用于直接检测和光子接收器的通信设备和方法与流程

1.本技术涉及通信设备和方法。


背景技术：

2.正在开发将测试无线网络和设备的信令和处理能力的新使用案例。增强现实(ar)和扩展现实(xr)是将受益于大量数据通过无线链路进行的快速传输和用户设备的减少的功耗的两种使用案例。ar和xr应用将真实图像和虚拟图像混合以供呈现给用户。这些应用可用于多种工作和生活领域，包括工业、物流、零售、办公行政、教育和健康服务。
附图说明
3.图1示出了根据一些实施方案的示例性系统。
4.图2示出了根据一些实施方案的接收器。
5.图3示出了根据一些实施方案的另一接收器。
6.图4示出了根据一些实施方案的不同调制。
7.图5示出了根据一些实施方案的解调器。
8.图6示出了根据一些实施方案的星座图。
9.图7示出了根据一些实施方案的另一解调器。
10.图8示出了根据一些实施方案的另一星座图。
11.图9示出了根据一些实施方案的另一解调器。
12.图10示出了根据一些实施方案的另一星座图。
13.图11示出了根据一些实施方案的操作流程/算法结构。
14.图12示出了根据一些实施方案的用户装备。
具体实施方式
15.以下具体实施方式涉及附图。在不同的附图中可使用相同的附图标号来识别相同或相似的元件。在以下描述中，出于说明而非限制的目的，阐述了具体细节，诸如特定结构、架构、接口和技术，以便提供对各种实施方案的各个方面的透彻理解。然而，对于受益于本公开的本领域技术人员显而易见的是，可以在背离这些具体细节的其他示例中实践各个实施方案的各个方面。在某些情况下，省略了对熟知的设备、电路和方法的描述，以便不会因不必要的细节而使对各种实施方案的描述模糊。出于本文档的目的，短语“a/b”和“a或b”是指(a)、(b)或(a和b)。
16.以下为可在本公开中使用的术语表。
17.如本文所用的术语“电路”是指为被配置为提供所描述功能的硬件部件的部分或包括所述硬件部件。硬件部件可包括电子电路、逻辑电路、处理器(共享、专用或组)或存储器(共享、专用或组)、专用集成电路(asic)、现场可编程设备(fpd)(例如，现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑设备(pld)、复杂pld(cpld)、大容量pld(hcpld)、结构化asic或可编
程片上系统(soc))或数字信号处理器(dsp)。在一些实施方案中，电路可执行一个或多个软件或固件程序以提供所述功能中的至少一些。术语“电路”还可以指一个或多个硬件元件与用于执行该程序代码的功能的程序代码的组合(或电气或电子系统中使用的电路的组合)。在这些实施方案中，硬件元件和程序代码的组合可被称为特定类型的电路。
18.如本文所用，术语“处理器电路”是指以下项、为以下项的一部分或包括以下项：能够顺序地和自动地执行一系列算术运算或逻辑运算或者记录、存储或传输数字数据的电路。术语“处理器电路”可指应用处理器、基带处理器、中央处理单元(cpu)、图形处理单元、单核处理器、双核处理器、三核处理器、四核处理器或能够执行或以其他方式操作计算机可执行指令(诸如程序代码、软件模块和/或功能过程)的任何其他设备。
19.如本文所用，术语“接口电路”是指实现两个或更多个部件或设备之间的信息交换的电路、为该电路的一部分，或包括该电路。术语“接口电路”可指一个或多个硬件接口，例如总线、i/o接口、外围部件接口和网络接口卡。
20.如本文所用，术语“用户装备”或“ue”是指具有可以允许用户访问通信网络中的网络资源的无线电通信能力的设备。术语“用户装备”或“ue”可被认为与以下各项同义并且可被称为客户端、移动电话、移动设备、移动终端、用户终端、移动单元、移动站、移动用户、订阅者、用户、远程站、接入代理、用户代理、接收器、无线电装备、可重新配置的无线电装备或可重新配置的移动设备。此外，术语“用户装备”或“ue”可以包括任何类型的无线/有线设备或包括无线通信接口的任何计算设备。
21.如本文所用，术语“计算机系统”是指任何类型的互连电子设备、计算机设备或它们的部件。另外，术语“计算机系统”或“系统”可指彼此通信地耦接的计算机的各种部件。此外，术语“计算机系统”或“系统”可指彼此通信地耦接并且被配置为共享计算资源或联网资源的多个计算机设备或多个计算系统。
22.如本文所用，术语“资源”是指物理或虚拟设备、计算环境内的物理或虚拟部件，或者特定设备内的物理或虚拟部件，诸如计算机设备、机械设备、存储器空间、处理器/cpu时间、处理器/cpu使用率、处理器和加速器负载、硬件时间或使用率、电源、输入/输出操作、端口或网络套接字、信道/链路分配、吞吐量、存储器使用率、存储、网络、数据库和应用程序或工作量单位。“硬件资源”可指由物理硬件元件提供的计算、存储或网络资源。“虚拟化资源”可指虚拟化基础结构提供给应用程序、设备或系统的计算、存储或网络资源。术语“网络资源”或“通信资源”可指能够由计算机设备/系统经由通信网络访问的资源。术语“系统资源”可指提供服务的任何种类的共享实体，并且可包括计算资源或网络资源。系统资源可被视为可通过服务器访问的一组连贯功能、网络数据对象或服务，其中此类系统资源驻留在单个主机或多个主机上并且可清楚识别。
23.如本文所用，术语“信道”是指用于传送数据或数据流的任何有形的或无形的传输介质。术语“信道”可与“通信信道”、“数据通信信道”、“传输信道”、“数据传输信道”、“接入信道”、“数据访问信道”、“链路”、“数据链路”“载波”、“射频载波”或表示通过其传送数据的途径或介质的任何其他类似的术语同义或等同。另外，如本文所用，术语“链路”是指在两个设备之间进行的用于传输和接收信息的连接。
24.术语“连接”可意味着在公共通信协议层处的两个或更多个元件通过通信信道、链路、接口或参考点彼此具有建立的信令关系。
25.图1示出了根据一些实施方案的示例性系统100。具体地，系统100可包括中心局104，该中心局经由光纤连接108与接入点112通信地耦接。光纤连接108可包括例如塑料光纤、多模渐变折射率光纤或单模光纤。
26.接入点112可经由无线连接116与ue 120通信地耦接。为了清楚和简洁起见，系统100是示出每个元素的单一表示的简化版本。应当理解，每个元素中的一个或多个元素可存在于网络布置100的实施方案中。
27.在一些实施方案中，ue 120可以是可穿戴ue，诸如可能够向用户提供ar/xr体验的智能眼镜。在其他实施方案中，ue 120可以是另一种类型的ue。
28.系统100的计算/存储密集型任务可大部分在中心局104中执行，该中心局可具有足够高的计算能力以促进通常在接入点112或ue 120中执行的通信和应用任务的期望卸载。将计算/存储密集型任务聚集在中心局104内可降低接入点112和ue 120中的复杂性和功耗，这也可减少中心局104和ue 120之间的整个链路中可发生的延迟。
29.无线连接116可提供宽带无线电通信链路，该宽带无线电通信链路可在太赫兹(thz)频率范围内并且具有高带宽。如本文所用，thz频率范围可包括高于100ghz的频率。经由光纤连接108的光前传链路可具有是无线连接116的带宽的一定倍数的带宽。中心局104可在光纤连接108上提供模拟波形，接入点112可容易地将该模拟波形转变为射频(rf)波形以便在无线连接116上发射。
30.中心局104可包括ap控制电路以向接入点112提供用于无线连接116的控制信号。中心局104还可包括ue控制电路以向ue 120提供用于无线连接116的控制信号和用于用户输出的数据信号。
31.在一些实施方案中，中心局104可控制关于通信信道116发生以计算各种通信参数的感测。感测可用于确定链路质量(例如，信道状态信息)并且执行波束管理以便由接入点112和ue 120进行直接发射/接收。在一些示例中，中心局104可周期性地控制接入点112以通过在多个波束上发送参考信号来执行波束扫描操作。ue 120可测量该多个波束并且将测量结果发射到中心局104。在一些实施方案中，测量数据可以原始形式发射到中心局104，以避免ue 120必须处理测量结果。中心局104接着可使用测量数据来确定要在接入点112和ue 120两者处使用的期望波束。
32.在一些实施方案中，中心局104可通过提供具有雷达分量的光信号来控制通信信道116的感测。可将来自在接入点112处感测的雷达反射的反馈提供给中心局104以使得中心局104能够确定接入点112周围的对象的位置。
33.在获得来自接入点112和ue 120的反馈后，中心局104可生成通信参数，这些通信参数接着可被发射到接入点112和ue 120以控制通过无线连接116进行的通信的各方面。通信参数可与发射/接收波束、上行链路/下行链路发射功率、调制和编码方案、联合带宽、偏振、前向纠错(fec)或载波/本地振荡器(lo)频率有关。
34.在一个示例中，ap控制电路可计算发射到接入点112的波束形成权重或预编码矩阵。接入点112可利用波束形成权重/预编码矩阵来形成发射/接收波束以促进通过无线连接116进行的通信。类似地，ue控制电路可将波束形成权重/预编码矩阵发射到ue 120，ue 120可利用这些波束形成权重/预编码矩阵来在ue 120处形成发射/接收波束。鉴于无线信号在太赫兹频率范围内可经历的衰减水平相对较高，波束形成在系统100中可尤其有用。
35.接入点112和ue 120两者可包括可用于形成发射/接收波束的天线阵列。这些阵列的天线可包括微带天线、制造在一个或多个印刷电路板的表面上的印刷天线、贴片天线或相控阵天线。鉴于通过无线连接116发射的信号的高频率，天线可以是小的。这可在设计ue 120以容纳具有小占有面积的天线阵列方面提供灵活性。
36.虽然一些实施方案将ue 120描述为实现xr/ar体验的智能眼镜，但是系统100可附加地/另选地用于促进其他终端用户应用与其他ue。
37.系统100可利用时分双工(tdd)。在一些实施方案中，下行链路通信可依赖于正交振幅调制(qam)并且具有超过50千兆位/秒的高数据速率，而上行链路通信可依赖于更简单的调制方案，诸如振幅移位键控(ask)，并且可具有约1mb/秒的相对更低的数据速率。鉴于链路的质量，系统100的通信中可几乎不需要前向纠错。
38.在下行链路中，qam信号星座的相干调制和解调可经由系统100的联合光钎通信和无线电信道发射。这与可由ue 120执行的天线波束形成一起可与高同步要求相关联。本公开的实施方案描述了如何利用可在直接检测/解调之前进行的光接收器天线阵列转向以有效地生成输出位流。在各种实施方案中描述的差分调制可降低架构复杂性并且避免精细的数字信号处理。例如，可减少或甚至消除复杂模数转换器在数据路径中的使用。虽然以上实施方案描述了基于qam的下行链路通信，但是可使用其他调制，如本文将描述的。
39.如上所述，系统100的光纤和无线电资源可紧密耦接。鉴于先前通信系统能够独立地优化光纤前传和无线电信道，这可提供尚未解决的约束。尽可能地结合光纤和无线电参数(例如，带宽、调制阶数、偏振和符号速率)可使得接入点112能够具有有限的复杂性。有限复杂性的接入点112(也可被称为瘦接入点112)可仅需要执行光纤信号朝向太赫兹无线电信号的少量处理。在最简单的情况下，可将光偏振面频移到太赫兹线性偏振无线电信号。这可避免接入点112内的任何解调和重调。因此，光纤信道和无线电发射信道可被视为组合的总体信道。因此，实施方案描述了也可在ue 120中有效地实施的适用于两个域的调制方案。
40.图2示出了根据一些实施方案的接收器200。可位于ue 120内的接收器200可具有天线204以接收ota信号，在一些实施方案中，该ota信号可具有262ghz的频率(f_thz)。天线204可以是例如领结形天线。天线204可与光电检测器208耦接。在一些实施方案中，光电检测器208可以是单行载波(utc)光电二极管。
41.光电检测器208可由激光器216所提供的光本地振荡器(lo)载波驱动。可以是垂直腔面发射激光器(vcsel)的激光器216可提供具有高输出功率的lo信号，这使得能够经由光电检测器208针对向上转换的数据路径进行混合和放大两者。lo信号的频率(f_lo)可以是200thz。
42.光电检测器208可基于从天线204接收的电信号和从激光器216接收的lo信号生成光信号。光电检测器208可将所生成的信号提供给解调器224。接收器200被示出为具有单个偏振平面；然而，其他实施方案可包括多于一个偏振平面。
43.接收器200可基于差分调制和直接检测技术处理所接收的信号。这些技术可起到重要作用，因为它们依赖于较少的构建块并且通常在模拟域中工作，从而避免无线电和混合信号构建块。各种实施方案可选择可有效地应用于光纤、转换为无线电并且由ue 104检测的调制类型。解调操作可按偏振平面加倍。
44.接收器200可采用光解调，光解调减少解调器224必须实施的电处理步骤。具体地，
光解调可减少或避免用于同相和正交路径的昂贵的adc。接收器200可以是非常灵活的，因为它可通过避免主信号路径和lo路径中的频率选择性部件来覆盖宽的输入频率范围和信号带宽。此外，在光域中提供混合允许接收器200避免在直接检测之前通过低噪声放大器(lna)进行电放大，这在thz(或子thz)域中尤其昂贵。
45.图3示出了根据一些实施方案的接收器300。接收器300可类似于接收器200，并且基本上可与其互换。除非另外描述，否则接收器300的部件可类似于接收器200的类似命名的部件。
46.接收器300可具有天线阵列304以接收ota信号。天线304可提供足以实现接收器300所期望的适当链路预算的天线阵列接收增益。天线304可分别与光电检测器308耦接。
47.光电检测器308可全部由具有单独相移(相位l)的光lo载波驱动。在光域中，mach-zender调制器(mzm)312(或延迟线干涉仪(dli))可按天线/光电检测器对施加单独相移。
48.接收器300还可包括光组合器(oc)320以组合来自光电检测器308的信号以产生阵列增益。光组合器320可将组合信号提供给解调器324。接收器300被示出为具有单个偏振平面；然而，其他实施方案可包括多于一个偏振平面。
49.由接收器300提供的天线波束形成可仅对混合过程的一个路径(例如，lo路径)施加相移。来自光电检测器308中的每个光电检测器的所得光电流可由以下提供：
[0050][0051]
其中，在光lo域中施加的相移在光组合器320之前直接转变到输出域中，并且可不取决于太赫兹频率。该方法可应用于向上转换发射器以及接收器300中。此外，除了施加相移之外，还可在不同设置下施加真时延。这可提供独立于频率的优点。作为向上转换的另选方案，lo生成信号可被选择为低于太赫兹频率f
th
，这将有效地执行到低中间频率(例如，20ghz(这里未描绘))的向下转换。
[0052]
类似于上文所论述的，在光域中提供混合允许接收器300避免在直接检测之前通过lna进行电放大。并且，在该实施方案中，可在检测之前将来自所有波束的分支的接收信号相干叠加，而无需过量功耗。
[0053]
图4示出了根据一些实施方案的可使用的差分调制400。
[0054]
差分调制400可以是具有高光谱效率的光调制方案。差分调制400可以是单级或多级(multi-level，多水平)调制方案。差分调制400可包括差分二进制相移键控(dbpsk)、差分正交相移键控(dqpsk)、八差分相移键控(8dpsk)、16差分相移键控(16dpsk)或星形16正交振幅调制(16qam)。
[0055]
当组合强度和相位调制时，星座图中的符号可布置在不同圆圈中(例如，星形qam)，或者可定位在正方形中(例如，方形qam)。
[0056]
图5示出了根据一些实施方案的dbpsk解调器500。解调器500可类似于解调器224，并且基本上可与其互换。
[0057]
解调器500可包括延迟线干涉仪(dli)504，该dli接收已经向上转换并且由光前置放大器(oa)508前置放大并且由光带通滤波器512滤波的信号x(t)。除了放大之外，oa 508还可向信号添加噪声。oa 508和光带通滤波器512可以是接收器的与解调器500分开的部件。
[0058]
dli 504可包括两个分支，其中上分支与下分支相比提供一个符号持续时间的延迟(ts)。dli 504的分支可提供差分相位调制光信号。dli 504可基于差分相位调制光信号生成一对强度调制光信号，这对强度调制光信号被提供给平衡检测器(bd)516。
[0059]
平衡检测器516可基于光电二极管平方律提供检测操作。平衡检测器516可包括一对光电二极管520，以基于由dli 504提供的这对强度调制光信号生成一对相应电信号。电信号可由低通滤波器524滤波。在使两个信号相减之后，平衡检测器416可包括双级(bi-level，双水平)检测器528，该双级检测器对所滤波的电信号之间的差(标示为y1)进行操作并且执行阈值处理操作，并且因此向逻辑电路528提供正值或负值。
[0060]
检测器528可：在第一光信号小于第二光信号的情况下输出y1的负值(-)，或者在第一光信号大于第二光信号的情况下输出y1的正值(+)。接着逻辑电路548可基于图6所示的星座图600确定对应于y1的位值。例如，逻辑电路548可确定：负y1值对应于与位值0相关联的星座点；并且正y1值对应于与位值1相关联的星座点。
[0061]
在一个接收器选项中，可使用具有适用于相位检测的相移的n
ph
/2dli，其中n
ph
表示相态的数量(对于m dpsk，n
ph
＝m)。在一些实施方案中，为了检测星形qam信号，可提供用于强度检测的另外的分支以用于单独评估强度(参见例如图4的星形16qam)。
[0062]
m进制光dpsk信令格式可具有由nph/2dli和相位阈值提供的m＝n
ph
个相位码。图7示出了根据一些实施方案的具有用于光8dpsk系统的解调器的接收器700的直接形式具体实施。在该实施方案中，接收器700可包括四个并联dli/bd。每个dli/bd可以是一位延迟mach-zehnder(mz)干涉仪，其中干涉仪的两个臂之间具有π/8、3π/8、-π/8或-3π/8的相移。接收器700的dli/bd可类似于图5的dli/bd。
[0063]
虽然接收器700可以是光dqpsk接收器的简单扩展，但是来自平衡检测器的输出电信号现在可具有四个具体级别。每个决策变量可被视为可在其相应时钟和数据恢复(cdr)模块中用单个阈值处理的双级信号。由于如图3所示在接收器的光学器件中实现所需的相位阈值，因此这可至少部分地启用。
[0064]
四个bd可输出分别对应于y1–
y4的正值或负值。逻辑电路728可通过使用解码表诸如格雷编码来恢复数据。逻辑电路728可基于图8所示的星座图800确定对应于y1–
y4的位流。例如，逻辑电路748可确定：(+,+,-,-)各自的(y1,y2,y3,y4)值对应于与位流000相关联的星座点；(+,-,-,-)各自的(y1,y2,y3,y4)值对应于与位流001相关联的星座点；(-,-,-,-)各自的(y1,y2,y3,y4)值对应于与位流011相关联的星座点；(-,-,-,+)各自的(y1,y2,y3,y4)值对应于与位流010相关联的星座点；(-,-,+,+)各自的(y1,y2,y3,y4)值对应于与位流110相关联的星座点；(-,+,+,+)各自的(y1,y2,y3,y4)值对应于与位流111相关联的星座点；(+,+,+,+)各自的(y1,y2,y3,y4)值对应于与位流101相关联的星座点；(+,+,+,-)各自的(y1,y2,y3,y4)值对应于与位流100相关联的星座点。
[0065]
图9示出了根据其他实施方案的具有用于8dpsk系统的解调器900的接收器的直接形式具体实施。解调器800可通过依赖于用于8dpsk系统的多级电决策技术来减少dli/bd的数量。在该结构中，可通过增加bd的检测器所使用的决策阈值的数量来在电域中实现来自不足数量的dli/bd的缺失相位信息。
[0066]
例如，检测器可以是可输出对应于差异信号y1和y2的单级或多级值或者负值的多级检测器。例如，对于y1，检测器可：在第一光信号比第二光信号小超过第一阈值的情况下
输出双负值(
‑‑
)；在第一光信号比第二光信号小少于第一阈值的情况下输出单负值(-)；在第一光信号比第二光信号大少于第二阈值(该第二阈值可对应于第一阈值)的情况下输出单正值(+)；并且在第一光信号比第二光信号大超过第二阈值的情况下输出双正值(++)。
[0067]
逻辑电路928可基于如图10所示的星座图1000确定对应于y1–
y2的位流。星座图1000可表示用于采用解调器900的多级接收器的检测(光和电)阈值和解码表。例如，逻辑电路928可确定：(++)的y1值和(-)的y2值对应于与位流000相关联的星座点；(+)的y1值和(
‑‑
)的y2值对应于与位流001相关联的星座点；(-)的y1值和(
‑‑
)的y2值对应于与位流011相关联的星座点；(
‑‑
)的y1值和(-)的y2值对应于与位流010相关联的星座点；(
‑‑
)的y1值和(+)的y2值对应于与位流110相关联的星座点；(-)的y1值和(++)的y2值对应于与位流111相关联的星座点；并且(+)的y1值和(++)的y2值对应于与位流101相关联的星座点。
[0068]
在一些实施方案中，可存在与光d8psk信号的星座不匹配的过剩集。所有可能的决策集的数量是16(对于双级接收器为24，并且对于多级接收器为42)。即使冗余集也可表示符号错误，但仍可以最大似然方式将它们校正到最接近的符号。这可用于增强误码率(ber)性能。
[0069]
图11示出了根据一些实施方案的操作流程/算法结构1100。操作流程/算法结构1100可由ue诸如例如ue 120或1200；或其部件诸如接收器1210执行或实现。
[0070]
操作流程/算法结构1100可包括：在1104处，基于ota信号生成电信号。ota信号可以是由天线阵列接收并且被转换为电信号的在thz频率范围内的rf信号。
[0071]
操作流程/算法结构1100还可包括：在1108处，基于lo信号生成相移光信号。可由vcsel生成的lo信号可通过多个mzm或dli来相移。提供来使光信号相移的控制可基于通过在ue上执行或远程地(例如，在接入点或中心局中)执行的波束形成过程确定的波束形成权重。
[0072]
操作流程/算法结构1100还可包括：在1112处，基于电信号和相移光信号生成光信号。光信号可由光电检测器生成，该光电检测器基于相移光信号来向上转换电信号。
[0073]
操作流程/算法结构1100还可包括：在1116处，将光信号组合成组合光信号。这可由光组合器执行。
[0074]
操作流程/算法结构1100还可包括：在1120处，解调组合光信号。解调可由后面是逻辑电路的一个或多个解调链执行。每个解调链可包括dli和平衡检测器。dli可用于生成强度调制光信号，并且平衡检测器可用于基于强度调制光信号生成双级或多级电信号。逻辑电路可使用基于dbpsk、dqpsk、8dpsk、16dpsk或星形16qam调制方案的信号星座基于双级或多级电信号生成数字信号。
[0075]
图12示出了根据一些实施方案的ue 1200。ue 1200可类似于ue120，并且基本上可与其互换。
[0076]
ue 1200可以是任何移动或非移动的计算设备，诸如例如移动电话、计算机、平板电脑、工业无线传感器(例如，麦克风、二氧化碳传感器、压力传感器、湿度传感器、温度计、运动传感器、加速度计、激光扫描仪、流体水平传感器、库存传感器、电压/电流计或致动器)、视频监控/监测设备(例如相机或摄像机)、可穿戴设备(例如，智能手表)或物联网设备。
[0077]
ue 1200可包括处理器1204、rf接口电路1208、存储器/存储装置1212、用户接口
1216、传感器1220、驱动电路1222、电源管理集成电路(pmic)1224、天线结构1226和电池1228。ue 1200的部件可被实现为集成电路(ic)、集成电路的部分、离散电子设备或其他模块、逻辑部件、硬件、软件、固件或它们的组合。图12的框图旨在示出ue 1200的部件中的某些部件的高级视图。然而，可省略所示的部件中的一些，可存在附加部件，并且所示部件的不同布置可在其他具体实施中发生。
[0078]
ue 1200的部件可通过一个或多个互连器1232与各种其他部件耦接，该一个或多个互连器可表示任何类型的接口、输入/输出、总线(本地、系统或扩展)、传输线、迹线或光学连接件，其允许各种(在公共或不同的芯片或芯片组上的)电路部件彼此交互。
[0079]
处理器1204可包括处理器电路，诸如例如基带处理器电路(bb)1204a、中央处理器单元电路(cpu)1204b和图形处理器单元电路(gpu)1204c。处理器1204可包括执行或以其他方式操作计算机可执行指令(诸如程序代码、软件模块或来自存储器/存储装置1212的功能过程)的任何类型的电路或处理器电路，以使ue 1200执行如本文所描述的操作。
[0080]
在一些实施方案中，基带处理器电路1204a可访问存储器/存储装置1212中的通信协议栈1236以通过3gpp兼容网络进行通信。一般来讲，基带处理器电路1204a可访问通信协议栈1236以执行以下操作：在phy层、mac层、rlc层、pdcp层、sdap层和pdu层处执行用户平面功能；以及在phy层、mac层、rlc层、pdcp层、rrc层和nas层处执行控制平面功能。在一些实施方案中，phy层操作可附加地/另选地由rf接口电路1208的部件执行。
[0081]
基带处理器电路1204a可生成或处理在无线网络诸如3gpp兼容网络中携带信息的基带信号或波形。在一些实施方案中，波形可基于dbpsk、dqpsk、8dpsk、16dpsk或星形16qam。
[0082]
存储器/存储装置1212可包括一个或多个非暂态计算机可读介质，该一个或多个非暂态计算机可读介质包括指令(例如，通信协议栈1236)，这些指令可由处理器1204中的一个或多个处理器执行以使ue 1200执行本文所描述的各种操作。存储器/存储装置1212包括可分布在整个ue 1200中的任何类型的易失性或非易失性存储器。在一些实施方案中，存储器/存储装置1212中的一些存储器/存储装置可位于处理器1204本身(例如，l1高速缓存和l2高速缓存)上，而其他存储器/存储装置1212位于处理器1204的外部，但能够经由存储器接口访问。存储器/存储装置1212可包括任何合适的易失性或非易失性存储器，诸如但不限于动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存存储器、固态存储器或任何其他类型的存储器设备技术。
[0083]
rf接口电路1208可包括收发器电路和射频前端模块(rfem)，其允许ue 1200通过无线电接入网络与其他设备通信。rf接口电路1208可包括布置在发射路径或接收路径中的各种元件。这些元件可包括例如开关、混频器、放大器、滤波器、合成器电路和控制电路。
[0084]
在接收路径中，rfem可具有接收器1210，该接收器可类似于接收器200，并且基本上可与其互换。
[0085]
在发射路径中，收发器的发射器将从基带处理器接收的基带信号向上转换，并将rf信号提供给rfem。rfem可在信号经由天线1226跨空中接口被辐射之前通过功率放大器来放大rf信号。
[0086]
在各种实施方案中，rf接口电路1208可被配置为以与nr接入技术兼容的方式发
射/接收信号。
[0087]
天线1226可包括天线元件以将电信号转换成无线电波以行进通过空气并且将所接收到的无线电波转换成电信号。这些天线元件可被布置成一个或多个天线面板。天线1226可具有全向、定向或它们的组合的天线面板，以实现波束形成和多输入、多输出通信。天线1226可包括：微带天线；制造在一个或多个印刷电路板的表面上的印刷天线；贴片天线或相控阵列天线。天线1226可具有为包括fr1或fr2中的频带的特定频带设计的一个或多个面板。
[0088]
用户接口电路1216包括各种输入/输出(i/o)设备，这些输入/输出设备被设计成使用户能够与ue 1200进行交互。用户接口电路1216包括输入设备电路和输出设备电路。输入设备电路包括用于接受输入的任何物理或虚拟装置，尤其包括一个或多个物理或虚拟按钮(例如，复位按钮)、物理键盘、小键盘、鼠标、触控板、触摸屏、麦克风、扫描仪、头戴式耳机等。输出设备电路包括用于显示信息或以其他方式传达信息(诸如传感器读数、致动器位置或其他类似信息)的任何物理或虚拟装置。输出设备电路可包括任何数量或组合的音频或视觉显示，尤其包括一个或多个简单的视觉输出/指示器(例如，二进制状态指示器(诸如发光二极管(led))和多字符视觉输出)，或更复杂的输出，诸如显示设备或触摸屏(例如，液晶显示器(lcd)、led显示器、量子点显示器和投影仪)，其中字符、图形、多媒体对象等的输出由ue 1200的操作生成或产生。
[0089]
传感器1220可包括目的在于检测它们的环境中的事件或变化并且将关于所检测的事件的信息(传感器数据)发送到一些其他设备、模块或子系统的设备、模块或子系统。此类传感器的示例包括：包括加速度计、陀螺仪或磁力仪的惯性测量单元；包括三轴加速度计、三轴陀螺仪或磁力仪的微机电系统或纳机电系统；液位传感器；流量传感器；温度传感器(例如，热敏电阻器)；压力传感器；气压传感器；重力仪；测高仪；图像捕获设备(例如，相机或无透镜孔径)；光检测和测距传感器；接近传感器(例如，红外辐射检测器等)；深度传感器；环境光传感器；超声收发器；和麦克风或其他类似的音频捕获设备。
[0090]
驱动电路1222可包括用于控制嵌入在ue 1200中、附接到ue 1200或以其他方式与ue 1200通信地耦接的特定设备的软件元件和硬件元件。驱动电路1222可包括各个驱动器，从而允许其他部件与可存在于ue 1200内或连接到该ue的各种输入/输出(i/o)设备交互或控制这些i/o设备。例如，驱动电路1222可包括：用于控制并允许接入显示设备的显示驱动器、用于控制并允许接入触摸屏接口的触摸屏驱动器、用于获取传感器电路1220的传感器读数并控制和允许接入传感器电路1220的传感器驱动器、用于获取机电式部件的致动器位置或者控制并允许接入机电式部件的驱动器、用于控制并允许接入嵌入式图像捕获设备的相机驱动器以及用于控制并允许接入一个或多个音频设备的音频驱动器。
[0091]
pmic 1224可管理提供给ue 1200的各种部件的功率。具体地，相对于处理器1204，pmic 1224可控制电源选择、电压缩放、电池充电或dc-dc转换。
[0092]
电池1228可为ue 1200供电，但在一些示例中，ue 1200可部署在固定位置，并且可具有耦接到电网的电源。电池1228可以是锂离子电池；金属-空气电池，诸如锌-空气电池；铝-空气电池；锂-空气电池；等等。在一些具体实施中，诸如在基于车辆的应用中，电池1228可以是典型的铅酸汽车电池。
[0093]
众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或
政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
[0094]
对于一个或多个实施方案，在前述附图中的一个或多个中示出的部件中的至少一个可被配置为执行如下示例部分中所述的一个或多个操作、技术、过程或方法。例如，上文结合前述附图中的一个或多个所述的基带电路可被配置为根据下述示例中的一个或多个进行操作。又如，与上文结合前述附图中的一个或多个所述的ue、基站或网络元件相关联的电路可被配置为根据以下在示例部分中示出的示例中的一个或多个进行操作。
[0095]
实施例
[0096]
在以下部分中，提供了另外的示例性实施方案。
[0097]
实施例1包括一种装置，该装置包括：天线，该天线用于基于所接收的空中(ota)信号提供电信号；光电二极管，该光电二极管与该天线耦接，用于基于该电信号提供光信号；以及解调器，该解调器与该光电二极管耦接，用于基于该光信号生成数字信号。
[0098]
实施例2包括根据实施例1或本文某一其他实施例所述的装置，其中该解调器用于执行差分解调。
[0099]
实施例3包括根据实施例2或本文某一其他实施例所述的装置，其中该解调器包括：延迟线干涉仪，该延迟线干涉仪用于：接收该光信号的一部分；基于该部分生成差分相位调制光信号；并且基于该差分相位调制光信号生成一对强度调制光信号；以及平衡检测器，该平衡检测器与该延迟线干涉仪耦接，该平衡检测器具有：一对光电二极管，该对光电二极管用于基于该对强度调制光信号生成一对相应电信号；以及阈值检测器，该阈值检测器用于基于该对电信号之间的差生成双级或多级信号。
[0100]
实施例4包括根据实施例2或本文某一其他实施例所述的装置，其中该解调器还包括：多个分支，其中各个分支包括延迟线干涉仪和平衡检测器以输出双级或多级信号；以及逻辑电路，该逻辑电路与该多个分支耦接，用于基于从该多个分支输出的该双级或多级信号生成一个或多个信息位。
[0101]
实施例5包括根据实施例4或本文某一其他实施例所述的装置，其中该逻辑电路用于基于差分二进制相移键控(dbpsk)、差分正交相移键控(dqpsk)、八dpsk(8dpsk)、十六dpsk(16dpsk)或星形十六正交振幅调制(16qam)生成该一个或多个信息位。
[0102]
实施例6包括一种装置，该装置包括：天线阵列，该天线阵列用于基于所接收的空中(ota)信号提供电信号；mach-zehnder调节器(mzm)阵列，该mzm阵列用于提供相移光信号；光电二极管阵列，该光电二极管阵列分别与该天线阵列和该mzm阵列耦接，用于基于这些电信号和这些相移光信号提供光信号；以及光组合器，该光组合器与该光电二极管阵列耦接，用于基于来自该光电二极管阵列的这些光信号生成组合光信号。
[0103]
实施例7包括根据实施例6或本文某一其他实施例所述的装置，该装置还包括：解调器，该解调器与该光组合器耦接，用于基于所述组合光信号生成数字信号。
[0104]
实施例8包括根据实施例7或本文某一其他实施例所述的装置，其中该解调器用于执行差分解调。
[0105]
实施例9包括根据实施例8或本文某一其他实施例所述的装置，其中该解调器包括：延迟线干涉仪，该延迟线干涉仪用于：接收该光信号的一部分；基于该部分生成差分相位调制光信号；并且基于该差分相位调制光信号生成一对强度调制光信号；以及平衡检测
器，该平衡检测器与该延迟线干涉仪耦接，该平衡检测器具有：一对光电二极管，该对光电二极管用于基于该对强度调制光信号生成一对相应电信号；以及阈值检测器，该阈值检测器用于基于该对电信号之间的差生成双级或多级信号。
[0106]
实施例10包括根据实施例8或本文某一其他实施例所述的装置，其中该解调器还包括：多个分支，其中各个分支包括延迟线干涉仪和平衡检测器以输出双级或多级信号；以及逻辑电路，该逻辑电路与该多个分支耦接，用于基于从该多个分支输出的该双级或多级信号生成一个或多个信息位。
[0107]
实施例11包括根据实施例10或本文某一其他实施例所述的装置，其中该逻辑电路用于基于差分二进制相移键控(dbpsk)、差分正交相移键控(dqpsk)、八dpsk(8dpsk)、十六dpsk(16dpsk)或星形十六正交振幅调制(16qam)生成该一个或多个信息位。
[0108]
实施例12包括根据实施例6或本文某一其他实施例所述的装置，其中这些ota信号包括高于100ghz的频率。
[0109]
实施例13包括根据实施例6或本文某一其他实施例所述的装置，其中该mzm阵列包括：第一mzm，该第一mzm用于接收本地振荡器(lo)信号并且使该lo信号移位第一相移；以及第二mzm，该第二mzm用于接收该lo信号并且使该lo信号移位第二相移，其中该第一相移和该第二相移是基于用于发射这些ota信号的波束形成权重。
[0110]
实施例14包括根据实施例13或本文某一其他实施例所述的装置，该装置还包括：垂直腔面发射激光器，该垂直腔面发射激光器用于生成该lo信号。
[0111]
实施例15包括根据实施例6或本文某一其他实施例所述的装置，该装置还包括：天线阵列，该天线阵列具有第一天线和第二天线；以及介电透镜，该介电透镜与该天线阵列耦接，用于放大第一ota信号和第二ota信号。
[0112]
实施例16包括一种方法，该方法包括：基于空中(ota)信号生成电信号；基于本地振荡器信号生成相移光信号；基于这些电信号和这些相移光信号生成光信号；以及将这些光信号组合成组合光信号。
[0113]
实施例17包括根据实施例16或本文某一其他实施例所述的方法，该方法还包括：解调该组合光信号以生成数字信号。
[0114]
实施例18包括根据实施例17或本文某一其他实施例所述的方法，其中解调该组合光信号包括：对该组合光信号执行差分解调。
[0115]
实施例19包括根据实施例17或本文某一其他实施例所述的方法，其中解调该组合光信号包括：利用延迟线干涉仪生成一对强度调制光信号。
[0116]
实施例20包括根据实施例19或本文某一其他实施例所述的方法，其中解调该组合光信号还包括：基于该对强度调制光信号生成双级或多级电信号。
[0117]
实施例21包括根据实施例20或本文某一其他实施例所述的方法，其中解调该组合光信号还包括：基于该双级或多级电信号生成一个或多个信息位。
[0118]
实施例22包括根据实施例17或本文某一其他实施例所述的方法，其中解调该组合光信号还包括：通过对应多个延迟线干涉仪和平衡检测器生成多个双级或多级电信号；以及基于该多个双级或多级电信号生成该数字信号。
[0119]
实施例23包括根据实施例17或本文某一其他实施例所述的方法，其中解调该组合光信号是基于差分二进制相移键控(dbpsk)、差分正交相移键控(dqpsk)、八dpsk(8dpsk)、
十六dpsk(16dpsk)或星形十六正交振幅调制(16qam)。
[0120]
实施例24包括根据实施例19或本文某一其他实施例所述的方法，其中生成这些光信号包括：使用光电检测过程基于这些电信号向上转换这些相移光信号。
[0121]
实施例25包括根据实施例16或本文某一其他实施例所述的方法，其中这些空中信号在太赫兹频率范围内。
[0122]
实施例26可包括一种装置，该装置包括用于执行实施例1至25中任一项所述或与之相关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素的装置。
[0123]
实施例27可包括一种或多种非暂态计算机可读介质，该一种或多种非暂态计算机可读介质包括指令，这些指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时，使电子设备执行实施例1至25中任一项所述或与之相关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素。
[0124]
实施例28可包括一种装置，该装置包括用于执行实施例1至25中任一项所述或与之相关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素的逻辑部件、模块或电路。
[0125]
实施例29可包括根据实施例1至25中任一项所述或与之相关的方法、技术或过程，或其部分或部件。
[0126]
实施例30可包括一种装置，该装置包括：一个或多个处理器以及一种或多种计算机可读介质，该一种或多种计算机可读介质包括指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器执行根据实施例1至25中任一项所述或与之相关的方法、技术或过程，或其部分。
[0127]
实施例31可包括根据实施例1至25中任一项所述或与之相关的信号，或其部分或部件。
[0128]
实施例32可包括根据实施例1至25中任一项所述或与之相关的数据报、信息元素、分组、帧、段、pdu或消息，或其部分或部件，或在本公开中以其他方式描述。
[0129]
实施例33可包括根据实施例1至25中任一项所述或与之相关的编码有数据的信号，或其部分或部件，或在本公开中以其他方式描述。
[0130]
实施例34可包括根据实施例1至25中任一项所述或与之相关的编码有数据报、ie、分组、帧、段、pdu或消息的信号，或其部分或部件，或在本公开中以其他方式描述。
[0131]
实施例35可包括一种携带计算机可读指令的电磁信号，其中由一个或多个处理器执行计算机可读指令将使该一个或多个处理器执行根据实施例1至25中任一项所述或与其相关的方法、技术或过程，或其部分。
[0132]
实施例36可包括一种计算机程序，该计算机程序包括指令，其中由处理元件执行程序将使处理元件执行实施例1至25中任一项所述或与其相关的方法、技术或过程，或其部分。
[0133]
实施例37可包括如本文所示和所述的无线网络中的信号。
[0134]
实施例38可包括如本文所示和所述的在无线网络中进行通信的方法。
[0135]
实施例39可包括如本文所示和所述的用于提供无线通信的系统。
[0136]
实施例40可包括如本文所示和所述的用于提供无线通信的设备。
[0137]
除非另有明确说明，否则上述示例中的任一者可与任何其他示例(或示例的组合)
组合。一个或多个具体实施的前述描述提供了说明和描述，但是并不旨在穷举或将实施方案的范围限制为所公开的精确形式。鉴于上面的教导内容，修改和变型是可能的，或者可从各种实施方案的实践中获取修改和变型。
[0138]
虽然已相当详细地描述了上面的实施方案，但是一旦完全了解上面的公开，许多变型和修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。本公开旨在使以下权利要求书被阐释为包含所有此类变型和修改。