴って繰り返されることが可能である。たとえば、レベル1は、反復1が、満足できるAWVをもたらす結果にならない場合には、AWVの異なるサンプルセットを伴って繰り返されることが可能である(たとえば、反復2)。サイドローブにおける増大は、ダウンセレクションが、物理アンテナアレイ(PAA)において励起されるアンテナ要素の数をダウンサンプリングするサブビーム作成例4に関する満足できる識別されたサブビームをもたらす結果にならない場合があることの発生の確率を低減することができる。
図24は、新たなレベル1において選択されたレベルに「最も近い」AWVをSTAが送信し、かつ最も明るいグレーのサブビーム(AWV)が最良の方向であるAWVダウンセレクションレベル2の例である。新たな最良ビームの識別時に、「最も近い」サブビームを用いてさらなる微細化が行われることが可能である。
MR−BRPは、複数のビームに関して使用されることが可能である。MR−BRPは、複数のビームがある場合に更新されることが可能である。N個のビームがあることが可能であり、それぞれのレゾリューションレベル内にM個のサブビーム(AWV)があることが可能である。2つの例示的な実施態様が提供される。複数のビームに関するMR−BRPの例は、たとえば、本明細書におけるサブビーム作成例に適している場合がある。
例においては、複数のビームに関して、順次のMR−BRPが適用されることが可能である。MR−BRPが実行されることが可能であり、第1のビームが識別されることが可能である。これは、N個のビームが識別されるまで繰り返されることが可能である。反復1〜N−1から識別されたそれぞれのレゾリューションレベルnにおけるビームが、トレーニング中にBRP TRN−T/Rサブフィールドから除去されて、たとえば、ビームが独立していることを確実にすることが可能である。
複数のビームに関して、並列のMR−BRPが適用されることが可能である。下記のうちの1つまたは複数が実行されることが可能である。
例においては、送信機(Tx)および受信機(Rx)に関してそれぞれのレゾリューションレベルにおいてN*M個のビームが識別されることが可能である。それぞれのレベルにおいて、N*M個のAWVビームが評価されることが可能であり、
N個のビームが選択されることが可能である。送信トレーニング(TRN−T)に関する並列のMR−BRPの例においては、N=2およびM=2である。その他の例においては、NおよびMは、別々の値を有することができる。
図25は、2つのセクタを選択するSLSの例である。SLS中に、たとえば図25において示されているように、N個の(たとえば、2個の)セクタが評価のために選択されることが可能である。
図26は、4つのビームを評価して2つのビームを選択するMR−BRPレベル1の例である。図27は、4つのビームを測定して2つのビームを選択するMR−BRPレベル2の例である。図28は、4つのビームを測定して2つのビームを選択するMR−BRPレベル3の例である。例においては、それぞれのレベルに関して、それぞれのセクタ内で、送信機(Tx)および受信機(Rx)は、M個のサブビームを評価することができ、これは、N*M個の(たとえば、4つの)サブビームが評価されてN個のサブビームが選択されるという結果をもたらすことが可能である。選択されたビームは、図26〜図28においてライトグレーで示されている。
MR−BRPは、ビームトラッキングのために使用されることが可能である。それぞれのデバイスは、それぞれのレゾリューションに関して最良ビームを保存するように依頼されることが可能である。PCP/APまたはSTAは、たとえば繰り返されるビームトラッキングに関して、特定のさらに高いレゾリューションへ戻る要求を開始することができる。MR−BRPを使用するビームトラッキングの例が提供されることが可能である。下記のうちの1つまたは複数が当てはまることが可能である。
MR−BRPを使用するビームトラッキングに関して、PCP/APおよびSTAは、たとえば、3つのレベルのMR−BRPを経ることができる。それぞれのレベルにおいて、PCP/APおよびSTAは、最良サブビームのインデックスを格納することができる。PCP/APおよびSTAは、ビームトラッキングしきい値について交渉することができる。例においては、ビームトラッキングしきい値は、y秒間におけるx個のビームトラッキング要求に基づくことが可能である。MRフォールバックイニシエータは、MRフォールバック要求をMRフォールバックレスポンダへ送信することができる。フォールバックは、特定のレベルまたは特定の数のレベルへ行われること(たとえば、1レベルのフォールバック)が可能である。フォールバックは、たとえば、イニシエータおよびレスポンダの両方によって要求されることが可能であり、またはそれらが順番に要求する(たとえば、はじめにレスポンダが要求し、次いでイニシエータが要求する)という(たとえば、2つのステップの)プロセスであることが可能である。段階的なプロセスは、たとえば、イニシエータおよびレスポンダの両方がフォールバックする必要があるかどうかを特定するために生じることが可能である。フォールバックは、たとえば、より狭いビームを伴うデバイスがフォールバックすることを要求する場合がある。レスポンダは、たとえばレスポンダがフォールバックすることを要求された場合には、フォールバックを実施し、ACKをイニシエータへ送信することができる。レスポンダは、たとえばイニシエータがフォールバックすることを要求された場合には、ACKを送信し、そして次の送信のためにフォールバックすることができる。
MR−BRPの能力がシグナリングされることが可能である。AP/PCPおよびSTAは、自分たちがMR−BRPに対応可能であるという表示を(たとえば、能力要求または広告を送信することによって)提供して、たとえば、STAがネットワークにおいて適切に動作できることを確実にすることが可能である。表示は、たとえば、能力情報要素の修正によって提供されることが可能である。
指向性マルチギガビット(DMG)能力要素が、たとえば、MR−BRPを実行する能力を示すために使用されることが可能である。DMG能力要素は、デバイスの能力を基本サービスセット(BSS)に広告するためにAP/PCPまたはSTAによって送り出されることが可能であり、たとえば、関連付け要求、関連付け応答、再関連付け要求、再関連付け応答、プローブ要求、プローブ応答、または情報要求/応答フレーム内に含めて送信されることが可能である。MR−BRPの能力は、DMGビーコン内に存在することも可能である。この要素は、DMG STA能力情報フィールドおよびDMG PCP/AP能力情報フィールドを含むことができる。これらのフィールドは、AP/PCPまたはSTAがMR−BRPをサポートしているかどうかを示すことができるサブフィールドを含むことができる。たとえば、レゾリューションの最大数を示すためのパラメータがこの要素内に置かれることが可能である。
MR−BRPに関してBRPフレームフォーマットが指定されることが可能である。テーブル1は、BRP要求フィールドおよびDMGビーム微細化フィールドなど、MR−BRPに関するフィールドを伴う例示的なBRPフレームフォーマットを示している。
BRPフレームフォーマットは、たとえば、図6において示されているPLCPプロトコルデータユニット(PPDU)フレーム内に含めて送信されることが可能である。
たとえばレゾリューションレベルを識別するために、BRP要求フィールドが更新されることが可能である。たとえば、別々のマルチレゾリューションBRP手順がサポートまたは使用される場合には、たとえば、どの1つまたは複数のタイプのMR−BRP手順がサポートまたは使用されているかを示すためのフィールドが提供されることが可能である。
たとえば、別々のサブビームレゾリューションを伴うMR−BRPに関するサブフィールドが提供されることが可能である。例においては、次のサブフィールド、すなわち、(i)デバイスによって使用されることが可能であるレゾリューションレベルの最大数を示すことができる最大レゾリューションレベル、および/または(ii)現在のBRP送信によって使用されているレゾリューションレベルを示すことができる現在のレゾリューションレベルが付加されることが可能である。
たとえば、ダウンセレクションを伴うMR−BRPに関するサブフィールドが提供されることが可能である。例においては、次のサブフィールド、すなわち、(i)サブセットの合計数、および/または(ii)サブセットインデックスが付加されることが可能である。
TRN−Tに関して、たとえば、それが受信機にとってトランスペアレントであるという理由で、シグナリングが必要とされない場合がある。
たとえば、MRフォールバックに関してサブフィールドが提供されることが可能である。例においては、次のサブフィールド、すなわち、(i)BRPフォールバック要求および/または(ii)BRPフォールバックレゾリューションレベルが付加されることが可能である。
DMGビーム微細化要素のBS−FBCKサブフィールドは、たとえば、マルチレゾリューションに基づいてさらなる改善が可能ではないということを示すフィールドを含むことができる。この表示は、たとえば、最大レゾリューションが達せられた場合に、またはさらなるビームレゾリューションに伴って、実施態様に依存するメトリックにおける変化がない場合に提供されることが可能である。この表示は、送信機/受信機による不必要なビーム微細化を防止することができる。
レゾリューションレベルは、チャネルの変動性に基づいて選ばれることが(たとえば、追加として)可能である。狭いビームは、(たとえば、かなりの変動を伴うチャネルに関して)繰り返されるビームトラッキングに対する必要性をもたらす結果となる場合がある。より低いレゾリューションを伴うビームを要求することは、繰り返されるビームトラッキングに対する必要性を低減する場合がある。
レゾリューションレベルが使用されることが可能である。レゾリューションレベルは、静的にまたは動的に割り振られることが可能である。
静的なレゾリューションレベル割り振りが使用されることが可能である。レゾリューションレベルおよび/またはそれらの関連付けられているAWV/セクタが事前に定義されることが可能である。許可されるレゾリューションレベルの数が事前に定義されることが可能である。実施態様に固有のセクタ/AWVがレゾリューションレベルに割り振られることが可能である。
動的なレゾリューションレベル割り振りが使用されることが可能である。たとえば、レゾリューションレベルは、グループとして(たとえば、BRP反復内のセクタ、たとえば、すべてのセクタを伴って)セットアップされることが可能である。セクタ同士またはAWV同士がともに動的にグループ化されて、レゾリューションを形成することが可能である。グループ化は、BRP反復内のセクタ(たとえば、すべてのセクタ)をレゾリューションレベルとしてラベル付けすることによって行われることが可能である。これは、BRP反復内で使用されるAWV/セクタ(たとえば、すべてのAWV/セクタ)にレゾリューションレベルを黙示的に割り振る。同じIDがセクタのグループに関連付けられることが可能である。
動的なレゾリューションに関しては、グループへのセクタの明示的なラベル付け/割り振りが使用されることが可能である。ラベル付けは、(たとえば、特定の要求/応答メッセージのやり取りによって)セクタ/AWVのグループに関連付けられているグループIDを用いて(たとえば、明示的に)行われることが可能である。STAは、レゾリューションを要求することができ、応答側のSTAは、レゾリューショングループIDおよび/または関連付けられているセクタを伴って応答することができる。STAは、グループIDを伴ってレゾリューションを要求することができ、応答側のSTAは、関連付けられているセクタを伴って応答することができる。
動的なレゾリューションに関しては、STAは、SLSまたはBRPフィードバック中にグループIDをピギーバックすることができる。(たとえば、DMGビーム微細化要素において単一のグループIDをBRPフィードバックフレームに関連付けるために)グループIDが付加されることが可能である。グループIDは、FBCKタイプフィールド内に、またはFBCKグループフィールドという別個のフィールドとして置かれることが可能である。グループIDは、チャネル測定フィードバック要素内に単一の値として付加されることが可能である。
動的なレゾリューションに関しては、チャネル測定フィードバック要素内に含めてフィードバックされるグループIDがそれぞれのアンテナセクタに関して付加されることが可能である。たとえば、セクタID順序サブフィールドは、SectorID_n、Antenna_ID_n、Group_nとなることが可能である。
BRPのビーム組合せサブフェーズにおいて使用するためのセクタのグループをイニシエータまたはレスポンダが識別するのを手助けするためのレゾリューションを(たとえば、黙示的に)定義するために、(たとえば、同時に)複数のビームペアを微細化するためのBRP手順中にビームのサブセットを定義するために、および/またはBRPトランザクションのための効率的なシグナリングにおいて支援を行うために、セクタグループ化が使用されることが可能である。
グループサイズ(たとえば、それぞれのグループにおけるビームの数)は、同じであること、または異なることが可能である。一例においては、256個のビームからなる単一のレゾリューショングループが、(4,4,4,4)というそれぞれ4つのビームからなる4つのグループ、または(4,4,16)、(16,4,4)、もしくは(4,16,4)という組合せでの3つのグループへとレゾルブされることが可能である。
BRPトランザクションに関するシグナリングにおいて支援を行うために、送信デバイスは、(たとえば、TRN−Tを使用して)微細化トランザクションを送信することができ、使用するための送信アンテナのセットを特定しておくこと/知っていることが可能であり、スイープするためのRxアンテナの特定のセットを識別することを決定/希望することができる(たとえば、現在のBRPが、そのアンテナを最良のアンテナに固定する)。受信デバイスは、送信アンテナのセットを要求することができる。受信微細化トランザクションにおいては、受信デバイスは、(たとえば、L−RXを設定することによって)利用可能な受信アンテナの数を示すことができ、送信機が特定の送信セットを使用することを決定/希望することができる。送信デバイスは、受信デバイスが受信アンテナのセットを使用することを要求することができる。
BRPは、一意のアンテナIDに基づいて(たとえば、サイズSLSの)特定のセクタへフォールバックすることを決定することができる。マルチレゾリューション/セクタグループ化は、一意のセクタまたはセクタのグループへのフォールバックを有することができる。マルチレゾリューション/セクタグループ化は、フォールバックスイープ効率を改善することができる。
BRPは、MIDフィールドを0に設定することによって停止することができる送信デバイスを有することができる。マルチレゾリューション/セクタグループ化は、MIDフィールドを0に設定することによって送信デバイスを停止させることができ、グループ化および関連付けられているシグナリングを用いて、受信デバイスは、使用する(たとえば、効率よく使用する)ためのセクタのセットへの入力を行うことができる。
マルチレゾリューションセクタレベルスイープ(MR−SLS)が使用されることが可能であり、ビームフォーミング微細化手順中にトレーニングの量を低減すること、待ち時間を低減すること、およびBFトレーニング効率を増大することが可能である。
マルチレゾリューションセクタレベルスイープによってマルチレゾリューションビーム微細化が達成されることが可能である。マルチレゾリューションビーム微細化を使用して、マルチステージセクタレベルスイープが定義されることが可能である。
マルチレゾリューションイニシエータTXセクタスイープ(TXSS)の例が、図29において示されている。マルチレゾリューションイニシエータTXSSは、後方互換性があることが可能である。マルチレゾリューションTXSSは、下記のうちの1つまたは複数を有すること/使用することが可能である。
マルチレゾリューションTXSSに関しては、イニシエータは、(たとえばイニシエータTXSSが、たとえば拡張スケジュール要素またはグラントフレームによって、SPに関して示されている場合には)そのSPにおいて自分のイニシエータTXSSを開始することができる。拡張スケジュール要素またはグラントフレームは、(たとえば、イニシエータTXSSに関する現在のレゾリューションレベルに伴って)拡張されることが可能である。レゾリューションレベルは、クワジオムニビーム幅から導き出されることが可能である。たとえば、「0」は、クワジオムニビーム幅のレゾリューションを意味することができ、「1」は、クワジオムニビーム幅の1/2または1/4またはその他の部分を意味することができ、「2」は、レベル「1」からのビーム幅の1/4または1/8またはさらなる部分を意味することができる。イニシエータは、自分のイニシエータTXSSに関して示されているレゾリューションレベルを適合させることができる。イニシエータは、特定のSTAに伴うイニシエータTXSSの現在のレゾリューションレベルのメモリを有することができる。
マルチレゾリューションTXSSに関して、イニシエータは、ビーコン、SSWフレーム、および/またはEDMG(たとえば、短い)SSWフレーム(たとえば、短い)を使用して、特定のレゾリューションレベルに関するイニシエータTXSSのそれぞれのラウンドを導くことができる。CDownフィールドは、現在のレゾリューションレベルに関するイニシエータTXSSが完了される前に送信されることが可能であるフレームの数を示すことができる。イニシエータが送信したトレーニングフレームは、現在のセクタIDを含むことができる。トレーニングフレームは、現在のレゾリューションレベルを含むこともできる。CDOWN=0を含む最後のトレーニングフレームは、SLSの1つもしくは複数のシーケンス(たとえば、SLSのさらなるシーケンス)またはイニシエータTXSSを示すことができる。TXSSは、改善されたレゾリューションレベルを有することができる。
レスポンダは、(たとえば、CDown値=0を含むトレーニングフレームをレスポンダが受信した場合には、)CDOWN値=0、自分の現在のセクタID、および/またはイニシエータに関して自分が検知した最良セクタIDを含むSSWフレーム(たとえば、短いSSWフレーム)を送信することができる。CDOWN=0を含むことができる最後のトレーニングフレームは、SLSの1つまたは複数のシーケンス(たとえば、SLSのさらなるシーケンス)、またはイニシエータTXSS(もしくはレスポンダRXSS)を示すことができる。TXSS(またはレスポンダRXSS)は、改善されたレゾリューションレベルを有することができる。
イニシエータは、(たとえば、CDOWN値=0を含むトレーニングフレームをレスポンダから受信すると、)(たとえば、短い)SSWフィードバックフレームを送信することができ、これは、レスポンダに関してイニシエータが検知しているセクタ(たとえば、最良セクタ)を含むことができる。(たとえば、短いSSW)SSWフィードバックは、SLSの1つまたは複数のシーケンス(たとえば、SLSのさらなるシーケンス)、またはイニシエータTXSS(もしくはレスポンダRXSS)に関する表示を含むこともできる。TXSS(またはレスポンダRXSS)は、改善されたレゾリューションレベルを有することができる。SSW(たとえば、短いSSW)フィードバックフレームは、(たとえば、下位互換性が問題ではない場合には、たとえば、イニシエータSTAおよびレスポンダSTAの両方がEDMG STAである場合には)スキップされることが可能である。SSW(たとえば、短いSSW)フィードバックフレームをスキップすることは、より高い効率を生み出すことができる。
レスポンダは、(たとえば、(たとえば、短い)SSWフィードバックフレームを受信すると)(たとえば、短い)SS ACKフレームを送信することができ、これは、SLSの1つもしくは複数のシーケンス(たとえば、SLSのさらなるシーケンス)、またはイニシエータTXSS(もしくはレスポンダRXSS)に関する表示を含むこともできる。TXSS(またはレスポンダRXSS)は、改善されたレゾリューションレベルを有することができる。SS ACK(たとえば、短い)フレームは、(たとえば、下位互換性が問題ではない場合には、たとえば、イニシエータSTAおよびレスポンダSTAの両方がEDMG STAである場合には)スキップされることが可能である。SS ACK(たとえば、短い)フレームをスキップすることは、より高い効率を生み出すことができる。
イニシエータは、(たとえば、より低いレゾリューションレベルの以前のイニシエータTXSSに、たとえば直接に続くことができる)新たなSPにおける、または同じSPにおけるイニシエータTXSSのラウンド(たとえば、別のラウンド)から開始することができる。
イニシエータは、(たとえば、1、2、3等などの完全な新たな数字を使用して)セクタIDを示すことができ、これは、マルチレゾリューションTXSSをレスポンダにとってトランスペアレントにすることができる。イニシエータによって使用されるトレーニングフレーム((短い)SSWフレームまたはビーコンフレームなど)は、現在のレゾリューションレベルを示すシグナリング、および/または別々のセクタIDに関する別々のもしくは同じエンコーディングを搬送することができる。イニシエータは、レスポンダとの今後のやり取りにおいて使用されることになる真のセクタIDを、(たとえば、別々のセクタエンコーディングが使用されている場合には)それらをメモリ内に保存することによって記憶することができる。
レスポンダは、自分がイニシエータに関して特定した最良セクタに関するフィードバックを提供し、それをイニシエータへ送信することができる。
(たとえば、短い)SSWフィードバックおよび/またはSS ACKフレームのやり取りが、第2のレゾリューションレベルに関して続くことが可能である。
イニシエータおよび/またはレスポンダは、(たとえば、短い)SSWフレーム、ビーコンフレーム、(たとえば、短い)SSWフィードバックフレーム、および/または(たとえば、短い)SSWフレーム、拡張スケジュール要素、グラントフレームなどのうちのいずれかを含むいずれかのフレームにおいて自分たちがさらなるイニシエータTXSSおよび/またはレスポンダRXSSを希望するかどうかを示すことができる。レゾリューション1の場合と同様に、(たとえば、下位互換性が問題ではないケースにおいては、たとえば、イニシエータおよびレスポンダの両方がEDMG STAである場合には)(たとえば、短い)SSWフィードバックおよびSS ACKフレームがSLSから除去されることが可能である。
マルチレゾリューションSLS手順は、イニシエータTXSSおよび/またはレスポンダRXSSのN回のラウンド後に(たとえば、改善されたレゾリューションレベルを伴って)完了することが可能である。
イニシエータTXSS技術および/またはレスポンダRXSS技術は、その他のシナリオへ拡張されることが可能である。
マルチレゾリューションBRPが使用されることが可能である。図30において示されているマルチレゾリューションビームフォーミングトレーニングは、複数のBRPフレームやり取りを使用することができ、これは、トレーニングの1回のラウンドに関して1つのフィードバックのみが使用されることが可能であるシングルレゾリューションビームフォーミングトレーニングとは異なることが可能である。BRPは、途絶に対して堅牢であること、および/または後方で扱いやすいことが可能である。
マルチレゾリューションBRPは、AP(TX)において使用されることが可能である。図13において示されているそれぞれのレベルにおけるBRPトランザクションのTRN−Tに関しては、TRNサブフィールド(たとえば、4つのTRNサブフィールド)を伴うTRNユニットが、TX AWV構成(たとえば、1つのTX AWV構成)を割り振られることが可能である。TRNユニットは、1つのトレーニングセクタに対応することが可能である。図13において示されているそれぞれのレベルにおけるBRPトランザクションのTRN−Tに関しては、TRNサブフィールドが、TX AWV(たとえば、1つのTX AWV)に関連付けられることが可能である。TRNユニットは、4つのトレーニングセクタをサポートすることができる。TX AWV(たとえば、1つのTX AWV)に関連付けられているTRNサブフィールドは、(たとえば、TX AWV構成(たとえば、1つのTX AWV構成)を割り振られることが可能であるTRNサブフィールド(たとえば、4つのTRNサブフィールド)を伴うTRNユニットと比較して、)より短いTRN−Tトレーニングパケットを有する場合がある。TX AWV(たとえば、1つのTX AWV)に関連付けられているTRNサブフィールドは、たとえば、TRNサブフィールド(たとえば、4つのTRNサブフィールド)を伴うTRNユニットと比較して、(たとえば、それぞれのセクタに関するさらに短いトレーニング時間、および/またはサブフィールド間における複数の信号遷移に起因して)より低い精度を有する場合がある。
セクタID同士は、それぞれのレベルにおいて(たとえば、マルチレゾリューションBRPを可能にするために)順序付けられることが可能であり、別々のレベルの間において一意ではないことが可能である。チャネル測定フィードバックは、(たとえば、セクタIDのみが必要とされる場合には)(たとえば、フィードバックパケットの長さを低減するために)RXパケット内に含まれないことが可能である。順序付けられたセクタID(たとえば、最良の順序付けられたセクタID)が、たとえば図12において示されているDMGビーム微細化要素内に含めてフィードバックされる。TXが(たとえば、TXのみが)、セクタ情報の知識を有することができる。TXは、(たとえば、フィードバックの途絶が起こった場合には)RXから以前のフィードバックへ後方にトラッキングし、対応するセクタを送信のために使用することができる。
BRP IFSに関して、802.11adにおいては、BRPフレームとその応答との間におけるフレーム間間隔は、少なくともSIFSであり、多くともBRPIFSである。SIFSは、3μsであることが可能であり、BRPIFSは、44μsであることが可能である。BRPIFSは、BRP−TXパケットの送信とBRP−RXパケットの送信との任意の組合せの間においてSTAによって使用されることが可能である。マルチレゾリューションBRPは、いくつかのフレームやり取りを有するので、IFSは、TXOP上に影響を及ぼす場合がある。
3つのレベルのマルチレゾリューションビームフォーミングトレーニングの例に関して、TXOPは、たとえば(たとえば、比較のためにシングルレゾリューションビームフォーミングトレーニングが考慮されている)図31において示されているように、均一なIFSの関数であることが可能である。マルチレゾリューションビームフォーミングのTXOPは、(たとえば、IFSが十分に小さい場合には(たとえば、図31))シングルレゾリューションビームフォーミングのTXOPよりも短いことが可能である。BRPIFSが使用される場合には、マルチレゾリューションBRPのTXOPは、より長いことが可能である。IFSは、BRP設計において最適化されることが可能である。
BRP−TXに伴って、BRPIFSが、TRN−Tとフィードバックとの間において使用されることが可能であり、これは、信頼できる送信を提供することができる。TRN−Rは、フィードバックパケットに関しては使用されないことが可能である。フィードバックと次のBRP−TXパケットとの間におけるIFSは、修正されることが可能である。フィードバックと次のBRP−TXパケットとの間におけるIFSの関数としてのTXOPが、図32においてプロットされており、そこでは、TRN−Tとフィードバックとの間におけるIFSが、BRPIFSとして設定されている。
図32を参照すると、フィードバックと次のBRP−TXパケットとの間におけるIFSが、5*SIFS未満として設定されている場合には、マルチレゾリューションBRPは、シングルレゾリューションBRPよりも良好なTXOPを有することができる。
マルチビームまたはマルチチャネルのためのマルチレゾリューションBRPが使用されることが可能である。マルチビームまたはマルチチャネルのためのマルチレゾリューションBRPは、独立しているまたは共有されているシグナリングを有することができる。
独立しているマルチレゾリューションBRPシグナリングに関しては、マルチレゾリューションBRPは、時分割を伴うマルチビーム、または周波数分割を伴うマルチチャネルに関して独立して実施されることが可能である。ビームペア(たとえば、最良ビームペア)が、別々のビームまたは別々のチャネルに関して独立して探索されることが可能である。独立しているBRPパケットは、別々のビームまたは別々のチャネルに関して使用されることが可能であり、これは、図14におけるようなレガシーシグナリングを有することができる。
共有されているマルチレゾリューションBRPシグナリングに関しては、マルチレゾリューションBRPは、共有されているシグナリングをマルチビームトレーニングのために(たとえば、同時に)使用することができる。別々のアンテナアレイ、たとえば、別々のビームの候補ビームペア(たとえば、すべての候補ビームペア)は、それぞれのレベルにおける一意の順序付けられたセクタIDを有する。トレーニングは、1つのBRP−TXパケット内で別々のアンテナIDを伴う別々のアレイに関して実行されることが可能である。TRNフィールドは、別々のアレイ/ビームに関するトレーニング能力に伴って拡張されることになり、それは、図33において示されているのと同様であることが可能である。RXは、別々のアレイ/ビームに関するセクタID(たとえば、最良セクタID)を示すいくつかのBS−FBCKビットを有することができる。eDMGビーム微細化要素は、図34において示されているように修正されることが可能である。
マルチユーザのためのマルチレゾリューションBRPが使用されることが可能である。マルチレゾリューションBRPは、複数のユーザのためのビームフォーミングトレーニングを可能にすることができる。独立しているまたは共有されているBRPが使用されることが可能である。
独立しているマルチレゾリューションBRPに関しては、そのマルチレゾリューションBRPは、時分割または周波数分割を伴うマルチビームを使用して別々のユーザに関して独立して実施されることが可能である。BRPシグナリングは、別々のユーザに関して独立していることが可能であり、これは、図14におけるようなレガシー構造を有することができる。
共有されているマルチレゾリューションBRPに関しては、複数のユーザが、共有されているマルチレゾリューションBRPをビームフォーミングトレーニングのために使用することができる。ユーザ同士は、SLSに従って同じセクタを有することができる。マルチユーザマルチレゾリューションBRPは、TXからのブロードキャストされた信号に基づくことが可能である。TRNフィールドは、図35において示されているように、マルチユーザのために拡張されることが可能である。
別々のユーザが、たとえば時分割を通じて個々のセクタID(たとえば、最良の個々のセクタID)をフィードバックすることができる。マルチユーザマルチレゾリューションBRPが、図36において示されている。
狭ビームシステムのために送信されるトレーニングビームの数(たとえば、ビームの総数)は、(たとえば、複数の送信−受信ペアが使用されることが可能であるMIMOにおいては)低減されることが可能である。送信機−受信機ペアの間における接続は、いかなるステージにおいても(たとえば、待機すること、たとえば、長い待機を必要とすることなく)作成されることが可能である。ビームダウンセレクションが使用されることも可能であり、ビームダウンセレクションは、トレーニングオーバーヘッドを低減することができる。
イニシエータまたはレスポンダは、(たとえば、特定のレゾリューションレベルでの)トレーニングを要求し、BFT効率および/またはビーム精度を(たとえば、動的に)トレードオフすることができる。
ノードは、チャネルにおける変化のケースにおいては、レゾリューションフォールバックを伴うBFTを要求することができる。これは、ビームトラッキングにとって有利である場合がある。これは、BRP手順の途絶に関して(たとえば、BI境界、割り当て境界...のケースにおいて任意の時点でフレキシブルに)使用されることが可能である。
既存のBRP手順は、マルチレゾリューションBRPにとってあまり効率的ではない(たとえば、最小MACブロックサイズおよびフレーム間間隔に起因して効率的ではない)場合がある。これは、より小さなIFS、ビームのグループ化を可能にするためのさらなるシグナリング、および/またはBRPフレーム設計(たとえば、短いBRPフレーム設計)を可能にすることによって改善されることが可能である。
例は802.11プロトコルに向けられているが、本明細書における主題は、その他のワイヤレス通信およびシステムに適用可能である。記述されている主題のそれぞれの特徴、要素、アクション、またはその他の態様は、図において提示されているかまたは説明において提示されているかを問わず、単独で、または、知られているかもしくは知られていないかを問わず、本明細書において提示されている例にかかわらず、その他の主題となど、任意の組合せで実施されることが可能である。
一例においては、3GPP無線システムは、APが送信/受信ポイント(TRP)である場合、STAがユーザ機器(UEもしくはWTRU)である場合、セクタもしくはAWVがTRPビームになる場合、および/またはシグナリングがPHYレイヤ制御シグナリングもしくはレイヤ2シグナリングのいずれかによって送信されることが可能である場合などに、本明細書において提案されている方法を使用することができる。
たとえば、ミリメートル波(mmW)WLANシステムにおけるマルチレゾリューショントレーニングのためのシステム、方法、および手段が開示されている。マルチレゾリューションビーム微細化プロトコル(MR−BRP)においては、アクセスポイント(AP)/PBSS制御ポイント(PCP)およびステーション(STA)が、たとえば、サブビームレゾリューションを変更することによって、またはサブビームレゾリューションを保持する一方でビームフォーミングトレーニングのレゾリューションをトレーニングのレベル間もしくはステージ間において変更することによって、マルチレゾリューションビームフォーミングトレーニングを実行することができる。サブビームレゾリューションは、たとえば、別々の角度広がりを割り振ることによって、またはアンテナ要素の数をダウンセレクトする一方でトレーニングのレベル間において要素間間隔を一定に保つことによって変更されることが可能である。ビームフォーミングトレーニングのレゾリューションは、たとえば、サブビームをダウンサンプリングすることによって、またはアンテナ要素をダウンサンプリングする一方で要素間間隔を調整することによって変更されることが可能である。ビームフォーミングトレーニング(たとえば、微細化)レベルは、アンテナウェイトベクトル(AWV)のレゾリューションを変更することによって、ビームを微細化することができる。AP/PCPおよびSTAは、別々のレゾリューションのサブビームを用いてセクタ全体を複数回にわたって探索して、所望のレゾリューションにおけるサブビームの正しいペアを識別することができる。単一のまたは複数のビームに関してMR−BRPが使用されて、たとえば、順次または並行してN個のビームに関してM個のサブビーム(AWV)を生成することが可能である。MR−BRPは、ビームトラッキングのために使用されることが可能である。デバイスは、MR−BRPのそれぞれのレベルにおける最良サブビームを保存することができ、以前のレベルにおけるサブビームへ戻る(フォールバックする)ことができる。MR−BRPシグナリングは、MR−BRPの能力、タイプ、フレームフォーマットなどを示すことができる。
本明細書において記述されているコンピューティングシステムのそれぞれは、実行可能な命令を伴って構成されているメモリを有している1つまたは複数のコンピュータプロセッサ、または、本明細書において記述されているパラメータを特定すること、ならびに記述されている機能を達成するためにエンティティ同士(たとえば、WTRUおよびアクセスポイントまたはネットワーク)の間においてメッセージを送信および受信することを含む本明細書において記述されている機能を達成するためのハードウェアを有することができる。上述されているプロセスは、コンピュータおよび/またはプロセッサによって実行するためにコンピュータ可読メディアに組み込まれているコンピュータプログラム、ソフトウェア、および/またはファームウェアにおいて実施されることが可能である。コンピューティングシステムのそれぞれは、記述されているアルゴリズム機能のそれぞれを特定および決定する目的でコンピュータおよび/またはプロセッサによって実行するためにコンピュータ可読メディアに組み込まれているコンピュータプログラム、ソフトウェア、および/またはファームウェアを有し、アルゴリズムは、特定すること、特定されたパラメータをメモリに保存すること、使用される場合にはパラメータをメモリから取り出すこと、情報を送信および受信することを含むということが理解される。
上では特徴および要素が特定の組合せまたは順序で記述されている場合があるが、それぞれの特徴または要素は、単独で、またはその他の特徴および要素との任意の組合せで使用されることが可能であるということを当技術分野における標準的な技術者なら理解するであろう。加えて、本明細書において記述されている方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行するためにコンピュータ可読メディア内に組み込まれているコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施されることが可能である。コンピュータ可読メディアの例は、(有線接続またはワイヤレス接続を介して送信される)電子信号、およびコンピュータ可読ストレージメディアを含む。コンピュータ可読ストレージメディアの例は、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよび取り外し可能ディスクなどの磁気メディア、光磁気メディア、ならびにCD−ROMディスクおよびデジタル多用途ディスク(DVD)などの光メディアを含むが、それらには限定されない。WTRU、UE、端末、基地局、RNC、または任意のホストコンピュータにおいて使用するための無線周波数トランシーバを実施するために、ソフトウェアに関連付けられているプロセッサが使用されることが可能である。