JP6849688B2 - ワイヤレス通信およびアップリンクマルチユーザmimoにおけるストリームごとおよびアンテナごとのサイクリックシフト遅延 - Google Patents
ワイヤレス通信およびアップリンクマルチユーザmimoにおけるストリームごとおよびアンテナごとのサイクリックシフト遅延 Download PDFInfo
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Description
本出願は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる、2016年1月8日に出願された「PER STREAM AND PER ANTENNA CYCLIC SHIFT DELAY IN WIRELESS COMMUNICATIONS AND UPLINK MULTI-USER MIMO」と題する、米国仮出願第62/276,671号の利益を主張する。加えて、本出願は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる、2016年5月10日に出願された「PER STREAM AND PER ANTENNA CYCLIC SHIFT DELAY IN WIRELESS COMMUNICATIONS AND UPLINK MULTI-USER MIMO」と題する、米国仮出願第62/334,295号の利益を主張する。加えて、本出願は、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2017年1月6日に出願された「PER STREAM AND PER ANTENNA CYCLIC SHIFT DELAY IN WIRELESS COMMUNICATIONS AND UPLINK MULTI-USER MIMO」と題する、米国特許出願第15/400,649号の利益を主張する。
以下で説明するストリームごとのCSD値は、TXVECTOR parameter BEAM_CHANGEが1であるときにHE被変調フィールド290のHE-STF286、HE-LTF288、およびデータフィールド292に適用し、TXVECTOR parameter BEAM_CHANGEが0であるときにフレーム250全体(たとえば、プリHE被変調フィールド280およびHE被変調フィールド290)に適用し得る。
HE被変調フィールド290(たとえば、それはHE-STFシンボル286、HE-LTFシンボル288、データフィールド292およびPE294を含み得る)は、フレーム250が非トリガベースフレーム(たとえば、0.8μsのSTF周期性)であるとき、およびビーム変化がゼロに等しいときに、ストリームごとのCSDを用いて空間ストリーム内で送信され得る。一態様では、フレーム250は、複数の空間ストリームにわたってコピーされ、空間ストリームの各々は、異なるストリームごとのCSD値(たとえば、上記のTable 1(表1)に示す異なるCSD値)を用いて送信され得る。
オプション1
加えて、ビーム変化はゼロに等しく、かつAPからトリガメッセージを受信するとSTAが決定するとき、フレーム250は、ストリームごとのCSDを用いて空間ストリーム内で送信され得る。STAが特定のストリームごとのCSDを用いてトリガベースフレームを送信するとき、フレーム内の各サブフィールド(たとえば、フィールド272、274、276、278、282、284、286、288、292、294)は、その特定のストリームごとのCSDを用いて送信される。STAは、いくつの追加のn個のストリームが同じフレーム(たとえば、同じ情報)を送信するために使用され得るかを決定する。nは7に等しいと仮定され、それによりSTAは、ストリームA(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム1)、ストリームB(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム2)、ストリームC(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム3)、ストリームD(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム4)、ストリームE(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム5)、ストリームF(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム6)、ストリームG(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム7)、およびストリームH(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム8)の8つの異なるストリーム内のフレームを送信することを決定する。
第2のオプションでは、ビーム変化がゼロに等しいときにトリガベースフレームに対して、上記のTable 1(表1)に示すストリームごとのCSD値は、ストリームごとのCSD値として再使用され得る。たとえば、STA350は、ストリームA(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム1)、ストリームB(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム2)、ストリームC(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム3)、ストリームD(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム4)、ストリームE(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム5)、ストリームF(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム6)、ストリームG(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム7)、およびストリームH(たとえば、上記のTable 1(表1)のストリーム8)の各々に対するストリームごとのCSD値を決定し得る。
第3のオプションでは、CSDの周波数領域アプリケーションを実装することの数学的複雑さを低減するために、オプション1に関して上記で説明した8つのストリームに対するストリームごとのCSD値は、各ストリームに適用される前に(たとえば、ある割合だけ)切り捨てられ得る。たとえば、CSD値の各々は切り捨てられて1.6μs/8にされ、それにより、ストリームAは0nsのCSD値を与えられ、ストリームBは-800nsのCSD値を与えられ、ストリームCは-400nsのCSD値を与えられ、ストリームDは-1000nsのCSD値を与えられ、ストリームEは-600nsのCSD値を与えられ、ストリームFは-1200nsのCSD値を与えられ、ストリームGは-200nsのCSD値を与えられ、およびストリームHは-1400nsのCSD値を与えられ得る。
1に等しいビーム変化
ビーム変化が1に等しいとき、プリHE被変調フィールド280は、レガシープリアンブル265と同様に変調され得る。たとえば、プリHE被変調フィールド280は、アンテナごとのCSDとともに全方向送信を使用して変調されてもよく、最大CSD値は、200ns以下であり得る。加えて、ビーム変化が1に等しいとき、HE被変調フィールド290は、上記のTable 1(表1)に示すストリームごとのCSD値を使用して送信され得る。
ストリームごとのCSD
ビーム変化がゼロに等しいとき、プリHE被変調フィールド280は、HE-LTFシンボル288(たとえば、HE-LTF1)と同じまたは同様に変調されてもよく、SU非トリガベースフレームシナリオ(たとえば、0.8μsのHE-STF)に適用可能であり得る。SU非トリガベースフレームシナリオでは、CSD値は、2つまでのストリームに適用され得る。図300を参照すると、STA310は、プリHE被変調フィールド280に関連付けられた情報の第1のセットを送信するために、ストリームAおよびストリームBの2つの空間ストリームを決定および/または識別することができる。
場合によっては、ビーム変化がゼロに等しいとき、プリHE被変調フィールド280および/またはHE被変調フィールド290は、アンテナごとのCSDを使用の変調もあり得る。アンテナごとのCSDは、STAにおける実装(たとえば、以下のオプション1、2および3参照)次第であり得る最大CSDに制限され得る。最大CSDを設定することによって、隣接トーン間の最大位相シフトは、APによるタイミング推定を収めるように制限され得る。しかしながら、TXVECTOR parameter BEAM_CHANGEが0であるとき、L-STF272、L-LTF274、L-SIG276、RL-SIG278、およびHE-SIG-A282フィールドに対するアンテナごとのCSD値
第1のオプションでは、適用される最大CSDに対する制限は、アンテナごとのCSDがいくつかの例において適用されないことであり得る。たとえば、ストリームごとのCSDを用いて、L-STF274の電力は、1つのストリームが複数のTxアンテナによって使用されているとき、データからオフにされる場合がある。
第2のオプションでは、適用され得るアンテナごとのCSDは、200nsの最大CSD値以下であり得る。
第3のオプションでは、最大CSD値が400ns以下である限り、任意のアンテナごとのCSD値が適用され得る。たとえば、2つのストリームがあるとき、400nsの遅延がすでにストリームごとのCSD内に存在し得る。400nsの遅延は、レガシーCSDのアンテナごとのCSD(たとえば、レガシーアンテナごとのCSDにおける200nsの遅延)の2倍であり得る。第3のオプションでは、同じアンテナごとのCSD値もまた、HE被変調フィールド290に適用され得る。
アンテナごとのCSD
第1のUL MU MIMOシナリオでは、アンテナごとのCSDが、関与するSTA206、208、210、212の各々に対して適用され得る。一態様では、Txアンテナの数は、UL MU送信において他のSTAに対して未知であり得る。ローカルアンテナごとのCSD(たとえば、関与するSTA206、208、210、212の各々における)は、AP202における異なる到着時間間隔/電力が異なることによって、異なるSTA206、208、210、212からの送信をAP202が区別するのに十分であり得る。プリHE被変調フィールド280に適用されるCSD値は、上記のTable 2(表2)に示すアンテナごとのCSD値を含み得る。HE被変調フィールド290に適用されるアンテナごとのCSDは、実装次第であり得る。
一態様では、グローバルCSDインデックスは、UL MU MIMOシナリオにおける各STA(たとえば、AP202から受信されたトリガメッセージ216内で位置を特定される)に対するストリーム割り振りに基づき得る。たとえば、STA206、208、210、212のうちの1つが送信のためにストリーム3および4を割り当てられる場合、対応するストリームごとのCSDは、グローバルインデックス内の第3および第4の値である。第3のUL MU MIMOシナリオでは、グローバルストリームごとのCSDは、関与するSTA206、208、210、212の各々に対して適用され得る。フレーム250がトリガベースフレームであるとき、各STA206、208、210、212は、どのCSD値がどのストリームに適用され得るかを決定するためにグローバルCSDインデックスを使用し得る。
大きいアンテナごとのCSD値(たとえば、400ns超)が、OFDMAデータ、単一ストリーム送信、および/または相関が高いチャネルに対して必要である場合がある。一態様では、より長いシンボル持続時間は、より大きいCSD値を許容することが可能であり得る。しかしながら、より小さいリソースユニットサイズは、AP202においてチャネルを分離し得るには不十分な1リソースユニット内の平均化をもたらす場合がある。たとえば、STA206、208、210、212において2つのTxアンテナがあり、AP202において1つの受信機アンテナがあるとき、2つのTxアンテナからのチャネルは、2.5MHz周期(たとえば、20MHz/8=2.5MHz)に対応する[0 -400]のアンテナごとのCSD値が適用される場合、400ns(たとえば、400ns=8*50ns)だけ分離され得る。しかしながら、26トーンのリソースユニットは、約2MHzの帯域幅しか有し得ない。そのような狭い帯域幅上では、フルCSDダイバーシティは、AP202によって捕捉されない場合がある。複数のストリーム送信において、空間拡張マトリックスは、データを直交化するのに十分であり得る。本開示は、OFDMAデータ上のCSDに関連する潜在的問題を解決するために2つのオプションを提示する。
アンテナごとのCSD値は、AP202によって捕捉されるのに十分なダイバーシティを与えるために増加され得る。たとえば、CSD値は、新しいCSD値(たとえば、CSD_new)を取得するために4倍に増加され得る。新しいCSD値は、4とCSD値が乗算されてベクトルオフセットを加算すること(たとえば、CSD_new=4*CSD_11ac+Δ1x8)に等しくてもよい。新しいCSD値は、HE-STFシンボル286とデータフィールド292内のデータシンボルの両方、ならびに他のシンボルおよびフィールドに適用され得る。CSD値は、たとえば、(たとえば、上記のTable 1(表1)に示すように)[0 -400 -200 -600 -350 -650 -100 -750]nsであり得る。ベクトルオフセットΔ1x8は、STF性能の低下を防止するために必要であり得る。STFに適用される効果的なCSD(たとえば、CSD_STF)は、トリガベースフレームおよび非トリガベースフレームに対して異なる場合がある(たとえばCSD_STF=mod(CSD_new, STF_period))。たとえば、STF_periodは、非トリガベースフレームに対して0.8μsに等しいか、またはトリガベースフレームに対して1.6μsに等しい場合がある。
代替的に、アンテナごとのCSD値は、STA206、208、210、212からAP202への各送信に対してランダムに適用され得る。AP202が送信を特定のSTA206、208、210、212に割り当てることができない任意の相関問題は、STA206、208、210、212による再送信によって解決され得る。代替的に、STA206、208、210、212は、再送信内の空間拡張マトリックスを変更し得る。一態様では、空間拡張マトリックスは、実装に基づいて決定され、送信チェーン当たりの追加のCSD値を含み得る。
ムHは-1500nsのCSD値を与えられ得る。したがって、ストリームAは時間0において送信され、ストリームBはストリームAと比較して800nsのサイクリック遅延を用いて送信され、ストリームCはストリームAと比較して400nsのサイクリック遅延を用いて送信され、ストリームDはストリームAと比較して1200nsのサイクリック遅延を用いて送信され、ストリームEはストリームAと比較して700nsのサイクリック遅延を用いて送信され、ストリームFはストリームAと比較して1300nsのサイクリック遅延を用いて送信され、ストリームGはストリームAと比較して200nsのサイクリック遅延を用いて送信され、かつストリームHはストリームAと比較して1500nsのサイクリック遅延を用いて送信され得る。
102 基本サービスエリア(BSA)
104 アクセスポイント(AP)
108 ダウンリンク(DL)
110 アップリンク(UL)
112 局(STA)
114 STA
116 STA
118 STA
124 CSD構成要素
200 図
201 図
202 AP
203 図
205 フレーム
206 STA
207 フレーム
208 STA
209 ストリームごとのCSD、アンテナごとのCSD
210 STA
211 ストリームごとのCSD、アンテナごとのCSD
212 STA
214 サービスエリア
216 トリガメッセージ
250 フレーム
265 レガシープリアンブル
270 HE部分
272 レガシーショートトレーニングフィールド(L-STF)シンボル、サブフィールド
274 レガシーロングトレーニングフィールド(L-LTF)シンボル、サブフィールド
275 高効率(HE)プリアンブル
276 レガシー信号フィールド(L-SIG)シンボル、サブフィールド
278 反復レガシー信号フィールド(RL-SIG)シンボル
280 プリHE被変調フィールド
282 HE信号フィールドA(HE-SIG-A)シンボル
284 HE信号フィールドB(HE-SIG-B)シンボル
285 プリアンブル
286 HEショートトレーニングフィールド(HE-STF)シンボル
288 HEロングトレーニングフィールド(HE-LTF)シンボル
290 HE被変調フィールド
292 データフィールド
294 パケット拡張(PE)
300 図
302 AP
305a 情報
305b 情報
310 STA
312 アンテナ
314 アンテナ
350 STA
352 アンテナ
354 アンテナ
356 アンテナ
358 アンテナ
360 アンテナ
362 アンテナ
364 アンテナ
366 アンテナ
400 機能ブロック図
402 ワイヤレスデバイス
404 プロセッサ
406 メモリ
408 ハウジング
410 送信機
412 受信機
414 トランシーバ
416 アンテナ
418 信号検出器
420 デジタル信号プロセッサ(DSP)
422 ユーザインターフェース
424 CSD構成要素
426 プリHE被変調フィールド/HE被変調フィールド、バスシステム
428 ストリームごと/アンテナごとのCSDオフセット/ユーザインデックス
500 方法
600 ワイヤレス通信デバイス
605 受信機
610 処理システム
615 送信機
624 CSD構成要素
626 フレーム生成構成要素
Claims (15)
- 局のためのワイヤレス通信の方法であって、
フレームを送信するための前記局におけるアンテナの数、前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの数、または前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数と前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数の両方、のうちのいずれに基づいて、サイクリックシフト遅延(CSD)を用いて前記フレームを送信するかを決定するステップと、
ビーム変化値が1またはゼロのどちらに等しいかを決定するステップであって、前記ビーム変化値が、前記フレームの異なるフィールド間のチャネル条件の変化を示すために1に等しく、前記ビーム変化値が、前記チャネル条件の無変化を示すためにゼロに等しい、ステップと、
前記ビーム変化値が1またはゼロのどちらに等しいかに基づいて、および前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数、前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数、または前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数と前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数の両方、のうちのいずれに基づいて、前記CSDを用いて前記フレームを送信すると決定されるかに基づいて、前記フレームの第1の部分に関連付けられた情報の第1のセットを送信するためのCSD値の第1のセットを決定するステップと、
前記ビーム変化値が1またはゼロのどちらに等しいかに基づいて、および前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数、前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数、または前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数と前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数の両方、のうちのいずれに基づいて、前記CSDを用いて前記フレームを送信すると決定されるかに基づいて、前記フレームの第2の部分に関連付けられた情報の第2のセットを送信するためのCSD値の第2のセットを決定するステップであって、CSD値の前記第2のセットがCSD値の前記第1のセットと異なる、ステップと、
アンテナの前記数、ストリームの前記数、またはアンテナの前記数とストリームの前記数の両方を使用して、CSD値の前記第1のセットに基づく情報の前記第1のセットおよびCSD値の前記第2のセットに基づく情報の前記第2のセットを送信するステップとを含む、方法。 - 前記ビーム変化値がゼロに等しいときに前記数のストリーム内の各ストリームに対するストリームCSD値を決定するステップであって、各ストリームに対する前記ストリームCSD値がCSD値の前記第1のセットおよびCSD値の前記第2のセットである、ステップと、
前記フレームの前記第1の部分および前記フレームの前記第2の部分に各ストリームに対する前記ストリームCSD値を適用するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記数のアンテナ内の各アンテナに対するアンテナCSD値を決定するステップと、
各アンテナによって送信された前記フレームの前記第1の部分および前記フレームの前記第2の部分に各アンテナに対する前記アンテナCSD値を適用するステップとをさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 前記ビーム変化値が1に等しいときに前記数のアンテナ内の各アンテナに対するアンテナCSD値と前記数のアンテナ内の各アンテナに対するストリームCSD値とを決定するステップであって、各アンテナに対する前記アンテナCSD値がCSD値の前記第1のセットであり、各ストリームに対する前記ストリームCSD値がCSD値の前記第2のセットである、ステップと、
前記フレームの前記第1の部分に各アンテナに対する前記アンテナCSD値を適用し、前記フレームの前記第2の部分に各アンテナに対する前記ストリームCSD値を適用するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記フレームがトリガベースフレームまたは非トリガベースフレームのどちらであるかを決定するステップをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 前記フレームがトリガベースであると決定されるとき、CSD値の前記第1のセットを取得するために、各ストリームに対する前記ストリームCSD値と1より大きい整数とを乗算するステップをさらに含み、
前記乗算後にCSD値の前記第1のセット内の各値を、ある割合だけ低減するステップを特にさらに含む、請求項5に記載の方法。 - ベクトルCSDオフセットを決定するステップと、
CSD値の前記第2のセットを取得するために、前記決定されたベクトルCSDオフセットに基づいて各アンテナに対する前記アンテナCSD値を修正するステップとをさらに含む、請求項3に記載の方法。 - 各アンテナごとのCSD値がランダムに適用され、前記方法が、
情報の前記第1のセットの再送信に関連付けられた空間拡張マトリックスを変更するステップをさらに含む、請求項3に記載の方法。 - 前記フレームの前記第1の部分がプリ高効率(プリHE)被変調フィールドを含み、前記フレームの前記第2の部分がHE被変調フィールドまたはデータフィールドである、請求項1に
記載の方法。 - 基地局からトリガを受信するステップをさらに含み、
前記トリガが、アップリンクマルチユーザ多入力多出力シナリオにおいて割り振られたストリームの数またはアンテナの数に基づくインデックスを含み、
前記インデックスが、グローバルインデックスまたはローカルインデックスのうちの1つであり、
CSD値の前記第1のセットが、前記インデックスに基づいて決定される、請求項1に記載の方法。 - ワイヤレス通信のための装置であって、
フレームを送信するための局におけるアンテナの数、前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの数、または前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数と前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数の両方、のうちのいずれに基づいて、サイクリックシフト遅延(CSD)を用いて前記フレームを送信するかを決定するための手段と、
ビーム変化値が1またはゼロのどちらに等しいかを決定するための手段であって、前記ビーム変化値が、前記フレームの異なるフィールド間のチャネル条件の変化を示すために1に等しく、前記ビーム変化値が、前記チャネル条件の無変化を示すためにゼロに等しい、手段と、
前記ビーム変化値が1またはゼロのどちらに等しいかに基づいて、および前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数、前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数、または前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数と前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数の両方、のうちのいずれに基づいて、前記CSDを用いて前記フレームを送信すると決定されるかに基づいて、前記フレームの第1の部分に関連付けられた情報の第1のセットを送信するためのCSD値の第1のセットを決定するための手段と、
前記ビーム変化値が1またはゼロのどちらに等しいかに基づいて、および前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数、前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数、または前記フレームを送信するための前記局におけるアンテナの前記数と前記局によって前記フレームを送信するために使用されるストリームの前記数の両方、のうちのいずれに基づいて、前記CSDを用いて前記フレームを送信すると決定されるかに基づいて、前記フレームの第2の部分に関連付けられた情報の第2のセットを送信するためのCSD値の第2のセットを決定するための手段であって、CSD値の前記第2のセットがCSD値の前記第1のセットと異なる、手段と、
アンテナの前記数、ストリームの前記数、またはアンテナの前記数とストリームの前記数の両方を使用して、CSD値の前記第1のセットに基づく情報の前記第1のセットおよびCSD値の前記第2のセットに基づく情報の前記第2のセットを送信するための手段と
を含む前記局を含む、装置。 - 前記ビーム変化値がゼロに等しいときに前記数のストリーム内の各ストリームに対するストリームCSD値を決定するための手段であって、各ストリームに対する前記ストリームCSD値がCSD値の前記第1のセットおよびCSD値の前記第2のセットである、手段と、
前記フレームの前記第1の部分および前記フレームの前記第2の部分に各ストリームに対する前記ストリームCSD値を適用するための手段とをさらに含む、請求項11に記載の装置。 - 前記数のアンテナ内の各アンテナに対するアンテナCSD値を決定するための手段と、
各アンテナによって送信された前記フレームの前記第1の部分および前記フレームの前記第2の部分に各アンテナに対する前記アンテナCSD値を適用するための手段とをさらに含む、請求項12に記載の装置。 - 前記ビーム変化値が1に等しいときに前記数のアンテナ内の各アンテナに対するアンテナCSD値と前記数のアンテナ内の各アンテナに対するストリームCSD値とを決定するための手段であって、各アンテナに対する前記アンテナCSD値がCSD値の前記第1のセットであり、各ストリームに対する前記ストリームCSD値がCSD値の前記第2のセットである、手段と、
前記フレームの前記第1の部分に各アンテナに対する前記アンテナCSD値を適用し、前記フレームの前記第2の部分に各アンテナに対する前記ストリームCSD値を適用するための手段とをさらに含む、請求項11に記載の装置。 - コンピュータによって実行されると請求項1から10のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するための命令を備えるコンピュータプログラム。
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