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技術 レガシーコンパチビリティのある802.11ベリーハイスループットプリアンブルシグナリングフィールド

出願人 インテルコーポレイション
発明者 ステイシー,ロバート,ジェイ.ケニー,トマス,ジェイ.ペラヒア,エルダド
出願日 2017年1月4日 (3年10ヶ月経過) 出願番号 2017-000170
公開日 2017年6月22日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-112620
状態 特許登録済
技術分野 交流方式デジタル伝送 移動無線通信システム
主要キーワード レガシーフォーマット 不正フレーム 無線通信コントローラ 関連構成要素 フィールドフレーム マットフレーム レイヤインタフェース 共有無線チャネル
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

解決手段

フレームデータ部分が変調及び符号化されている変調符号化方式を示す情報を含むフレームを生成するように構成された無線通信コントローラと、フレームを一以上のSTAに送信するように構成された送信器とを有する。フレームは、レガシートレーニングフィールドL−STF、L−LTFとそれに続くVHT信号フィールドVHT−SIGとを有するグリーンフィールドフォーマットフレームである。

概要

背景

無線通信システムは、例えば、IEEE802.11、ブルートゥース登録商標)、アドバンスモバイルフォンサービスAMPS)、デジタルAMPS、グローバルステムフォモバイルコミュニケーション(GSM(登録商標))、符号分割多元接続(CDMA)、ローカルマルチポイントディストリビューションシステム(LMDS)、マルチチャネルマルチポイントディストリビューションシステム(MMDS)、などを含むがこれらに限定されないプロトコル標準により動作する。無線通信標準に適用可能なプロトコルは変わり得る。IEEE802.11仕様がIEEE802.11からIEEE802.11b(標準11b)からIEEE802.11a(標準11a)へ、そしてIEEE802.11g(標準11g)へ進化するにつれ、標準11bに準拠した無線通信デバイスが標準11gに準拠した無線通信デバイスと同じ無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)に存在することがある。

前のバージョンの標準に準拠したデバイスなどのレガシーデバイスが、後のバージョンの標準に準拠したデバイスと同じWLANにあるとき、新しいバージョンのデバイスがいつ無線チャネルを利用しているかレガシーデバイスが知るメカニズムやプロセスを利用して、干渉衝突を回避する。レガシーシステムは、既存のシステムであって、無線ローカルエリアネットワークで利用されている、及び利用できるものである。レガシーシステムの問題が重要なのは、将来の無線ローカルエリアネットワークの新しい標準、方法、又はネットワーク実装された後にも、これらのシステムが依然として使われるからである。

プロトコルや標準が異なれば、5ないし6ギガヘルツGHz)又は2.4GHzなど、動作する周波数範囲も異なる。例えば、標準11aは高い周波数範囲で動作する。標準11aの一側面は、スペクトルの一部、5ないし6GHzの間、が無線通信用チャネル割り当てられていることである。チャネルは周波数帯域内の20メガヘルツMHz)の幅を有する。また、標準11aは直交周波数分割多重(OFDM)を用いる。OFDMは、20MHzチャネルの周波数領域内の線、又は値、を表すサブキャリアで行われる。信号はチャネル内の異なるサブキャリアで送信される。サブキャリアは互いに直交しており、情報やデータは信号の各サブキャリアから読み出される。

レガシーデバイスとの後方互換性は物理(PHY)レイヤで取られる。PHYレイヤにおいて、前の標準からのPHYプリアンブルを再利用することにより、後方互換性を実現する。レガシーデバイスは、送信フレームを完全には復調又は復号できなくても、すべての信号のプリアンブル部分を復号し、干渉と衝突を回避する。プリアンブル部分は無線チャネルがある時間にわたり使用中であると判断するのに十分な情報を提供する。

新しい標準やプロトコルが実装されると、信号を受送信する後方互換性がより大きな問題となる。新しいシグナリングフォーマットは、レガシーフォーマットよりもロバスト(robustness)であることが望ましい。さらに、無線システム中で交換されるフレームは、即時アクノレッジメント機能と、情報のバーストと、レガシーデバイスで使われるフレームより多くの情報ビットの交換とを含むとよい。レガシーSTAと互換のベリーハイスループットプリアンブルシグナリングフィールドを提供することが望まれる。

概要

レガシーコンパチビリティのある802.11ベリーハイスループット(VHT)プリアンブルシグナリングフィールドを提供する。フレームのデータ部分が変調及び符号化されている変調符号化方式を示す情報を含むフレームを生成するように構成された無線通信コントローラと、フレームを一以上のSTAに送信するように構成された送信器とを有する。フレームは、レガシートレーニングフィールドL−STF、L−LTFとそれに続くVHT信号フィールドVHT−SIGとを有するグリーンフィールドフォーマットフレームである。c

目的

本開示は、概して無線ネットワーク通信の分野に関し、より具体的には、レガシーコンパチビリティのある802.11ベリーハイスループット(VHT)プリアンブルシグナリングフィールドを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

フレームデータ部分が変調及び符号化されている変調符号化方式を示す情報を含むように構成された前記フレームを生成するように構成された無線通信コントローラと、前記フレームを一以上のSTAに送信するように構成された送信器とを有し、前記フレームはレガシートレーニングフィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有し、前記フレームはグリーンフィールドフォーマットフレームである、装置。

請求項2

フレームのデータ部分が変調及び符号化されている変調符号化方式を示す情報を含むように構成されたフレームを生成するステップと、前記フレームを一以上のSTAに送信するステップとを有し、前記フレームはレガシートレーニングフィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有し、前記フレームはグリーンフィールドフォーマットフレームである、方法。

請求項3

フレームのデータ部分が変調及び符号化されている変調符号化方式を示す情報を含むように構成されたフレームを生成するように構成された無線通信コントローラと、前記フレームを一以上のSTAに送信するように構成された送信器とを有し、前記フレームはHTトレーニングフィールドに続くVHT信号フィールドを有する、装置。

請求項4

前記フレームはグリーンフィールドフォーマットフレームである、請求項3に記載の装置。

請求項5

前記HTトレーニングフィールドはHTロングトレーニングフィールドを有する、請求項3に記載の装置。

請求項6

前記HTトレーニングフィールドはHTショートトレーニングフィールドを有する、請求項3に記載の装置。

請求項7

HTトレーニングフィールドと前記HTトレーニングフィールドに続くVHT信号フィールドとを有する無線フレームを受信するように構成された受信器と、VHT−SIGフィールドCRC効性チェックして、前記受信した無線フレームをVHTグリーンフィールドフォーマットフレームとして処理するように構成されたコントローラとを有する、装置。

請求項8

前記HTトレーニングフィールドはHTロングトレーニングフィールドとHTショートトレーニングフィールドとを有する、請求項7に記載の装置。

請求項9

レガシー信号フィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有する無線フレームを受信するように構成された受信器と、VHT−SIGフィールドのコンステレーション回転とCRC有効性をチェックして、前記受信した無線フレームをVHTミクストフォマットフレームとして処理するように構成されたコントローラとを有する、装置。

請求項10

前記VHT−SIGフィールドがコンステレーション回転していないかチェックして、前記受信した無線フレームをVHTミクストフォーマットフレームとして処理するように構成されたコントローラを有する、請求項9に記載の装置。

技術分野

0001

本開示は、概して無線ネットワーク通信の分野に関し、より具体的には、レガシーコンパチビリティのある802.11ベリーハイスループット(VHTプリアンブルシグナリングフィールドを提供するように構成された方法と装置に関する。

背景技術

0002

無線通信システムは、例えば、IEEE802.11、ブルートゥース登録商標)、アドバンスモバイルフォンサービスAMPS)、デジタルAMPS、グローバルステムフォモバイルコミュニケーション(GSM(登録商標))、符号分割多元接続(CDMA)、ローカルマルチポイントディストリビューションシステム(LMDS)、マルチチャネルマルチポイントディストリビューションシステム(MMDS)、などを含むがこれらに限定されないプロトコル標準により動作する。無線通信標準に適用可能なプロトコルは変わり得る。IEEE802.11仕様がIEEE802.11からIEEE802.11b(標準11b)からIEEE802.11a(標準11a)へ、そしてIEEE802.11g(標準11g)へ進化するにつれ、標準11bに準拠した無線通信デバイスが標準11gに準拠した無線通信デバイスと同じ無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)に存在することがある。

0003

前のバージョンの標準に準拠したデバイスなどのレガシーデバイスが、後のバージョンの標準に準拠したデバイスと同じWLANにあるとき、新しいバージョンのデバイスがいつ無線チャネルを利用しているかレガシーデバイスが知るメカニズムやプロセスを利用して、干渉衝突を回避する。レガシーシステムは、既存のシステムであって、無線ローカルエリアネットワークで利用されている、及び利用できるものである。レガシーシステムの問題が重要なのは、将来の無線ローカルエリアネットワークの新しい標準、方法、又はネットワーク実装された後にも、これらのシステムが依然として使われるからである。

0004

プロトコルや標準が異なれば、5ないし6ギガヘルツGHz)又は2.4GHzなど、動作する周波数範囲も異なる。例えば、標準11aは高い周波数範囲で動作する。標準11aの一側面は、スペクトルの一部、5ないし6GHzの間、が無線通信用チャネル割り当てられていることである。チャネルは周波数帯域内の20メガヘルツMHz)の幅を有する。また、標準11aは直交周波数分割多重(OFDM)を用いる。OFDMは、20MHzチャネルの周波数領域内の線、又は値、を表すサブキャリアで行われる。信号はチャネル内の異なるサブキャリアで送信される。サブキャリアは互いに直交しており、情報やデータは信号の各サブキャリアから読み出される。

0005

レガシーデバイスとの後方互換性は物理(PHY)レイヤで取られる。PHYレイヤにおいて、前の標準からのPHYプリアンブルを再利用することにより、後方互換性を実現する。レガシーデバイスは、送信フレームを完全には復調又は復号できなくても、すべての信号のプリアンブル部分を復号し、干渉と衝突を回避する。プリアンブル部分は無線チャネルがある時間にわたり使用中であると判断するのに十分な情報を提供する。

0006

新しい標準やプロトコルが実装されると、信号を受送信する後方互換性がより大きな問題となる。新しいシグナリングフォーマットは、レガシーフォーマットよりもロバスト(robustness)であることが望ましい。さらに、無線システム中で交換されるフレームは、即時アクノレッジメント機能と、情報のバーストと、レガシーデバイスで使われるフレームより多くの情報ビットの交換とを含むとよい。レガシーSTAと互換のベリーハイスループットプリアンブルシグナリングフィールドを提供することが望まれる。

課題を解決するための手段

0007

一実施形態による装置は、フレームのデータ部分が変調及び符号化されている変調符号化方式を示す情報を含むように構成された前記フレームを生成するように構成された無線通信コントローラと、前記フレームを一以上のSTAに送信するように構成された送信器とを有し、前記フレームはレガシートレーニングフィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有し、前記フレームはグリーンフィールドフォーマットフレームである。
他の一実施形態による方法は、フレームのデータ部分が変調及び符号化されている変調符号化方式を示す情報を含むように構成されたフレームを生成するステップと、前記フレームを一以上のSTAに送信するステップとを有し、前記フレームはレガシートレーニングフィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有し、前記フレームはグリーンフィールドフォーマットフレームである。
さらに他の一実施形態による装置は、フレームのデータ部分が変調及び符号化されている変調符号化方式を示す情報を含むように構成されたフレームを生成するように構成された無線通信コントローラと、前記フレームを一以上のSTAに送信するように構成された送信器とを有し、前記フレームはHTトレーニングフィールドに続くVHT信号フィールドを有する。
さらに他の一実施形態による装置は、HTトレーニングフィールドと前記HTトレーニングフィールドに続くVHT信号フィールドとを有する無線フレームを受信するように構成された受信器と、VHT−SIGフィールドCRC効性チェックして、前記受信した無線フレームをVHTグリーンフィールドフォーマットフレームとして処理するように構成されたコントローラとを有する。
さらに他の一実施形態による装置は、レガシー信号フィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有する無線フレームを受信するように構成された受信器と、VHT−SIGフィールドのコンステレーション回転とCRC有効性をチェックして、前記受信した無線フレームをVHTミクストフォマットフレームとして処理するように構成されたコントローラとを有する。

図面の簡単な説明

0008

本開示のいろいろな態様による、アクセスポイントAP)とn個のSTAなどの無線通信局を含むWLANを示す図である。
図1のアクセスポイントとSTAの両方のプロトコルアーキテクチャを示す図である。
従来の802.11aのフレームフォーマットを示す図である。
従来の802.11nHT_MFフレームフォーマットを示す図である。
本開示の一態様による802.11TGac_VHT_MFフレームフォーマットを示す図である。
従来の802.11nHT_GFフレームフォーマットを示す図である。
本開示の一態様による802.11TGac_VHT_GFフレームフォーマットを示す図である。
本開示の一態様によるPLCP受信手順を示す図である。
本開示の一態様によるPLCP受信手順を示す図である。
本開示の一態様によるPLCP受信手順を示す図である。

実施例

0009

以下の説明では、同種のコンポーネントには、異なる実施形態に示されているかどうかに係わらず、同じ参照数字を付した。本開示の実施形態を明確かつ簡潔に説明するため、図面は必ずしもスケール通りではなく、ある特徴は概略的に示した。ある実施形態を参照して説明及び/又は例示した特徴は、他の実施形態で、及び/又は他の実施形態の特徴と組み合わせて、又は他の実施形態の特徴に代えて、同一又は同様の方法で用いることができる。

0010

定義
アクセスポイント:局(STA)機能を有し、関連するSTAに対して、無線媒体(WM)を介して、配信サービスへのアクセスを提供する任意のエンティティである。

0011

グリーンフィールドフォーマット(GF):ミクストフォーマット(mixed format)より効率的であるが、レガシーデバイスと互換にする特徴を欠いたフレームフォーマットである。

0012

ハイスループット(HT):IEEE802.11n標準に準拠した局(STA)である。

0013

メディアアクセスコントロール(MAC):メディアアクセスコントロール(MAC)は、データ通信プロトコルサブレイヤであり、Medium Access Controlとしても知られ、7レイヤOSIモデル中のデータリンクレイヤ(レイヤ2)のサブレイヤである。

0014

ミクストフォーマット(MF):レガシーデバイスと互換性のある、すなわちレガシーデバイスがあるミスクト環境(mixed environments)において使用できるフレームフォーマットである。

0015

局(STA):IEEE802.11準拠のメディアアクセスコントロール(MAC)レイヤインタフェースと、無線媒体(WM)に対する物理(PHY)レイヤインタフェースとを有する任意のデバイスである。

0016

ベリーハイスループット局(VHT_STA):IEEE802.11ac標準に準拠した局(STA)である。

0017

ベリーハイスループットミクストフォーマット(VHT_MF):HT_STAとレガシーSTAの両方と互換性のあるミクストフォーマットフレームである。

0018

ベリーハイスループットグレーンフィールドフォーマット(VHT_GF):HT_STA又はレガシーSTAのいずれかと必ずしも互換性がないグリーンフィールドフォーマットである。

0019

無線媒体(WM):無線ローカルエリアネットワーク(LAN)のピア物理レイヤ(PHY)エンティティ間プロトコルデータユニットPDU)の転送の実施に使われる媒体

0020

説明
本開示のいろいろな実施形態では、VHTフレームのデータ部分が変調及び符号化された変調及び符号化方式に関する情報を含むVHTフレームを生成するステップと、前記VHTフレームをSTAに送信するステップとを有する方法を開示する。さらに、上記方法を実行するように構成され、VHTフレームを生成するように構成されたコントローラと、VHTフレームをSTAに送信するように構成された送信器とを含む装置を開示する。上記装置は、レガシーSTA、HT_STA、及びTGac_STAを含む無線環境で動作するように構成できる。

0021

本開示のいろいろな実施形態では、VHTフレームはミクストフォーマットフレーム(MF)又はグリーンフィールドフォーマット(GF)フレームであり得る。送信されたVHTフレームは、MFフレームでもよく、レガシー互換部分を含む。ここで、レガシー互換部分は、レガシーSTA又はHT_STAが、フレームを検出した時に送信を遅らせる時間に関する情報を含む。送信されたVHT_MFフレームは、VHT_STAにはVHT_MFフレームとして検出され、レガシーSTA又はHT_STAにはレガシーフレームとして検出されるように構成され得る。送信されたVHT_MFフレームはVHT−SIGフィールドを含み得る。このVHT−SIGフィールドは、HT_MFフレームのHT−SIGフィールドと同じ場所に現れるが、HT_MFフレームのHT−SIGフィールドに適用されるコンステレーション回転は、VHTフレームのVHT−SIGフィールドには適用されない。送信されたVHTフレームは、HT_STAにおいては、レガシーフレームとして受信される。フレームの、HT−SIGフィールドが現れる部分にコンステレーション回転がないからである。結果として、HT_STAは、そのフレームのレガシー互換部分に示されたフレーム長さに基づき、送信を遅らせる。また、VHT−SIGフィールドの巡回冗長検査(CRC)を、HT_STAに対して、正しくないと見えるように構成できる。結果として、送信されたVHT_MFフレームは、CRCが正しくないので、HT_STAによりレガシーフレームとして検出される。HT_STAは、そのフレームのレガシー互換部分に示されたフレーム長さに基づき、送信を遅らせる。

0022

本開示のいろいろな実施形態では、HT_STA及びレガシーSTAと互換性のあるように構成され、VHT_MFフレームのデータ部分が変調及び符号化される変調及び符号化方式に関する情報を含むVHT_MFフレームを受信するように構成された受信器と、受信されたVHT_MFフレームを処理するように構成されたコントローラとを有する、装置を開示する。VHTフレームは、受信されたフレームのVHT−SIGフィールドに、コンステレーション回転が無いことにより、HTフレームではないと分かる。受信されたフレームは、そのVHT−SIGフィールドのCRCが正しいことを知ることにより、VHT_MFフレームでありレガシーフレームではないと分かる。

0023

本開示のいろいろな実施形態では、VHT_STAにおいてVHT_フレームを受信するステップと、受信したVHTフレームがミクストフォーマットフレームかグリーンフィールドフレームか判断するステップとを有する方法を開示する。

0024

本方法は、受信したVHTフレームがHT−GF−STFフィールドを含むか検出するステップと、受信したVHTフレームがHT−GF−STFフィールドを含むとき、HT−SIGフィールドを復調してそのCRCの正しさをチェックするステップとを有してもよい。

0025

本開示のいろいろな実施形態では、VHT_STAにおいて無線フレームを受信するステップと、受信した無線フレームがVHTフレーム、HTフレーム、又はレガシーフレームか判断するステップとを有する方法を開示する。さらに、本方法は、受信した無線フレームがHT−GF−STFフィールドを含むか検出するステップと、受信した無線フレームがHT−GF−STFフィールドを含むとき、VHT−SIGフィールドを復調してそのCRCの正しさをチェックするステップと、CRCが正しいとき、受信した無線フレームをVHT_GFフレームとして処理するステップとを含んでもよい。さらに、本方法は、受信した無線フレームがL−SIGフィールドを含むか検出するステップと、受信した無線フレームがL−SIGフィールドを含むとき、L−SIGフィールドを復調してそのパリティをチェックするステップと、HT−SIGフィールドのコンステレーション回転を検出することによりHTーSIGフィールドを検出するステップと、HT−SIGを復調してそのCRCの正しさをチェックするステップと、CRCが正しいとき、受信した無線フレームを802.11nHT_MFフレームとして処理するステップとを含んでもよい。さらに、上記方法は、VHT−SIGフィールドを復調してそのCRCの正しさをチェックすることにより、受信した無線フレームがVHT−SIGフィールドを含むか検出するステップと、CRCが正しいとき、受信した無線フレームをTGac_VHT_MFフレームとして処理するステップと、CRCが正しくないとき、受信した無線フレームをレガシーフレームとして処理するステップとを含んでもよい。

0026

上記の及びその他の機能、及び特徴と、動作方法と、関連構成要素の機能と、パーツの組み合わせと、生産経済性とは、本出願の出願書類を構成する、添付した図面を参照して以下の説明と特許請求の範囲を検討すれば明らかになるだろう。図面中、対応するパーツには同じ参照数字を付した。しかし、言うまでもないが、図面は例示と説明を目的としたものであり、請求項を限定することを意図したものではない。本明細書と特許請求の範囲において、「1つの」、「前記」との記載は別段の記載がなければ、複数の場合も含む。

0027

多くの無線通信システムでは、送信器と受信器の間のデータ通信にはフレーム構造が使われる。例えば、IEEE802.11標準は、メディアアクセスコントロール(MAC)レイヤと物理(PHY)レイヤでフレームアグリゲーション(frame aggregation)を用いる。送信器などの一般的な無線局において、MACレイヤは、MACプロトコルデータユニット(MPDU)を構成するため、上位レイヤからMACサービスデータユニット(MSDU)を入力し、それにMACヘッダを付ける。MACヘッダは送信元アドレス(SA)と宛先アドレス(DA)などの情報を含む。MPDUは、PHYサービスデータユニット(PSDU)の一部であり、送信器において、PHYレイヤに転送され、PHYヘッダが付され、PHYプロトコルデータユニット(PPDU)として構成され、受信器などの他の無線局に送信される。PHYヘッダは、符号化/変調方式を含む送信方式を判断するためのパラメータを含む。

0028

図1は、本発明の一実施形態によるWLANシステム300の一例を示す図である。WLANシステム300は、AP102とn個のSTA104(STA1,...,STAn)などの通信局を含む。STA104はTGac_STA、HT_STA、及びレガシーSTAを含む。AP102は集中的な調整を行う。

0029

レガシーフレームとレガシーSTAはそれぞれ802.11a/g標準に準拠したフレームとSTAである。HTフレームとHT_STAはそれぞれ802.11n標準に準拠したフレームとSTAである。HT_STAはレガシーSTAと後方互換性を有する。本開示のいろいろな態様によるVHTフレームとVHT_STAは、それぞれ、802.11ワーキンググループ内のTGacタスクグループにより開発されている802.11標準に準拠したフレームとSTAである。VHT_STAは、HT_STAおよびレガシーSTAと後方互換性を有するだろう。

0030

IEEE802.11nは、以前の802.11標準に、PHY(物理レイヤ)にMIMO(multiple-input multiple-output)と40MHzチャネルを加え、MACレイヤにフレームアグリゲーションを加えることで構成されている。MIMOは複数のアンテナを用いて、単一のアンテナを用いた場合より多くの情報をコヒーレントに分解する技術である。

0031

図2は、各STA104のプロトコルアーキテクチャの一例を示す。各STA104は、WLAN PHYレイヤ210とMACレイヤ212とを実装する。PHYレイヤ210は2つのサブレイヤ、すなわち物理レイヤコンバージェンスプロシージャ(PLCP)サブレイヤと物理媒体依存(PMD)サブレイヤとを含む。MACレイヤ212は、データのフレームからMACパケットを構成し、それをPHYレイヤ210に提供し、共有無線チャネルで送信させる。同様に、AP102もMACレイヤとPHYレイヤを含むことは上記の通りである。

0032

一般的に、TGacデバイスは5GHz周波数帯域で動作できるデバイスである。TGacデバイスは、5GHz帯域において80MHzのチャネル帯域幅以下を用いて、MACデータサービスアクセスポイント(MAC_SAP)の上で少なくとも500Mbpsスループットサポートする動作モードと、5GHz帯域において80MHzのチャネル帯域幅以下を用いて、MACデータサービスアクセスポイント(MAC_SAP)の上で少なくとも1Gbpsアグリゲートスループット(aggregate throughput)をサポートする動作モードとを利用できる。一般的には、どのデバイスで使われる送受信アンテナの数には制約は無い。TGacデバイスは、5GHz周波数帯域で動作するIEEE802.11aデバイスとの後方互換性を有し、5GHz周波数帯域で動作するIEEE802.11nデバイスとの後方互換性を有する。TGacデバイスは、同じ周波数帯域内で動作するIEEE802.11a/nデバイスと共存しスペクトル共有できるメカニズムを提供するよう構成され得る。

0033

図3a、3b、及び3dは、それぞれ、従来の802.11aフレーム、802.11nHT_MFフレーム、及び802.11nHT_GFフレームを示す。図3cと3eは、それぞれ、本開示のいろいろな態様による802.11TGac_VHT_MFフレームと802.11TGac_HT_GFフレームを示す。図3aに示すように、従来の802.11aフレームは、プリアンブルとそれに続くデータペイロードにより構成されている。プリアンブルは、レガシーショートトレーニングフィールド(L−STF)と、レガシーロングトレーニングフィールド(L−LTF)と、レガシーシグナルフィールド(L−SIG)とを含む。データペイロードは、サービスフィールドと、ユーザデータ(PSDU)と、パッドビットと、テールビットとを含む。

0034

IEEE802.11nWLAN通信では、レガシーSTAとハイスループット局(HT−STA)が同じWLANに共存すると、HT局のフレームはミクストモードPHYレイヤヘッダを用いる。これは、レガシーPHYヘッダ部分とハイスループット(HT)PHYヘッダ部分の両方と、それに続くデータペイロードとを含む。レガシーフォーマットフレームは、L局とHT局の両方により、受信される。しかし、レガシーSTAはHTフレームをうまく受信できない。L局はHTフレームのHT_PHYヘッダ部分を理解できないからである。図3bに示したように、従来の802.11nHT_MFフレームは、レガシーPHYヘッダ部分がレガシートレーニングフィールド(L−TF)とレガシーシグナルフィールド(L−SIG)とを含むレガシーフォーマットフレームを含む。さらに、HT_PHYヘッダ部分は、HTシグナルフィールド(HT−SIG)と、HTショートトレーニングフィールド(HT−STF)と、HTロングトレーニングフィールド(HT−LTF1)とを含む。データフィールドは、サービスフィールドと、ユーザデータ(PSDU)と、パッドビットと、テールビットとを含み得る。

0035

グリーンフィールド(GF)モードでは、ハイスループット(HT)パケットはレガシー互換部分無しで送信される。図3dに示したように、従来の802.11nHT_GFフレームは、シグナリングプリアンブルフィールドとそれに続くデータペイロードとを含むハイスループット(HT)PHYヘッダ部分を含む。HT_PHYヘッダは、HTショートトレーニングフィールド(HT−GF−STF)と、HTロングトレーニングフィールド(HT−LTF1)と、HTシグナリングフィールド(HT−SIG)とを含む。データペイロードは、サービスフィールドと、ユーザデータ(PSDU)と、パッドビットと、テールビットとを含む。

0036

図3cと3eは、それぞれ、本開示のいろいろな態様による802.11TGac_VHT_MFフレームと802.11TGac_VHT_GFフレームを示す。図3cに示すように、802.11TGac_VHT_MFフレームはレガシーPHYヘッダ部分を含む。このレガシーPHYヘッダ部分は、図3aと3bに示して説明したように、レガシーショートトレーニングフィールド(L−STF)と、レガシーロングトレーニングフィールド(L−LTF)と、レガシーシグナリングフィールド(L−SIG)とを含む。ベリーハイスループット(VHT)シグナリングフィールド(VHT−SIG)が、L−SIGフィールドに続き図3bに示して説明したようにHT−SIGフィールドと同じ位置に現れ、データペイロードが続く。

0037

図3eに示したように、802.11TGac_VHT_GFフレームは、HTショートトレーニングフィールド(HT−GF−STF)とHTロングトレーニングフィールド(HT−LTF1)を含む。ベリーハイスループット(VHT)シグナリングフィールド(VHT−SIG)が、HT−LTF1フィールドに続き、図3dに示して説明したようにHT−SIGフィールドと同じ位置に現れ、データペイロードが続く。データペイロードは、サービスフィールドと、ユーザデータ(PSDU)と、パッドビットと、テールビットとを含み得る。

0038

図1戻り、STAの一つは、図3c又は図3eに示したVHTフレームを生成するように構成できる。STAは、VHTフレームを他のSTAに送信するように構成されたアンテナを備えている。送信STAは、レガシーSTA、HT_STA、及びTGac_STAを含む無線環境で動作するように構成できる。

0039

上記の通り、VHTフレームは、図3cに示したミクストフォーマットフレーム、又は図3eに示したグリーンフィールドフォーマットフレームであり得る。送信されたVHTフレームは、ミクストフォーマットフレームである場合、レガシー互換部分を含み得る。ここで、レガシー互換部分は、レガシーSTAとHT_STAが、送信を遅らせる時間に関する情報を含む。送信されたVHTフレームは、VHT_STAにはVHTフレームとして検出され、レガシーSTA又はHT_STAにはレガシーフレームとして検出されるように構成され得る。送信されたVHTフレームはVHT−SIGフィールドを含み得る。このVHT−SIGフィールドは、HTフレームのHT−SIGフィールドと同じ場所に現れるが、HTフレームのHT−SIGフィールドに適用されるコンステレーション回転は、VHTフレームのVHT−SIGフィールドには適用されない。

0040

送信されたVHTフレームは、HT_STAにおいては、レガシーフレームとして受信される。フレームの、HT−SIGフィールドが現れる部分にコンステレーション回転がないからである。結果として、HT_STAは、そのフレームのレガシー互換部分に示されたフレーム長さに基づき、送信を遅らせる。また、VHT−SIGフィールドの巡回冗長検査(CRC)を、HT_STAに対して、正しくないと見えるように構成できる。送信されたVHT_MFフレームは、コンステレーション回転が無く、CRCが正しくないので、HT_STAにおいてレガシーフレームとして受信される。結果として、HT_STAは、そのフレームのレガシー互換部分に示されたフレーム長さに基づき、送信を遅らせる。

0041

ある態様では、VHT−SIGフィールドは、VHT−SIGフィールドに対して規定されているが、TGacPHYフォーマットに対しては行われないコンステレーション回転を有する。VHT−SIGは、レガシーSIGシンボルに用いられるのと同じバイナリ位相シフトキーイング(BPSKレート1/2MCS(modulation and coding scheme)を用いて変調できる。VHT−SIGのCRC定義は、802.11nデバイスに対してCRCが間違っていると見えるように、802.11nフレームに用いられるCRC定義から変更できる。VHT_SIG CRC定義は、次の方法で変更できる:異なる多項式の使用、異なる初期値の使用、(反転などの)簡単な変換の実行、CRC計算に(例えば、L−SIGフィールドからの)追加ビットを含める、長さが異なるCRCを使用する。これにより、802.11nSTAは、VHTフレームをレガシー802.11aフレームとして処理し、そのレガシーSIGフィールドに示されたフレーム長さに基づいて送信を遅らせる。

0042

図4a、4b、および4cは、本開示のいろいろな態様によるVHT_STAのPLCP受信手順を示す図である。405で、フレームを受信する。410で、HT−GF−STFを受信したかチェックすることにより、受信フレームがグリーンフィールドフォーマットフレームであるか判断する。410における判断の結果がYESであれば、415でHT−SIG/VHT−SIGフィールドを復調しCRCが正しいかチェックする。420でHT−SIGフィールドのCRCが正しいと判断されたら、425で、そのフレームはHT_GFフレームであると判断し、そのように処理する。430でVHT−SIGフィールドのCRCが正しいと判断されたら、435で、そのフレームはTGac_VHT_GFフレームであると判断し、そのように処理する。そうでなければ、440で、受信フレームを不正フレームとして処理する。

0043

410において判断結果がNOであれば、445で、フレームのL−SIGフィールドを検出する。450で、L−SIGフィールドを復調し、L−SIGフィールドのパリティを確認する。正しいL−SIGフィールドがあるだけでは、そのフレームがレガシー802.11aフレームであることにはならない。455において、HT−SIGフィールドが検出されるか判断する。460でコンステレーション回転が検出されたら、465で、フレームフォーマットを802.11nHT_MFフレームとして処理する。HT−SIGフィールドを復調し、そのCRCが正しいかチェックする。

0044

460において、コンステレーション回転が検出されなければ、470で、回転してないBPSKコンステレーションを復調してVHT−SIGフィールドを検出し、475で、CRCが正しいかチェックする。480において、CRCが正しいと判断されたら、485で、VHT−SIGフィールドのコンテンツからフレームフォーマットを判断する。480でCRCが正しくないと判断されたら、490で、そのフレームをレガシーフレームフォーマットとして処理する。

0045

ある態様では、VHTフォーマットフレームの場合、レガシー802.11aデバイスはグリーンフィールド802.11nフレームチェック(CRC)に失敗する。さらに、レガシー802.11aデバイスは、L−SIGフィールドを探し、そのコンテンツに基づき送信を遅らせる。レガシー802.11nデバイスはHT−SIGフィールドを探す。ある態様では、レガシーデバイスはコンステレーション回転のみを調べることができる。ある態様では、レガシーデバイスは、コンステレーション回転とCRCの正しさを調べることができ、ある態様では、レガシーデバイスは、CRCの正しさのみを調べることができる。これらの場合、コンステレーション回転が無く、CRCも正しくないため、これらのレガシーデバイスはL−SIGコンテンツに基づき送信を遅らせる。

0046

ある態様では、VHT−SIGCRCの場合、CRCが正しくないとレガシー802.11nデバイスが確認するいろいろなオプションがある。802.11nHT−SIGのCRCに異なる多項式を用いてもよい。CRCに、同じ多項式を用いるが、802.11nHT−SIGのCRCに用いるのとは異なる初期値を用いてもよい。CRC、同じ多項式と初期値を用いて、VHT−SIGに挿入する前に簡単な変換(反転など)を行ってもよい。簡単な変換(反転など)は、CRCの計算後に、VHT−SIGの他のビットに行ってもよい。CRCに同じ多項式と初期値を用い、さらに別のビットをカバーして、例えばL−SIGフィールドとVHT−SIGフィールドにCRCを行ってもよい。CRCは、任意の多項式を用いる、802.11nHT−SIG CRCとは長さが異なる新しいCRCでもよい。

0047

上記の開示は有用な実施形態であると現在考えられるものを説明しているが、言うまでもなく、かかる詳細事項は説明を目的としたものであり、添付した請求項は開示の実施形態に限定されず、逆に、添付の請求項の精神と範囲内にある修正や等価な構成をカバーすることを意図したものである。
上記の実施形態について次の付記を記す。
(付記1)フレームのデータ部分を変調及び符号化する変調及び符号化方式を示す情報を含むように構成されたフレームを生成するように構成された無線通信コントローラと、
前記フレームをSTAに送信するように構成された送信器とを有する、装置。
(付記2) 前記フレームはミクストフォーマットフレームまたはグリーンフィールドフレームである、付記1に記載の装置。
(付記3) 前記装置はレガシーSTA、HT_STA、及びVHT_STAと通信するように構成された、付記1に記載の装置。
(付記4) 前記送信されるフレームはミクストフォーマットフレームであり、レガシー互換部分を含む、付記2に記載の装置。
(付記5) 前記レガシー互換部分は、レガシーSTAとHT_STAが送信を遅らせる時間に関する情報を含む、付記4に記載の装置。
(付記6) 前記送信されるフレームはVHT_STAによりVHTフレームとして検出されるように構成される、付記4に記載の装置。
(付記7) 前記送信されるフレームはレガシーSTAまたはHT_STAによりレガシーフレームとして検出されるように構成される、付記4に記載の装置。
(付記8) 前記送信されるフレームは、HTフレームのHT−SIGフィールドと同じ場所に現れるVHT−SIGフィールドを含み、HTフレームのHT−SIGフィールドに適用されるコンステレーション回転はVHTフレームのVHT−SIGフィールドには適用されない、付記6に記載の装置。
(付記9) HT−SIGフィールドが現れる前記フレームの部分にコンステレーション回転が無いため、前記送信されるフレームはHT_STAにおいてレガシーフレームとして受信され、結果として、前記HT_STAは前記フレームのレガシー互換部分に示されたフレーム長さに基づき送信を遅らせる、付記8に記載の装置。
(付記10) VHT−SIGフィールドの巡回冗長性検査(CRC)はHT_STAに対して正しく見えるように構成された、付記5に記載の装置。
(付記11)予想したHT−SIGフィールドのCRCが正しくないため、前記送信されるフレームがHT_STAでレガシーフレームとして受信され、結果として、HT_STAは前記フレームのレガシー互換部分に示されたフレーム長さに基づき送信を遅らせる、付記6に記載の装置。
(付記12)無線フレームを受信するように構成された受信器を含み、さらに、前記受信される無線フレームがHT−GF−STFフィールドを含むか判断することにより、前記受信される無線フレームがミクストフォーマットフレームまたはグリーンフィールドフォーマットフレームであるか判断し、前記検出されるHT−GF−STFフィールドに基づきミクストフォーマットフレームまたはグリーンフィールドフォーマットフレームのいずれかとして、前記受信される無線フレームを処理するように構成されたコントローラを含むVHT_STAを有する装置。
(付記13) 前記コントローラは、前記受信される無線フレームがHT−GF−STFフィールドを含むとき、VHT−SIGフィールドを復調してCRCが正しいかチェックし、CRCが正しいと判断すると、前記受信される無線フレームをVHTグリーンフィールドフォーマットフレームとして処理する、付記12に記載の装置。
(付記14) 前記コントローラは、前記受信される無線フレームがL−SIGフィールドを含むか検出し、前記受信される無線フレームがL−SIGフィールドを含むとき、前記L−SIGフィールドを復調してそのパリティをチェックし、HT−SIGフィールドを検出し、HT−SIGフィールドのコンステレーション回転を検出し、HT−SIGを復調してそのCRCが正しいかチェックし、CRCが正しいとき、前記受信される無線フレームを802.11nHT_MFフォーマットフレームとして処理する、付記12に記載の装置。
(付記15) 前記コントローラは、前記受信される無線フレームがVHT−SIGフィールドを含むか検出し、前記受信される無線フレームがVHT−SIGフィールドを含むとき、前記VHT−SIGフィールドを復調してそのCRCが正しいかチェックし、CRCが正しいとき、前記受信される無線フレームを802.11nVHT_MFフレームとして処理し、CRCが正しくないとき、前記受信される無線フレームをレガシーフレームとして処理する、付記14に記載の装置。
(付記16) VHT_STAにおいて無線フレームを受信するステップと、
前記受信された無線フレームがHT−GF−STFフィールドを含むか検出することにより、前記受信された無線フレームがミクストフォーマットフレームまたはグリーンフィールドフォーマットフレームか判断するステップと、
HT−GF−STFフィールドの検出に基づいて、前記受信される無線フレームをミクストフォーマットフレームまたはグリーンフィールドフォーマットフレームのいずれかとして処理するステップと、を有する方法。
(付記17) 前記受信される無線フレームがHT−GF−STFフィールドを含むとき、VHT−SIGフィールドを復調してそのCRCが正しいかチェックするステップと、
CRCが正しいと判断したとき、前記受信される無線フレームをVHTグリーンフィールドフォーマットフレームとして処理するステップとをさらに有する、付記16に記載の方法。
(付記18) 前記受信される無線フレームがL−SIGフィールドを含むか検出するステップと、
前記受信される無線フレームがL−SIGフィールドを含むとき、前記L−SIGフィールドを復調してそのパリティをチェックするステップと、
HT−SIGフィールドを検出するステップと、
前記HT−SIGフィールドのコンステレーション回転を検出するステップと、
HT−SIGを復調してそのCRCが正しいかチェックするステップと、
CRCが正しいとき、前記受信される無線フレームを802.11nHT_MFフォーマットフレームとして処理するステップとをさらに有する、付記17に記載の方法。
(付記19) 前記受信される無線フレームがVHT−SIGフィールドを含むか検出するステップと、
前記受信される無線フレームがVHT−SIGフィールドを含むとき、前記VHT−SIGフィールドを復調してそのCRCが正しいかチェックするステップと、
CRCが正しいとき、前記受信される無線フレームを802.11nVHT_MFフレームとして処理するステップと、
CRCが正しくないとき、前記受信される無線フレームをレガシーフレームとして処理するステップとをさらに有する、付記18に記載の方法。
(付記20) フレームのデータ部分を変調及び符号化する変調及び符号化方式を示す情報を含むように構成されたフレームを生成するステップと、
前記フレームをSTAに送信するステップとを有する、方法。
(付記21) 前記フレームはミクストフォーマットフレームまたはグリーンフィールドフレームである、付記20に記載の方法。
(付記22) 前記方法はレガシーSTA、HT_STA、及びVHT_STAと通信するように構成された、付記21に記載の方法。
(付記23) 前記送信されるフレームはミクストフォーマットフレームであり、レガシー互換部分を含む、付記22に記載の方法。
(付記24) 前記送信されるフレームはVHT_STAによりVHTフレームとして検出されるように構成される、付記20に記載の方法。
(付記25) 前記送信されるフレームはレガシーSTAまたはHT_STAによりレガシーフレームとして検出されるように構成される、付記20に記載の方法。
(付記26) 前記送信されるフレームは、HTフレームのHT−SIGフィールドと同じ場所に現れるVHT−SIGフィールドを含み、HTフレームのHT−SIGフィールドに適用されるコンステレーション回転はVHTフレームのVHT−SIGフィールドには適用されない、付記6に記載の方法。
(付記27) 前記フレームはレガシー信号フィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有する、付記1に記載の装置。
(付記28) 前記フレームはレガシー信号フィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有する、付記12に記載の装置。
(付記29) 前記フレームはレガシー信号フィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有する、付記16に記載の方法。
(付記30) 前記フレームはレガシー信号フィールドとそれに続くVHT信号フィールドとを有する、付記20に記載の方法。

0048

102アクセスポイント
104 STA
210 PHY
212 MACレイヤ

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