JP6997076B2 - チャネル推定のための方法、装置およびシステムならびに多入力多出力(mimo)通信のための同時のビーム形成トレーニング - Google Patents
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Description
本出願は、どちらも参照により本明細書に組み込まれている、2015年9月10日に出願された、名称「Methods, Apparatus and Systems for Channel Estimation and Simultaneous Beamforming Training for Multi-input Multi-output (MIMO) Communications」の米国特許仮出願第62/216,604号と、2016年7月21日に出願された、名称「Methods, Apparatus and Systems for Channel Estimation and Simultaneous Beamforming Training for Multi-input Multi-output (MIMO) Communications」の米国特許仮出願第62/365,043号との優先権を主張するものである。
図6は実施形態による異なるPHYフレームタイプを示す。
ca(k)+cb(k)=0、k≠0
ゴレイシーケンスaの周期的自己相関と非周期的自己相関の合計がゼロになるというゴレイ相補対のこの特性は、受信機により、相関演算を使用することによってそれぞれのチャネルタップを推定するのに使用されてよい。
ここでflip{・}はその引数の順番を逆にする関数である。別の実施形態によれば、802.11adシステムの場合には、ゴレイシーケンスは、SC PHYフレームのたとえばGa64によって指示された位置、および低電力SC PHYのたとえばGa64およびGb128によって指示された位置、ならびにビーム形成トレーニングフィールドにおいて使用されてよい。
複数の送信アンテナによる20ギガバイト/秒スループットを提供するため、および/または上回るために、たとえばSU-MIMOといった複数の空間レイヤ送信技術が使用されてよい。SU-MIMOを可能にするためにCEFは互いに直交するべきであり、すなわち、各空間レイヤに対して1つのCEFが、互いに直交するCEFであるように生成され、かつ/または構築されるべきである。802.11ayについては後方互換性およびレガシー802.11adデバイスとの共存が必要とされるので、802.11ay用に使用されるCEFのうちの1つのタイプは、802.11adに使用されるCEFのタイプと同一または類似でよい。それゆえに、802.11ayシステムは、新規のCEFと802.11adのCEFが互いに直交し、しかも同一の特性および/または類似の特性を有するように、1つまたは複数のCEFを識別する必要がある。
802.11ayシステムのレガシー802.11adシステムに対する後方互換性を提供するために、STFおよびCEFを含むプリアンブルと、パケットのヘッダ部分との送信方法を定義する必要がある。
実施形態によれば、1対のSTAの間に必要とされるリンクバジェット(link budget)を提供するためにBRPが使用されてよい。たとえば、802.11adシステムであるWLANは、対のSTAの両方の、受信機トレーニングと、送信機と受信機の両方のアンテナ設定の反復改善とのために、BRPを使用してよい。BRPについては、802.11ad用に定義されたチャネル推定フィールドが採用されてよく、ビームトレーニング中および/またはビームリファインメント動作中に繰り返し送信されてよい。マルチストリームがサポートされる場合には、既存のBRPの使用を可能にするCEFが必要とされることがある。
実施形態によれば、複数のストリームを追跡する方法は、N個(N≧2)のデータストリームMIMO送信に適用されてよく、SU-MIMOおよびMU-MIMO送信に適用されてよい。
複数ユーザに対する送信の場合には、各空間レイヤおよび各ユーザ用に、互いに直交するCEFを使用する必要があり、したがって、適切な直交方法を識別して利用するための方法およびプロシージャが必要とされる。
y=hdesiredsdesired+hundesiredsundesired+n
特に、望ましくない信号のエネルギーが、送信ビーム形成に基づく部分的な空間直交性のために所望の信号よりも小さい場合には、hdesiredおよびhundesiredは分離可能なCEFに基づいて知られてよく、所望の信号は各受信機において復号されることができる。
802.11adでは、送信機は複数のDMGアンテナを有することができ、その各々がフェーズドアレイ(phased array)、単一要素アンテナ、またはクワジオムニ(quasi-omni)アンテナパターンによってカバーされるスイッチトビーム(switched beam)アンテナのセットであり得る。802.11adが単一ストリーム送信をサポートするので、各トランシーバにはTX/RXチェーンが1つしかない。したがって、複数のDMGアンテナがあるとき、ビームトレーニングは、各DMGアンテナに対して順次に行われなければならない。加えて、802.11ayでは、複数の空間レイヤが同時に送信され、かつ受信されてよい。これは、複数の空間レイヤに対して、ステアリングベクトルのリファインメントおよび/またはトレーニングのための機会も同時に提供する。この機能をサポートするために、ビームトレーニングフィールドは再設計されなければならない。
T=R=[scp smain]
であることを表し、
(a)circshift{smain,τ}⊥smain|τ|≦128、τ≠0
順次BRP、同時BRP、または組合せBRPが使用されるかどうかをシグナリングするための方法およびプロシージャが、以下で説明される。実施形態によれば、多重ストリーム用の同時のビーム形成トレーニングが提供される場合には、ビーム形成トレーニングが順次に行われるのか、同時に行われるのか、および/または順次方式と並行方式の組合せとして行われるのか、検知することおよび/または決定することが必要とされる。その上、多重ストリーム用の同時のビーム形成トレーニングをサポートする1つまたは複数のシーケンスが使用されているとシグナリングすることおよび/または指示することも必要とされる。上記で言及された決定および/または指示を行う明示的方法および暗示的方法が、1つまたは複数の実施形態に従って以下で論じられる。
c=[c1 c2 c3 c4]
であり、
ci∈{1,2,...,16}
である。そこで、4つの各ストリームを有するシーケンスは、
sstream(c)=[s(c1) s(c2) s(c3) s(c4)]
となるはずであり、
y=hdesiredsdesired+hundsiredsundesired+n
特に、望ましくない信号のエネルギーが、送信ビーム形成に基づく部分的な空間直交性のために所望の信号よりも小さい場合には、hdesiredおよびhundesiredは分離可能なCEFに基づいて知られることができ、所望の信号は各受信機において復号されることができる。
Claims (22)
- 送信機、受信機およびプロセッサを備え、ワイヤレスネットワークにおける多入力多出力(MIMO)通信用のマルチキャリアおよびマルチポイント送信および受信に関連付けられたチャネル推定情報を送信するワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)の方法であって、
前記WTRUによって、(1)複素数の第1のセットに関連付けられた情報を含んでおり、第1のキャリアに関連付けられた第1のチャネルのための第1のチャネル推定信号、および、(2)複素数の第2のセットに関連付けられた情報を含んでおり、第2のキャリアに関連付けられた第2のチャネルのための第2のチャネル推定信号を決定するステップと
前記WTRUによって、(1)第1のWTRUに関連付けられた第1の周波数を有し、複素数の前記第1のセットを含む前記第1のチャネル推定信号を運んでいる前記第1のキャリア、および、(2)第2のWTRUに関連付けられた第2の周波数を有し、複素数の前記第2のセットを含む前記第2のチャネル推定信号を運んでいる前記第2のキャリアの同時送信を含む物理レイヤ(PHY)フレームを送信するステップと
を含み、
複素数の前記第1のセットは、π/2バイナリ位相偏移キーイング(BPSK)変調されたゴレイ相補シーケンスであり、
複素数の前記第2のセットは、複素数の前記第1のセットの共役複素数である、
方法。 - 前記第1のチャネル推定信号は、前記第1のチャネルを推定するためのシーケンスを示している情報を含み、
前記第2のチャネル推定信号は、前記第2のチャネルを推定するためのシーケンスを示している情報を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1のチャネル推定信号および前記第2のチャネル推定信号は、それぞれのアンテナで送信される、請求項1に記載の方法。
- 前記ゴレイ相補シーケンスはK個のゴレイ相補対{Ga,Gb}を含み、GuおよびGvは{Ga,Gb}から構築された長さLのシーケンスである、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のチャネル推定信号および前記第2のチャネル推定信号は、任意の数のチャネル推定フィールド(CEF)を含み、前記CEFは、Gu、Gv、-Ga、および-Gbのいずれかである、請求項4に記載の方法。
- 前記第1のチャネル推定信号は、任意の数の第1のショートトレーニングフィールド(STF)および任意の数の第1のチャネル推定フィールド(CEF)を含み、
前記第2のチャネル推定信号は、任意の数の第2のSTFおよび任意の数の第2のCEFを含み、
前記第1のチャネルは任意の数の第1のCEFに従って推定され、
前記第2のチャネルは任意の数の第2のCEFに従って推定される、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルは、別のWTRUによって使用されることになるアンテナごとに決定され、前記別のWTRUは、前記PHYフレームを介して複素数の前記第1のセットおよび複素数の前記第2のセットを受信するように構成される、 請求項1に記載の方法。
- 前記PHYフレームは、
(1)前記第1のチャネル推定信号に対応するレガシープリアンブルおよびレガシーヘッダ、および
(2)前記第1のチャネル推定信号と前記第2のチャネル推定信号の両方に対応するマルチストリーム(MS)プリアンブルおよびMSヘッダのうちのいずれか
を含むように構成された、請求項1に記載の方法。 - 前記レガシープリアンブルは、1つまたは複数のレガシーショートトレーニングフィールド(STF)と1つまたは複数のレガシーチャネル推定フィールド(CEF)とを含み、
前記MSプリアンブルは、1つまたは複数のMS STFと1つまたは複数のMS CEFとを含む、請求項8に記載の方法。 - 前記MSヘッダは前記PHYフレーム内の空間ストリームの数を示しており、
空間ストリームの前記数は、前記MSプリアンブル内のCEFの数Nに関する情報を含む、請求項8に記載の方法。 - 前記MSプリアンブル内のCEFの前記数Nは、前記MIMO通信用に使用される空間ストリームの数Mに対応する、請求項10に記載の方法。
- ワイヤレスネットワークにおける多入力多出力(MIMO)通信用のマルチチャネル/ユーザに関連付けられたチャネル推定情報を送信するように構成されたワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)であって、
送信機、受信機、およびプロセッサを備え、
前記プロセッサは、(1)複素数の第1のセットに関連付けられた情報を含んでおり、第1のキャリアに関連付けられた第1のチャネルのための第1のチャネル推定信号、および、(2)複素数の第2のセットに関連付けられた情報を含んでおり、第2のキャリアに関連付けられた第2のチャネルのための第2のチャネル推定信号を決定するように構成され、
前記送信機は、(1)第1のWTRUに関連付けられた第1の周波数を有し、複素数の前記第1のセットを含む前記第1のチャネル推定信号を運んでいる前記第1のキャリア、および、(2)第2のWTRUに関連付けられた第2の周波数を有し、複素数の前記第2のセットを含む前記第2のチャネル推定信号を運んでいる前記第2のキャリアの同時送信を含む物理レイヤ(PHY)フレームを送信するように構成され、
複素数の前記第1のセットは、π/2バイナリ位相偏移キーイング(BPSK)変調されたゴレイ相補シーケンスであり、
複素数の前記第2のセットは、複素数の前記第1のセットの共役複素数である、
WTRU。 - 前記第1のチャネル推定信号は、前記第1のチャネルを推定するためのシーケンスを示している情報を含み、
前記第2のチャネル推定信号は、前記第2のチャネルを推定するためのシーケンスを示している情報を含む、
請求項12に記載のWTRU。 - 前記第1のチャネル推定信号および前記第2のチャネル推定信号は、それぞれのアンテナで送信される、請求項12に記載のWTRU。
- 前記ゴレイ相補シーケンスはK個のゴレイ相補対{Ga,Gb}を含み、
GuおよびGvは{Ga,Gb}から構築された長さLのシーケンスであり、
前記第1のチャネル推定信号および前記第2のチャネル推定信号は、任意の数のチャネル推定フィールド(CEF)を含み、
前記CEFは、Gu、Gv、-Ga、および-Gbのいずれかである、
請求項12に記載のWTRU。 - 前記第1のチャネル推定信号は、任意の数の第1のショートトレーニングフィールド(STF)および任意の数の第1のチャネル推定フィールド(CEF)を含み、
前記第2のチャネル推定信号は、任意の数の第2のSTFおよび任意の数の第2のCEFを含み、
前記第1のチャネルは任意の数の第1のCEFに従って推定され、
前記第2のチャネルは任意の数の第2のCEFに従って推定される、
請求項12に記載のWTRU。 - 前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルは、別のWTRUによって使用されることになるアンテナごとに決定され、前記別のWTRUは、前記PHYフレームを介して複素数の前記第1のセットおよび複素数の前記第2のセットを受信するように構成される、請求項12に記載のWTRU。
- 前記プロセッサは、
前記第1のチャネルを推定するためのシーケンスを備える複素数の前記第1のセットを決定し、
前記第2のチャネルを推定するためのシーケンスを備える複素数の前記第2のセットを決定し、
複素数の前記第1のセットおよび複素数の前記第2のセットを含む前記PHYフレームを生成する
ように構成された、請求項12に記載のWTRU。 - 前記第1の周波数および前記第2の周波数は、異なるキャリア周波数である、請求項1に記載の方法。
- 前記PHYフレームは、前記WTRUに含まれているマルチキャリア変調器によって生成される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の周波数および前記第2の周波数は、異なるキャリア周波数である、請求項12に記載のWTRU。
- 前記PHYフレームは、当該WTRUに含まれているマルチキャリア変調器によって生成される、請求項12に記載のWTRU。
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