JP6838177B2 - 無線lanシステムにおける信号送受信方法及びこのための装置 - Google Patents

無線lanシステムにおける信号送受信方法及びこのための装置 Download PDF

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Description

本明細書は、無線LANシステムにおいて信号を送受信する技法に関し、より詳細には、MIMO及びチャネルアグリゲーション環境で送信電力を調整してフレームを送信する方法及び装置に関する。
無線LAN技術に対する標準は、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11標準として開発されている。IEEE802.11a及びbは、2.4GHzまたは5GHzで非免許帯域(unlicensed band)を利用し、IEEE802.11bは、11Mbpsの送信速度を提供し、IEEE802.11aは、54Mbpsの送信速度を提供する。IEEE802.11gは、2.4GHzで直交周波数分割多重化(Orthogonal frequency−division multiplexing、OFDM)を適用して、54Mbpsの送信速度を提供する。IEEE802.11nは、多重入出力OFDM(multiple input multiple output−OFDM、MIMO−OFDM)を適用して、4個の空間的なストリーム(spatial stream)に対して300Mbpsの送信速度を提供する。IEEE802.11nでは、チャネル帯域幅(channel bandwidth)を40MHzまで支援し、この場合には、600Mbpsの送信速度を提供する。
上述した無線LAN標準は、最大160MHz帯域幅を使用し、8個の空間ストリームを支援して、最大1Gbit/sの速度を支援するIEEE802.11ac標準を経て、IEEE802.11ax標準化に対する議論がなされている。
一方、IEEE802.11adでは、60GHz帯域での超高速処理率のための性能向上を規定しており、このようなIEEE802.11adシステムに初めてチャネルボンディング及びMIMO技術を導入するためのIEEE802.11ayに対する議論がなされている。
本明細書は、無線LANシステムにおいてMIMO及びチャネルアグリゲーション環境で送信電力を調整してフレームを送信する方法及び装置を提案する。
本明細書は、MIMO及びチャネルアグリゲーション環境で送信電力を調整してフレームを送信する方法及び装置を提案する。
本実施形態は、802.11ayシステムのMIMO及びチャネルアグリゲーション状況で送信電力を調整するためのフレームを生成する方法を提案する。11adシステムのDMG TPC方法では、MIMO及びチャネルアグリゲーション状況で送信電力を調整できないので、11adに定義されたフレームに情報を追加して効率的なTPCを行う方法を提案する。
まず、用語をまとめると、リンク測定要請フレーム及びリンク測定報告フレームは、802.11ayシステムで定義されたEDMG(Enhanced Directional Multi−Gigabit)フレーム(または、EDMG PPDU)に対応することができる。したがって、後述するリンク測定要請フレーム及びリンク測定報告フレームに含まれたフィールドまたはサブフィールドは、EDMGが適用され得る。
第1のSTA(station)は、TPC(Transmit Power Control)情報を要請するリンク測定要請フレームを第2のSTAに送信する。
前記第1のSTAは、前記第2のSTAから前記リンク測定要請フレームに対する応答として送信されたリンク測定報告フレームを受信する。
前記リンク測定要請フレーム及び前記リンク測定報告フレームは、次のように定義されることができる。
前記リンク測定要請フレームは、TPC構成フィールドを含む。
前記TPC構成フィールドは、第1のサブフィールド及び第2のサブフィールドを含む。
前記第1のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームが、チャネルアグリゲーション(channel aggregation)が行われたチャネルを介して送信されるか否かに関する情報を含む。
前記第2のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームの送信に使用される送信チェーン(Transmit chain)の数に関する情報を含む。
前記リンク測定要請フレームが、前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルを介して送信されれば、前記送信チェーンの数は、偶数である。
前記リンク測定要請フレームは、測定要請フィールドをさらに含むことができる。
前記測定要請フィールドは、第3のサブフィールド及び第4のサブフィールドを含むことができる。
前記第3のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対して使用された送信電力に関する情報を含むことができる。
前記第4のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対する最大送信電力に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、レート適応制御(rate adaptation control)または第1のTPCフィールドを含むことができる。前記レート適応制御または第1のTPCフィールドは、報告される送信チェーンの数に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、第2のTPCフィールドをさらに含むことができる。
前記第2のTPCフィールドは、前記報告される送信チェーンの各々に対するActivityサブフィールドとLink Marginサブフィールドとを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第2のSTAが前記報告される送信チェーンに対して前記第1のSTAに推奨する推奨動作に関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報は、No change preferred、Change MCS、Decrease transmit power、Increase transmit power、Fast session transfer、Power conserve mode、またはPerform SLS(Sector Level Sweep)のうち1つに決定されることができる。
前記Link Marginサブフィールドは、前記第2のSTAが前記第1のSTAに対して測定したリンクマージンに関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報がNo change preferredに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を変更しないことができる。
前記推奨動作に関する情報がDecrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を減少させることができる。
前記推奨動作に関する情報がIncrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を増加させることができる。
前記リンク測定報告フレームは、リンク適応確認要素(Link Adaptation Acknowledgment element)を含むことができる。
前記リンク適応確認要素は、Activityサブフィールドを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第1のSTAが前記推奨動作を受信した以後に、前記送信チェーンの実際動作に関する情報を含むことができる。
前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルは、2.16+2.16GHzまたは4.32+4.32GHzでありうる。
無線LANシステムの構成の一例を示した図である。 無線LANシステムの構成の他の例を示した図である。 本発明の一実施形態に係るチャネルボンディング動作説明のための60GHz帯域でのチャネルを説明するための図である。 無線LANシステムでチャネルボンディングを行う基本的な方法を説明するための図である。 ビーコン間隔の構成を説明するための図である。 既存の無線フレームの物理構成を説明するための図である。 図6の無線フレームのヘッダフィールドの構成を説明するための図である。 図6の無線フレームのヘッダフィールドの構成を説明するための図である。 本発明に適用可能なPPDU構造を示した図である。 本発明に適用可能なPPDU構造を簡単に示した図である。 本発明の一例によって1つのチャネルに対してビームフォーミングを行う動作を示した図である。 本発明に適用可能なビームフォーミングトレーニング過程の一例を示す。 SLS(Sector Level Sweep)ステップの例示を示した図である。 SLS(Sector Level Sweep)ステップの例示を示した図である。 Fast link adaptation手順の一例を図示する。 EDMG Link Measurement requestフレームフォーマットの一例を示す。 TPC Configurationフィールドのフォーマットの一例を示す。 Transmit Power Informationフィールドのフォーマットの一例を示す。 EDMG Measurement Requestフィールドのフォーマットの一例を示す。 EDMG Link Measurement reportフレームのフォーマットの一例を示す。 EDMG Link Measurement reportフレームのフォーマットの他の例を示す。 Measurement Configurationフィールドのフォーマットの一例を示す。 Rate Adaptation Control field/TPC fieldのフォーマットの一例を示す。 EDMG Link Measurementフィールドのフォーマットの一例を示す。 EDMG TPCフィールドのフォーマットの一例を示す。図25は、図24と同様に設定されることができる。 DMG Link Adaptation Acknowledgment elementのフォーマットの一例を示す。 EDMG Activityフィールドのフォーマットの一例を示す。 本実施形態に係る送信装置がMIMO及びチャネルアグリゲーション状況でフレームを送信する手順フローチャートである。 本実施形態に係る受信装置がMIMO及びチャネルアグリゲーション状況でフレームを受信する手順フローチャートである。 本実施形態に係るMIMO及びチャネルアグリゲーション状況でフレームを送信する手順を示す。 上述したような方法を実現するための装置を説明するための図である。 本発明の実施形態を実現するより詳細な無線装置を示す。
以下、本発明に係る望ましい実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面とともに以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明しようとするものであり、本発明が実施され得る唯一の実施形態を表そうとするものでない。
以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的細部事項を含む。しかし、当業者は、本発明がこのような具体的細部事項なしにも実施され得ることを知る。何個かの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、各構造及び装置の核心機能を中心としたブロック図形式で図示される。
本発明が適用される移動通信システムは、様々に存在することができるが、以下では、移動通信システムの一例として無線LANシステムについて具体的に説明する。
1.無線LAN(Wireless LAN、WLAN)システム
1−1.無線LANシステム一般
図1は、無線LANシステムの構成の一例を示した図である。
図1に示されたように、無線LANシステムは、1つ以上の基本サービスセット(Basic Service Set、BSS)を含む。BSSは、成功的に同期化をなして互いに通信できるステーション(Station、STA)の集合である。
STAは、媒体接続制御(Medium Access Control、MAC)と無線媒体に対する物理階層(Physical Layer)インターフェースとを含む論理個体であって、アクセスポイント(access point、AP)と非AP STA(Non−AP Station)とを含む。STAのうち、ユーザが操作する携帯用端末は、Non−AP STAであって、単純にSTAというときは、Non−AP STAを指すこともある。Non−AP STAは、端末(terminal)、無線送受信ユニット(Wireless Transmit/Receive Unit、WTRU)、ユーザ装備(User Equipment、UE)、移動局(Mobile Station、MS)、携帯用端末(Mobile Terminal)、または移動加入者ユニット(Mobile Subscriber Unit)などの他の名称とも呼ばれることができる。
そして、APは、自分に結合されたSTA(Associated Station)に無線媒体を介して分配システム(Distribution System、DS)への接続を提供する個体である。APは、集中制御機、基地局(Base Station、BS)、Node−B、BTS(Base Transceiver System)、PCP/AP(personal basic service set central point/access point)、またはサイト制御機などと呼ばれることもできる。
BSSは、インフラストラクチャ(infrastructure)BSSと独立的な(Independent)BSS(IBSS)とに区分することができる。
図1に示されたBBSは、IBSSである。IBSSは、APを含まないBSSを意味し、APを含まないので、DSへの接続が許容されず、自己完結型ネットワーク(self−contained network)をなす。
図2は、無線LANシステムの構成の他の例を示した図である。
図2に示されたBSSは、インフラストラクチャBSSである。インフラストラクチャBSSは、1つ以上のSTA及びAPを含む。インフラストラクチャBSSで非AP STA間の通信は、APを経由してなされることが原則であるが、非AP STA間に直接リンク(link)が設定された場合には、非AP STA間で直接通信も可能である。
図2に示されたように、複数のインフラストラクチャBSSは、DSを介して相互連結されることができる。DSを介して連結された複数のBSSを拡張サービスセット(Extended Service Set、ESS)という。ESSに含まれるSTAは、互いに通信することができ、同じESS内で非AP STAは、途切れることなく通信しながら1つのBSSから他のBSSに移動することができる。
DSは、複数のAPを連結するメカニズム(mechanism)であって、必ずネットワークである必要はなく、所定の分配サービスを提供できるならば、その形態に対しては何らの制限がない。例えば、DSは、メッシュ(mesh)ネットワークのような無線ネットワークでありうるし、APを互いに連結させる物理的な構造物でありうる。
以上に基づいて無線LANシステムにおけるチャネルボンディング方式について説明する。
1−2.無線LANシステムにおけるチャネルボンディング
図3は、本発明の一実施形態に係るチャネルボンディング動作説明のための60GHz帯域でのチャネルを説明するための図である。
図3に示されたように、60GHz帯域では、4個のチャネルが構成され得るし、一般チャネル帯域幅は、2.16GHzでありうる。60GHzで使用可能なISM帯域(57GHz〜66GHz)は、各国の状況によって異なるように規定されることができる。一般的に、図3に示されたチャネルのうち、チャネル2は、全ての地域で使用可能であって、defaultチャネルとして使用されることができる。オーストラリアを除いたほとんどの地籍でチャネル2及びチャネル3を使用でき、これをチャネルボンディングに活用することができる。ただし、チャネルボンディングに活用されるチャネルは様々でありうるし、本発明は、特定チャネルに限定されない。
図4は、無線LANシステムでチャネルボンディングを行う基本的な方法を説明するための図である。
図4の例は、IEEE802.11nシステムで2個の20MHzチャネルを結合して40MHzチャネルボンディングとして動作することを例に挙げて説明する。IEEE802.11acシステムの場合、40/80/160MHzチャネルボンディングが可能であろう。
図4の例示的な2個のチャネルは、主チャネル(Primary Channel)及び補助チャネル(Secondary Channel)を含み、STAは、前記2個のチャネルのうち、主チャネルに対してCSMA/CA方式でチャネル状態を検討できる。仮に、主チャネルが一定のバックオフ間隔(backoff interval)の間、遊休(idle)してバックオフカウントが0になる時点で、補助チャネルが所定時間(例えば、PIFS)の間、遊休である場合、STAは、主チャネル及び補助チャネルを結合してデータを送信できる。
ただし、図4のように競争基盤でチャネルボンディングを行う場合、上述したように、主チャネルに対するバックオフカウントが満了される時点で補助チャネルが一定時間の間、遊休状態を維持した場合に限ってチャネルボンディングが可能なので、チャネルボンディングの活用が非常に制限的であり、媒体状況に柔軟に対応し難いという側面がある。
これにより、本発明の一側面では、APがSTAにスケジューリング情報を送信し、スケジューリング基盤で接続を行う方案を提案する。一方、本発明の他の一側面では、上述したスケジューリングに基づいて、または上述したスケジューリングと独立的に競争基盤でチャネル接続を行う方案を提案する。合わせて、本発明の他の一側面では、ビームフォーミング(beamforming)に基づいて空間共有(Spatial Sharing)技法を介して通信を行う方法について提案する。
1−3.ビーコン間隔構成
図5は、ビーコン間隔の構成を説明するための図である。
11ad基盤DMG BSSシステムで媒体の時間は、ビーコン間隔に分けられることができる。ビーコン間隔内の下位区間は、接続区間(Access Period)と称されることができる。1つのビーコン間隔内の互いに異なる接続区間は、相違した接続規則を有することができる。このような接続区間に関する情報は、APまたはPCP(Personal basic service set Control Point)によりnon−AP STAまたはnon−PCPに送信されることができる。
図5に示された例のように、1つのビーコン間隔は、1つのBHI(Beacon Header Interval)と1つのDTI(Data Transfer Interval)とを含むことができる。BHIは、図4に示されたように、BTI(Beacon Transmission Interval)、A−BFT(Association Beamforming Training)、及びATI(Announcement Transmission Interval)を含むことができる。
BTIは、1つ以上のDMGビーコンフレームが送信され得る区間を意味する。A−BFTは、先行するBTIの間、DMGビーコンフレームを送信したSTAによるビームフォーミングトレーニングが行われる区間を意味する。ATIは、PCP/APとnon−PCP/non−AP STAとの間の要請−応答基盤の管理接続区間を意味する。
一方、DTI(Data Transfer Interval)は、STA間のフレーム交換がなされる区間であって、図5に示されたように、1つ以上のCBAP(Contention Based Access Period)及び1つ以上のSP(Service Period)が割り当てられ得る。図5では、2個のCBAPと2個のSPが割り当てられる例を図示しているが、これは、例示的なものであって、これに限定される必要はない。
図5は、TDD SP(Service Period)の構造も図示している。TDD SPは、TDDスロット構造要素により具体化された1つ以上の連続的かつ隣接したTDD間隔(TDD interval)で構成される(TDD interval 1、TDD interval 2、...、TDD interval Q)。TDD間隔は、1つ以上のTDDスロットを含む。隣接したTDDスロットは、図5において図示され、TDDスロット構造要素により定義された保護時間(Guard Time、GT)の分だけ時間的に分離されなければならない(図5によれば、GT1、GT2、GT3の分だけ時間的に分離されている)。STA動作が全て同一であれば、同じSTAペアに割り当てられた隣接したTDDスロットの送信及び受信は、隣接したTDDスロット間で続くことができる。
ビームフォーミング動作を介してデータを送信しようとするSTAは、開始者(initiator)と命名し、前記開始者からデータを送信されるSTAは、応答者(responder)と命名する。図5によれば、開始者は、応答者にTX TDDスロット(TDD slot 0、TDD slot 1、...、TDD slot i)でデータ(または、フレーム)を送信し、応答者は、開始者からRX TDDスロット(TDD slot i+1、TDD slot i+2、...、TDD slot M)でデータ(または、フレーム)を受信できる。
以下では、本発明が適用される無線LANシステムにおける物理階層構成について具体的に説明する。
1−4.物理階層構成
本発明の一実施形態に係る無線LANシステムでは、次のような3つの異なる変調モードを提供できることを仮定する。
このような変調モードは、互いに相違した要求条件(例えば、高い処理率または安定性)を満足させるために用いられることができる。システムによってこれらのうち一部モードのみ支援することもできる。図6は、既存の無線フレームの物理構成を説明するための図である。
全てのDMG(Directional Multi−Gigabit)物理階層は、図6に示されたようなフィールドを共通的に含むことと仮定する。ただし、それぞれのモードによって個別的なフィールドの規定方式及び使用される変調/コーディング方式において差を有することができる。
図6に示されたように、無線フレームのプリアンブルは、STF(Short Training Field)及びCE(Channel Estimation)を含むことができる。また、無線フレームは、ヘッダ、及びペイロードとして、データフィールドと選択的にビームフォーミングのためのTRN(Training)フィールドを含むことができる。
図7及び図8は、図6の無線フレームのヘッダフィールドの構成を説明するための図である。
具体的に、図7は、SC(Single Carrier)モードが用いられる場合を図示している。SCモードでヘッダは、スクランブリングの初期値を示す情報、MCS(Modulation and Coding Scheme)、データの長さを示す情報、追加的なPPDU(Physical Protocol Data Unit)の存在可否を示す情報、パケットタイプ、トレーニング長さ、Aggregation可否、ビームトレーニング要請可否、最後のRSSI(Received Signal Strength Indicator)、切断(truncation)可否、HCS(Header Check Sequence)などの情報を含むことができる。また、図7に示されたように、ヘッダは、4ビットの留保ビット(reserved bits)を有しており、以下の説明では、このような留保ビットを活用することもできる。
また、図8は、OFDMモードが適用される場合のヘッダの具体的な構成を図示している。OFDMヘッダは、スクランブリングの初期値を示す情報、MCS、データの長さを示す情報、追加的なPPDUの存在可否を示す情報、パケットタイプ、トレーニング長さ、Aggregation可否、ビームトレーニング要請可否、最後のRSSI、切断可否、HCS(Header Check Sequence)などの情報を含むことができる。また、図8に示されたように、ヘッダは、2ビットの留保ビットを有しており、以下の説明では、図7の場合と同様に、このような留保ビットを活用することもできる。
上述したように、IEEE802.11ayシステムは、既存の11adシステムに初めてチャネルボンディング及びMIMO技術の導入を考慮している。11ayにおいてチャネルボンディング及びMIMOを実現するためには、新しいPPDU構造が必要である。すなわち、既存の11ad PPDU構造では、レガシー端末を支援するとともに、チャネルボンディングとMIMOを実現するには限界がある。
このために、レガシー端末を支援するためのレガシープリアンブル、レガシーヘッダフィールド後に11ay端末のための新しいフィールドを定義することができ、ここで、新しく定義されたフィールドを介してチャネルボンディングとMIMOを支援できる。
図9は、本発明の好ましい一実施形態に係るPPDU構造を示した図である。図9において横軸は、時間領域に、縦軸は、周波数領域に対応することができる。
2個以上のチャネルをボンディングしたとき、各チャネルで使用される周波数帯域(例:1.83GHz)間には、所定大きさの周波数帯域(例:400MHz帯域)が存在しうる。Mixed modeの場合、各チャネルを介してレガシープリアンブル(レガシーSTF、レガシーCE)がduplicateに送信されるが、本発明の一実施形態では、各チャネル間の400MHz帯域を介してレガシープリアンブルとともに、同時に新しいSTFとCEフィールドの送信(gap filling)を考慮できる。
この場合、図9に示されたように、本発明に係るPPDU構造は、ay STF、ay CE、ayヘッダB、ペイロード(payload)をレガシープリアンブル、レガシーヘッダ、及びayヘッダA以後に広帯域に送信する形態を有する。したがって、ヘッダフィールドの次に送信されるayヘッダ、ay Payloadフィールドなどは、ボンディングに使用されるチャネルを介して送信することができる。以下、ayヘッダをレガシーヘッダと区分するために、EDMG(enhanced directional multi−gigabit)ヘッダと命名することができ、当該名称は、混用して使用されることができる。
一例に、11ayには、合計6個または8個のチャネル(各2.16GHz)が存在し得るし、単一STAでは、最大4個のチャネルをボンディングして送信することができる。これにより、ayヘッダとay Payloadとは、2.16GHz、4.32GHz、6.48GHz、8.64GHz帯域幅を介して送信することができる。
または、上述したようなGap−Fillingを行わずに、レガシープリアンブルを繰り返して送信するときのPPDUフォーマットも考慮することができる。
この場合、Gap−Fillingを行わず、図8において点線で示されたGF−STF及びGF−CEフィールドなしにay STF、ay CE、及びay ヘッダBをレガシープリアンブル、レガシーヘッダ、及びayヘッダA以後に広帯域に送信する形態を有する。
図10は、本発明に適用可能なPPDU構造を簡単に示した図である。上述したPPDUフォーマットを簡単にまとめると、図10のように示すことができる
図10に示されたように、11ayシステムに適用可能なPPDUフォーマットは、L−STF、L−CEF、L−Header、EDMG−Header−A、EDMG−STF、EDMG−CEF、EDMG−Header−B、Data、TRNフィールドを含むことができ、前記フィールドは、PPDUの形態(例:SU PPDU、MU PPDU等)によって選択的に含まれることができる。
ここで、L−STF、L−CEF、L−headerフィールドを含む部分は、非EDMG領域(Non−EDMG portion)と命名することができ、残りの部分は、EDMG領域と命名することができる。また、L−STF、L−CEF、L−Header、EDMG−Header−Aフィールドは、pre−EDMG modulated fieldsと命名されることができ、残りの部分は、EDMG modulated fieldsと命名されることができる。
上記のようなPPDUの(レガシー)プリアンブル部分は、パケット検出(packet detection)、AGC(Automatic Gain Control)、周波数オフセット測定(frequency offset estimation)、同期化(synchronization)、変調(SCまたはOFDM)の指示、及びチャネル測定(channel estimation)に使用されることができる。プリアンブルのフォーマットは、OFDMパケット及びSCパケットに対して共通することができる。このとき、前記プリアンブルは、STF(Short Training Field)及び前記STFフィールド以後に位置したCE(Channel Estimation)フィールドで構成されることができる。(The preamble is the part of the PPDU that is used for packet detection、AGC, frequency offset estimation, synchronization, indication of modulation(SC or OFDM) and channel estimation. The format of the preamble is common to both OFDM packets and SC packets. The preamble is composed of two parts: the Short Training field and the Channel Estimation field.)
2.本発明に適用可能なビームフォーミング手順
上述したように、本発明が適用可能な11ayシステムでは、複数のチャネルを同時に用いてデータを送信するチャネルボンディング(channel bonding)、チャネル結合(channel aggregation)、FDMAなどの方法が適用され得る。特に、本発明が適用可能な11ayシステムでは、高周波帯域の信号を活用するところ、信頼性高く信号を送受信するためには、ビームフォーミング動作が適用され得る。
ただし、従来の11adシステムでは、1つのチャネルに対するビームフォーミング方法だけを開示しており、複数のチャネルに対して適用可能なビームフォーミング方法については全く示唆していない。これにより、本発明では、11ayシステムによって複数のチャネルを介してのデータ送信方法(例:チャネルボンディング、チャネル結合、FDMA等)に適用可能なビームフォーミング手順を提案する。
より具体的に、以下では、STAがビームフォーミングを介してのデータ送信を行うために、データ送信に先立って1つのチャネルに対してのみビームフォーミングを行う方法(2.1.節)について詳細に説明する。
2.1.1つのチャネルに対してのみビームフォーミングを実行
図11は、本発明の一例によって1つのチャネルに対してビームフォーミングを行う動作を示した図である。図11において、ビームフォーミング動作を介してデータを送信しようとするSTAは、開始者(initiator)と命名し、前記開始者からデータを送信されるSTAは、応答者(responder)と命名する。また、図11では、合計2個のチャネル(例:CH1、CH2)だけを開示したが、本発明の構成は、3個以上のチャネルを介してのチャネルボンディング、チャネル結合などにも拡張適用されることができる。
図11に示されたように、本発明の一例によるビームフォーミング手順は、SLS(Sector Level Sweep)ステップ(phase)、チャネルボンディング設定ステップ(channel bonding setup phase)、チャネルボンディング送信ステップ(channel bonding transmission phase)で構成されることができる。以下、各ステップ別の特徴について詳細に説明する。
2.1.1.SLSステップ(SLS phase)
本発明が適用可能な11ayシステムで支援する60GHz帯域では、データ、制御情報などをより信頼性高く伝達するために、オムニ(omni)送信方式でない指向的(directional)送信方式が適用され得る。
このための過程として、データを送受信しようとするSTAは、SLS過程を介して開始者及び応答者に対するTXまたはRXベストセクタ(best sector)を互いに分かることができる。
より具体的な説明のために、前記SLSステップに適用可能な構成を図面を参照して詳細に説明する。
図12は、本発明に適用可能なビームフォーミングトレーニング過程の一例を示す。
A−BFT(Association BeamForming Training)割当内に発生するBFトレーニングにおいて、APまたはPCP/APは、開始者であり、非−AP及び非−PCP/AP STAは、応答者となる。SP割当内に発生するBFトレーニングにおいて、前記SPのソース(EDMG)STAは、開始者であり、前記SPの目的地STAは、応答者となる。TXOP(Transmission Opportunity)割当内のBFトレーニングにおいて、TXOPホルダ(holder)は、開始者であり、TXOP応答者は、応答者となる。
前記開始者から前記応答者へのリンク(link)は、開始者リンク(initiator link)と命名し、前記応答者から前記開始者へのリンクは、応答者リンク(responder link)と命名する。
BFトレーニングは、開始者からのSLS(Sector Level Sweep)とともに始める。SLSステップの目的は、制御PHYレートまたは上位MCSで2つのSTA間の通信を可能なようにすることである。特に、SLSステップは、ただBFトレーニングを送信することだけを提供する。
追加的に、開始者または応答者の要請があれば、前記SLSに続き、BRP(Beam Refinement ProtocolまたはBeam Refinement Phase)がつながり得る。
BRPステップ(phase)の目的は、受信トレーニングを可能なようにし、全てのSTAで全ての送信機及び受信機のAWV(Antenna Weight Vector)の繰り返し的な精製(iterative refinement)を可能なようにすることである。仮りに、ビームトレーニングに参加するSTAのうち1つがただ1つの送信アンテナパターンを利用することと選択すれば、受信トレーニングは、SLSステップの一部で行われることができる。
SLSステップについてより具体的に説明すれば、前記SLSステップは、次の4つの要素を含むことができる:開始者リンクをトレーニングするためのISS(Initiator Sector Sweep)、応答者リンクをトレーニングするためのRSS(Responder Sector Sweep)、SSWフィードバック、SSW ACK。
開始者は、ISSのフレーム(等)を送信することによってSLSステップを始める。
応答者は、前記ISSが成功的に完了する前に、RSSのフレーム(等)の送信を始めない。ただし、ISSがBTI内で発生する場合には例外でありうる。
開始者は、RSSステップ(phase)が成功的に完了する前に、SSWフィードバックを始めない。ただし、前記RSSがA−BFT内で発生する場合には例外でありうる。応答者は、前記A−BFT内で開始者のSSW ACKを始めない。
応答者は、開始者のSSWフィードバックの成功的な完了以後に、直ちに前記開始者のSSW ACKを始める。
SLSステップの間、開始者が送信するBFフレームは、(EDMG)ビーコンフレーム、SSWフレーム、及びSSWフィードバックフレームを含むことができる。前記SLSステップの間、応答者が送信するBFフレームは、SSWフレーム及びSSW−ACKフレームを含むことができる。
SLSの間、開始者及び応答者が各々TXSS(Transmit Sector Sweep)を行うようになると、前記SLSステップの最後に前記開始者及び応答者は、それら自分の送信セクタを保有(posess)するようになる。仮りに、ISSまたはRSSが受信セクタスイープ(receive sector sweep)を使用すれば(employ)、応答者または開始者の各々は、それら自分の受信セクタを保有するようになる。
STAは、セクタスイープの間、送信電力を変更しない。
図13及び図14は、SLSステップの例示を示した図である。
図13において、開示者は、多くのセクタを有しており、応答者は、RSSで使用される1つの送信セクタ及び受信セクタを有する。これにより、応答者は、全ての応答者SSWフレームを同一の送信セクタを介して送信し、かつ、開始者は、受信アンテナを変更(switching)する。
図14において開始者は、多くの送信セクタを有しており、応答者は、1つの送信セクタを有する。この場合、開始者のための受信トレーニングは、BRPステップで行われることができる。
このようなSLSは、次のようにまとめることができる。
SLSは、本発明が適用可能な802.11ayシステムでリンク感知(link detection)を行うプロトコルであって、ネットワークノードがビームの方向のみを変更しつつ、同じ情報を含むフレームを連続的に送受信し、成功的に受信されたフレームのうち、受信チャネルリンクの性能を示す指標(例:SNR(Signal to Ratio)、RSSI(Received Signal Strength Indicator)等)が最も良いビーム方向を選択するビーム訓練方式である。
続いて、BRPは、次のようにまとめることができる。
BRPは、SLSまたは他の手段により決定されたビーム方向でデータ送信率を最大化できるビーム方向を細かく調節するプロトコルであって、必要に応じて行われることができる。このようなBRPは、BRPプロトコルのために定義された、ビーム訓練情報と訓練結果を報告する情報を含むBRPフレームを用いてビーム訓練を行う。例えば、BRPは、以前ビーム訓練により決定されたビームを用いてBRPフレームを送受信し、成功的に送受信されたBRPフレームの最後の部分に含まれたビーム訓練シーケンス(beam training sequence)を用いて実質的にビーム訓練を行うビーム訓練方式である。SLSは、ビーム訓練のためにフレーム自体を用いるが、BRPは、ビーム訓練シーケンスのみを用いるという点で相違することができる。
このような、SLSステップは、BHI(Beacon Header Interval)及び/又はDTI(Data Transfer Interval)内に行われることができる。
まず、BHIの間に行われるSLSステップは、11adシステムとの共存のために、11adシステムで定義されたSLSステップと同一でありうる。
続いて、DTIの間に行われるSLSステップは、開始者及び応答者間ビームフォーミングトレーニングが行われていないか、ビームフォーミングリンク(BF link)を失った場合、行われることができる。このとき、前記開始者及び応答者が11ay STAであれば、前記開始者及び応答者は、SLSステップのために、SSWフレームの代わりに、短いSSW(Short SSW)フレームを送信できる。
ここで、前記短いSSW(Short SSW)フレームは、DMG制御PHYまたはDMG制御モードPPDUのデータフィールド内の短いSSWパケット(packet)が含まれたフレームと定義されることができる。このとき、前記短いSSW(Short SSW)パケットの具体的なフォーマットは、前記短いSSWパケットが送信される用途(例:I−TXSS、R−TXSS等)によって異なるように設定されることができる。
上述したSLSステップの特徴は、以後に説明する全てのSLSステップにも適用されることができる。
2.1.2.チャネルボンディング設定ステップ(Channel bonding Setup Phase)
図11に示すように、前記ステップでデータ通信をしようとするSTA(例:開始者、応答者等)は、RTS(setup frame)とDMG CTS(feedback frame)をやり取りしながら、チャネルボンディング、チャネル結合、FDMA送信などのための制御情報を送受信できる。このとき、互いが送受信する情報では、チャネル情報、チャネル帯域幅などのチャネルボンディング、チャネル結合、FDMAなどの複数のチャネルを使用した送信方法のための情報が適用され得る。
本実施形態では、上述したSLSステップを介して1つのチャネル(例:primary channel)に対するビームフォーミングトレーニングを行ったところ、開始者及び応答者は、前記1つのチャネルに対するビームフォーミング結果(例:ベストセクタの方向)が他のチャネルにも同様に適用可能であると仮定することができる。これにより、前記開始者及び応答者は、複数のチャネルを介してRTS、DMG CTSを送信するとき、先にSLSステップを介して決定されたベストセクタ方向を全てのチャネルに対して適用して前記RTS、DMG CTSを送信できる。
2.1.3.チャネルボンディング送信ステップ(Channel bonding transmission Phase)
図11に示されたように、開始者は、送信したRTSに対する応答であるDMG CTSを受信した後、応答者と交渉されたチャネル情報、チャネル帯域幅などの情報を利用して、遊休した(idle)複数個のチャネルを使用して実際データを送信できる。
より具体的に、開始者は、上述したチャネルボンディング設定ステップを介して応答者とRTS、DMG CTSを送受信し、チャネルボンディング(または、チャネル結合)方法を適用する実際チャネルに関する情報を送受信できる。
一例に、図11には図示されていないが、開始者は、合計4個のチャネルを介してRTSを送信したが、応答者から2個のチャネルに対するDMG CTSを受信できる。なぜなら、応答者は、残りの2個のチャネルが現在ビジー(busy)状態または使用不可能な状態と判断したためである。
このような方法を介して、開始者及び応答者は、実質的にデータ送信に活用可能なチャネルに関する情報を取得でき、開始者は、実質的に活用可能なチャネルを介してデータを送信することができる。
このとき、開始者及び応答者は、1つのチャネル(例:CH1、primary channel)に対するビームフォーミングトレーニングを行ったところ、前記1つのチャネルを介して取得したビームフォーミングトレーニング結果(例:ベストセクタ方向)を全てのチャネルに適用してデータ信号を送受信できる。
図11では、開始者がチャネルボンディングを介してデータを送信する動作のみを開示したが、前記開始者は、チャネル結合方法でデータを送信することもできる。
これに対応して、応答者は、前記開始者がデータを送信したチャネルを介してACKフレームを送信できる。このとき、前記ACKフレームは、前記開始者がデータを送信した各チャネルを介して複製(duplicate)されて送信されるか、チャネルボンディングされて送信されることができる。
3.DMG Link adaptation
ここでは、802.11adで提案されたDMG Link adaptationについて説明する。
STAは、Link Measurement Report frameで応答するようにフレームのRAフィールドに表示されたSTAを要請するために、Link Measurement Request frameを送信できる。Link Measurement Request frameがDMGで定義されたPPDU内に送信されるならば、Link Measurement Report frameは、DMG Link Margin elementを含まなければならない。要請STAは、Link Measurement Report frameのRAフィールドに表示されたSTAにフレームを送信するために、SNR及びLink MarginのMCS値を使用できる。
要請STAは、data enabled immediate response contextに含まれたA−MPDU内容とcontrol response contextに含まれたA−MPDU contents MPDUsで定義されたA−MPDUにLink Measurement Request frameを結合できる。
Link Measurement RequestフレームのDialog Tokenフィールドが0でない値と同じであれば、応答するSTAは、要請するSTAから受信した次のフレームで測定を行い、受信されたフレームに該当するLink Measurement Reportフレームを戻さなければならない。
応答するSTAは、data enabled immediate response contextに含まれたA−MPDU内容とcontrol response contextに含まれたA−MPDU contents MPDUsで定義されたとおり、A−MPDUのLink Measurement Reportフレームを結合できる。
MAC住所がLink Measurement RequestフレームRAフィールドの値と同じDMG STAは、要請STAに向かうLink Measurement Reportフレームを送信しなければならない。Link Measurement ReportフレームのRAフィールドは、Link Measurement RequestフレームのTAフィールドと同じでなければならない。
Link Measurement ReportフレームのDialog TokenフィールドがLink Measurement Requestフレームの0でないDialog Tokenフィールドと同じであれば、Link Measurement ReportフレームのMCS、SNR、及びLink MarginフィールドのPPDUは、要請STAから受信された次のフレームである。
Link Measurement RequestフレームのDialog Tokenフィールドが0である場合、応答するSTAは、Link Measurement ReportフレームのMCSフィールドを要請STAから受信されたフレームのうち任意のものに基づいて計算されたMCS値に設定することができる。
Link Measurement ReportフレームのSNRフィールドとLink Marginフィールドとは、同じLink Measurement Reportフレームに含まれたMCSフィードバックを生成するのに使用されたPPDUの受信に基づいて当該測定を表す。
Link Measurement Request and Reportフレームは、要求するSTA(例えば、MCS変更または送信電力制御或いはFST開始)による適切な動作を決定するのに使用され得るLink Margin情報を取得するのに使用されることができる。
STAは、Dialog Tokenフィールドが0に設定されたunsolicited Link Measurement Reportフレームを送ることができる。
以下では、DMG TPC(Transmit Power Control)について説明する。
送信電力の増加または減少を表すDMG Link Margin要素を含むLink Measurement Reportフレームを受信するDMG STAは、次の規則にしたがって動作する。
・STAがLink Measurement ReportのActivityフィールドに表示された推奨事項を実現する場合、STAは、DMG Link Adaptation Acknowledgement要素を含むLink Measurement Reportフレームを送信しなければならない。DMG Link Adaptation Acknowledgement要素のActivityフィールドは、受信されたDMG Link Margin Sub−elementのActivityフィールドの値に設定されなければならない。
・STAがLink Measurement ReportのActivityフィールドに表示された推奨事項を実現しなければ、DMG Link Adaptation Acknowledgement要素を含むLink Measurement Reportを送信できる。DMG Link Adaptation Acknowledgement要素のActivityフィールドは、STAが送信電力を変更しなかったことを表す0に設定されなければならない。
・STAは、Link Measurement Reportの受信を確認した後、2×aPPDUMaxTime以後にLink Measurement Reportを送信してはならない。
DMG STAは、Activityフィールドが送信電力の増加または減少と同一の受信されたLink Measurement Reportフレームに応答してフレームが送信されない限り、Link Measurement ReportフレームにDMG Link Adaptation Acknowledgement要素を含んではならない。
以下では、Fast link adaptationについて説明する。
図15は、Fast link adaptation手順の一例を図示する。
図15に示すように、STAは、STAのDMG Capabilities要素のFast Link Adaptationフィールドを1に設定することによってFast link adaptationに対する支援を表す。Fast link adaptationを支援しないSTAは、STAのDMG Capabilities要素のFast Link Adaptationフィールドを0に設定する。Fast link adaptationを支援するSTAは、Fast link adaptationを支援しないピア(peer)STAとのFast link adaptationを開始してはならない。
Fast link adaptationを支援するSTAは、逆方向プロトコルを支援しなければならない。Fast link adaptationの一部として、Link Measurement Requestフレームを送信するSTAは、RD開始者でなければならず、Link Measurement Reportフレームで応答するSTAは、RD応答者でなければならない。Link Measurement Request、Link Measurement Report、及び下記に定義されたフレームの送信は、逆方向プロトコルの規則にしたがわなければならない。
STAは、subtypeのAction No Ackであり、Dialog Tokenフィールドが0に設定されたLink Measurement Requestフレームを送信することにより、Fast link adaptationを始める。フレームを含むPPDUは、TXVECTORのAGGREGATION媒介変数をAGGREGATEDに設定しなければならず、即刻的な応答を要求する他のフレームであり、aMinPPDUDurationForDMGMeasurementより大きい持続時間(PHY−TXTIME.confirmプリミティブにより決定される)を有さなければならない。
PPDUは、TXVECTORのAGGREGATIONパラメータがAGGREGATEDに設定されているので、大きさが0であるMPDU区分記号でPSDUをパディングできるので、送信持続時間要求事項を充足する。
Fast link adaptationを支援し、AGGREGATEDと同じRXVECTORのAGGREGATION媒介変数を有したPPDUに含まれたDialog Tokenフィールドが0であるsubtype Action No Ackのリンク測定要請フレームを受信するSTAは、Link Measurement Requestフレームの受信からBRPIFS以内のLink Measurement Reportフレームで応答しなければならない。Link Measurement Reportフレームで送信されたTPC報告要素、DMG Link Margin要素、及び他のフィールドは、開始STAからの最終受信リンク測定要求フレームを含むPPDUの測定値を反映しなければならない。
Link Measurement Reportフレームで応答するSTAは、即刻的な応答が必要なフレームを含まず、aMinPPDUDurationForDMGMeasurementより長い持続時間を有するPPDUを送信することにより、IFSをSIFSより長くないように維持しなければならない。送信された全てのPPDUは、同じMCSと同じ送信電力を使用しなければならない。
送信されたLink Measurement Reportフレームは、subtype Action No Ackにならなければならず、MCS1を使用して送信されなければならず、送信機の総帯域幅媒介変数が全体に設定されたPPDU内で送信されなければならない。また、PPDUは、即刻的な応答が必要なフレームを含んではならず、aMinPPDUDurationForDMGMeasurementより長い持続時間を有さなければならない。
Link Measurement Reportフレームの送信のための前記条件のうち、少なくとも1つが満たされなければ、STAは、上述した規則にしたがって受信されたLink Measurement Requestフレームに応答することができる。
Fast link adaptationを支援し、Link Measurement Reportフレームを受信するSTAは、Link Measurement Reportフレームの受信からBRPIFSでないunsolicited Link Measurement Reportフレームで応答しなければならない。受信されたLink Measurement Reportフレーム自体で始めるunsolicited Link Measurement Reportフレームで送信されたTPC報告要素、DMG Link Margin要素、及び他のフィールドは、受信されなかったLink Measurement Reportフレームを送信するSTAにより受信された1つ以上のPPDUで取られた測定値を反映しなければならない。unsolicited Link Measurement Reportフレームがリンク測定報告フレームの受信からSIFSより長く送信される場合、unsolicited Link Measurement Reportフレームを送信するSTAは、unsolicited Link Measurement Reportフレームを発行する前に、1つ以上のPPDUを送信することによってIFSをSIFSより長く維持しなければならない。
4.本発明に適用可能な実施形態
上述したように、11adには、Link Measurement request frameとLink Measurement report frameを介してtransmit powerをcontrolするDMG TPC procedureが定義されている。11ayは、MIMOを支援するため、既存のDMG TPC方法では、MIMO状況でTPC方法を適用できない。本明細書では、11ayでMIMO TPCする方法について提案する。
11adに定義されているframeに情報を追加する方法を介してEDMG TPCを提案する。
11ayでMIMOとCA(Channel Aggregation)TPCのために、EDMG Link Measurement request frameとEDMG Link Measurement report frameとを新しく定義する。EDMG TPCの場合は、MIMO Trainingが完了した後にすることができると仮定する。MIMO状況では、各antenna別に他のpath lossを有することができ、このため、各receiveアンテナのreceived SNRが変わることができる。したがって、各antenna別にTPCを行うようになると、上記で言及したcaseに対して解決することができる。
4.1.EDMG Link Measurement requestフレーム
11ayは、最大8antennaまで支援するので、合計何個のTX antennaが使用されるかに対してindicationしなければならない。
また、antenna別にTPCをすることができなければならないので、各antenna別にtransmit power informationに対して知らせなければならない。提案するEDMG Link Measurement request frameは、次のとおりである。
図16は、EDMG Link Measurement requestフレームフォーマットの一例を示す。
Link Measurement Requestフレームは、他のSTAがLink Measurement Reportフレームで応答してリンク経路損失及びリンクマージン推定を可能なようにするためにSTAにより送信される。EDMG BSSで、EDMG Link Measurement requestフレームは、アクションまたはアクションNo ACKフレームである。
図16に示すように、Dialog Tokenフィールドは、STAがtransactionを識別するための要請を送ることと選択された0でない値に設定される。
Transmit power Usedフィールドは、Link Measurement Requestを含むフレームを送信するのに使用される送信電力に設定される。
Max Transmit Powerフィールドは、作動中であるチャネルで送信STAが使用するアンテナコネクタの出力で測定された送信電力の上限を提供する。Max Transmit Powerフィールドは、2s補完(complement)符号がある整数であり、1オクテット長さであり、送信STAで使用するアンテナコネクタの出力で当該STAの運営チャネルで測定した送信電力に対するdBmスケールの上限値を提供する。Max Transmit Powerフィールドに報告された値の最大許容値は、±5dBである。Max Transmit Powerフィールドの値は、STAが装置性能、政策、及び規制当局により動作チャネルで送信するように許容された最大電力の最小値と同一である。
TPC Configurationフィールドは、送信アンテナの数及びチャネル集合の表示を含む。
Transmit Power Informationフィールドは、選択的に存在する。存在する場合、Transmit Power Informationのサブフィールドを含む。Transmit Power Informationフィールドは、EDMG Measurement Requestフィールドと呼ばれることができる。図16の上段は、Transmit Power Informationフィールドが存在するLink Measurement Requestフレームであり、図16の下段は、EDMG Measurement Requestフィールドが存在するLink Measurement Requestフレームである。EDMG Measurement Requestフィールドについては後述する。
図17は、TPC Configurationフィールドのフォーマットの一例を示す。
図17に示すように、TX DMG Antennaの数は、送信電力が適応され得る送信アンテナの総個数を示す。このフィールドの値が0より大きければ、Link MeasurementフレームのTransmit Power Used及びMax Transmit Powerフィールドが留保(reserved)される。
TPCアンテナ構成フィールドのChannel Aggregationサブフィールドが1に設定された場合、TX DMG Antennaの数に対するサブフィールド値は偶数でなければならない。
TPC構成フィールドは、選択的に提供される。TPC構成フィールドは、Link Measurement Requestを含むフレームが2.16+2.16GHzまたは4.32+4.32GHzチャネルを介して送信されるか否かと、使用された送信チェーンの数を表す。B0は、チャネルアグリゲーションの使用を表すために使用され、B1−B3は、送信チェーン数を表すのに使用され、B4−B7は、留保されている。B0が1に設定されれば、送信チェーン数は、偶数となる。
図18は、Transmit Power Informationフィールドのフォーマットの一例を示す。
各TXアンテナIDサブフィールド、0≦i≦NTX、ここで、NTXは、TPC構成フィールド内のTX DMGアンテナの個数サブフィールドの値であり、Transmit Power Used及びMax Transmit Powerサブフィールドを識別する送信アンテナIDを含む。
TPCアンテナ構成フィールドのChannel Aggregationサブフィールドが1に設定された場合、1番目のNTX/2 TXアンテナID、Transmit Power Used、及びMax Transmit powerサブフィールドは、プライマリチャネルを含むチャネルに関するものであり、残りのサブフィールドは、プライマリチャネルを含まないチャネルに関するものである。
それぞれのTransmit Power Usedサブフィールド、0≦i≦NTX、ここで、NTXは、TPC構成フィールド内のTX DMGアンテナの個数サブフィールドの値であり、Link Measurement Requestを含むフレームを送信するのに使用されるそれぞれの送信アンテナの送信電力に設定される。
それぞれのMax Transmit Powerサブフィールド、0≦i≦NTX、NTXは、TPC Configurationフィールド内のTX DMG Antennaの個数サブフィールドの値であり、送信側STAが自分の運用チャネル上に使用されることができるアンテナコネクタの出力で測定された各送信アンテナの送信電力に対する上限を提供する。Max Transmit Powerフィールドは、2s補完符号がある整数であり、1オクテット長さであり、送信STAが自分の運用チャネル上に使用されることができるアンテナコネクタの出力で測定した送信電力に対するdBmスケールの上限値を提供する。Max Transmit Powerフィールドに報告された値の最大許容値は、±5dBである。Max Transmit Powerフィールドの値は、STAが装置性能、政策、及び規制当局により動作チャネルで送信するように許容された最大電力の最小値と同一である。
図19は、EDMG Measurement Requestフィールドのフォーマットの一例を示す。
図19のEDMG Measurement Requestフィールドは、上記図18のTransmit Power Informationフィールドで各TXアンテナIDサブフィールドが除かれたフォーマットを有し、11ayで定義される。
図19に示すように、EDMG Measurement Requestフィールドは、選択的に存在し、Link Measurement Requestを含むフレームを送信するのに使用されるそれぞれの送信チェーンの送信電力(Transmit Power Used1...NTX)及び送信電力の上限(Max Transmit power1...NTX)を示す。Link Measurement RequestフレームのTransmit Power Usedフィールド及びMax Transmit Powerフィールドがある場合、前記フィールドは留保される。
4.2.EDMG Link Measurement reportフレーム
EDMG Link Measurement request frameを受けたSTAは、measurementを行った後、結果に対してreport frameを送信しなければならない。受信したframeには、各antenna別にIDとtransmit power informationが含まれている。受信した後、frameをmeasureする。
Report frameには、受信した全てのantennaに対するmeasurement結果が含まれなければならないので、総何個のmeasurementが行われたかindicationしなければならない。
そして、report frameには、TPC report elementが含まれるが、TPC report elementには、EDMG Link Measurement report frameのtransmit power情報があるので、このreport frameがどのTX antennaに送信されたかindicationしなければならない。
受信したframeの各antennaのpower information field個数の分だけmeasurement結果をreportしなければならない。各antenna power information fieldに対してmeasurement resultsに含まなければならない情報は、下記のとおりである。
Activity−既存に定義されたfieldで各antenna別にtransmit powerを増加または減少できるので、全てのrequest frameに対して各々reportしなければならない。
EDMG MCS−各request frameのMCS
Link Margin−各request frameのlink margin
SNR−各request frameのSNR
また、EDMG TPC Report Elementには、Report frameを送るときに使用されるTX antenna別にAntenna IDとpower情報、link margin informationが含まれている。report frameを送るSTAは、request frameに対する結果であるmeasurementをreportすると同時に、report frameを送信するTX antennaに対するantenna IDと各antennaのpower情報、link margin情報を送信することにより、TPCを要請する効果を有するようになる。
提案するEDMG Link Measurement report frameは、次のとおりである。
図20は、EDMG Link Measurement reportフレームのフォーマットの一例を示す。
図21は、EDMG Link Measurement reportフレームのフォーマットの他の例を示す。
図20のMeasurement Configurationは、図21のRate Adaptation Control field/TPC fieldに対応することができる。図20のEDMG Link Measurement fieldは、図21のEDMG TPC fieldに対応することができる。このとき、図20及び後述する図22のNは、図21で定義するNTX(TX DMG Antennaの個数)と同一である。
図21に示すように、Rate Adaptation Control/EDMG TPCフィールドは、報告された時空間ストリームの数(NSTS)と、その要素がRate Adaptation及びTPCに使用される選択フィールドを含むか否かの表示を含む。
Parameters Across RX Chainsフィールドは、選択的に存在する。Rxチェーンにパラメータのサブフィールドがあれば含まれる。
Parameters across PPDUsフィールドは、選択的に存在する。存在する場合、それは、PPDUにわたってパラメータのサブフィールドを含む。
Parameters across LDPC Codewordsフィールドは、選択的に存在する。存在する場合、LDPCコードワードにわたってパラメータのサブフィールドを含む。
SCブロック間またはOFDMシンボル間フィールドは、選択的に存在する。存在する場合、SCブロックまたはOFDMシンボル全般にパラメータのサブフィールドが含まれる。
EDMG TPCフィールドは、選択的に存在する。存在する場合、報告された各送信チェーンのactivity及びlink marginを含む。
図22は、Measurement Configurationフィールドのフォーマットの一例を示す。
図22に示すように、Number of Measurementサブフィールドは、Link Measurement Requestフレームにより要請された総測定数を示す。このフィールドの値は、Link Measurementフレーム内のTX DMG Antennaの数のサブフィールドの値と同じである。このフィールド値が0より大きければ、DMG Link Margin要素のActivity、MCS、link margin、及びSNRフィールドが留保される。
TPCアンテナ構成フィールドのChannel Aggregationサブフィールドが1に設定された場合、測定数サブフィールドの値は、偶数でなければならない。
図23は、Rate Adaptation Control field/TPC fieldのフォーマットの一例を示す。
図23に示すように、Number of RX chains Reportedフィールドは、報告されるRXチェーンエントリーの数を示す。各エントリーiは、RXチェーンiに該当する。このフィールドの値が0より大きければ、DMG Link Margin要素のMCS、Link Margin、及びSNRフィールドが留保される。
Number of TX Chains Reportedサブフィールドは、報告されるTXチェーンエントリーの数を示す。各エントリーiは、TXチェーンiに該当する。このフィールドの値が0より大きければ、DMG Link Margin要素のMCS、Link Margin、及びSNRフィールドが留保される。
Number of Space−Time Streams Reported(NSTS)サブフィールドは、報告される時空間ストリームの数を示す。各エントリーiは、時空間ストリームに該当する。このフィールドの値が0より大きければ、DMG Link Margin要素のMCS、Link Margin、及びSNRフィールドが留保される。non−EDMG STAの場合、このフィールドは、1に設定される。
図23のRate Adaptation Control field/TPC fieldは、図22とは異なり、Channel Aggregationサブフィールドが存在しない。
図24は、EDMG Link Measurementフィールドのフォーマットの一例を示す。
図24に示すように、各Activityサブフィールド、0≦i≦N、ここで、Nは、Measurement Configurationフィールド内のMeasurementサブフィールドの数値である。この要素を送るSTAは、RAフィールドに表示されたピア(peer)STAがLink Measurement Reportフレームの送信STAがピアSTAに対する適切な動作を決定する方法は、実現によって異なる。前記Activityサブフィールドで定義する適切な動作は、下記の表に定義される。
各Link Marginサブフィールド、0≦i≦N、ここで、Nは、Measurement Configurationフィールド内のMeasurementサブフィールド数である。Link Measurement ReportフレームのRAフィールドに表示されたピアSTAから受信されたデータフレームの測定されたLink Marginを含み、デシベル単位の2s補完符号でコーディングされる。−128の値は、Link Marginが提供されないことを示す。
図25は、EDMG TPCフィールドのフォーマットの一例を示す。図25は、図24と同一に設定されることができる。図25のEDMG TPCフィールドは、選択的に存在する。仮りに存在するならば、報告された各送信チェーンのActivityとLink Marginを含む。DMG Link Margin要素がEDMG TPCフィールドを含むと、EDMG TPCフィールドの指示子は、1に設定される。DMG Link Margin要素がEDMG TPCフィールドを含まないと、EDMG TPCフィールドの指示子は、0に設定される。
図26は、DMG Link Adaptation Acknowledgment elementのフォーマットの一例を示す。
図26に示すように、DMG Link Adaptation Acknowledgement要素は、Link Measurement ReportフレームのOptional Sub−elementsフィールドに含まれる。
Activityフィールドは、Link Measurement Reportフレームで推奨活動を受信した後、この要素を送信したSTAが実行した作業に設定される。
EDMG活動フィールドは、各アンテナの推奨活動を受信した後に、この要素を送信するSTAが行った動作に設定される。各アンテナの推奨活動は、Link Measurement ReportフレームのDMG Link Margin要素内のEDMG Link Measurementフィールドに表示される。
DMG Link Margin要素内の測定フィールド個数値が0でない値に設定されれば、Activityフィールドは予約され、EDMG Activityフィールドが存在する。
Reference Timestampフィールドは、PPP受信の終了に対応するMACがPHY−CCA.indication(IDLE)プリミティブを受信した瞬間にサンプリングされたTSFタイマー値の下位4オクテットを含む。
図27は、EDMG Activityフィールドのフォーマットの一例を示す。
図27に示すように、各Activity副フィールド、0≦i≦N、ここで、Nは、DMG Link Margin要素内のMeasurementサブフィールドの数であり、各アンテナの活動を示す。
以下では、EDMG TPC手順について説明する。
EDMG TPCは、MIMOビームフォーミングリンクを設定した後になされなければならない。
STAは、TPC Configuration内のTX DMG Antennaサブフィールドを0でない値に設定して、他のSTAがLink Marginを報告するDMG Link Margin要素を含むLink Measurement Reportフレームで応答するように要請し、Link Measurement Requestフレームを送信できる。各アンテナのTX DMG Antenna Numberフィールドが0に設定されれば、Transmit Power Informationフィールドが予約される。
Transmit Power Informationフィールドは、各送信アンテナのNTX TX Antenna ID、Transmit Power Used、及びMax Transmit Powerフィールドで構成される。NTXの値は、TPC構成のTX DMGアンテナサブフィールドに表示される。
TPC構成内のTX DMGアンテナサブフィールドの数が0でないLink Measurement Requestフレームを受信したSTAは、DMG Link Margin要素内のMeasurementサブフィールドの個数が0でない値に設定されるとき、Link Measurement Reportフレームを送らなければならない。
Transmit Power Informationフィールドは、各送信アンテナのNTX TX Antenna ID、Transmit Power Used、及びMax Transmit Powerフィールドで構成される。NTXの値は、TPC構成のTX DMGアンテナサブフィールドに表示される。
DMG Link Margin要素内のEDMG Link Measurementフィールドには、測定結果であるN個のActivity及びLink Marginサブフィールドがある。
DMG Link Margin要素内のEDMG TPCフィールドは、DMG Link Margin要素が含まれたLink Measurement Reportフレームを送信するのに使用される各送信アンテナの個数サブフィールド及びTXアンテナID並びにTransmit Power Usedサブフィールドを含む。
送信電力の増加または減少を表すDMG Link Margin要素を含むLink Measurement Reportフレームを受信するEDMG STAは、次の規則にしたがって動作する。
・STAがLink Measurement ReportのEDMG Activityフィールドに表示された勧告事項を実現する場合、Link Measurement Acknowledgmentフィールド内にEDMG Activityフィールドを含むLink Measurement Reportフレームを送らなければならない。Link Adaptation Acknowledgment要素のEDMG Activityフィールドは、受信されたEDMG Link MeasurementのActivityフィールド値に設定されなければならない。
・STAがLink Measurement ReportのEDMG Activityフィールドに表示された勧告事項を実現しなければ、Link Adaptation Acknowledgment要素内にEDMG Activityフィールドを含むLink Measurement Reportを送ることができる。Link Adaptation Acknowledgment要素のEDMG Activityフィールドは、STAが各アンテナの送信電力を変更しなかったことを表す0に設定されなければならない。
・STAは、Link Measurement Reportの受信を確認した後、2×aPPDUMaxTime以後にLink Measurement Reportを送信してはならない。
EDMG STAは、フレームが、EDMG Activityフィールドが送信電力の増加または減少と同一の受信されたLink Measurement Reportフレームに対する応答として送信されなければ、Link Measurement ReportフレームにLink Adaptation Acknowledgment要素を含んではならない。
図28は、本実施形態に係る送信装置がMIMO及びチャネルアグリゲーション状況でフレームを送信する手順フローチャートである。
本実施形態は、802.11ayシステムのMIMO及びチャネルアグリゲーション状況で送信電力を調整するためのフレームを生成する方法を提案する。11adシステムのDMG TPC方法では、MIMO及びチャネルアグリゲーション状況で送信電力を調整できないので、11adに定義されたフレームに情報を追加して効率的なTPCを行う方法を提案する。
まず、用語をまとめると、リンク測定要請フレーム及びリンク測定報告フレームは、802.11ayシステムで定義されたEDMG(Enhanced Directional Multi−Gigabit)フレーム(または、EDMG PPDU)に対応することができる。したがって、後述するリンク測定要請フレーム及びリンク測定報告フレームに含まれたフィールドまたはサブフィールドは、EDMGが適用され得る。
S2810ステップにおいて、第1のSTA(station)は、TPC(Transmit Power Control)情報を要請するリンク測定要請フレームを第2のSTAに送信する。
S2820ステップにおいて、前記第1のSTAは、前記第2のSTAから前記リンク測定要請フレームに対する応答として送信されたリンク測定報告フレームを受信する。
前記リンク測定要請フレーム及び前記リンク測定報告フレームは、次のように定義されることができる。
前記リンク測定要請フレームは、TPC構成フィールドを含む。
前記TPC構成フィールドは、第1のサブフィールド及び第2のサブフィールドを含む。
前記第1のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームが、チャネルアグリゲーション(channel aggregation)が行われたチャネルを介して送信されるか否かに関する情報を含む。
前記第2のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームの送信に使用される送信チェーン(Transmit chain)の数に関する情報を含む。
前記リンク測定要請フレームが、前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルを介して送信されれば、前記送信チェーンの数は、偶数である。
前記リンク測定要請フレームは、測定要請フィールドをさらに含むことができる。
前記測定要請フィールドは、第3のサブフィールド及び第4のサブフィールドを含むことができる。
前記第3のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対して使用された送信電力に関する情報を含むことができる。
前記第4のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対する最大送信電力に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、レート適応制御(rate adaptation control)または第1のTPCフィールドを含むことができる。前記レート適応制御または第1のTPCフィールドは、報告される送信チェーンの数に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、第2のTPCフィールドをさらに含むことができる。
前記第2のTPCフィールドは、前記報告される送信チェーンの各々に対するActivityサブフィールドとLink Marginサブフィールドとを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第2のSTAが前記報告される送信チェーンに対して前記第1のSTAに推奨する推奨動作に関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報は、No change preferred、Change MCS、Decrease transmit power、Increase transmit power、Fast session transfer、Power conserve mode、またはPerform SLS(Sector Level Sweep)のうち1つに決定されることができる。
前記Link Marginサブフィールドは、前記第2のSTAが前記第1のSTAに対して測定したリンクマージンに関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報がNo change preferredに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を変更しないことができる。
前記推奨動作に関する情報がDecrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を減少させることができる。
前記推奨動作に関する情報がIncrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を増加させることができる。
前記リンク測定報告フレームは、リンク適応確認要素(Link Adaptation Acknowledgment element)を含むことができる。
前記リンク適応確認要素は、Activityサブフィールドを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第1のSTAが前記推奨動作を受信した以後に、前記送信チェーンの実際動作に関する情報を含むことができる。
前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルは、2.16+2.16GHzまたは4.32+4.32GHzでありうる。
図29は、本実施形態に係る受信装置がMIMO及びチャネルアグリゲーション状況でフレームを受信する手順を図示したフローチャートである。
本実施形態は、802.11ayシステムのMIMO及びチャネルアグリゲーション状況で送信電力を調整するためのフレームを生成する方法を提案する。11adシステムのDMG TPC方法では、MIMO及びチャネルアグリゲーション状況で送信電力を調整できないので、11adに定義されたフレームに情報を追加して効率的なTPCを行う方法を提案する。
まず、用語をまとめると、リンク測定要請フレーム及びリンク測定報告フレームは、802.11ayシステムで定義されたEDMG(Enhanced Directional Multi−Gigabit)フレーム(または、EDMG PPDU)に対応することができる。したがって、後述するリンク測定要請フレーム及びリンク測定報告フレームに含まれたフィールドまたはサブフィールドは、EDMGが適用され得る。
S2910ステップにおいて、第1のSTA(station)は、第2のSTAからTPC(Transmit Power Control)情報を要請するリンク測定要請フレームを受信する。
S2920ステップにおいて、前記第1のSTAは、前記リンク測定要請フレームに対する応答としてリンク測定報告フレームを前記第2のSTAに送信する。
前記リンク測定要請フレーム及び前記リンク測定報告フレームは、次のように定義されることができる。
前記リンク測定要請フレームは、TPC構成フィールドを含む。
前記TPC構成フィールドは、第1のサブフィールド及び第2のサブフィールドを含む。
前記第1のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームが、チャネルアグリゲーション(channel aggregation)が行われたチャネルを介して送信されるか否かに関する情報を含む。
前記第2のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームの送信に使用される送信チェーン(Transmit chain)の数に関する情報を含む。
前記リンク測定要請フレームが、前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルを介して送信されれば、前記送信チェーンの数は、偶数である。
前記リンク測定要請フレームは、測定要請フィールドをさらに含むことができる。
前記測定要請フィールドは、第3のサブフィールド及び第4のサブフィールドを含むことができる。
前記第3のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対して使用された送信電力に関する情報を含むことができる。
前記第4のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対する最大送信電力に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、レート適応制御(rate adaptation control)または第1のTPCフィールドを含むことができる。前記レート適応制御または第1のTPCフィールドは、報告される送信チェーンの数に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、第2のTPCフィールドをさらに含むことができる。
前記第2のTPCフィールドは、前記報告される送信チェーンの各々に対するActivityサブフィールドとLink Marginサブフィールドとを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第2のSTAが前記報告される送信チェーンに対して前記第1のSTAに推奨する推奨動作に関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報は、No change preferred、Change MCS、Decrease transmit power、Increase transmit power、Fast session transfer、Power conserve mode、またはPerform SLS(Sector Level Sweep)のうち1つに決定されることができる。
前記Link Marginサブフィールドは、前記第2のSTAが前記第1のSTAに対して測定したリンクマージンに関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報がNo change preferredに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を変更しないことができる。
前記推奨動作に関する情報がDecrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を減少させることができる。
前記推奨動作に関する情報がIncrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を増加させることができる。
前記リンク測定報告フレームは、リンク適応確認要素(Link Adaptation Acknowledgment element)を含むことができる。
前記リンク適応確認要素は、Activityサブフィールドを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第1のSTAが前記推奨動作を受信した以後に、前記送信チェーンの実際動作に関する情報を含むことができる。
前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルは、2.16+2.16GHzまたは4.32+4.32GHzでありうる。
図30は、本実施形態に係るMIMO及びチャネルアグリゲーション状況でフレームを送信する手順を示す。
まず、用語をまとめると、第1のSTAは、TPCを要請し、調整する開始者(initiator、100)に対応することができ、第2のSTAは、要請された情報を報告する応答者(responder、150)に対応することができる。
S3010ステップにおいて、第1のSTA(station)は、TPC(Transmit Power Control)情報を要請するリンク測定要請フレームを第2のSTAに送信する。
S3020ステップにおいて、第1のSTAは、第2のSTAから前記リンク測定要請フレームに対する応答として送信されたリンク測定報告フレームを受信する。
S3030ステップにおいて、第1のSTAと第2のSTAとは、前記リンク測定要請及び報告フレームに基づいて送信電力を調整して信号を送受信する。
前記リンク測定要請フレーム及び前記リンク測定報告フレームは、次のように定義されることができる。
前記リンク測定要請フレームは、TPC構成フィールドを含む。
前記TPC構成フィールドは、第1のサブフィールド及び第2のサブフィールドを含む。
前記第1のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームが、チャネルアグリゲーション(channel aggregation)が行われたチャネルを介して送信されるか否かに関する情報を含む。
前記第2のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームの送信に使用される送信チェーン(Transmit chain)の数に関する情報を含む。
前記リンク測定要請フレームが、前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルを介して送信されれば、前記送信チェーンの数は、偶数である。
前記リンク測定要請フレームは、測定要請フィールドをさらに含むことができる。
前記測定要請フィールドは、第3のサブフィールド及び第4のサブフィールドを含むことができる。
前記第3のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対して使用された送信電力に関する情報を含むことができる。
前記第4のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対する最大送信電力に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、レート適応制御(rate adaptation control)または第1のTPCフィールドを含むことができる。前記レート適応制御または第1のTPCフィールドは、報告される送信チェーンの数に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、第2のTPCフィールドをさらに含むことができる。
前記第2のTPCフィールドは、前記報告される送信チェーンの各々に対するActivityサブフィールドとLink Marginサブフィールドとを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第2のSTAが前記報告される送信チェーンに対して前記第1のSTAに推奨する推奨動作に関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報は、No change preferred、Change MCS、Decrease transmit power、Increase transmit power、Fast session transfer、Power conserve mode、またはPerform SLS(Sector Level Sweep)のうち1つに決定されることができる。
前記Link Marginサブフィールドは、前記第2のSTAが前記第1のSTAに対して測定したリンクマージンに関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報がNo change preferredに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を変更しないことができる。
前記推奨動作に関する情報がDecrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を減少させることができる。
前記推奨動作に関する情報がIncrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を増加させることができる。
前記リンク測定報告フレームは、リンク適応確認要素(Link Adaptation Acknowledgment element)を含むことができる。
前記リンク適応確認要素は、Activityサブフィールドを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第1のSTAが前記推奨動作を受信した以後に、前記送信チェーンの実際動作に関する情報を含むことができる。
前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルは、2.16+2.16GHzまたは4.32+4.32GHzでありうる。
5.装置構成
図31は、上述したような方法を実現するための装置を説明するための図である。
図31の無線装置100は、上述した信号を送信する開始者STA、そして、無線装置150は、上述した信号を受信する応答者STAに対応することができる。このとき、各ステーションは、11ay端末またはPCP/APに対応することができる。以下、説明の都合上、信号を送信する開始者STAは、送信装置100と命名し、信号を受信する応答者STAは、受信装置150と命名する。
送信装置100は、プロセッサ110、メモリ120、送受信部130を備えることができ、受信装置150は、プロセッサ160、メモリ170、及び送受信部180を備えることができる。送受信部130、180は、無線信号を送受信し、IEEE802.11/3GPPなどの物理的階層で実行されることができる。プロセッサ110、160は、物理階層及び/又はMAC階層で実行され、送受信部130、180と連結されている。
プロセッサ110、160及び/又は送受信部130、180は、特定集積回路(application−specific integrated circuit、ASIC)、他のチップセット、論理回路、及び/又はデータプロセッサを備えることができる。メモリ120、170は、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体、及び/又は他の格納ユニットを備えることができる。一実施形態がソフトウェアにより実行されるとき、前記記述した方法は、前記記述された機能を果たすモジュール(例えば、プロセス、機能)として実行されることができる。前記モジュールは、メモリ120、170に格納されることができ、プロセッサ110、160により実行されることができる。前記メモリ120、170は、前記プロセッサ110、160の内部または外部に配置されることができ、よく知られた手段で前記プロセッサ110、160と連結されることができる。
前記プロセッサ110、160は、本明細書において提案された機能、過程、及び/又は方法を実現できる。例えば、プロセッサ110、160は、前述した本実施形態に係る動作を行うことができる。
送信装置のプロセッサ110の動作は、具体的に次のとおりである。送信装置のプロセッサ110は、TPC情報を要請するリンク測定要請フレームを送信し、前記リンク測定要請フレームに対する応答として送信されたリンク測定報告フレームを受信する。
受信装置のプロセッサ160の動作は、具体的に次のとおりである。受信装置のプロセッサ160は、TPC情報を要請するリンク測定要請フレームを受信し、前記リンク測定要請フレームに対する応答としてリンク測定報告フレームを送信する。
図32は、本発明の実施形態を実現するより詳細な無線装置を示す。送信装置または受信装置について前述した本発明がこの実施形態に適用され得る。
無線装置は、プロセッサ610、電力管理モジュール611、バッテリ612、ディスプレイ613、キーパッド614、SIM(subscriber identification module)カード615、メモリ620、送受信部630、1つ以上のアンテナ631、スピーカ640、及びマイク641を備える。
プロセッサ610は、本明細書において説明された提案された機能、手順、及び/又は方法を実現するように構成されることができる。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサ610で実現されることができる。プロセッサ610は、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路、及び/又はデータ処理装置を備えることができる。プロセッサは、AP(application processor)でありうる。プロセッサ610は、DSP(digital signal processor)、CPU(central processing unit)、GPU(graphics processing unit)、モデム(Modem;modulator and demodulator)のうち、少なくとも1つを含むことができる。プロセッサ610の例は、Qualcom(登録商標)により製造されたSNAPDRAGONTMシリーズプロセッサ、Samsung(登録商標)により製造されたEXYNOSTMシリーズプロセッサ、Apple(登録商標)により製造されたAシリーズプロセッサ、MediaTek(登録商標)により製造されたHELIOTMシリーズプロセッサ、INTEL(登録商標)により製造されたATOMTMシリーズプロセッサ、または対応する次世代プロセッサでありうる。
電力管理モジュール611は、プロセッサ610及び/又は送受信部630に対する電力を管理する。バッテリ612は、電力管理モジュール611に電力を供給する。ディスプレイ613は、プロセッサ610により処理された結果を出力する。キーパッド614は、プロセッサ610により使用される入力を受信する。キーパッド614は、ディスプレイ613上に表示されることができる。SIMカード615は、携帯電話及びコンピュータのような携帯電話装置で加入者を識別し、認証するのに使用されるIMSI(international mobile subscriber identity)及びそれと関連したキーを安全に格納するために使用される集積回路である。多くのSIMカードに連絡先情報を格納することもできる。
メモリ620は、プロセッサ610と動作可能に結合され、プロセッサ610を動作させるための様々な情報を格納する。メモリ620は、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体、及び/又は他の格納装置を備えることができる。実施形態がソフトウェアで実現される場合、本明細書において説明された技数は、本明細書において説明された機能を果たすモジュール(例えば、手順、機能など)で実現されることができる。モジュールは、メモリ620に格納されることができ、プロセッサ610により実行されることができる。メモリ620は、プロセッサ610内部に実現されることができる。または、メモリ620は、プロセッサ610外部に実現されることができ、技術分野において公知された様々な手段を介してプロセッサ610に通信可能に連結されることができる。
送受信部630は、プロセッサ610と動作可能に結合され、無線信号を送信及び/又は受信する。送受信部630は、送信機と受信機を備える。送受信部630は、無線周波数信号を処理するための基底帯域回路を備えることができる。送受信部は、無線信号を送信及び/又は受信するように、1つ以上のアンテナ631を制御する。
スピーカ640は、プロセッサ610により処理された音関連結果を出力する。マイク641は、プロセッサ610により使用される音関連入力を受信する。
送信装置の場合、前記プロセッサ610は、TPC情報を要請するリンク測定要請フレームを送信し、前記リンク測定要請フレームに対する応答として送信されたリンク測定報告フレームを受信する。
受信装置の場合、前記プロセッサ610は、受信装置のプロセッサ160は、TPC情報を要請するリンク測定要請フレームを受信し、前記リンク測定要請フレームに対する応答としてリンク測定報告フレームを送信する。
前記リンク測定要請フレーム及び前記リンク測定報告フレームは、次のように定義されることができる。
前記リンク測定要請フレームは、TPC構成フィールドを含む。
前記TPC構成フィールドは、第1のサブフィールド及び第2のサブフィールドを含む。
前記第1のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームが、チャネルアグリゲーション(channel aggregation)が行われたチャネルを介して送信されるか否かに関する情報を含む。
前記第2のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームの送信に使用される送信チェーン(Transmit chain)の数に関する情報を含む。
前記リンク測定要請フレームが、前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルを介して送信されれば、前記送信チェーンの数は、偶数である。
前記リンク測定要請フレームは、測定要請フィールドをさらに含むことができる。
前記測定要請フィールドは、第3のサブフィールド及び第4のサブフィールドを含むことができる。
前記第3のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対して使用された送信電力に関する情報を含むことができる。
前記第4のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対する最大送信電力に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、レート適応制御(rate adaptation control)または第1のTPCフィールドを含むことができる。前記レート適応制御または第1のTPCフィールドは、報告される送信チェーンの数に関する情報を含むことができる。
前記リンク測定報告フレームは、第2のTPCフィールドをさらに含むことができる。
前記第2のTPCフィールドは、前記報告される送信チェーンの各々に対するActivityサブフィールドとLink Marginサブフィールドとを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第2のSTAが前記報告される送信チェーンに対して前記第1のSTAに推奨する推奨動作に関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報は、No change preferred、Change MCS、Decrease transmit power、Increase transmit power、Fast session transfer、Power conserve mode、またはPerform SLS(Sector Level Sweep)のうち1つに決定されることができる。
前記Link Marginサブフィールドは、前記第2のSTAが前記第1のSTAに対して測定したリンクマージンに関する情報を含むことができる。
前記推奨動作に関する情報がNo change preferredに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を変更しないことができる。
前記推奨動作に関する情報がDecrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を減少させることができる。
前記推奨動作に関する情報がIncrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を増加させることができる。
前記リンク測定報告フレームは、リンク適応確認要素(Link Adaptation Acknowledgment element)を含むことができる。
前記リンク適応確認要素は、Activityサブフィールドを含むことができる。
前記Activityサブフィールドは、前記第1のSTAが前記推奨動作を受信した以後に、前記送信チェーンの実際動作に関する情報を含むことができる。
前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルは、2.16+2.16GHzまたは4.32+4.32GHzでありうる。

Claims (15)

  1. 無線LAN(WLAN)システムにおいてフレームを送信する方法であって、
    第1のSTA(station)が、TPC(Transmit Power Control)情報を要請するリンク測定要請フレームを第2のSTAに送信するステップと、
    前記第1のSTAが、前記第2のSTAから前記リンク測定要請フレームに対する応答として送信されたリンク測定報告フレームを受信するステップと、
    を含み、
    前記リンク測定要請フレームは、TPC構成フィールドを含み、
    前記TPC構成フィールドは、第1のサブフィールド及び第2のサブフィールドを含み、
    前記第1のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームが、チャネルアグリゲーション(channel aggregation)が行われたチャネルを介して送信されるか否かに関する情報を含み、
    前記第2のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームの送信に使用される送信チェーン(Transmit chain)の数に関する情報を含み、
    前記リンク測定要請フレームが、前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルを介して送信されれば、前記送信チェーンの数は、偶数である方法。
  2. 前記リンク測定要請フレームは、測定要請フィールドをさらに含み、
    前記測定要請フィールドは、第3のサブフィールド及び第4のサブフィールドを含み、
    前記第3のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対して使用された送信電力に関する情報を含み、
    前記第4のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対する最大送信電力に関する情報を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記リンク測定報告フレームは、レート適応制御(rate adaptation control)または第1のTPCフィールドを含み、
    前記レート適応制御または第1のTPCフィールドは、報告される送信チェーンの数に関する情報を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記リンク測定報告フレームは、第2のTPCフィールドをさらに含み、
    前記第2のTPCフィールドは、前記報告される送信チェーンの各々に対するActivityサブフィールドとLink Marginサブフィールドとを含み、
    前記Activityサブフィールドは、前記第2のSTAが前記報告される送信チェーンに対して前記第1のSTAに推奨する推奨動作に関する情報を含み、
    前記推奨動作に関する情報は、No change preferred、Change MCS、Decrease transmit power、Increase transmit power、Fast session transfer、Power conserve mode、またはPerform SLS(Sector Level Sweep)のうち1つに決定され、
    前記Link Marginサブフィールドは、前記第2のSTAが前記第1のSTAに対して測定したリンクマージンに関する情報を含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記推奨動作に関する情報がNo change preferredに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を変更せず、
    前記推奨動作に関する情報がDecrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を減少させ、
    前記推奨動作に関する情報がIncrease transmit powerに決定されれば、前記第1のSTAは、前記送信チェーンの送信電力を増加させる、請求項4に記載の方法。
  6. 前記リンク測定報告フレームは、リンク適応確認要素(Link Adaptation Acknowledgment element)を含み、
    前記リンク適応確認要素は、Activityサブフィールドを含み、
    前記Activityサブフィールドは、前記第1のSTAが前記推奨動作を受信した以後に、前記送信チェーンの実際動作に関する情報を含む、請求項4に記載の方法。
  7. 前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルは、2.16+2.16GHzまたは4.32+4.32GHzである、請求項1に記載の方法。
  8. 無線LAN(WLAN)システムにおいてフレームを送信するSTA(station)装置であって、
    メモリと、
    トランシーバと、
    前記メモリ及び前記トランシーバと動作可能に結合されたプロセッサと、
    を備え、
    前記プロセッサは、
    TPC(Transmit Power Control)情報を要請するリンク測定要請フレームを他のSTA装置に送信し、
    前記他のSTA装置から前記リンク測定要請フレームに対する応答として送信されたリンク測定報告フレームを受信し、
    前記リンク測定要請フレームは、TPC構成フィールドを含み、
    前記TPC構成フィールドは、第1のサブフィールド及び第2のサブフィールドを含み、
    前記第1のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームが、チャネルアグリゲーション(channel aggregation)が行われたチャネルを介して送信されるか否かに関する情報を含み、
    前記第2のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームの送信に使用される送信チェーン(Transmit chain)の数に関する情報を含み、
    前記リンク測定要請フレームが、前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルを介して送信されれば、前記送信チェーンの数は、偶数であるSTA装置。
  9. 前記リンク測定要請フレームは、測定要請フィールドをさらに含み、
    前記測定要請フィールドは、第3のサブフィールド及び第4のサブフィールドを含み、
    前記第3のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対して使用された送信電力に関する情報を含み、
    前記第4のサブフィールドは、前記送信チェーンの各々に対する最大送信電力に関する情報を含む、請求項8に記載のSTA装置。
  10. 前記リンク測定報告フレームは、レート適応制御(rate adaptation control)または第1のTPCフィールドを含み、
    前記レート適応制御または第1のTPCフィールドは、報告される送信チェーンの数に関する情報を含む、請求項8に記載のSTA装置。
  11. 前記リンク測定報告フレームは、第2のTPCフィールドをさらに含み、
    前記第2のTPCフィールドは、前記報告される送信チェーンの各々に対するActivityサブフィールドとLink Marginサブフィールドとを含み、
    前記Activityサブフィールドは、前記第2のSTAが前記報告される送信チェーンに対して前記第1のSTAに推奨する推奨動作に関する情報を含み、
    前記推奨動作に関する情報は、No change preferred、Change MCS、Decrease transmit power、Increase transmit power、Fast session transfer、Power conserve mode、またはPerform SLS(Sector Level Sweep)のうち1つに決定され、
    前記Link Marginサブフィールドは、前記第2のSTAが前記第1のSTAに対して測定したリンクマージンに関する情報を含む、請求項10に記載のSTA装置。
  12. 前記推奨動作に関する情報がNo change preferredに決定されれば、前記STA装置は、前記送信チェーンの送信電力を変更せず、
    前記推奨動作に関する情報がDecrease transmit powerに決定されれば、前記STA装置は、前記送信チェーンの送信電力を減少させ、
    前記推奨動作に関する情報がIncrease transmit powerに決定されれば、前記STA装置は、前記送信チェーンの送信電力を増加させる、請求項11に記載のSTA装置。
  13. 前記リンク測定報告フレームは、リンク適応確認要素(Link Adaptation Acknowledgment element)を含み、
    前記リンク適応確認要素は、Activityサブフィールドを含み、
    前記Activityサブフィールドは、前記STA装置が前記推奨動作を受信した以後に、前記送信チェーンの実際動作に関する情報を含む、請求項11に記載のSTA装置。
  14. 前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルは、2.16+2.16GHzまたは4.32+4.32GHzである、請求項8に記載のSTA装置。
  15. 無線LAN(WLAN)システムにおいてフレームを受信する方法であって、
    第1のSTA(station)が、第2のSTAからTPC(Transmit Power Control)情報を要請するリンク測定要請フレームを受信するステップと、
    前記第1のSTAが、前記リンク測定要請フレームに対する応答としてリンク測定報告フレームを前記第2のSTAに送信するステップと、
    を含み、
    前記リンク測定要請フレームは、TPC構成フィールドを含み、
    前記TPC構成フィールドは、第1のサブフィールド及び第2のサブフィールドを含み、
    前記第1のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームが、チャネルアグリゲーション(channel aggregation)が行われたチャネルを介して送信されるか否かに関する情報を含み、
    前記第2のサブフィールドは、前記リンク測定要請フレームの送信に使用される送信チェーン(Transmit chain)の数に関する情報を含み、
    前記リンク測定要請フレームが、前記チャネルアグリゲーションが行われたチャネルを介して送信されれば、前記送信チェーンの数は、偶数である方法。
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