JP6034391B2 - フレームを送信する方法、ならびに、対応するステーションおよびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は電気通信の分野に関する。この分野の中で、より詳しくは、本発明はワイヤレス通信とも呼ばれる無線によるデジタル通信の分野に関し、米国電気電子学会(IEEE)標準規格802.11以下で標準化されたWiFi(登録商標)ネットワークを含み、この標準規格では伝送上のチャネルについての知識を有することが必要とされる。それらの標準は、それに準拠する無線通信デバイス間の相互運用性を保証する。

より正確には、本発明は、送信機が受信機から来るフィードバックメッセージで返される情報に基づいて伝達チャネルを考慮することを可能にするWiFiデバイス間で、フレームを送信し受信することに関する。

「デバイス」という用語は、本明細書において、アクセスポイントおよびアクセスポイントに関係するステーション、すなわちアクセスポイントの有効範囲内に位置するステーションによって構成される基本サービスセット(BSS)の一部を形成する装置を意味するために用いられる。

本発明は、特にビームフォーミングと共に空間分割多元接続(SDMA)を用いるマルチユーザー多元入力多元出力(MU-MIMO)型伝送システムに適用できる。MU-MIMO分野においては、「ユーザー」という用語は、しばしばユーザーが関係するステーションを示すために用いられる。

伝送上の伝達チャネルについての知識を要求するMU-MIMO伝送技術は、2つのステージを含む。すなわち、3つのデバイスを有する状況におけるSDMA技術について図1に示すように、ペイロードデータを送信せずにチャネルに関する情報を回復するフィードバックステージF、およびペイロードデータを送信する送信ステージTである。示される例は、基本要素、すなわちユーザーによって送信されるペイロードデータの受信の確認応答が後に続く、フレームに封入されたペイロードデータ伝送パケットから構成される送信ステージを含む。

送信ステージTは、チャネルが異ならない限り、複数の連続した基本要素を含むことができる。図2は、連続して送信される3つの基本要素を有する送信ステージを示す。

フィードバックステージFの期間に、送信機、例えばアクセスポイントAPは、ステーション(STA#1、STA#2)に、「サウンディング」パケットと呼ばれるパイロットを含むパケットを送る。これらのパケットは、ステーションがダウンリンク(DL)チャネルの状態に関する情報を評価することを可能にする。その後に、これらのステーションは、チャネル評価、すなわち書き込まれたCSI_DLを符号化して、それをチャネル状態情報リポート「CSIリポート」フレームのアクセスポイントAPに送信する。この機構は、チャネルの評価を送信時に利用可能にし、時には「明示的」フィードバックと呼ばれる。

チャネルの時間的な変化は、送信ステージの期間を決定する。このように、例えばユーザー間の干渉があまりに強くなるために、SDMA技術が機能を中止するためのF+nTeミリ秒(ms)の期間にチャネルが十分に変化する場合には、送信ステージの期間はnTe msより短くなければならない。この送信ステージTの終わりに、送信チャネルの最新の評価を取得するために、新しいフィードバックステージFが実行される。

例えば、特定の受信機に向かって送信電力を集中させ、これにより受信時の信号対雑音比を増加させるのに役立つ802.11n標準規格のビームフォーミング技術は、送信機および/または受信機が移動することなしに、オープンスペースに対応する配置状況において、100ms毎に1回、フィードバックステージを利用する。マルチユーザーSDMA技術を用いる場合には、その後にフィードバックステージが実行されるこの期間は同じ環境において25msまで短縮する。

ペイロードデータが送信されるステージTの期間が長いほど、全体の送信レートが大きいことが分かる。それにもかかわらず、上述したように、送信ステージの長さは、送信機もしくは受信機の移動に起因する、または、環境の変更に起因するチャネルの時間的変化によって制限される。

送信ステージの期間に、アクセスポイントAPは、複数のユーザーに1つまたは複数のペイロードデータパケット、すなわち書き込まれたDL-MU-MIMOを送信する。同時送信は、従来は、各ユーザーの伝達チャネルの応答を利用するデータプリコーディング技術によって、それぞれ異なるユーザーに向けたビームを形成することによって実行される。最もよく知られたプリコーディング技術は論文（非特許文献１）に述べられているような、いわゆる「ゼロフォーシング」(ZF)技術である。ZFプリコーディングは、他のユーザーの受信機において1つのユーザーによって生じる干渉をキャンセルするためのチャネルの評価に基づいて決定されるそれぞれのプリコーディングベクトルを用いて、ユーザーデータを重み付けすることにある。

それにもかかわらず、それらの技術を実行することによって、特に実装に際して必要となる適合のために、完全なキャンセルが常に達成され得るとは限らない。このように、明示的フィードバックから生じる信号オーバーロードを低減するために、時々、最良のモードのみがフィードバックの内容を構成する。チャネルが評価された後、MIMOチャネルは特異値および固有ベクトルに分解される。4×4のMIMOチャネルについては、4つの特異値および4つの対応する固有ベクトルがある。各特異値およびその付随する固有ベクトルは、データストリームが送信される得るチャネルの「固有モード」と呼ばれているものを表す。固有モードは互いに直交し、したがって互いに干渉しない。最良の状況では、このようにして、4つの固有モードがあり、4つに空間分割されたストリームを並列に送信することができる。しかし一般には、特定の固有モードはゼロの特異値を有し、それはそれらのモード上のストリームを送信することができないことを意味する。このような状況では、情報を送信することができるのは最も強いモードだけであるから、最も強いモードのみがフィードバックの内容を構成する。このような状況では、アクセスポイントはチャネルに関して部分的な情報だけを取得していたので、したがってユーザー間干渉を完全にキャンセルすることができない。

さらに、「モバイル」と呼ばれる特定の条件下、すなわちデバイスが互いに対して移動する場合には、フィードバックが戻るチャネルの特性と、後に続く送信ステージの期間のチャネルの特性との間に違いがあり得る。この違いは、結果として受信時のユーザー間の干渉の増加をもたらす可能性がある。

特にIEEE802.11ac標準化グループ周辺で進められた最近の研究は、その干渉を低減するための技術を見いだそうと試みている。

このように、SDMA技術を用いて、例えば、図3に示すように、ユーザー間の干渉を除去するためにユーザーの各々に向けてそれぞれのビームを形成することによって、4つのアンテナを備えるアクセスポイントAPが4つのユーザーに対して同一周波数帯で同時に送信することができる。これらのビームは、各ユーザーのチャネル情報に基づいて算出される。

理想的な状態の下では、各ユーザーは、そのユーザーを対象とする情報だけ、すなわちアクセスポイントにより送られた4つの空間ストリームから1つの空間ストリームだけを受信する。

第1の実装例では、アクセスポイントは、各ユーザーに対して、そのユーザー宛ての空間ストリームに関係するチャネルを評価するために必要なパイロットシンボルだけを送る。その実装例では、図4を参照して、アクセスポイントは、第1のフィールドL-STF、L-LTF、L-SIG、およびVHTSIGAのための全方向性送信を用いてサウンディングパケットを送信し、それから、後に続くフィールド、特にパイロットを含むVHT-LFTiフィールドのための方向性送信、すなわちプリコーディングを用いて送信する。サウンディングパケットは、最初の4つのフィールド(L-STF、L-LFT、L-SIG、VHTSIGA)およびプリコードし付加した後の後に続く4つのフィールド(VHT-STF、VHT-LTF1、VHTSIGB、VHTData)を圧縮するフレームに封入される。

それにもかかわらず、特にその時間的変化のために、現実のチャネルは理想状態から逸脱し、図5に示すように、ユーザーは他のユーザーを対象とする情報からの干渉を伴ってそのユーザーを対象とする情報を受信することができる。そのユーザーを対象とする空間ストリームよりも多くの受信アンテナをユーザーが備える場合には、公知の干渉キャンセル技術(例えば最小二乗平均誤差(MMSE)技術)によってユーザーが干渉の一部または全部を除去することができる。それにもかかわらず、ユーザーが他のユーザーの空間ストリームのチャネルを評価することができる場合にのみ、それは可能である。

第2の実装例では、アクセスポイントは、各ユーザーに対して、ユーザーがそのユーザーを対象とする空間ストリームのチャネルを評価することを可能にするパイロットシンボルだけでなく、図6に示すように、ユーザーが他のユーザーのための空間ストリームのチャネルを評価することを可能にするパイロットシンボルも送信し、このようにして、ユーザー間の干渉の一部または全部を除去することを可能にする。

この実装例では、アクセスポイントは、連続して様々な異なるユーザーを対象とするパイロットシンボルを送信する。様々なユーザーのためのパイロットシンボルは、それぞれ様々なユーザーに結びつけられたパケット内に、連続した瞬間に配置される。1つのユーザーのためのパイロットシンボルは単独で送信されるか、あるいは、リンクが互いに直交するような方法で、すなわち送信機と様々なユーザーとの間のリンクが直交するような方法で、他のユーザーのためのパイロットシンボルと多重化される。リンク直交性は、ユーザーのプリコーディングベクトルを用いてパイロットをプリコードすることによって得られる。

受信時に、各ユーザーは、様々なパイロットシンボルを利用することによって、直接信号が後に続くチャネル、さらに干渉が後に続くチャネルを評価する。様々なチャネルの評価は、各ユーザーによってアクセスポイントにフィードバックされる。国際公開第2010/117816(A1)号（特許文献１）は、様々なステーションからのチャネル係数のフィードバックに基づくSDMAプリコーディングベクトルの1つの構成の詳細な説明を与える。

その第2の実装例は、発生した干渉をキャンセルすることができるので、チャネルの時間的変化に直面した場合に、より強固であることを可能にする。しかし、それはより多くのパイロットシンボルが各ユーザーに送信されることを必要とし、それによって、伝送システムの物理層の効率を低下させる。

国際公開第２０１０／１１７８１６号

D. Gesbert、M. Kountouris、R.W. Heath、C.B. Chae、T. Salzer、"Shifting the MIMO paradigm"、IEEE Proc. Mag. Mag. Sept. 2007.

いずれにしても、どのような伝送技術であっても、干渉があまりに大きくなるとすぐに、新しいフィードバックステージが実行されることを必要とする。

本発明は、複数のアンテナを有する送信機と、ユーザーにそれぞれ関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムにより実行するためのフレーム送信方法を提供することによって、干渉を防止するための公知の技術を改良することを提案する。

このように、本発明は、複数のアンテナを有する送信機と、ユーザーにそれぞれ関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムに用いるフレーム送信方法を提供する。本方法は、
・第1の部分が送信先受信機を同期させるための少なくとも1つのシンボルを含み、第2の部分が少なくとも送信先受信機と同数のプリコードされたパイロットシンボルを含むサウンディングフレームを構築するステップと、
・第1の部分については一斉送信モードで、第2の部分については方向性モードで、サウンディングフレームを送信先受信機の各々に送信するステップと、
・送信先受信機の各々に送信するためのそれぞれのデータフレームを構築するステップとを含むことを特徴とし、
データフレームを構築するステップは、送信先受信機から来るフィードバック情報を考慮し、各送信先受信機について送信先受信機間の干渉を符号化する。

このようにして、本発明では、送信機が送信先受信機におけるユーザー間の干渉の影響を減少させるようにそのフレーム構成を適合させることを可能にすることによって、MU-MIMO伝送を改良する。

サウンディングフレームを受信すると、送信先受信機は、従来の評価技術および様々なプリコードされたパイロットを使用して、その送信チャネルおよび他の受信機のベクトルを用いてプリコードされたパイロットに対応する干渉信号が続く送信チャネルを評価する。

送信チャネルについてのその知識に基づいて、送信先受信機は、他の送信先受信機のシンボルによる干渉のパワーを計算する。例えば、この計算は、(典型的には直交周波数分割変調を用いて)送信される信号のサブキャリヤの全ておよび空間ストリームの全てについてのチャネル評価のノルムの平均に基づくことができる。

このように、他の送信先受信機のためのプリコードされたシンボルによる干渉、すなわちユーザー間干渉または受信機間干渉と呼ぶことができる干渉を受ける送信先受信機は、干渉レベルを測定するための、そして、どの送信先受信機が、問題となっている送信先受信機を対象とするシンボルの受信を妨害しているシンボルと関係しているかを決定するための手段を有する。

送信機は、このようにして、様々な送信先受信機の各々が受けるユーザー間干渉について、様々な送信先受信機から情報を受け取る。それから、送信機は、様々な送信先受信機のためのデータの分散を用いて、ユーザー間干渉を考慮するデータフレームを構築することができる。

一実施形態では、所与の送信先受信機について、フィードバック情報は、所与の送信先受信機によって受信される送信先受信機間の様々な干渉のうちで、送信先受信機間の最も高い干渉レベルを生成している干渉する送信先受信機のうちの1つに対する識別子だけを符号化する。

本実施形態では、送信先受信機は、別の送信先受信機がそれが受ける干渉における優勢な役割をもつかどうかを決定する。MU-MIMO伝送の送信先受信機は、ユーザーグループの一部である。このグループは識別子を有し、グループの各ユーザーはチャネル評価コードおよび使用するMIMOストリーム(空間ストリーム)を参照する番号を有する。MU-MIMO伝送の期間には、ヘッダーがグループ識別子情報を運ぶ。それから、ユーザーは、干渉がどの他ユーザーから来るか決定することができる(すなわち、グループ内のこの他ユーザーの番号を決定することができる)。それから、それは、干渉がグループxの番号xを有するユーザーから来ることを信号で伝えることができる。送信先受信機は、このようにして、当該他の送信先受信機の識別子を知ることができて、フィードバック情報にあるその識別子を符号化することができる。それから、送信機は、別の送信先受信機の受信において最も多くの干渉を引き起こしている送信先受信機の識別子を有する。

本発明の一実施形態では、他の送信先受信機に起因して送信先受信機のうちの1つが受ける干渉が所与のしきい値を超える場合には、第1および第2の送信先受信機のための前記データは、異なるデータフレームに分散される。

別の送信先受信機に起因して送信先受信機が受ける干渉が所与のしきい値を超える、および/または、他の送信先受信機によって生じる干渉を上回る場合には、送信機は、2つの送信先受信機のためのデータを異なるデータフレームに分散することができる。これらのフレームは、典型的には、遅れずに連続して送信される。このように、第1の送信先受信機は第2の送信先受信機のシンボルによってもはや妨害されず、干渉の主要な発生源を除去することによって干渉レベルはこのように非常に減少する。

本発明の一実施形態では、所与のしきい値を超える送信先受信機間の干渉は、サウンディングフレームを送信するステップを起動させる。

あるいは、送信機は、サウンディングフレームの送信を起動させることができる。送信先受信機によって算出される干渉レベルは、送信チャネルについてのそれらの知識を考慮することができる。これらの送信チャネルが最後に評価された後に変化した場合には、算出された干渉レベルはもはや現実を正しく反映していないおそれがある。このように、サウンディングフレームは、送信先受信機が送信チャネルについてのそれらの知識を更新させることを可能にする。

本発明の一実施形態では、フィードバック情報は、データ送信先受信機から来るデータ確認応答フレームから抽出される。

本実施形態は、多数の既存のWiFiデバイスと互換性を有するという利点がある。

本発明の一実施形態では、フィードバック情報は、変調モードを符号化し、送信先受信機を符号化するために同一のビットを用いるフィールドから抽出される。

本実施形態は、WiFi標準規格の最新の変更と互換性を有するという利点がある。

本発明の一実施形態では、プリコードされたパイロットシンボルは、フレームの第2の部分に連続して分散される。

本実施形態では、送信先受信機は、それを対象とするデータの送信チャネルおよびそれを対象としないデータの送信チャネルを容易に評価することができる。

また本発明は、WiFiデバイスと、それぞれのユーザーに関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムのための、複数のアンテナを有するWiFiデバイスを提供する。本発明のWiFiデバイスは、
・第1の部分が送信先受信機を同期させるための少なくとも1つのシンボルを含み、第2の部分が少なくとも送信先受信機と同数のプリコードされたパイロットシンボルを含むサウンディングフレームを構築するための手段と、
・送信先受信機の各々のためのそれぞれのデータフレームを構築するための手段であり、送信先受信機から来るフィードバック情報を考慮し、各送信先受信機について送信先受信機間の干渉を符号化する手段と、
・送信チャネルを介してフレームを送信し受信するためのトランシーバ手段とを含み、この手段は、第1の部分については一斉送信モードで、第2の部分については方向性モードで、サウンディングフレームを送信先受信機に向けて送信するように適合される。

このようなWiFiデバイスは、特に、上記の送信方法を実行するように適合される。例えば、それはWiFiステーションまたはアクセスポイントであってもよい。

好適な実施形態では、本発明のフレーム送信方法のステップは、WiFiアクセスポイントまたはステーションなどの電子デバイスにそれ自身配置され得るチップなどの電子回路にそれぞれ組み込まれた1つまたは複数のモジュール形式のプログラム命令により決定される。本発明のフレーム送信方法は、プログラム(またはそのモジュール)がプロセッサまたはそれと同等なものなどの計算部材にロードされた場合に、等しく良好に実行することができ、それから、そのプログラムを実行することによってその動作が制御される。

したがって、本発明は、コンピュータプログラム(またはその様々なモジュール)、特にデータ媒体上またはその中にあって、本発明を実行するのに適合するコンピュータプログラムにも適用される。プログラムはいかなるプログラミング言語も用いることができ、それは、ソースコード、オブジェクトコード、またはソースコードとオブジェクトコードとの中間のコードの形式、例えば部分的にコンパイルされた形式、もしくは、本発明の方法を実現するための望ましい他の任意の形式などであってもよい。

データ媒体は、プログラムを格納することができるいかなる実体またはデバイスであってもよい。例えば、媒体は読出し専用メモリ(ROM)、例えばコンパクトディスク(CD)ROMまたはマイクロ電子回路ROMなどの格納手段を含んでもよいし、あるいは、実際に、媒体は例えばハードディスクなどの磁気記録手段を含んでもよいし、あるいは、汎用シリアルバス(USB)キーを含んでもよい。

あるいは、データ媒体はプログラムが組み込まれる集積回路であってもよく、その回路は問題の方法を実行するのに、またはその実行に用いられるのに適合する。

さらにまた、プログラムは、電気ケーブルもしくは光ケーブルを介して、無線によって、または他の手段によって伝達され得る電気信号または光信号などの伝送可能な形式に変換されてもよい。本発明のプログラムは、特にインターネットタイプのネットワークからダウンロードされてもよい。

このように、また本発明は、プログラム命令を含むコンピュータプログラムを提供し、このプログラム命令は、WiFiデバイスとそれぞれのユーザーに関係する受信機とを含むマルチユーザーMIMOシステムのためのWiFiデバイスにより実行される本発明によるフレーム送信方法を、この送信方法を実行するためにプログラムがWiFiデバイスにロードされ、WiFiデバイスによって実行される場合に実行するように適合されている。

また本発明は、プログラム命令を含むデータ媒体を提供し、このプログラム命令は、WiFiデバイスとユーザーにそれぞれ関係する受信機とを含むマルチユーザーMIMOシステムのためのWiFiデバイスにより実行される本発明によるフレーム送信方法を、この送信方法を実行するためにプログラムがWiFiデバイスにロードされ、WiFiデバイスによって実行される場合に実行するように適合されている。

本発明の他の特性および利点は、説明のための非限定的な例としてのみ与えられる以下の発明を実施するための形態を読み、以下の添付の図面を参照することで、より明確になる。

先行技術に関するものであり、3デバイスの状況におけるSDMA伝送技術について、ペイロードデータを送信せずにチャネルに関する情報を回復するフィードバックステージF、およびペイロードデータ送信ステージTを示す線図である。 先行技術に関するものであり、3デバイスの状況におけるSDMA伝送技術について、連続して送信される3つの基本要素を有する送信ステージが続くチャネルに関する情報を回復するステージFを示す線図である。 SDMA伝送の状況における先行技術に関するものであり、4つのアンテナを有し、ユーザー間干渉を除去するために、各ユーザーに向けたそれぞれのビームを形成することによって4つのユーザーに対して同一周波数帯で同時に送信するアクセスポイントAPを示す線図である。 SDMA伝送の状況における先行技術に関するものであり、アクセスポイントが第1のフィールドL-STF、L-LTF、L-SIGおよびVHTSIGAのための全方向性送信を用いてサウンディングフレームを送信し、その後にパイロットおよび特にVHT-LTFiフィールドを含む後続のフィールドのための方向性送信が続く送信方法の第1の実装例を示す線図である。 図3のそれと同一の状況における先行技術に関するものであり、他の送信先受信機/ユーザーのための情報の結果として、送信先受信機/ユーザーが受ける干渉を示す線図である。 SDMA伝送の状況における先行技術に関するものであり、アクセスポイントが第1のフィールドL-STF、L-LTF、L-SIGおよびVHTSIGAのための全方向送信を用いてサウンディングフレームを送信し、それからパイロットおよび特にVHT-LTFiフィールドを含む後続のフィールドのための方向性送信を用いる送信方法の第2の実装例を示す線図である。 本発明の送信方法の主要なステップを示すフローチャートである。 本発明によるデータパケットを送信するために好適なステーションの簡略化した構成の一例の線図である。

本発明は、特に文書IEEE802.11-11/0040r0に記載されているIEEE802.11ac標準規格の文脈で記述される。その文書によれば、「MAC VHT制御フィールド」フレームは、特にリンク適応のための情報をフィードバックするのに役立つ。

フィールドMFBは、リンク適応がMU-MIMOモードで実行されることを可能にする。このモードでは、伝達チャネル、その受信機の性能、および以前の送信についてのステーションの知識を前提として、ステーションがその伝送(データレート、...)を適応させるために送信機に対してプロポーザルをすることができる。フィールドNstsは、ステーションが送信機/アクセスポイントに要求している空間ストリームの数を定義する。フィールドMCSは、ステーションによって送信機/アクセスポイントに要求されるコードの変調および効率を定義する。フィールドSNRは、受信機で評価される信号対雑音比を定義する。

この「VHT制御フィールド」フレームは、様々な異なる送信、特に確認応答フレームに含まれ得る。

記載されている例は、図5に示す種類のシステムに関する。MU-MIMOシステムは、複数のアンテナを有するアクセスポイントおよび複数の受信機/ユーザーを有する。方法1は、図7のフローチャートに示すように実行される。本方法は、
・第1の部分が送信先受信機を同期させるための少なくとも1つのシンボルを含み、第2の部分が少なくとも送信先受信機と同数のプリコードされたパイロットシンボルを含むサウンディングフレームを構築するステップ2と、
・第1の部分については一斉送信モードで、第2の部分については方向性モードで、サウンディングフレームを送信先受信機の各々に送信するステップ3と、
・および、送信先受信機の各々に送信するためのそれぞれのデータフレームを構築するステップ4と
を含む。

データフレームを構築するステップ4は、送信先受信機から来て、各送信先受信機についての送信先受信機間のその干渉を符号化するフィードバック情報fbckを考慮する。典型的には、符号化された干渉は、最も高い干渉レベルを生成している干渉する送信先受信機のうちの1つを識別することを可能にする。符号化された干渉は、送信先受信機が受ける干渉レベルを符号化することができる。

第1の実施形態では、干渉する送信先受信機の識別子は、送信先受信機による劣った検出が干渉する送信先ユーザー/受信機(Interf=1)に起因することを示す新しいフィールド「Interf」に含まれる。受信が良好である場合、または劣った受信が生じたが別の送信先受信機による干渉によるものでない場合には、Interfビットは「0」にセットされる。別の新しいフィールド「干渉するユーザーインデックス」は、干渉を引き起こしている送信先ユーザーを識別するのに役立つ。ユーザーのグループが最大4つのユーザーを有することができ、そのグループにおけるこれらのユーザーの順序が既知であるとすると、ユーザーを識別するためには2ビットで十分である。例えば、00:ユーザー1、01:ユーザー2、...である。それから、「VHT制御フィールド」フレームの構成は、以下の通りである。

第2の実施形態では、情報フィードバックのための「VHT制御フィールド」フレームには、フィールドが追加されない。フィールドMCSは4ビットを有し、したがって16通りの組合せを可能にする。文書1361r3に記載されているように、IEEE802.11ac標準規格では、10通りの組合せだけが識別される。したがって、4通りの組合せが利用できる。これらの4通りの組合せは、符号化される干渉する送信先受信機を第1の実施形態と同じ方法で符号化することを可能にする。

この第2の実施形態は「Interf」ビットがフィードバックされることを必要としない。なぜなら、それらの4通りの組合せのいずれか1つを使用することが、送信先受信機による受信がユーザー間干渉によって強く妨害されるという情報を暗に含むからである。

図8は、本発明によるフレームを送信するために好適なステーションの簡略化した構造の一例の線図である。

ステーションは、特に複数のアンテナTX/RXを有する送信機とそれぞれのユーザーに関係する受信機とを有するマルチユーザーMIMOシステムを目的とする。ステーションは、送信機として動作し、電気通信ネットワークへのアクセスを提供するWiFiアクセスポイントの機能を有することもできる。

ステーションSTAは、以下の手段を含む。
・第1の部分が送信先受信機を同期させるための少なくとも1つのシンボルを含み、第2の部分が少なくとも送信先受信機と同数のプリコードされたパイロットシンボルを含むサウンディングフレームを構築するための手段。この手段は、典型的には、例えばマイクロプロセッサまたはDSPなどの、送信先受信機のそれぞれのプリコーディングベクトルを用いてプリコードされるパイロットシンボルを算出するためにマイクロプログラムされたデジタル信号プロセッサ(DSP)計算手段を含む。
・送信先受信機の各々のためのそれぞれのデータフレームを構築するための手段。このデータフレームを構築する手段は、送信先受信機から来るフィードバック情報を考慮し、各送信先受信機について、干渉する送信先受信機の識別子と共に、送信先受信機間の干渉を符号化する。示した実施形態では、この手段は、サウンディングフレームを構築するための手段と同じである。しかし、DSPのマイクロプログラミングは、サウンディングフレームを構築するため、およびデータフレームを構築するためにそれぞれ適合するモジュールを含む。
・送信チャネルを介してフレームを送信し受信するためのトランシーバ手段T/R。この手段は、第1の部分については一斉送信モードで、第2の部分については方向性モードで、サウンディングフレームを送信先受信機に向けて送信するように適合された通常のトランシーバシステムを含む。このトランシーバ手段T/Rは、サウンディングフレーム構築手段およびデータフレーム構築手段に接続される。

1 フレーム送信方法
2 サウンディングフレームを構築するステップ
3 サウンディングフレームを送信先受信機の各々に送信するステップ
4 データフレームを構築するステップ

Claims (9)

1. 複数のアンテナを有する送信機と、ユーザーにそれぞれ関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムに用いるフレーム送信方法(1)であって、
   ・第1の部分が送信先受信機を同期させるための少なくとも1つのシンボルを含み、第2の部分が少なくとも送信先受信機と同数のプリコードされたパイロットシンボルを含むサウンディングフレームを構築するステップ(2)と、
   ・前記第1の部分については一斉送信モードで、前記第2の部分については方向性モードで、前記サウンディングフレームを前記送信先受信機の各々に送信するステップ(3)と、
   ・前記送信先受信機の各々に送信するためのそれぞれのデータフレームを構築するステップ(4)と、を含み、
   前記データフレームを構築するステップ(4)は、前記送信先受信機から来る、各送信先受信機について送信先受信機間の干渉を符号化するフィードバック情報(fbck)を考慮し、
   所与の送信先受信機について、前記フィードバック情報は、前記所与の送信先受信機によって受信される送信先受信機間の様々な干渉のうちで、送信先受信機間の最も高い干渉レベルを生成している前記干渉する送信先受信機のうちの1つに対する識別子だけを符号化することを特徴とするフレーム送信方法。
2. 複数のアンテナを有する送信機と、ユーザーにそれぞれ関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムに用いる、請求項1に記載のフレーム送信方法(1)において、他の送信先受信機に起因して前記送信先受信機のうちの1つが受ける前記干渉が所与のしきい値を超える場合には、第1および第2の送信先受信機のためのデータは、異なるデータフレームに分散される、フレーム送信方法。
3. 複数のアンテナを有する送信機と、ユーザーにそれぞれ関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムに用いる、請求項1に記載のフレーム送信方法(1)において、所与のしきい値を超える送信先受信機間の干渉が、サウンディングフレームを送信するステップを起動させる、フレーム送信方法。
4. 複数のアンテナを有する送信機と、ユーザーにそれぞれ関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムに用いる、請求項1に記載のフレーム送信方法(1)において、前記フィードバック情報は、データ送信先受信機から来るデータ確認応答フレームから抽出される、フレーム送信方法。
5. 複数のアンテナを有する送信機と、ユーザーにそれぞれ関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムに用いる、請求項4に記載のフレーム送信方法(1)において、前記フィードバック情報は、変調モードを符号化するために、および送信先受信機を符号化するために同一のビットを用いるフィールドから抽出される、フレーム送信方法。
6. 複数のアンテナを有する送信機と、ユーザーにそれぞれ関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムに用いる、請求項1に記載のフレーム送信方法(1)において、前記プリコードされたパイロットシンボルは、前記フレームの前記第2の部分に連続して分散される、フレーム送信方法。
7. WiFiデバイス(STA)と、それぞれのユーザーに関係する受信機と、を含むマルチユーザーMIMOシステムのための、複数のアンテナを有する前記WiFiデバイス(STA)であって、
   ・第1の部分が送信先受信機を同期させるための少なくとも1つのシンボルを含み、第2の部分が少なくとも送信先受信機と同数のプリコードされたパイロットシンボルを含むサウンディングフレームを構築するための手段(DSP)と、
   ・前記送信先受信機の各々のためのそれぞれのデータフレームを構築するための手段(SDP)であり、前記送信先受信機から来る、各送信先受信機について送信先受信機間の干渉を符号化するフィードバック情報を考慮する、データフレームを構築するための手段と、
   ・送信チャネルを介してフレームを送信し受信するためのトランシーバ手段(T/R)と、
   を含み、この手段は、
   ・前記第1の部分については一斉送信モードで、前記第2の部分については方向性モードで、前記サウンディングフレームを送信先受信機に向けて送信するように適合され、
   所与の送信先受信機について、前記フィードバック情報は、前記所与の送信先受信機によって受信される送信先受信機間の様々な干渉のうちで、送信先受信機間の最も高い干渉レベルを生成している前記干渉する送信先受信機のうちの1つに対する識別子だけを符号化することを特徴とするWiFiデバイス。
8. プログラム命令を含む、データ記録媒体上のコンピュータプログラムであって、前記プログラム命令は、WiFiデバイスとそれぞれのユーザーに関係する受信機とを含むマルチユーザーMIMOシステムのための前記WiFiデバイスにより実行される請求項1から6のいずれか一項に記載のフレーム送信方法を、前記送信方法を実行するために前記プログラムが前記WiFiデバイスにロードされ、前記WiFiデバイスによって実行される場合に実行するように適合されている、コンピュータプログラム。
9. プログラム命令を含むデータ記録媒体であって、前記プログラム命令は、WiFiデバイスとそれぞれのユーザーに関係する受信機とを含むマルチユーザーMIMOシステムのための前記WiFiデバイスにより実行される請求項1から6のいずれか一項に記載のフレーム送信方法を、前記送信方法を実行するために前記プログラム命令が前記WiFiデバイスにロードされ、前記WiFiデバイスによって実行される場合に実行するように適合されている、データ記録媒体。

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