包含用于基带单元及远程无线电头的配置模式的实例的无线装置及系统的制作方法

文档序号:19080004发布日期:2019-11-08 22:11阅读:173来源:国知局
包含用于基带单元及远程无线电头的配置模式的实例的无线装置及系统的制作方法

用于无线通信的数字信号处理(例如数字基带处理或数字前端实施方案)可使用硬件(例如硅)计算平台来实施。例如,可通过可针对无线收发器实施数字前端的专用集成电路(asic)来实现多媒体处理及数字射频(rf)处理。各种硬件平台可用于实施数字信号处理,例如asic、实施为场可编程门阵列(fpga)的部分的数字信号处理器(dsp)或芯片上系统(soc)。然而,这些解决方案中的每一者通常需要实施硬件实施方案所特定的定制信号处理方法。例如,数字信号处理器可基于基站处的环境参数而在所述蜂窝基站处实施数字处理的特定部分,例如滤波干扰。所执行的整个信号处理的每一部分可通过不同、特定设计的硬件来实施,从而产生复杂性。

此外,使无线通信迈向“第五代移动通信”(5g)系统受到关注。5g提供了增加速度及普遍性的前景,但处理5g无线通信的方法仍未设置。



技术实现要素:

本文中揭示实例方法。在本发明的实施例中,一种方法包含:接收与频带相关联的第一射频信号(第一rf信号);分配多个处理单元的一部分以基于与所述频带相关联的配置模式执行多个处理阶段的至少一个处理阶段;将所述多个处理单元处的第一rf信号的输入数据与多个系数混合,所述多个系数为与所述频带相关联的配置模式所特定;及发射包含输出数据的第二rf信号,所述输出数据是基于使用所述多个系数混合的输入数据,所述输出数据表示根据所述至少一个处理阶段处理的输入数据。

另外或替代地,进一步包含接收包含针对多个处理单元的所述部分的配置的配置模式选择,其中所述配置模式与所述至少一个处理阶段相关联。

另外或替代地,进一步包含至少基于所述多个处理单元执行所述至少一个处理阶段的处理时间及经由前传链路发射所述输出数据的发射时间来确定配置模式。

另外或替代地,所述配置模式从多个配置模式中确定,每一配置模式与多个频带的相应频带相关联。

另外或替代地,进一步包含使用rf放大器放大所述输出数据且以所述频带经由rf天线发射所述第二rf信号。

另外或替代地,所述频带对应于1mhz、5mhz、10mhz、20mhz、700mhz、2.4ghz或24ghz中的至少一者。

本文中揭示实例设备。在本发明的实施例中,一种设备包含:第一天线,其经配置以在一频带下接收包含数据流的第一射频(rf)信号;第一可重新配置组构,其经耦合到所述第一天线且经配置以接收所述数据流。所述第一可重新配置组构包括第一多个处理单元及使用第一控制指令编码的第一非暂时性计算机可读媒体,当所述第一控制指令由所述第一可重新配置组构执行时,其经配置以引起所述第一可重新配置组构执行操作。所述第一可重新配置组构的操作包括:接收配置模式选择,其包含指示所述第一可重新配置组构所特定的第一配置模式的第一信息,其中所述第一可重新配置组构所特定的第一配置模式与多个无线处理阶段的至少一个无线处理阶段相关联;分配所述第一多个处理单元的一部分以执行所述至少一个无线处理阶段;及基于将第一系数数据与所述数据流混合来计算中间处理结果。所述设备进一步包含:前传链路,其经耦合到所述第一可重新配置组构且经配置以发射所述中间处理结果;第二可重新配置组构,其经耦合到所述前传链路且经配置以经由所述前传链路接收所述中间处理结果。所述第二可重新配置组构包括第二多个处理单元及使用第二控制指令编码的第二非暂时性计算机可读媒体,当所述第二控制指令由所述第二可重新配置组构执行时,其经配置以引起所述第二可重新配置组构执行包括下列操作的操作。所述第二可重新配置组构的操作包括:接收所述配置模式选择,其包含指示所述第二可重新配置组构所特定的第二配置模式的第二信息,其中所述第二可重新配置组构所特定的第二配置模式与所述多个无线处理阶段的至少另一无线处理阶段相关联;分配所述第二多个处理单元的一部分以执行所述至少另一无线处理阶段;及基于将第二系数数据与所述中间处理结果混合来产生输出数据流。所述设备进一步包含第二天线,其经耦合到所述第二可重新配置组构且经配置以在所述频带下发射包含所述输出数据流的第二rf信号。

另外或替代地,进一步包含包括以下操作的操作:在所述第一多个处理单元的所述部分处使待被发射的所述数据流与所述第一系数数据相乘以产生第一处理结果;及在所述第一多个处理单元的所述部分处累加所述第一处理结果以产生所述中间处理结果。

另外或替代地,进一步包含包括以下操作的操作:在所述第二多个处理单元处使所述中间处理结果与所述第二系数数据相乘以产生第二处理结果;及在所述第二多个处理单元处累加所述第二处理结果以产生所述输出数据流。

另外或替代地,所述输出数据流表示根据无线协议处理的数据流。

另外或替代地,所述无线协议与nr、gfdm、fbmc、ufmc、dfdm、scma、noma、musa或ftn中的至少一者相关联。

另外或替代地,在分配用于执行所述至少一个无线处理阶段的所述第一多个处理单元的所述部分时,所述操作进一步包括:确定在第一处理时间执行所述至少一个无线处理阶段的所述第一多个处理单元的部分超过处理时间阈值,其中所述处理时间阈值是基于所述第一可重新配置组构执行所述至少一个无线处理阶段的第一处理时间与所述第二可重新配置组构执行至少一个无线处理阶段的第二处理时间的比较。

另外或替代地,所述频带对应于1mhz、5mhz、10mhz、20mhz、700mhz、2.4ghz或24ghz中的至少一者。

另外或替代地,经耦合到所述第一天线的所述第一可重新配置组构经实施为基站、小型小区、移动装置、无人机、通信装置、车辆通信装置或经配置以在窄带物联网(iot)频带下操作的装置中的至少一者的部分。

另外或替代地,经耦合到第一天线的所述第一可重新配置组构经实施为无人机的部分,且其中经耦合到第二天线的所述第二可重新配置组构经实施为基站的部分。

在本发明的另一方面中,一种设备包含可重新配置组构,其经配置以在一频带下经由射频(rf)天线接收与待被发射的数据流相关联的处理结果。所述可重新配置组构包括多个处理单元及控制指令,所述控制指令经存储于使用可执行指令编码的非暂时性计算机可读媒体上,当所述可执行指令由所述可重新配置组构执行时,其经配置以引起所述设备执行操作。所述操作包括:接收配置模式选择,其包含指示所述多个处理单元的配置模式的信息,其中所述配置与多个无线处理阶段的至少一个无线处理阶段相关联;分配所述多个处理单元以执行将系数数据与所述处理结果混合的至少一个无线处理阶段;及基于将所述系数数据与所述处理结果混合而产生输出数据流。

另外或替代地,在分配所述多个处理单元以执行将系数数据与所述处理结果混合的至少一个无线处理阶段时,所述操作进一步包括基于所述配置模式选择而在所述多个处理单元中的每一者上加载指令集。进一步包含多个加权连接,每一加权连接将所述乘法处理单元中的一者耦合到所述累加处理单元中的一者。

另外或替代地,所述系数数据对应于输入数据到输出数据的非线性映射,所述非线性映射表示根据所述配置模式选择处理的待被发射数据流的一部分。

另外或替代地,所述至少一个无线处理阶段包括信道编码处理阶段、调制存取处理阶段、波形处理阶段、大规模mimo处理阶段、滤波器处理阶段或数字前端处理阶段的至少一者。

另外或替代地,所述可重新配置组构经实施为基站、虚拟现实装置、移动装置、联网娱乐装置、联网工作站装置或经配置以以窄带物联网(iot)频带操作的装置的至少一者的部分。

附图说明

图1是根据本文中所描述的实例布置的计算系统的示意性说明。

图2是根据图1的实例布置的计算系统的示意性说明。

图3是根据本文中所描述的实例布置的计算系统的示意性说明。

图4a到4d是根据本文中所描述的实例布置的计算系统的示意性说明。

图5是根据本文中所描述的实例布置的方法的流程图。

图6是根据本发明的方面布置的无线通信系统的示意性说明。

图7是根据本发明的方面布置的无线通信系统的示意性说明。

具体实施方式

使无线通信迈向“第五代”(5g)系统受到关注。5g提供了增加速度及普遍性的前景,但处理5g无线通信的方法仍未设置。例如,一些无线处理阶段可在现存基站中实施,且其它无线处理可在云计算网络中实施。设计及制造用于无线通信的硬件平台的前置时间可十分重要。因此,在一些实例中,设计及/或处理用于5g无线通信的硬件平台可为有利的,所述硬件平台可使用可重新配置架构在云计算网络或现存无线结构(例如无线基站)中动态处理无线通信。以此方式,直到设计及/或制造所述平台之后,才可能需要决定由5g无线通信系统所利用的架构。

本文中所描述的实例包含可使用基带单元(bbu)及远程无线电头(rrh)实施无线处理阶段的无线装置及系统。在一些实例中,bbu及一或多个rrh可形成云无线电存取网络(c-ran)。c-ran可包含在rrh及基带单元bbu之间划分的基站功能。rrh可执行rf放大、升频/降频转换、滤波、adc或dac以将基带信号提供到bbu。bbu可处理基带信号且优化rrh之间的资源分配。前传接口可为rrh与bbu之间的链路,其可对基带信号执行压缩以所述信号发送到bbu,bbu可另外对前传链路执行估计以补偿在发射到bbu期间前传对基带信号的任何效应。如本文中所描述,可利用可重新配置硬件平台来实施bbu及rrh,同时实施可重新配置c-ran。

可重新配置硬件平台可分配用于实施/执行无线处理阶段(例如5g无线通信系统的无线处理阶段)的处理单元。可改变对特定处理单元的指令或指令类型的提供且(例如)同时对特定其它处理单元执行指令的硬件平台可称为可重新配置。可重新配置硬件平台(例如可重新配置组构(例如,具有可重新配置硬件平台的功能的集成电路))可改变发送到特定处理单元的指令类型。可重新配置硬件平台上的一些处理单元可正执行或执行特定功能(例如加法或累加),且处理单元可经重新配置以接收可变动或改变其相应功能的不同指令。因此,正执行使操作数相加的指令的处理单元可被改变成正执行使操作数累加的指令的处理单元。此可重新配置硬件平台可增大指令执行的速率且提高指令集执行的效率,例如将指令集提供到可用的特定处理单元。与指令执行速率或指令集执行效率相关的此类优势可导致比常规asic或特定配置数字信号处理(dsp)单元更快的可重新配置硬件平台处理时间。

可重新配置硬件平台可将系数数据与输入数据(例如待被发射的数据流)混合以实施无线处理阶段的一部分,从而产生中间处理结果或输出数据(例如输出数据流)。所述输入数据可为输入以用于数字信号处理的任何数据。所述系数数据可为一或多个无线处理阶段所特定的任何数据。例如,一些无线处理阶段可与特定无线协议相关联。无线协议的实例包含(但不限于)利用无线协议(例如滤波器组多载波(fbmc)、广义频分多路复用(gfdm)、通用滤波多载波(ufmc)传输、双正交频分多路复用(bfdm)、正交频分多址(ofdma)、稀疏码多址(scma)、非正交多址(noma)、多用户共享接入(musa)及具有时频包装的快于尼奎斯特(nyquist)(ftn)信令)的5g无线系统。

一般来说,可通过本文中所揭示的系数数据来表示包含任何5g无线协议的任何无线协议。输入数据可与系数数据混合以产生中间处理结果或输出数据。例如,包含具有处理单元的可重新配置架构的计算系统可将输入数据(例如待被发射的数据流)与系数数据混合以产生中间处理结果,所述中间处理结果表示根据无线协议处理的发射。在一些实例中,所述计算系统产生中间处理结果的近似值。例如,输出数据可为当在特定设计的硬件(例如fpga)中处理输入数据以实施系数所对应的无线协议时产生的中间处理结果的近似值。

在一些实例中,与基于asic的解决方案的不灵活框架对比,本文中所描述的系统及方法可根据多个标准及/或使用多个应用(包含对其每一者的改变或升级)来操作是有利的。在一些实例中,如本文中所讨论,就实施乘法、加法或累加功能的处理单元来说,与基于fpga/dsp的解决方案的高能耗框架对比,本文中所描述的系统及方法的实例可在高功效框架上操作,从而使此类功能消耗最小电力。在一些实例中,与soc解决方案的集成所需要的各种编程语言(此可在实施控制单元、计算单元、数据单元及加速器单元的异质接口时提出编程挑战)对比,本文中所描述的系统及方法可使用来自统一编程语言视角的基本上集成框架操作。

本文中所描述的实例包含实施于相应可重新配置组构上的系统及方法,其包含bbu及rrh。在一些实例中,计算装置可接收配置模式选择,(例如)来自与所述计算系统交互的用户的配置模式选择。处理模式选择可指示用于bbu及rrh的特定配置模式。控制指令可利用配置模式选择来分配相应可重新配置组构的相应处理单元以用于处理输入数据以产生输出数据。

在利用配置模式选择时,无线处理阶段可在bbu与rrh之间分配。例如,配置模式选择可指示哪些无线处理阶段将在bbu上实施及哪些将在rrh上实施。接着,bbu及rrh可因此重新配置自身以实施适当阶段,而无需改变bbu及/或rrh硬件。例如,bbu可接收输入数据且基于配置模式将指令集加载到相应处理单元中以在bbu处执行一些无线处理阶段。在bbu处执行一些无线处理阶段时,bbu可基于将输入数据与bbu处的无线处理阶段所特定的系数数据混合而产生中间处理结果。所述中间处理结果可对应于对输入数据操作的无线处理阶段的结果。

在一些实例中,rrh可接收中间处理结果且基于配置模式将额外指令集加载到相应处理单元中以在rrh处执行额外无线处理阶段。在rrh处执行额外无线处理阶段时,rrh可基于将中间处理结果与rrh处的额外无线处理阶段所特定的系数数据混合而产生对应输出数据。一般来说,无线协议的任何无线处理阶段可由系数数据来表示,所述系数数据又可用于混合输入数据或中间处理结果以分别产生中间处理结果或输出数据。一些无线处理阶段可包含turbo编码处理阶段、调制处理阶段、大规模mimo处理阶段及数字前端处理阶段。rrh及bbu可执行处理阶段子组以产生输出数据流以用于无线发射。在一些情况中,额外处理阶段可经包含于rrh或bbu处,且处理阶段的顺序可如配置模式中所指定而改变。

图1是根据本文中所描述的实例布置的计算系统100的示意性说明。计算系统100包含远程无线电头(rrh)110、120,其各自经由相应前传链路140、150耦合到基带单元(bbu)130。可在可重新配置组构上实施的rrh110包含处理单元111及控制指令113。控制指令113可(例如)作为经编码可执行指令存储于非暂时性计算机可读媒体上,当所述可执行指令由可重新配置组构执行时,其经配置以引起设备rrh110执行本文中所描述的特定操作。rrh110经耦合到天线101、103。rrh110可与天线101、103通信以在特定无线频带下发射或接收无线通信信号(例如,经调制rf信号)。也可在可重新配置组构上实施的rrh120包含处理单元121及控制指令123。rrh120经耦合到天线105、107。rrh120可与天线105、107通信以在特定无线频带下发射或接收无线通信信号(例如,经调制rf信号)。rrh120可正在与rrh110相同的无线频带下或在不同无线频带下发射或接收。控制指令113、123可针对特定配置模式配置相应rrh110、120。控制指令113及123可分别在每一相应rrh本地上实施。在一些实例中,控制指令113及123可为在rrh110处实施且作为控制信号传递到rrh120的相同控制指令,或反之亦然。

可在可重新配置组构上实施的bbu130包含处理单元131及控制指令133。控制指令133可针对特定配置模式配置bbu130。控制指令113可经存储于使用可执行指令编码的非暂时性计算机可读媒体上,当所述可执行指令由可重新配置组构执行时,其经配置以引起bbu130执行本文中所描述的特定操作。在一些实例中,控制指令133可为分别在rrh110、120处实施的相同控制指令113、123。在此类实例中,控制指令可在一个实体(例如,bbu130或rrh110)处实施且作为针对特定配置模式配置每一实体的控制信号传递到其它实体。

可使用一或多个操作数处理单元(例如算术逻辑单元(alu)、位操纵单元、乘法单元、累加单元、加法器单元、查找表单元、存储器查找单元或其任何组合)来实施处理单元111、121、131中的每一者。在一些实例中,处理单元111、121、131中的每一者可包含含定制电路及/或用于执行本文中所描述的功能的固件的电路。例如,电路可包含用于执行所描述功能的乘法单元/累加单元,如本文中所描述。处理单元111、121、131中的每一者可经实施为微处理器或数字信号处理器(dsp)或其任何组合。例如,处理单元111、121、131可包含高速缓存级(例如一级高速缓存及二级高速缓存)、核心及寄存器。实例处理器单元可包含。本文中(例如)参考图2描述处理单元111、121、131的实例。

前传链路140可在rrh110与bbu130之间传递信息。bbu130可(例如,经由压缩算法)压缩待被以前传链路140所支持的特定带宽经前传链路140发射的信息。rrh110也可压缩待被经前传链路140发射的信息。执行控制指令133或控制指令113可基于bbu的处理时间、rrh的处理时间及经前传链路140的传输时间来确定发射到bbu130或rrh110/从bbu130或rrh110发射的信息阈值量。执行控制指令133或控制指令113可将rrh的处理时间及经前传链路140的传输时间的合计时间与bbu的处理时间比较。如果bbu的处理时间小于rrh的处理时间及经前传链路140的传输时间的合计时间,那么在执行控制指令133或控制指令113期间,可作出确定可在bbu130处处理包含于rrh110中的无线处理阶段中的至少一者,此可实现系统100的整体较短处理时间。在此情况中,如本文中所描述,执行控制指令133或控制指令113可分配处理单元131的一些以在bbu130处执行经确定小于整体处理时间的至少一个无线处理阶段。

在一些实例中,外部用户或计算系统可比较处理时间,且基于处理时间的比较来产生配置模式选择。所述配置模式选择可指定rrh110或bbu130是否执行无线协议的特定无线处理阶段,如本文中参考图3所描述。执行控制指令133或控制指令113的计算机可读媒体可持续评估bbu130及rrh110处的处理时间,以确定是否可通过针对特定配置模式配置bbu130或rrh110来将不同无线处理阶段分配到bbu130或rrh,从而减少整体处理时间。

前传链路150可在rrh120与bbu130之间传递信息。bbu130可(例如,经由压缩算法)压缩待被以前传链路150所支持的特定带宽经前传链路150发射的信息。rrh120也可压缩待被经前传链路150发射的信息。执行控制指令133或控制指令123可包含基于bbu的处理时间、rrh的处理时间及经前传链路150的传输时间来确定将经压缩信息发射到bbu130或rrh120/从bbu130或rrh120发射经压缩信息的处理时间阈值。

执行控制指令133或控制指令123可包含将rrh的处理时间及经前传链路150的发射时间的合计时间与bbu的处理时间比较。rrh的处理时间及经前传链路150的传输时间的合计时间可界定处理时间阈值,使得如果已超过处理时间阈值,那么执行控制指令133或控制指令123可包含变换配置模式。如果bbu的处理时间小于rrh的处理时间及经前传链路150的传输时间的合计时间,那么执行控制指令133或控制指令123可包含确定可在bbu130处处理包含于rrh120中的无线处理阶段中的至少一者,此可实现系统100的整体较短处理时间。在此情况中,如本文中所描述,执行控制指令133或控制指令123可包含分配处理单元131的一些以在bbu130处执行经确定小于整体处理时间的至少一个无线处理阶段。

在一些实例中,外部用户或计算系统可比较处理时间,且根据处理时间的比较来产生配置模式选择。所述配置模式选择可指定rrh120或bbu130是否执行无线协议的特定无线处理阶段,如本文中参考图3所描述。执行控制指令133或控制指令123的计算机可读媒体可持续评估bbu130及rrh120处的处理时间,以确定是否可通过例如针对特定配置模式配置bbu130或rrh120来将不同无线处理阶段分配到bbu130或rrh,从而减少整体处理时间。

如上文所描述,bbu130可在针对rrh110的配置模式及针对120的配置模式下操作。在一些实例中,针对每一相应rrh110、120的bbu的配置模式可为相同的;在此情况中,bbu130可将信息的接收及发射多路复用到每一rrh110、120。在一些实例中,bbu130可在针对rrh110的第一配置模式及针对rrh120的第二配置模式下操作。在此情况中,bbu可针对每一rrh110、120分配处理单元131,使得在bbu130、rrh110、rrh120的处理时间及前传链路140、150的传输时间中,减小计算系统100的整体处理时间。

本文中所描述的计算系统100的实体(例如,图1中所展示的rrh110、rrh120及/或bbu130)一般可为使用需要通信能力的任何电子装置来实施。例如,bbu130可使用服务器或服务器组合来实施。rrh110、120可使用移动电话、智能型手表、计算机(例如,服务器、膝上型计算机、平板计算机、桌面计算机)或收音机来实施。在一些实例中,rrh110及/或rrh120可被并入到需要通信能力的其它设备中,及/或与所述设备通信,例如(但不限于)穿戴式装置、医疗装置、汽车、飞机、直升机、电气设备、标签、相机或其它装置。在各种实施例中,rrh110或rrh120可为无线基站,例如被安装于蜂窝无线通信网路中的基站。

尽管未在图1中明确展示,但在一些实例中,rrh110、rrh120及/或bbu130可包含各种组件中的任何者,包含(但不限于)存储器、输入/输出装置、电路、处理单元(例如,处理元件及/或处理器),或其组合。

rrh110及rrh120可各自包含多个天线。例如,rrh110及rrh120可各自具有两个以上天线。图1中展示两个天线的每一者,但一般来说,可使用任何数目个天线,包含2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、32或64个天线。在其它实例中可使用其它数目个天线。在一些实例中,rrh110及rrh120可具有相同数目个天线,如图1中所展示。在其它实例中,rrh110及rrh120可具有不同数目个天线。一般来说,本文中所描述的系统可包含多输入多输出(“mimo”)系统。mimo系统一般是指包含使用多个天线发射发射信号的一或多个rrh及使用多个天线接收发射信号的一或多个rrh的系统。在一些实例中,rrh可使用多个天线来发射及接收发射信号。随着天线数目增加,精确发射及/或接收发射信号中所涉及的复杂性一般也因此增加。

虽然图1中展示两个rrh(例如rrh110及rrh120),但一般来说,系统100可包含任何数目个rrh。另外,尽管图1中展示单个bbu130,但一般来说,系统100可包含耦合到相应rrh的任何数目个bbu。在一些情况中,系统100的rrh可经耦合到一或多个bbu。

图2是根据本文中所描述的实例布置于系统200中的处理单元205的示意性说明。例如,系统200可为rrh110、rrh120或bbu130。处理单元205可从此计算系统接收输入数据(例如x(i,j))210a到c。在一些实例中,输入数据210a到c可为输入数据(例如在无线系统中待被发射的数据)或中间处理结果。在一些实例中,处理单元205可针对系统100的相应实体实施特定配置模式。例如,bbu130可在一或多个处理单元131(各自经实施为处理单元205)处处理待被发射的数据;且rrh110可在一或多个处理单元111(各自经实施为处理单元205)处处理中间处理结果。处理单元205可包含乘法单元/累加单元212a到c、216a到c及存储器查找单元214a到c、218a到c,当将其与从存储器202检索的系数数据混合时,可产生输出数据(例如b(u,v))220a到c。在一些实例中,输出数据220a到c可为计算系统的中间处理结果或输出无线数据流,其中将经由天线发射所述输出数据流。

乘法单元/累加单元212a到c、216a到c使来自输入数据210a到c的两个操作数相乘以产生乘法处理结果,所述结果由乘法单元/累加单元212a到c、216a到c的累加单元部分累加。乘法单元/累加单元212a到c、216a到c使乘法处理结果相加以更新存储于累加单元部分中的处理结果,借此累加乘法处理结果。例如,乘法单元/累加单元212a到c、216ac可执行乘积累加操作,使得两个操作数m及n相乘且接着与p相加以产生新版本的p,其经存储于其相应乘法单元/累加单元中。存储器查找单元214a到c、218a到c检索存储于存储器202中的系数数据。例如,存储器查找单元可为检索特定系数的表查找。存储器查找单元214a到c、218a到c的输出经提供到乘法单元/累加单元212a到c、216ac,所述查找单元可用作乘法单元/累加单元212a到c、216a到c的乘法单元部分的乘法操作数。使用此电路布置,可从输入数据(例如x(i,j))210a到c产生输出数据(例如b(u,v))220a到c。

在一些实例中,(例如)来自存储器202的系数数据可与输入数据x(i,j)210a到c混合以产生输出数据b(u,v)220a到c。系数数据与基于输入数据x(i,j)210a到c的输出数据b(u,v)220a到c之间的关系可表达为:

其中a’k,l、a”m,n分别是第一组乘法/累加单元212a到c及第二组乘法/累加单元216a到c的系数,且其中f(·)代表由存储器查找单元214a到c、218a到c执行的映射关系。如上所描述,存储器查找单元214a到c、218ac检索用于与输入数据混合的系数。因此,可通过使用乘法/累加单元使用存储于存储器中的与所要无线协议相关联的一组系数来操纵输入数据以提供输出数据。所得经映射数据可通过额外乘法/累加单元使用存储于存储器中的与所述所要无线协议相关联的一组额外系数来操纵。在处理单元205的每一阶段处相乘的系数组可表示或根据特定设计硬件(例如fpga)中的无线协议提供对输入数据的处理的估计。

此外,可展示,如方程式1所表示,系统200可取任何非线性映射的近似值(在一些实例中有任意小误差),且系统200的映射由系数a’k,l、a”m,n来确定。例如,如果指定此系数数据,那么输入数据x(i,j)210a到c与输出数据b(u,v)220a到c之间的任何映射及处理可由系统200来完成。如从系统200中描绘的电路布置得出,此关系可用于训练计算系统100的实体(例如rrh110或bbu130)以产生系数数据。例如,计算系统100的实体可使用方程式(1)来将输入数据与输出数据比较以产生系数数据。

在系统200的实例中,处理单元205利用存储器查找单元214a到c、218a到c将系数数据与输入数据x(i,j)210a到c混合。在一些实例中,存储器查找单元214a到c、218a到c可指称表查找单元。系数数据可与输入数据x(i,j)210a到c到输出数据b(u,v)220a到c的映射关系相关联。例如,系数数据可表示输入数据x(i,j)210a到c到输出数据b(u,v)220a到c的非线性映射。在一些实例中,系数数据的非线性映射可表示高斯(gaussian)函数、分段线性函数、s型函数、薄板样条函数、复二次函数、三次近似值、反二次函数或其组合。在一些实例中,可取消激活存储器查找单元214a到c、218a到c的一些或所有者。例如,存储器查找单元214a到c、218a到c中的一或多者可作为具有单位增益的增益单元操作。在此情况中,可执行指令117以促进针对存储器查找单元214a到c、218a到c的一些或所有者选择单位增益处理模式。

乘法单元/累加单元212a到c、216a到c中的每一者可包含多个乘法器、多个累加单元或及/或多个加法器。乘法单元/累加单元212a到c、216a中的任一者可使用alu来实施。在一些实例中,乘法单元/累加单元212a到c、216a到c中的任一者可包含分别各自执行多个乘法及多个加法的乘法器及加法器。乘法/累加单元212、216的输入输出关系可表示为:

其中“i”表示所述单元中执行乘法的数目,ci表示可从存储器(例如存储器202)存取的系数,且bin(i)表示来自输入数据x(i,j)210a到c或从乘法单元/累加单元212a到c、216a到c的输出的因子。在实例中,乘法单元/累加单元组的输出bout等于系数数据ci之总和乘以另一组乘法单元/累加单元组的输出bin(i)。bin(i)还可为输入数据,使得一组乘法单元/累加单元的输出bout等于系数数据ci的总和乘以输入数据。

图3是根据本文中所描述的实例布置的计算系统300的示意性说明。计算系统300包含bbu330及rrh310。尽管在图3中未描绘成耦合的,但bbu330及rrh310可以类似于图1中bbu130及rrh110经由前传链路140耦合的方式经由前传链路耦合。计算系统300可经配置以实施各种配置模式350a到350e,其中每一配置模式将无线处理阶段分配到bbu330或rrh310,如定向虚线箭头指向bbu330或rrh310所指示。计算系统300接收输入数据x(i,j)301且对输入数据执行无线处理阶段。bbu330及rrh310一起对输入数据x(i,j)301进行操作以执行各种无线处理阶段,其中无线处理阶段的操作取决于配置模式350a到e。

图3的无线处理阶段包含信道编码308、调制存取312、波形处理316、大规模mimo320、滤波器处理324及数字前端328。信道编码308可包含turbo编码、极性编码或低密度奇偶校验检查(ldpc)编码。应了解,信道编码308可包含各种类型的信道编码。调制存取312可包含稀疏码多址(scma)、正交频分多址(ofdma)、多用户共享接入(musa)、非正交多址(noma)及/或分极多址(pdma)。波形处理316可包含滤波正交频分多路复用(f-ofdm)、滤波器组频分多路复用(fb-ofdm)、频谱效率频分多路复用(sefdm)及/或滤波器组多载波(fbmc)。应了解,调制存取312可包含各种类型的调制存取。大规模mimo320可包含预编码估计及与大规模mimo相关联的各种其它功能性。滤波器处理324可包含各种类型的数字滤波器,例如有限脉冲响应(fir)滤波器、多相网络(ppn)滤波器及/或qq-1滤波器(其可指代针对数据压缩及解压缩调整的滤波器)。数字前端328可包含无线发射器或无线接收器的基带处理。此数字前端可包含用于作为数字前端发射器或接收器操作的各种功能,例如:模/数转换(adc)处理、数/模(dac)转换处理、数字升频转换(duc)、数字降频转换(ddc)、直接数字合成器(dds)处理、具有dc偏移补偿的ddc、数字预失真(dpd)、峰均功率比(papr)确定、波峰因子抑制(cfr)确定、脉冲整形、图像抑制、延迟/增益/不平衡补偿、噪声整形、数值控制振荡器(nco)及/或自我干扰消除(sic)。

应了解,rrh310可作为无线发射器或无线接收器(或作为多路复用无线收发器)操作。尽管图3中描绘rrh310(通过接收来自bbu330的经处理输入数据流x(i,j)301)作为无线发射器操作,但应了解,rrh310可作为无线接收器操作,其根据分配到rrh310的无线处理阶段接收经发射无线信号且处理所述信号。数据流可以与图3的描绘相反的方式流动,其中各种无线处理阶段的功能性经反转。例如,在配置模式e350e中,bbu330可从rrh310接收中间处理结果,且在与信道编码308相关联的无线处理阶段中解码所述中间处理结果。

在确定配置模式之后或在接收配置模式选择之后,计算系统300可将无线处理阶段308、312、316、320、324及328分配到bbu330或rrh310。配置模式a350a配置rrh310以执行一个无线处理阶段,数字前端328。在配置模式a350a中,其它无线处理阶段,信道编码308、调制存取312、波形处理316、大规模mimo320及滤波器处理324由bbu330来执行。

计算系统300可至少基于bbu330及rrh310的处理时间来接收额外配置模式选择或确定不同配置模式。当指定不同配置模式时,bbu330及rrh310可相应地分配每一者的处理单元以适应不同配置模式。每一配置模式350a到350e可与针对bbu330及rrh310两者的一组不同系数相关联,所述系数组将与输入数据x(i,j)301或中间处理结果混合。系数还可与特定无线协议(例如5g无线协议)相关联,使得bbu330及rrh310可根据不同无线协议处理。中间处理结果可为在由初始实体(例如(分别地)bbu330或rrh310)完成处理之后,分别由其它实体(例如rrh310或bbu330)接收的任何处理结果。如图3中所描绘,各种配置模式350a到350e是可行的。

图4a到4d是根据图3中所描述的配置模式的一些布置的计算系统400的示意性说明。参考图4a,计算系统400可从外部用户或计算系统接收配置模式c选择402。配置模式c选择402可指定将针对bbu130及rrh110配置配置模式c350c。rrh120可不接收配置模式c选择402且可根据与bbu130不同的配置模式操作。在bbu130处接收配置模式c选择402之后,执行控制指令133可包含配置bbu130以使用与配置模式c350c相关联的无线处理阶段进行操作。在一些实例中,执行控制指令133可包含分配bbu130中的可重新配置组构的一或多个处理单元131(未描绘)以根据配置模式c350c操作。执行控制指令133可包含将指令集加载到所分配的一或多个处理单元131中,所述处理单元指定将输入数据(例如,输入数据流)和与针对bbu130的配置模式c350c相关联的系数数据混合。实施为处理单元205的一或多个处理单元131可从bbu130的存储器或外部存储器检索与针对bbu130的配置模式c350c相关联的系数数据。执行控制指令113可包含在分配rrh110中的可重新配置组构的一或多个处理单元111(未描绘)以根据配置模式c350c操作。执行控制指令113可包含将指令集加载到所分配的一或多个处理单元111中,所述处理单元指定将输入数据(例如,中间处理结果)和与针对rrh110的配置模式c350c相关联的系数数据混合。在一些实例中,实施为处理单元205的一或多个处理单元111可从rrh110的存储器或外部存储器检索与针对rrh110的配置模式c350c相关联的系数数据。

图4b描绘根据配置模式c350c配置的bbu430及rrh410。例如,在接收配置模式c选择402之后或在确定可基于配置模式c下的bbu430的处理时间、前传链路440的发射时间及rrh410的处理时间优化计算系统400的整体处理时间之后,bbu430及rrh410可根据配置模式c350c配置。例如,在优化的后一种情况中,可将处理时间阈值与bbu430或rrh410的处理时间中的任一者比较。基于所述比较,执行控制指令133或控制指令113可包含将bbu430及rrh410的配置模式变换成配置模式c350c。如所描绘,配置模式c350c指定将特定无线处理阶段分配到bbu430且将其它无线处理阶段分配到rrh410。bbu430包含信道编码408、调制存取412及波形处理416的无线处理阶段。rrh410包含大规模mimo420、滤波器处理424及数字前端428的无线处理阶段。rrh410还可包含经耦合到天线436以发射无线通信信号的功率放大器432。

bbu430可接收输入数据流x(i,j)401,其在信道编码408、调制存取412及波形处理416的无线处理阶段中经处理以产生中间处理结果xp(i,j)405。可根据压缩算法压缩中间处理结果xp(i,j)405以经前传链路440传输。rrh410可接收且解压缩中间处理结果中间处理结果xp(i,j)405以在rrh410中所分配的无线处理阶段中进一步处理。在配置模式c350c中,rrh410处的无线处理阶段是大规模mimo420、滤波器处理424及数字前端428。rrh410可处理中间处理结果xp(i,j)405以产生输出数据流xn(i,j)430。输出数据流xn(i,j)430可通过功率放大器432放大且经由天线436作为无线通信信号发射。

参考图4c,计算系统450可从外部用户或计算系统接收配置模式b选择452。配置模式b选择452可指定将针对bbu130及rrh110配置配置模式b350b。rrh120可不接收配置模式b选择452且可根据与bbu130不同的配置模式操作。在bbu130处接收配置模式b选择452之后,执行控制指令133可包含配置bbu130以使用与配置模式b350b相关联的无线处理阶段操作。执行控制指令133可包含在bbu130中分配可重新配置组构的一或多个处理单元131(未描绘)以根据配置模式b350b操作。执行控制指令133可包含将指令集加载到所分配的一或多个处理单元131中,所述处理单元131指定将输入数据(例如,输入数据流)和与针对bbu130的配置模式b350b相关联的系数数据混合。实施为处理单元205的一或多个处理单元131可从bbu130的存储器或外部存储器检索与针对bbu130的配置模式b350b相关联的系数数据。执行控制指令113可包含在rrh110中分配可重新配置组构的一或多个处理单元111(未描绘)以根据配置模式b350b操作。执行控制指令113可包含将指令集加载到所分配的一或多个处理单元111中,所述处理单元111指定将输入数据(例如,中间处理结果)和与针对rrh110的配置模式b350b相关联的系数数据混合。实施为处理单元205的一或多个处理单元111可从rrh110的存储器或外部存储器检索与针对rrh110的配置模式b350b相关联的系数数据。

图4b描绘根据配置模式b350b配置的bbu480及rrh460。例如,在接收配置模式b选择452之后或在确定可基于配置模式c下的bbu480的处理时间、前传链路490的发射时间及rrh460的处理时间优化计算系统400的整体处理时间之后,bbu480及rrh460可根据配置模式b350b配置。例如,在优化的后一种情况中,可将处理时间阈值与bbu480或rrh460的处理时间中的任一者比较。基于所述比较,执行控制指令133或控制指令113可包含将bbu480及rrh460的配置模式变换成配置模式b350b。如所描绘,配置模式b350b指定将特定无线处理阶段分配到bbu480且将其它无线处理阶段分配到rrh460。bbu480包含信道编码458、调制存取462的无线处理阶段。rrh460包含波形处理456、大规模mimo470、滤波器处理474及数字前端478的无线处理阶段。rrh460还可包含经耦合到天线486以发射无线通信信号的功率放大器482。

bbu480可接收输入数据流x(i,j)451,其在信道编码458及调制存取462的无线处理阶段中经处理以产生中间处理结果xp(i,j)455。可根据压缩算法压缩中间处理结果xp(i,j)455以经前传链路490传输。rrh460可接收且解压缩中间处理结果中间处理结果xp(i,j)455以在rrh460中所分配的无线处理阶段中进一步处理。在配置模式b350b中,rrh460处的无线处理阶段是波形处理466、大规模mimo470、滤波器处理474及数字前端478。rrh460可处理中间处理结果xp(i,j)455以产生输出数据流xn(i,j)480。输出数据流xn(i,j)480可通过功率放大器482放大且经由天线486作为无线通信信号发射。

图5是根据本文中所描述的实例的方法500的流程图。实例方法500可使用(例如)图1中的计算系统100、图3中的计算系统300或本文中所描述的图1到4d中所描绘的任何系统或任何系统组合来实施。在一些实例中,实例方法500中的框可由计算系统(例如图4的计算系统400)来执行,所述计算系统400将其中的可重新配置组构中的处理单元实施为图2的处理单元205。框508到532中所描述的操作还可作为计算机可读媒体中的控制指令存储于bbu或rrh处。

实例方法500可开始处理分配方法。方法500可包含框508,其叙述“接收包含多个处理单元的一部分的配置的配置模式选择”。所述配置模式选择可经接收为来自外部计算装置的触摸屏的选择,所述外部计算装置与计算系统(例如计算系统100)通信。配置模式选择可由经配置以接收此类选择的任何bbu或rrh来接收,且所述选择可经配置以根据配置模式分配相应可重新配置组构的相应处理单元。在框508之后可为框512,其叙述“分配多个处理单元以执行多个处理阶段的至少一个处理阶段”。

如本文中所描述,分配处理单元可包含以指令集加载rrh及/或bbu的特定处理单元,所述指令集执行与无线协议相关联的特定无线处理阶段。例如,计算系统可在特定配置模式下操作:所述配置模式将无线处理路径划分为rrh及/或bbu处的单独无线处理阶段。在框512之后可为框516,其叙述“从存储器数据库检索多个系数”。

如本文中所描述,rrh及/或bbu处的处理单元中的任何者可(例如)利用存储器查找单元检索用于与输入数据混合的系数。例如,存储器查找单元可存储系数与本文中所描述的无线协议及/或配置模式之间的关联。例如,处理单元可从实施中可重新配置组构的存储器部分、外部计算装置的存储器部分或从实施于云计算装置中的存储器请求系数。存储器又可按相应处理单元请求发送多个系数。

在框516之后可为框520,其叙述“接收输入数据以用于根据所述至少一个处理阶段处理”。如本文中所描述,bbu可接收待被发射的输入数据流,且rrh可接收中间处理结果以作为将在rrh处被处理的输入数据。或反之亦然,rrh可接收在天线处接收的输入数据流,且bbu可接收中间处理结果以作为将在bbu处被处理的输入数据。在任一情况中,可根据处理实体(例如rrh或bbu)的第一处理阶段所指定的格式接收输入数据。在实例中,如果rrh的第一处理阶段是大规模mimo处理阶段,那么rrh可以波形处理阶段的输出的格式接收输入数据,例如以fbmc格式的数据。在框520之后可为框524,其叙述“使用多个系数混合输入数据”。

如本文中所描述,处理单元利用多个系数使得将系数与输入数据混合将产生输出数据,所述输出数据反映图2的电路使用系数对输入数据的处理。例如,集成电路中的各种alu可经配置以作为图2的电路操作,借此如本文中所描述那样将输入数据与系数混合。在一些实例中,各种硬件平台可实施图2的电路,例如asic、实施为fpga的部分的dsp或芯片上系统。在框524之后可为框528,其叙述“基于使用多个系数混合的输入数据提供输出数据”。如本文中所描述,输出数据可经提供到包含可重新配置组构的另一实体(例如rrh及/或bbu),或用于无线rf发射的天线。在框528之后可为框532,其结束实例方法500。在一些实例中,框508及框516可为任选框。例如,与在框508处接收配置模式选择相反,执行控制指令可包含基于包含实体的计算系统的各种处理时间确定配置模式,所述实体具有处理时间及可包含发射时间的耦合(例如,将实体与处理时间耦合的前传链路)。

包含于所描述实例方法500中的框是用于说明目的。在一些实施例中,可以不同顺序执行框。在一些其它实施例中,可消除各种框。在又其它实施例中,各种框可分成额外框、使用其它框增补或一起组合成较少框。本发明涵盖这些特定框的其它变体,包含框顺序的变化、被分离成其它框或被组合成其它框的框的内容变化等等。

图6说明根据本发明的方面的无线通信系统600的实例。无线通信系统600包含基站610、移动装置615、无人机617、小型小区630及车辆640、645。基站610及小型小区630可经连接到提供对因特网及传统通信链路的接入的网络。系统600可促进5g系统中的广范围的无线通信连接,其可包含各种频带,包含(但不限于):低于6ghz带(例如,700mhz通信频率)、中范围通信带(例如,2.4ghz)及毫米波带(例如,24ghz)。

另外或替代地,无线通信连接可支持各种调制方案,包含(但不限于):滤波器组多载波(fbmc)、广义频分多路复用(gfdm)、通用滤波多载波(ufmc)发射、双正交频分多路复用(bfdm)、稀疏码多址(scma)、非正交多址(noma)、多用户共享接入(musa),及具有时频包装的快于尼奎斯特(ftn)信令。此类频带及调制技术可为标准框架(例如长期演进(lte)或由如3gpp或ieee等组织发表的其它技术规范)的一部分,所述技术规范可包含针对子载波频率范围、子载波数目、上行链路/下行链路传输速度、tdd/fdd及/或无线通信协议的其它方面的各种规范。

系统600可描绘无线电接入网络(ran)的方面,且系统600可与核心网络(未展示)通信,或包含核心网络。核心网络可包含一或多个服务网关、移动管理实体、归属用户服务器,及封包数据网关。核心网络可促进用户及控制平面经由ran与移动装置链接,且其可为与外部网络(例如因特网)的接口。基站610、通信装置620及小型小区630可经由有线或无线回传链路(例如s1接口、x2接口等等)与核心网络耦合或彼此耦合或两者。

系统600可提供连接到装置或“物体”(例如,例如太阳能电池937的传感器装置)的通信链路,以提供物联网(“iot”)框架。iot内所连接的物体可在由蜂窝网络服务提供者授权且受其控制的频带内操作,或此类装置或物体可。此类频带及操作可指称窄带iot(nb-iot),这是因为经分配用于iot操作的频带相对于整体系统带宽可为较小或较窄。经分配用于nb-iot的频带可具有(例如)1mhz、5mhz、10mhz或20mhz的带宽。

另外或替代地,与传统蜂窝技术相比,iot可包含以不同频率操作的装置或物体,以促进无线频谱的使用。例如,iot框架可允许系统600中的多个装置以低于6ghz的带或其它工业、科学及医疗(ism)无线电带(其中装置可以用于免授权用途的共享频谱操作)操作。低于6ghz的带也可被特征化为nb-iot带。例如,以低频率范围操作时,为“物体”提供传感器数据的装置(例如太阳能电池637)可利用较少能量,从而导致高功效,且其可利用较不复杂的信令框架,使得装置可以低于6ghz的带异步发射。低于6ghz的带可支持各种使用情况,包含来自各种传感器装置的传感器数据的通信。传感器装置的实例包含用于检测能量、热、光、振动、生物信号(例如脉搏、eeg、ekg、心率、呼吸率、血压)、距离、速度、加速度或其组合的传感器。传感器装置可被部署于建筑物、个人上及/或环境中的其它位置中。传感器装置可与彼此通信,且可与可汇集及/或分析从环境中的一或多个传感器装置提供的数据的计算系统通信。

在此5g框架中,装置可执行由其它移动网络(例如umt或lte)中的基站所执行的功能性,例如在节点之间形成连接或管理节点之间的移动操作(例如交递或重新选择)。例如,移动装置615可从利用移动装置615的用户接收传感器数据(例如血压数据)且可以窄带iot频带将所述传感器数据发射到基站610。在此实例中,用于由移动装置615进行的确定的一些参数可包含授权频谱的可用性、免授权频谱的可用性及/或传感器数据的时间敏感性。继续所述实例,移动装置615可发射血压数据是因为窄带iot带可用,且其可快速发射所述传感器数据,从而(例如,如果血压测量值高得危险或低得危险,例如收缩压与指标相差三个标准偏差)识别血压的时间敏感成分。

另外或替代地,移动装置615可与其它移动装置或系统600的其它元件形成装置到装置(d2d)连接。例如,移动装置615可与其它装置(包含通信装置620或车辆645)形成rfid、wifi、multifire、蓝牙或zigbee连接。在一些实例中,可使用经授权光谱带来形成d2d连接,且此类连接可由蜂窝网络或服务提供者管理。因此,尽管在窄带iot的上下文中描述上述实例,但应了解,移动装置615可利用其它装置到装置连接来提供在频带上收集的信息(例如传感器数据),所述频带不同于由移动装置615确定用于传输所述信息的频带。

此外,一些通信装置可促进自组网络,例如由附接到固定对象的通信装置620及车辆640、645形成的网络,而不必要形成与基站610及/或核心网络的传统连接。其它固定对象可用于支撑通信装置620,例如(但不限于)树、植物、柱、建筑物、软式气艇、飞船、气球、街道指示牌、邮箱或其组合。在此系统600中,通信装置620及小型小区630(例如,小型小区、毫微型小区、wlan接入点、蜂窝热点等等)可经安装于另一结构上或经粘附到另一结构(例如灯杆及建筑物)以促进自组网络及其它基于iot的网络的形成。与现存技术比较,此类网络可以不同频带操作,例如移动装置615以蜂窝通信带与基站610通信。

部分取决于与系统600的另一元件的连接,通信装置620可形成以阶层方式或自组网络方式操作的无线网络。例如,通信装置620可利用700mhz通信频率来以免授权频谱形成与移动装置615的连接,而利用授权频谱通信频率来形成与车辆645的另一连接。通信装置620可以授权频谱与车辆645通信以提供对时间敏感数据(例如,以专用短程通信(dsrc)的5.9ghz带提供车辆645的自动驾驶能力的数据)的直接存取。

车辆640及645可以与通信装置620与车辆645之间的连接不同的频带形成自组网络。例如,针对用于在车辆640、650之间提供时间敏感数据的高带宽连接,可将24ghz毫米波带用于车辆640、650之间的数据传输。例如,当车辆640、645跨窄相交线经过彼此时,车辆640、645可经所述连接互相共享实时方向及导航数据。每一车辆640、645可跟踪相交线且将图像数据提供到图像处理算法以促进每一车辆在各自沿相交线行进时自动导航。在一些实例中,还可经通信装置620与车辆645之间的专属授权频谱连接来基本上同时共享此实时数据,(例如)以用于处理在车辆645及车辆640两者处接收的图像数据(如由车辆640经24ghz毫米波带发射到车辆645)。尽管图6中展示为汽车,但可使用其它车辆,包含(但不限于)飞行器、宇宙飞船、气球、软式气艇、飞船、火车、潜水艇、轮船、渡船、游轮、直升机、摩托车、自行车、无人机或其组合。

尽管在24ghz毫米波带的上下文中描述,但应了解,可以其它毫米波带或其它频带(例如28ghz、37ghz、38ghz、39ghz)(其可为授权或免授权带)形成系统600中的连接。在一些情况中,车辆640、645可共享其正以其与不同网络中的其它车辆通信的频带。例如,除车辆640、645之间的24ghz毫米波连接之外,车队可经过车辆640且暂时共享24ghz毫米波带以形成所述车队之间的连接。作为另一实例,通信装置620可与由用户(例如,沿街道行走的行人)操作的移动装置615基本上同时维持700mhz连接,以经5.9ghz带将关于用户的位置的信息提供到车辆645。提供此信息时,通信装置620可将天线分集方案用作大规模mimo框架的部分以促进与移动装置615及车辆645两者的时间敏感、单独连接。大规模mimo框架可涉及具有大量天线(例如,12个、20个、64个、128个等等)的发射及/或接收装置,其可促进精确波束整形或空间分集(根据旧有协议(例如,wifi或lte),使用具有较少天线的装置无法实现)。

基站610及小型小区630可与系统600中的装置或系统600中具有至少一传感器无线网络的其它可通信装置(例如,可以活动/睡眠循环操作的太阳能电池637)、及/或一或多个其它传感器装置无线通信。基站610可为进入其的覆盖区域的装置(例如移动装置615及无人机617)提供无线通信覆盖。小型小区630可为进入其的覆盖区域(例如小型小区630经安装于其上的建筑物附近)的装置(例如车辆645及无人机617)提供无线通信覆盖。

一般来说,小型小区630可指称小型小区且为局部地理区域(例如,在一些实例中,覆盖200米或200米以内)提供覆盖。此可与大型小区处形成对比,大型小区可提供跨大约数平方英里或平方千米的广区域或大区域的覆盖。在一些实例中,小型小区630可经部署于基站610(例如,大型小区)的某些覆盖区域内(例如,安装于建筑物上),其中根据所述覆盖区域的业务分析,无线通信业务可能较密集。例如,如果基站610一般接收及/或发射高于所述基站610的其它覆盖区域的无线通信发射量,那么小型小区630可在基站610的覆盖区域中经部署于图6中的建筑物上。基站610可经部署于地理区域中以为所述地理区域的部分提供无线覆盖。随着无线通信业务变得更密集,可将额外基站610部署于特定区域中,其可改变现存基站610的覆盖区域,或可部署其它支持基站(例如小型小区630)。小型小区630可为毫微型小区,其可提供小于小型小区的区域覆盖(例如,在一些实例中(例如,建筑物的情景中),100米或100米以内)。

尽管基站610及小型小区630可对环绕其相应区域的地理区域的一部分提供通信覆盖,但都会改变其覆盖的方面以促进特定装置的更快无线连接。例如,在安装小型小区630之后,小型小区630可主要对环绕建筑物或建筑物中的装置提供覆盖。然而,小型小区630还可检测到装置已进入其覆盖区域且调整其覆盖区域以促进与所述装置的更快连接。

例如,小型小区630可支持与无人机617(其也可指称无人飞行载具(uav))的大规模mimo连接,且当移动装置615进入其覆盖区域时,小型小区630调整一些天线以定向指向车辆645而非无人机617的方向,从而促进与除无人机617之外的车辆的大规模mimo连接。调整所述天线中的一些时,小型小区630可不如在调整前其与无人机617的连接那样快地支持。然而,无人机617还可请求与其覆盖区域中的另一装置(例如基站610)连接(其可促进与如参考小型小区630描述的类似连接),或可请求与基站610的不同(例如,更快、更可靠)连接。因此,小型小区630可在提供与可利用或需要此类链路的装置的额外连接时增强现存通信链路。例如,小型小区630可包含定向增强与车辆645的链路的大规模mimo系统,其中小型小区的天线在特定时间段内指向车辆645而非促进其它连接(例如,小型小区630与基站610、无人机617或太阳能电池937的连接)。在一些实例中,无人机617可用作可移动基站或航空基站。

无线通信系统600可包含例如基站610、通信装置620及小型小区630的装置,其可支持与系统600中的装置的若干连接。此类装置可以阶层模式或自组模式与系统600的网络中的其它装置操作。尽管在基站610、通信装置620及小型小区630的上下文中描述,但应了解,系统600中可包含可支持与所述网络中的装置的若干连接的其它装置,包含(但不限于):大型小区、毫微型单元、路由器、卫星及rfid检测器。

在各种实例中,无线通信系统600的元件(例如基站610、移动装置615、无人机617、通信装置620、小型小区630及车辆640、645)可利用本文中所描述的系统、设备及方法来实施。例如,本文中所描述的计算系统100的实体(例如,图1中所展示的rrh110、rrh120及/或bbu130)可在通信系统600的元件中的任何者中实施。例如,rrh110、120可分别使用基站610及小型小区630来实施。基站610及小型小区630可经云通信以与bbu130形成c-ran网络,bbu130可使用服务器或服务器组合来实施。

在一些实例中,rrh110及/或rrh120可经并入到其它装置(例如移动装置615、无人机617、通信装置620、车辆640、645)中。例如,通信装置620可经实施为处理系统100、200、300、400、450或方法500中的任何者的部分。在一些实例中,前传链路140可经无线信道实施。例如,移动装置615可经实施为rrh110且利用wifi信道与经实施为bbu130的通信装置620通信。在实例中,针对无人机617及太阳能电池637经窄带iot信道通信的特定配置,无人机617及太阳能电池637可经实施为rrh110及rrh120且分别将窄带iot信道用作与经实施为bbu130的小型小区630的相应前传链路140、150。另外或替代地,小型小区630在经实施为bbu130的同时,可经实施为rrh110,其可经云通信以与可使用服务器或服务器组合实施的bbu130形成c-ran网络。经实施为bbu130的小型小区630可经与无人机617或太阳能电池637与小型小区630通信的信道不同的信道接收来自车辆645的rf信号。在各种实例中,通信系统600的元件可经实施为处理系统100、200、300、400、450或方法500中的任何者的部分。

图7说明根据本发明的方面的无线通信系统700的实例。无线通信系统700包含移动装置715、无人机717、通信装置720及小型小区730。建筑物710还包含无线通信系统700的装置,其可经配置以与建筑物710中的其它元件或小型小区730通信。建筑物710包含联网工作站740、745、虚拟现实装置750、iot装置755、760及联网娱乐装置765。在所描绘无线通信系统700中,iot装置755、760可分别为由虚拟现实装置750控制的家用洗涤机及干燥机。因此,尽管虚拟现实装置750的用户可位于建筑物710的不同房间中,用户可控制iot装置755的操作(例如配置洗衣机设置)。虚拟现实装置750还可控制联网娱乐装置765。例如,虚拟现实装置750可将虚拟现实装置750的用户所玩的虚拟游戏广播到联网娱乐装置765的显示器上。

小型小区730或建筑物710的装置中的任何者可经连接到提供对因特网及传统通信链路的存取的网络。与系统600一样,无线通信系统700可促进5g系统中的广范围的无线通信连接,其可包含各种频带,包含(但不限于):低于6ghz的带(例如,700mhz通信频率)、中范围通信带(例如,2.4ghz)及毫米波带(例如,24ghz)。另外或替代地,无线通信连接可支持如上文参考系统600所描述的各种调制方案。无线通信系统700可类似于系统600那样操作且经配置以类似于系统600那样通信。因此,无线通信系统700及系统600的类似编号元件可以类似方式配置,例如通信装置620与通信装置,小型小区630与小型小区730等等。

与系统600一样(其中系统600的元件经配置以形成独立阶层式或自组网络),通信装置620可与小型小区730及移动装置715形成阶层式网络,而包含无人机717及建筑物710的装置的一些(例如联网工作站740、745及iot装置755、760)的小型小区730网络中可形成额外自组网络。

无线通信系统700中的装置还可与其它移动装置或无线通信系统700的其它元件形成(d2d)连接。例如,虚拟现实装置750可与其它装置(包含iot装置755及联网娱乐装置765)形成窄带iot连接。如上文所描述,在一些实例中,可使用经授权光谱带来形成d2d连接,且此类连接可由蜂窝网络或服务提供者管理。因此,尽管在窄带iot的上下文中描述上述实例,但应了解,虚拟现实装置750可利用其它装置到装置连接。

在各种实例中,无线通信系统700的元件(例如移动装置715、无人机717、通信装置720、小型小区730、联网工作站740、745、虚拟现实装置750、iot装置755、760及联网娱乐装置765)可经实施为处理系统100、200、300、400、450或方法50中的任何者的部分。例如,本文中所描述的计算系统100的实体(例如,图1中所展示的rrh110、rrh120及/或bbu130)可在通信系统700的元件中的任何者中实施(???)。rrh110、120可分别使用通信装置720及小型小区730来实施。通信装置720及小型小区730可经云通信以与bbu130形成c-ran网络,bbu130可使用服务器或服务器组合来实施。

在一些实例中,rrh110及/或rrh120可经并入到其它装置(例如移动装置715、无人机717、联网工作站740、745、虚拟现实装置750、iot装置755、760及联网娱乐装置765)中。例如,iot装置755、760可经实施为处理系统100、200、300、400、450或方法500中的任何者的部分。在一些实例中,前传链路140可经无线信道实施。例如,联网娱乐装置可经实施为rrh110且利用wifi信道与经实施为bbu130的虚拟现实装置750通信。在实例中,针对相应iot装置755及iot装置760经窄带iot信道通信的特定配置,iot装置755、760可经实施为rrh110及rrh120且分别将窄带iot信道用作与虚拟现实装置750及小型小区730(每一者分别经实施为bbu130)的相应前传链路140、150。另外或替代地,小型小区730在经实施为bbu130的同时,可经实施为rrh110,其可经云通信以与可使用服务器或服务器组合实施的bbu130形成c-ran网络。经实施为bbu130的小型小区730可经与iot装置760与小型小区730通信的信道不同的信道接收来自移动装置715或无人机717的rf信号。

上文中陈述特定细节以提供所描述实例的充分理解。然而,所属领域的技术人员将清楚可在无这些特殊细节的情况下实践实例。本文中的描述结合附图描述实例配置,且并不表示可实施的或处于权利要求书的范围内的所有实例。可在本文中使用的术语“示范”及“实例”意指“用作实例、例子或说明”且并非“优选”或“比其它实例更具优势”。具体实施方式包含出于提供所描述技术的理解的目的的特定细节。然而,可在无这些特定细节的情况下实践这些技术。在其它例子中,以框图形式展示众所周知的结构及装置以避免模糊所描述实例的概念。

本文中所描述的信息及信号可使用各种不同科技及技术中的任何者来表示。例如,可贯穿以上描述引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁性微粒、光场或光学粒子或其任何组合来表示。

本文中所描述的技术可用于可包含多址蜂窝通信系统的各种无线通信系统,且所述系统可采用码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、频分多址(fdma)、正交频分多址(ofdma)或单载波频分多址(sc-fdma)或此类技术的任一组合。例如第三代合作伙伴计划(3gpp)、第三代合作伙伴计划2(3gpp2)及ieee的组织的标准化无线通信协议已采用这些技术的一些或与这些技术的一些有关。这些无线标准包含超移动宽带(umb)、全球移动电信系统(umts)、长期演进(lte)、lte升级版(lte-a)、lte-apro、新无线电(nr)、ieee802.11(wifi)及ieee802.16(wimax)等等。

术语“5g”或“5g通信系统”可指代根据(例如)lte发布13或14或wimax802.16e-2005之后由其相应赞助组织研发或讨论的标准化协议操作的系统。本文中所描述的特征可用于根据其它代的无线通信系统配置的系统,包含根据上文所描述的标准配置的系统。

可使用通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述的功能的功能的其任何组合来实施或执行结合本文中的揭示内容所描述的各种说明性框及模块。通用处理器可为微处理器,但在替代方案中,所述处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可经实施为计算装置的组合(例如dsp及微处理器的组合、多个微处理器、结合dsp核心的一或多个微处理器或任何其它此类配置)。

可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施本文中所描述的功能。如果在由处理器执行的软件中实施,那么功能可作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或通过计算机可读媒体发射。计算机可读媒体包含非暂时性计算机存储媒体及通信媒体两者,其包含促进计算机程序从一位置转移到另一位置的任何媒体。非暂时性存储媒体可为可由通用或专用计算机存取的任何可用媒体。通过实例且无限制,非暂时性计算机可读媒体可包括ram、rom、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)或光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置或可用于载送或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码构件且可由通用或专用计算机或通用或专用处理器存取的任何其它非暂时性媒体。

此外,任何连接被适当称为计算机可读媒体。例如,如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(dsl)或无线技术(例如红外线、无线电及微波)从网站、服务器或其它远程源发射软件,那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(dsl)或无线技术(例如红外线、无线电及微波)包含于媒体的定义中。上述的组合也包含于计算机可读媒体的范围内。

其它实例及实施方案在揭示内容及所附权利要求书的范围内。例如,归因于软件的性质,可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或这些中的任何者的组合来实施上文所描述的功能。实施功能的特征也可物理定位于各种位置处,其包含:经分布使得在不同物理位置处实施功能的部分。

而且,如本文中(其包含在权利要求书中)所使用,项目列表(例如以例如“...中的至少一者”或“...中的一或多者”的词组开头的项目列表)中所使用的“或”指示包含性列表,使得(例如)a、b或c中的至少一者的列表意味着a或b或c或ab或ac或bc或abc(即,a及b及c)。而且,如本文中所使用,词组“基于”不应解释为引用条件的闭集。例如,在不背离本发明的范围的情况下,经描述为“基于条件a”的实例步骤可基于条件a及条件b两者。换句话来说,如本文中所使用,词组“基于”不应以与词组“至少部分基于”相同的方式解释。

应从前述了解,虽然本文中已出于说明的目的描述特定实例,但在仍处于所主张技术的范围内的同时可作出各种修改。本文中的描述经提供以允许所属领域的技术人员进行或使用本发明。所属领域的技术人员将轻易明白本发明的各种修改,且本文中所界定的一般原理可在不背离本发明的范围的情况下适用于其它变体。因此,本发明不受限于本文中所描述的实例及设计,但符合与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最广范围。

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