JP5575988B2 - データフィードバック方法及び関連装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信の分野に関し、具体的には、データフィードバック方法と関連装置に関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃは、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルシリーズの一分科であり、超高スループットプロービングメカニズムを導入している。これはビームフォーマー（beamformer）とビームフォーミー（beamformee）との間のチャネル検出メカニズムである。ビームフォーマーは、このメカニズムを用いて、ビームフォーマーとビームフォーミーとの間のチャネルの状況をより良く知ることができる。このため、関連パラメータを調整することにより、通信状態を改善できる。一般的に、ベーシックサービスセット（BSS、Basic Service Set）から構成されているネットワークでは、ビームフォーマーの対応物理的装置はアクセスポイント（AP、Access Point）であり、ビームフォーミーの対応物理的装置はステーション（STA、Station）である；ベーシックサービスセットから構成されていないネットワークでは、ビームフォーマーの対応物理的装置はあるステーションＳＴＡであり、ビームフォーミーの対応物理的装置は他のステーションＳＴＡである。

従来技術では、異常な状況を防ぐため、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃは、ビームフォーミーの実際のアクティブなアンテナ数は、ヌルデータパケットアナウンスメント（ＮＤＰＡ、Null Data Packet Announcement）メッセージにおいてビームフォーマーにより設定されたコラム数（ＮＣ）以上でなければならないと規定している。それゆえ、ＮＤＰＡメッセージ受信後、ビームフォーミーは、その実際のアクティブアンテナの数がＮＤＰＡメッセージでビームフォーマーにより設定されたコラム数以下であっても、対応する処理メカニズムを有していない。このためＩＥＥＥ８０２．１１ａｃは論理的に不正確であり混乱しており、最終的に関連製品の設計に影響を与える。

本発明の実施形態は、データフィードバック方法と関連装置とを提供する。これにより、ビームフォーミーの実際のアクティブなアンテナ数がＮＤＰＡメッセージでビームフォーマーにより設定されたコラム数以上であってもなくても、ビームフォーマーは、ビームフォーミーからフィードバックされた関連チャネル情報に応じて、通信状態を調整可能である。

本発明において提供されるデータフィードバック方法は、ビームフォーミーが、ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するステップと、アクティブな第１の空間ストリームの数を検出するステップと；第１の空間的ストリームの数を前記コラム数と比較し、比較により得られた小さい方の値を、フィードバックのため、第２の空間的ストリームの数とするステップと、第２の空間的ストリームの数と、前記第２の空間的ストリームに関する空間的ストリーム測定情報とをビームフォーマーにフィードバックするステップとを含む。

本発明において提供されるデータフィードバック方法は、ビームフォーミーが、ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するステップと、前記ビームフォーミーが、アクティブな空間的ストリームの数を検出するステップと、前記ビームフォーミーが、空間的ストリームの数がコラム数より小さいか判断し、ＹＥＳであれば、ヌルデータパケットをビームフォーマーにフィードバックするステップとを有する。

本発明において提供されるヌルデータパケットアナウンスメントメッセージを送信する方法は、ビームフォーマーとビームフォーミーとの間のケーパビリティネゴシエーションプロセス中に、前記ビームフォーマーが、前記ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得するステップと、前記ビームフォーマーが、前記コラム数が前記アンテナ数より小さくなるように、前記アンテナ数に応じてＮＤＰＡメッセージに前記コラム数を設定するステップと、前記ビームフォーマーが、前記ビームフォーミーに前記ＮＤＰＡメッセージを送信するステップとを含む。

本発明において提供されるビームフォーミーは、ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するように構成された第１の取得部と、アクティブな第１の空間的ストリームの数を検出するように構成された検出部と、第１の空間ストリームの数を前記コラム数と比較し、比較により得られた小さい方の値をフィードバックに要する第２の空間ストリームの数とするように構成された比較部と、第２の空間的ストリームの数と、対応する空間的ストリーム測定情報とをビームフォーマーにフィードバックするように構成されたフィードバック部とを有する。

本発明において提供されるビームフォーミーは、ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するように構成されたコラム数取得部と、アクティブな空間的ストリームの数を検出するように構成された空間的ストリーム数検出部と、空間的ストリームの数がコラム数より小さいか判断し、ＹＥＳであれば、ヌルデータパケットフィードバック部をトリガーするように構成された決定部と、ヌルデータパケットをビームフォーマーにフィードバックするように構成されたヌルデータパケットフィードバック部とを有する。

本発明において提供されるビームフォーマーは、ビームフォーマーとビームフォーミーとの間のケーパビリティネゴシエーションプロセス中にビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得するように構成されたアンテナ数取得部と、前記アンテナ数に応じてＮＤＰＡメッセージにコラム数を設定し、前記コラム数はアンテナ数より小さくするように構成されたコラム数設定部と、前記ＮＤＰＡメッセージをビームフォーミーに送信するように構成されたメッセージ送信部とを有する。

前述の技術的解決策から、本発明の実施形態は次の利点を有することが分かる：本発明の実施形態におけるビームフォーミーは、アクティブな第１の空間的ストリームの数をコラム数と比較することにより、比較により得られた小さい方の値を、フィードバックに必要な第２の空間的ストリームの数として取り、アクティブな第２の空間的ストリームのこの正しい数をビームフォーマーにフィードバックする。このように、ビームフォーマーは、自機の実際の通信状態を適時に知り、それに対応して通信状態を最適化及び調整することができる。

本発明の一実施形態によるデータフィードバック方法を示すフローチャートである。 本発明の他の一実施形態によるデータフィードバック方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるデータフィードバック方法を示すシグナリングフローチャートである。 本発明の他の一実施形態によるデータフィードバック方法を示すシグナリングフローチャートである。 本発明の他の一実施形態によるデータフィードバック方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるヌルデータパケットアナウンスメントメッセージ送信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるビームフォーミーを示すフローチャートである。 本発明の他の一実施形態によるビームフォーミーを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるビームフォーマーを示すフローチャートである。

実施形態の詳細な説明

本発明の実施形態は、データフィードバック方法と関連装置とを提供する。これにより、ビームフォーミーの実際のアクティブなアンテナ数がＮＤＰＡメッセージでビームフォーマーにより設定されたコラム数以上であろうがなかろうが、ビームフォーマーは、ビームフォーミーに関する関連チャネル情報に応じて、通信状態を調整可能である。一般的に、ベーシックサービスセット（BSS、Basic Service Set）から構成されているネットワークでは、ビームフォーマー（Beamformer）の対応物理的装置はアクセスポイント（AP、Access Point）であり、ビームフォーミー（Beamformee）の対応物理的装置はステーション（STA、Station）である；ベーシックサービスセットから構成されていないネットワークでは、ビームフォーマーの対応物理的装置はあるステーションＳＴＡであり、ビームフォーミーの対応物理的装置は他のステーションＳＴＡである。

図１を参照するに、本発明のデータフィードバック方法の一実施形態は、次のステップを含む：
１０１．ビームフォーミーが、ビームフォーマーにより送信されたヌルデータパケットアナウンスメントメッセージからコラム数を取得する。
ビームフォーミーは、ＮＤＰＡメッセージを受信し、自機が、フィードバックを送信するようにビームフォーマーにより要求されたビームフォーミーであるか判断し、ＮＤＰＡメッセージからステーション情報（ＳＴＡ Ｉｎｆｏ、STA Information）のコラム数を抽出する。コラム数は、ＮＤＰＡメッセージ中にビームフォーマーにより設定されたＮｃＩｎｄｅｘフィールドの値に１を加算して求められ、ＳＴＡがフィードバックする必要がある空間ストリームの数を示すのに用いられる。

１０２．ビームフォーミーは、アクティブな第１の空間ストリームの数を検出する。
ビームフォーミーは、データ伝送がされる空間ストリームを検出し、アクティブな第１の空間ストリームの数を決定する。

１０３．ビームフォーミーは、第１の空間ストリームの数をコラム数と比較する。
ビームフォーミーは、アクティブな第１の空間ストリームの数をＮＤＰＡメッセージ中のコラム数と比較し、比較により得られた小さい方の値をフィードバックに要する第２の空間ストリームの数とする。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃは、ビームフォーミーの実際のアクティブなアンテナ数が、ＮＤＰＡメッセージ中にビームフォーマーにより設定されたコラム数以上でなければならないと規定している。しかし、実際のアプリケーションでは、ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数は、ＮＤＰＡメッセージでビームフォーミーにより設定されたコラム数より小さいことがある。ビームフォーミーがその再設定に関してビームフォーマーにタイムリーに通知しない時、又はビームフォーミーがアンテナの故障などの理由で実際のアンテナ数を検出できない時など、ビームフォーマーはプロービング要求を送信しているからである。この場合、ビームフォーミーがサポートされていない空間ストリームに関する無効な情報を強制的にフィードバックさせられたり、ビームフォーミーがフィードバックを送信しない場合、ビームフォーマーは現在のチャネル状況の推定を間違い、通信状態を最適化できず、それによりビームフォーミーとビームフォーマーとの間の実際の通信の効果に影響が出る。しかし、本発明の上記実施形態では、第１の空間的ストリームの数がコラム数と比較された後、比較から得られた小さい方の値が、フィードバックに必要な第２の空間的ストリームの数として取られる。このように、ビームフォーミーの実際のアクティブなアンテナ数がＮＤＰＡメッセージでビームフォーマーにより設定されたコラム数以上であるかどうかにかかわらず、ビームフォーミーは、ビームフォーマーに、現在のアクティブな空間的ストリームの正しい数をフィードバックできる。

１０４．ビームフォーミーは、第２の空間的ストリームの数と、対応する空間的ストリーム測定情報とを、ビームフォーマーにフィードバックする。
第２の空間的ストリームの数を求めた後、ビームフォーミーは、第２の空間的ストリームに関する空間的ストリーム測定情報を計算し、第２の空間的ストリームの数と、対応する空間的ストリーム測定情報とを、ビームフォーマーにフィードバックする。それゆえ、ビームフォーマーは、空間的ストリーム測定情報に応じて関連動作マトリックスＶを計算して、後続の受信と送信をガイドし、それによりシステム全体の通信性能を改善することができる。

空間的ストリーム測定情報は、次のものを含む：各空間的ストリームに対応する、平均信号対雑音比（Average SNR）情報、フィードバックマトリックスＶ（Feedback Matrix V）情報、デルタ信号対雑音比（Delta SNR）情報。

異常な状況を防ぐため、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃは、ビームフォーミーの実際のアクティブなアンテナ数は、ヌルデータパケットアナウンスメント（ＮＤＰＡ、Null Data Packet Announcement）メッセージにおいてビームフォーマーにより設定されたコラム数（ＮＣ）以上でなければならないと規定している。そのため、ビームフォーミーはビームフォーマーに、各コラムに関する関連チャネル情報を返す。これにより、ビームフォーマーは、各コラムに関する関連チャネル情報に応じて通信状態を調整できる。実際にアクティブなビームフォーミーの空間的ストリームの数がコラム数より小さいと、以下の２つの結果が生じる：
１．ビームフォーミーは、強制されて、コラム数が示す空間的ストリームの数に応じて、サポートされていない空間的ストリームに関する無効情報をフィードバックする。しかし、ビームフォーマーはこれを知らない。それゆえ、ビームフォーマーは現在のチャネル状況を間違って推定し、現在のチャネルに応じて間違ったパラメータ設定を行う；
２．ビームフォーミーは、コラム数が示す空間的ストリームの数をサポートできないと考え、フィードバックを送信しない。このため、ビームフォーミーの実際のアクティブな空間的ストリームに関する情報は、ビームフォーマーには分からない。それゆえ、通信状態は最適化できず、ビームフォーミーの実際の通信効果に大きく影響する。

本発明の実施形態におけるビームフォーミーは、アクティブな第１の空間的ストリームの数をコラム数と比較することにより、比較により得られた小さい方の値を、フィードバックに必要な第２の空間的ストリームの数として取り、アクティブな第２の空間的ストリームのこの正しい数をビームフォーマーにフィードバックする。このように、ビームフォーマーは、自機の実際の通信状態を適時に知り、それに対応して通信状態を最適化及び調整することができる。

よりよく理解してもらうために、以下に、具体的な応用シナリオを用いて、前述の実施形態におけるデータフィードバック方法を詳細に説明する。図２を参照するに、本発明の実施形態によるデータフィードバック方法の他の一実施形態は、次のステップを含む：
２０１．ビームフォーミーがヌルデータパケットアナウンスメントメッセージを取得する。
超高スループットプロービングメカニズムが２つのシナリオ、すなわち：ＳＵ−ＭＩＭＯ（single-user multiple input multiple output）シナリオとＭＵ−ＭＩＭＯ（multi-user multiple input multiple output）シナリオに適用できる。

ＳＵ−ＭＩＭＯシナリオでは、一ビームフォーミーが一ビームフォーマーと通信する（具体的なシグナリングフローチャートでは、図３を参照すると、ＴＸＯＰはTransmit Opportunityを示し、ＳＩＦＳはShort Inter-Frame Spaceを示す）。それゆえ、ビームフォーミーがユニキャストＮＤＰＡメッセージを受信した場合、ＮＤＰＡメッセージのＳＴＡ Ｉｎｆｏフィールドに記録されたフィードバックタイプ（Feedback Type）が０である場合、伝送はＳＵ−ＭＩＭＯ通信である。ローカルで記憶されたアソシエーションＩＤ（ＡＩＤ、Association ID）がＮＤＰＡ中のＳＴＡ ＩｎｆｏのＡＩＤとマッチする場合、ＮＤＰＡメッセージはビームフォーミーが必要とするものである。

ＭＵ−ＭＩＭＯシナリオでは、一ビームフォーマーは複数のビームフォーミーと通信する（具体的なシグナリングフローチャートは、図４を参照）。それゆえ、ビームフォーミーにより受信されるＮＤＰＡメッセージは、ビームフォーマーにより送信されたブロードキャストパケットである。そのため、ビームフォーミーがＮＤＰＡメッセージを受信した時、ＮＤＰＡメッセージのＳＴＡ Ｉｎｆｏフィールドに記録されたフィードバックタイプ（Feedback Type）が１である場合、この伝送はＭＵ−ＭＩＭＯ通信である。

２０２．ビームフォーマーがアソシエーションＩＤマッチングを行う。
ビームフォーミーは、ＮＤＰＡメッセージからＳＴＡ Ｉｎｆｏフィールドを順次抽出して、そのＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤをローカルに記憶されたＡＩＤと１つずつ比較する。同じＡＩＤが見つかると、ＡＩＤマッチングは成功であり、これはＮＤＰＡメッセージがローカルで受信される必要があることを示す。そのため、ビームフォーミーは、空間的ストリーム測定情報をフィードバックする必要があり、ステップ２０３がトリガーされる。同じＡＩＤが見つからなければ、ＡＩＤマッチングは失敗であり、これはそのビームフォーミーが、フィードバックを送信することを要するビームフォーミーではないことを示す。

２０３．ビームフォーミーはヌルデータパケットアナウンスメントからコラム数を取得する。
ビームフォーミーは、自機が、ビームフォーマーによりフィードバックを送信するように要求されたものであると判断すると、ＮＤＰＡメッセージからコラム数とＳＴＡ Ｉｎｆｏのフィードバックタイプとを抽出して保存する。

２０４．ビームフォーミーは、アクティブな第１の空間ストリームの数を検出する。
この実施形態では、ステップ２０４の内容は、図１に示した前述の実施形態のステップ１０２の内容と同じである。それゆえ、その内容についてはここでは説明しない。

２０５．ビームフォーミーは、ヌルデータパケットメッセージ（null data packet message）又はビームフォーミングレポートポルメッセージ（beamforming report poll message）を受信する。
ビームフォーミーは、ヌルデータパケット（ＮＤＰ、Null Data Packet）メッセージを受信し、ローカルで記憶されたＡＩＤがＮＤＰＡメッセージ中の第１のＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤと等しいか検出し、ＹＥＳであれば、ステップ２０６がトリガーされる；またはビームフォーミーは、ビームフォーミングレポートポル（Beamforming report poll）メッセージを受信したか検出し、ＹＥＳであれば、ステップ２０６がトリガーされる。

図４を参照するに、ＭＵ−ＭＩＭＯシナリオでは、ビームフォーマーは、最初にＮＤＰＡメッセージのブロードキャストパケットを送信して、プロービング（probing）に備えるよう、すべての関連ビームフォーミーに命令する。次に、ビームフォーマーがＮＤＰメッセージのブロードキャストパケットを送信し、すべての関連ビームフォーミーが受信したＮＤＰメッセージのブロードキャストパケットに応じて、関連チャネルフィードバック情報を計算する。留意点として、ＮＤＰＡメッセージのブロードキャストパケットが受信されると、ビームフォーミーのＡＩＤが受信されたＮＤＰＡメッセージのブロードキャストパケット中の第１のＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤと等しい場合に限り、空間的ストリーム測定情報が受信されたＮＤＰメッセージに応じて計算され、ビームフォーマーにすぐに送信できる。他のビームフォーミーは、それぞれビームフォーマーからビームフォーミングレポートポル（Beamforming Report Poll）を受信すると、ＮＤＰメッセージのブロードキャストパケットを受信していれば、ＮＤＰＡメッセージの受信したブロードキャストパケットに応じて計算された空間的ストリーム測定情報をビームフォーマーに送信する。ＮＤＰメッセージのブロードキャストパケットが受信されなければ、ビームフォーマーにはヌルデータパケットが送信されるか、フィードバックが送信されない。

２０６．ビームフォーミーは、第２の空間的ストリームの各々に関する空間的ストリーム測定情報を計算する。
ビームフォーミーは、受信したＮＤＰメッセージに応じて、第２の空間的ストリームの各々に関する対応する空間的ストリーム測定情報を計算する。

２０７．ビームフォーミーは、第２の空間的ストリームの数と、対応する空間的ストリーム測定情報とを、ビームフォーマーにフィードバックする。
ビームフォーミーは、第２の空間的ストリームの数と、対応する空間的ストリーム測定情報とを、ビームフォーマーにフィードバックする。これにより、ビームフォーマーは、空間的ストリーム測定情報に応じて関連動作マトリックス（related operation matrix）Ｖを計算して、後続の受信と送信をガイドし、それによりシステム全体の通信性能を改善することができる。具体的に、ビームフォーミーは、超高スループット圧縮ビームフォーミング（VHT Compressed Beamforming）メッセージに、第２の空間的ストリームの数と、対応する空間的ストリーム測定情報とをカプセル化（encapsulate）し、そのＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをビームフォーマーにフィードバックする。

例示により本発明の実施形態のアプリケーションシナリオを説明した。言うまでもなく、実際のアプリケ^ションでは、より多くのアプリケーションシナリオがあるが、ここでは具体的には説明しない。

前述の実施形態で説明した方法に加えて、他のフィードバックメカニズムを用いて、ビームフォーマーが現在のチャネル状況を間違って推定し、通信状態を最適化できない状況を防ぐことができる。詳細には、図５を参照するに、本発明のデータフィードバック方法の他の一実施形態は、次のステップを含む：
５０１．ビームフォーミーはヌルデータパケットアナウンスメントからコラム数を取得する。
ビームフォーミーは、ＮＤＰＡメッセージを受信し、自機が、フィードバックを送信するようにビームフォーマーにより要求されたビームフォーミーであるか判断し、ＮＤＰＡメッセージからＳＴＡ Ｉｎｆｏ中のコラム数を抽出する。コラム数は、ＮＤＰＡメッセージ中にビームフォーマーにより設定されたフィールドであり、ＳＴＡがフィードバックする必要がある空間ストリームの数を示すのに用いられる。

５０２．ビームフォーミーは、アクティブな空間ストリームの数を検出する。
ビームフォーミーは、データ伝送がされる空間ストリームを検出し、アクティブな空間ストリームの数を決定する。

５０３．ビームフォーミーは、空間的ストリームの数がコラム数より小さいか判断する。
ビームフォーミーは、アクティブな空間的ストリームの数がＮＤＰＡメッセージ中のコラム数より小さいか判断する。ＹＥＳであれば、ステップ５０４がトリガーされる。ＹＥＳでなければ、ステップ５０５がトリガーされる。

５０４．ビームフォーミーは、ビームフォーマーにヌルデータパケットをフィードバックする。
ビームフォーミーは、ビームフォーマーにヌルデータパケットをフィードバックする。具体的には、これは、ビームフォーミーがＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをアセンブルし、ＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをビームフォーマーにフィードバックすることである。ＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージは、空間的ストリーム測定情報は担わない。

本発明の実施形態では、ビームフォーミーは、ヌルデータパケットをビームフォーマーにフィードバックする。これにより、ビームフォーマーは、ビームフォーミーの実際のアクティブな空間的ストリームの数が、ＮＤＰＡメッセージでビームフォーマーにより設定されたコラム数より小さいということを知ることができる。このようにして、ビームフォーマーは、適時の応答をすることができ、例えば、測定のための新しいＮＤＰＡメッセージを送信できる。

５０５．ビームフォーミーは、コラム数と、対応する空間的ストリーム測定情報とを、ビームフォーマーに返す。
ビームフォーミーは、アクティブな空間的ストリームの数がＮＤＰＡメッセージ中のコラム数以上であると判断した後、受信したＮＤＰメッセージに応じて、コラム数と、対応する空間的ストリーム測定情報とを計算する。ビームフォーミーは、各コラムに関する対応する空間的ストリーム測定情報を取得した後、各コラムに関する対応する空間的ストリーム測定情報をビームフォーマーに返す。これにより、ビームフォーマーは、空間的ストリーム測定情報に応じて関連動作マトリックス（related operation matrix）Ｑを計算して、後続の受信と送信をガイドし、それによりシステム全体の通信性能を改善することができる。動作マトリックスＱは、ビームフォーマーにより、各ビームフォーミーにより送信されたフィードバックマトリックスＶ情報に応じて求められ、ビームフォーマーにデータの受送信を命じるのに使われる。

ビームフォーミー側における前述の方法に加え、本発明の一実施形態では、ビームフォーマー側において空間的ストリーム測定情報をフィードバックするときの問題を解決するビームフォーミーのための関連方法を提供する。図６を参照するに、本発明におけるヌルデータパケットアナウンスメントメッセージの送信方法の一実施形態は、次のステップを含む：
６０１．ビームフォーマーはビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得する。
ビームフォーマーとビームフォーミー間のケーパビリティネゴシエーションプロセス（capability negotiation process）中、ビームフォーマーは、ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得する。

６０２．ビームフォーマーは、アンテナ数に応じて、ＮＤＰＡメッセージ中のコラム数を設定する。
ビームフォーマーとビームフォーミーとの間の超高スループットプロービングプロセス中、ビームフォーマーはビームフォーミーにＮＤＰＡメッセージを送信する必要がある。ビームフォーマーは、ＮＤＰＡメッセージをフレーミングするプロセスにおいて、ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数に応じてＮＤＰＡメッセージ中のコラム数を設定し、コラム数がアンテナ数より小さくなるようにする。

６０３．ビームフォーマーは、ビームフォーミーにＮＤＰＡメッセージを送信する。
ビームフォーマーは、ビームフォーミーにＮＤＰＡメッセージを送信する。これにより、ビームフォーミーは、ＮＤＰＡメッセージに応じて、各コラムに関する対応する空間的ストリーム測定情報をフィードバックできる。

本発明の実施形態において、ビームフォーミーとのケーパビリティネゴシエーションプロセスの際に、ビームフォーマーは、ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得して、ＮＤＰＡメッセージをフレーミングする時に、ビームフォーミーのアクティブなアンテナの数がＮＤＰＡメッセージ中のコラム数以上でなければならない点に応じてコラムの数を設定できるようにする。それゆえ、ビームフォーミー側は、既存のＩＥＥＥ８０２．１１ａｃメカニズムにより、ビームフォーマーに正しく有効な空間的ストリーム測定情報をフィードバックできる。

以下に、前述のデータフィードバック方法を実行するように構成されたビームフォーミーの、本発明における一実施形態を説明する。論理構造については図７を参照されたい。本発明の一実施形態におけるビームフォーミーは次のものを含む：
ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するように構成された第１の取得部７０１と、
アクティブな第１の空間的ストリームの数を検出するように構成された検出部７０２と、
第１の空間ストリームの数を前記コラム数と比較し、比較により得られた小さい方の値をフィードバックに要する第２の空間ストリームの数とするように構成された比較部７０３と、
第２の空間的ストリームの数と、前記第２の空間的ストリームに関する空間的ストリーム測定情報とをビームフォーマーにフィードバックするように構成されたフィードバック部７０４。

本発明の実施形態では、ビームフォーミーはさらに次のものを含んでもよい：
前記ＮＤＰＡメッセージを取得するように構成された第２取得部７０５と、
前記ＮＤＰＡメッセージ中のＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤをマッチさせ、ＡＩＤマッチングが成功した場合、第１取得部７０１をトリガーするマッチング部７０６と、
ＮＤＰメッセージを受信し、ローカルで記憶されたＡＩＤが前記ＮＤＰＡメッセージ中の第１のＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤと等しいか検出し、ＹＥＳであれば、前記比較部７０３をトリガーするように構成された受信部７０７と、
フィードバックに必要な第２の空間的ストリームの数が決定された後、前記受信されたＮＤＰメッセージに応じて第２の空間的ストリームの各々に関する空間的ストリーム測定情報を計算するように構成された、測定情報計算部７０８。

本発明の実施形態では、ビームフォーミーの各部の具体的なインターラクションプロセスは次の通りである：
第１の取得部７０１は、ＮＤＰＡメッセージからＳＴＡ Ｉｎｆｏ中のコラム数を抽出する。このコラム数は、ＮＤＰＡメッセージ中の、ビームフォーマーにより設定されたフィールドであり、ＳＴＡがフィードバックする必要がある空間的ストリームの数を示すために用いられる。
検出部７０２は、データ伝送がされる空間ストリームを検出し、アクティブな第１の空間ストリームの数を決定する。
ビームフォーミーの第２の取得部７０５は、ＮＤＰＡメッセージからＳＴＡ Ｉｎｆｏ中のコラム数の抽出の前に、最初にＮＤＰＡメッセージを取得する。ＮＤＰＡメッセージ中のＳＴＡ Ｉｎｆｏフィールド中に記録されたフィードバックタイプ（Feedback Type）が０であれば、伝送はＳＵ−ＭＩＭＯ通信である。ローカルでキャッシュされているＡＩＤがＮＤＰＡのＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤと同じである場合、ビームフォーミーは、ＮＤＰＡメッセージをローカルで受信して、空間的ストリーム測定情報をフィードバックする必要がある。また、第１の取得部７０１がトリガーされる。そうでなければ、ビームフォーミーはフィードバックを送信するように要求された指定されたビームフォーミーではない。ＮＤＰＡメッセージ中のＳＴＡ Ｉｎｆｏフィールドに記録されたフィードバックタイプが１である場合、伝送はＭＵ−ＭＩＭＯ通信であり、マッチング部７０６をトリガーしてＮＤＰＡメッセージ中のステーション情報ＳＴＡ ＩｎｆｏのアソシエーションＩＤであるＡＩＤをマッチさせる必要がある。具体的に、ＡＩＤマッチングは次の通りである：マッチング部７０６は、ＮＤＰＡメッセージからＳＴＡ Ｉｎｆｏフィールドを順次抽出して、そのＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤをローカルに記憶されたＡＩＤと１つずつ比較する。同じＡＩＤが見つかると、ＡＩＤマッチングは成功であり、これはＮＤＰＡメッセージがローカルで受信される必要があることを示す。そのため、ビームフォーミーは、空間的ストリーム測定情報をフィードバックする必要があり、第１の取得部７０１がトリガーされる。同じＡＩＤが見つからなければ、ＡＩＤマッチングは失敗であり、これはそのビームフォーミーが、フィードバックを送信することを要するビームフォーミーではないことを示す。

ＮＤＰＡメッセージ中のコラム数とアクティブな第１の空間的ストリームの数とを求めた後、比較部７０３は、アクティブな第１の空間的ストリームの数をＮＤＰＡメッセージ中のコラム数と比較し、比較の結果得られた小さい方の値を、フィードバックに必要な第２の空間的ストリームの数とする。任意的に、比較部７０３がその動作を実行する前に、ビームフォーミーの受信部７０７はＮＤＰメッセージを受信して、ＮＤＰメッセージ中のＡＩＤがＮＤＰＡメッセージ中の第１のＳＴＡ ＩｎｆｏのＡＩＤと等しいか検出する。ＹＥＳであれば、比較部７０３がトリガーされる。

第２の空間的ストリームの数が決定された後、測定情報計算部７０８は、受信したＮＤＰメッセージに応じて、第２の空間的ストリームの各々に関する対応する空間的ストリーム測定情報を計算する。

第２の空間的ストリームの各々に関する対応する空間的ストリーム測定情報を求めた後、フィードバック部７０４は、第２の空間的ストリームの数と、対応する空間的ストリーム測定情報とを、ビームフォーマーにフィードバックする。これにより、ビームフォーマーは、空間的ストリーム測定情報に応じて関連動作マトリックス（related operation matrix）Ｑを計算して、後続の受信と送信をガイドし、それによりシステム全体の通信性能を改善することができる。具体的に、ビームフォーミーは、超高スループット圧縮ビームフォーミング（VHT Compressed Beamforming）メッセージに、第２の空間的ストリームの数と、対応する空間的ストリーム測定情報とをカプセル化（encapsulate）し、そのＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをビームフォーマーにフィードバックする。

以下に、前述のデータフィードバック方法を実行するように構成されたビームフォーミーの、本発明における一実施形態を説明する。論理構造については図８を参照されたい。本発明の他の一実施形態におけるビームフォーミーは次のものを含む：
ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するように構成されたコラム数取得部８０１と、
アクティブな空間的ストリームの数を検出するように構成された空間的ストリーム数検出部８０２と、
空間的ストリームの数がコラム数より小さいか判断し、ＹＥＳであれば、ヌルデータパケットフィードバック部をトリガーするように構成された決定部８０３と、
ヌルデータパケットをビームフォーマーにフィードバックするように構成されたヌルデータパケットフィードバック部８０４。

本発明の実施形態では、ヌルデータパケットフィードバック部は次のものと含んでもよい：
空間的ストリーム測定情報を担わないＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをアセンブルするように構成されたヌルデータパケットアセンブリモジュール８０４１と、
ＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをビームフォーマーにフィードバックするように構成されたヌルデータパケットフィードバック部８０４２。

本発明の実施形態では、ビームフォーミーの各部の具体的なインターラクションプロセスは次の通りである：
ビームフォーミーは、ＮＤＰＡメッセージを受信し、自機が、フィードバックを送信するようにビームフォーマーにより要求されたビームフォーミーであると判断する；コラム数取得部８０１は、ＮＤＰＡメッセージからＳＴＡ Ｉｎｆｏ中のコラム数を抽出する。コラム数は、ＮＤＰＡメッセージ中にビームフォーマーにより設定されたフィールドであり、ＳＴＡがフィードバックする必要がある空間ストリームの数を示すのに用いられる。
空間的ストリーム数検出部８０２は、データ伝送がされる空間ストリームを検出し、アクティブな空間的ストリームの数を決定する。
ＮＤＰＡメッセージ中のコラム数とアクティブな空間的ストリームの数とを求めた後、決定部８０３は、アクティブな空間的ストリームの数がＮＤＰＡメッセージ中のコラム数より小さいか判断する。ＹＥＳであれば、ヌルデータパケットフィードバック部８０４がトリガーされ、ヌルデータパケットをビームフォーマーにフィードバックする。具体的には、これは、ヌルデータパケットアセンブリモジュール８０４１が、空間的ストリーム測定情報を担わないＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをアセンブルする。次に、ヌルデータパケットフィードバックモジュール８０４２は、ＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをビームフォーマーにフィードバックすることである。

以下に、前述のヌルデータパケットアナウンスメントメッセージの送信方法を実行するように構成されたビームフォーマーの、本発明における一実施形態を説明する。論理構造については図９を参照されたい。本発明の一実施形態におけるビームフォーミーは次のものを含む：
ビームフォーマーとビームフォーミーとの間のケーパビリティネゴシエーションプロセス中にビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得するように構成されたアンテナ数取得部９０１と、
前記アンテナ数に応じてＮＤＰＡメッセージにコラム数を設定し、前記コラム数はアンテナ数より小さくするように構成されたコラム数設定部９０２と、
前記ＮＤＰＡメッセージをビームフォーミーに送信するように構成されたメッセージ送信部９０３。

本発明の実施形態では、ビームフォーマーの各部の具体的なインターラクションプロセスは次の通りである：
ビームフォーマーとビームフォーミーとの間のケーパビリティネゴシエーションプロセス（capability negotiation process）中、ビームフォーマー中のアンテナ数取得部９０１は、ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得する。
ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数が取得された後、ビームフォーマーは、ビームフォーマーとビームフォーミーとの間の超高スループットプロービングプロセス中に、ビームフォーミーにＮＤＰＡメッセージを送信する必要がある。
ビームフォーマーがＮＤＰＡメッセージをフレーミングするプロセスにおいて、コラム数設定部９０２は、コラム数がアンテナ数より小さくなるように、ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数に応じてＮＤＰＡメッセージ中のコラム数を設定する。
ＮＤＰＡメッセージがフレーミングされた後、メッセージ送信部９０３はそのＮＤＰＡメッセージをビームフォーミーに送信する。これにより、ビームフォーミーは、ＮＤＰＡメッセージに応じて、各コラムに関する対応する空間的ストリーム測定情報をフィードバックできる。本発明の実施形態において、ビームフォーミーとのケーパビリティネゴシエーションプロセスの際に、ビームフォーマーは、ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得して、ＮＤＰＡメッセージをフレーミングする時に、ビームフォーミーのアクティブなアンテナの数がＮＤＰＡメッセージ中のコラム数以上でなければならない点に応じてコラムの数を設定できるようにする。それゆえ、ビームフォーミー側は、既存のＩＥＥＥ８０２．１１ａｃメカニズムにより、ビームフォーマーに正しく有効な空間的ストリーム測定情報をフィードバックできる。

本発明で提供される実施形態においては、言うまでもなく、開示の装置と方法は他のやり方で実施してもよい。例えば、開示の装置の実施形態は単なる例である。例えば、ユニットの分割は単なる論理的機能の分割であり、実際の実施では他の分割をしてもよい。例えば、複数のユニットやコンポーネントを他のシステムに結合しても集積してもよく、特徴の一部を無視しても実行しなくてもよい。また、表示又は説明した相互結合、直接結合、又は通信接続は、何らかのインタフェースを通じて実施してもよい。装置やユニットかｎンの間接的な結合や通信接続は、電子的、機械的、又はその他の形式で実施できる。

別々のパーツとして説明したユニットは、物理的に離れていてもいなくてもよく、ユニットとして表示したパーツは物理的なパーツであってもなくてもよく、一箇所にあっても、複数のネットワークユニットに分散していてもよい。一部又は全部のユニットは、実施形態のソリューションの目的を達成するために実際の必要性に応じて選択できる。

また、本発明の実施形態の機能ユニットは、一処理ユニットに集積されてもよいし、各ユニットが物理的に孤立して存在しても良いし、２以上のユニットが一ユニットに集積されてもよい。集積ユニットはハードウェアの形式で実施してもよいし、ソフトウェアの機能ユニットの形式で実施してもよい。

集積されたユニットは、ソフトウェアの機能ユニットの形式で実施され、独立の製品として販売され使用される時、コンピュータ読み取り可能記憶媒体中に格納されてもよい。かかる理解に基づき、本発明の技術的解決策は、又は先行技術に貢献する部分は、又は技術的解決策の一部は、ソフトウェア製品の形式で実施することができる。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体に格納され、本発明の実施形態で説明した方法のステップの全部又は一部を実行するようにコンピュータ装置（例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、ネットワーク装置など）に命令する命令を含む。記憶媒体は、次のものを含む：プログラムコードを格納できる任意の媒体であって、例えばＵＳＢフラッシュディスク、リムーバブルハードディスク、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク、又は光ディスクなど。

上記の説明は、単に本発明具体的な実施形態であり、本発明の保護範囲の限定を意図したものではない。本発明で開示した技術的範囲内における当業者により容易に想到される変形や置換は、本発明の保護範囲に入るものである。よって、本発明の保護範囲は特許請求の範囲に基づく。

Claims (17)

1. データフィードバック方法であって、
   ビームフォーミーが、ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するステップと、
   前記ビームフォーミーが、アクティブな第１の空間的ストリームの数を検出するステップと、
   前記ビームフォーミーが、第１の空間的ストリームの数と前記コラム数とを比較し、前記比較により得られた小さい方の値を、フィードバックに要する第２の空間的ストリームの数とするステップと、
   前記ビームフォーミーが、前記第２の空間的ストリームの数と、前記第２の空間的ストリームに関する空間的ストリーム測定情報とをビームフォーマーにフィードバックするステップと、を含む方法。
2. 前記空間的ストリーム測定情報は、
   第２の空間的ストリームの各々に対応する、平均信号対雑音比情報、フィードバックマトリックスＶ情報、デルタ信号対雑音比情報を含む、
   請求項１に記載の方法。
3. ビームフォーミーが、ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するステップの前に、
   前記ビームフォーミーが、前記ＮＤＰＡメッセージを取得するステップと、
   前記ビームフォーミーが、前記ＮＤＰＡメッセージ中のステーション情報ＳＴＡ ＩｎｆｏのアソシエーションＩＤ ＡＩＤをマッチングするステップと、
   ＡＩＤマッチングが成功した場合、前記ＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するステップをトリガーするステップとを有する、
   請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ビームフォーミーが、前記ＮＤＰＡメッセージ中のＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤをマッチングするステップは、
   前記ビームフォーミーが、前記ＮＤＰＡメッセージからＳＴＡ Ｉｎｆｏフィールドを順次抽出するステップと、
   前記ビームフォーミーが、前記ＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤをローカルで記憶されたＡＩＤと１つひとつ比較するステップと、同じＡＩＤが見つかった場合、ＡＩＤマッチングが成功し、同じＡＩＤが見つからない場合、ＡＩＤマッチングが失敗する、
   請求項３に記載の方法。
5. ビームフォーミーが、第１の空間ストリームの数をコラム数と比較するステップの前に、
   前記ビームフォーミーが、ヌルデータパケットＮＤＰメッセージを受信し、ローカルで記憶されたＡＩＤが前記ＮＤＰＡメッセージ中の第１のＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤに等しいか検出し、ＹＥＳであれば、第１の空間的ストリームの数を前記コラム数と比較するステップをトリガーするステップを有する、
   請求項３または４に記載の方法。
6. 前記ビームフォーミーが、第２の空間的ストリームの数と、前記第２の空間的ストリームに関する空間的ストリーム測定情報とをビームフォーマーにフィードバックするステップの前に、
   前記ビームフォーミーが、受信したＮＤＰメッセージに応じて、第２の空間的ストリームの各々に関する対応する空間的ストリーム測定情報を計算するステップを有する、
   請求項５に記載の方法。
7. 前記ビームフォーミーが、第２の空間的ストリームの数と、前記第２の空間的ストリームに関する空間的ストリーム測定情報とをビームフォーマーにフィードバックするステップは、
   前記ビームフォーミーが、第２の空間的ストリームの数と、前記第２の空間的ストリームに関する空間的ストリーム測定情報とをＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージにカプセル化するステップと、
   前記ビームフォーミーが、前記ＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージを前記ビームフォーマーにフィードバックするステップとを有する、
   請求項１ないし６いずれか一項に記載の方法。
8. データフィードバック方法であって、
   ビームフォーミーが、ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するステップと、
   前記ビームフォーミーが、アクティブな空間的ストリームの数を検出するステップと、
   前記ビームフォーミーが、空間的ストリームの数がコラム数より小さいか判断し、ＹＥＳであれば、ヌルデータパケットをビームフォーマーにフィードバックするステップとを有する、方法。
9. ビームフォーマーにヌルデータパケットをフィードバックするステップは、
   前記ビームフォーミーが、ヌルフィードバックマトリックスＶ情報を担うＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをアセンブルするステップと、
   前記ビームフォーミーが、前記ＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージを前記ビームフォーマーにフィードバックするステップとを有する、
   請求項８に記載の方法。
10. ヌルデータパケットアナウンスメントメッセージを送信する方法であって、
    ビームフォーマーとビームフォーミーと間のケーパビリティネゴシエーションプロセス中に、前記ビームフォーマーが、前記ビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得するステップと、
    前記ビームフォーマーが、前記コラム数が前記アンテナ数より小さくなるように、前記アンテナ数に応じてＮＤＰＡメッセージに前記コラム数を設定するステップと、
    前記ビームフォーマーが、前記ビームフォーミーに前記ＮＤＰＡメッセージを送信するステップとを有する、方法。
11. ビームフォーミーであって、
    ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するように構成された第１の取得部と、
    アクティブな第１の空間的ストリームの数を検出するように構成された検出部と、
    前記第１の空間ストリームの数を前記コラム数と比較し、前記比較により得られた小さい方の値をフィードバックに要する第２の空間ストリームの数とするように構成された比較部と、
    前記第２の空間的ストリームの数と、前記第２の空間的ストリームに関する空間的ストリーム測定情報とをビームフォーマーにフィードバックするように構成されたフィードバック部とを有する、
    ビームフォーミー。
12. 前記ＮＤＰＡメッセージを取得するように構成された第２取得部と、
    前記ＮＤＰＡメッセージ中のステーション情報ＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのアソシエーションＩＤ ＡＩＤをマッチさせ、ＡＩＤマッチングが成功した場合、第１取得部をトリガーするように構成されたマッチング部とをさらに有する、請求項１１に記載のビームフォーミー。
13. ＮＤＰメッセージを受信し、ローカルでキャッシュされたＡＩＤが前記ＮＤＰＡメッセージ中の第１のＳＴＡ ＩｎｆｏフィールドのＡＩＤと等しいか検出し、ＹＥＳであれば、前記比較部をトリガーするように構成された受信部と、
    フィードバックに必要な第２の空間的ストリームの数が決定された後、前記受信されたＮＤＰメッセージに応じて第２の空間的ストリームの各々に関する空間的ストリーム測定情報を計算するように構成された、測定情報計算部とをさらに有する、
    請求項１１または１２に記載のビームフォーミー。
14. ヌルデータパケットアナウンスメントＮＤＰＡメッセージからコラム数を取得するように構成されたコラム数取得部と、
    アクティブな空間的ストリームの数を検出するように構成された空間的ストリーム数検出部と、
    空間的ストリームの数がコラム数より小さいか判断し、ＹＥＳであれば、ヌルデータパケットフィードバック部をトリガーするように構成された決定部と、
    ヌルデータパケットをビームフォーマーにフィードバックするように構成されたヌルデータパケットフィードバック部とを有する、
    ビームフォーミー。
15. 前記ヌルデータパケットフィードバック部は、
    ヌルフィードバックマトリックスＶ情報を担うＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをアセンブルするように構成されたヌルデータパケットアセンブリ部と、
    ＶＨＴ圧縮ビームフォーミングメッセージをビームフォーマーにフィードバックするように構成されたヌルデータパケットフィードバック部と、
    請求項１４に記載のビームフォーミー。
16. ビームフォーマーとビームフォーミーとの間のケーパビリティネゴシエーションプロセス中にビームフォーミーのアクティブなアンテナ数を取得するように構成されたアンテナ数取得部と、
    前記アンテナ数に応じてＮＤＰＡメッセージにコラム数を設定し、前記コラム数はアンテナ数より小さくするように構成されたコラム数設定部と、
    前記ＮＤＰＡメッセージをビームフォーミーに送信するように構成されたメッセージ送信部とを有する、
    ビームフォーマー。
17. 請求項１乃至７いずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記憶媒体。

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