JP7166172B2 - 無線ローカルエリアネットワークにおけるビームフォーミングトレーニングのためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本出願は、両方ともその全体が参照により本明細書に組み込まれている、2016年3月10日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR BEAMFORMING TRAINING IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS」と題された米国特許仮出願第62/306,619号明細書、および2016年5月12日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR BEAMFORMING TRAINING IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS」と題された米国特許仮出願第62/335,518号明細書の非仮出願であり、米国特許法第119条(c)に基づく利益を主張するものである。
1. 802.11adは、7ギガビット(Gbits)毎秒(Gbits/s)までのデータレートをサポートする。
2. 802.11adは、3つの異なる変調モードをサポートする。
a. シングルキャリアおよびスペクトル拡散による制御PHY
b. シングルキャリアPHY、および
c. OFDM PHY
3. 802.11adは、世界的に利用可能な60ギガヘルツ(GHz)非ライセンス帯域を使用する。60GHzでは、波長は5ミリメートル(mm)であり、このことは小型のアンテナおよびアンテナアレイを可能にする。そのようなアンテナは、送信機と受信機の両方において狭い無線周波数(RF)ビームを作り出すことができ、このことは事実上、カバレージ範囲を増大し、干渉を低減する。
4. 802.11adは、ビームフォーミングトレーニング(発見および追跡)のための機構を容易にするフレーム構造を有する。ビームフォーミングトレーニングプロトコルは、セクタレベルスイープ(SLS)手順およびビームリファインメントプロトコル(BRP)手順という2つの構成要素を含む。SLS手順は、送信ビームフォーミングトレーニングに使用され、BRP手順は、受信ビームフォーミングトレーニング並びに送信ビームと受信ビームの両方の反復リファインメントを可能にする。
・ カテゴリー
・ 保護されていないDMGアクション
・ ダイアログトークン
・ BRP要求フィールド
・ DMGビームリファインメント要素
・ チャネル測定フィードバック要素1
・ ...
・ チャネル測定フィードバック要素k
少なくとも1つの実施形態では、統合マルチキャストトレーニング手順は、以下をトレーニングするためにAP/PCPによって使用される。
- 最初のおよび/または更新されたMIMO BFトレーニング/追跡を実行しようと意図する全てのSTA。STAはAP/PCPに関連付けられてもよく、関連付けられなくてもよいことに留意されたい。言い換えれば、関連付けられていないSTAは、AP/PCPを用いてMIMO BFトレーニングを実行してもよい。
- 最初のおよび/または更新されたMIMO BFトレーニング/追跡を実行しようと意図する全ての関連付けられたSTA。
- AP/PCPによって識別されたSTAのグループ。AP/PCPは、異なる基準を使用し、MIMO BFトレーニング/追跡のためにSTAをグループ化してもよい。
- レスポンダは、TXOPの間にNAVを設定しない場合がある。
- レスポンダは、イニシエータとともにMIMO/BFトレーニングを実行しようと意図する場合がある。
- レスポンダは、イニシエータによってポーリングされる場合がある。
- レスポンダは、ビーコンおよび/またはトレーニングフレームにおいて搬送されるいくつかの条件を適格として、スケジュールされたトレーニング/FB期間を使用してMIMO/BFトレーニングを実行する場合がある。
- レスポンダは、トレーニング/FB TXOPのスケジュールを告知し得るビーコンフレームを監視する場合がある。
- レスポンダは、トレーニングフレームのうちの1つを成功裏に検出し、トレーニング/FB TXOPに気付く場合がある。
- ランダムアクセスFBを用いて、レスポンダは、一定のランダムアクセスプロトコルを使用してFBを送信するためのタイムスロットを決定することができる。レスポンダは、タイムスロットの初めにFB送信を開始することができる。
- スケジュールベースのFBを用いて、レスポンダは、スケジュールされたタイムスロットの初めに送信することができる。
- ランダムアクセスFBを用いて、レスポンダは、一定のランダムアクセスプロトコルを使用してFBを送信するためのタイムスロットを決定することができる。ポーリングフレームの後のxIFS時間、レスポンダはFBフレームを送信し得る。あるいは、レスポンダは、FB送信のためのランダムアクセスプロトコルを開始するようにポーリングフレームによってトリガされ得る。
- スケジュールベースのFBを用いて、イニシエータは、FBのために1つのレスポンダをポーリングし得る。ポーリングされたレスポンダは、ポーリングフレームの後のxIFS期間、FBフレームを送信し得る。
第2の実施形態を参照しながら、別の統合マルチキャスト/ブロードキャストMIMO BFトレーニング手順が開示される。この手順では、トレーニング/FB TXOPは、(図7に示されるように)TXOPの初めに送信されるトレーニング告知フレームによってスケジュールおよび告知される3つの主な構成要素-トレーニング期間、FB期間、およびACK期間-から成り得る。一実施形態では、3つの構成要素は、(図7に示されるように)1つのTXOP内で送信され得る。別の実施形態では、3つの構成要素は、スケジュールベースおよび/または競合ベースであり得る異なるTXOPを介して送信され得る。トレーニング告知フレームは、各TXOPの初めに存在してもよく、存在しなくてもよい。
- TXOP全体の長さ。
- トレーニング期間の時間/周波数割振り。例えば、トレーニング期間に対して、割振り開始時間、割振り持続時間、および割り振られるチャネルインデックスが定義され得る。ここでは、割り振られるチャネルインデックスは、開始周波数(または中心周波数)および割り振られる帯域幅を一意に示すために使用され得る他のタイプのシグナリングと置き換えられ得る。
- FB期間の時間/周波数割振り。例えば、FBに対して、割振り開始時間、割振り持続時間、および割り振られるチャネルインデックスが定義され得る。
- 確認応答期間の時間/周波数割振り。例えば、確認応答期間に対して、割振り開始時間、割振り持続時間、および割り振られるチャネルインデックスが定義され得る。
- イニシエータおよび/または対応するBSSを識別するために使用され得るBSSID/色。
- K個の余分のAGC/トレーニングシーケンスは、トレーニングフレームの終わりにおいて付加され得る。Kは、トレーニングされるべき受信セクタ/ビーム/AVWの最大数に依存し得る。
- レスポンダは、TXOPの間にNAVを設定しない場合がある。
- レスポンダは、イニシエータとともにMIMO/BFトレーニングを実行しようと意図する場合がある。
- レスポンダは、イニシエータによってポーリングされる場合がある。
- レスポンダは、トレーニング告知フレーム、ビーコンおよび/またはトレーニングフレームにおいて搬送されるいくつかの条件を適格として、スケジュールされたトレーニング/FB期間を使用してMIMO/BFトレーニングを実行する場合がある。
- レスポンダは、トレーニング/FB TXOPのスケジュールを告知し得るビーコンフレームを監視する場合がある。
- レスポンダは、トレーニングフレームのうちの1つを成功裏に検出し、トレーニング/FB TXOPに気付く場合がある。
本明細書では、例となる実施形態における統合マルチキャストトレーニング手順に利用されるフレームが説明される。
・ イニシエータは、1つまたは少数の指定されたタイムスロット上で送信するためにイニシエータの1つまたは複数のTXセクタ/ビームのカバレージ範囲内にあり得るSTAのグループを示し得る。アンテナ/チャネル相互関係を想定して、イニシエータは、適格とされたレスポンダに関連付けられた最良のRxセクタ/ビームが知られている可能性があると想定することができ、従って、イニシエータは、FB受信のための対応するタイムスロット上でRxセクタ/ビームを使用することができる。
・ イニシエータは、一定のタイプのフィードバックを実行して1つまたは少数の指定されたタイムスロット上で送信することができるSTAのグループを示し得る。例えば、イニシエータは、タイムスロットグループ1を使用して最良のセクタIDをフィードバックし得るSTA;タイムスロットグループ2を使用して最良の2つのセクタをフィードバックし得るSTA;タイムスロットグループ3を使用して1つの受信RXフロントエンドを使用するCSIをフィードバックし得るSTA;タイムスロットグループ4を使用して2つの受信RXフロントエンドを使用するCSIをフィードバックし得るSTAなどを示し得る。この例では、タイムスロットは、各グループ内で同じサイズを有してもよく、グループによって異なっていてもよい。
Claims (18)
- 複数のレスポンダデバイスの1つとしての第1のレスポンダデバイスによって実行される方法であって、
前記第1のレスポンダデバイスが、イニシエータデバイスから、フィードバック期間を告知するスケジューリング情報を含む1つまたは複数のフレームを受信するステップであって、前記1つまたは複数のフレームは、前記1つまたは複数のフレームのそれぞれのフレームの終わりに配置された少なくとも1つのトレーニングフィールドを含み、それぞれのトレーニングフィールドは、複数のトレーニングサブフィールドを含む、ステップと、
前記第1のレスポンダデバイスが、前記告知されたフィードバック期間内のフィードバック期間タイムスロット内の期間にビームフォーミングフィードバック応答を前記イニシエータデバイスに送信するステップであって、
前記告知されたフィードバック期間は、競合ベースのフィードバック期間であり、前記第1のレスポンダデバイスおよび少なくとも1つの他のレスポンダデバイスは、前記告知されたフィードバック期間内の前記フィードバック期間タイムスロット内の期間に競合するビームフォーミングフィードバック応答を有することができ、
前記ビームフォーミングフィードバック応答は、前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームに関連付けられた前記第1のレスポンダデバイスの送信ビームの上で送信される、ステップと、
前記第1のレスポンダデバイスが、前記イニシエータデバイスから少なくとも1つの確認応答フレームを受信するステップと
を含む方法。 - トレーニングサブフィールドの数がトレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームの数に等しいことに応答して、前記第1のレスポンダデバイスが、トレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームとして含むように前記複数の受信ビームを選択するステップをさらに含む、請求項1の方法。
- トレーニングサブフィールドの数がトレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームの数よりも大きいことに応答して、前記第1のレスポンダデバイスが、トレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの前記受信ビームとして含むように前記複数の受信ビームおよび少なくとも1つの繰り返される受信ビームを選択するステップをさらに含む、請求項1の方法。
- トレーニングサブフィールドの数がトレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームの数未満であることに応答して、前記第1のレスポンダデバイスが、トレーニングされるべき受信ビームのセットとして含むように受信ビームのサブセットを選択するステップをさらに含む、請求項1の方法。
- 前記第1のレスポンダデバイスが、(1)前記それぞれのフレームにおいて提供された情報に基づいて、または(2)前記イニシエータデバイスから受信されたポーリングフレームに応答して、その中で送信するための前記フィードバック期間タイムスロットを選択するステップをさらに含む、請求項1の方法。
- 前記フィードバック期間タイムスロット内の期間に前記第1のレスポンダデバイスの最良の送信ビームの上で送信するステップであって、前記最良の送信ビームは、前記第1のレスポンダデバイスの最良の受信ビームに基づく、ステップをさらに含む、請求項1の方法。
- 前記第1のレスポンダデバイスによって受信された前記1つまたは複数のフレームは、前記複数のレスポンダデバイスのうちの2つ以上のレスポンダデバイスに宛てられる、請求項1の方法。
- 前記第1のレスポンダデバイスが、前記フィードバック期間タイムスロットに使用される前記イニシエータデバイスの受信ビームを決定するステップをさらに含む、請求項1の方法。
- 前記1つまたは複数のフレームを受信することは、前記第1のレスポンダデバイスが、複数のトレーニングサブフィールドのうちの第1のトレーニングサブフィールドの間に第1の受信ビームの上で、および前記複数のトレーニングサブフィールドのうちの1つまたは複数のさらなるトレーニングサブフィールドの間に1つまたは複数のさらなる受信ビームの上で受信することを含む、請求項1の方法。
- 第1の受信ビームおよび1つまたは複数のさらなる受信ビームの上で受信することは、それぞれのトレーニングフィールドの間で受信ビームを連続的に切り替えることを含む、請求項9の方法。
- 複数のレスポンダデバイスのうちの第1のレスポンダデバイスであって、
イニシエータデバイスから、フィードバック期間を告知するスケジューリング情報を含む1つまたは複数のフレームを受信し、前記1つまたは複数のフレームは、前記1つまたは複数のフレームのそれぞれのフレームの終わりに配置された少なくとも1つのトレーニングフィールドを含み、それぞれのトレーニングフィールドは、複数のトレーニングサブフィールドを含み、
前記告知されたフィードバック期間内のフィードバック期間タイムスロット内の期間にビームフォーミングフィードバック応答を前記イニシエータデバイスに送信し、
少なくとも1つの確認応答フレームを前記イニシエータデバイスから受信する
ように構成された送受信ユニットを備え、
前記告知されたフィードバック期間は、競合ベースのフィードバック期間であり、前記第1のレスポンダデバイスおよび少なくとも1つの他のレスポンダデバイスは、前記告知されたフィードバック期間内の前記フィードバック期間タイムスロット内の期間に競合するビームフォーミングフィードバック応答を有することができ、
前記ビームフォーミングフィードバック応答は、前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームに関連付けられた前記第1のレスポンダデバイスの送信ビームの上で送信される、
第1のレスポンダデバイス。 - トレーニングサブフィールドの数がトレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームの数に等しいことに応答して、トレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームとして含むように前記複数の受信ビームを選択するように構成されたプロセッサをさらに備え、
トレーニングサブフィールドの前記数がトレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームの前記数よりも大きいことに応答して、前記プロセッサは、トレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの前記受信ビームとして含むように前記複数の受信ビームおよび少なくとも1つの繰り返される受信ビームを選択するように構成されており、
トレーニングサブフィールドの前記数がトレーニングされるべき前記第1のレスポンダデバイスの受信ビームの前記数未満であることに応答して、前記プロセッサは、トレーニングされるべき受信ビームのセットとして含むように受信ビームのサブセットを選択するように構成されている、
請求項11の第1のレスポンダデバイス。 - 前記送受信ユニットは、それぞれのトレーニングフィールドの間で受信ビームを連続的に切り替えるように構成される、請求項11の第1のレスポンダデバイス。
- 前記送受信ユニットは、前記フィードバック期間タイムスロット内の期間に前記第1のレスポンダデバイスの最良の送信ビームの上で送信するように構成され、前記最良の送信ビームは、前記第1のレスポンダデバイスの最良の受信ビームに基づく、請求項11の第1のレスポンダデバイス。
- (1)前記それぞれのフレームにおいて提供された情報に基づいて、または(2)前記イニシエータデバイスから受信されたポーリングフレームに応答して、その中で送信するための前記フィードバック期間タイムスロットを選択するように構成されたプロセッサをさらに備えた、請求項11の第1のレスポンダデバイス。
- 前記第1のレスポンダデバイスによって受信された前記1つまたは複数のフレームは、前記複数のレスポンダデバイスのうちの2つ以上のレスポンダデバイスに宛てられる、請求項11の第1のレスポンダデバイス。
- 前記フィードバック期間タイムスロットに使用される前記イニシエータデバイスの受信ビームを決定するように構成されるプロセッサをさらに備えた、請求項11の第1のレスポンダデバイス。
- 前記複数のトレーニングサブフィールドのうちの第1のトレーニングサブフィールドは、前記複数のトレーニングサブフィールドのうちの第1のトレーニングサブフィールドの間の第1の受信ビームの上で受信され、
前記複数のトレーニングサブフィールドのうちの1つまたは複数のさらなるトレーニングサブフィールドは、前記複数のトレーニングサブフィールドのうちの1つまたは複数のさらなるトレーニングサブフィールドの間の1つまたは複数のさらなる受信ビームの上で受信される、
請求項11の第1のレスポンダデバイス。
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