JP2020503725A - ミリ波wlanのための多次元ビームリファインメント手順およびシグナリング - Google Patents

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Abstract

ミリメートル波WLANのための多次元ビームリファインメント手順およびシグナリングのためのシステムおよび方法。いくつかの実施形態においては、下位互換性を伴って、または伴わずにMACパケットおよびPPDUフォーマットを拡張する多次元拡張ビームリファインメントプロトコルMACおよびPHYフレーム設計がある。複数の次元が共同でまたは別々にサポートされることができる。その他の実施形態においては、eBRPフレーム設計においてシグナリングされる増大されたデータが、トレーニングタイプに依存するBRP最小持続時間選択手順、またはヌルデータパケットBRPフレームの使用を通じてなど、低減されたBRPフレームサイズを伴って、より効率よくシグナリングされることができる。さらなる実施形態においては、BRPオペレーションの効率を改善するために、BPRパケットどうしの間におけるインターフレームスペーシングの最大持続時間が変更されることができる。

Description

本発明は、ミリ波WLANのための多次元ビームリファインメント手順およびシグナリングに関する。
関連出願の相互参照
本出願は、2016年11月3日に出願された米国特許仮出願第62/417,145号明細書、2017年1月12日に出願された米国特許仮出願第62/445,642号明細書、および2017年5月2日に出願された米国特許仮出願第62/500,421号明細書の利益を主張するものであり、これら3つのすべては、それらの全体が参照によって本明細書に組み込まれている。
WLANシステムの概観
インフラストラクチャーベーシックサービスセット(BSS)モードにおけるWLANは、BSS用のアクセスポイント(AP/PCP)と、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。AP/PCPは、典型的には、BSSとの間で出入りするトラフィックを搬送する配信システム(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。BSSの外部から生じるSTAへのトラフィックは、AP/PCPを通じて着信し、STAへ配信される。STAからBSSの外部の宛先へ生じるトラフィックは、AP/PCPへ送られて、それぞれの宛先へ配信される。BSS内のSTAどうしの間におけるトラフィックは、ソースSTAがトラフィックをAP/PCPへ送り、AP/PCPがそのトラフィックを宛先STAへ配信する場合には、AP/PCPを通じて送られることもできる。BSS内のSTAどうしの間におけるそのようなトラフィックは、実際にはピアツーピアトラフィックである。そのようなピアツーピアトラフィックは、802.11eダイレクトリンクセットアップ(DLS)または802.11zトンネルドDLS(TDLS)を使用するDLSを用いてソースSTAと宛先STAとの間において直接送られることもできる。独立BSS(IBSS)モードを使用するWLANは、AP/PCPを有さず、および/またはSTAどうしが、互いに直接通信する。通信のこのモードは、通信の「アドホック」モードと呼ばれている。
オペレーションの802.11acインフラストラクチャーモードを使用して、AP/PCPは、固定されたチャネル、通常はプライマリーチャネル上でビーコンを送信することができる。このチャネルは、20MHzの幅であることができ、BSSの動作チャネルである。このチャネルはまた、AP/PCPとの接続を確立するためにSTAによって使用される。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。オペレーションのこのモードにおいては、あらゆるSTA(AP/PCPを含む)が、プライマリーチャネルを感知することになる。チャネルがビジーであると検知された場合には、STAは引き下がる。したがって、1つのSTAのみが、所与のBSSにおいて任意の所与の時点で送信を行うことができる。
802.11n(非特許文献1を参照されたい)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、プライマリー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。
802.11ac(非特許文献2を参照されたい)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チャネルどうしを組み合わせることによって形成される。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でき、これは、80+80構成と呼ばれる場合もある。80+80構成に関しては、チャネルエンコーディング後のデータが、セグメントパーサに通され、セグメントパーサは、それを2つのストリームへと分割する。IFFTおよび時間ドメイン処理が、それぞれのストリーム上で別々に行われる。ストリームは次いで、2つのチャネル上にマップされ、データが送信される。受信機においては、このメカニズムは逆にされ、組み合わされたデータは、MACへ送られる。
オペレーションのサブ1GHzモードが、802.11af(非特許文献3を参照されたい)および802.11ah(非特許文献4を参照されたい)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のみを含む限られた能力を有する場合があるが、非常に長いバッテリー寿命に対する必要性を含む場合もある。
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、プライマリーチャネルとして指定されているチャネルを含む。プライマリーチャネルは、BSSにおけるすべての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帯域幅を有することができるが、必ずしも有するとは限らない。したがってプライマリーチャネルの帯域幅は、BSSにおいて動作しているすべてのSTAのうちで、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。802.11ahの例においては、たとえAP/PCP、およびBSSにおけるその他の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、プライマリーチャネルは1MHz幅であることができる。すべての搬送波感知およびNAV設定は、プライマリーチャネルのステータスに依存する。すなわち、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、プライマリーチャネルがビジーである場合には、利用可能な周波数帯域全体は、たとえその大部分がアイドルで利用可能なままであるとしても、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でき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、それは、917.5MHzから923.5MHzまでであり、日本においては、それは、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。
スペクトル効率を改善するために、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)送信のためのコンセプトを導入している。ダウンリンクMU−MIMOの使用に関するポテンシャルも、現在は802.11ah用とみなされている。ダウンリンクMU−MIMOは、それが802.11acにおいて使用される際には、複数のSTAに対して同じシンボルタイミングを使用するので、複数のSTAに対する波形送信の干渉は問題ではないということに留意することが重要である。しかしながら、AP/PCPとのMU−MIMO送信に関与しているすべてのSTAは、同じチャネルまたは帯域を使用しなければならず、これは、動作帯域幅を、AP/PCPとの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に制限する。
802.11ad。
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、下記の重要な特徴を有する。
− 7Gbit/sまでのデータレートをサポートする。
− 3つの異なる変調モードをサポートする
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
OFDM PHY
− 世界的に利用可能である60GHzのアンライセンス帯域を使用する。60GHzにおいては、波長は5mmであり、これは、コンパクトおよびアンテナまたはアンテナアレイを可能にする。そのようなアンテナは、送信機および受信機の両方において狭RFビームを作成することが可能であり、狭RFビームは、効果的にカバレッジ範囲を増やし、干渉を減らす。
− 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(ディスカバリーおよびトラッキング)を容易にする。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)手順およびビームリファインメントプロトコル(BRP)手順という2つのコンポーネントを含む。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、BRP手順は、受信ビームフォーミングトレーニング、ならびに送信ビームおよび受信ビームの両方の反復リファインメントを可能にする。
SU−MIMOおよびMU−MIMOの両方を含むMIMO送信は、802.11adによってサポートされていない。
802.11ad PPDUフォーマット。802.11adは、3つのPPDUフォーマットをサポートし、それらは、制御PHY、シングルキャリア(SC)PHY、およびOFDM PHY PPDUである。非特許文献2において定義されているPPDUフォーマットが、図1において示されている。図1は、制御フォーマット12、シングルキャリアフォーマット14、およびOFDMフォーマット16を示している。
802.11ad制御PHY。制御PHYは、802.11adにおいては、最も低いデータレートの送信として定義される。ビームフォーミングトレーニングの前に送信されるフレームが、制御PHY PPDUを使用することができる。802.11adに関して、制御PHYの送信ブロック図が、図2において示されている。
セクタレベルスイープ。例示的なSLSトレーニング手順が、図3において示されている。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行われることができる。ビーコンフレームが利用される場合には、AP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し、複数のSTAが同時にBFトレーニングを行うことが可能である。しかしながら、ビーコンフレームのサイズに起因して、APが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可能であるという保証はない。したがってSTAは、ISSトレーニングを完了するために複数のBIを待つ必要がある場合があり、待ち時間が問題となる場合がある。SSWフレームが、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ことができる。SSWフレームは、制御PHYを使用して送信されることができ、フレームフォーマットは、図4において示されている。SSWフィールドは、図4において定義されており、フィールドフォーマットは、図5において定義されている。SSWフィードバックフィールドは、図6Aおよび図6Bにおいて与えられている。
ビームリファインメントプロトコル(BRP)。ビームリファインメントは、STAが送信および受信の両方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)を改善することが可能であるプロセスである。ビームリファインメント手順においては、受信機および送信機アンテナをトレーニングするためにBRPパケットが使用される。BRP−RXパケットおよびBRP−TX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、図7において示されているようにAGCフィールドおよび送信機または受信機トレーニングフィールドを含むトレーニングフィールドによって追随される指向性マルチギガビット(DMG)物理レイヤ(PHY)プロトコルデータユニット(PPDU)によって搬送されることができる。
図7におけるNという値は、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り、それは、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しており、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している。CEサブフィールドは、前のセクションにおいて記述されているプリアンブルにおけるCEサブフィールドと同じである。ビームトレーニングフィールドにおける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、アクションACKなしフレームであり、これは、下記のフィールドを有する。
− 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ビームリファインメント要素
− チャネル測定フィードバック要素1
− ...
− チャネル測定フィードバック要素k
802.11ay(TGay)。
802.11ayの要件。2015年3月にIEEEによって承認されたタスクグループay(TGay)は、ステーションあたりのパワー効率を保持または改善しながら、(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/秒の最大スループットをサポートすることが可能なオペレーションの少なくとも1つのモードを可能にするIEEE802.11物理レイヤ(PHY)およびIEEE802.11メディアアクセス制御レイヤ(MAC)の両方に対する標準化された修正を定義する改正を開発するように期待されている。この改正はまた、同じ帯域において動作している(IEEE802.11ad−2012改正によって定義されている)レガシーの指向性マルチギガビットステーションとの下位互換性および共存を確実にしながら45GHzを上回るライセンス免除帯域に関するオペレーションを定義する。
802.11adの最大スループットよりもはるかに高い最大スループットがTGayの主要な目標であるが、グループの何人かのメンバーは、モビリティーおよび屋外のサポートを含めることも提案した。10個を超える異なる使用事例が、スループット、待ち時間、動作環境、およびアプリケーションの点から提案および分析されている(非特許文献5を参照されたい)。
802.11ayは、レガシー標準と同じ帯域において動作することになるので、この新たなテクノロジーが、同じ帯域におけるレガシーとの下位互換性および共存を確実にすることが必要とされている。
802.11ay PPDUフォーマット。802.11ay PPDUは、レガシー部分およびEDMG部分を含むということが合意されている。詳細なPPDUフォーマットが、図8において示されている。
レガシーショートトレーニングフィールド(L−STF)、レガシーチャネル推定フィールド(L−CEF)、L−ヘッダ、およびEDMG−ヘッダ−Aフィールドが、下位互換性のためにSCモードを使用して送信される。下記の内容が、IEEEの2016年1月の会議において合意された。
− 制御モードPPDUに関しては、EDMG−ヘッダ−Aフィールドの存在を示すために、予備ビット22および23が両方とも1に設定されなければならない。
− SCモードPPDUまたはOFDMモードPPDUに関しては、EDMG−ヘッダ−Aフィールドの存在を示すために、予備ビット46が1に設定されなければならない。
ミリメートル波プリコーディング。ミリメートル波周波数でのプリコーディングは、デジタル、アナログ、またはデジタルおよびアナログのハイブリッドであることができる(非特許文献6を参照されたい)。
デジタルプリコーディング: デジタルプリコーディングは、正確であり、イコライゼーションと組み合わされることが可能である。それは、シングルユーザ(SU)、マルチユーザ(MU)、およびマルチセルプリコーディングを可能にし、典型的にはサブ6GHzにおいて、たとえば、IEEE802.11n以上において、および3GPP LTE以上において使用される。しかしながら、ミリメートル波周波数においては、アンテナ要素と比較して限られた数のRFチェーンの存在、およびチャネルのまばらな性質が、デジタルビームフォーミングの使用を複雑にする。
アナログビームフォーミング: アナログビームフォーミングは、それぞれのアンテナ要素上でアナログフェーズシフターを使用することによって、限られた数のRFチェーンの問題を克服する。それは、IEEE802.11adにおいて、セクタレベルスイープ(これは、最良セクタを識別する)、ビームリファインメント(これは、セクタをアンテナビームへリファインする)、およびビームトラッキング(これは、チャネルにおけるいかなる変化も考慮するように時間とともにサブビームを調整する)手順中に使用される。アナログビームフォーミングは、IEEE802.15.3においても使用される。このケースにおいては、レイヤードマルチレゾリューションビームフォーミングコードブックを使用するバイナリーサーチビームトレーニングアルゴリズムが使用される。アナログビームフォーミングは、典型的にはシングルストリーム送信に限定される。
ハイブリッドビームフォーミング: ハイブリッドビームフォーミングにおいては、プリコーダは、アナログドメインとデジタルドメインとの間において分割される。それぞれのドメインは、別々の構造的な制約、たとえば、アナログドメインにおける結合行列に関する定モジュラス制約を伴うプリコーディング行列および結合行列を有する。この設計は、ハードウェアの複雑さと、システムパフォーマンスとの間における妥協をもたらす。ハイブリッドビームフォーミングは、チャネルのまばらな性質に起因してデジタルプリコーディングパフォーマンスを達成すること、およびマルチユーザ/マルチストリーム多重化をサポートすることが可能であることができる。しかしながら、それは、RFチェーンの数によって制限される。これは、問題ではないかもしれない。なぜなら、ミリ波チャネルは角度ドメインにおいてはまばらであるからであり、したがって、この制限はさほど重要ではないかもしれない。
802.11ad+のためのマルチアンテナアナログビームフォーミング方法。アナログビームフォーミングがIEEE802.11adにおいて見つけた問題に基づいて、2015年5月7日に出願された「Beamforming Methods and Procedures in mmW WLAN Systems」と題されている特許文献1において、802.11ad+/802.11ayのためのアナログビームフォーミング方法が提案されている。開示されている実施形態は、下記を含んでいた。
− ビームの切り替えを伴う空間的多様性。
− 単一のビームを伴う空間的多様性。
− 重み付けされたマルチパスビームフォーミングトレーニング。
− ビーム分割多重アクセス。
− シングルユーザ空間多重化。
− 低減されたビームフォーミングトレーニングオーバーヘッド。
上述の開示においては、2つのアーキテクチャーが提案された。第1のアーキテクチャーは、すべての重みによって励起されたすべての物理アンテナ(PA)を伴い(図9において示されている)、その一方で第2のアーキテクチャーは、別々の重みによって励起された別々のPAを有する(図10において示されている)。
さまざまな実施形態においては、本開示は、マルチストリーム/マルチユーザ送信を可能にするためのアナログおよびデジタルプリコーディングの組合せ(ハイブリッドミリ波プリコーディング)に関連している。
米国実用特許出願第14/441,237号明細書 米国特許仮出願第61/365,014号明細書
IEEE Standard 802.11TM−2012: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications IEEE Std 802.11adTM−2012: Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band IEEE 802.11−10/0258r0, MAC and PHY Proposal for 802.11af, March 2010 IEEE 802.11−10/0001r13, Sub 1 GHz license−exempt PAR and 5C, July 2010 IEEE 802.11−2015/0625r2, "IEEE 802.11 TGay Use Cases", Huawei, et. al MIMO Precoding and Combining Solutions for mmWave Systems: Alkahteeb, Mo, Gonzalez−Prelcic, Heath, 2014
本明細書において記述されているシステムおよび方法は、ミリメートル波WLANのための多次元ビームリファインメント手順およびシグナリングのために提供されている。
M次元送信のためのBRP MACパケット。11adにおける現在のBRP MACは、802.11adにおいて存在するシングルビーム送信のためのビームリファインメントおよびフィードバックをセットアップするように設計されている。図11においては、MACパケット1102が、BRP要求フィールド1104およびDMGビームリファインメント要素1106を含む。BRP手順において最良のビームを推定するために使用されるサポーティングPHYレイヤPPDUは、シングルビーム送信用に設計されている(図12において示されているように)。このPPDUの要素は、単一のTx−Rxアンテナペアおよび信号チャネルのためのAGCフィールド、チャネル推定フィールド、およびTRNフィールドを含む。多次元BRP(それらの次元は、複数の送信−受信ビームペア、複数のポラライゼーション、または複数のチャネルであることができる)に関しては、下位互換性を伴って、または伴わずにMACパケットおよびPPDUフォーマットを拡張するための方法が、本明細書において開示されている。複数の次元が共同でまたは別々にサポートされることができる。
BRP MACパケットオーバーヘッド。上述されているM次元送信のためのアンテナおよびビームの数における増大に起因する、BRP MACパケットにおいてシグナリングされることが必要とされるデータの量における増大に伴って、オーバーヘッドを低減するためのさらに効率的なBRPパケットが、本明細書において示されている。
BRP IFS。802.11adにおいては、BRPフレームと、その応答との間におけるインターフレームスペーシングが、ショートインターフレームスペース(SIFS)以上でかつビームリファインメントプロトコルインターフレームスペース(BRPIFS)以下である(BRPIFSの値が固定された状態での)値に設定される。上述されている多次元性を考慮した改善されたフィードバックのために、最適化されたオペレーションのための複数のBRPフレームのやり取りがあることができる。BRPオペレーションの効率を改善するための、ならびに、BRPIFS持続時間のシグナリングおよび/またはBRPIFS持続時間における低減を可能にするための方法が、本明細書において開示されている。
BRP IFSおよびチャネルアクセス。インターフレームスペーシングがBRPIFS=44usecに設定されている可能性に伴って、スリープモードにある、またはTxOP予約フレームを逃しているSTAは、チャネルが占有されていないと想定して、TxOPを中断することができる。処理における遅延を許容しながらIFSが特定の値に設定されることを可能にするための実施形態が、本明細書において開示されている。
例として添付の図面とともに提示されている以降の説明から、より詳細な理解が有されることができる。
802.11adにおける例示的なPPDUフォーマットを示す図である。 802.11adにおける例示的な制御PHY送信図である。 例示的なセクタレベルスイープトレーニング手順を示す図である。 例示的なSSWフレームフォーマットを示す図である。 例示的なSSWフィールドフォーマットを示す図である。 ISSの一部として送信される場合の例示的なSSWフィードバックフィールドフォーマットを示す図である。 ISSの一部として送信されない場合の例示的なSSWフィードバックフィールドフォーマットを示す図である。 例示的なBRP TRN−RXパケットを示す図である。 802.11ayにおける例示的なPPDUフォーマットを示す図である。 すべての物理アンテナがすべての重みによって励起されるビームフォーミングのための例示的なアーキテクチャーを示す図である。 別々の物理アンテナが別々の重みによって励起されるビームフォーミングのための例示的なアーキテクチャーを示す図である。 シングルストリーム送信のための例示的な802.11ad BRP MACパケットを示す図である。 シングルストリーム送信のための例示的な802.11ad BRP PPDUを示す図である。 例示的なイニシエータおよびレスポンダのための2つのビームペアを伴う例示的なマルチプルアンテナBRPを示す図である。 独立したeBRPシグナリングを使用したそれぞれの次元に関する例示的な独立したBRP要求およびDMGビームリファインメントフレームを示す図である。 図14のフレームに組み込まれることができる例示的な独立したBRP要求フィールドを示す図である。 AGCフィールドおよびTRNフィールドがブロックとして循環的にシフトされる、同時のBRP中のCSDに関する一実施形態を示す図である。 個々のAGCフィールドおよびTRNフィールドが循環的にシフトされる、同時のBRP中のCSDに関する一実施形態を示す図である。 同時のBRP手順の一実施形態を示す図である。 固定された数のBRP要求を伴う共同BRP要求フィールドの一実施形態を示す図である。 動的な数のBRP要求を伴う共同BRP要求フィールドの一実施形態を示す図である。 独立したeDMGビームリファインメント要素の一実施形態を示す図である。 共同eDMGビームリファインメント要素の一実施形態を示す図である。 マルチプルビーム送信用のeMIDCサブフェーズを有する例示的な多次元eBRP手順を示す図である。 マルチプルビーム送信用のeMIDCサブフェーズを有する例示的な多次元eBRP手順を示す図である。 マルチプルビーム送信専用のeBRP eMIDサブフェーズを有する例示的な多次元eBRP手順を示す図である。 マルチビームeBRPの例示的なR−eMIDサブフェーズを示す図である。 マルチビームeBRPの例示的なR−eBCサブフェーズを示す図である。 受信機側における例示的な最小持続時間決定手順を示す図である。 例示的なNDP BRPフレームフォーマットの第1の実施形態を示す図である。 例示的なNDP BRPフレームフォーマットの第2の実施形態を示す図である。 インターフレームスペーシングが、ショートインターフレームスペーシング(SIFS)と、ビームリファインメントプロトコルインターフレームスペーシング(BRPIFS)との間において変わることが可能であるベースラインケースを示す図である。 応答が利用可能であり、SIFSに等しいIFSを伴って送信される実施形態を示す図である。 応答が利用可能であり、SIFSに等しいIFSを伴って送信される実施形態を示す図である。 応答がSIFSでの送信の用意ができておらず、レスポンダがチャネルを求めて競合する実施形態を示す図である。 応答がSIFSでの送信の用意ができておらず、レスポンダがチャネルを求めて競合する実施形態を示す図である。 応答がSIFSでの送信の用意ができておらず、イニシエータが応答を求めてポーリングする実施形態を示す図である。 応答がSIFSでの送信の用意ができておらず、イニシエータが応答を求めてポーリングする実施形態を示す図である。 応答がSIFSでの送信の用意ができておらず、応答が送られるまでレスポンダがチャネルを占有する実施形態を示す図である。 1つまたは複数の開示されている実施形態が実施されることができる例示的な通信システムを示す図である。 図32Aの通信システム内で使用されることができる例示的なワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)を示す図である。 図32Aの通信システム内で使用されることができる例示的な無線アクセスネットワーク(RAN)および例示的なコアネットワークを示す図である。 図32Aの通信システム内で使用されることができる第2の例示的なRANおよび第2の例示的なコアネットワークを示す図である。 図32Aの通信システム内で使用されることができる第3の例示的なRANおよび第3の例示的なコアネットワークを示す図である。 図32Aの通信システム内で使用されることができる例示的なネットワークエンティティーを示す図である。 BRP手順のTxOP持続時間上でのSCブロックおよびIFSの影響を示すグラフである。 ポーリングを伴わないBRPフィードバックに関する例示的な手順およびシグナリングを示す図である。
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提供される。この説明は、可能な実施態様の詳細な例を提供するが、提供される詳細は、例としてのものであること、およびけっして本出願の範囲を限定するものではないことを意図されているという点に留意されたい。
記述されている実施形態のうちの1つまたは複数のさまざまなハードウェア要素は、「モジュール」と呼ばれ、それらのモジュールは、それぞれのモジュールに関連して本明細書において記述されているさまざまな機能を遂行する(すなわち、行う、実行するなど)ということに留意されたい。本明細書において使用される際には、モジュールは、所与の実施態様に関して当業者によって適切とみなされるハードウェア(たとえば、1つまたは複数のプロセッサ、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、1つまたは複数のマイクロコントローラ、1つまたは複数のマイクロチップ、1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)、1つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、1つまたは複数のメモリデバイス)を含む。それぞれの記述されているモジュールは、それぞれのモジュールによって遂行されるものとして記述されている1つまたは複数の機能を遂行するために実行可能な命令を含むこともでき、それらの命令は、ハードウェア(すなわち、ハードワイヤード)命令、ファームウェア命令、ソフトウェア命令などの形態を取ること、またはそれらを含むことが可能であり、一般にRAM、ROMなどと呼ばれているような任意の適切な1つまたは複数の非一時的なコンピュータ可読メディアに格納されることができるということに留意されたい。
ネットワークアーキテクチャー。
本明細書において開示されているシステムおよび方法は、図32A〜図32Fに関して記述されているワイヤレス通信システムとともに使用されることができる。最初の問題として、これらのワイヤレスシステムが記述される。図32Aは、1つまたは複数の開示されている実施形態が実施されることができる例示的な通信システム100の図である。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できる。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32Aにおいて示されているように、通信システム100は、WTRU102a、102b、102c、および/または102d(全体として、または総称して、WTRU102と呼ばれることができる)、RAN103/104/105、コアネットワーク106/107/109、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110、ならびに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が理解されるであろう。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できる。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でき、ユーザ機器(UE)、移動局、固定式または移動式のサブスクライバーユニット、ページャー、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、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、および/またはネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワーク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を取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できる。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できる。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ている基地局および/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が理解されるであろう。
基地局114aは、RAN103/104/105の一部であることができ、RAN103/104/105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でき、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、セクタへとさらに分割されることができる。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できる。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)テクノロジー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115/116/117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115/116/117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)であることができる。エアインターフェース115/116/117は、任意の適切な無線アクセステクノロジー(RAT)を使用して確立されることができる。
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でき、1つまたは複数のチャネルアクセススキーム、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、RAN103/104/105における基地局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)などの無線テクノロジーを実施することができ、この無線テクノロジーは、ワイドバンドCDMA(WCDMA)を使用してエアインターフェース115/116/117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)などの無線テクノロジーを実施することができ、この無線テクノロジーは、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115/116/117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、無線テクノロジー、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ーフォーマイクロウェーブアクセス(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000EV−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32Aにおける基地局114bは、例として、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でき、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性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などの無線テクノロジー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などの無線テクノロジー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32A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106/107/109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できる。
RAN103/104/105は、コアネットワーク106/107/109と通信状態にあることができ、コアネットワーク106/107/109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できる。例として、コアネットワーク106/107/109は、コール制御、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性、ビデオ配信などを提供すること、および/またはユーザ認証などのハイレベルセキュリティー機能を行うことができる。図32Aにおいては示されていないが、RAN103/104/105および/またはコアネットワーク106/107/109は、RAN103/104/105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できるということが理解されるであろう。たとえば、コアネットワーク106/107/109は、E−UTRA無線テクノロジーを利用している可能性があるRAN103/104/105に接続されていることに加えて、GSM無線テクノロジー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できる。
コアネットワーク106/107/109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、トランスミッションコントロールプロトコル(TCP)/IPインターネットプロトコルスイートにおけるTCP、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)、およびIPなど、共通の通信プロトコルを使用する相互接続されている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通信ネットワークおよび/またはワイヤレス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、RAN103/104/105と同じRATまたは異なるRATを採用することができる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における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32Aにおいて示されているWTRU102cは、セルラーベースの無線テクノロジーを採用することができる基地局114aと、およびIEEE 802無線テクノロジーを採用することができる基地局114bと通信するように構成されることができる。
図32Bは、例示的なWTRU102のシステム図である。図32B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、スピーカー/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。トランシーバ120は、デコーダロジック119のコンポーネントとして実装されることができる。たとえば、トランシーバ120およびデコーダロジック119は、単一のLTEまたはLTE−Aチップ上に実装されることが可能である。デコーダロジックは、非一時的なコンピュータ可読メディアに格納されている命令を行うように動作するプロセッサを含むことができる。代替として、または追加として、デコーダロジックは、カスタムのおよび/またはプログラム可能なデジタル論理回路を使用して実装されることができる。
WTRU102は、実施形態との整合性を保持しながら、上述の要素どうしの任意の下位組合せを含むことができるということが理解されるであろう。また、基地局114aおよび114b、ならびに/または、基地局114aおよび114bが相当することができるノード(たとえば、数ある中でも、トランシーバステーション(BTS)、Node−B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ホームnode−B、エボルブドホームnode−B(eNodeB)、ホームエボルブドnode−B(HeNB)、ホームエボルブドnode−Bゲートウェイ、およびプロキシノードであるが、それらには限定されない)は、図32Bにおいて示され本明細書において記述されている要素のうちのいくつかまたはすべてを含むことができるということを実施形態は想定している。
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コアに関連付けられている1つまた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できる。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行うことができる。プロセッサ118は、トランシーバ120に結合されることができ、トランシーバ120は、送信/受信要素122に結合されることができる。図32Bは、プロセッサ118およびトランシーバ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およびトランシーバ120は、電子パッケージまたはチップにおいてともに統合されることができるということが理解されるであろう。
送信/受信要素122は、エアインターフェース115/116/117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できる。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できる。別の実施形態においては、送信/受信要素122は、例として、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できる。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できる。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できるということが理解されるであろう。
加えて、送信/受信要素122は、図32B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テクノロジー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115/116/117を介してワイヤレス信号を送信および受信するために、2つ以上の送信/受信要素122(たとえば、マルチプルアンテナ)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できる。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、例として、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、スピーカー/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でき、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ー/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できる。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、サブスクライバーアイデンティティーモジュール(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できる。
プロセッサ118は、電源134から電力を受け取ることができ、また、WTRU102における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できる。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できる。例として、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でき、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できる。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115/116/117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2つ以上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できる。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決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が理解されるであろう。
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でき、その他の周辺機器138は、さらなる特徴、機能性、および/または有線接続性もしくはワイヤレス接続性を提供する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。
図32Cは、実施形態によるRAN103およびコアネットワーク106のシステム図である。上述されているように、RAN103は、エアインターフェース115を介してWTRU102a、102b、102cと通信するためにUTRA無線テクノロジーを採用することができる。RAN103は、コアネットワーク106と通信状態にあることもできる。図32Cにおいて示されているように、RAN103は、Node−B140a、140b、140cを含むことができ、Node−B140a、140b、140cはそれぞれ、エアインターフェース115を介してWTRU102a、102b、102cと通信するために1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。Node−B140a、140b、140cはそれぞれ、RAN103内の特定のセル(図示せず)に関連付けられることができる。RAN103は、RNC142a、142bを含むこともできる。RAN103は、実施形態との整合性を保持しながら、任意の数のNode−BおよびRNCを含むことができるということが理解されるであろう。
図32Cにおいて示されているように、Node−B140a、140bは、RNC142aと通信状態にあることができる。加えて、Node−B140cは、RNC142bと通信状態にあることができる。Node−B140a、140b、140cは、Iubインターフェースを介してそれぞれのRNC142a、142bと通信することができる。RNC142a、142bは、Iurインターフェースを介して互いに通信状態にあることができる。RNC142a、142bのそれぞれは、それが接続されているそれぞれのNode−B140a、140b、140cを制御するように構成されることができる。加えて、RNC142a、142bのそれぞれは、その他の機能性、たとえば、アウターループパワー制御、負荷制御、アドミッション制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバー制御、マクロダイバーシティー、セキュリティー機能、データ暗号化などを遂行またはサポートするように構成されることができる。
図32Cにおいて示されているコアネットワーク106は、メディアゲートウェイ(MGW)144、モバイルスイッチングセンター(MSC)146、サービングGPRSサポートノード(SGSN)148、および/またはゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)150を含むことができる。上述の要素のうちのそれぞれは、コアネットワーク106の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれかの要素が、コアネットワークオペレータ以外のエンティティーによって所有および/または運営されることができるということが理解されるであろう。
RAN103におけるRNC142aは、IuCSインターフェースを介してコアネットワーク106におけるMSC146に接続されることができる。MSC146は、MGW144に接続されることができる。MSC146およびMGW144は、WTRU102a、102b、102cと、従来の地上通信線通信デバイスとの間における通信を容易にするために、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。
RAN103におけるRNC142aは、IuPSインターフェースを介してコアネットワーク106におけるSGSN148に接続されることもできる。SGSN148は、GGSN150に接続されることができる。SGSN148およびGGSN150は、WTRU102a、102b、102cと、IP対応デバイスとの間における通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。
上述されているように、コアネットワーク106は、ネットワーク112に接続されることもでき、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その他の有線ネットワークおよび/またはワイヤレスネットワークを含むことができる。
図32Dは、実施形態によるRAN104およびコアネットワーク107のシステム図である。上述されているように、RAN104は、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するためにE−UTRA無線テクノロジーを採用することができる。RAN104は、コアネットワーク107と通信状態にあることもできる。
RAN104は、eNode B160a、160b、160cを含むことができるが、RAN104は、実施形態との整合性を保持しながら、任意の数のeNode Bを含むことができるということが理解されるであろう。eNode B160a、160b、160cはそれぞれ、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するために1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態においては、eNode B160a、160b、160cは、MIMOテクノロジーを実施することができる。したがってeNode B160aは、たとえば、WTRU102aにワイヤレス信号を送信するために、およびWTRU102aからワイヤレス信号を受信するために、マルチプルアンテナを使用することができる。
eNode B160a、160b、160cのそれぞれは、特定のセル(図示せず)に関連付けられることができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバー決定、アップリンクおよび/またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを取り扱うように構成されることができる。図32Dにおいて示されているように、eNode B160a、160b、160cは、X2インターフェースを介して互いに通信することができる。
図32Dにおいて示されているコアネットワーク107は、モビリティー管理エンティティー(MME)162、サービングゲートウェイ164、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ166を含むことができる。上述の要素のうちのそれぞれは、コアネットワーク107の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれかの要素が、コアネットワークオペレータ以外のエンティティーによって所有および/または運営されることができるということが理解されるであろう。
MME162は、S1インターフェースを介してRAN104におけるeNode B160a、160b、160cのそれぞれに接続されることができ、制御ノードとしての役割を果たすことができる。たとえば、MME162は、WTRU102a、102b、102cのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化/非アクティブ化、WTRU102a、102b、102cの最初の接続中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどを担当することができる。MME162は、RAN104と、その他の無線テクノロジー、たとえばGSMまたはWCDMAを採用しているその他のRAN(図示せず)との間における切り替えを行うための制御プレーン機能を提供することもできる。
サービングゲートウェイ164は、S1インターフェースを介してRAN104におけるeNode B160a、160b、160cのそれぞれに接続されることができる。サービングゲートウェイ164は一般に、ユーザデータパケットをWTRU102a、102b、102cへ/WTRU102a、102b、102cからルーティングおよび転送することができる。サービングゲートウェイ164は、その他の機能、たとえば、eNode B間でのハンドオーバー中にユーザプレーンを固定すること、WTRU102a、102b、102cにとってダウンリンクデータが利用可能である場合にページングをトリガーすること、WTRU102a、102b、102cのコンテキストを管理および格納することなどを行うこともできる。
サービングゲートウェイ164は、PDNゲートウェイ166に接続されることもでき、PDNゲートウェイ166は、WTRU102a、102b、102cと、IP対応デバイスとの間における通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。
コアネットワーク107は、その他のネットワークとの通信を容易にすることができる。たとえば、コアネットワーク107は、WTRU102a、102b、102cと、従来の地上通信線通信デバイスとの間における通信を容易にするために、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。たとえば、コアネットワーク107は、コアネットワーク107とPSTN108との間におけるインターフェースとしての役割を果たすIPゲートウェイ(たとえば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができ、またはそうしたIPゲートウェイと通信することができる。加えて、コアネットワーク107は、ネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができ、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その他の有線ネットワークおよび/またはワイヤレスネットワークを含むことができる。
図32Eは、実施形態によるRAN105およびコアネットワーク109のシステム図である。RAN105は、エアインターフェース117を介してWTRU102a、102b、102cと通信するためにIEEE802.16無線テクノロジーを採用しているアクセスサービスネットワーク(ASN)であることができる。以降でさらに論じられるように、WTRU102a、102b、102c、RAN105、およびコアネットワーク109という別々の機能エンティティーの間における通信リンクは、リファレンスポイントとして定義されることができる。
図32Eにおいて示されているように、RAN105は、基地局180a、180b、180c、およびASNゲートウェイ182を含むことができるが、RAN105は、実施形態との整合性を保持しながら、任意の数の基地局およびASNゲートウェイを含むことができるということが理解されるであろう。基地局180a、180b、180cはそれぞれ、RAN105における特定のセル(図示せず)に関連付けられることができ、エアインターフェース117を介してWTRU102a、102b、102cと通信するために1つまたは複数のトランシーバをそれぞれ含むことができる。一実施形態においては、基地局180a、180b、180cは、MIMOテクノロジーを実施することができる。したがって基地局180aは、たとえば、WTRU102aにワイヤレス信号を送信するために、およびWTRU102aからワイヤレス信号を受信するために、マルチプルアンテナを使用することができる。基地局180a、180b、180cは、モビリティー管理機能、たとえば、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、サービス品質(QoS)ポリシー実施などを提供することもできる。ASNゲートウェイ182は、トラフィックアグリゲーションポイントとしての役割を果たすことができ、ページング、サブスクライバープロファイルのキャッシング、コアネットワーク109へのルーティングなどを担当することができる。
WTRU102a、102b、102cと、RAN105との間におけるエアインターフェース117は、IEEE802.16仕様を実施するR1リファレンスポイントとして定義されることができる。加えて、WTRU102a、102b、102cのそれぞれは、コアネットワーク109との論理インターフェース(図示せず)を確立することができる。WTRU102a、102b、102cと、コアネットワーク109との間における論理インターフェースは、R2リファレンスポイント(図示せず)として定義されることができ、このR2リファレンスポイントは、認証、許可、IPホスト構成管理、および/またはモビリティー管理のために使用されることができる。
基地局180a、180b、180cのそれぞれの間における通信リンクは、WTRUハンドオーバー、および基地局どうしの間におけるデータの転送を容易にするためのプロトコルを含むR8リファレンスポイントとして定義されることができる。基地局180a、180b、180cと、ASNゲートウェイ182との間における通信リンクは、R6リファレンスポイントとして定義されることができる。このR6リファレンスポイントは、WTRU102a、102b、102cのそれぞれに関連付けられているモビリティーイベントに基づいてモビリティー管理を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
図32Eにおいて示されているように、RAN105は、コアネットワーク109に接続されることができる。RAN105と、コアネットワーク109との間における通信リンクは、例として、データ転送およびモビリティー管理機能を容易にするためのプロトコルを含むR3リファレンスポイントとして定義されることができる。コアネットワーク109は、モバイルIPホームエージェント(MIP−HA)184、認証/許可/アカウンティング(AAA)サーバ186、およびゲートウェイ188を含むことができる。上述の要素のうちのそれぞれは、コアネットワーク109の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれかの要素が、コアネットワークオペレータ以外のエンティティーによって所有および/または運営されることができるということが理解されるであろう。
MIP−HA184は、IPアドレス管理を担当することができ、WTRU102a、102b、102cが、別々のASNおよび/または別々のコアネットワークの間においてローミングすることを可能にすることができる。MIP−HA184は、WTRU102a、102b、102cと、IP対応デバイスとの間における通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。AAAサーバ186は、ユーザ認証と、ユーザサービスをサポートすることとを担当することができる。ゲートウェイ188は、その他のネットワークと相互作用することを容易にすることができる。たとえば、ゲートウェイ188は、WTRU102a、102b、102cと、従来の地上通信線通信デバイスとの間における通信を容易にするために、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができる。加えて、ゲートウェイ188は、ネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供することができ、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その他の有線ネットワークおよび/またはワイヤレスネットワークを含むことができる。
図32Eにおいては示されていないが、RAN105は、その他のASNに接続されることができ、コアネットワーク109は、その他のコアネットワークに接続されることができるということが理解されるであろう。RAN105と、その他のASNとの間における通信リンクは、R4リファレンスポイント(図示せず)として定義されることができ、このR4リファレンスポイントは、RAN105と、その他のASNとの間においてWTRU102a、102b、102cのモビリティーをコーディネートするためのプロトコルを含むことができる。コアネットワーク109と、その他のコアネットワークとの間における通信リンクは、R5リファレンスポイント(図示せず)として定義されることができ、このR5リファレンスポイントは、ホームコアネットワークと、訪問先コアネットワークとの間における相互作用を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
図32Fは、図32Aの通信システム100内で使用されることができる例示的なネットワークエンティティー190を示している。図32Fにおいて示されているように、ネットワークエンティティー190は、通信インターフェース192、プロセッサ194、および非一時的なデータストレージ196を含み、これらはすべて、バス、ネットワーク、またはその他の通信パス198によって通信可能にリンクされている。
通信インターフェース192は、1つもしくは複数の有線通信インターフェースおよび/または1つもしくは複数のワイヤレス通信インターフェースを含むことができる。有線通信に関して、通信インターフェース192は、例としてイーサネットインターフェースなどの1つまたは複数のインターフェースを含むことができる。ワイヤレス通信に関して、通信インターフェース192は、コンポーネント、たとえば、1つもしくは複数のアンテナ、1つもしくは複数のタイプのワイヤレス(たとえば、LTE)通信用に設計および構成されている1つもしくは複数のトランシーバ/チップセット、ならびに/または、当業者によって適切とみなされるその他の任意のコンポーネントを含むことができる。そしてさらに、ワイヤレス通信に関して、通信インターフェース192は、ワイヤレス通信(たとえば、LTE通信、Wi−Fi通信など)のクライアント側ではなくネットワーク側で機能するのに適したスケールおよび構成で配備されることができる。したがって通信インターフェース192は、カバレッジエリアにおける複数の移動局、UE、またはその他のアクセス端末に提供するための適切な装備および回路(おそらくは複数のトランシーバを含む)を含むことができる。
プロセッサ194は、当業者によって適切とみなされる任意のタイプの1つまたは複数のプロセッサを含むことができ、そのいくつかの例は、汎用マイクロプロセッサおよび専用DSPを含む。
データストレージ196は、任意の非一時的なコンピュータ可読メディアまたはそのようなメディアの組合せの形態を取ることができる(そのいくつかの例は、ほんの数例を挙げれば、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ(ROM)、およびランダムアクセスメモリ(RAM)を含む)。なぜなら、当業者によって適切とみなされる任意の1つまたは複数のタイプの非一時的なデータストレージが使用されることができるからである。図32Fにおいて示されているように、データストレージ196は、本明細書において記述されているさまざまなネットワークエンティティー機能のさまざまな組合せを遂行するためにプロセッサ194によって実行可能なプログラム命令197を含む。
いくつかの実施形態においては、本明細書において記述されているネットワークエンティティー機能は、図32Fのネットワークエンティティー190の構造と同様の構造を有するネットワークエンティティーによって遂行される。いくつかの実施形態においては、そのような機能のうちの1つまたは複数は、組み合わされた複数のネットワークエンティティーのセットによって遂行され、この場合、それぞれのネットワークエンティティーは、図32Fのネットワークエンティティー190の構造と同様の構造を有する。さまざまな異なる実施形態においては、ネットワークエンティティー190は、RAN103(における1つまたは複数のエンティティー)、RAN104(における1つまたは複数のエンティティー)、RAN105(における1つまたは複数のエンティティー)、コアネットワーク106(における1つまたは複数のエンティティー)、コアネットワーク107(における1つまたは複数のエンティティー)、コアネットワーク109(における1つまたは複数のエンティティー)、基地局114a、基地局114b、Node−B140a、Node−B140b、Node−B140c、RNC142a、RNC142b、MGW144、MSC146、SGSN148、GGSN150、eNode B160a、eNode B160b、eNode B160c、MME162、サービングゲートウェイ164、PDNゲートウェイ166、基地局180a、基地局180b、基地局180c、ASNゲートウェイ182、MIP−HA184、AAA186、およびゲートウェイ188のうちの1つまたは複数であるか、または少なくともそれらを含む。そしてもちろん、その他のネットワークエンティティーおよび/またはネットワークエンティティーの組合せが、本明細書において記述されているネットワークエンティティー機能を遂行するためにさまざまな実施形態において使用されることが可能である。なぜなら、前述のリストは、例として提供されているのであって、限定として提供されているのではないからである。
M次元送信のためのBRP MACパケット。
11adにおける現在のBRP MACは、802.11adにおいて存在するシングルビーム送信のためのセットアップ、ビームリファインメント、およびフィードバックを提供するように設計されている。MACパケットは、BRP要求フィールドおよびDMGビームリファインメント要素を含む(図11を参照されたい)。BRP手順において最良のビームを推定するために使用されるサポーティングPHYレイヤPPDUは、シングルビーム送信用に設計されている(図12において示されているように)。このPPDUの要素は、単一のTx−Rxアンテナペアおよび信号チャネルのためのAGCフィールド、チャネル推定フィールド、およびTRNフィールドを含む。多次元BRP(それらの次元は、複数の送信−受信ビームペア、複数のポラライゼーション、または複数のチャネルなどであることができる)に関しては、下位互換性を伴って、または伴わずにMACパケットおよびPPDUフォーマットを拡張するための方法を以降に示す。複数の次元が共同でまたは別々にサポートされることができる。
これらの問題およびその他の問題に対処するための方法および手順が、このセクションにおいて示されている。
多次元拡張ビームリファインメントプロトコルMACおよびPHYフレーム設計。
いくつかの実施形態においては、多次元BRP手順をサポートするための拡張ビームリファインメントプロトコル(eBRP)MACフレーム(および関連付けられているPHY PPDU)の設計が開示されている。多次元BRP手順は、スペース、周波数、および/またはポラライゼーションに関して指定されることができる。
多次元eBRP手順のための能力表示。
eBRPセットアップフェーズ中にeDMG STA能力のネゴシエーションを可能にするために、下記の送信次元の表示を提供するeDMG能力フィールドが定義される。
1) 送信−受信ビームペアの許可される数、
2) アグリゲートまたは結合されることが可能であるチャネルの数、および/または
3) 空間ストリームの最大数。
これは、eDMG STAがeBRPセットアップ手順中に別のSTAとの間で使用されることになるこれらのパラメータまたは次元をネゴシエートすることを可能にする。送信/受信ビームペアの数は、許可されるストリームの数、たとえば、N_beams=4およびNss=2よりも大きいことが可能である。セクタレベルスイープ手順において使用される最後のネゴシエートされるパラメータは、ビームペアの数およびストリームの数を含むことができる。
多次元送信のためのBRP手順およびシグナリング。
図13は、2つのビームペアを伴う例示的なイニシエータ1302およびレスポンダ1304を示している。ビームペア1は、上側セクタにおけるスイープに基づいて見つけられ、その一方でビームペア2は、下側セクタのスイープに基づいて見つけられる。そのようなものとして、リファインされている特定のビームペア上の情報は、更新されたeBRPパケットにおいてシグナリングされることができる。
eBRPリファインメント手順は、次元ごとに独立してまたは共同でシグナリングおよび/または実行されることができる。さまざまな実施形態においては、eBRPリファインメントシグナリングは、次元ごとに独立してコーディングまたは送信されることができる。このシグナリングは、セットアップフェーズにおいて、またはリファインメント手順中に生じることができる。さまざまな実施形態においては、eBRPリファインメント手順は、次元ごとに独立して行われることができる。さまざまな実施形態においては、eBRPリファインメントシグナリングは、次元ごとに共同でコーディングまたは送信されることができる。さまざまな実施形態においては、eBRPリファインメント手順は、次元ごとに共同で行われることができる。
それぞれの次元(たとえば、送信/受信ビームペアまたはチャネル)の品質を識別するための手順が、(a)どの次元が更新されることになるか、ならびに(b)それらの次元が独立してシグナリングおよび/もしくは実行されることになるか、または共同でシグナリングおよび/もしくは実行されることになるかを決定するための入力として使用されることができる。
802.11adにおいて実施される際のシングルストリームWLANのためのミリ波ビームフォーミングにおいては、送信−受信ペアは、下記の手順を経ることができる。
− セクタレベルスイープ(SLS): 大きなセクタを識別し、DMG制御モードレート以上でのTxとRxとの間における通信を可能にする。
− ビームリファインメントプロトコル(BRP): 受信トレーニングを可能にし、両方の参加しているSTAにおける送信機および受信機の両方のAWVの反復リファインメントを可能にする。
BRPは、BRPセットアップ、マルチプルセクタ識別検知(MID)、ビーム結合(BC)、マルチプルセクタ識別および取り込み(MIDC)、ビームリファインメントトランザクションなどのうちの1つまたは複数から構成されている。
BRPセットアップは、イニシエータとレスポンダとの間においてBRPパラメータをやり取りする役割を果たす。このステップは、BRPがSLSのすぐ後に続かない場合にのみ使用される。
MIDにおいては、クアジオムニ送信パターンが、複数のアンテナ波形ベクトル(AWV)に照らしてテストされ、イニシエータ(I−MID)またはレスポンダ(R−MID)にとっての受信アンテナの最良のセットを識別する。クアジオムニパターンは、eDMGアンテナにおいて利用可能であるオムニ方向性に最も近いパターンである。それは、複数のビームから構成されることができ、無指向性である。
BCは、送信AWVおよび受信AWVのセットの網羅的なペアでのテストを含む。
MIDCは、MID手順およびBC手順を組み合わせている。
ビームリファインメントトランザクションは、イニシエータまたはレスポンダによるAWVテストを求める要求およびAWVテストへの応答に応じて構成されるBRPフレームのセットである。
多次元送信に関しては、以降で開示されている下記の修正のうちの1つまたは複数が使用されることができる。
拡張セクタレベルスイープ(eSLS)が、それぞれの次元に関する大きなセクタを識別するために使用されることができ、eDMG制御モードレート以上でのTxとRxとの間における通信を可能にする。マルチプルビーム送信に関しては、複数のTx/Rxビームを作成するためにSLSが使用されることができる。次元は、時間、eDMGアンテナ、ポラライゼーション、周波数などのうちのいずれかによって分割されることができる。eDMG制御モード送信の信頼性を改善するために、下記が使用されることができる。
− 制御情報を送信し、制御モードの信頼性を改善するための、最良の品質(たとえば、最大のSNR)を伴うビームを選択するビーム選択アルゴリズム。
− 制御情報を送信し、eDMG制御モードの信頼性を改善するためのビームダイバーシティーコード(アラモウティのようなコード、たとえば、STBCまたはSFBCなど)。
eDMGビームリファインメント要素に関しては、その要素が要求またはネゴシエーション(能力要求=1)中に送信される場合には、送信は、ダイバーシティーモードにあることができるということに留意されたい。その他のモードにおいては、送信は、ダイバーシティー、クアジオムニ、またはビームベースのモードにあることができる。
拡張ビームリファインメントプロトコル(eBRP)が、それぞれの次元におけるそれぞれのビームのための受信トレーニングを可能にするために利用されることができ、その一方でまた、両方の参加しているSTAにおける送信機および受信機の両方のすべてのビームのアンテナウェイトベクトル(AWV)の反復リファインメントを可能にする。
シングルビームMIDにおいては、リクエスターは、選択されるAWVをイニシエータが識別することを可能にするために最後のSLSフェーズのSNRおよびセクタIDをフィードバックする。多次元送信(たとえば、複数の送信−受信ビームまたは複数のチャネルの送信)に関しては、この情報は、次元に固有の様式でシグナリングされることができる。
さまざまな実施形態においては、eBRP手順は、それぞれのビームペアに関して独立して実行されることができ、またはビームペアのうちのすべて(もしくはサブセット)の間で共同で実行されることができる。
独立したeBRP手順の実行を有する実施形態においては、それぞれの次元(たとえば、送信−受信ビームペア)が、eBRP手順を個別の手順として行う。これは、所望のビームペアまたは次元を示すさらなるシグナリングを伴う現在の802.11ad手順のシンプルな下位互換性のある拡張である。
独立したeBRPシグナリングにおいては、それぞれの次元(たとえば、送信−受信ビームペア)は、図14において示されているように自分自身の独立したシグナリングを有する。それぞれの次元(たとえば、送信−受信ペア)は、BS−FBCKフィールドのフィードバック(最後の受信されたBRP−TXにおいて最良の品質を伴って受信されたTRN−Tフィールドのインデックス)を可能にするための自分自身の独立したBRP要求フィールド1402およびDMGビームリファインメント要素1404を有することができる。これは、現在の802.11ad手順の下位互換性のある拡張である。
一例においては、さらなる次元のシグナリング(これは、一般性を失うことなく、Tx−RxビームIDとしてラベル付けされることができる)が、BRP要求フィールドに置かれることができる。このケースにおいては、既存のBRP要求フィールドフォーマットにおける予備ビット(B27からB31)が使用されることができる(図15における1502を参照されたい)。フレームは、順次送信されることができる。情報を送信するために既に利用可能な複数の既存の次元がある可能性があるシナリオにおいては、それらは、次元ごとに独立して送信されることができ(たとえば、複数の送信−受信ビームペアのケースにおいて)、この場合、それぞれの次元は、自分の情報を自分自身のビーム上で送信することができる。
共同/同時のeBRP手順の実行を有する実施形態においては、複数の次元(たとえば、複数の送信−受信ビームペア)が、eBRP手順を同時に行うことができる。eBRP手順は、複数の方法で実施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、それは、すべての可能なビームペアの網羅的な探索に基づくことができる。別の実施形態においては、それは、前に選択された最良のビームペアの選択に基づいて条件付けされる次に最良のビームペアの探索に基づくことができる。
別の実施形態においては、eBRP手順は、すべての可能なビームペアの同時の探索に基づくことができる。このケースにおいては、802.11ad BRP PPDUは、図18において示されているような、かつ2016年7月21日に出願された特許文献2(その全体が、参照によって本明細書に組み込まれている)において論じられているようなCE、AGC1802、およびTRN−T/R1804信号の同時の送信をサポートするように修正されることができる。
CEFは、(たとえば共役化を使用して)直交を送ることによって、または直交行列を用いてそれぞれの空間ストリームからシーケンスをマスクすることによって直交化されることができる。AGCは、ストリームどうしの間における相関を減らすために、および受信機が同時のBRP中にAGC設定を適切に設定することを可能にするために、複数の技術を使用して、たとえば、サイクリックシフトダイバーシティー(CSD)を使用して、複数のストリーム上で送られることができる。さまざまな実施形態においては、同時のBRP中のCSDは、次の2つのアプローチに従うことができる。1)AGCフィールド1602およびTRNフィールド1604が、図16において示されているようにブロックとして循環的にシフトされるか、または2)個々のAGCフィールド1702およびTRNフィールド1704が、図17において示されているように循環的にシフトされる。2)においては、AGCフィールドおよびTRNフィールドにおけるシーケンスどうしは、それぞれのタイムスロット上で異なる場合がある。CSDは、EDMG CEFフィールドに適用されることもできる。このケースにおいては、1)および2)におけるTRNフィールドに関するブロック循環シフトは、EDMG CEFを含むこともできる。TRN−T/Rシーケンスは、(たとえば共役化を使用して)直交を送ることによって、または直交行列を用いてそれぞれの空間ストリームからシーケンスをマスクすることによって直交化されることができる。同時のストリームの数を示すためのシグナリングが必要とされる。これは、(MACにおける)BRPフレームにおいてシグナリングされること、またはAGCによって黙示的にシグナリングされることができる。
共同/同時のBRPシグナリングを有する実施形態においては、それぞれの次元(たとえば、それぞれの送信−受信ペア)は、BRP要求フィールドを割り振られ、この場合、それらのフィールドは、固定されたまたは動的な様式で連結されることができる。
固定された連結を有する実施形態においては、BRP要求フィールドの数は、必要とされる送信受信ビームまたは次元の最大数に基づいて固定される。送信受信ビームがリファインメントを必要としないケースにおいては、MID−REQ、BC−REQ、MID−グラント、およびBC−グラントフィールドは、ゼロに設定されることができる(図19を参照されたい)。同時にリファインする次元の数(および可能なグループ化)がシグナリングされることもできる。1つの方法においては、同時に処理される次元の数は、BRPセットアップフェーズ中に合意されることができる。1つの方法においては、同時に処理される次元の数は、PHYヘッダまたはMACフレーム、たとえば、BRP要求フィールドにおいて明示的にシグナリングされることができる。1つの方法においては、次元のグループ化は、BRP要求フィールドのアレンジによって黙示的に決定されることができる。1つの方法においては、グループ化は、PHYヘッダまたはMACフレーム、たとえば、BRP要求フィールドにおける明示的なシグナリングによって決定されることができる。
動的な連結を有する実施形態においては、eBRP要求フィールドの数は、リファインメントを必要とする可能性がある送信受信ビームの数に基づいて変更される。eBRP要求の数を示すパラメータが、(たとえばPHYまたはMACヘッダにおける)BRPフレームに、またはMACフレームにおけるどこかに置かれることができる。BRP要求の数は、BRPフレームの長さから黙示的に得られることもできる。これは、図20におけるBRPフレーム2000において示されている。
共同のeBRP手順の実行に関して、eDMGビームリファインメント要素は、所望の数のBS−FBCKおよびBS−FBCKアンテナIDフィールドのフィードバックを可能にするように修正されることができる。対応する次元(たとえば、送信−受信ビームペア)を示すさらなるフィールドが、いくつかの実施形態にとって必要とされる場合もある。1つの方法においては、それぞれの送信−受信ビームペアは、独立した要素をフィードバックすることができる(図21における2100を参照されたい)。
これは、パラメータのうちのいくつかの共通性に起因して不必要なオーバーヘッドをもたらす可能性がある。別の方法においては、信号eDMGビームリファインメント要素が、複数のBS−FBCK、BS−FBCKアンテナID、および次元(たとえば、送信−受信ビーム)フィールドを伴って送られることができる(図22における2200を参照されたい)。BRP手順において、送信機/受信機は、いくつかの実施形態においては、BRPサブフェーズにおけるL−RXフィールドの使用のためにSLSフェーズ中に受信されるTxセクタのIDおよびSNRを入手することを必要とする場合がある。eBRP手順においては、フィードバックは、送信機−受信機ビームペアに基づいて識別されることができる。
詳細なチャネル測定フィードバックが望まれる場合には、詳細な測定は、次元ごとであることもできる。あるいは、詳細なチャネル測定フィードバックは、すべての異なる次元の合成物、たとえば、効果的なMIMOチャネルであることができる。
このケースにおいては、802.11ad BRPフィードバックのシンプルな拡張が使用されることができ、そこでは、それぞれのチャネルタップが、2の補数として表されるそれぞれの成分値を用いて測定された最も強いI/Q要素の振幅と相対的に推定された応答の同相成分および直交成分のペアを伴ってNr×Nt×xビットとして報告される。マルチプルビーム送信用のeMIDCサブフェーズを示す例示的な多次元eBRP手順2300が、図23において示されており、図25および図26は、マルチビームeBRPのR−eMIDおよびR−eBCサブフェーズ2500および2600をそれぞれ示している。この例においては、次元は送信受信ビームペアである。
マルチプルビーム送信専用のeBRP eMIDサブフェーズを示す例示的な多次元eBRP手順2400が、図24において示されている。その例においては、次元は送信受信ビームペアである。
さらなる例として、方法が、少なくとも1つの送信−受信ビームペアに関して、イニシエータデバイスと、少なくとも1つのレスポンダデバイスとの間において拡張ビームリファインメントプロトコル(eBRP)を行うステップを含むことができ、少なくとも1つの送信−受信ビームペアは、複数の次元を有する。
eBRPは、少なくとも1つのビームペアのそれぞれのための受信トレーニングを含むことができ、イニシエータデバイスおよび少なくとも1つのレスポンダデバイスにおいて送信機および受信機の両方のすべてのビームのアンテナウェイトベクトル(AWV)の反復リファインメントを可能にする。
AWVは、次元固有の様式で識別されることができる。
eBRP手順は、少なくとも1つのビームペアのそれぞれに関して独立して行われることができる。
少なくとも1つのビームペアのそれぞれは、eBRP手順を個別の手順として行うことができる。
少なくとも1つの送信−受信ビームペアのそれぞれの次元は、BS−FBCKフィールドのフィードバックを可能にするために、自分自身の独立したBRP要求フィールドおよびDMGビームリファインメント要素を含むことができる。
eBRPは、802.11adとの下位互換性を有することができ、そしてBRP要求フィールドにおいて次元識別情報をシグナリングすることができる。
少なくとも1つのビームペアのそれぞれは、自分自身のビーム上で自分の情報を送信することができる。
eBRP手順は、少なくとも1つのビームペアのすべての間で共同で行われることができる。
eBRP手順は、すべての可能なビームペアの網羅的な探索に基づくことができる。
eBRP手順は、前に選択された最良のビームペアの選択に基づいて条件付けされる次に最良のビームペアの探索に基づくことができる。
eBRP手順は、すべての可能なビームペアの同時の探索に基づくことができる。
BRP PPDUは、CE、AGC、およびTRN−T/R信号の同時の送信をサポートするように修正されることができる。
CEFは、直交を送ること、または直交行列を用いてそれぞれの空間ストリームからシーケンスをマスクすることによって直交化されることができる。
AGCは、サイクリックシフトダイバーシティーを使用して送られることができる。
AGCおよびTRNフィールドは、ブロックとして循環的にシフトされることができる。
個々のAGCフィールドおよびTRNフィールドは、循環的にシフトされることができる。
サイクリックシフトダイバーシティーは、EDMG CEFフィールドに適用されることができる。
TRN−T/Rシーケンスは、直交を送ること、または直交行列を用いてそれぞれの空間ストリームからシーケンスをマスクすることによって直交化されることができる。
同時のストリームの数が、BRPフレームにおいてシグナリングされることができる。
同時のストリームの数が、AGCによって黙示的にシグナリングされることができる。
それぞれの次元は、BRP要求フィールドを割り振られることができ、フィールドどうしは、固定された連結で連結される。
BRP要求フィールドの数は、必要とされる次元の最大数に基づいて固定されることができる。
それぞれの次元は、BRP要求フィールドを割り振られることができ、フィールドどうしは、動的な連結で連結される。
eBRP要求フィールドの数は、リファインメントを要求する送信受信ビームの数に基づいて変わることができる。
eBRP要求の数を示すパラメータが、BRPフレームに置かれることができる。
eBRP要求の数を示すパラメータが、MACフレームに置かれることができる。
BRP要求の数は、BRPフレームの長さから黙示的に得られることができる。
eDMGビームリファインメント要素は、所望の数のBS−FBCKおよびBS−FBCkアンテナIDフィールドのフィードバックを許可するように修正されることができる。
さらなるフィールドが、対応する次元を示すために提供されることができる。
少なくとも1つのビームペアのそれぞれが、独立した要素をフィードバックすることができる。
単一のeDMGビームリファインメント要素が、複数のBS−FBCK、BS−FBCKアンテナID、および次元フィールドを伴って送られることができる。
eBRP手順は、少なくとも1つのビームペアの少なくともサブセットに関して共同で行われることができる。
別の例においては、方法が、少なくとも2つの送信−受信ビームペアに関して、イニシエータデバイスと、少なくとも1つのレスポンダデバイスとの間において拡張ビームリファインメントプロトコル(eBRP)を行うステップを含み、少なくとも2つの送信−受信ビームペアはそれぞれ、少なくとも1つの次元を有する。eBRPは、少なくとも2つのビームペアのそれぞれのための受信トレーニングを含むことができ、イニシエータデバイスおよび少なくとも1つのレスポンダデバイスにおいて送信機および受信機の両方のすべてのビームのアンテナウェイトベクトル(AWV)の反復リファインメントを可能にする。
別の例は、プロセッサと、命令を格納している非一時的なストレージメディアとを含むシステムであり、それらの命令は、プロセッサ上で実行されたときに、少なくとも1つの送信−受信ビームペアに関して、イニシエータデバイスと、少なくとも1つのレスポンダデバイスとの間において拡張ビームリファインメントプロトコル(eBRP)を行うステップを含む機能を行うように動作し、少なくとも1つの送信−受信ビームペアは、複数の次元を有する。
別の例は、プロセッサと、命令を格納している非一時的なストレージメディアとを含むシステムであり、それらの命令は、プロセッサ上で実行されたときに、少なくとも2つの送信−受信ビームペアに関して、イニシエータデバイスと、少なくとも1つのレスポンダデバイスとの間において拡張ビームリファインメントプロトコル(eBRP)を行うステップを含む機能を行うように動作し、少なくとも2つの送信−受信ビームペアはそれぞれ、少なくとも1つの次元を有する。
ショートBRPフレーム
BRP MACパケットオーバーヘッド
上述されているM次元送信のためのアンテナおよびビームの数における増大に起因する、BRP MACパケットにおいてシグナリングされることになるデータの量における増大に伴って、オーバーヘッドを低減するためのさらに効率的なBRPパケットが、本明細書において示されている。以降で示されている実施形態は、上述されている多次元性を考慮して、BRP手順の効率を高めるためにBRPフレームのサイズを低減することに関連している。
トレーニングタイプに依存するBRP最小持続時間選択手順
いくつかの実施形態においては、BRPパケットのデータフィールドの最小持続時間は、BRPトレーニングの目的に応じて変更されることができる。たとえば、複数のBRP最小持続時間が定義されることができる。特定の条件が満たされている場合には、複数の利用可能なもののうちの特定のBRP最小持続時間が選ばれることができる。
一例においては、さまざまなBRPフレームに関して2つのBRP最小持続時間が定義されることができる。BRP最小持続時間1(短い持続時間)は、BRP−TXパケット、受信機トレーニング要求が前のフレームのやり取りにおいて送られることができるBRP−RXパケット、および/またはBRP MACフレームを搬送することができるがTRNフィールドが添付されていないBRPパケットに関して使用されることができる。BRP最小持続時間2(長い持続時間)は、受信機トレーニング要求が現在のフレームのMACボディーにおいて送られることができるBRP−RXパケットに関して使用されることができる。
ここでは、BRP−RXパケットは、受信機アンテナウェイトベクトルトレーニングを可能にするTRN−Rトレーニングフィールドが添付されているパケットを指すことができる。BRP−TXパケットは、送信機アンテナウェイトベクトルトレーニングを可能にするTRN−Tトレーニングフィールドが添付されているパケットを指すことができる。
別の例においては、2つのBRP最小持続時間が、BRP−RXおよびBRP−TXパケットそれぞれに関して定義されることができる。
BRP最小持続時間は、0以上の値のセットであることができる。最も短いBRP最小持続時間は、0に設定されることができる。
例示的な送信機手順は、以降で与えられているとおりであることができる。
1) 送信機は、競合またはスケジューリングを通じてメディアを取得することができる。それは、BRPパケット送信を準備することができる。
2) BRPトレーニングパケットのタイプ、またはBRPフレームの使用、またはその他の基準に従って、送信機は、特定のBRP最小持続時間を選ぶことができる。
3) 送信機は、BRP最小持続時間の選択をPLCPヘッダおよび/またはMACヘッダおよび/またはMACフレームボディーにおいて黙示的にまたは明示的にシグナリングすることができる。黙示的なシグナリングのケースにおいては、信号は、BRPトレーニングパケットのタイプ、またはBRPフレームの使用、または、送信機および受信機が特定のBRP最小持続時間を決定することができるその他のタイプの基準であることができる。
4) 送信機は、BRPパケットのためのPPDUを準備することができる。必要とされる場合には、パケットのデータフィールドは、BRP最小持続時間要件を満たすように追加のゼロパディングによって拡張されることができる。
例示的な受信機手順は、以降で与えられている(また図27において方法2700として示されている)とおりであることができる。
1) 2702において、受信機は、パケットを検知することができる。
2) 2704において、PLCPヘッダおよび/またはMACヘッダおよび/またはMACフレームボディーを読み取ることによって、受信機は、これがBRPパケットであると気づくことができる。
3) 2706において、明示的なまたは黙示的なシグナリングに従って、受信機は、このパケットのために使用される特定のBRP最小持続時間を決定することができる。
4) 2712において、受信機は、2706において決定されたBRP最小持続時間(たとえば、2708におけるBRPmin1、または2710におけるBRPmin2)を使用してデータ検知を実行することができる。
一般化されたトレーニングタイプに依存するBRP最小持続時間選択手順
上述されている方法および手順は、一般的なケースへ拡張されることができる。そのような一実施形態においては、BRP最小持続時間のセットが事前に定義されることまたは事前に決定されることができる。一例においては、BRP最小持続時間のセットは、0とaBRPminLimitとの間における個別の整数であることができる。たとえば、aBRPminLimitは、SCブロックまたはOFDMシンボルのユニットにおいて値18に設定されることができる。BRP最小持続時間のセットは、SCブロックまたはOFDMシンボルのユニットにおいて{6,12,18}として定義されることができる。あるいは、BRP最小持続時間のセットは、{0,1,2,...,18}など、より細かい粒度を有することができる。PCP/AP STAおよび非PCP/AP STAを含むSTAは、BRP最小持続時間の使用をネゴシエートすることができる。事前に定義されたまたは事前に決定されたBRP最小持続時間のセットまたはサブセットをサポートするSTA能力は、アソシエーション要求/応答、再アソシエーション要求/応答、プローブ要求/応答、ビーコンフレーム、またはその他のタイプの管理フレームを通じてやり取りされることができる。ネゴシエーションは、STAどうしの間におけるパケットのやり取りを通じて明示的に行われることができる。
図33は、BRP手順のTxOP持続時間上でのSCブロックおよびIFSの影響を示すグラフ3300である。
一例においては、持続時間のネゴシエーションは、下記のようにPCP/APによって開始されることができる。PCP/APは、BRP最小持続時間要求フレームを送信することができ、それは、好ましいBRP最小持続時間を報告するようにSTAに要求することができる。BRP最小持続時間要求フレームによってアドレス指定されたSTAは、次いでBRP最小持続時間応答/報告フレームを送ることができ、それは、STAによって使用される好ましいBRP最小持続時間を示すことができる。任意選択で、PCP/APは、STAのためのBRP最小持続時間を確認することができる。ネゴシエーション後に、BRP最小持続時間は、それが別のBRP最小持続時間要求/応答フレームのやり取りを通じて更新されるまで、PCP/APおよびSTAによって使用されることができる。
第2の例においては、持続時間のネゴシエーションは、下記のような方法を使用して非PCP/AP STAによって開始されることができる。非PCP/AP STAは、BRP最小持続時間要求フレームを送信することができ、それは、STAのためのBRP最小持続時間を選択または調整するようにPCP/AP STAに依頼することができる。このフレームにおいては、STAによってサポートされる1つまたは複数のBRP最小持続時間が含まれることができる。あるいは、最小数のサポートされるBRP最小持続時間が含まれることができる。BRP最小持続時間要求フレームによってアドレス指定されたPCP/AP STAは、次いでBRP最小持続時間応答/報告フレームを送ることができ、それは、STAのためのBRP最小持続時間を示すことができる。ネゴシエーション後に、BRP最小持続時間は、それが別のBRP最小持続時間要求/応答フレームのやり取りを通じて更新されるまで、PCP/APおよびSTAによって使用されることができる。
第3の例においては、PCP/APは、それぞれの関連付けられているSTAのためのBRP最小持続時間をSTA能力のやり取りを通じて取得することができる。次いでPCP/APは、それぞれのSTAのためのBRP最小持続時間を決定することができる。
DL MU−MIMO BRPトレーニングにおけるBRP最小持続時間の選択のための例示的な手順において、PCP/APは、全帯域幅を使用して2つ以上のSTAを同時にトレーニングするためにDL MU−MIMOのようなスキームを使用することができる。そのような実施形態においては、PCP/APは、すべての潜在的な受信STAのためのBRP最小持続時間をチェックして、それらの間の最大値を、DL MU−MIMO送信のためのBRP最小持続時間として設定するために使用することができる。
いくつかの実施形態においては、BRP最小持続時間に起因するMCSの選択のための手順が提供される。BRP最小持続時間要件に起因して、保証された数のリソースが、MACボディーの送信のために必要とされる場合がある。したがってMCSは、それらのリソースを十分に使用するように選択されることができる。
ヌルデータパケットBRPフレーム。
802.11においては、ヌルデータパケット(NDP)は、PLCPヘッダを含むがMACパケットを含まないPPDUを指すことができる。PLCPヘッダにおけるシグナリングフィールドは、BRP情報を搬送するように上書きされることができる。一般には、レガシーヘッダフィールドおよび/または拡張ヘッダフィールドを含むPLCPヘッダにおける1つの予備ビットは、これがNDP MACフレームであると示すことができ、そのフィールドにおけるビットのうちの残りは上書きされることができる。上書きされたDNP MACフレームにおけるフィールドは、MACフレームタイプを示すために使用されることができる。たとえば、それは、これがNDP BRPフレームである可能性があると示すことができる。
1つの方法においては、簡略化されたBRPフレームのやり取りに関する情報を搬送するために、統一されたNDP BRPフレームが定義されることができる。
別の方法においては、異なる目的のために、NDP BRPフレームのセットが定義されることができる。この方法においては、それぞれのNDP BRPフレームは、限られた情報を搬送することを必要とすることができる。たとえば、NDP BRPフレームは、下記を含むことができるが、それらには限定されない。
− NDP BRP受信機トレーニング要求フレーム
− NDP BRP受信機トレーニング応答フレーム
− NDP BRP MIMOトレーニング要求フレーム
− NDP BRP MIMOトレーニング応答フレーム
− NDP BRPセットアップフレーム
− NDP BRP MIDフレーム
− NDP BRP BCフレーム
NDP BRPフレーム2800が、図28において示されているように定義されることができる。この例示的な設計では、L−STF、L−CEF、およびL−ヘッダフィールドを含むレガシーフィールドは、802.11adにおいて定義されているのと同じであることができる。L−ヘッダにおけるフィールドは、TRNフィールドの存在および長さを示すことができる。拡張ヘッダAフィールドは、BRP情報を搬送するように上書きされることができる。拡張STFおよびCEFフィールドは、任意選択であることができる。TRNフィールドは、BRPトレーニングのために使用されることができ、それは、MIMOおよびマルチチャネル送信をサポートすることができる。
別のNDP BRPフレーム2900が、図29において示されているように定義されることができる。この例示的な設計では、マルチユーザBRPトレーニングが行われることができる。L−STF、L−CEF、およびL−ヘッダを含むレガシーフィールドは、802.11adにおいて定義されているのと同じであることができる。L−ヘッダにおけるフィールドは、TRNフィールドの存在および長さを示すことができる。拡張ヘッダAフィールドは、一般的なBRP情報を搬送するように上書きされることができる。拡張STFおよびCEFフィールドは、MU AGCおよびチャネル推定のために使用されることができる。拡張ヘッダBフィールドは、ユーザ固有のBRP情報を搬送するように上書きされることができる。TRNフィールドは、BRPトレーニングのために使用されることができ、それは、MIMOおよびマルチチャネル送信をサポートすることができる。
さらなる例として、方法が、送信機においてメディアを取得するステップと、送信機からのBRPパケット送信を準備するステップと、送信機において、少なくとも2つのBRP最小持続時間のセットから特定のBRP最小持続時間を選択するステップと、BRP最小持続時間の選択をシグナリングするステップと、BRPパケットのためのPPDUを準備するステップと、準備されたBRPパケット送信を送信機から少なくとも1つの受信機へ送信するステップとを含むことができる。
特定のBRP最小持続時間は、BRPトレーニングパケットのタイプに少なくとも部分的に基づいて選択されることができる。
特定のBRP最小持続時間は、BRPフレームの使用に少なくとも部分的に基づいて選択されることができる。
BRP最小持続時間の選択は、PLCPヘッダ、MACヘッダ、またはMACフレームボディーのうちの1つにおいて明示的にシグナリングされることができる。
BRP最小持続時間の選択は、BRPトレーニングパケットのタイプ、またはBRPフレームの使用のうちの1つに少なくとも部分的に基づいて黙示的にシグナリングされることができる。
受信機においてパケット送信を検知するステップ、検知されたパケットがBRPパケットであると決定するステップ、検知されたBRPパケットのために使用される特定のBRP最小持続時間を少なくとも2つのBRP最小持続時間のセットから決定するステップ、および決定されたBRP最小持続時間を使用して受信機においてデータ検知を行うステップ。
検知されたパケットがBRPパケットであると決定するステップは、PLCPヘッダ、MACヘッダ、またはMACフレームボディーのうちの少なくとも1つを読み取るステップを含むことができる。
特定のBRP最小持続時間を決定するステップは、黙示的なシグナリングに少なくとも部分的に基づくことができる。
特定のBRP最小持続時間を決定するステップは、明示的なシグナリングに少なくとも部分的に基づくことができる。
別の例として、方法が、BRP情報を搬送するようにPLCPヘッダ情報を上書きするためにヌルデータパケットを利用することにあることができる。
簡略化されたBRPフレームのやり取りに関する情報を搬送するために、統一されたNDP BRPフレームが定義されることができる。
さまざまな目的のために、NDP BRPフレームのセットが定義されることができる。
NDP BRPフレームのセットは、NDP BRP受信機トレーニング要求フレーム、NDP BRP受信機トレーニング応答フレーム、NDP BRP MIMOトレーニング要求フレーム、NDP BRP MIMOトレーニング応答フレーム、NDP BRPセットアップフレーム、NDP BRP MIDフレーム、およびNDP BRP BCフレームを含むことができる。
拡張ヘッダAフィールドは、一般的なBRP情報を搬送するように上書きされることができ、拡張ヘッダBフィールドは、ユーザ固有のBRP情報を搬送するように上書きされることができる。
別の例は、プロセッサと、命令を格納している非一時的なストレージメディアとを含むシステムであり、それらの命令は、プロセッサ上で実行されたときに、送信機においてメディアを取得することと、送信機からのBRPパケット送信を準備することと、送信機において、少なくとも2つのBRP最小持続時間のセットから特定のBRP最小持続時間を選択することと、BRP最小持続時間の選択をシグナリングすることと、BRPパケットのためのPPDUを準備することと、準備されたBRPパケット送信を送信機から少なくとも1つの受信機へ送信することとを含む機能を行うように動作する。
別の例は、プロセッサと、命令を格納している非一時的なストレージメディアとを含むシステムであり、それらの命令は、プロセッサ上で実行されたときに、受信機においてパケット送信を検知することと、検知されたパケットがBRPパケットであると決定することと、検知されたBRPパケットのために使用される特定のBRP最小持続時間を少なくとも2つのBRP最小持続時間のセットから決定することと、決定されたBRP最小持続時間を使用して受信機においてデータ検知を行うこととを含む機能を行うように動作する。
別の例は、STAにおいて、APからのBRP最小持続時間要求を受信するステップと、好ましいBRP最小持続時間を識別することによってその要求に応答するステップと、識別されたBRP最小持続時間を使用してAPとの間でビームリファインメントを行うステップとを含む方法である。
別の例は、APにおいて、BRP最小持続時間要求をSTAへ送るステップと、好ましいBRP最小持続時間を識別する要求に対する応答を受信するステップと、識別されたBRP最小持続時間を使用してSTAとの間でビームリファインメントを行うステップとを含む方法である。
別の例は、非PCP/AP要求側STAによって行われる方法であり、この方法は、要求側STAによってサポートされる少なくとも1つのBRP最小持続時間を識別するBRP最小持続時間要求を応答側STAへ送信するステップと、BRP最小持続時間を示す応答を応答側STAから受信するステップと、識別されたBRP最小持続時間を使用することを用いてビームリファインメントを行うステップとを含む。
別の例は、APによって行われる方法であり、この方法は、複数のSTAと通信して、STAのそれぞれのためのそれぞれのBRP最小持続時間を入手するステップと、入手されたBRP最小持続時間の間で最大値を選択するステップと、それらの間での選択された最大値を、STAへのDL MU−MIMO送信のためのBRP最小持続時間として使用するステップとを含む。
BRPインターフレームスペーシングネゴシエーション
BRP IFS。上述されている多次元性を考慮した改善されたフィードバックのために、いくつかの実施形態は、最適化されたオペレーションのための複数のBRPフレームのやり取りを利用する。BRPオペレーションの効率を改善するための、ならびに、BRPIFS持続時間のシグナリングおよび/またはBRPIFS持続時間における低減を可能にするための方法が、以降で示されている。
いくつかの実施形態においては、BPRパケットどうしの間におけるインターフレームスペーシングの最大持続時間は、実施態様の効率に応じて変更されることができる。いくつかの実施形態においては、IFSスペーシングは、可能なIFSスペーシング長さのセットの1つへ量子化されることができる。
下記のうちの1つまたは複数などのビームベースのインターフレームスペーシングパラメータ用に使用される値を送信機および受信機がネゴシエートすることを可能にするためにシグナリングが付加されることができる。
− SBIFS: ショートビームフォーミングインターフレームスペーシング
− BRPIFS: ビームリファインメントプロトコルインターフレームスペーシング
− MBIFS: ミディアムビームフォーミングインターフレームスペーシング
− LBIFS: ロングビームフォーミングインターフレームスペーシング
特定の条件が満たされている場合には、特定のIFSスペーシングが選ばれることができる。
一実施形態においては、IFSは、任意の値から動的に選択される(すなわち量子化されない)。このケースにおいては、APおよびSTAは、使用されることになる実際のIFS値をネットワークへシグナリングして、STAが、使用するための実際のIFS値を識別することを可能にすることができる。
例示的な実施形態においては、APおよびSTAは、特定のIFSを特定のBRPシナリオに割り振ることができる。そのシナリオは、下記のうちの1つの関数であることができる。
使用されるフィードバックのタイプ、たとえば、SNRのみのフィードバックと、SNR+相対的なチャネル推定のフィードバック。
アンテナアーキテクチャー、たとえば、使用されるIFSは、ビームの切り替えが、同じDMGアンテナのビームどうしの間における切り替えを必要とするケースと、別々のDMGアンテナの間における切り替えを必要とするケースとでは異なる場合がある。実際の値は、DMGセットアップ手順中にネゴシエートおよびシグナリングされることができるということに留意されたい(たとえば、L_rx=10、L_rx_dmg=1,2など)。
STAが、要求されているタイミング内に情報をフィードバックすることができない場合には、APは、量子化されたIFSスペースのケースにおいてはSTA IFSを次のIFS持続時間まで上げることによって、または所定の値をシステム用のIFS値に付加することによって、要求されているIFS時間をオーバーライドすることができる。
このケースにおいては、APは、IFS値における変更をシグナリングすることを必要とする場合がある。
一実施形態においては、使用されるIFSは、基準シナリオ(または基準シナリオのセット)に基づいて設定されることができる。このケースにおいては、Tx/Rxペアは、基準シナリオに切り替え、IFSを測定し、そのIFSをBRP送信手順において使用する。
シナリオの例は、下記に基づくことができる。
特定のイニシエータ/レスポンダ基準構成、たとえば、受信ビームは、特定のDMGアンテナのみの中で設定される。
特定のタイプのフィードバック、たとえば、SNRのみのフィードバック。
時間間隔、たとえば、BRP測定フレームの受信と、応答または受信ビームの送信との間における時間間隔が、指定された数のマイクロ秒内で互いの間において切り替えられることが可能である。
APおよびSTAは、それぞれの基準シナリオに関するパラメータをネゴシエートすることができるということに留意されたい。
例示的な実施形態においては、IFSのネゴシエーション手順は、下記のように動作する。APが、IFS測定セットアップフレームを1つまたは複数のSTAへ送る。APは、測定のために特定の構成またはシナリオを指定することができる。APは、測定が1つまたは複数の特定のSTAに関するものであるということを示すことができる。あるいは、APは、PBSSにおけるすべてのSTAが測定されることになると想定することができる。APは、チャネル測定フレームをSTAへ送り出す。
STAは、測定フレームを受信し、送信のために必要とされるIFSの持続時間を推定する。STAは、IFS測定値をAPへフィードバックする。一実施形態においては、APは情報を求める。たとえば、STAは、情報を求めてAPによってポーリングされることができる。別の実施形態においては、STAは、たとえばチャネルを求めて競合することによって、情報をAPへ事前対処的に送ることができる。
APは、BRP手順を開始する。APは、BRPセットアップフレームにおいて使用されることになるIFS値を伴ってBRPフレームを送る。これは、ネットワークにおけるその他のすべてのSTAが、使用されることになるIFS値を知ることを可能にする。STAは、情報を処理し、フレームどうしの間における所望のIFSを伴って情報をフィードバックする。一実施形態においては、STAは、SIFSおよびIFS値のセットの間における任意の時点で情報を送ることを開始することができる。
STAがIFSセットを伴って返答することができない場合には、APは、所望のシナリオに関するIFS推定値を増大させることができる。
SIFSのみを伴う802.11ay BRP。
IFSは、図30Aにおける3002において示されているように、SIFSとBRPIFSとの間において変わることができる。インターフレームスペーシングがBRPIFS=44usecに設定されている可能性に伴って、スリープモードにある、またはTxOP予約フレームを逃しているSTAは、チャネルが占有されていないと想定することができ、TxOPを中断することができる。この問題に対処するために、BRPのためのインターフレームスペーシングは、SIFSに設定されることができる。しかしながら、SIFSよりも大きいさらなる処理時間を必要とするフィードバックは、ネットワークにアクセスするための効率的な方法から利益を得ることができる。これを可能にするために、下記の方法のうちの1つが使用されることができる。
応答が受信BRP測定フレームのSIFS内で利用可能である場合には、応答は送信されることができる。そのような実施形態は、図30B(IFS3004)および図30C(IFS3006)において示されている。
応答がBRP測定フレームの受信のSIFS内で利用可能でない場合には、下記の方法のうちの1つまたは複数が採用されることができる。
1つの方法においては、ACKがレスポンダによって送信されることができ、必要とされる情報をフィードバックするためにチャネルにアクセスすることは、レスポンダの担当である。これは、(a)チャネルを求めて競合すること、(b)チャネルアクセスを要求するためにイニシエータへトラフィック利用可能フレームを送ること、または(c)イニシエータがフィードバックを求めてそれをポーリングするのを待つことによって行われることができる。この方法は、図31Aおよび図31Bにおいて示されており、それらは、IFS3102および3104をそれぞれ示している。
別の方法においては、ACKが、アクセスのために必要とされる最小時間を伴ってレスポンダによって送信されることができる。イニシエータは、ACKにおいて示されている時間よりも大きい時間間隔で(たとえば、ポーリングすることによって)情報を要求することができる。これは、絶対時間間隔であることができ、または量子化された時間間隔を示す値であることができるということに留意されたい。この方法は、図31Cおよび図31Dにおいて示されており、それらは、IFS3106および3108をそれぞれ示している。
さらなる方法においては、レスポンダは、情報が送信される用意ができる前の間隔においてダミー情報を送信することができる。一例においては、レスポンダは、待機間隔の持続時間の間に、繰り返されるSTFおよび/またはLTFシーケンスを送信することができる。この方法は、図31Eにおいて示されており、それは、IFS3110を示している。
最小持続時間およびIFSのネゴシエーション。
最小持続時間(aBRPminSCblocks)のネゴシエーション
例示的な実施形態においては、11ay BRPプロトコルが、aBRPminSCblocks<=18の値のネゴシエーションを可能にする。最小持続時間のネゴシエーションは、aBRPminSCblocksの値の選択およびシグナリングを要求する。実施形態においては、PCP/APおよびSTAは、たとえば下記のように、持続時間の値のセットから最小持続時間の値を選択することができる。
aBRPminSCblocks={6 12 18}、{1,2,...,18}
ネゴシエーションのために使用されるシグナリングは、AP/PCPおよびSTAの能力に基づくことができる。いくつかの実施形態においては、これは、能力のやり取り手順において、たとえば、アソシエーション要求/応答、再アソシエーション要求/応答、プローブ要求/応答、ビーコンフレーム、またはその他のタイプの管理フレームを使用した送信において通信されることができる。いくつかの実施形態においては、これは、BRPセットアップ手順中に能力として通信されることができる。
IFSの最適化。
IFSは、BRPフィードバックの効率に重大な影響を及ぼす。そのようなものとして、BRPの効率を改善するためにIFSを最適化することは、有益である。さまざまな実施形態は、さまざまな技術を使用して、BRPのためのIFSを最適化することができる。いくつかの実施形態においては、IFSの値は、ネゴシエートされる。その他の実施形態においては、IFSは、SIFSのみに限定される。
IFSのネゴシエーション。
IFSのネゴシエーションを使用する実施形態においては、IFSは、個別のセット値のうちの1つとして選択されることができる。そのような実施形態においては、IFSは、事前に決定された値のセットから選択されることができる。いくつかの実施形態においては、PCP/APおよびSTAは、個別のレゾリューションのセットを、SIFS<=IFS<=BRPIFSになるようにネゴシエートすることができる。
例示的な実施形態においては、ネゴシエーション手順は、下記のように進むことができる。BRPIFSは、能力のやり取りにおいて、たとえば、アソシエーション要求/応答、再アソシエーション要求/応答、プローブ要求/応答、ビーコンフレーム、またはその他のタイプの管理フレームを使用した送信において通信されることができる。BRPIFSは、BRPセットアップネゴシエーションの一部としてネゴシエートされることができ、その時点で、アンテナ構成は通信されていたと予想される。ネゴシエートされた値が失敗した場合には、レスポンダは、要求側STAへ1つまたは複数のPPDUを送信すること、たとえばACKによって応答することができる。イニシエータは、その後のリファインメントのためにIFS値をインクリメントすることができる。イニシエータは、IFS値を公表して、その他のSTAがチャネルアクセスのためにそのIFS値を知ることを可能にすることができる。
IFSをSIFSのみに限定する。
例示的な実施形態においては、レスポンダは、BRP測定フレームの受信に際してSIFS持続時間の後にイニシエータへ応答を送信する。応答が利用可能である場合には、STAは、フレームが受信された後のSIFS持続時間において応答を送る。応答が利用可能でない場合には、さまざまなオプションが利用可能である。第1のオプションにおいては、レスポンダは、フレームが受信された後のSIFS持続時間において要求側STAへ1つまたは複数のPPDUを送信すること(たとえばACK)によって応答することができる。STAが、その後の時点でチャネルを求めて競合することができ、および/またはAPが、その後の時点でSTAに対してポーリングを行うことができる。第2のオプションにおいては、STAは、情報が用意される、たとえばL−STFまで、ダミー情報を送信することができる。
さらなる例として、方法が、複数のBPRパケットの間においてインターフレームスペーシングの最大持続時間を変更するステップを含むことができる。
この方法は、ビームベースのインターフレームスペーシングパラメータのために使用される値のネゴシエーションを可能にするために送信機から受信機へシグナリングを行うステップをさらに含むことができる。
それらのパラメータは、ショートビームフォーミングインターフレームスペーシング、ビームリファインメントプロトコルインターフレームスペーシング、ミディアムビームフォーミングインターフレームスペーシング、およびロングビームフォーミングインターフレームスペーシングを含むことができる。
特定のインターフレームスペーシングが、特定の条件に基づいて選ばれることができる。
実施形態においては、APによって行われる方法が、複数のSTAと通信して、STAのそれぞれのためのそれぞれのBRP最小持続時間を入手するステップと、入手されたBRP最小持続時間の間で最大値を選択するステップと、それらの間で選択された最大値を、STAへのDL MU−MIMO送信のためのBRP最小持続時間として使用するステップとを含むことができる。
実施形態においては、IFSのネゴシエーションの方法が、APにおいて、IFS測定フレームを少なくとも1つのSTAへ送るステップと、チャネル測定フレームを少なくとも1つのSTAへ送るステップと、それぞれの推定されたIFS持続時間を少なくとも1つのSTAから受信するステップと、受信された推定されたIFS持続時間を使用してBRP手順を行うステップとを含むことができる。
APは、それぞれの推定されたIFS持続時間の間に少なくとも1つのSTAに対してポーリングを行うことができる。
BRP手順は、使用されることになるIFS値を識別するBRPセットアップフレームを送るステップを含むことができる。
実施形態においては、方法が、PCP/APとSTAとの間におけるインターフレームスペーシング(IFS)をネゴシエートするステップを含む。IFSは、値の所定のセットから選択されることができる。
別の例は、APにおいて、IFS測定フレームを少なくとも1つのSTAへ送るステップと、チャネル測定フレームを少なくとも1つのSTAへ送るステップと、それぞれの推定されたIFS持続時間を少なくとも1つのSTAから受信するステップと、受信された推定されたIFS持続時間を使用してBRP手順を行うステップとを含むIFSのネゴシエーションの方法である。APは、それぞれの推定されたIFS持続時間の間に少なくとも1つのSTAに対してポーリングを行うことができる。BRP手順を行うステップは、使用されることになるIFS値を識別するBRPセットアップフレームを送るステップを含むことができる。
固定されたIFSを伴う詳細な手順。
IFSをSIFSのみに限定するために、11ay BRPプロトコルにおいて、いくつかの実施形態においては、BRPフレームがアクションACKフレームとして機能するためのオプションが存在することになる。
能力のやり取り
いくつかの実施形態においては、STAの能力は、下に示されているようなビームフォーミング能力フィールドフォーマットによってシグナリングされることができる。ビームフォーミング能力フィールドは、下に示されているように実装されることができる。
Figure 2020503725
「BRPアクションACKがサポートされる」フィールドは、BRP要求フレームが受信のSIFS持続時間内に応答されることになるということを示すために1に設定されている。情報が用意できている場合には、STAは、必要とされる情報を用いて応答することになる。情報が用意できていない場合には、STAは、ACKを用いて応答することになる。
「競合を伴うACKがサポートされる」フィールドは、情報がリクエスターへフィードバックされる用意ができているときにSTAがチャネルを求めて競合することができる場合には1に設定され、そうでない場合には0に設定される。
「ポーリングを伴うACKがサポートされる」フィールドは、リクエスターへ情報をフィードバックする前にSTAがポーリングされることができる場合には1に設定され、そうでない場合には0に設定される。
イニシエータは、パラメータを、競合のみ、ポーリングのみ、またはそれらの両方に設定することができるということに留意されたい。
これらのフィールドは、別々の能力フィールドに置かれること、またはEDMG BRP要求フィールドなどの異なるフレームに付加されることができる。
別の実施形態においては、ビームフォーミング能力フィールドは、下記のビームフォーミング能力フィールドフォーマットに従って定義されることができる。
Figure 2020503725
BRPアクションACK応答サブフィールドは、応答側STAが情報をフィードバックするために競合するべきか、または要求側STAがBRP情報を求めて応答側STAに対してポーリングを行うべきかを示す。
Figure 2020503725
即時応答要求をシグナリングすること: 方法1
1つの方法においては、既存のDMGアクションなしACK BRPフレームは、パケットが受信された後のSIFS持続時間においてACK応答が必要とされているということを示すBRPセットアップフレームにおける即時肯定応答に対する必要性をシグナリングするように修正されることができる。現在の802.11標準は、タイプ値00(管理フレーム)およびサブタイプ値1110(アクションなしACK)を伴う保護されていないDMGフレームのカテゴリーを有している。既存のBRPフレームは、保護されていないDMGフレームのもとでアクションなしAckフレームとして定義されている。BRPフレームの詳細なフレームフォーマットが、下で与えられている。
Figure 2020503725

例示的な実施形態においては、下記の技術を含む、現在のBRPフレームにおいて必要とされている即時肯定応答をシグナリングするためのさまざまな異なるスキームが使用されることができる。
1. BRP要求フィールドを修正すること(以降で「修正されたDMG BRP要求フィールド」というセクションにおいて記述されている)
2. EDMG BRP要求要素を修正すること(以降で「修正されたEDMG BRP要求要素」というセクションにおいて記述されている)
3. EDMG BRP要求フィールドを付加すること(以降で「EDMG BRP要求フィールド」というセクションにおいて記述されている)
即時応答要求をシグナリングすること: 方法2
1つの方法においては、EDMG BRPフレームが導入され、DMGアクションフレームとして定義されることができ、それは、肯定応答が必要とされていることを示すために使用されることができる。
新たなEDMG BRPフレームが、カテゴリーDMGフレームのもとでタイプ値00(管理フレーム)およびサブタイプ値1101(アクションフレーム)を伴って導入されることができる。そうするために、1つのエントリーが、DMGアクションフィールドへ挿入されることができる。たとえば、フレームがEDMG BRPフレームであるということを示すために、DMGアクションフィールド値=23が使用されることができる。
Figure 2020503725

詳細なEDMG BRPフレームフォーマットは、下で開示されているとおりであることができる。
Figure 2020503725
例示的な実施形態においては、カテゴリーフィールドが、DMGとして定義される。DMGアクションフィールドは、EDMG BRPフレームとして定義される。ダイアログトークンフィールドは、トランザクションを一意に識別するためにフレームを送信するSTAによって選ばれた値に設定される。BRP要求フィールドは、標準において存在しているように定義されることができる。あるいは、このフィールドは、「修正されたDMG BRP要求フィールド」というセクションにおいて記述されているように更新されることができる。DMGビームリファインメント要素は、802.11−2016の9.4.2.130において定義されている。チャネル測定フィードバック要素は、9.4.2.136において定義されている。
BRPフレームは、測定情報が255オクテットを超える場合には、複数のチャネル測定フィードバック要素を含む。単一のBRPフレームにおける最初の要素に続くそれぞれのチャネル測定フィードバック要素のコンテンツは、前の要素におけるコンテンツの続きである。チャネル測定、タップ遅延、およびセクタID順序サブフィールドは、いくつかの要素の間において分割されることが可能である。フレームにおける最後のチャネル測定フィードバック要素ではないそれぞれのチャネル測定フィードバック要素は、257オクテットの長さである。単一チャネル測定のためのチャネル測定情報は常に、単一のBRPフレーム内に含まれている。
BRPフレームの長さは、測定の数およびタップの数などのチャネル測定パラメータの選択を制限することが可能であるということが留意されることができる。
EDMG BRP要求要素は、現状どおりに定義されることができる。あるいは、このフィールドは、「修正されたEDMG BRP要求要素」というセクションにおいて記述されているように修正されることができる。いくつかの実施形態においては、EDMG BRP要求フィールドは、「EDMG BRP要求フィールド」というセクションにおいて記述されているように、新たに挿入されたフィールドであることができる。
即時応答要求をシグナリングすること: 方法3
1つの例示的な方法においては、既存のDMGアクションなしACK BRPフレームは、パケットが受信された後のSIFS持続時間においてACK応答が必要とされているということを示すBRPセットアップフレームにおける即時肯定応答に対する必要性をシグナリングするように修正されることができる。現在の802.11標準は、タイプ値00(管理フレーム)およびサブタイプ値1110(アクションなしACK)を伴う保護されていないDMGフレームのカテゴリーを有している。既存のBRPフレームは、保護されていないDMGカテゴリーのもとでアクションなしAckフレームとして定義されている。このケースにおけるBRPフレームは、保護されていないDMGというカテゴリーのアクションまたはアクションなしACKフレームである。いくつかの実施形態においては、既存のBRPフレーム設定は、サブタイプ値=1110(アクションなしACK)からサブタイプ値=1101(アクション)へ修正され、パラメータ設定のうちの残りは、新たなEDMGアクションACKフレームを作成するために保持される。
BRPを行う際に、BRPフレームが、アクションというサブタイプの管理フレームである場合、および応答側STAが、要求側STAからのビームリファインメントトレーニング要求のための応答としてBRPフレームを送信するために、SIFSよりも長い間を必要とする場合には、STAは、ビームリファインメントトレーニング要求に応答してACKフレームまたはEDMG BRP ACKフレームを送信する。
BRP応答を要求側STAへ送るために、
要求側STAは、応答を要求するためにフィードバックポールを送ることができる。
応答側STAは、メディアを求めて競合すること、および応答を送り返すことができる。
逆方向プロトコルが、要求側STAおよび応答側STAの両方によってサポートされているならば、要求側STAは、逆方向グラントを通じてフィードバックのための時間を割り当てることができる。
BRP応答方法が、BRPセットアップフェーズ中に選択されることができる。STAは、EDMG BRP ACKにおいて必要とされるさらなる時間を示すことができる。
BRPセットアップサブフェーズは、DMGリファインメントフィールドにおける能力要求サブフィールドが1に設定された状態で、およびBRP要求フィールド/EDMG要求フィールド内の残りのサブフィールドがイニシエータの所望の応答方法に従って設定された状態でイニシエータがBRPパケットを送ることから開始することができる。能力要求サブフィールドが1に設定された状態でBRPパケットを受信すると、レスポンダは、BRP要求フィールド内のサブフィールドが、所望のBRP応答方法を示すように設定された状態でBRPパケットを用いて応答することになる。このプロセスは、能力要求サブフィールドが0に設定された状態でレスポンダがBRPパケットをイニシエータへ送信し、能力要求サブフィールドがやはり0に設定された状態でイニシエータが応答としてBRPパケットを送るまで繰り返される。
例示的なBRPフレームの詳細なフレームフォーマットが、下で与えられている。
Figure 2020503725
例示的な方法においては、下記を含む、現在のBRPフレームにおいて必要とされている即時肯定応答をシグナリングするためのさまざまな技術が使用されることができる。
1. BRP要求フィールドを修正すること(「修正されたDMG BRP要求フィールド」というセクションにおいて記述されているように)
2. EDMG BRP要求要素を修正すること(「修正されたEDMG BRP要求要素」というセクションにおいて記述されているように)
3. EDMG BRP要求フィールドを付加すること(「EDMG BRP要求フィールド」というセクションにおいて記述されているように)
修正されたEDMG BRP要求要素
いくつかの実施形態においては、アクションおよびアクションなしBRPフレームの両方において、EDMG BRP要求要素は、下記のように更新されることができる。
Figure 2020503725
アクションACKサブフィールドは、要求の送信のSIFS持続時間後に肯定応答が必要とされるかどうかを示す。このフィールドが0に設定されている場合には、要求の受信のSIFS持続時間後に応答は必要とされない。代わりに、応答は、要求の受信後のBRPIFS持続時間内で必要とされる。フィールドが1に設定されている場合には、要求の受信のSIFS持続時間後に応答が必要とされる。
応答が用意できているケースにおいては、応答は、肯定応答の役割を果たす。応答が用意できていないケースにおいては、ACKが応答として送られることができる。あるいは、このフィールドは、存在しないことができる。このフィールドは、ACKに対する必要性の有無をシグナリングするために単一のDMGアクションなしACKフレームを使用する方法1に最も適しているということに留意されたい。特定のアクションACKフレームを定義する方法2および3に関しては、このフィールドは、任意選択であることができる。
アクションACK応答サブフィールドは、レスポンダが情報をフィードバックするために競合するべきか、またはレスポンダがポーリングされるべきかを示すために使用されることができる。
Figure 2020503725
BFポールフィールドは、送られるさらなるTRNフィールドはないが、これは、まったく同じパラメータを伴う、前に送信されたBRP要求に関するフィードバックを求める要求であるということを示す。別の実施形態においては、TXセクタIDは、フィードバックが対象とする特定のBRP送信(たとえば、競合ベースの送信において)を示すためにフィードバックにおける識別子として使用されることができる。
フィードバックが用意できる前に必要とされる持続時間の妥当な推定が、要求される情報およびEDMGアンテナ構成に依存すると仮定すると、タイミング推定が、肯定応答フレームとともに送り返されることができる。1つの方法においては、ACKは、情報が用意できる前に必要とされる時間の長さを示すための制御トレーラを含むことができる。このケースにおいては、送信されるACKフレームに関して、TXVECTORパラメータCONTROL_TRAILERが、Presentに設定されることになり、パラメータCT_TYPEが、ACKに設定されることになる。このケースにおける制御トレーラは、単一のデータオクテットであることができる。あるいは、必要とされる時間を含むEDMG BRP ACKが送られることができる。
EDMG BRP要求フィールド
あるいは、いくつかの実施形態においては、EDMG BRP要求フィールドが、肯定応答関連情報を搬送するように定義されることができる。アクションおよびアクションなしBRPフレームの両方において、EDMG BRP要求フィールドは、下記のように更新されることができる。
Figure 2020503725

アクションACKサブフィールドは、要求の受信のSIFS持続時間後に肯定応答が必要とされるかどうかを示す。このフィールドが0に設定されている場合には、要求の受信のSIFS持続時間後に応答は必要とされない。代わりに、応答は、要求の受信後のBRPIFS持続時間内で必要とされる。フィールドが1に設定されている場合には、要求の受信のSIFS持続時間後に応答が必要とされる。応答が用意できているケースにおいては、応答は、肯定応答の役割を果たす。応答が用意できていないケースにおいては、ACKが応答として送られることができる。あるいは、このフィールドは、存在しないことができる。
アクションACK応答サブフィールドは、レスポンダが情報をフィードバックするために競合するべきか、またはレスポンダがポーリングされるべきかを示す。
Figure 2020503725
BFポールフィールドは、送られるさらなるTRNフィールドはないが、これは、まったく同じパラメータを伴う、前に送信されたBRP要求に関するフィードバックを求める要求であるということを示す。別の実施形態においては、TXセクタIDは、フィードバックが対象とする特定のBRP送信(たとえば、競合ベースの送信において)を示すためにフィードバックにおける識別子として使用されることができる。
修正されたDMG BRP要求フィールド
あるいは、既存のDMG BRP要求フィールドが、肯定応答関連情報を搬送するように修正されることができる。
Figure 2020503725

アクションACKサブフィールドは、要求の受信のSIFS持続時間後に肯定応答が必要とされるかどうかを示す。このフィールドが0に設定されている場合には、要求の受信のSIFS持続時間後に応答は必要とされない。代わりに、応答は、要求の受信後のBRPIFS持続時間内で必要とされる。フィールドが1に設定されている場合には、要求の受信のSIFS持続時間後に応答が必要とされる。応答が用意できているケースにおいては、応答は、肯定応答の役割を果たす。応答が用意できていないケースにおいては、ACKが応答として送られることができる。あるいは、このフィールドは、存在しないことができる。
アクションACK応答サブフィールドは、レスポンダが情報をフィードバックするために競合するべきか、またはレスポンダがポーリングされるべきかを示す。
Figure 2020503725
BFポールフィールドは、送られるさらなるTRNフィールドはないが、これは、まったく同じパラメータを伴う前に送信されたBRP要求に関するフィードバックを求める要求であるということを示す。別の実施形態においては、TXセクタIDは、フィードバックが対象とする特定のBRP送信(たとえば、競合ベースの送信において)を示すためにフィードバックにおける識別子として使用されることができる。
一実施形態においては、要求側STAおよび応答側STAは、フィードバックのデフォルトの方法、たとえば競合またはポーリングについて決定することができる。そしてアクションACK応答は、非デフォルトの方法がサポートされるかどうかを示す単一のビットであることができる。これは、修正されたEDMG BRP要求要素、EDMG BRP要求フィールド、またはビームフォーミング能力フィールドにおいてシグナリングされることができる。
Figure 2020503725

EDMG BRP ACKフレームフォーマット
BRPフレームの受信後のSIFS持続時間においてBRP応答が用意できない可能性がある場合には、通常のACKフレームが使用されることができる。
あるいは、必要とされるBRPフィードバックを準備するための推定された時間などのさらなる情報を搬送するために、新たに定義されたEDMG BRP ACKフレームが使用されることができる。EDMG BRP ACKフレームは、下で定義されることができる。
Figure 2020503725
第3の方法においては、通常のACKフレームが、制御モードPPDUにおいて搬送されることができ、そこでは、制御トレーラが、下で示されているように添付されることができる。
Figure 2020503725
持続時間フィールドは、802.11−2016の9.2.5において定義されているように設定される。
RAは、BRP送信を要求した受信側STAに設定される。時間推定値は、下記の前に受信側STAが遅延することになる最小持続時間である。
要求側STAが、BRP応答を求めてポーリングすることができる。
要求側STAが、逆方向プロトコルリンクをセットアップすることができる。
要求側STAが、送信機がチャネルを求めて競合することを可能にするためにCBAPを設定することができる。
時間推定値は、受信側STAが待つべきであるSIFSの数を示すことができる。上限は、レガシーのBRPIFS値(44usec)もしくは約15のSIFS持続時間(それぞれ3usecの)として設定されることができ、または任意の値に設定されることができるということに留意されたい。1つのソリューションにおいては、持続時間は、下記の図表において示されているような4ビットを伴ってシグナリングされる2*SIFS(6usec)<間隔<15*SIFS(45usec)および特定の値に設定されることができる。15*SIFSのエントリーは、DMGの挙動におけるのと同様にデフォルトでBRPIFSの待機時間になるということに留意されたい。
Figure 2020503725

例示的な一実施形態においては、44usecの間隔を量子化するために、全8ビットが使用されることができる。あるいは、持続時間は、持続時間フィールドにおけるのと同様にusecで表されることができる(たとえば256usec)。
EDMG BRP ACKフレームを定義する目的で、新たに定義されたフレームを示すために制御フレーム拡張値が設定されることができる。たとえば、提案されているEDMG BRP ACKフレームにおいては、フレーム制御フィールドにおけるタイプ値は、制御フレームを示すために01に設定されることができる。フレーム制御フィールドにおけるサブタイプ値は、制御フレーム拡張を示すために0110に設定されることができる。制御フレーム拡張サブタイプに伴って、ビット8からビット11は、EDMG BRP ACKフレームを示すために特定の値に設定されることができる。たとえば、下記の設定が利用されることができる。
Figure 2020503725

ポーリングベースのBRPフィードバックのための手順およびシグナリング
BRP要求フレームの受信のSIFS持続時間後にACKフレームが送信されることができるケースにおいては、前のBRP要求フレームによって要求された情報を搬送することができるBRPフィードバックフレームは、ポーリングベースの手順を通じて送信されることができる。この手順においては、BRPフィードバックフレームをポーリングするためにフレームが使用されることができる。
ポーリングベースのフィードバックに関しては、下記の技術が使用されることができる。
ポーリングベースのフィードバックのためのいくつかの実施形態においては、BFポールが使用される。これを可能にするために、BF要求のフィールドから一意のBF識別子が生成されることができる。BFポールおよびBFフィードバック応答は、この一意の識別子を使用して、特定のフィードバックを識別することができる。この識別子は、下記のBRPフィードバックポール要求/応答フィールドに置かれることができる。
Figure 2020503725

Figure 2020503725

その他の実施形態においては、ポーリングベースのフィードバックに関して、要求が、上で論じられているような前に送られたBRP要求に関するものであるということを示すために付加されたパラメータを伴って、更新されたBR要求フレームが使用されることができる。BFポール応答は、一意の識別子を使用することができる。あるいは、EDMG BRP要求が応答とともに送信されることができる。このケースにおいては、BRPフレームのフィールドのうちのすべてまたはいくつかが送信される。フレームのサブセットが送信されるシナリオが、下で示されている。
Figure 2020503725

競合ベースのフィードバックに関して、PCP/APは、フィードバックのためのDTI中の一般的なCBAPをセットアップすることができる。あるいは、PCP/APは、ACKを送ったSTAに限定されるDTI中のフィードバックのための専用のCBAPをセットアップすることができる。PCP/APは、このピリオド中に競合することを許可されることができるSTAのアドレスを送信することができる。
ポーリングを伴わないBRPフィードバックのための手順およびシグナリング
BRP要求フレームの受信のSIFS持続時間後にACKフレームが送信されることができるケースにおいては、前のBRP要求フレームによって要求された情報を搬送することができるBRPフィードバックフレームは、ポーリングを伴わないBRPフィードバック手順を通じて送信されることができる。
BRPイニシエータは、BRPトレーニングを要求するBRPフレームを送信することができる。BRPフレームにおいて、イニシエータは、BRPフレームの受信のSIFS持続時間後の応答が要求されることができることを示すことができる。
BRPフレームの受信時に、レスポンダは、要求されたBRP応答フレームを準備するための十分な時間を有していない場合がある。
レスポンダは、イニシエータによって送信されたBRPフレームの受信のSIFS持続時間後にACKフレームを送信することができる。
レスポンダは、イニシエータによって送信されたBRPフレームの受信のBRFIFS持続時間後に、要求された情報を搬送する応答フレームを送信することができる。
BRP応答フレームを送信する前に、レスポンダは、チャネルを感知するように動作することができる。事前に定義された/所定のピリオドにおいてチャネルが空いている場合には、BRP応答フレームは送信されることができる。1つの方法においては、STAは、EDMAバックオフタイマーによって設定されたさらなるバックオフピリオドを延ばすことを必要としない場合がある。
イニシエータによって送信されたBRP要求フレームの終わりからBRPIFS持続時間内にSTAがBRP応答フレームを成功裏に送信することができない可能性があるケースにおいては、STAは、(i)STAに割り振られたSPが送信を行うのを待つこと、(ii)次のCBAPが送信を行うために競合するのを待つこと、または(iii)BRP応答フレームをその他のデータ、制御、もしくは管理フレームとアグリゲートして、それらをイニシエータへ送信することができる。
あるいは、レスポンダは、イニシエータによって送信されたBRPフレームの受信のT持続時間後に、要求された情報を搬送する応答フレームを送信することができる。ここでは、SIFS<=T<+BRPIFSである。
BRP応答フレームを送信する前に、レスポンダは、チャネルを感知することを必要とする場合がある。事前に定義された/所定のピリオドにおいてチャネルが空いている場合には、BRP応答フレームは送信されることができる。1つの方法においては、STAは、EDMAバックオフタイマーによって設定されたさらなるバックオフピリオドを延ばすことを必要としない場合がある。
イニシエータによって送信されたBRP要求フレームの終わりからBRPIFS持続時間内にSTAがBRP応答フレームを成功裏に送信することができない可能性があるケースにおいては、STAは、(i)STAに割り振られたSPが送信を行うのを待つこと、(ii)次のCBAPが送信を行うために競合するのを待つこと、または(iii)BRP応答フレームをその他のデータ、制御、もしくは管理フレームとアグリゲートして、それらをイニシエータへ送信することができる。
ポーリングを伴わないBRPフィードバックのための手順およびシグナリングの例示的な実施形態が、図34において示されており、それは、IFS3402を示している。
BRP応答時間能力のやり取りを伴う手順およびシグナリング
代替として、または追加として、ビームフォーミングフィールドは、BRPフレームを受信した後にフィードバックを提供することにおけるSTAの能力の表示を含むことができる。たとえば、STAは、BRPフレームを受信した後に応答フレームを送信するための予想される時間についての自分の能力を示すことができる。予想されるBRP応答時間を示すために、EDMG能力フィールドにおける、たとえば、ビームフォーミングフィールドにおける1つまたは複数のビットが使用されることができる。一実施形態においては、予想されるBRP応答時間の存在を示すために、ビットが使用されることができる。予想されるBRP応答時間は、1つまたは複数のビットによって示されることができ、usの点から、SIFSの点から、およびその他の任意の時間単位の点から示されることができる。一実施形態においては、STAは、複数の予想されるBRP応答時間を、たとえば、EDMG能力フィールドにおいて、たとえば、ビームフォーミングフィールドにおいて示すことができる。たとえば、STAは、SUおよび/またはMU MIMOトレーニングのための予想されるBRP応答時間を示すことができ、STAは、1つまたは複数の空間ストリームのための予想されるBRP応答時間を示すことができる。
STAは、たとえば、プローブ要求、(再)アソシエーションフレームにおいて、APとの間でアソシエーションプロセス中に自分の予想されるBRP応答時間についての自分の能力、またはそれらのBRP応答時間のうちの1つもしくは複数をやり取りすることができる。AP/PCPは、自分のビーコンにおいて、および/またはプローブ応答、(再)アソシエーション応答フレームにおいて、自分の予想されるBRP応答時間についての自分自身の能力、またはそれらのBRP応答時間のうちの1つもしくは複数を公表することができる。加えて、AP/PCPは、自分に関連付けられているすべてのSTAに関する1つまたは複数の最大の予想されるBRP応答時間を公表することができる。たとえば、AP/PCPは、自分に関連付けられているすべてのSTAに関する最大の予想されるBRP応答時間を公表することができ、別の例においては、AP/PCPは、自分に関連付けられているすべてのSTAに関するSUおよび/またはMU MIMOに関する最大の予想されるBRP応答時間を公表することができ、別の例においては、AP/PCPは、自分に関連付けられているすべてのSTAに関する1つまたは複数の空間ストリームに関する最大の予想されるBRP応答時間を公表することができる。STAは、自分のAP/PCPから、たとえば、ビーコン、プローブ応答、(再)アソシエーション応答フレームにおいて受信した後に、1つまたは複数の最大のBRP応答時間を自分のBRPプロトコルにおいて適合させることができる。
追加として、および/または代替として、STAは、適切なBRP応答時間が適用されるべきであるということを、BRPやり取りシーケンスをセットアップするフレームにおいて示すことができる。たとえば、AP/PCPは、BRPやり取りシーケンスに関して使用されることになる適切なBRP応答時間を、たとえば、拡張されたスケジュール要素またはグラントフレームにおいて示すことができる。AP/PCPは、フィードバックを提供することになるすべてのSTAによって必要とされる最大のBRP応答時間を得ることができる。AP/PCPは、たとえば、より早く、たとえば、アソシエーションプロセス中に、またはBRP要求もしくはサービスピリオド要求時間中にAP/PCPが入手した情報に基づいて、SU、MUトレーニングに関するフィードバック、1つまたは複数のSSフィードバックなどを提供することになるすべてのSTAによって必要とされる最大のBRP応答時間を得ることができる。たとえば、4つのSTAがMU MIMOトレーニングにおけるフィードバックを提供している場合には、最大の予想されるBRP応答時間は、4つすべてのSTAの間における最大の予想されるBRP応答時間となる。イニシエータおよびレスポンダの両方がフィードバックを提供することができる場合には、最大の予想されるBRP応答時間は、イニシエータおよびレスポンダSTAの間における最大の予想されるBRP応答時間であることができる。
レスポンダSTAがSSWフィードバックへの応答としてトレーニングに対する必要性を示した場合には、それは、自分の1つまたは複数の予想されるBRP応答時間をBRP要求フィールドにおいて、たとえば、SSW−ACKフレームにおいて示すことができる。イニシエータは、示された最も適切なBRP応答時間を、自分がその後に開始することになるBRP実行において使用することができる。
AP/PCPおよび/またはイニシエータは、来たるBRPシーケンスのやり取りにおいて使用されることになる適用されるBRP応答時間を公表することができる。レスポンダがフィードバックを提供することができないでいる場合には、それは、ACKフレームによって応答することができる。それは、予想されるBRP応答時間をACKにおいて付加することもできる。レスポンダによって送られたACKにおける予想されるBRP応答時間が、AP/PCPまたはイニシエータによる公表されたBRP応答時間よりも長い場合には、イニシエータは、その後のBRPフレームにおいてBRP応答時間を調整することができる。
一実施形態においては、応答側STAがSIFS持続時間の経過時にBRP応答を送る用意ができていない場合には、STAは、ACKを要求側STAへ送る。要求側STAは、ACKの受信のBRPIFS持続時間後に、またはそれよりも後に情報を要求することができる。あるいは、要求側STAは、送信されたパケットが応答側STAに到着したと自分が推定する受信のBRPIFS持続時間後にまたはそれよりも後に情報を要求することができる。これは、いずれのさらなるタイミング情報に対する必要性も除去する。
BRPアクションACKフレームを定義すること
例示的な実施形態においては、BRPフレームが、アクションというサブタイプの管理フレームである場合には、SP割り当てまたはTXOP内でのそれらのフレームの完全な送信のために十分な時間が利用可能であるならば、ビームリファインメント応答は、SIFS間隔によって、先行するビームリファインメント要求から隔てられることになる。その応答は、黙示的なACKの役割を果たす。
BRPを行う際に、BRPフレームが、アクションというサブタイプの管理フレームである場合、および応答側STAが、要求側STAからのビームリファインメントトレーニング要求のための応答としてBRPフレームを送信するために、SIFSよりも長い間を必要とする場合には、STAは、ビームリファインメントトレーニング要求に応答してACKフレーム(9.3.1.4)またはEDMG BRP ACKフレーム(9.3.1.22)を送信することになる。
BRP応答を要求側STAへ送るために、
− 要求側STAは、応答を要求するためにフィードバックポールを送ることができる。
− 応答側STAは、メディアを求めて競合すること、および応答を送り返すことができる。
− 逆方向プロトコルが、要求側STAおよび応答側STAの両方によってサポートされているならば、要求側STAは、逆方向グラントを通じてフィードバックのための時間を割り当てることができる。
BRP応答方法が、BRPセットアップフェーズ中に選択されることができる。
STAは、EDMG BRP ACKにおいて必要とされるさらなる時間を示すことができる。
さらなる例として、BRPレスポンダによって行われる方法が、イニシエータからBRP測定フレームを受信するステップと、BRP測定フレームに対する応答がBRP測定フレームの受信のSIFS内で利用可能であるかどうかを決定するステップと、応答がBRP測定フレームの受信のSIFS内で利用可能ではないという決定に応答して、SIFSの終わりにACKを送信するステップと、その後にBRP測定フレームへの応答を送信するステップとを含むことができる。その後に送信するステップは、チャネル競合を使用して行われることができる。その後に送信するステップは、チャネルアクセスを要求するためのトラフィック利用可能フレームを使用することによって行われることができる。その後に送信するステップは、イニシエータによってポーリングされることに応答して行われることができる。
別の例として、BRPレスポンダによって行われる方法が、イニシエータからBRP測定フレームを受信するステップと、BRP測定フレームに対する応答がBRP測定フレームの受信のSIFS内で利用可能であるかどうかを決定するステップと、応答がBRP測定フレームの受信のSIFS内で利用可能ではないという決定に応答して、SIFSの終わりにACKを送信するステップであって、ACKは時間間隔を識別するステップと、識別された時間間隔の経過後にイニシエータからポーリングフレームを受信するステップと、ポーリングに応答してBRP測定フレームへの応答を送信するステップとを含むことができる。
別の例として、BRPレスポンダによって行われる方法が、イニシエータからBRP測定フレームを受信するステップと、BRP測定フレームに対する応答がBRP測定フレームの受信のSIFS内で利用可能であるかどうかを決定するステップと、応答がBRP測定フレームの受信のSIFS内で利用可能ではないという決定に応答して、ダミーデータを使用してイニシエータへの送信を開始するステップと、その後にBRP測定フレームへの応答を含むイニシエータへの送信を継続するステップとを含むことができる。
別の例として、方法が、PCP/APとSTAとの間において最小持続時間(aBRPminSCblocks)をネゴシエートするステップを含むことができる。その最小持続時間は、値の所定のセットから選択されることができる。
実施形態についての注記。
本開示の特徴および要素が、好ましい実施形態において特定の組合せで記述されているが、それぞれの特徴または要素は、好ましい実施形態のその他の特徴および要素を伴わずに単独で、または本開示のその他の特徴および要素を伴って、もしくは伴わずにさまざまな組合せで使用されることが可能である。
本明細書において記述されているソリューションは、802.11に固有のプロトコルを考慮しているが、本明細書において記述されているソリューションは、このシナリオに限定されず、その他のワイヤレスシステムにも適用可能であるということが理解される。
ソリューションおよび提供されている例の全体を通じて、図におけるあらゆる空白のエリア、たとえば、白色のスペースなどは、このエリアに関する限定がなく、任意のソリューションが採用されることが可能であるということを意味している。
特徴および要素が特定の組合せで上述されているが、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できる。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できる。

Claims (21)

  1. ビームリファインメントプロトコル(BRP)を行う方法であって、レスポンダにおいて、
    前記BRPのイニシエータからBRP測定フレームを受信するステップと、
    前記BRP測定フレームに関するフィードバックを生成するステップと、
    前記BRP測定フレームの受信の所定の時間内に前記BRP測定フレームに対する応答を送信するステップと
    を含み、送信する前記ステップは、
    前記フィードバックが前記BRP測定フレームの受信の前記所定の時間内に利用可能である場合に前記フィードバックを送信するステップと、
    前記フィードバックが前記BRP測定フレームの受信の前記所定の時間内に利用可能でない場合に前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信するステップとを含む方法。
  2. 応答を送信する前記ステップは、
    前記BRP測定フレームの受信の事前に定義されたショートインターフレームスペース(SIFS)内に前記応答を送信するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
  3. 前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信する前記ステップは、
    明示的な肯定応答(ACK)を送信するステップを含む請求項1に記載の方法。
  4. 前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信する前記ステップは、
    前記フィードバックが利用可能になるであろう時間の表示を送信するステップを含む請求項1に記載の方法。
  5. 前記フィードバックが利用可能になるであろう時間の表示を送信する前記ステップは、
    前記時間の前記表示をBRPパケット内に含めて送信するステップを含む請求項4に記載の方法。
  6. 前記フィードバックが前記BRP測定フレームの受信の前記所定の時間内に利用可能でない場合に、前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信する前記ステップの後に前記フィードバックを送信するステップ
    をさらに含む請求項1に記載の方法。
  7. 前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信する前記ステップの後に前記フィードバックを送信する前記ステップは、
    チャネル競合を使用して前記フィードバックを送信するステップを含む請求項6に記載の方法。
  8. 前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信する前記ステップの後に前記フィードバックを送信する前記ステップは、
    チャネルアクセスを要求するためのトラフィック利用可能フレームを使用して前記フィードバックを送信するステップを含む請求項6に記載の方法。
  9. 前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信する前記ステップの後に前記フィードバックを送信する前記ステップは、
    前記イニシエータによるポーリングに応答して前記フィードバックを送信するステップを含む請求項6に記載の方法。
  10. 前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信する前記ステップの後に前記フィードバックを送信する前記ステップは、
    前記フィードバックが利用可能になるであろう時間の前記表示の経過後に前記イニシエータからポーリングフレームを受信するステップと、
    前記ポーリングフレームに応答して前記フィードバックを送信するステップとを含む請求項6に記載の方法。
  11. 受信する前記ステップは、前記BRPの前記イニシエータから複数のBRP測定フレームを受信するステップを含み、
    応答を送信する前記ステップは、前記それぞれのBRP測定フレームの受信の前記所定の時間内に前記BRP測定フレームのそれぞれへ応答を送信するステップを含む
    請求項1に記載の方法。
  12. 前記レスポンダにおいて、
    前記イニシエータとの間でBRPパケットの最小持続時間をネゴシエートするステップをさらに含む請求項10に記載の方法。
  13. ネゴシエートする前記ステップは、
    前記レスポンダによってサポート可能であるBRPフレームに関する最小パケットサイズを示す値をビームフォーミング能力フィールドに置くステップを含む請求項12に記載の方法。
  14. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を行うように構成されている装置。
  15. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を行うための手段を含む装置。
  16. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を行うためのマシン。
  17. 複数の命令を含む少なくとも1つのマシン可読メディアであって、前記命令は、コンピューティングデバイス上で実行されたときに、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を前記コンピューティングデバイスに遂行させる少なくとも1つのマシン可読メディア。
  18. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を行うようにアレンジされている通信デバイス。
  19. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を行うためのコンピュータシステム。
  20. イニシエータとの間でのビームリファインメントプロトコル(BRP)を行うように構成されているプロセッサおよびメモリを含むレスポンダを含む装置であって、前記BRPは、
    前記BRPのイニシエータからBRP測定フレームを受信することと、
    前記BRP測定フレームに関するフィードバックを生成することと、
    前記BRP測定フレームの受信の所定の時間内に前記BRP測定フレームに対する応答を送信することと
    を含み、前記送信することは、
    前記フィードバックが前記BRP測定フレームの受信の前記所定の時間内に利用可能である場合に前記フィードバックを送信することと、
    前記フィードバックが前記BRP測定フレームの受信の前記所定の時間内に利用可能でない場合に前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信することとを含む装置。
  21. イニシエータとの間でのビームリファインメントプロトコル(BRP)をレスポンダのプロセッサに行わせるための命令を含むコンピュータプログラムをエンコードされている非一時的なコンピュータ可読メディアであって、前記BRPは、
    前記BRPのイニシエータからBRP測定フレームを受信することと、
    前記BRP測定フレームに関するフィードバックを生成することと、
    前記BRP測定フレームの受信の所定の時間内に前記BRP測定フレームに対する応答を送信することと
    を含み、前記送信することは、
    前記フィードバックが前記BRP測定フレームの受信の前記所定の時間内に利用可能である場合に前記フィードバックを送信することと、
    前記フィードバックが前記BRP測定フレームの受信の前記所定の時間内に利用可能でない場合に前記BRP測定フレームの受信の肯定応答において情報を送信することとを含む非一時的なコンピュータ可読メディア。
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