JP6526206B2 - 無線ローカルエリアネットワークにおいて半直交多元接続を使用するためのシステムおよび方法 - Google Patents

無線ローカルエリアネットワークにおいて半直交多元接続を使用するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Description

本開示は、一般にデジタル通信に関し、より詳細には、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において半直交多元接続（ＳＯＭＡ）を使用するためのシステムおよび方法に関する。
関連出願の相互参照
本願は、「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｍｉ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｉｎ ＷＬＡＮ」という名称の２０１５年１月１２日に出願された米国特許仮出願第６２／１０２，２５０号明細書、およびやはり「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｍｉ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｉｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」という名称の２０１５年１２月１８日に出願された米国特許出願第１４／９７４，９９８号明細書の利益を主張し、これらの両出願を、参照により本明細書に組み込む。
代々の無線周波数通信システムの共通の目標は、所与の通信帯域内で送信される情報の量を増大することである。一例として、ＮＴＴドコモは、第５世代（５Ｇ）無線アクセス技術のための候補として非直交多元接続（ＮＯＭＡ）を提案している。ＮＯＭＡは、ユーザ機器（ＵＥ）ごとの電力最適化と重畳符号化を組み合わせる。ＮＯＭＡの詳細な説明は、非特許文献１に提供されており、これを参照により本明細書に組み込む。
米国特許第８３２５８５７号明細書 米国特許出願第１４／５８９６７６号明細書 米国特許仮出願第６１／９９１０２４号明細書
本発明では、無線ローカルエリアネットワークにおいて半直交多元接続を使用するための改善されたシステムおよび方法を提供する。
例示的な実施形態は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において半直交多元接続（ＳＯＭＡ）を使用するためのシステムおよび方法を提供する。
例示的な実施形態によれば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において半直交多元接続（ＳＯＭＡ）を使用して送信デバイスを動作させるための方法が提供される。この方法は、送信デバイスによって、第１の直交振幅変調（ＱＡＭ）ビット割当て、第１の符号化速度、および第１の受信デバイスのための第１のＳＯＭＡグループ、ならびに第２のＱＡＭビット割当て、第２の符号化速度、および第２の受信デバイスのための第２のＳＯＭＡグループを、第１の受信デバイスおよび第２の受信デバイスに関連付けられたチャネル情報に従って決定するステップと、送信デバイスによって、第１および第２のＱＡＭビット割当て、第１および第２の符号化速度、ならびに第１および第２のＳＯＭＡグループのインジケータを含むフレームを生成するステップと、送信デバイスによって、フレームを第１の受信デバイスおよび第２の受信デバイスに送るステップとを含む。
他の例示的な実施形態によれば、半直交多元接続（ＳＯＭＡ）無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において動作する第１の受信デバイスを動作させるための方法が提供される。この方法は、第１の受信デバイスによって、第１の直交振幅変調（ＱＡＭ）ビット割当て、第１の符号化速度、および第１の受信デバイスのための第１のＳＯＭＡグループ、ならびに第２のＱＡＭビット割当て、第２の符号化速度、および第２の受信デバイスのための第２のＳＯＭＡグループを、フレームに従って決定するステップと、第１の受信デバイスによって、ＱＡＭシンボルを受信するステップと、第１の受信デバイスによって、第１および第２のＱＡＭビット割当てに従ってＱＡＭシンボルをデマッピングし、それにより符号化されたデータを作り出すステップと、第１の受信デバイスによって、第１および第２の符号化速度に従って符号化されたデータを復号し、それにより復号されたデータを作り出すステップと、第１の受信デバイスによって、復号されたデータを処理するステップとを含む。
他の例示的な実施形態によれば、送信デバイスが提供される。送信デバイスは、プロセッサと、プロセッサによって実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを含む。このプログラミングは、第１の直交振幅変調（ＱＡＭ）ビット割当て、第１の符号化速度、および第１の受信デバイスのための第１のＳＯＭＡグループ、ならびに第２のＱＡＭビット割当て、第２の符号化速度、および第２の受信デバイスのための第２のＳＯＭＡグループを、第１の受信デバイスおよび第２の受信デバイスに関連付けられたチャネル情報に従って決定し、第１および第２のＱＡＭビット割当て、第１および第２の符号化速度、ならびに第１および第２のＳＯＭＡグループのインジケータを含むフレームを生成し、フレームを第１の受信デバイスおよび第２の受信デバイスに送るように送信デバイスを構成するための命令を含む。
本開示、およびその利点をより完全に理解するために、次に、添付の図面と共に以下の説明を参照する。
本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的な通信システムの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、ＳＴＡの配置を強調する例示的な通信システムの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）通信システムにおける図２Ａに示されている通信システムのための例示的な帯域幅およびデータ転送速度割当ての図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、ＮＯＭＡ通信システムにおける図２Ａに示されている通信システムのための例示的な帯域幅およびデータ転送速度割当ての図である。 １６ＱＡＭコンステレーションの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、ビット割当てを強調する例示的な半直交多元接続（ＳＯＭＡ）コンステレーションの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的な電力変調分割多元接続（ＰＭＤＭＡ）（またはＳＯＭＡ）コンステレーションの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、搬送波感知多元接続（ＣＳＭＡ）を使用するＷＬＡＮのためのチャネルリソース図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、ＳＯＭＡを使用するＷＬＡＮのためのチャネルリソース図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、ＳＯＭＡ構成情報をシグナリングする送信デバイス内で生じる例示的な動作の流れ図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態によるＳＯＭＡフレームの第１の例示的なフォーマットの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態によるＳＯＭＡフレームの第２の例示的なフォーマットの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態によるＳＯＭＡフレームの第３の例示的なフォーマットの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による例示的なサブチャネル割当ての図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、グローバル識別子ベースのＳＯＭＡシグナリングを強調するＳＯＭＡフレームの第１の例示的なフォーマットの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、グローバル識別子ベースのＳＯＭＡシグナリングを強調するＳＯＭＡフレームの第２の例示的なフォーマットの図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、受信デバイスがＳＯＭＡを使用して送信されたデータを受信および処理するとき受信デバイス内で生じる例示的な動作の流れ図である。 本明細書で開示されているデバイスおよび方法を実装するために使用されてよい処理システムのブロック図である。 本明細書に記載の方法を実施するための実施形態の処理システム１４００のブロック図である。 本明細書に記載の例示的な実施形態による、遠隔通信ネットワークの上でシグナリングを送信および受信するように適合されたトランシーバ１５００のブロック図である。
現在の例示的な実施形態の動作、およびその構造について、下記で詳細に論じる。しかし、本開示は、広範な特定の状況において具体化することができる多数の適用可能な発明性のある概念を提供することを理解されたい。論じられている特定の実施形態は、それらの実施形態の特定の構造および本明細書に開示されている実施形態を動作させる手法を例示するものにすぎず、本開示の範囲を限定しない。
１つの実施形態は、ＷＬＡＮにおいてＳＯＭＡを使用することに関する。たとえば、送信デバイスは、直交振幅変調（ＱＡＭ）割当て、符号化速度、ならびに第１の受信デバイスおよび第２の受信デバイスのためのＳＯＭＡグループを、第１の受信デバイスおよび第２の受信デバイスに関連付けられたチャネル情報に従って決定し、ＱＡＭ割当て、符号化速度、およびＳＯＭＡグループのインジケータを含むフレームを生成し、そのフレームを第１の受信デバイスおよび第２の受信デバイスに送る。
実施形態について、特定の状況、すなわち通信性能を改善するためにＳＯＭＡを使用するＷＬＡＮ通信システムにおける例示的な実施形態を参照して述べる。実施形態は、通信性能を改善するためにＳＯＭＡを使用する、ＩＥＥＥ８０２．１１などに準拠するものなど標準準拠ＷＬＡＮ通信システム、技術標準、および非標準準拠通信システムに適用されてよい。
図１は、例示的な通信システム１００を示す。通信システム１００は、ＳＴＡ１１０、ＳＴＡ１１２、ＳＴＡ１１４、ＳＴＡ１１６、およびＳＴＡ１１８など複数のステーション（ＳＴＡ）にサービングしてよいアクセスポイント（ＡＰ）１０５を含む。ＡＰ１０５は、ＳＴＡのための送信機会をスケジューリングし、それらの送信機会に関する情報をＳＴＡにシグナリングしてよい。送信機会のタイプに基づいて、ＳＴＡは、送信を受信し、スケジューリングされた送信機会に従って送信してよい。ＡＰ１０５ならびにＳＴＡのサブセットは、本明細書に提示されている例示的な実施形態、すなわち、半直交多元接続（ＳＯＭＡ）としても知られる電力および変調領域多元接続を実装してよい。
一般に、ＡＰは、基地局、発展型ノードＢ（ｅＮＢ）、ノードＢ、コントローラ、ベースターミナルステーションなどと呼ばれてもよい。同様に、ＳＴＡは、移動局、モバイル、端末、ユーザ、サブスクライバ、ユーザ機器（ＵＥ）などと呼ばれてもよい。通信システムはいくつかのＳＴＡと通信することが可能な複数のＡＰを使用してよいことが理解されるが、簡単にするために、１つだけのＡＰおよびいくつかのＳＴＡが示されている。
図２Ａは、ＳＴＡの配置を強調する例示的な通信システム２００を示す。通信システム２００は、ＳＴＡ１ ２１０およびＳＴＡ２ ２１５を含む複数のＳＴＡにサービングするＡＰ２０５を含む。これらのＳＴＡは、受信デバイスと呼ばれてもよい。ＳＴＡ１ ２１０は、ＡＰ２０５にごく近接して位置してよく、高い信号対雑音比（ＳＮＲ）、たとえば２０ｄＢを有してよく、一方、ＳＴＡ２ ２１５は、ＡＰ２０５に関して遠隔に位置してよく、低いＳＮＲ、たとえば８ｄＢなど５ｄＢより大きい値を有してよい。ＡＰとＳＴＡの間の近接度、すなわち分離度は、チャネル品質（低いＳＮＲ対高いＳＮＲ）における唯一の要因ではないことに留意されたい。本明細書に提示されている考察は２つのＳＴＡ（高ＳＮＲ ＳＴＡおよび低ＳＮＲ ＳＴＡ）に焦点を合わせているが、本明細書に提示されている例示的な実施形態は、１より大きい任意の数のＳＴＡと共に動作可能である。
図２Ｂは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）通信システムにおける通信システム２００のための例示的な帯域幅およびデータ転送速度割当て２３０を示す。図２Ｂに示されているように、ＳＴＡ１ ２１０とＳＴＡ２ ２１５は共に、帯域幅の約１／２を割り当てられてよい。しかし、ＳＴＡ１ ２１０のための通信チャネルは著しくより良好な品質のものであるので、ＳＴＡ１ ２１０のためのデータ転送速度は、ＳＴＡ２ ２１５のためのデータ転送速度より著しく高い（たとえば、０．５０ｂｐｓ／Ｈｚに比べて３．３３ｂｐｓ／Ｈｚ）。
図２Ｃは、ＮＯＭＡ通信システムにおける通信システム２００のための例示的な帯域幅およびデータ転送速度割当て２６０を示す。ＮＯＭＡでは、両ＳＴＡに同じ帯域幅が、しかし異なる電力レベルで割り当てられる。図２Ｃに示されているように、ＳＴＡ１ ２１０は、使用可能な送信電力の１／５を割り当てられ、ＳＴＡ２ ２１５は、使用可能な送信電力の４／５を割り当てられる。たとえば、ＳＴＡ１ ２１０のためのデータ転送速度は４．３９ｂｐｓ／Ｈｚであり、ＳＴＡ２ ２１５のためのデータ転送速度は０．７４ｂｐｓ／Ｈｚであり、これらのどちらも、図２Ｂに示されているＯＦＤＭＡ通信システムにおけるものより高い。ＮＯＭＡは、異なるＳＴＡのために異なる時間リソースを使用してもよく、たとえば、第１のスロットはＳＴＡ１に割り当てられ、第２のスロットはＳＴＡ２に割り当てられる。
ＮＯＭＡでは、ＳＴＡ１ ２１０のための信号を復号することは、ＳＴＡ１ ２１０が、ＳＴＡ１ ２１０のために意図された信号とＳＴＡ２ ２１５のために意図された信号を共に含む信号を受信すること、ＳＴＡ２ ２１５のために意図された信号を復号し、次いでこれは、ＳＴＡ２ ２１５のための信号による干渉を受信された信号からキャンセルするために使用されてよいこと、および、次いでＳＴＡ１ ２１０のために意図された情報を得るために、干渉がキャンセルされた信号を復号することを含む。したがって、ＳＴＡ１ ２１０は、ＳＴＡ２ ２１５のために意図された信号を復号するために、ＳＴＡ２ ２１５に割り当てられた変調および符号化セット（ＭＣＳ）の知識を有することを必要とする。ＳＴＡ１ ２１０のために意図された信号を復号する際の成功は、ＳＴＡ２ ２１５のために意図された信号を復号することができることに依存する。
一方、ＳＴＡ２ ２１５のための信号を復号することは、ＳＴＡ２ ２１５が、ＳＴＡ１ ２１０のために意図された信号とＳＴＡ２ ２１５のために意図された信号を共に含む信号を受信すること、および受信された信号をＳＴＡ２ ２１５のために意図された信号として復号し、一方、ＳＴＡ１ ２１０のために意図された信号をノイズとして扱うことを含む。ＳＴＡ１ ２１０のために意図された信号は、典型的にはＳＴＡ２ ２１５にとってホワイトガウスノイズでないので、復号性能の劣化が観察されてよい。
上記に示されているように、電力領域最適化が、ＡＰと２つ以上のＳＴＡとの間の通信チャネルの容量を改善するための助けとなる。電力領域最適化は、ＳＴＡによってレポートされるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、チャネル状態情報（ＣＳＩ）などチャネルコンディションを使用してよい。
変調領域多元接続（ＭＤＭＡ）では、階層変調が使用され、情報を異なる変調レイヤ上で同時に送信する。異なる変調レイヤのそれぞれは、異なるＳＴＡに割り当てられてよく、または複数の変調レイヤが、単一のＳＴＡに割り当てられてよい。異なるグレイコード距離が異なる変調レイヤに割り当てられてよく、それにより、異なる変調レイヤについて異なるレベルの保護または信頼性を提供する。例示的な一例として、小さい信頼性を有する変調レイヤが高いＳＮＲを有するＳＴＡに割り当てられてよく、なぜなら復号に成功する高い確率で、より高いデータ転送速度が達成されてよいからであり、一方、大きい信頼性を有する変調レイヤが低いＳＮＲを有するＳＴＡに割り当てられてよく、なぜなら復号に成功することの方が高いデータ転送速度より好ましいからである。ＭＤＭＡは、２０１２年１２月４日に発行された特許文献１に詳細に記載されており、これを参照により本明細書に組み込む。
直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーション（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）では、いくつかのビットが他のものより信頼性がある。図３Ａは、１６ＱＡＭコンステレーション３００を示す。１６ＱＡＭコンステレーション３００における各コンステレーション点は、４ビット、たとえばｉ1ｉ2ｑ1ｑ2を表し、ここでｉビットは同相成分（ｉ軸）であり、ｑビットは直交位相成分（ｑ軸）である。コンステレーション点がグレイコードを使用してマッピングされ、たとえばコンステレーション点３０５が１１０１を表し、コンステレーション点３０７が１００１を表し、コンステレーション点３０９が１１００を表し、コンステレーション点３１１が０１０１を表すとき、隣接するコンステレーション点は、単一のビットだけ異なる。例示的な例として、コンステレーション点３０５とコンステレーション点３０７は、ビットｉ2で異なり、一方、コンステレーション点３０５とコンステレーション点３０９は、ビットｑ2で異なり、コンステレーション点３０５とコンステレーション点３１１は、ビットｉ1で異なる。
１６ＱＡＭコンステレーション３００では、ビットｉ1およびビットｑ1は最も信頼性があるビットであり、一方、ビットｉ2およびビットｑ2は、最も信頼性がないビットである。同様に、各コンステレーション点が６ビット（ｉ1ｉ2ｉ3ｑ1ｑ2ｑ3）を表す６４ＱＡＭコンステレーションでは、ビットｉ1およびビットｑ1は最も信頼性があるビットであり、ビットｉ2およびビットｑ2は、中程度の信頼性があるビットであり、ビットｉ3およびビットｑ3は、最も信頼性がないビットである。各コンステレーション点が８ビット（ｉ1ｉ2ｉ3ｉ4ｑ1ｑ2ｑ3ｑ4）を表す２５６ＱＡＭコンステレーションでは、ビットｉ1およびビットｑ1は最も信頼性があるビットであり、ビットｉ2およびビットｑ2は、第１の中程度の信頼性があるビットであり、ビットｉ3およびビットｑ3は、第２の中程度の信頼性があるビットであり、ビットｉ4およびビットｑ4は、最も信頼性がないビットである。
例示的な実施形態によれば、より信頼性があるビットは、より低いＳＮＲのチャネルを有するＳＴＡについてスケジューリングされ、あまり信頼性がないビットは、より高いＳＮＲのチャネルを有するＳＴＡについてスケジューリングされる。より信頼性があるビットをより低いＳＮＲのチャネルに割り当てることは、復号に成功する確率を増大し、一方、あまり信頼性がないビットをより高いＳＮＲのチャネルに割り当てることは、復号に成功する確率をより高いデータ転送速度と交換する。
図３Ｂは、ビット割当てを強調する例示的なＳＯＭＡコンステレーション３５０を示す。図３Ｂに示されているように、ビットｉ2およびビットｑ2 ３５５は、ＳＴＡ１に割り当てられ、ビットｉ1およびビットｑ1 ３６０は、ＳＴＡ２に割り当てられる。
例示的な実施形態によれば、電力領域最適化（または同様に、電力割当て）とＭＤＭＡを組み合わせ、通信チャネルの改善された容量および異なるＳＴＡについて不等な保護を提供する多元接続無線技術を作り出す。この組合せは、電力および変調分割多元接続（ＰＭＤＭＡ）と称される。電力領域最適化は、通信チャネルの改善された容量を提供し、一方、ＭＤＭＡは、異なるＳＴＡについてデータの不等な保護を提供する。ＰＭＤＭＡ復号は、１つのＳＴＡが別のＳＴＡのデータを復号することを必要とすることを含まない。しかし、ＰＭＤＭＡは、１つのＳＴＡからの干渉の構造が、別のＳＴＡでの復号性能を改善するために使用されることを可能にする。いくつかのＳＴＡ（すなわち、高ＳＮＲ ＳＴＡ）にとって、低ＳＮＲ ＳＴＡのための信号は、干渉がなく、したがって高ＳＮＲ ＳＴＡのための信号に対して直交するものと考えられてよいので、ＰＭＤＭＡは半直交多元接続（ＳＯＭＡ）と称されてもよいことに留意されたい。低ＳＮＲ ＳＴＡの場合、高ＳＮＲ ＳＴＡのための信号は、低ＳＮＲ ＳＴＡのための信号に対する干渉、したがって非直交として扱われる。
例示的な実施形態によれば、ＰＭＤＭＡで使用されるＱＡＭコンステレーションは、送信に含まれるＳＴＡのために統合的にマッピングされる。ＳＴＡのためのＱＡＭコンステレーションの統合マッピングは、高品質通信チャネルを有するＳＴＡが、そのために意図された信号を、低品質通信チャネルを有するＳＴＡのために意図された信号を復号することを必要とせずに復号することを可能にしてよい。低品質通信チャネルを有するＳＴＡのために意図された信号は、高品質通信チャネルを有するＳＴＡのために意図された信号に対して直交するものと考えられてよい。他のＳＴＡのために意図された信号を復号することを必要としないことは、処理の複雑さの低減、ならびにシグナリングオーバーヘッドの低減を可能にする。
図３Ｃは、例示的なＰＭＤＭＡ（またはＳＯＭＡ）コンステレーション３７５を示す。ＰＭＤＭＡコンステレーション３７５は、４ビット１６ＱＡＭコンステレーションである。これらの４ビットは、ｂ３ ｂ２ ｂ１ ｂ０とラベル付けされてよく、ビットｂ１ ｂ０ ３８０はＳＴＡ１に割り当てられ、ビットｂ３ ｂ２ ３８５はＳＴＡ２に割り当てられる。考察のために、ＳＴＡ１とＡＰが高ＳＮＲ通信チャネルを共有し、ＳＴＡ２とＡＰが低ＳＮＲ通信チャネルを共有する、図２Ａに記載の通信システムを考えてみる。ＳＴＡ１とＡＰの間の通信チャネルは高品質チャネルであるので、高品質通信チャネル上で送信されるデータを変調するために、低信頼性ＱＡＭレイヤ（ビットｂ１ ｂ０ ３８０を含む）が割り当てられてよく、なぜなら、復号に成功する確率が高く、必要とされない信頼性が、より高いデータ転送速度と交換されるからである。ＱＡＭレイヤは、対応する対数尤度比（ＬＬＲ）の２つのビットを含む。逆に、ＳＴＡ２とＡＰ（またはｅＮＢ）の間の通信チャネルは低品質チャネルである。したがって、低品質通信チャネル上で送信されるデータを変調し、データ転送速度を改善された復号確率とトレードオフするために、高信頼性ＱＡＭレイヤ（ビットｂ３ ｂ２ ３８５を含む）が割り当てられてよい。電力制御は、ＰＭＤＭＡコンステレーション３７５において、サブコンステレーションの原点からコンステレーション点の間の距離として現れる。ＳＴＡ１については、電力制御３９０は、サブコンステレーションについて平均された電力に基づいてよく、サブコンステレーションのための原点は、サブコンステレーションの中央にある。ＳＴＡ２については、電力制御３９５は、ＱＡＭコンステレーションの原点から各サブコンステレーションの中心までのＱＡＭコンステレーションについて平均された電力に基づいてよい。２つのＳＴＡについての平均電力の比は、電力オフセットと称されてもよく、
Ｐｏｗｅｒ＿Ｏｆｆｓｅｔ＝ｐｏｗｅｒ＿ｌｏｗ＿ＳＮＲ＿ＳＴＡ：ｐｏｗｅｒ＿ｈｉｇｈ＿ＳＮＲ＿ＳＴＡ
＝ｐｏｗｅｒ＿ＳＴＡ２：ｐｏｗｅｒ＿ＳＴＡ１
しばしばｄＢで表される。
ＳＯＭＡ、ＳＯＭＡコンステレーションなどの追加の考察が、２０１５年１月５日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｅｍｉ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ」という名称の本譲受人に譲渡された特許文献２に掘り下げて提供されており、これを参照により本明細書に組み込む。
図４Ａは、搬送波感知多元接続（ＣＳＭＡ）を使用するＷＬＡＮのためのチャネルリソース図４００を示す。ＣＳＭＡを使用する通信システムでは、単一のＳＴＡへの、または単一のＳＴＡからの送信だけが単一のチャネルまたは搬送波上で許される（ＳＴＡ１のためのパケット４０５など）。さらに、別のＳＴＡへの、または別のＳＴＡからの別の送信（たとえば、ＳＴＡ２のためのパケット４１０）が行われることが可能にされる前に、チャネルコンテンション４１５が生じなければならず、他のＳＴＡへの、または他のＳＴＡからの送信（たとえば、ＳＴＡ２のためのパケット４１０）は、送信を行うデバイスがチャネルまたは搬送波へのアクセスを得た場合だけ行われることになる。チャネルコンテンション４１５において招かれるオーバーヘッドは、通信システム性能全体を低減してよい。
図４Ｂは、ＳＯＭＡを使用するＷＬＡＮのためのチャネルリソース図４５０を示す。ＳＯＭＡの場合、２つ以上のＳＴＡが単一のチャネルまたは搬送波においてスケジューリングされてよい。図４Ｂに示されているように、単一のチャネルまたは搬送波は、ＳＴＡ１のためのパケット４５５ならびにＳＴＡ２のためのパケット４６０を搬送してよい。必要とされる場合、パディング４６５を使用し、ＳＴＡ１のためのパケット４５５とＳＴＡ２のためのパケット４６０のサイズを一致させてもよい。図４Ｂには２つの送信をサポートするものとして示されているが、２つ以上のステーションへの送信がサポートされてよく、同時送信の数に対する上限は、使用されるＱＡＭコンステレーションのサイズによって設定される。
一般に、ＳＯＭＡでは、重畳されるコンステレーション（すなわち、ＳＯＭＡコンステレーション）は、スケジューリングされるＳＴＡ（ＷＬＡＮシステムにおいて、または３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおけるＳＴＡ）に、正確なビットロケーション（各ＳＴＡが対応するＱＡＭレベル）ならびに重畳されるコンステレーションの電力レベルを示すことになる電力レベルと共に通知されることになる。近くのＳＴＡ（たとえば、高品質チャネルＳＴＡ）は、受信されたパケットを重畳されたコンステレーションのＭＣＳで復調してよく、それ自体（近くのＳＴＡ）にだけ対応するビットを抽出する。しかし、遠くのＳＴＡ（たとえば、低品質チャネルＳＴＡ）は、受信されたパケットを重畳されたコンステレーションのＭＣＳにおいて復調してよく、それ自体（遠くのＳＴＡ）にだけ対応するビットを抽出し、または、受信されたパケットを、遠くのＳＴＡに対応する実際のＭＣＳにおいて復調してよい。なぜなら、近くのＳＴＡに対応する実際のコンステレーションは、遠くのＳＴＡによってノイズとみなされてよいからである。
通常、ＳＯＭＡスケジューリングは、複数のＳＴＡが同じビームフォーミング（ＢＦ）下にあるときそれらのＳＴＡに使用可能である。したがって、チャネルの信号対雑音比（ＳＮＲ）情報は、典型的には、ＳＯＭＡが使用されるとき複数のＳＴＡをスケジューリングするのに不十分である。さらに、ＢＦについての情報もまた、複数のＳＴＡをスケジューリングするために必要とされる。元々ＢＦのために設計されている現在のＩＥＥＥ８０２．１１チャネルサウンディングプロトコルが、ＳＯＭＡスケジューリングをサポートするために使用されてよい。ＢＦが使用されていないとき、各ＳＴＡのチャネルＳＮＲ情報は、ＳＯＭＡスケジューリングのためのＳＴＡを選択するのに十分であってよいことに留意されたい。
例示的な実施形態によれば、ＳＯＭＡスケジューリングに必要とされる情報は、スケジューリングされるＳＴＡにシグナリングされる。例として、次世代ＷＬＡＮシステムの物理レイヤヘッダのプリアンブル部分内のＳＩＧフィールドが、そのようなシグナリングにとって好適な場所である。しかし、ＳＩＧフィールドは、シグナリングのための唯一可能なロケーションではない。シグナリングは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダ内に含まれてもよい。
例示的な実施形態によれば、ＳＯＭＡをＷＬＡＮシステムにおいて適用するために、制御シグナリングに基づくＳＯＭＡグループ識別子（ＧＩＤ）が使用される。ＧＩＤは、複数のＳＴＡが少ない数のビットを使用して識別されてよい機構である。ＷＬＡＮシステムでは、ＳＴＡは、通常、それらのＭＡＣアドレス（通常６バイト長）によってグローバルに、またはアソシエーションアクセスポイントによってそれらに割り当てられるアソシエーション識別子（ＡＩＤ）によってローカルに識別される。ＡＩＤは、通常、２バイト長である。ＳＴＡ識別のためにＭＡＣアドレスまたはＡＩＤを使用することは、高いシステムオーバーヘッドをもたらしてよい。ＳＴＡは、ＧＩＤによって識別されるＳＯＭＡグループ内に配置されてよい。ＧＩＤは、長さが数ビットであってよく、これは、ＳＴＡ識別に関して言えば、システムオーバーヘッドを著しく低減することができる。ＧＩＤは、ダウンリンクＭＵ送信のために、またＭＵ−ＭＩＭＯのためのストリームの数が組み合わされる直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）リソース割当てのために、マルチユーザ（ＭＵ）グループを識別するために使用されてもよい。
例示的な実施形態によれば、ＳＯＭＡ送信に参加するＳＴＡを識別するために、ＳＯＭＡ ＧＩＤ（Ｓ−ＧＩＤ）が使用される。Ｓ−ＧＩＤは、ＳＴＡグループ化（たとえば、高ＳＮＲ ＳＴＡおよび低ＳＮＲ ＳＴＡ、高ＳＮＲ、中ＳＮＲ、および低ＳＮＲ ＳＴＡなど）をサポートするために使用されてよい。ＳＴＡ識別情報に加えて、ＳＯＭＡシグナリングは、（必ずしもそれだけには限らないが）、以下を含んでもよい。
− コンステレーション内のどのビットがどのＳＴＡに属するか
− 各ＳＴＡに使用されるＭＣＳ（またはすべてのＳＯＭＡでスケジューリングされたＳＴＡのための重畳されたＭＣＳ、および
− 各ＳＴＡについての電力オフセット（ＰＭＤＭＡに有用）
ＳＯＭＡスケジューリングはＯＦＤＭＡスケジューリングの上で実施されてよいので、空間時間ストリーム数（ＮＳＴＳ）フィールドをＳＯＭＡシグナリングで置き換えることが可能であってよい。ＮＳＴＳフィールドの詳細およびその使用は、２０１４年５月９日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ＯＦＤＭＡ Ｍａｐｐｉｎｇ」という名称の本譲受人に譲渡された特許文献３に提供されており、これを参照により本明細書に組み込む。さらに、ＳＯＭＡの複数の変形形態があるので（たとえば、ＭＤＭＡおよびＰＭＤＭＡはＳＯＭＡとして分類される）、ＳＯＭＡの異なる変形形態のための制御シグナリングが使用されてよい。例として、対応するリソースユニットにおけるＳＯＭＡスケジューリングの１つまたは２つのビットインジケータ（必要とされるだけの数のビット）が使用される。
ＭＤＭＡの場合、ＱＡＭレベルおよびＭＣＳ（スケジューリングされたＳＴＡの重畳されたＭＣＳであろうと個々のＭＣＳであろうと）だけがスケジューリングされたＳＴＡに必要であってよい。ＳＯＭＡでスケジューリングされたＯＦＤＭＡ ＰＰＤＵのＳＩＧフィールドには、組み込まれる特許文献３に提示されているＧＩＤを使用するリソース割当てが使用されてよい。違いは、ＮＳＴＳを各ＳＯＭＡでスケジューリングされたＳＴＡのＭＣＳで置き換えることを含む。ＳＩＧフィールド内の各ＳＯＭＡでスケジューリングされたＳＴＡのＭＣＳの位置は、ＧＩＤ管理フレームによって決定されてよい。したがって、ＱＡＭレベルは、ＧＩＤ管理フレームのグループ識別子内のＳＴＡ位置情報によって決定されてもよい。
図５は、ＳＯＭＡ構成情報をシグナリングする送信デバイス内で生じる例示的な動作５００の流れ図を示す。動作５００は、送信デバイスが送信デバイスによってサービングされるＳＴＡにＳＯＭＡ構成情報をシグナリングするとき、ＡＰなど送信デバイス内で生じる動作を示してよい。
動作５００は、ＡＰがＳＴＡのためのチャネル情報を決定することから始まる（ブロック５０５）。チャネル情報は、ＳＴＡから受信されてよい。チャネル情報は、ＣＱＩ、ＣＳＩ、またはチャネル品質、チャネルコンディションなどに関係する他の情報の形態にあってよい。ＡＰは、複数のＳＴＡについて、それらの複数のＳＴＡに関連付けられたチャネル情報に従って、電力割当て、ＱＡＭレイヤ割当て、ＳＯＭＡグループ、ＭＣＳレベルなどを決定する（ブロック５１０）。例示的な例として、ＡＰは、高品質チャネルを有するＳＴＡ（図２ＡのＳＴＡ１など）および低品質チャネルを有するＳＴＡ（図２ＡのＳＴＡ２など）を選択し、それらのＳＴＡのそれぞれについて、電力割当ておよびＱＡＭレイヤ割当てを決定してよい。あるいは、ＡＰは、２つより多いＳＴＡを選択してよい。ＡＰは、チャネル情報をレポートするＳＴＡのサブセットについて符号化速度を決定してよい。
ＡＰは、ＳＯＭＡフレームを生成する（ブロック５１５）。ＳＯＭＡフレームは、各ＳＯＭＡグループについて、電力割当て、ＱＡＭレイヤ割当て、Ｓ−ＧＩＤ、ＭＣＳレベルなどについての情報を含んでよい。ＳＯＭＡフレームの異なる例示的なフォーマットの詳細な考察が下記で提供される。ＡＰは、ＳＯＭＡフレームを送る（ブロック５２０）。
例示的な実施形態によれば、ＳＯＭＡ ＧＩＤ管理フレーム内のＳＴＡ位置情報は、最も信頼性があるビット、中程度の信頼性があるビットなどの、ＱＡＭレベルに対応する最も信頼性がないビットまでのシーケンスを示す。例示的な例として、グループ内の第１のＳＴＡは、最も信頼性があるビットを割り当てられてよく、グループ内の第２のＳＴＡは、中程度の信頼性があるビットを割り当てられてよい、などである。最も信頼性があるビットから最も信頼性がないビットまでのシーケンスは任意に変更されてよく、実装特有のものであってよい。
図６は、ＳＯＭＡフレームの第１の例示的なフォーマット６００を示す。ＳＯＭＡフレーム６００は、１または複数のＳＯＭＡグループのためのＳＯＭＡ情報を含む。以下は、ＳＯＭＡグループ１ ６０５のためのＳＯＭＡ情報の考察であるが、他のＳＯＭＡグループのためのＳＯＭＡ情報のフォーマットは同じである。ＳＯＭＡグループ１ ６０５について、ＳＯＭＡ情報は、以下を含む。
たとえばＧＩＤフレームから区別するために、フレームがＳＯＭＡフレームであることを示すＳＯＭＡインジケーション（ＳＩ）ビット６１０。
Ｎビット長であるＧＩＤフィールド６１５。ここでＮは整数値（Ｎのための例示的な値は、８、９、１０、１１などを含む）である。ＧＩＤフィールド内の値は、Ｍ個のＳＴＡのＯＦＤＭＡおよび／またはＳＯＭＡグループを一意に識別し、ここでＭは整数値（Ｍのための例示的な値は、２、３、４、５などを含む）である。いくつかのＳＯＭＡグループの非一意の識別も可能であり、使用可能なＧＩＤ空間の過負荷をもたらしてよい。そのような状況では、ＳＴＡは、曖昧さを解決するために、ＭＡＣヘッダなど他の識別子に依拠してよい。
ＳＯＭＡフレーム６００のフィールドＭＣＳ−Ａ６２０、ＭＣＳ−Ｂ６２５など（スケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡの数に依存する）は、各スケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡのＭＣＳを表す。例として、ＭＣＳ−Ａ６２０は、ＳＴＡ ＡのためのＭＣＳを表し、ＭＣＳ−Ｂ６２５は、ＳＴＡ ＢのためのＭＣＳを表す、などである。スケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡの数に対する限度は、Ｍであってよいが、実際的な制限は、重畳されるコンステレーション、たとえば２５６ＱＡＭコンステレーションの場合、Ｍを４に制限してよい。単一のスケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡのためのＭＣＳも、制限されてもよい。一例として、６４ＱＡＭが各スケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡが割り当てられてよい最大のコンステレーションであってよいので、ＭＣＳは３ビットに制限されてよい。
継続（Ｃ）ビット６３０が、割り当てられたグループの端部を示すために追加されてよい。ＳＯＭＡフレーム６００は、追加のＳＯＭＡグループのために続いてよい。
各割り当てられたグループは、１または複数の副搬送波グループ（ＳＣＧ）に割り当てられてよい。ＳＣＧは、リソースユニットまたはサブチャネルグループと称されてもよい。図６に示されているように、ＳＣＧ１が第１のグループに割り当てられ、ＳＣＧ２が第２のグループに割り当てられる、などとなるように、暗黙のＳＣＧインデックスが使用される。他の例示的な実施形態では、ＳＣＧインデックスは、ＳＩＧフィールド内に明示的に含まれてよい。ＳＣＧをグループに明示的に割り当てることは、割り当てることができるＳＣＧの数に依存するオーバーヘッドの増大をもたらしてよい。
図７は、ＳＯＭＡフレームの第２の例示的なフォーマット７００を示す。ＳＯＭＡフレーム７００は、ＳＣＧインデックスがシグナリングにおいて、すなわちＳＣＧＸ７１５、ＳＣＧＹ７２０、およびＳＣＧＺ７２５を含むＳＣＧフィールド内で明示的に指定される状況を強調する。また、ＳＯＭＡフレーム７００は、複数のＳＣＧがグループに割り当てられる、たとえばＳＣＧＸ７１５、ＳＣＧＹ７２０、およびＳＣＧＺ７２５がＳＯＭＡグループＧＩＤ７１０に割り当てられる状況を強調する。ＭＣＳ−Ａ７３０およびＭＣＳ−Ｂ７３５は、それぞれＳＴＡ ＡおよびＳＴＡ ＢのためのＭＣＳを表す。ＳＯＭＡインジケーションビット７０５（図７に示されている）は、単一のＧＩＤ空間が使用され、ＧＩＤ値のいくつかがＳ−ＧＩＤ使用に割り当てられる場合、必要とされなくてよい。継続（Ｃ）ビット７４０が、割り当てられたグループの端部を示すために追加されてよい。ＳＯＭＡフレーム７００は、追加のＳＯＭＡグループのために続いてよい。
例示的な実施形態によれば、電力オフセットもまた、ＳＯＭＡフレーム内でシグナリングされる。ＰＭＤＭＡが使用されるとき、ＭＤＭＡのためにシグナリングされる情報に加えて、電力オフセットがシグナリングされる。スケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡのための適応的電力割当ては、電力分割レベルに依存してよい。例示的な例として、２つのＳＴＡ状況において、１つのＳＴＡが全送信電力の３／４でスケジューリングされる場合、他方のスケジューリングされるＳＴＡは、送信電力の１／４で割り当てられてよい。同様の状況では、４／５および１／５電力割当てが可能であり、同様に３／５および２／５電力割当てなどが可能である。２つより多いＳＴＡが共にスケジューリングされる状況では、３つの電力レベル割当てが必要とされる。これらの要因のすべてを考えると、電力割当てに応じて、以下の電力レベル、すなわち５／６、４／６、３／６、２／６、１／６、４／５、３／５、２／５、１／５、３／４、２／４、１／４などが使用可能であってよい。使用可能な電力レベルを量子化し、ＳＯＭＡ ＧＩＤベースのスケジューリング割当てと共にＳＩＧフィールド内で量子化された電力レベルを示すことが可能であってよい。例示的な一例として、以下の電力レベル、４／５、３／５、２／５、１／５、３／４、２／４、および１／４が使用可能である状況を考えると、７つの電力レベルがある。したがって、電力レベルを示すために、３ビットが十分である。
図８は、ＳＯＭＡフレームの第３の例示的なフォーマット８００を示す。ＳＯＭＡフレーム８００は、個々のＭＣＳベースである点でＳＯＭＡフレーム６００と同様である。ＳＯＭＡフレーム８００は、各ＳＯＭＡグループについて、各スケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡのための電力オフセット情報（ＰＷＲ−Ａ、ＰＷＲ−Ｂなどのフィールド）を含む。例として、ＳＯＭＡグループ１ ８０５について、ＳＯＭＡフレーム８００は、ＳＩビット８１０と、ＧＩＤフィールド８１５と、ＳＯＭＡグループ１のＳＴＡのためのＭＣＳフィールド（たとえば、ＭＣＳ−Ａ ８２０およびＭＣＳ−Ｂ８２５）ならびにＳＯＭＡグループ１のＳＴＡのための電力オフセット情報（たとえば、ＰＷＲ−Ａ８３０、ＰＷＲ−Ｂ８３５）と、割り当てられたグループの端部を示すためのＣビット８４０とを含む。全電力は、合計１になる必要があるので、図８では、ＭＣＳフィールドと電力オフセット情報フィールドの数は等しいが、グループのための電力オフセット情報フィールドの数は、同じグループのためのＭＣＳフィールドの数より小さいものであってよい。例として、図８に示されているように、いくつかのグループは、２つのスケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡを含む。したがって、２つのＭＣＳフィールドが必要とされるが、１つだけの電力オフセット情報フィールドが必要とされる。なぜなら、１つの電力オフセット情報フィールド（たとえば、ＰＷＲ−Ａ）がＳＴＡ Ａに対応し、次いでＳＴＡ Ｂのための電力オフセットは、暗黙に１−ＰＷＲ−Ａであるからである。したがって、ＳＴＡ Ｂのための電力オフセット情報フィールドをシグナリングすることは不要である。ＳＯＭＡフレーム８００は、暗黙のＳＣＧインデックスを使用し、その結果、ＳＣＧ １が第１のグループに割り当てられ、ＳＣＧ ２が第２のグループに割り当てられる、などである。明示的なＳＣＧインデックスが使用されてもよい。明示的なＳＣＧインデクシングの場合、図７のＳＯＭＡフレーム７００の変形が使用され、様々なスケジューリングされたＳＯＭＡ ＳＴＡのための電力オフセット情報フィールドを追加することであってよい。
図９は、例示的なサブチャネル割当て９００を示す。サブチャネル割当て９００は、異なるＳＴＡにスペクトルの割当てを指定してよい。サブチャネル＃ｉ ９０５は、ＯＦＤＭＡ ＭＵ使用法のために割り当てられ、それらのＧＩＤに基づいて識別されるＳＴＡによる使用法のために割り当てられてよい。サブチャネル＃ｊ ９１０は、ＯＦＤＭＡ ＳＵ使用法のために割り当てられ、それらのＡＩＤなどそれらのＳＴＡ識別子に基づいて識別されるＳＴＡによる使用法のために割り当てられてよく、一方、サブチャネル＃ｋ ９１５は、ＯＦＤＭＡ ＳＯＭＡ使用法のために割り当てられ、Ｓ−ＧＩＤによって識別されるＳＴＡによる使用法のために割り当てられてよい。
例示的な実施形態によれば、Ｓ−ＧＩＤを管理することは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに提示されているものなど、ＧＩＤ管理フレームを使用して達成され、この場合、ＳＴＡは、異なるグループに割り当てられ、グループ内のＳＴＡの位置が決定される。Ｓ−ＧＩＤは、（たとえば、ＯＦＤＭＡ ＭＵのために使用されるＧＩＤとは別々の）別々のＧＩＤ空間から引き出されてよい。あるいは、Ｓ−ＧＩＤは、ＯＦＤＭＡ ＭＵと同じＧＩＤ空間を共有してよい。そのような状況では、ＧＩＤ空間は、ＧＩＤの２つのタイプ（Ｓ−ＧＩＤとＯＦＤＭＡ ＭＵ ＧＩＤ）間で分割されてよい。例示的な例として、０から１５までのＧＩＤがＳ−ＧＩＤのために使用されてよく、１５より大きいＧＩＤがＯＦＤＭＡ ＭＵのために使用されてよい。
先に論じたように、増大するオーバーヘッドを代償にして、ＭＡＣアドレスまたはＡＩＤがＳＴＡ識別のために使用されてよい。しかし、グローバル識別子を使用するＳＴＡ識別がＳＯＭＡシグナリングのために使用されてよい。そのような状況では、ＳＯＭＡシグナリングは、以下のフィールドを含んでよい。
− ＳＯＭＡ／ＳＵ／ＭＵ − 送信のタイプを示す
− ＳＴＡ ＡＩＤ − ＳＴＡを識別する
− ＳＣＧインデックス − サブチャネルを識別する
− ビット割当て − どの信頼性ビットがＳＴＡに割り当てられるか識別する（たとえば、高／中／低、高／低など）
− ＭＣＳ −ＳＴＡに割り当てられるＭＣＳおよびコンステレーションを識別する
− ＰＷＲ − ＳＴＡのための電力オフセット情報を識別する
図１０は、グローバル識別子ベースのＳＯＭＡシグナリングを強調するＳＯＭＡフレームの第１の例示的なフォーマット１０００を示す。ＳＯＭＡフレーム１０００内のフィールドは、送信のタイプのインジケータを含むＳＯＭＡ／ＳＵ／ＭＵ（ＳＳＭ）フィールド１００５と、ＳＴＡを識別するＳＴＡ ＩＤフィールド１０１０と、空間ストリームの数を示すＮＳＴＳフィールド１０１５と、送信ビームフォーミングが使用されるかどうかを示すＴＸＢＦフィールド１０２０と、使用される副搬送波グループを示すＳＣＧＸフィールド１０２５と、どの信頼性ビットがＳＴＡに割り当てられるかを示す高／中／低（ＨＭＬ）フィールド１０３０と、ＳＴＡに割り当てられるＭＣＳおよびコンステレーションまたはＳＯＭＡでスケジューリングされたＳＴＡのための重畳されたＭＣＳおよびコンステレーションを示すＭＣＳフィールド１０３５と、ＳＴＡのための電力オフセット情報を示す電力オフセットフィールド１０４０と、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号の使用法を示す符号化フィールド１０４５とを含む。これらのフィールドは、ＳＯＭＡリソース割当てを有する各ＳＴＡについて繰り返されてよい。
例示的な実施形態によれば、ＳＯＭＡ情報は、高効率信号Ｂ（ＨＥ−ＳＩＧＢ）フィールド内でシグナリングされる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ技術標準では、パケットプリアンブルが、２つのＨＥ−ＳＩＧＢフィールド、すなわちすべてのＳＴＡのための情報を含む共通のサブフィールドである第１のＨＥ−ＳＩＧＢフィールドと、特定のＳＴＡまたはＳＴＡのグループのための情報を含むＳＴＡ特有のサブフィールドである第２のＨＥ−ＳＩＧＢフィールドとを含む。ＳＯＭＡ情報は、ＳＴＡ特有のサブフィールド内でシグナリングされてよい。ＳＯＭＡ情報は、ＳＵ−ＭＩＭＯ情報をシグナリングする際に使用されるフォーマットを使用し、ＳＴＡ ＩＤ、ＮＳＴＳ、およびＴＸＢＦは、ＳＵ−ＭＩＭＯとＳＯＭＡの両方に共通の情報である。しかし、ＳＯＭＡ情報をＳＵ−ＭＩＭＯ情報から区別するために、ＳＩインジケータが使用される。したがって、ＳＩインジケータが第１の値（たとえば、１）である場合には、ＳＯＭＡが使用されており、ＳＩインジケータが第２の値（たとえば、０）である場合には、ＳＵ−ＭＩＭＯが使用されている。
図１１は、グローバル識別子ベースのＳＯＭＡシグナリングを強調するＳＯＭＡフレームの第２の例示的なフォーマット１１００を示す。ＳＯＭＡフレーム１１００内のフィールドは、ＳＴＡを識別するＳＴＡ ＩＤフィールド１１０５と、空間ストリームの数を示すＮＳＴＳフィールド１１１０と、送信ビームフォーミングが使用されるかどうかを示すＴＸＢＦフィールド１１１５と、ＳＯＭＡまたはＳＵ−ＭＩＭＯの使用を示すＳＩフィールド１１２０と、ＳＯＭＡでスケジューリングされたＳＴＡに割り当てられるＭＣＳおよびコンステレーションを示すＭＣＳフィールド１１２５と、どのビットがどのＳＴＡに対応するかを示すビットレベルフィールド１１３０と、ＬＤＰＣ使用法を示す符号化フィールド１１３５とを含む。
ＳＴＡ ＩＤフィールド１１０５、ＮＳＴＳフィールド１１１０、およびＴＸＢＦフィールド１１１５は、ＳＵ−ＭＩＭＯとＳＯＭＡの両方に共通の情報を共有してよい。ＳＩフィールド１１２０は、ＳＯＭＡをＳＵ−ＭＩＭＯから区別する。ＳＩフィールド１１２０がＳＯＭＡを示す場合（たとえば、ＳＩフィールド１１２０が１を含む場合）、ＭＣＳフィールド１１２５の内容は、すべてのＳＯＭＡでスケジューリングされたＳＴＡのためのＭＣＳを表し、ビットレベルフィールド１１３０の内容は、どのビットがどのＳＯＭＡでスケジューリングされたＳＴＡに対応するかを表す。ＳＩフィールド１１２０がＳＵ−ＭＩＭＯを示す場合（たとえば、ＳＩフィールドが０を含む場合）、ＭＣＳフィールド１１２５の内容は、スケジューリングされたＳＴＡのＭＣＳを表し、ビットレベルフィールド１１３０の内容は、何らかの他の情報を示し、符号化フィールド１１３５の内容は、ＬＤＰＣ使用法を示す。
図１２は、受信デバイスがＳＯＭＡを使用して送信されたデータを受信および処理するとき受信デバイス内で生じる例示的な動作１２００の流れ図を示す。動作１２００は、受信デバイスがＳＯＭＡを使用して送信されたデータを受信および処理するとき、ＳＴＡなど受信デバイス内で生じる動作を示すものであってよい。
動作１２００は、ＳＴＡが電力割当て、ＱＡＭコンステレーション、ＱＡＭレイヤ割当て、ＳＯＭＡグループ、ＭＣＳレベルなどを決定することから始まる（ブロック１２０５）。ＳＴＡは、電力割当て、ＱＡＭコンステレーション、ＱＡＭレイヤ割当て、ＳＯＭＡグループ、ＭＣＳレベルなどを、ＳＴＡによって受信されたＳＯＭＡフレームから決定してよい。ＳＴＡは、そのＳＯＭＡグループメンバシップに従って情報を決定してよい。ＳＴＡは、ＱＡＭシンボルを受信する（ブロック１２１０）。ＳＴＡは、ＱＡＭコンステレーションを使用してＱＡＭシンボルをデマッピングし、符号化されたデータを作り出す（ブロック１２１５）。ＳＴＡは、符号化されたデータを復号する（ブロック１２２０）。ＳＴＡは、復号されたデータを処理する（ブロック１２２５）。
図１３は、本明細書で開示されているデバイスおよび方法を実装するために使用されてよい処理システム１３００のブロック図である。いくつかの実施形態では、処理システム１３００はＵＥを含む。他の実施形態では、処理システム１３００は、ネットワークコントローラを含む。特定のデバイスが、図示された構成要素のすべて、または構成要素のサブセットだけを使用してよく、統合のレベルは、デバイスごとに様々であってよい。さらに、デバイスが複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信機、受信機など、構成要素の複数のインスタンスを含んでよい。処理システムは、ヒューマンインターフェース１３１５（スピーカ、マイクロフォン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタなど）、ディスプレイ１３１０など、１または複数の入力／出力デバイスを備える処理ユニット１３０５を含んでよい。処理ユニットは、バス１３４５に接続された中央処理ユニット（ＣＰＵ）１３２０、メモリ１３２５、大容量記憶デバイス１３３０、ビデオアダプタ１３３５、およびＩ／Ｏインターフェース１３４０を含んでよい。
バス１３４５は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、ビデオバスなどを含む任意のタイプのいくつかのバスアーキテクチャのうちの１または複数であってよい。ＣＰＵ１３２０は、任意のタイプの電子データプロセッサを含んでよい。メモリ１３２５は、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、それらの組合せなど、任意のタイプのシステムメモリを含んでよい。実施形態では、メモリ１３２５は、ブートアップ時に使用するためのＲＯＭ、およびプログラムを実行している間に使用するためのプログラムおよびデータ記憶用のＤＲＡＭを含んでよい。
大容量記憶デバイス１３３０は、データ、プログラム、および他の情報を記憶し、データ、プログラム、および他の情報を、バス１３４５を介してアクセス可能にするように構成された任意のタイプの記憶デバイスを含んでよい。大容量記憶デバイス１３３０は、たとえば、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブなどのうちの１または複数を含んでよい。
ビデオアダプタ１３３５およびＩ／Ｏインターフェース１３４０は、外部の入力および出力デバイスを処理ユニット１３０５に結合するためのインターフェースを提供する。図のように、入力および出力デバイスの例は、ビデオアダプタ１３３５に結合されたディスプレイ１３１０、およびＩ／Ｏインターフェース１３４０に結合されたマウス／キーボード／プリンタ１３１５を含む。他のデバイスが処理ユニット１３０５に結合されてよく、追加の、またはそれより少ないインターフェースデバイスが使用されてよい。たとえば、プリンタのためのインターフェースを提供するために、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）（図示せず）などのシリアルインターフェースが使用されてよい。
処理ユニット１３０５は、１または複数のネットワークインターフェース１３５０をも含み、これらは、イーサネットケーブルなど有線リンク、および／またはアクセスノードもしくは異なるネットワーク１３５５への無線リンクを含んでよい。ネットワークインターフェース１３５０は、処理ユニット１３０５がネットワーク１３５５を介して遠隔ユニットと通信することを可能にする。たとえば、ネットワークインターフェース１３５０は、１または複数の送信機／送信アンテナおよび１または複数の受信機／受信アンテナを介して無線通信を提供してよい。実施形態では、処理ユニット１３０５は、データ処理、および他の処理ユニットなど遠隔デバイス、インターネット、遠隔記憶設備などとの通信のために、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク１３５５に結合される。
図１４は、ホストデバイス内にインストールされてよい、本明細書に記載の方法を実施するための実施形態の処理システム１４００のブロック図である。図のように、処理システム１４００は、図１４に示されているように配置されてよい（またはされなくてよい）プロセッサ１４０４、メモリ１４０６、およびインターフェース１４１０〜１４１４を含む。プロセッサ１４０４は、計算および／または他の処理関連のタスクを実施するように適合された任意の構成要素または構成要素の集まりであってよく、メモリ１４０６は、プロセッサ１４０４によって実行するためのプログラミングおよび／または命令を記憶するように適合された任意の構成要素または構成要素の集まりであってよい。実施形態では、メモリ１４０６は、非一時的なコンピュータ可読媒体を含む。インターフェース１４１０、１４１２、１４１４は、処理システム１４００が他のデバイス／構成要素および／またはユーザと通信することを可能にする任意の構成要素または構成要素の集まりであってよい。たとえば、インターフェース１４１０、１４１２、１４１４のうちの１または複数は、データ、制御または管理メッセージをプロセッサ１４０４からホストデバイスおよび／または遠隔デバイス上にインストールされたアプリケーションに通信するように適合されてよい。他の例では、インターフェース１４１０、１４１２、１４１４のうちの１または複数は、ユーザまたはユーザデバイス（たとえば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）など）が処理システム１４００とインタラクション／通信することを可能にするように適合されてよい。処理システム１４００は、長期記憶（たとえば、不揮発性メモリなど）など、図１４に示されていない追加の構成要素を含んでよい。
いくつかの実施形態では、処理システム１４００は、遠隔通信ネットワークにアクセスしている、またはそうでない場合その一部であるネットワークデバイス内に含まれる。一例では、処理システム１４００は、基地局、中継局、スケジューラ、コントローラ、ゲートウェイ、ルータ、アプリケーションサーバ、または遠隔通信ネットワーク内の任意の他のデバイスなど、無線または有線遠隔通信ネットワーク内のネットワーク側デバイス内にある。他の実施形態では、処理システム１４００は、移動局、ユーザ機器（ＵＥ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット、ウェアラブル通信デバイス（たとえば、スマートウォッチなど）、または遠隔通信ネットワークにアクセスするように適合された任意の他のデバイスなど、無線または有線遠隔通信ネットワークにアクセスするユーザ側デバイス内にある。
いくつかの実施形態では、インターフェース１４１０、１４１２、１４１４の１または複数は、遠隔通信ネットワークの上でシグナリングを送信および受信するように適合されたトランシーバに処理システム１４００を接続する。図１５は、遠隔通信ネットワークの上でシグナリングを送信および受信するように適合されたトランシーバ１５００のブロック図を示す。トランシーバ１５００は、ホストデバイス内にインストールされてよい。図のように、トランシーバ１５００は、ネットワーク側インターフェース１５０２、カプラ１５０４、送信機１５０６、受信機１５０８、信号プロセッサ１５１０、およびデバイス側インターフェース１５１２を含む。ネットワーク側インターフェース１５０２は、無線または有線遠隔通信ネットワークの上でシグナリングを送信または受信するように適合された任意の構成要素または構成要素の集まりを含んでよい。カプラ１５０４は、ネットワーク側インターフェース１５０２の上での双方向通信を容易にするように適合された任意の構成要素または構成要素の集まりを含んでよい。送信機１５０６は、帯域幅信号をネットワーク側インターフェース１５０２の上での送信に適した変調された搬送波信号に変換するように適合された任意の構成要素または構成要素の集まり（たとえば、アップコンバータ、電力増幅器など）を含んでよい。受信機１５０８は、ネットワーク側インターフェース１５０２の上で受信された搬送波信号を帯域幅信号に変換するように適合された任意の構成要素または構成要素の集まり（たとえば、ダウンコンバータ、低雑音増幅器など）を含んでよい。信号プロセッサ１５１０は、帯域幅信号をデバイス側インターフェース１５１２の上での通信に適したデータ信号に変換する、またはその逆に変換するように適合された任意の構成要素または構成要素の集まりを含んでよい。デバイス側インターフェース１５１２は、信号プロセッサ１５１０とホストデバイス内の構成要素（たとえば、処理システム１４００、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）ポートなど）との間でデータ信号を通信するように適合された任意の構成要素または構成要素の集まりを含んでよい。
トランシーバ１５００は、任意のタイプの通信媒体の上でシグナリングを送信および受信してよい。いくつかの実施形態では、トランシーバ１５００は、無線媒体の上でシグナリングを送信および受信する。たとえば、トランシーバ１５００は、セルラプロトコル（たとえば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）など）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）プロトコル（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉなど）、または任意の他のタイプの無線プロトコル（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信（ＮＦＣ）など）など無線遠隔通信プロトコルに従って通信するように適合された無線トランシーバであってよい。そのような実施形態では、ネットワーク側インターフェース１５０２は、１または複数のアンテナ／放射エレメントを含む。たとえば、ネットワーク側インターフェース１５０２は、単一のアンテナ、複数の別々のアンテナ、またはマルチレイヤ通信、たとえば単一入力／多重出力（ＳＩＭＯ）、多重入力／単一出力（ＭＩＳＯ）、多重入力／多重出力（ＭＩＭＯ）などのために構成されたマルチアンテナアレイを含んでよい。他の実施形態では、トランシーバ１５００は、有線媒体、たとえばツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバなどの上でシグナリングを送信および受信する。特定の処理システムおよび／またはトランシーバが、図示された構成要素のすべて、または構成要素のサブセットだけを使用してよく、統合のレベルは、デバイスごとに様々であってよい。
本開示およびその利点について詳細に述べたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の精神および範囲から逸脱することなしに、様々な変更、代替、および改変を本明細書に行うことができることを理解されたい。

Claims (28)

  1. 無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において、電力領域最適化と変調領域多元接続（ＭＤＭＡ）とを組み合わせた半直交多元接続（ＳＯＭＡ）を使用して送信デバイスを動作させるための方法であって、
    前記送信デバイスによって、第１の直交振幅変調（ＱＡＭ）ビット割当て、第１の符号化速度、および第１の受信デバイスのための第１のＳＯＭＡグループ、ならびに第２のＱＡＭビット割当て、第２の符号化速度、および第２の受信デバイスのための第２のＳＯＭＡグループを、前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに関連付けられたチャネル情報に従って決定するステップと、
    前記送信デバイスによって、前記第１および第２のＱＡＭビット割当て、前記第１および第２の符号化速度、ならびに前記第１および第２のＳＯＭＡグループのインジケータを含むフレームを生成するステップと、
    前記送信デバイスによって、前記フレームを前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに送るステップと
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記フレームを生成するステップは、
    各ＳＯＭＡグループについて、
    前記ＳＯＭＡグループに関連付けられたＳＯＭＡグループ識別子を有するグループ識別子フィールドを形成するステップと、
    前記ＳＯＭＡグループに関連付けられた各受信デバイスのための変調および符号化速度インジケータを有するＭＣＳフィールドを形成するステップと
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記フレームを生成するステップは、ＳＩインジケータを有するＳＯＭＡインジケーション（ＳＩ）フィールドを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 前記第１の受信デバイスのための第１の電力割当ておよび前記第２の受信デバイスのための第２の電力割当てを、前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに関連付けられたチャネル情報に従って決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 前記フレームは、前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスのための前記第１および第２の電力割当てのインジケータをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 前記フレームを生成するステップは、各ＳＯＭＡグループのための少なくとも１つのサブチャネルインデックスインジケータを有する副搬送波グループフィールドを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 前記フレームを生成するステップは、
    前記フレームを送信するために使用される空間ストリームの数を示すＮＳＴＳインジケータを有する空間ストリーム数（ＮＳＴＳ）フィールドを形成するステップと、
    前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに関連付けられたＱＡＭビットのインジケータを有するビットレベルフィールドを形成するステップと
    をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
  8. 前記フレームは、パケットプリアンブルの高効率信号Ｂ（ＨＥ−ＳＩＧＢ）部分内で送られることを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 前記フレームを生成するステップは、各ＳＯＭＡグループのための少なくとも１つのサブチャネルインデックスインジケータを有する副搬送波グループフィールドを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
  10. 無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において、電力領域最適化と変調領域多元接続（ＭＤＭＡ）とを組み合わせた半直交多元接続（ＳＯＭＡ）を使用して第１の受信デバイスを動作させるための方法であって、
    前記第１の受信デバイスによって、第１の直交振幅変調（ＱＡＭ）ビット割当て、第１の符号化速度、および前記第１の受信デバイスのための第１のＳＯＭＡグループ、ならびに第２のＱＡＭビット割当て、第２の符号化速度、および第２の受信デバイスのための第２のＳＯＭＡグループを、請求項１ないし９のいずれか１つの方法における前記送信デバイスによって送信された前記フレームに従って決定するステップと、
    前記第１の受信デバイスによって、ＱＡＭシンボルを受信するステップと、
    前記第１の受信デバイスによって、前記第１および第２のＱＡＭビット割当てに従って前記ＱＡＭシンボルをデマッピングし、それにより符号化されたデータを生成するステップと、
    前記第１の受信デバイスによって、前記第１および第２の符号化速度に従って前記符号化されたデータを復号し、それにより復号されたデータを生成するステップと、
    前記第１の受信デバイスによって、前記復号されたデータを処理するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
  11. 前記フレームは、
    各ＳＯＭＡグループについて、
    ＳＯＭＡグループ識別子を有するグループ識別子フィールドと、
    前記ＳＯＭＡグループに関連付けられた各受信デバイスのための変調および符号化速度インジケータを有するＭＣＳフィールドと
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 前記フレームは、
    ＳＩインジケータを有するＳＯＭＡインジケーション（ＳＩ）フィールドをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 前記フレームは、
    前記第１の受信デバイスのための第１の電力割当ておよび前記第２の受信デバイスのための第２の電力割当てのインジケータをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 前記フレームは、
    各ＳＯＭＡグループのための少なくとも１つのサブチャネルインデックスインジケータを有する副搬送波グループフィールドをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 前記フレームは、
    前記フレームを送信するために使用される空間ストリームの数を示すＮＳＴＳインジケータを有する空間ストリーム数（ＮＳＴＳ）フィールドと、
    前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに関連付けられたＱＡＭビットのインジケータを有するビットレベルフィールドと
    をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  16. 電力領域最適化と変調領域多元接続（ＭＤＭＡ）とを組み合わせた半直交多元接続（ＳＯＭＡ）を使用する送信デバイスであって、
    プロセッサと、
    前記プロセッサによって実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを含み、前記プログラミングは、
    第１の直交振幅変調（ＱＡＭ）ビット割当て、第１の符号化速度、および第１の受信デバイスのための第１のＳＯＭＡグループ、ならびに第２のＱＡＭビット割当て、第２の符号化速度、および第２の受信デバイスのための第２のＳＯＭＡグループを、前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに関連付けられたチャネル情報に従って決定し、
    前記第１および第２のＱＡＭビット割当て、前記第１および第２の符号化速度、ならびに前記第１および第２のＳＯＭＡグループのインジケータを含むフレームを生成し、
    前記フレームを前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに送る
    ように前記送信デバイスを構成するための命令を含むことを特徴とする送信デバイス。
  17. 前記プログラミングは、
    各ＳＯＭＡグループについて、
    ＳＯＭＡグループ識別子を有する前記フレームのグループ識別子フィールドを形成し、
    前記ＳＯＭＡグループに関連付けられた各受信デバイスのための変調および符号化速度インジケータを有する前記フレームのＭＣＳフィールドを形成する
    ための命令を含むことを特徴とする請求項１６に記載の送信デバイス。
  18. 前記プログラミングは、ＳＩインジケータを有する前記フレームのＳＯＭＡインジケーション（ＳＩ）フィールドを形成するための命令を含むことを特徴とする請求項１７に記載の送信デバイス。
  19. 前記プログラミングは、前記第１の受信デバイスのための第１の電力割当ておよび前記第２の受信デバイスのための第２の電力割当てのインジケータを有する前記フレームを形成するための命令を含むことを特徴とする請求項１８に記載の送信デバイス。
  20. 前記プログラミングは、各ＳＯＭＡグループのための少なくとも１つのサブチャネルインデックスインジケータを有する前記フレームの副搬送波グループフィールドを形成するための命令を含むことを特徴とする請求項１９に記載の送信デバイス。
  21. 前記プログラミングは、前記フレームを送信するために使用される空間ストリームの数を示すＮＳＴＳインジケータを有する前記フレームの空間ストリーム数（ＮＳＴＳ）フィールドを形成し、前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに関連付けられたＱＡＭビットのインジケータを有する前記フレームのビットレベルフィールドを形成するための命令を含むことを特徴とする請求項１８に記載の送信デバイス。
  22. 電力領域最適化と変調領域多元接続（ＭＤＭＡ）とを組み合わせた半直交多元接続（ＳＯＭＡ）を使用する第１の受信デバイスとして構成される受信デバイスであって、
    プロセッサと、
    前記プロセッサによって実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを含み、前記プログラミングは、
    第１の直交振幅変調（ＱＡＭ）ビット割当て、第１の符号化速度、および当該第１の受信デバイスのための第１のＳＯＭＡグループ、ならびに第２のＱＡＭビット割当て、第２の符号化速度、および第２の受信デバイスのための第２のＳＯＭＡグループを、請求項１６ないし２１のいずれか１つの前記送信デバイスによって送信された前記フレームに従って決定することと、
    ＱＡＭシンボルを受信することと、
    前記第１および第２のＱＡＭビット割当てに従って前記ＱＡＭシンボルをデマッピングし、それにより符号化されたデータを生成することと、
    前記第１および第２の符号化速度に従って前記符号化されたデータを復号し、それにより復号されたデータを生成することと、
    前記復号されたデータを処理することと、
    を行うように前記第１の受信デバイスを構成するための命令を含むことを特徴とする受信デバイス。
  23. 前記フレームは、
    各ＳＯＭＡグループについて、
    ＳＯＭＡグループ識別子を有するグループ識別子フィールドと、
    前記ＳＯＭＡグループに関連付けられた各受信デバイスのための変調および符号化速度インジケータを有するＭＣＳフィールドと
    を含むことを特徴とする請求項２２に記載の受信デバイス。
  24. 前記フレームは、
    ＳＩインジケータを有するＳＯＭＡインジケーション（ＳＩ）フィールドをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の受信デバイス。
  25. 前記フレームは、
    前記第１の受信デバイスのための第１の電力割当ておよび前記第２の受信デバイスのための第２の電力割当てのインジケータをさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の受信デバイス。
  26. 前記フレームは、
    各ＳＯＭＡグループのための少なくとも１つのサブチャネルインデックスインジケータを有する副搬送波グループフィールドをさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の受信デバイス。
  27. 前記フレームは、
    前記フレームを送信するために使用される空間ストリームの数を示すＮＳＴＳインジケータを有する空間ストリーム数（ＮＳＴＳ）フィールドと、
    前記第１の受信デバイスおよび前記第２の受信デバイスに関連付けられたＱＡＭビットのインジケータを有するビットレベルフィールドと
    をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の受信デバイス。
  28. 請求項１ないし１５のいずれかに記載の方法を実行させるプログラム。
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