JP6672329B2 - フレームエクステンションを含むＷｉ−Ｆｉフレーム - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、すべての出願が、本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2015年4月22日に出願された米国仮出願第62/151,399号、2015年4月23日に出願された米国仮出願第62/152,008号、2015年4月7日に出願された米国仮出願第62/144,216号、および2016年4月1日に出願された米国特許出願第15/088,113号の優先権を主張する。
本開示のいくつかの態様は、一般的にワイヤレス通信に関し、より詳細には、送信フレーム内にフレームエクステンションを含むWi-Fiシステムに関する。
ワイヤレス通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなどの、様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。これらのワイヤレスネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって複数のユーザをサポートすることが可能な多元接続ネットワークであってもよい。そのような多元接続ネットワークの例には、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交FDMA(OFDMA)ネットワーク、およびシングルキャリアFDMA(SC-FDMA)ネットワークが含まれる。
データスループットの向上を求める要望に対処するために、様々な技術が開発されている。たとえば、IEEE802.11ax Wi-Fi規格では、初期のWi-Fi規格、たとえば、IEEE802.11acと比較して、より多くのトーンが処理され復号される。より多くのトーンによって、同じ帯域幅および期間においてより多くのデータを送信することができる。
より少ないトーンを使用する規格の場合よりも多くのトーンを含む信号を処理すると、レシーバは、データフレーム(たとえば、パケットレイヤコンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU))を受信するための追加の処理を実行する場合がある。この追加の処理によって、レシーバがデータフレームを処理し復号するのにより多くの時間がかかる場合がある。したがって、受信されたデータフレームを処理するデバイスによって消費される時間に対処するようにワイヤレス通信を改良する必要がある。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。この装置は概して、1つまたは複数のデバイスにデータを送信するためのフレームを生成し、フレームにおける最後のデータシンボルの後にフレームエクステンションを含めるべきかどうかを決定し、フレームエクステンションの長さの指示を与えるように構成された処理システムと、フレームを送信のために出力するように構成された第1のインターフェースとを含む。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。この装置は概して、1つまたは複数のデバイスの各々からのデータフレームの送信をトリガするためのフレームを生成し、各データフレームにおける最後のデータシンボルの後に含めるべきフレームエクステンションの長さを決定し、フレームエクステンションの長さの指示を与えるように構成された処理システムと、フレームを送信のために出力するように構成された第1のインターフェースとを含む。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。この装置は一般に、フレームにおける最後のデータシンボルの後にフレームエクステンションを有するデータフレームを取得し、フレームエクステンションの長さの指示を取得するように構成されたインターフェースと、指示された長さに基づいてフレームエクステンションの前のデータフレームの部分を処理するように構成された処理システムとを含む。
本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。この装置は一般に、フレームを取得し、フレームに応答して送信されるデータフレームにおける最後のデータシンボルの後に含めるべきフレームエクステンションの長さの指示を取得するように構成された第1のインターフェースと、指示された長さのフレームエクステンションを含むデータフレームを生成するように構成された処理システムと、データフレームを送信のために出力するように構成された第2のインターフェースとを含む。
いくつかの態様は、上記において説明した動作に対応する動作を実行することが可能な様々な方法、装置、およびコンピュータプログラム製品も提供する。
本開示の上述の特徴が詳細に理解できるように、添付の図面にその一部が示される態様を参照することによって、上記において概略的に説明した内容についてより具体的に説明する場合がある。ただし、この説明は他の同様に有効な態様にも当てはまる場合があるので、添付の図面は、本開示のいくつかの典型的な態様のみを示し、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。
本開示のいくつかの態様による、例示的なワイヤレス通信ネットワークの図である。 本開示のいくつかの態様による、例示的なアクセスポイントおよびユーザ端末のブロック図である。 本開示のいくつかの態様による、例示的なワイヤレスデバイスを示すブロック図である。 本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作を示す図である。 図4に示す動作を実施することが可能な例示的な手段を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作を示す図である。 図5に示す動作を実施することが可能な例示的な手段を示す図である。 本開示の態様による、通信の例示的なタイムラインを示す図である。 本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作を示す図である。 図7に示す動作を実施することが可能な例示的な手段を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作を示す図である。 図7に示す動作を実施することが可能な例示的な手段を示す図である。 本開示のいくつかの態様による、フレームエクステンション(FE)を含むデータフレームの例示的なタイムラインを示す図である。
本開示の態様は、高帯域幅ワイヤレス通信を可能にするために処理時間を延長させるための改良された技法を提供する。シグナリングのための上述の拡張機能によって、たとえば、アクセスポイント(AP)は、送信されるデータフレームの長さを有効データの終了点を超えた点まで延長して、データフレームを受信した局(STA)がデータフレームを処理するのにより多くの時間をかけるのを可能にすることができる。本開示の態様では、APは、データフレームを送信する際に使用されるフレームエクステンションの長さを指示してもよい。STAは、データフレームを受信し、フレームエクステンション長の指示を取得し、フレームエクステンション長を決定し、フレームエクステンションの前のデータフレームの部分を処理してもよい。
本開示の態様は、APが、STAによって送信されるフレームに含めるべきフレームエクステンションの長さを決定し、長さの指示をSTAに与え、STAに決定された長さのフレームエクステンションを含むデータフレームを送信させるためのフレームを送信するのを可能にする、シグナリングの拡張機能を提供する。STAは、フレームを受信し、フレームエクステンション長の指示を取得し、フレームエクステンション長を決定し、決定された長さのフレームエクステンションを含むデータフレームを送信してもよい。
以下に、本開示の様々な態様について、添付の図面を参照しながらより詳しく説明する。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化されてもよいので、本開示全体にわたって提示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が周到で完全になり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように提示される。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の他の態様とは独立して実施されるか、本開示の他の態様と組み合わせて実施されるかにかかわらず、本明細書で開示する本開示のいかなる態様も包含するものであることを、当業者は諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の任意の数の態様を使用して、装置が実装されてもよく、または、方法が実施されてもよい。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載する本開示の様々な態様に加えて、またはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造と機能を使用して実践されるような装置または方法を包含するものとする。本明細書で開示する本開示のいずれの態様も、請求項の1つまたは複数の要素によって具現化されてもよいことを理解されたい。
特定の態様について本明細書で説明するが、これらの態様の多数の変形形態および置換形態が、本開示の範囲内である。好ましい態様のいくつかの利益および利点について述べるが、本開示の範囲は、特定の利益、用途、または目的に限定されるものではない。そればかりではなく、本開示の態様は、異なるワイヤレス技法、システム構成、ネットワーク、および送信プロトコルに広く適用可能であるものであり、それらのうちのいくつかが例として図および好ましい態様の以下の説明において示される。詳細な説明および図面は、限定ではなく、本開示の単なる例示であり、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される。
例示的なワイヤレス通信システム
本明細書において説明する技法は、直交多重化方式に基づく通信システムを含む様々なブロードバンドワイヤレス通信システムに使用されてもよい。そのような通信システムの例としては、空間分割多元接続(SDMA)、時分割多元接続(TDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システムなどが含まれる。SDMAシステムは、十分に異なる方向を利用して、複数のユーザ端末に属するデータを同時に送信してもよい。TDMAシステムは、複数のユーザ端末が、送信信号を異なるタイムスロットに分割することによって、同じ周波数チャネルを共有することを可能にする場合があり、各タイムスロットは、異なるユーザ端末に割り当てられる。OFDMAシステムは、システム帯域幅全体を複数の直交するサブキャリアに分割する変調技法である直交周波数分割多重化(OFDM)を利用する。これらのサブキャリアは、トーン、ビンなどと呼ばれることもある。OFDMでは、各サブキャリアは、データとともに独立して変調されてもよい。SC-FDMAシステムは、システム帯域幅全体にわたって分散するサブキャリア上で送信するためのインターリーブされたFDMA(IFDMA)、隣接するサブキャリアのブロック上で送信するための局所化FDMA(LFDMA)、または隣接するサブキャリアの複数のブロック上で送信するための拡張FDMA(EFDMA)を利用してもよい。一般に、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域において送られ、SC-FDMAでは時間領域において送られる。
本明細書の教示は、様々な有線装置またはワイヤレス装置(たとえば、ノード)に組み込まれてもよい(たとえば、その装置内に実装されるか、またはその装置によって実行されてもよい)。いくつかの態様では、本明細書の教示に従って実装されるワイヤレスノードは、アクセスポイントまたはアクセス端末を含んでもよい。
アクセスポイント(「AP」)は、ノードB、無線ネットワークコントローラ(「RNC」)、進化型ノードB(eNB)、基地局コントローラ(「BSC」)、送受信基地局(「BTS」)、基地局(「BS」)、トランシーバ機能(「TF」)、無線ルータ、無線トランシーバ、基本サービスセット(「BSS」)、拡張サービスセット(「ESS」)、無線基地局(「RBS」)、もしくは何らかの他の用語を含むか、それらのいずれかとして実装されるか、またはそれらのいずれかと呼ばれる場合がある。
アクセス端末(「AT」)は、加入者局、加入者ユニット、移動局(MS)、リモート局、リモート端末、ユーザ端末(UT)、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器(UE)、ユーザ局、もしくは何らかの他の用語を含むか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそれらのいずれかと呼ばれる場合がある。いくつかの実装形態では、アクセス端末には、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(「SIP」)電話、ワイヤレスローカルループ(「WLL」)局、携帯情報端末(「PDA」)、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、局(「STA」)、またはワイヤレスモデムに接続された何らかの他の適切な処理デバイスを含めてもよい。したがって、本明細書で教示する1つまたは複数の態様は、電話(たとえば、セルラー電話またはスマートフォン)、コンピュータ(たとえば、ラップトップ)、タブレット、ポータブル通信デバイス、ポータブルコンピューティングデバイス(たとえば、携帯情報端末)、エンターテインメントデバイス(たとえば、音楽デバイスまたはビデオデバイス、あるいは衛星ラジオ)、全地球測位システム(GPS)デバイス、あるいはワイヤレス媒体または有線媒体を介して通信するように構成された任意の他の適切なデバイスに組み込まれることがある。いくつかの態様では、ノードはワイヤレスノードである。たとえば、そのようなワイヤレスノードは、有線通信リンクまたはワイヤレス通信リンクを介して、ネットワーク(たとえば、インターネットもしくはセルラーネットワークなどのワイドエリアネットワーク)のための接続またはネットワークへの接続を実現してもよい。
図1は、本開示の態様が実施されてもよい、アクセスポイントおよびユーザ端末を有する多元接続多入力多出力(MIMO)システム100を示す。たとえば、1つまたは複数のユーザ端末120が、本明細書において提示される技法を使用して機能を(たとえば、アクセスポイント110に)シグナリングしてもよい。
簡単にするために、図1には1つのアクセスポイント110のみが示されている。アクセスポイントは、一般に、ユーザ端末と通信する固定局であり、基地局または何らかの他の用語で呼ばれることもある。ユーザ端末は、固定であってもモバイルであってもよく、移動局、ワイヤレスデバイス、局、または何らかの他の用語で呼ばれる場合もある。アクセスポイント110は、ダウンリンクおよびアップリンク上で任意の所与の瞬間において1つまたは複数のユーザ端末120と通信してもよい。ダウンリンク(すなわち、順方向リンク)はアクセスポイントからユーザ端末への通信リンクであり、アップリンク(すなわち、逆方向リンク)はユーザ端末からアクセスポイントへの通信リンクである。ユーザ端末は、別のユーザ端末とピアツーピアで通信する場合もある。システムコントローラ130は、アクセスポイントに結合し、アクセスポイントの調整および制御を行う。
以下の開示の一部では、空間分割多元接続(SDMA)によって通信することが可能なユーザ端末120について説明するが、いくつかの態様では、ユーザ端末120は、SDMAをサポートしないいくつかのユーザ端末を含むこともある。したがって、そのような態様では、AP110は、SDMAユーザ端末と非SDMAユーザ端末の両方と通信するように構成されてもよい。この手法は、好都合なことに、より新しいSDMAユーザ端末が適宜導入されることを可能にしながら、より古いバージョンのユーザ端末(「レガシー」局)が企業に配備されたままにするのを可能にして、それらの有効寿命を延長することができる。
システム100は、ダウンリンクおよびアップリンク上でのデータ送信のために複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナを使用する。アクセスポイント110は、Nap個のアンテナを備え、ダウンリンク送信では多入力(MI)を表し、アップリンク送信では多出力(MO)を表す。K個の選択されたユーザ端末120のセットは、ダウンリンク送信では多出力を集合的に表し、アップリンク送信では多入力を集合的に表す。純粋なSDMAの場合、K個のユーザ端末のためのデータシンボルストリームが、何らかの手段によって、コード、周波数、または時間において多重化されない場合、Nap≧K≧1であることが望まれる。TDMA技法、CDMAを用いた異なるコードチャネル、OFDMを用いたサブバンドの独立セットなどを使用してデータシンボルストリームを多重化することができる場合、KはNapより大きくてもよい。選択された各ユーザ端末は、ユーザ固有のデータをアクセスポイントに送信し、ならびに/あるいはユーザ固有のデータをアクセスポイントから受信する。一般に、各々の選択されたユーザ端末は、1つまたは複数のアンテナ(すなわち、Nut≧1)を備えてもよい。K個の選択されたユーザ端末は、同じ数アンテナを有することもあるいは異なる数のアンテナを有することもできる。
SDMAシステムは、時分割複信(TDD)システムであってもあるいは周波数分割複信(FDD)システムであってもよい。TDDシステムの場合、ダウンリンクとアップリンクは同じ周波数帯域を共有する。FDDシステムの場合、ダウンリンクとアップリンクは異なる周波数帯域を使用する。MIMOシステム100はまた、送信のために単一のキャリアを利用してもあるいは複数のキャリアを利用してもよい。各ユーザ端末は、(たとえば、コストを抑えるために)単一のアンテナを備えても、あるいは(たとえば、追加コストをサポートすることができる場合に)複数のアンテナを備えてもよい。システム100はまた、送信/受信を異なるタイムスロットに分割することによって、ユーザ端末120が同じ周波数チャネルを共有する場合にTDMAシステムであってもよく、各タイムスロットは、異なるユーザ端末120に割り当てられる。
図2は、(図1を参照して上記において説明した、本明細書において説明する技法を実施することができる、アクセスポイント110およびユーザ端末120の例であってもよい)MIMOシステム100におけるアクセスポイント110ならびに2つのユーザ端末120mおよび120xのブロック図を示す。図2に示す様々なプロセッサは、本明細書において説明する様々な方法、たとえば、図4および図5に関連して説明する動作400および500を実行する(または実行するようにデバイスに指示する)ように構成されてもよい。
アクセスポイント110は、Nt個のアンテナ224aから224tを備える。ユーザ端末120mは、Nut,m個のアンテナ252ma〜252muを備え、ユーザ端末120xは、Nut,x個のアンテナ252xa〜252xuを備える。アクセスポイント110は、ダウンリンクでは送信エンティティであり、アップリンクでは受信エンティティである。各ユーザ端末120は、アップリンクでは送信エンティティであり、ダウンリンクでは受信エンティティである。本明細書では、「送信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを送信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスであり、「受信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを受信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスである。以下の説明では、下付き文字「dn」は、ダウンリンクを表し、下付き文字「up」は、アップリンクを表し、Nup個のユーザ端末が、アップリンク上の同時送信のために選択され、Ndn個のユーザ端末が、ダウンリンク上の同時送信のために選択され、Nupは、Ndnと等しくてもよく、または等しくなくてもよく、NupおよびNdnは、静的な値であってもよく、または、スケジューリング間隔ごとに変化させることが可能である。アクセスポイントおよびユーザ端末において、ビームステアリングまたは何らかの他の空間処理技法が使用されてもよい。
アップリンク上で、アップリンク送信のために選択された各ユーザ端末120において、送信(TX)データプロセッサ288は、データソース286からトラフィックデータを受信し、インターフェース292を介してコントローラ280から制御データを受信する。TXデータプロセッサ288は、ユーザ端末のための選択されたレートに関連するコーディングおよび変調方式に基づいて、ユーザ端末のためのトラフィックデータを処理し(たとえば、符号化し、インターリーブし、変調し)、データシンボルストリームを生成する。TX空間プロセッサ290は、データシンボルストリームに対して空間処理を実行し、Nut,m個のアンテナに関するNut,m個の送信シンボルストリームを生成する。各トランスミッタユニット(TMTR)254は、アップリンク信号を生成するために、それぞれの送信シンボルストリームを受信し、処理する(たとえば、アナログ変換し、増幅し、フィルタリングし、周波数アップコンバートする)。Nut,m個のトランスミッタユニット254は、Nut,m個のアンテナ252からアクセスポイントへの送信のためにNut,m個のアップリンク信号を生成する。
Nup個のユーザ端末をアップリンク上で同時送信を行えるようにスケジュールすることができる。これらのユーザ端末の各々は、そのデータシンボルストリームに対して空間処理を実行し、アップリンク上でユーザ端末の送信シンボルストリームのセットをアクセスポイントに送信する。
アクセスポイント110において、Nap個のアンテナ224a〜224apは、アップリンク上で送信を行うすべてのNup個のユーザ端末からのアップリンク信号を受信する。各アンテナ224は、受信した信号をそれぞれのレシーバユニット(RCVR)222に供給する。各レシーバユニット222は、トランスミッタユニット254によって実行された処理と相補的な処理を実行し、受信シンボルストリームを生成する。RX空間プロセッサ240は、Nap個のレシーバユニット222からのNap個の受信シンボルストリームに対してレシーバ空間処理を実行し、Nup個の復元されたアップリンクデータシンボルストリームを生成する。レシーバ空間処理は、チャネル相関行列反転(CCMI)、最小平均2乗誤差(MMSE)、ソフト干渉消去(SIC)、または何らかの他の技法に従って実行される。復元された各アップリンクデータシンボルストリームは、それぞれのユーザ端末によって送信されたデータシンボルストリームの推定値である。RXデータプロセッサ242は、そのストリームのために使用されたレートに従って、復元された各アップリンクデータシンボルストリームを処理し(たとえば、復調し、デインターリーブし、復号し)、復号されたデータを取得する。ユーザ端末ごとの復号されたデータは、記憶できるようにデータシンク244に与えられ、ならびに/あるいはさらに処理できるようにコントローラ230に与えられる場合がある。
ダウンリンク上で、アクセスポイント110において、TXデータプロセッサ210が、ダウンリンク送信に関してスケジュールされたNdn個のユーザ端末用のデータソース208からトラフィックデータを受信し、インターフェース248を介してコントローラ230から制御データを受信し、場合によってはスケジューラ234から他のデータを受信する。様々なタイプのデータは、それぞれに異なるトランスポートチャネル上で送られる場合がある。TXデータプロセッサ210は、各ユーザ端末向けに選択されたレートに基づいて、そのユーザ端末のトラフィックデータを処理する(たとえば、符号化し、インターリーブし、変調する)。TXデータプロセッサ210は、Ndn個のユーザ端末に関するNdn個のダウンリンクデータシンボルストリームを生成する。TX空間プロセッサ220は、Ndn個のダウンリンクデータシンボルストリームに対して空間処理(本開示で説明するプリコーディングまたはビームフォーミングなど)を実行し、Nap個のアンテナに関するNap個の送信シンボルストリームを生成する。各トランスミッタユニット222は、それぞれの送信シンボルストリームを受信し処理して、ダウンリンク信号を生成する。Nap個のトランスミッタユニット222は、Nap個のアンテナ224からユーザ端末への送信のためにNap個のダウンリンク信号を生成する。
各ユーザ端末120において、Nut,m個のアンテナ252は、アクセスポイント110からNap個のダウンリンク信号を受信する。各レシーバユニット254は、関連するアンテナ252からの受信された信号を処理し、受信シンボルストリームを生成する。RX空間プロセッサ260は、Nut,m個のレシーバユニット254からのNut,m個の受信シンボルストリームに対してレシーバ空間処理を実行し、ユーザ端末に関する復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを生成する。レシーバ空間処理は、CCMI、MMSE、または何らかの他の技法に従って実行される。RXデータプロセッサ270は、復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを処理し(たとえば、復調し、デインターリーブし、復号し)、ユーザ端末に関する復号されたデータを取得する。
各ユーザ端末120において、チャネル推定器278は、ダウンリンクチャネル応答を推定し、チャネル利得推定値、SNR推定値、ノイズ分散などを含んでもよいダウンリンクチャネル推定値を生成する。同様に、チャネル推定器228は、アップリンクチャネル応答を推定し、アップリンクチャネル推定値を提供する。各ユーザ端末用のコントローラ280は、典型的には、ユーザ端末についての空間フィルタ行列を、そのユーザ端末についてのダウンリンクチャネル応答行列Hdn,mに基づいて導出する。コントローラ230は、アクセスポイントに関する空間フィルタ行列を、実効アップリンクチャネル応答行列Hup,effに基づいて導出する。各ユーザ端末用のコントローラ280は、フィードバック情報(たとえば、ダウンリンクおよび/またはアップリンク固有ベクトル、固有値、SNR推定値など)をアクセスポイントに送ってもよい。コントローラ230および280は、それぞれ、アクセスポイント110およびユーザ端末120における様々な処理ユニットの動作も制御する。
図3は、MIMOシステム100内で使用される場合があるワイヤレスデバイス302において利用されることがある様々な構成要素を示す。ワイヤレスデバイス302は、本明細書において説明する様々な方法、たとえば、図4および図5に関連して説明する動作400および500を実施するように構成されてもよいデバイスの一例である。ワイヤレスデバイス302は、アクセスポイント110であってもあるいはユーザ端末120であってもよい。
ワイヤレスデバイス302は、ワイヤレスデバイス302の動作を制御するプロセッサ304を含んでもよい。プロセッサ304は、中央処理ユニット(CPU)と呼ばれることもある。プロセッサ304は、本明細書において説明する様々な方法、たとえば、図4および図5に関連して説明する動作400および500を実行する際にワイヤレスデバイス302を制御してもよい。メモリ306は、読取り専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含む場合があり、命令およびデータをプロセッサ304に供給する。メモリ306の一部は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含んでもよい。プロセッサ304は、典型的には、メモリ306内に記憶されたプログラム命令に基づいて論理演算と算術演算とを実行する。メモリ306内の命令は、本明細書において説明する方法、たとえば、図4および図5に関連して説明する動作400および500を実施するように実行可能であってもよい。
ワイヤレスデバイス302は、ワイヤレスデバイス302と遠隔地との間のデータの送信および受信を可能にするトランスミッタ310とレシーバ312とを含む場合があるハウジング308を含んでもよい。トランスミッタ310とレシーバ312をトランシーバ314として組み合わせてもよい。単一の送信アンテナまたは複数の送信アンテナ316が、ハウジング308に取り付けられ、トランシーバ314に電気的に結合されてもよい。ワイヤレスデバイス302は、複数のトランスミッタ、複数のレシーバ、および複数のトランシーバを含んでもよい(図示せず)。
ワイヤレスデバイス302はまた、トランシーバ314によって受信された信号のレベルを検出し定量化する試みにおいて使用される場合がある信号検出器318を含んでもよい。信号検出器318は、総エネルギー、シンボルごとのサブキャリア当たりのエネルギー、電力スペクトル密度、および他の信号などの信号を検出してもよい。ワイヤレスデバイス302は、信号を処理する際に使用できるデジタルシグナルプロセッサ(DSP)320を含んでもよい。
ワイヤレスデバイス302の様々な構成要素は、バスシステム322によって互いに結合される場合があり、バスシステムは、データバスに加えて、電力バス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含む場合がある。
一般に、APとSTAは、同様の(たとえば、対称的な、または補足的な)動作を実行する場合がある。したがって、本明細書で説明する技法の多くでは、APまたはSTAは、同様の動作を実行する場合がある。その目的で、以下の説明では、動作がAPまたはSTAのいずれによって実行される場合もあることを反映するために「AP/STA」と記載することがある。しかし、「AP」または「STA」のみが使用される場合でも、対応する動作または機構が、そのタイプのデバイスに限定されないことを意味することを理解されたい。
例示的なフレームエクステンション
提案されたIEEE802.11axワイヤレス通信規格では、受信された信号において処理(たとえば、復号)すべきトーンの数は、IEEE802.11ac規格において使用されるトーンの数の4倍である。IEEE802.11axにおけるショートフレーム間スペース(SIFS)は、レガシーデバイスとの互換性を維持するように規格の以前のバージョンから変更されていない。しかし、フレームが使用することのあるトーンの数が多く、フレームが伝達することのあるデータの量が多いので、レシーバがIEEE802.11axフレーム(たとえば、パケットレイヤコンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU))を処理するにはSIFSの長さよりも多くの時間が必要になる場合がある。本開示の態様によれば、IEEE802.11axフレームの終了点において開始するSIFSの終了点よりも前にフレームの処理を完了するための時間をレシーバに与えるために、IEEE802.11axフレームの終了点にフレームエクステンション(たとえば、パケットエクステンション)が含められることがある。このフレームエクステンションは、レシーバがフレームの処理を完了するのにより多くの時間をかけるのを可能にする、フレームの終了点に付加される波形である。
本開示の態様によれば、あらゆるIEEE802.11axフレームとともにフレームエクステンションが使用されるとは限らない。しきい値帯域幅以下の帯域幅によって送信されたフレームを受信したレシーバは、そのフレームをSIFS内で処理することができる場合がある。IEEE802.11ac規格と互換性を有する最も新しいレシーバは、SIFS内の160MHz帯域幅を使用して送信されるIEEE802.11acフレームを処理することができる。これらのレシーバは、SIFS内の40MHz帯域幅(160MHzの4分の1)を使用して送信される(IEEE802.11acフレームの4倍の数のトーンを有する)IEEE802.11axフレームの処理を完了することができる場合がある。その理由は、この処理の量が、160MHz帯域幅においてIEEE802.11acフレームを処理するのに必要とされる処理の量と同等であるからである。
本開示の態様によれば、しきい値データレート以下のデータレートにおいて送信されるフレームにはフレームエクステンションは使用されない。低いデータレートによって送信されるフレームに必要とされる処理量は、高いデータレートを使用するフレームよりも少ない。しきい値データレートよりも低いデータレートによって送信されたフレームを受信したレシーバは、そのフレームをSIFS内で処理することができる場合がある。本開示の態様によれば、デバイス(たとえば、APまたはSTA)は、別の装置の受信性能に基づいてしきい値データレートを決定してもよい。この装置は、その受信性能の指示を(たとえば、送信情報におけるあるビットを設定することによって)与えてもよい。たとえば、STAは、性能通知のビットにおいて1の値を送信してもよく、その性能通知を受信したAPは、性能通知に基づいて、STAに送信される高データレート高帯域幅フレームにフレームエクステンションを含めるべきかどうかを判定する際に無限データレートしきい値を使用することを決定してもよい。この例では、無限データレートしきい値以上のデータレートがないので、APは、STAへのフレームにフレームエクステンションを含めないことを決定する。この例では、STAが性能通知のビットにおいてゼロの値を送信した場合、APは、データレートしきい値としてシンボル当たり12キロビットを使用することを決定することがある。さらにこの例では、APは、シンボル当たり12キロビットのデータレートしきい値以上のデータレートにおいてSTAに送信されるフレームにフレームエクステンションを含めることを決定してもよい。
本開示の態様によれば、デバイス(たとえば、APまたはSTA)は、複数のパケットエクステンションモードの各々についてしきい値データレートを決定してもよい。デバイスに関するパケットエクステンションモードは、デバイスがフレームを受信するときにデバイスによって最大長までのパケットエクステンションが要求される場合がある動作モードを含んでもよい。たとえば、STAは、8μsecモードと16μsecモードの2つのパケットエクステンションモードを使用して動作する場合がある。この例では、STAは、8μsecまで(たとえば、0μsec、4μsec、または8μsec)のパケットエクステンションを要求するための第1のしきい値データレートおよび16μsecまで(たとえば、4μsec、8μsec、12μsec、または16μsec)のパケットエクステンションを要求するための第2のしきい値データレートを決定してもよい。
本開示の態様によれば、デバイス(たとえば、APまたはSTA)は、送信帯域幅またはフレームにおいて送信すべき空間ストリームの数(Nss)の少なくとも一方に基づいて別の装置に送信されるフレームにフレームエクステンションを含めることを決定するためのしきい値データレートを決定してもよい。装置は、送信帯域幅と空間ストリームの数との異なる組合せに関するそれぞれに異なるしきい値を示すテーブルを(たとえば、デバイスに送信することによって)供給してもよい。
本開示の態様によれば、デバイス(たとえば、STAまたはAP)は、デバイスに関するしきい値データレートに基づいて所与の送信帯域幅および空間ストリームの数(Nss)に関するしきい値符号化コンスタレーションを決定してもよい。デバイスは、しきい値データレート値のテーブルを供給することに加えてまたはその代わりに、所与の送信帯域幅およびNssに関するしきい値符号化のテーブルを供給してもよい。
本開示の態様によれば、第1のデバイスは性能通知においていくつかのビット(たとえば、3ビット)を送信することによってコンスタレーションレベルしきい値の指示を与えてもよい。このビットを取得する第2のデバイスは、コンスタレーションレベルのテーブルを参照し、第1のデバイスによって指示されたコンスタレーションレベルしきい値を決定してもよい。コンスタレーションおよび高効率(HE)機能フィールドにおけるしきい値符号化の例示的なテーブルを以下に示す。
Figure 0006672329
本開示の態様によれば、デバイスは、第1のパケットエクステンションモード(たとえば、8μsecモード)に関してパケットエクステンションが要求されるかどうかを決定する際に使用できる第1のコンスタレーションしきい値と、第2のパケットエクステンションモード(たとえば、16μsecモード)に関してパケットエクステンションが要求されるかどうかを決定する際に使用できる第2のコンスタレーションしきい値とを含む、送信帯域幅とNssの所与の組合せに関する2つのコンスタレーションレベルしきい値を供給してもよい。
本開示の態様によれば、所与の送信帯域幅およびNssに関するコンスタレーションしきい値の指示を第2のデバイスから受信した第1のデバイスは、指示されたコンスタレーションしきい値を(たとえば、テーブルを調べることによって)決定し、所与の送信帯域幅における所与のNssを含む第1のデバイスへの送信時に使用すべき符号化コンスタレーションが、指示されたコンスタレーションしきい値を超えているかどうかを決定し、使用すべき符号化コンスタレーションが指示されたコンスタレーションしきい値を超えている場合、パケットエクステンションを使用するフレームを第2のデバイスに送信してもよい。
本開示の態様によれば、変調およびコーディング方式(MCS)しきい値以下のMCS値を使用して送信されるフレームにはフレームエクステンションは使用されない。低いMCS値によって送信されるフレームに必要とされる処理量は、高いMCS値を使用するフレームよりも少ない。MCSしきい値よりも低いMCS値によって送信されたフレームを受信したレシーバは、そのフレームをSIFS内で処理することができる場合がある。本開示の態様によれば、デバイス(たとえば、APまたはSTA)は、送信帯域幅またはフレームにおいて送信すべき空間ストリームの数の少なくとも一方に基づいてMCSしきい値を決定してもよい。
本開示の態様によれば、デバイス(たとえば、APまたはSTA)は、別の装置の受信性能に基づいてMCSしきい値を決定してもよい。装置は、送信帯域幅と空間ストリームの数との異なる組合せに関するそれぞれに異なるMCSしきい値を示すテーブルを(たとえば、デバイスに送信することによって)供給してもよい。たとえば、STAは、80MHz帯域幅を使用してフレーム(たとえば、PPDU)を送信するAPに以下のテーブルを送信してもよい。
Figure 0006672329
この例では、上記のテーブルを受信したAPは、データフレームを2つの空間ストリーム(Nss=2)においてSTAに送信する際にMCS5を使用することを決定してもよい。この例では、データフレームを送信するのに使用されるMCS5が、テーブルから決定されるMCS3のMCSしきい値よりも高いので、APは、STAへのデータフレームにフレームエクステンションを含めることを決定する。
本開示の態様によれば、デバイス(たとえば、APまたはSTA)は、フレームの最後のシンボルにおける小数部分の有効ビットに基づいてフレームに含めるべきフレームエクステンションのサイズを決定してもよい。Wi-Fi通信では、送信の各シンボルが、フレームを送信するために選択された変調およびコーディング方式(MCS)に応じて情報のいくつかのビットを伝達する。フレームにおいて送信すべき情報ビット(たとえば、有効ビット)の数が、選択されたMCSを使用して送信されるシンボルによって伝達されるデータのビット数の整数倍数ではない場合、フレームにおいて送信されるビットの数を、選択されたMCSを使用して送信されるシンボルによって伝達されるデータのビット数の整数倍数と等しくするように有効ビットにパディングビットが付加される。すなわち、フレームの最後のシンボルがフレームの他のシンボルと同じ数のデータビットを有するように有効ビットにパディングビットが付加される。そうすることによって、フレームは送信すべき整数個数のシンボルを含んでもよい。本開示の態様によれば、フレームエクステンションの長さは、フレームの最後のシンボルにおける小数部分の有効ビットに基づいて決定される。これによって、フレームの最後のシンボルにおける有効ビットを復号するための追加の時間が、フレームの最後のシンボルにおける他の(たとえば、パディング)ビットを復号するための追加の時間を与えることなく、フレームのレシーバに与えられる場合がある。
本開示の態様によれば、フレームの最後のシンボルにおける小数部分αの有効ビットは、以下の数式によって算出される場合がある。
α=Ncbps_u/Ncbps
上式において、Ncbps_uは最後のシンボルにおけるコーディングされた有効ビットの数である。
Ncbpsは、フレームにおいて送信されるシンボルにおけるコーディングされたビットの総数である。
本開示の態様によれば、端数αは、値のセットのうちの1つの値に(たとえば、次の値に切り上げることによって)量子化されてもよい。本開示の態様に従って、量子化された値とフレームエクステンション長の1対1マッピングが決定されてもよい。フレームエクステンションを含むフレームを送信するデバイスは、αの量子化された値に基づいてフレームエクステンションの長さを決定してもよい。デバイスは、フレームエクステンションの長さの指示を(たとえば、ビットをフレームにおける値に設定することによって)与えてもよい。一例では、デバイスは、フレームの信号フィールド(たとえば、HE-SIGBフィールド)においてフレームエクステンションの長さの指示を送信してもよい。フレームを受信した装置は、供給された指示に基づいてフレームエクステンションの長さを決定してもよい。
本開示の例示的な実施形態では、αの量子化された値とフレームエクステンション長およびフレームエクステンション長を示すビット(たとえば、フレームエクステンションを含むフレームにおいて送信されるビット)との1対1マッピングが以下のテーブルに示される。
Figure 0006672329
本開示のいくつかの態様によれば、αの値は、量子化されなくてもよく、その代わり算出されたままの値として使用されてもよい。これらの態様によれば、フレームエクステンション長およびαの様々な値に使用すべきフレームエクステンション長を示すビットを決定するためにテーブルが使用されてもよい。例示的なテーブルを以下に示す。
Figure 0006672329
本開示の態様によれば、別の装置(たとえば、STA)からのフレームを受信したデバイス(たとえば、AP)は、送信帯域幅、送信データレート、およびフレームのαに基づいてフレームエクステンションの長さを決定してもよい。デバイスは、フレームエクステンション長を(たとえば、フレームの信号フィールドにおけるビットを設定することによって)示すフレームを装置に送信してもよい。たとえば、APは、STAがAPにアップリンクフレームを送信するのを可能にする送信リソースをSTAに割り振ることを決定してもよい。この例では、APは、STAが送信する必要のあるデータの量はどのくらいかを示す割振りを求める要求と、STAの帯域幅および送信データレート性能を示す性能通知とをSTAからすでに受信している場合がある。さらにこの例では、APは、STAがAPへの送信において使用すべき帯域幅および送信データレート、STAによる送信に関するαの値、フレームエクステンション長を決定し、フレームエクステンション長の指示を含むフレームをSTAに送信し、STAが指示された長さのフレームエクステンションを使用してAPにフレーム(たとえば、PPDU)を送信するようにSTAをトリガしてもよい。
本開示の態様によれば、マルチユーザ多入力多出力(MU-MIMO)フレームを他の複数の装置(たとえば、STA)に送信するデバイス(たとえば、AP)は、複数の装置の各々に関するフレームエクステンションの長さを決定し、次いで、他の装置の各々について決定されたフレームエクステンション長の最大値に等しい長さのフレームエクステンションを含むフレームを送信してもよい。たとえば、APはMU-MIMOフレームを2つのSTAに送信することを決定してもよい。この例では、APは、第1のSTAはMU-MIMOフレームを受信して処理するのに4μsecのフレームエクステンションを必要とする場合があると決定し、第2のSTAはMU-MIMOフレームを受信して処理するのに12μsecのフレームエクステンションを必要とする場合があると決定する。さらにこの例では、APは、MU-MIMOフレームが12μsec(たとえば、4と12の最大値)のフレームエクステンションを使用することを示すように設定されたビットを有し、かつ12μsecの長さのフレームエクステンションを有するMU-MIMOフレームを送信してもよい。
本開示の態様によれば、他の複数の装置(たとえば、STA)からのMU-MIMOフレームを受信したデバイス(たとえば、AP)は、複数の装置の各々についてフレームエクステンションの長さを決定してもよい。デバイスは、他の装置の各々について決定されたフレームエクステンション長の最大長に等しいフレームエクステンション長を示すフレームを(たとえば、フレームの信号フィールドにおけるビットを設定することによって)送信してもよい。たとえば、APは、2つのSTAがある期間中にAPにMU-MIMOフレームを送信するようにこれらのSTAにアクセスを許可することを決定してもよい。この例では、APは、第1のSTAからMU-MIMOフレームを受信して処理するのに4μsecのフレームエクステンションを必要とする場合があると決定し、第2のSTAからMU-MIMOフレームを受信して処理するのに8μsecのフレームエクステンションを必要とする場合があると決定してもよい。さらにこの例では、APは、各STAが8μsec(たとえば、4と8の最大値)のフレームエクステンションを使用してMU-MIMOフレームを送信すべきであることを示すように設定されたビットを含むフレームをSTAに送信してもよい。
本開示の態様によれば、デバイス(たとえば、APまたはSTA)は、フレームの所期のレシーバの必要な処理時間延長Tproc_extおよびフレームの最後のシンボルの間レシーバに利用可能な時間の量Tpadに基づいてフレームに含めるべきフレームエクステンションのサイズを決定してもよい。Tproc_extは、フレームの最後のシンボルにおけるコーディングされたビットの最大数に対する有効ビットの比βに基づいて算出されてもよい。βは、すでに定義されたα、およびフレームの最後のシンボルにおけるコーディングされたビットの最大数に対するコーディングされたビットの比に基づいて算出されてもよい。これによって、フレームの最後のシンボルにおける有効ビットを復号するための追加の時間が、フレームの最後のシンボルにおける他の(たとえば、パディング)ビットを復号するための追加の時間を与えることなく、フレームのレシーバに与えられる場合がある。
本開示の態様によれば、フレームの最後のシンボルにおける小数部分βの有効ビットは、以下の数式によって算出される場合がある。
β=Ncbps_u/Nmax_cbps
上式において、Ncbps_uは最後のシンボルにおけるコーディングされた有効ビットの数である。
Nmax_cbpsは、受信側デバイスによってサポートされる最大MCS値および最大帯域幅を仮定した場合にフレームにおいて送信されるシンボルにおけるコーディングされたビットの最大数である。
代替として、本開示の態様によれば、フレームの最後のシンボルにおける小数部分βのコーディングされたビットは、以下の数式によって算出される場合がある。
β=α・Ncbps/Nmax_cbps
αは、フレーム(たとえば、PPDU)の最後のシンボルにおける小数部分の有効ビットである。
Ncbpsは、現在のフレームにおけるシンボル当たりのコーディングされたビットの総数である、
Nmax_cbpsは、受信側デバイスによってサポートされる最大MCS値および最大帯域幅を仮定した場合にフレームにおいて送信されるシンボルにおけるコーディングされたビットの最大数である。
フレームのレシーバに関する必要な処理時間延長Tproc_extは、以下の数式を使用することによって算出されてもよい。
Tproc_ext=ceiling(3.2・β)・4μsec(xのシーリング演算、すなわちceiling(x)はx以上の最小整数である)。
最後のシンボルTpadの間レシーバに利用可能な時間の量は、以下の数式を使用することによって算出されてもよい。
Tpad=12.8・(1-α)μsec
前述のように、Tproc_extおよびTpadは、以下の数式を使用することによってフレームに含めるべきフレームエクステンションのサイズを算出する際に使用されてもよい。
FE=Tproc_ext-Tpad
この式において、FEはフレームエクステンションのサイズである。
本開示の態様によれば、デバイスは、短いシンボルセグメントパディング境界に相当するインジケータ値a-factorを決定する際にβを使用してもよい。このインジケータ値は、以下の数式を使用して算出されてもよい。
a-factor=ceiling(3.2・β)
本開示の態様によれば、デバイスは、送信情報におけるフィールドのビットを設定することによってデバイスによる送信のa-factorをシグナリングしてもよい。このフィールドは、たとえば、送信情報の高効率信号A(HE-SIG-A)フィールドに含められてもよい。a-factorに関する例示的な符号化を以下のテーブルに提示する。
Figure 0006672329
本開示の態様によれば、第2のデバイスにフレームを送信する第1のデバイスは、前述のように、フレームを送信する際に使用すべき符号化コンスタレーションが、送信帯域幅および空間ストリームの数に関するコンスタレーションしきい値を超えるかどうかを決定することによって、第2のデバイスにフレームを送信する際に使用すべきフレームエクステンションの長さを決定してもよい。符号化コンスタレーションがコンスタレーションしきい値を超えている場合、第1のデバイスは、第2のデバイスのパケットエクステンションモードおよび送信のa-factorに基づいてフレームに関するフレームエクステンション長をルックアップしてもよい。a-factorおよび対応するパケットエクステンション長の例示的なテーブルを以下に示す。
Figure 0006672329
図4は、本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作400を示す。動作400は、装置、たとえば、AP(たとえば、図1および図2に示すAP110)が、上述のようにフレームエクステンションを含むフレームを送信することによって実行されてもよい。
動作400は、402において、装置が1つまたは複数のワイヤレスノードにデータを送信するためのフレームを生成することによって開始されてもよい。404において、装置は、フレームにおけるデータシンボルの後にフレームエクステンションを含めるべきかどうかを決定する。406において、装置は、決定が、フレームエクステンションを含めるべきであるというものである場合に、フレームエクステンションの長さの指示を与える。406において、装置は、決定が、フレームエクステンションを含めるべきであるというものである場合に、フレームエクステンションの長さの指示を与える。408では、装置は、フレームを送信のために出力する。
図5は、本開示の態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作500を示す。動作500は、装置、たとえば局(たとえば、それぞれ図1および図2に示すUT120aおよびUT120m)によって実行されてもよく、動作400と相補的な(STA側)動作と見なされてもよい。
動作500は、502において、装置がフレームにおけるデータシンボルの後にフレームエクステンションを有するデータフレームを取得することによって開始されてもよい。504において、装置がフレームエクステンションの長さの指示を取得することによって動作が継続する。506において、装置は指示された長さに基づいてフレームエクステンションの前のデータフレームの1つまたは複数の部分を処理する。
図4および図5に関連して開示された動作は、たとえばIEEE802.11ax規格に従ってワイヤレスネットワークにおいて動作するAPおよびSTAによって実行されてもよい。本開示の態様によれば、APは、データを送信するためのフレームを生成し、フレームの送信帯域幅および送信データレートに基づくフレームエクステンションを含むフレームを送信することを決定し、(たとえば、フレームのヘッダのフィールド内のビットを設定することによって)フレームエクステンションの長さをSTAに指示し、次いでフレームを送信してもよい。STAは、フレームを受信し、(たとえば、フレームのヘッダのフィールドを読み取ることによって)フレームエクステンション長の指示を取得し、指示された長さに基づいてフレームエクステンションの前のフレームの部分を処理してもよい。STAは、フレームエクステンションを送信する際にAPによって使用される時間を、フレームエクステンションの前のフレームの部分を処理するために利用してもよい。
図6は、本開示の態様による、AP110とSTA120aとの間の通信の例示的なタイムライン600を示す。この例示的なタイムラインでは、APが動作400を実行する場合があり、一方、STAが動作500を実行する場合がある。時間602の間、AP(たとえば、コントローラ230、TXデータプロセッサ210、TX空間プロセッサ220のうちの1つまたは複数のプロセッサ)は、STAにデータを送信するためのフレームを生成し、フレームの最後のデータシンボルの後にフレームエクステンションを含めるべきかどうかを決定し、フレームエクステンションの長さの指示を与えてもよい。APは、604においてフレームを送信のために出力することを開始してもよい。このフレームは、一連のデータシンボル610、612、620を含んでもよい。APは、フレームエクステンションの長さの指示をデータシンボル610に含めてもあるいは別のデータシンボルに含めてもよい。上記においてより詳細に説明したように、最後のデータシンボルは、有効データ622とパディング624とを含んでもよい。628において、APは、指示された長さのフレームエクステンションを送信してもよい。630において、APはフレームの送信を終了し、SIFSが生じる。時間604において、STAは、フレームのデータシンボルの受信および処理を開始する。STAは、APによって含められた指示からフレームエクステンションの長さを決定してもよい。STAは、期間640にわたるフレーム内のデータを取得するようにフレームを処理してもよい。650において、SIFSの終了後、STAは、たとえば、フレームの肯定応答(ACK)の送信を開始してもよい。
図7は、本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作700を示す。動作700は、装置、たとえばSTAが、上述のようにフレームエクステンションを含むフレームを送信することによって実行されてもよい。
動作700は、702において、装置がフレームを取得することによって開始してもよい。704において、装置は、フレームを取得した後に送信すべきデータフレームにおけるデータシンボルの後に含めるべきフレームエクステンションの長さの指示を取得する。706において、装置は、指示された長さのフレームエクステンションを含むデータフレームを生成する。708において、装置は、データフレームを送信のために出力する。
図8は、本開示の態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作800を示す。動作800は、装置、たとえばAPによって実行されてもよく、動作700と相補的な(AP側)動作と見なされてもよい。
動作800は、802において、装置が、1つまたは複数のワイヤレスノードの各々からのデータフレームの送信をトリガするためのフレームを生成することによって開始されてもよい。804において、装置が、装置によって受信されると予想される各データフレームにおける最後のデータシンボルの後に含めるべきフレームエクステンションの長さを決定することによって、動作が継続する。806において、装置は、フレームエクステンションの長さの指示を与える。808において、装置は、フレームを送信のために出力する。
図7および図8に関連して開示された動作は、たとえばIEEE802.11ax規格に従ってワイヤレスネットワークにおいて動作する1つまたは複数のSTAおよびAPによって実行されてもよい。本開示の態様によれば、APは、STAがデータフレームを送信するようにトリガするためのフレームを生成し、データフレームの各々の送信帯域幅および送信データレートに基づいて各データフレームに含めるべきフレームエクステンションの長さを決定し、1つまたは複数のSTAに(たとえば、フレームのフィールド内のビットを設定することによって)フレームエクステンションの長さを指示し、次いで1つまたは複数のSTAにフレームを送信してもよい。1つまたは複数のSTAの各々は、フレームを受信し、(たとえば、フレームのフィールドを読み取ることによって)フレームエクステンション長の指示を取得し、指示された長さのフレームエクステンションを含むデータフレームを生成し、データフレームを送信してもよい。フレームを受信したAPおよび他のデバイスは、フレームエクステンションを送信する際に各STAによって使用される時間を利用して、フレームエクステンションの前のデータフレームの部分を処理してもよい。
図9は、上述のようにフレームエクステンション(FE)を有するデータフレームの例示的なタイムライン900を示す。上述のように、フレームエクステンションが、フレームの終了点において最後のデータシンボルの後に付加され、SIFSが開始する前にフレームを拡張してもよい。タイムライン902は、低データレート送信に使用される場合があるフレームエクステンションなしで送信されたデータフレームの例示的なタイムラインを示す。タイムライン904、906、908、および910は、それぞれ4マイクロ秒、8マイクロ秒、12マイクロ秒、および16マイクロ秒のフレームエクステンションを含むデータフレームを有するタイムラインを示す。上述のように、選択されたフレームエクステンションの長さは、フレームの最後のシンボルにおける小数部分の有効ビットに基づき得る。
上述の方法の様々な動作は、対応する機能を実行することができる任意の適切な手段によって実行されてもよい。この手段は、限定はしないが、回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、またはプロセッサを含む、様々なハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素および/またはモジュールを含んでもよい。一般に、図に示される動作がある場合、それらの動作は、同様の番号を付された対応する同等のミーンズプラスファンクション構成要素を有してもよい。たとえば、図4、図5、図7、および図8に示す動作400、500、700、および800は、図4A、図5A、図7A、および図8Aに示す手段400A、500A、700A、および800Aにそれぞれ対応する。
たとえば、送信するための手段または供給するための手段は、図2に示すアクセスポイント110のトランスミッタ(たとえば、トランスミッタユニット222)および/またはアンテナ224、あるいは図3に示すトランスミッタ310および/またはアンテナ316を含む場合がある。受信するための手段または取得するための手段は、図2に示すアクセスポイント110のレシーバ(たとえば、レシーバユニット222)および/またはアンテナ224、あるいは図3に示すレシーバ312および/またはアンテナ316を含む場合がある。生成するための手段、決定するための手段、供給するための手段、出力するための手段、フレームを取得するための手段、指示を取得するための手段、フレームの一部を処理するための手段、取得するための手段、選択するための手段は、図2に示すアクセスポイント110のRXデータプロセッサ242、TXデータプロセッサ210、および/またはコントローラ230、あるいは図3に描かれたプロセッサ304および/またはDSP320などの1つまたは複数のプロセッサを含む場合がある処理システムを含んでもよい。出力するための手段は、1つまたは複数のプロセッサとトランスミッタとの間の1つまたは複数のインターフェース(たとえば、インターフェース248、インターフェース292)を備えてもよい。
いくつかの態様によれば、そのような手段は、迅速な関連付けを実行するための上述の様々なアルゴリズムを実装する(たとえば、ハードウェアに実装するかあるいはソフトウェア命令を実行することによって実装する)ことによって、対応する機能を実行するように構成された処理システムによって実装されてもよい。たとえば、ウェイクアップ周期を識別するための手段は、(たとえば、IEを介して)構成に基づいてウェイクアップ周期を識別するアルゴリズムを実行する処理システムによって実装されてもよく、ウェイクアップ周期の間無線機能を有効化するかどうかを決定するための手段は、ウェイクアップ周期およびデータの存在が示されているかどうかを入力として得るアルゴリズムを実行する(同じまたは異なる)処理システムによって実装されてもよく、一方、無線機能を有効化するための手段は、決定するための手段からの判定を入力として得て、それに応じて無線機能を有効化/無効化するための信号を生成するアルゴリズムを実行する(同じまたは異なる)処理システムによって実装されてもよい。
本明細書で使用される「決定すること」という用語は多種多様な行為を包含する。たとえば、「決定すること」は、算出すること、計算すること、処理すること、導出すること、調査すること、ルックアップすること(たとえば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造においてルックアップすること)、確認することなどを含む場合がある。また、「決定すること」は、受信すること(たとえば、情報を受信すること)、アクセスすること(たとえば、メモリ中のデータにアクセスすること)などを含む場合がある。また、「決定すること」は、解決すること、選択すること、選定すること、確立することなどを含む場合がある。
本明細書で使用するレシーバという用語は、(たとえば、RFフロントエンドの)RFレシーバ、または(たとえば、バスを介して)RFフロントエンドによって処理される構造を受信するための(たとえば、プロセッサの)インターフェースを指す場合がある。同様に、トランスミッタという用語は、RFフロントエンドのRFトランスミッタ、または(たとえば、バスを介して)送信のためにRFフロントエンドに構造を出力するための(たとえば、プロセッサの)インターフェースを指す場合がある。
本明細書で使用される、項目の列挙「のうちの少なくとも1つ」に言及する句は、単一のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、a-b、a-c、b-c、およびa-b-c、ならびに複数の同じ要素による任意の組合せ(たとえば、a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c、およびc-c-c、または、a、b、およびcの任意の他の順序)をカバーすることが意図される。
本開示に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス(PLD)、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、または、本明細書に記載の機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行されてよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ(たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)として実装されてもよい。
本開示に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアにおいて具現化されても、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて具現化されても、またはその2つの組合せにおいて具現化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、当技術分野で知られている任意の形式の記憶媒体内に存在してもよい。使用できる記憶媒体のいくつかの例は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROMなどを含む。ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または多数の命令を含むことができ、いくつかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラム間で、および複数の記憶媒体にわたって分散させることもできる。記憶媒体は、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み取ることができ、その記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合されてもよい。代替形態では、記憶媒体はプロセッサと一体化する場合がある。
本明細書で開示した方法は、説明した方法を実現するための1つまたは複数のステップまたはアクションを含む。方法ステップおよび/または方法アクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに入れ替えてもよい。言い換えれば、ステップまたはアクションの特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび/またはアクションの順序および/または使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく変更されてもよい。
説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの任意の組合せに実装されてもよい。ハードウェアとして実装される場合、例示的なハードウェア構成は、ワイヤレスノード内の処理システムを含んでもよい。処理システムは、バスアーキテクチャを用いて実装されてもよい。バスは、処理システムの特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含んでもよい。バスは、プロセッサ、機械可読媒体、およびバスインターフェースを含む様々な回路を互いにリンクしてもよい。バスインターフェースは、バスを介して、とりわけ、処理システムにネットワークアダプタを接続するために使用されてもよい。ネットワークアダプタは、PHY層の信号処理機能を実装するために使用されてもよい。ユーザ端末120(図1参照)の場合において、ユーザインターフェース(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、マウス、ジョイスティック、など)も、バスに接続されてもよい。バスは、タイミング源、周辺装置、電圧調整器、電力管理回路などの、様々な他の回路をリンクさせる場合もある。これらの回路は当該技術分野において周知であり、したがって、これらの回路についてこれ以上説明することはない。
プロセッサは、機械可読媒体に記憶されたソフトウェアの実行を含む、バスおよび一般的な処理を管理する役割を担う場合がある。プロセッサは、1つまたは複数の汎用および/または専用プロセッサを用いて実装されてもよい。例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、DSPプロセッサ、およびソフトウェアを実行することができる他の回路がある。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはその他の名称で呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、データ、またはそれらの任意の組合せを意味するように広く解釈されるものとする。機械可読媒体には、例として、RAM(ランダムアクセスメモリ)、フラッシュメモリ、ROM(読取り専用メモリ)、PROM(プログラマブル読取り専用メモリ)、EPROM(消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、EEPROM(電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ)、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、もしくは任意の他の適切な記憶媒体、またはそれらの任意の組合せを含めてもよい。機械可読媒体は、コンピュータプログラム製品に組み入れられる場合がある。コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を含む場合がある。
ハードウェア実装形態では、機械可読媒体は、プロセッサとは別個の処理システムの一部であってもよい。しかしながら、当業者が容易に理解するように、機械可読媒体またはその任意の部分は、処理システムの外部に存在してもよい。例として、機械可読媒体は、そのすべてがバスインターフェースを介してプロセッサによってアクセスされる場合がある、伝送線路、データによって変調された搬送波、および/またはワイヤレスノードとは別個のコンピュータ製品を含んでもよい。代替的または追加的に、機械可読媒体またはその任意の部分は、キャッシュおよび/または汎用レジスタファイルなどと同様にプロセッサに統合されてよい。
処理システムは、すべてが外部バスアーキテクチャを介して他のサポート回路と互いにリンクされる、プロセッサ機能を実現する1つまたは複数のマイクロプロセッサと、機械可読媒体の少なくとも一部分を構成する外部メモリとを有する汎用処理システムとして構成されてもよい。代替的に、処理システムは、プロセッサを有するASIC(特定用途向け集積回路)と、バスインターフェースと、ユーザインターフェース(アクセス端末の場合)と、サポート回路と、単一のチップに統合された機械可読媒体の少なくとも一部分とを用いて、あるいは1つまたは複数のFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、PLD(プログラマブル論理デバイス)、コントローラ、ステートマシン、ゲート論理、個別ハードウェア構成要素、もしくは任意の他の適切な回路、または本開示全体にわたって説明した様々な機能を実行することができる回路の任意の組合せを用いて実装されてもよい。当業者には、特定の用途とシステム全体に課せられた全体的な設計制約とに応じて処理システムに関する説明した機能を最適に実装する方法が認識されよう。
機械可読媒体は、いくつかのソフトウェアモジュールを含んでもよい。ソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行されたときに、処理システムに様々な機能を実行させる命令を含む。ソフトウェアモジュールは、送信モジュールおよび受信モジュールを含んでもよい。各ソフトウェアモジュールは、単一の記憶デバイス内に存在しても、または複数の記憶デバイスに分散されてもよい。例として、トリガイベントが発生したときに、ソフトウェアモジュールは、ハードドライブからRAMにロードされてもよい。ソフトウェアモジュールの実行中、プロセッサは、アクセス速度を高めるために、命令のうちのいくつかをキャッシュにロードしてもよい。次いで、1つまたは複数のキャッシュラインが、プロセッサによって実行できるように汎用レジスタファイルにロードされてもよい。以下でソフトウェアモジュールの機能に言及する場合、そのような機能は、そのソフトウェアモジュールからの命令を実行するときにプロセッサによって実装されることが理解されよう。
機能は、ソフトウェアに実装される場合、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、コンピュータプログラムの1つの場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによりアクセス可能な任意の利用可能な媒体であってもよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスクス記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセスすることができる、任意の他の媒体を含むことができる。また、任意の接続も厳密にはコンピュータ可読媒体と呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線(IR)、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク（登録商標）(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピーディスク(disk)、およびブルーレイ(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生し、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。したがって、いくつかの態様では、コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、有形媒体)を含んでもよい。さらに、他の態様では、コンピュータ可読媒体は、一時的なコンピュータ可読媒体(たとえば、信号)を含んでもよい。上記のものの組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
したがって、いくつかの態様は、本明細書で提示された動作を実施するためのコンピュータプログラム製品を含んでもよい。たとえば、そのようなコンピュータプログラム製品は、本明細書において説明した動作を実施するように1つまたは複数のプロセッサによって実行可能である命令がその上に記憶された(ならびに/あるいは符号化された)コンピュータ可読媒体を含んでもよい。いくつかの態様では、コンピュータプログラム製品はパッケージング材料を含んでもよい。
さらに、本明細書で説明された方法および技法を実施するためのモジュールおよび/または他の適切な手段は、適用可能な場合、ユーザ端末および/または基地局によってダウンロードし、ならびに/あるいは他の方法で取得することができることを諒解されたい。たとえば、そのようなデバイスは、本明細書において説明した方法を実施するための手段の転送を可能にするためにサーバに結合することができる。代替的に、本明細書において説明した様々な方法は、ユーザ端末および/または基地局が記憶手段をデバイスに結合するかまたは供給したときに様々な方法を取得することができるように、記憶手段(たとえば、RAM、ROM、コンパクトディスク(CD)またはフロッピーディスクなどの物理的記憶媒体など)を介して実現することができる。その上、本明細書において説明した方法および技法をデバイスに供給するための任意の他の好適な技法を利用することができる。
特許請求の範囲が、上記で例示した厳密な構成および構成要素に限定されないことを理解すべきである。様々な修正、変更、および変形が、特許請求の範囲から逸脱することなく、上記で説明した方法および装置の配置、動作、および詳細において施されてもよい。
100 MIMOシステム
110 アクセスポイント
120 ユーザ端末
130 システムコントローラ
208 データソース
210 TXデータプロセッサ
220 TX空間プロセッサ
222 レシーバユニット、トランスミッタユニット
224 アンテナ
228 チャネル推定器
230 コントローラ
232 メモリ
234 スケジューラ
240 RX空間プロセッサ
242 RXデータプロセッサ
244 データシンク
248 インターフェース
252 アンテナ
254 トランスミッタユニット、レシーバユニット
260 RX空間プロセッサ
270 RXデータプロセッサ
278 チャネル推定器
280 コントローラ
282 メモリ
286 データソース
288 送信データプロセッサ、TXデータプロセッサ
290 TX空間プロセッサ
292 インターフェース
302 ワイヤレスデバイス
304 プロセッサ
306 メモリ
308 ハウジング
310 トランスミッタ
312 レシーバ
314 トランシーバ
316 送信アンテナ
318 信号検出器
320 DSP
322 バスシステム
600 タイムライン
602 時間
604 時間
610 データシンボル
622 有効データ
624 パディング
640 期間

Claims (15)

  1. ワイヤレス通信のための方法であって、
    1つまたは複数のワイヤレスノードにデータを送信するためのフレームを生成するステップと、
    前記フレームにおけるデータシンボルの後にフレームエクステンションを含めるべきかどうかを決定するステップと、
    前記フレームの前記データシンボルにおけるデータの量に基づいて前記フレームエクステンションの長さを決定するステップと、
    前記決定が、前記フレームエクステンションを含めるべきであるというものである場合に、前記フレームエクステンションの前記長さの指示を前記フレーム内に与えるステップと、
    前記フレームを送信のために出力するステップと
    を含み、
    前記フレームエクステンションの前記長さの決定が、前記データシンボルにおけるコーディングされた全ビットに対する前記データシンボルにおけるコーディングされた有効データビットの比にさらに基づく、
    方法。
  2. フレームエクステンションを含めるべきかどうかについての前記決定は、前記フレームを送信するのに使用すべき送信帯域幅または送信データレートの少なくとも一方にさらに基づく、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記指示は1つまたは複数のビットとして与えられ、
    前記1つまたは複数のビットの値の異なる組合せが、前記比の異なる量子化された値に相当し、
    前記比の前記異なる量子化された値が、異なるフレームエクステンション長に相当する、
    請求項1に記載の方法。
  4. 前記指示は、前記フレームの信号フィールドにおける1つまたは複数のビットを介して与えられる、
    請求項1に記載の方法。
  5. 前記決定は、送信帯域幅がしきい値以上である場合に前記フレームエクステンションを含めるべきであるというものである、
    請求項1に記載の方法。
  6. 前記フレームエクステンションの前記長さを決定するステップが、前記フレームを受信することが予想される前記1つまたは複数のワイヤレスノードの受信性能にさらに基づく、
    請求項1に記載の方法。
  7. 前記1つまたは複数のワイヤレスノードの前記受信性能を示すシグナリングを取得するステップをさらに含む、
    請求項6に記載の方法。
  8. ワイヤレス通信のための装置であって、
    1つまたは複数のワイヤレスノードにデータを送信するためのフレームを生成するための手段と、
    前記フレームにおけるデータシンボルの後にフレームエクステンションを含めるべきかどうかを決定するための手段と、
    前記フレームの前記データシンボルにおけるデータの量に基づいて前記フレームエクステンションの長さを決定するための手段と、
    前記決定が、前記フレームエクステンションを含めるべきであるというものである場合に、前記フレームエクステンションの前記長さの指示を前記フレーム内に与えるための手段と、
    前記フレームを送信のために出力するための手段と
    を備え、
    前記フレームエクステンションの前記長さを決定するための手段が、前記データシンボルにおけるコーディングされた全ビットに対する前記データシンボルにおけるコーディングされた有効データビットの比にさらに基づく、
    装置。
  9. フレームエクステンションを含めるべきかどうかについての前記決定は、前記フレームを送信するのに使用すべき送信帯域幅または送信データレートの少なくとも一方にさらに基づく、
    請求項8に記載の装置。
  10. 前記指示は1つまたは複数のビットとして与えられ、
    前記1つまたは複数のビットの値の異なる組合せが、前記比の異なる量子化された値に相当し、
    前記比の前記異なる量子化された値が、異なるフレームエクステンション長に相当する、
    請求項8に記載の装置。
  11. 前記指示は、前記フレームの信号フィールドにおける1つまたは複数のビットを介して与えられる、
    請求項9に記載の装置。
  12. 前記決定は、前記送信帯域幅がしきい値以上である場合に前記フレームエクステンションを含めるべきであるというものである、
    請求項9に記載の装置。
  13. 前記フレームエクステンションの前記長さを決定するための手段が、前記フレームを受信することが予想される前記1つまたは複数のワイヤレスノードの受信性能にさらに基づく、
    請求項9に記載の装置。
  14. 前記1つまたは複数のワイヤレスノードの前記受信性能を示すシグナリングを取得するための手段をさらに備える、
    請求項13に記載の装置。
  15. 請求項1から7のいずれか一項に記載の方法の全ステップを実行するためにコンピュータが実行可能であるプログラム命令を備える、
    コンピュータプログラム。
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