CN107005583A - 用于执行无线电应用的方法和终端设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于执行无线电应用的方法和终端设备。该执行无线电应用的方法是一种用于在终端设备上独立于调制解调器来执行无线电应用的方法，包括步骤：在所述终端设备的无线电计算机上工作的统一无线电应用(URA)以及在所述无线电计算机上的无线电平台中工作的无线电频率(RF)收发机使用可重配置无线电频率接口(RRFI)相互通信；以及所述RRFI支持频谱控制服务、功率控制服务、天线管理服务、传输/接收链控制服务、以及无线电虚拟机(RVM)保护服务中的至少一种服务。

Description

用于执行无线电应用的方法和终端设备
技术领域
本发明涉及在与软件定义无线电(SDR)、数字无线通信、无线电处理器(RP)、应用处理器(AP)或多无线电应用相关的技术领域中的，用于终端设备执行无线电应用的方法以及该终端设备。尤其地，本发明涉及用于控制该无线电应用(RA)的可重配置无线电频率接口(RRFI)，并且更具体地，涉及一种终端设备的结构，其包括独立于硬件而控制该无线电应用执行的RRFI，以及使用该RRFI执行该无线电应用的方法。
背景技术
随着通信技术的进步，为顺应用户的口味和目的，各种新的无线电应用投入了使用。大部分无线电应用，如长期演进(LTE)、宽带码分多址接入(WCDMA)、全球微波接入互操作性(WiMAX)和全球移动通讯系统(GSM)等，可通过与无线电终端上所嵌入的调制解调器交互配合，在该无线电终端上工作。
为了让无线电应用能够控制该调制解调器，应该基于对各种调制解调器的厂商所设计的或具有各种型号的每种调制解调器的独特指令的了解来开发定制模块。这种情况所导致的结果，就是特定的应用只能在特定的厂商所设计的特定调制解调器上，或甚至在特定的厂商所设计的调制解调器的特定型号上，来执行。为克服上述问题，应该在无线电应用中包含为各类调制解调器所定制的不同的控制指令代码，或者应该为每种调制解调器建立和分发不同的可执行文件。
然而，目前要按上述方法来针对市面上当前可用的种类繁多的所有调制解调器硬件都优化无线电应用，实际上是不可能的，这就存在一个问题：需要投入大量人力来开发无线电应用。
为了解决上述问题，曾有尝试使用统一的指令集，而非各厂商各自独有的指令集，来生产独立于硬件的多无线电应用。
还有一种技术，可将各无线电基站和终端设备通过硬件来支持无线电频率(RF)的方式转换为各无线电基站和终端设备通过软件来支持RF的方式。换句话说，软件定义无线电(SDR)技术可实现让单个装置支持多种模式、多种带宽和多种环境，而不被限制于特定的位置或时间。
如果在便携式终端中，如移动电话、个人数字助理(PDA)和笔记本电脑中，安装SDR模块，则SDR模块可让终端支持不同频带和两到多个系统成为可能。换句话说，SDR技术可在追求基于全互联网协议(All-IP)的无线多媒体通信的第四代通信中，为各种无线网络、各种无线通信系统、各种频带和高速数据通信提供一种新的通信方式。
结合软件定义无线电(SDR)技术，存在一种软件通信架构(SCA)，这是一种事实上的标准技术。其可包括的规范涉及SDR的框架、中间件和实时操作系统(OS)，确保着SDR系统间接口的兼容性。SCA的核心就是核心框架，这是一种框架规范。在所述核心框架中，组成无线电应用的各部分被组件化，且组件可重复使用和组合，从而产生新的无线电应用。
在SCA中，能够将已经安装在终端中的块重新设置。然而，用于特定无线电应用的用户定义的块无法安装到哪怕是具有不同硬件配置的SCA兼容终端中。因此，单套可执行代码并不能用于所有SCA兼容终端。
这就意味着，应该分别创建和分发针对每种SCA兼容终端所基于的每种硬件配置进行优化的可执行代码。这需要极大的时间和成本，并使得无线电应用的商业运用变得困难。而且，也没有为无线电应用的实现而提供基带应用编程接口(API)，相应地，也就使得硬件加速功能的选择性使用变得困难。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种独立于硬件而执行无线电应用的终端设备。
而且，本发明的目的还在于提供一种将在终端设备的处理器中工作的各种组件进行功能性分割、并能让各种组件得以交互配合的方法。
在本发明为达成上述目标的一个方面中，可提供一种在终端设备上执行的、用于独立于调制解调器来执行无线电应用的方法。该方法可包括：在所述终端设备的无线电计算机上工作的统一无线电应用(URA)以及在所述无线电计算机上的无线电平台中工作的无线电频率(RF)收发机使用可重配置无线电频率接口(RRFI)相互通信；以及所述RRFI支持频谱控制服务、功率控制服务、天线管理服务、传输/接收链控制服务、以及无线电虚拟机(RVM)保护服务中的至少一种服务。
在此，所述RRFI支持的至少一种服务可根据所述终端设备的重配置类而不同。
在此，所述RRFI与定义所述终端设备的基带处理部分与RF集成电路之间的物理互联的其他无线电频率接口可并行使用或互补使用。
在此，所述RRFI可提供用于所述RF收发机配置的第一接口，并且所述第一接口可允许所述URA和所述RF收发机中的至少一个根据无线电频谱环境来更改所述URA和所述RF收发机之间的控制信息和数据。
此外，所述RRFI可提供用于控制信息统一表示的第七接口，并且所述第七接口通过与所述RF收发机连接的RF前端，可允许控制信息以统一格式表示，用于所述RF前端的处理。
此外，所述RRFI可提供用于数据有效负载的统一表示的第八接口，并且所述第八接口可允许通过与所述RF收发机相连的RF前端的数据有效负载以统一格式表示，用于所述RF前端的数据处理。
此外，所述RRFI可提供用于选择RF保护类的第九接口，引入选择RF保护类的第九接口是为了在认证或重认证的工作量和与所述RF收发机连接的RF前端的灵活性之间进行折衷，并且所述RF前端的灵活性可包括基带选择、带宽选择、限制带外OOB发射或其组合。
在此，所述RRFI可提供用于扩展多天线系统的第二接口，并且所述第二接口可允许所述URA根据无线电环境，选择若干个物理输入天线或物理输出天线。
在此，所述RRFI可提供用于多频带能力的第三接口，并且所述第三接口可支持使用不同频带的多个无线电应用。
在此，所述RRFI可提供用于所述RF收发机的重配置的第四接口，并且所述第四接口可允许所述RF收发机管理来自至少一个无线电应用或发往所述URA的至少一个输出信号或接收信号。
在此，所述RRFI可提供用于无线电资源的交互配合的第五接口，并且所述第五接口可支持多个无线电应用共享所述各无线电资源。
在此，所述RRFI可提供用于测试无线电装置的第六接口，并且所述第六接口可支持具有测试RF路径的能力而又没有无线电波发射的测试模式，并且所述测试模式包括回环模式，在所述回环模式中，连接到所述RF收发机的传输链与接收链相连。
在此，所述RRFI可基于所述无线电计算机的类的扩展，所述无线电计算机的类可包括RCMeasurements类、RCConfiguration类及其子类、Channel类及其子类、以及RCCapabilities类。
此外，所述RRFI可将所述终端设备的基带处理部分的RVM软件组件以及基带实施集成电路连接到所述RF收发机或RF前端的链。
在本发明为达成上述目标的另一个方面中，可提供一种用于独立于调制解调器来执行无线电应用的终端设备。该终端设备可包括：在所述终端设备的无线电计算机中工作的统一无线电应用(URA)；在所述无线电计算机的无线电平台中工作的无线电频率(RF)收发机；以及连接所述URA以及所述RF收发机的可重配置无线电频率接口(RRFI)，并且所述RRFI支持频谱控制服务、功率控制服务、天线管理服务、传输/接收链控制服务、以及无线电虚拟机(RVM)保护服务中的至少一种服务。
在此，所述RRFI支持的至少一种服务可根据所述终端设备的重配置类而不同。
在此，所述RRFI与定义所述终端设备的基带处理部分与RF集成电路之间的物理互联的其他无线电频率接口可并行使用或互补使用。
此外，所述终端设备还可包括包含选择无线电频率和RVM保护类的RVM软件组件以及基带实施集成电路的所述基带处理部分，以及通过数字接口与所述基带处理部分相连的RF前端链或者RF收发机链，其中所述RVM软件组件以及所述基带实施集成电路通过所述RRFI，可与所述RF前端链或者所述RF收发机链通信。
在此，所述频谱控制服务可包括中心频率的配置、带宽的配置、以及采样率的配置。
在此，所述RRFI可包括用于所述频谱控制服务的第一接口，所述URA通过所述第一接口，可向所述RF收发机传输消息，用于请求中心频率、带宽或采样率的配置，并且所述RF收发机通过所述第一接口，可向所述URA传输消息，用于确认所述中心频率、带宽或采样率的配置，或者用于指示所述中心频率、带宽或采样率的配置的失败。
使用根据本发明的上述用于执行无线电应用的方法和终端设备，就使得能够独立于终端设备的硬件平台而使用各种无线电应用成为了可能。
附加的，在移动运营商的方面，根据订阅者的需要，将订阅者所用的基于各种无线电平台的终端的无线电接入技术切换为期望的无线电接入技术，从而让移动网络得以弹性工作，将成为可能。
附加的，在订阅者的方面，让订阅者只需通过下载期望的无线电应用的无线电应用包，并将该期望的无线电应用安装在其终端上，就可使用新的无线电接入技术，而无需购买新终端，可成为可能。
附图说明
图1是根据本发明实施例的终端设备下载在线应用商店所分发的无线电应用包的示例的概念性示意图。
图2是解释根据本发明实施例的终端设备的软件架构的方框图。
图3是解释根据本发明实施例的可重配置终端设备的环境中的终端设备所涉及的四种接口的概念性示意图。
图4是根据本发明实施例的可重配置终端设备中的URA与RF收发机如何通过使用RRFI进行交互配合的概念性示意图。
图5是示出了图4的终端设备中的RRFI的元素的统一建模语言(UML)示意图。
图6是示出了根据本发明实施例的终端设备的架构的方框图。
图7是用于根据本发明另一个实施例的移动设备来执行无线电应用的方法所用的RRFI所涉及的无线电计算机的UML示意图。
图8是示出了根据本发明实施例的终端设备的基准点的总体架构的示意图。
图9是在图8的终端设备中用于无线电应用的安装/卸载和无线电应用的实例的创建/删除的基准点的示例的示意图。
图10是在图8的终端设备中用于获取无线电应用清单的基准点的示例的示意图。
图11是在图8的终端设备中用于无线电应用激活/去激活的基准点的示例的示意图。
图12是在图8的终端设备中用于传送上下文信息的基准点的示例的示意图。
图13是在图8的终端设备中用于创建数据流和发送/接收用户数据的基准点的示意图。
图14是解释根据本发明实施例的无线电计算机的软件架构的方框图。
图15是解释根据本发明实施例的统一无线电应用的工作结构的示例的层次结构示意图。
图16是解释根据本发明实施例的统一无线电应用的工作结构的另一示例的层次结构图。
图17是解释根据本发明实施例的终端设备的无线电平台的功能块库的实施方式的概念性示意图。
图18是解释可以应用于根据本发明实施例的终端设备的无线电应用包的配置示例的方框图。
具体实施方式
本发明可做各种修改，并可包括各种实施例。然而，具体实施例在附图中示例性示意，并将做详细描述。然而，应当理解的是，具体实施例并非旨在将本公开限制为特定形式。恰恰相反，本公开意在涵盖本公开的精神和范围中所包括的所有修改、类似方案和替代方案。在附图的描述中，相似的附图标记表示相似的元素。
关系性用词如第一、第二、A、B等可用于描述各种元素，但这些元素不应受限于这些用词。这些用词仅用于区别一个元素与另一个。例如，第一元素可命名为第二元素，并且类似地，第二元素可命名为第一元素，并不会背离本公开的范围。“和/或”一词同时涵盖被公开的多个有关项目的这两种组合，以及该被公开的多个有关项目中的任意项目。
应理解的是，当表示一个元素“连接”或“耦联”到另一个元素时，可以是直接连接或耦联到其他元素，也可以存在中间介入的元素。相反，当表示一个元素“直接连接”或“直接耦联”到另一个元素时，则不存在中间介入的元素。
本文所用术语并非用于界定本发明，而是为了描述特定实施例。单数形式的用词可包括复数形式，但另有规定的例外。还应当理解的是，短语“包含”、“其包含”、“包括”和/或“其包括”，当在本文中使用时，规定了出现提出的特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，但并不排除此中出现或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或它们的集合。
除非另有定义，否则本文所有用词(包括科技术语)所具有的含义，与本发明所属技术领域的普通技术人员所通常理解的含义相同。还应当理解的是，各用词，如常用字典中所定义的用词，应按照其在相关技术领域的上下文中所具有的含义相符的方式解读，并且除非本文另有明确定义，否则不能解读为理想化或过度形式化的含义。
解释本发明所用术语的定义如下。除下列术语以外，其他术语将在本说明书相应的部分定义。
-无线电应用(RA)：一种独立于特定硬件配置和用户应用，提供无线电通信环境的应用。该无线电应用可在无线电处理器上执行。另选地，该无线电应用可被配置为包括在无线电处理器上执行的部分以及在应用处理器上执行的部分，并且在该两个处理器上工作。该无线电应用可包括无线电控制器和功能块。功能块可包括标准功能块和用户定义的功能块。
-无线电应用包(RAP)：作为无线电应用的一种分发形式，RAP可包括作为无线电应用的组件的无线电控制器和功能块，并也可包括流水线配置元数据。附加的，该无线电应用包还可包括无线电库。
-标准功能块(SFB)：一种标准化的功能块，每个都具有标准化的功能，以及用于调用该功能的标准化的功能名。如果标准功能块是由无线电平台芯片厂商开发的，则该标准功能块可以是该厂商所实现的功能块的集合，并可配备驱动器，用于驱动块。标准功能块可以通过使用专用硬件加速器来实施，或者作为在无线电处理器内核上执行的可执行代码来实施。如果标准功能块是作为在无线电处理器内核上执行的可执行代码来实现的，则标准功能块的集合可以称为无线电库。每一个标准功能块都具有标准化的名称和其功能特征，并可使用标准基带应用编程接口(API)头来定义。
-用户定义功能块(UDFB)：这是一种可由无线电应用提供商所提供的功能块。用户定义功能(UDF)可具有标准功能块中所没有提供的功能，或者是对已有的标准功能块进行定制而得的功能。可以通过在无线电处理器内核上执行来实施。用户定义功能块的提供形式可以是可执行代码、源代码或中间表示(IR)代码。
-用户定义功能块(UDFB)集：由无线电应用提供商所提供的用户定义功能块的集合。
-无线电硬件抽象层(HAL)：这是在操作系统(OS)的一个方面中，将各类硬件抽象化的层。因为加速器的标准化抽象接口是独立于硬件的，因此HAL可允许OS访问所有类型的硬件。HAL的角色类似于驱动器的角色。然而，HAL是包含在OS之中的，这不同于驱动器，因为后者可根据硬件而更改。
-无线电平台驱动器：这是OS识别硬件所需的软件。这种软件将硬件无关的OS指令匹配到硬件指令，并可作为常见的硬件驱动器。
-无线电平台：可以是移动设备硬件中涉及RF功能的部分，如固化的和/或可可编程硬件加速器、RF收发机和天线。换句话说，无线电平台可以是硬件中能够生成或接收RF信号的部分。基本地，无线电平台可以是异构硬件，包括不同的处理元素，如固化加速器(例如专用集成电路(ASIC))或可重配置加速器(例如FPGA)。
-无线电计算机：可以是可重配置移动设备中无线电处理器(RP)和无线电平台的组合。在移动设备中，单独的无线电应用可以被设计为能够被视为通用计算元素的、可在无线电处理器上执行的软件元素。
以下将参照有关附图，详细描述本发明的示例性实施例。在对本发明的描述中，为便于对本发明的整体理解，在附图的描述中，相似的标号表示相似的元素，且对相同元素不会赘述。
图1是显示根据本发明实施例的终端设备下载在线应用商店所分发的无线电应用包的示例的概念性示意图。
参见图1，根据本发明实施例的终端设备可以下载无线电应用，并将其安装在各种无线通信网络环境中。换句话说，用户可通过终端设备10访问在线应用商店20，在该在线应用商店所提供的无线电应用清单中选择期望的无线电应用，其支持各种无线电接入技术，并下载所选无线电应用所对应的无线电应用包。
上述各种无线电接入技术可包括长期演进(LTE)、宽带码分多址接入(WCDMA)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、全球移动通讯系统(GSM)和无线电频率识别(RFID)等。用户可在已经下载并安装到终端上的多个无线电应用之中根据情况自由地选择将被使用的无线电应用。
无线电应用的组成和软件架构
图2是解释根据本发明实施例的终端设备的软件架构的方框图。
参见图2，根据本发明实施例的终端设备的无线电软件架构可包括：在应用处理器(AP)上工作的AP层，以及在无线电处理器(RP)上工作的RP层。在此，RP也可称为基带处理器(BP)。RP和无线电平台的组合可以称为无线电计算机。
图2示出了软件架构环境，其中稍后将要描述的RCF被划分成两个部分：一部分在AP上执行(称AP层部分)，一部分在RP上执行(称RP层部分)，并在所述两种处理器上执行。当然，该RCF可被实施为在RP和无线电操作系统上工作。
非实时OS如谷歌的安卓OS、苹果的iOS等可在该AP上工作，并且实时OS(以下称“无线电OS”)可在该RP上工作。在下文中，为了清楚区分，在AP层上工作的非实时OS将被称为“OS”，且在RP层上工作的实时OS将被称为“无线电OS”。
在下文中，将详细描述AP层、RP层和构成RCF的组件。
应用处理器层
AP层包括，如图2所示，以下组件，如驱动器、OS和通信服务层(CSL)。
驱动器可在给定的OS上驱动硬件设备。该硬件设备可包括摄像头、麦克风等。
OS可以是非实时OS，如在一般移动设备上工作的安卓和iOS。如果RCF被配置为同时在AP和RP上工作，则RCF的AP层部分可存在于OS上。
CSL可向RCF提供以下三种服务中的至少一部分。
第一种服务涉及管理。该服务可以是涉及无线电应用的安装/卸载、无线电应用实例的创建/删除、以及获取每个状态(已安装、已实例化、已激活)下的无线电应用的清单。
第二种服务涉及连接控制。该服务可以是涉及无线电应用的激活/去激活、数据流的创建、网络分配的创建、以及获取每个状态(已安装、已实例化、已激活)下的无线电应用的清单。
第三种服务涉及数据流。换句话说，该服务是涉及用户数据发送/接收的服务。
作为用于提供上述三种服务中的至少一部分的CSL配置的示例，CSL可被配置为包括管理员应用、移动性策略管理器应用、网络堆栈和监控应用。该网络堆栈可包括在CSL上工作的协议堆栈。
同时，该CSL可仅包括上述组件中的一部分，并还可包括附加组件以及上述组件。此外，以上组件中的一个或多个组件可集成在CSL中所存在的单个组件中。此外，上述组件仅是CSL为了支持其所应当执行的服务而可以包括的组件的示例。换句话说，CSL可以基于其所执行的功能而定义。上述的组件示例性组成并不限制该CSL的组成。
在RCF同时在AP和RP上工作的配置中，成为根据本实施例的终端设备的分发、安装和执行的目标的无线电应用，可以分别包括AP层部分和RP层部分。无线电控制器(RC)作为每个无线电应用的AP层部分，可被配置为向CSL的监控应用传输上下文信息、向CSL的网络堆栈传输数据、以及自网络堆栈接收数据。
无线电处理器层
所述RP层可包括，如图2所示，以下组件，如无线电OS、无线电平台驱动器等。
无线电OS 121是一种实时操作系统。如果RCF被配置为同时在AP和RP上工作，则RCF的RP层部分可存在于无线电OS上。
无线电平台驱动器可以是无线电OS为识别硬件无线电平台而要求的组件，类似于常见的硬件驱动器。
如果RCF仅在RP上工作(参见3)，则成为根据本实施例的终端设备的分发、安装和执行目标的无线电应用可以在RP层上工作。
各无线电应用的无线电控制器(RC)可被配置为向CSL的监控应用传输上下文信息、向CSL的网络堆栈传输数据、以及自网络堆栈接收数据。
上述RP可与无线电平台或无线电平台硬件一起，组成无线电计算机。在此，无线电平台硬件可被配置为RP的可编程硬件和基带加速器。为标准功能块所准备的基带加速器，通常可以用专用集成电路(ASIC)的形式提供。此外，该无线电平台可包括至少一个RF收发机和至少一个天线。
用多无线电接口(MURI)作为上述CSL与RCF之间的接口，并用统一无线电应用接口(URAI)作为无线电应用与RCF之间的接口。而且，用可重配置无线电频率接口(RRFI)作为无线电应用与RF收发机之间的接口。
无线电应用是一种允许移动终端进行通信的应用程序，并且可采取无线电应用包(RAP)的形式来分发。该RAP可包括如功能块(FB)、流水线配置元数据、无线电控制器码(RC码)和无线电库等组件。
如果标准功能块(SFB)作为可执行代码的形式分发，则该无线电库可以采取如包含在RAP中的可执行代码的形式分发。RAP可被下载到AP层的OS上，且通过参考流水线配置元数据，可将用户定义功能块代码和无线电库从AP加载到RP，并最终加载到RP层上的无线电OS。
无线电控制框架
无线电控制框架(RCF)是用于提供无线电应用的工作环境的组件。
如果RCF被配置为同时在AP和RP上工作，则RCF的组件可分类为两组。换句话说，一组在AP上工作，且其他组在RP上工作。至于RCF的哪些组件在RP上(即实时)工作、而哪些组件在RP上(即非实时)工作，由每个厂商不同地决定。
基本地，RCF可包括用于管理无线电应用的以下5个组件中的至少一部分。
然而，该RCF可仅包括以下5个组件中的一部分，并还可包括附加组件以及以下5个组件。此外，以下组件中的一个或多个可集成在RCF中所存在的单个组件中。
RCF的功能和角色的定义，可以是基于将要描述的组件所执行的功能。以下示例性组件并不限制该RCF的组成。换句话说，该RCF可具有各种配置，用于执行以下组件的至少一部分功能。
1)配置管理器(CM)：用于多无线电终端装置上RA的安装/卸载和RA实例的创建/删除，以及用于RA的无线电参数的访问管理。
2)无线电连接管理器(RCM)根据用户请求进行RA的激活/去激活，以及用户数据流的整体管理，其也可从一个RA切换到另一个。
3)流控制器(FC)：用户数据分组的发送和接收，以及控制信令分组的流。
4)多无线电控制器(MRC)：对同时执行的各RA所发出的无线电资源请求进行调度，并对同时执行的RA之间的互操作性问题进行检测和管理。
5)资源管理器(RM)：管理多无线电资源在同时激活的各RA之间的共享，并确保满足它们的实时需求。
RRFI的软件架构
图3是解释根据本发明实施例的可重配置终端设备的使用环境中的终端设备所涉及的四种接口的概念性示意图。
参见图3，根据本发明实施例的可重配置终端设备可以有能力同时运行多个无线电，以及通过加载新RAP来更改无线电集合。如果从终端设备的无线电可重配置方面来看，所有无线电应用(RA)都表现出共同的行为，则此时可将它们称为统一无线电应用(URA)。
为了运行多个URA，该可重配置终端设备(以下简称“终端设备”)可包括CSL、RCF、无线电平台，以及用于它们之间互联的4个接口集合。
涉及根据本发明实施例的可重配置终端设备的这4个接口可包括作为CSL与RCF的各个组件之间接口的多无线电接口(MURI)、作为URA与RF收发机之间接口的可重配置无线电频率接口(RRFI)、作为URA与RCF的各个组件之间接口的统一无线电应用接口(URAI)、以及作为允许RA的独立和统一制造的接口的无线电编程接口(RPI)。
该RRFI是定义在URA与RF收发机之间的接口，换句话说，URA与无线电频谱之间的接口。
图4是根据本发明实施例的可重配置终端设备中的URA与RF收发机如何通过使用RRFI进行交互配合的概念性示意图。图5是示出了图4的终端设备中的RRFI的元素的统一建模语言(UML)示意图。
如图4和图5所示，该RRFI可支持以下五种服务中的一种或多种。该五种服务可包括频谱控制服务、功率控制服务、天线管理服务、Tx/Rx链控制服务、以及无线电虚拟机(RVM)保护服务。
该频谱控制服务可用于建立RF收发机系统的频谱相关参数。各种无线电应用可具有其独有的频谱参数。该频谱相关参数可包括中心频率、带宽、采样率和切换参数配置等。
针对该频谱控制服务，该RRFI可提供第一接口。在这种情况中，该URA可通过该第一接口，向该RF收发机传输消息，请求配置中心频率、带宽或采样率。此外，RF收发机也可通过该第一接口，向该URA传输消息，用于确认中心频率、带宽或采样率的配置，或者用于指示中心频率、带宽或采样率的配置失败。
该功率控制服务可用于建立RF收发机系统的功率相关参数。例如，该功率相关参数可包括最大Tx功率级、每天线Tx功率、接收灵敏度级、Tx/Rx增益、Rx增益、Tx功率级的监控等。此外，该功率控制服务可支持特定功率模式的设置。在此，该特定功率模式可包括日间、夜间、事件、节能等。
针对该功率控制服务，该RRFI可提供第二接口。在这种情况中，URA可通过该第二接口，向该RF收发机传输消息，请求配置最大Tx功率级、每天线Tx功率、或Rx链增益、或测定已激活无线电应用的Tx功率级。此外，该RF收发机也可通过该第二接口，向该URA传输用于确认该最大Tx功率级、每天线Tx功率、或Rx链增益的配置的消息，或用于指示该最大Tx功率级、每天线Tx功率、或Rx链增益的配置失败的消息。此外，该第二接口可用于该RF收发机向该URA传输已激活无线电应用的Tx功率级的测定的有关信息。
该天线管理服务可用于提供RF收发机系统天线端口选择的有关服务，以及RF辐射场型的有关服务。例如，天线辐射场型、天线增益、天线朝向、扇区配置(如3x1、1x1等)、物理天线类型(如多极板(multi-pad)、MIMO、SIMO、MISO、SISO等)等，都是可以在该天线管理服务中考虑的因素。
针对该天线管理服务，该RRFI可提供第三接口。在这种情况中，该URA可通过该第三接口，向该RF收发机传输消息，用于指示Tx天线端口或Rx天线端口的选择。此外，该RF收发机也可通过该第三接口，向该URA传输消息，用于确认该Tx天线端口或Rx天线端口的选择，或者用于指示该Tx天线端口或Rx天线端口选择的失败。
该Tx/Rx链控制服务可用于提供RF收发机链的实时控制的有关参数。例如，使用该Tx/Rx链控制服务控制的参数可包括Tx开始/停止时间、Rx开始/停止时间和Tx/Rx链参数的更新等。此外，该Tx/Rx链控制服务可用于将该URA所生成的基带信号传送到该RF收发机，并在实际通信中，实时控制可变频谱相关设置值和/或可变功率相关设置值。
针对该Tx/Rx链控制服务，该RRFI可提供第四接口。在这种情况中，该URA可通过该第四接口，向该RF收发机传输请求配置该Tx开始时间、Tx停止时间、Rx开始时间、或Rx停止时间的消息，或用于更新该Tx/Rx链参数的消息。此外，该RF收发机也可通过该第四接口，向该URA传输用于确认该Tx开始时间、Tx停止时间、Rx开始时间、或Rx停止时间，或该Tx/Rx链参数更新的配置的消息，或者用于指示该Tx开始时间、Tx停止时间、Rx开始时间、或Rx停止时间，或该Tx/Rx链参数更新配置的失败的消息。
该RVM保护服务可提供服务，用于让RF收发机系统选择RVM保护类。例如，使用该RVM保护服务时要控制的参数可包括RVM RF保护类的选择和/或请求、输入数据信号修改的RF前端指示等。该RVM保护服务将有进一步的详细描述。
RVM保护服务
与RRFI的RVM保护服务中的服务有关的接口或消息将描述如下。作为RRFI特征的一部分，该RVM保护服务可包括的服务有例如RF保护类的选择、RF保护类状态的请求、更改RF保护类的请求、输入数据信号修改的RF前端指示、RF前端紧急关闭、以及跨无线电接入技术串扰的信息。
RF保护类的选择：在软件重配置的上下文中，RF前端通常允许RF保护类的选择。合适的保护类通常在软件组件中提供，并影响着有关终端设备所要求的重认证(导致符合性的最终声明)的级别。针对特定RF保护类的选择请求，如果操作成功，则后面通常紧跟RF前端所发出的认可消息(ACK)，如果操作失败，则发出NACK(非认可)消息。如果RF前端没有针对特定请求的保护类提供支持，则选择高一级的保护类，其包括了请求的保护特征，附加可能的更多特征。此后，接着发出ACKM(认可并修改)消息。可能地，当请求保护时，可能会给出修改后的保护类选择的详情。如果保护类请求明确指示不能选择更高的类(限制较严的保护机制可能造成该软件组件无法正常工作)，随后当特定请求的保护类不可用时，将选择下一较低类。然而，这可能要求更详细的重认证过程(符合性声明)，因为较低的保护类可导致前端受到的保护更少，并且因此对其他用户存在较高的风险。
RF保护类状态的请求：其他组件，如基带和/或AP组件，可请求RF保护类状态的信息。随后，该RF前端可提供的信息有：激活了哪些保护类机制，如附加滤波器限制带外(OOB)发射和/或杂散发射、限制最大输出功率级等。
更改RF保护类的请求：RF保护可以依赖当前活动的无线电接入技术而更改，如当使用硬连接的WiFi时，就不需要RF保护类，或者RF保护类被去激活。另一方面，当使用软件修改的LTE时，则可能需要特定的RF保护类。(例如为了减少要求的重认证级别。)保护类的改变可以基于该RF前端特定外部的触发而发生。例如，该RF前端可被编程为使得RF保护类按照需要而临时性或有条件(重新)配置(为已激活状态或去激活状态)，通常依赖于输入波形/无线电接入技术(RAT)数据。
输入数据信号的修改的RF前端指示：如果上层进程中的一个所选择的RF前端保护机制需要改变数据传输请求，如降低输出功率级、剪除带外信号成分等，则与RF前端的输出相对应的信息可以被提供为消息。这通常由基带和/或AP处理。
RF前端紧急关闭：如果该RF前端保护机制检测到大规模违反发射限制(如大规模OOB/杂散发射等)，则该RF前端可决定关闭所涉传输。同时，如果其他(同时的)传输满足限制，则仍可继续进行工作)。
跨RAT串扰信息：当有多个RAT同时传输或接收时，各种RAT之间可能相互干扰。如果在该RF前端中检测到这种干扰，则该RF前端可通过RRFI，向URA、无线电OS、RCF或无线电计算机提供对应信息。
用于接口的类定义
涉及RRFI的每个接口类的定义可以使用如下表1到3中所展示的模板，以及图5中规定RRFI的有关接口类的UML示意图。如下表1到3可规定上述五种服务中的三种服务的接口类的有关操作。
[表1]
[表2]
[表3]
上述RRFI的至少一种服务可以根据终端设备的移动设备重配置类(MDRC)，在该终端设备中实施。该可重配置终端设备可根据如下表4所示的其MDRC，支持RRFI服务。如果该可重配置终端设备支持多MDRC，则对应的可重配置终端设备可支持所有涉及MDRC的服务，定义见下表4。
在此，URA可被定义为无线电计算机中RP的一部分，能够生成待传输的基带信号，以及将接收的基带信号解码。
此外，带至少一个收发机链和至少一个天线的收发机系统可被定义为无线电计算机中无线电平台的一部分，能够将基带信号转换为无线电信号，以及将无线电信号转换为基带信号。
此外，类可以是一种类型的模板，其定义了特定类型的对象中的变量和变量所用的方法。因此，该对象作为该类所定义的实例，可具有实际值而非变量。作为定义面向对象编程的概念，类可具有子类，子类继承该类的全部或部分特征。在这种情况中，对于每个子类而言，该类可成为超类。该子类可定义其自己的方法和变量，且该类与该子类之间的结构可被定义为类的层次结构。该方法可意指用于执行类似于函数、子例程、例程、和进程的特定操作的代码。
[表4]
在表4中，MDRC-0可表示不能重配置的移动设备类，MDRC-1可表示有固定硬件、不能共享资源的移动设备类，MDRC-2和MDRC-5可表示具有预定义的固定资源的移动设备类，MDRC-3和MDRC-6可表示具有静态资源条件的移动设备类，并且MDRC-4和MDRC-7可表示具有动态资源条件的移动设备类。此外，该MDRC-2、MDRC-3和MDRC-4可表示能够通过下载特定平台的可执行代码来实施RRFI等的移动设备类，并且该MDRC-5、MDRC-6和MDRC-7可表示能够通过下载平台无关的源代码来实施RRFI等的移动设备类。
再参见图4，该无线电计算机可在Tx模式下生成待传输基带信号，以及在Rx模式下解码接收的基带信号。
更具体地，该URA可被定义为无线电计算机中RP的一部分。
该RF收发机可包括至少一个RF收发机链和至少一个天线。该RF收发机可以是无线电计算机中无线电平台的一部分。该无线电平台可在Tx模式下将基带信号转换为无线电信号，以及在Rx模式下将无线电信号转换为基带信号。
该RF接口可定义基带(如调制解调器)与无线电频率集成电路(RFIC)之间的互联。例如，无线移动RFIC可以与该移动设备的基带IC接口进行交互配合。该RF接口可以是与RRFI并行使用的互补接口。
该无线电计算机的上述实体、组件或单元可以映射到该移动设备(即根据本发明实施例的终端设备)的RF收发机的系统要求。该系统要求可包括与配置请求、命令或允许RF收发机选择RF配置参数的请求相关的信号或消息。
该系统要求可包括涉及RF配置的第一系统要求(R-FUNC-RFT-01)、涉及多天线系统可扩展性的第二系统要求(R-FUNC-RFT-02)、涉及多频带容量的第三系统要求(R-FUNC-RFT-03)、涉及RF收发机重配置的第四系统要求(R-FUNC-RFT-04)、涉及无线电资源互操作性的第五系统要求(R-FUNC-RFT-05)、涉及无线电装置可测性的第六系统要求(R-FUNC-RFT-06)、涉及控制信息统一表示的第七系统要求(R-FUNC-RFT-07)、涉及数据有效负载统一表示的第八系统要求(R-FUNC-RFT-08)、以及涉及RF保护类选择的第九系统要求(R-FUNC-RFT-09)。
下面的表5显示了作为上述的无线电计算机实体、组件或单元的URA、RF收发机和RRFI到系统要求的映射的示例。在表5中，提供了对映射的系统要求的功能的简短说明。
[表5]
接口定义
图6是示出了根据本发明实施例的终端设备的架构的方框图。
参见图6，根据一个实施例，终端设备可包括无线电虚拟机(RVM)和专用集成电路(ASIC)类型的用于基带处理的基带实施集成电路、RF前端链、以及RF收发机链。该RVM的软件组件可选择RF和RVM保护类。此外，该基带处理部分可被连接到该AP或MAC(第2层)，并高于层处理部分。
此外，该终端设备可包括在该RF前端链或该RF收发机链和该基带处理部分之间的模数转换器和数模转换器。在此，该模数转换器和数模转换器的实施可以基于常规接口标准，如DigiRF等，其在该RRFI不作规定。该常规接口标准可称为“其他RF接口”。但是，该RF前端链、RF收发机链、该RVM的软件组件、以及该基带实施集成电路可以通过根据本发明的RRFI而相互互联。
无线电计算机的信息模型
图7是用于根据本发明另一个实施例的移动设备来执行无线电应用的方法所用的RRFI所涉及的无线电计算机的UML示意图。
如图7所示，涉及RRFI的无线电计算机类可总结如下。
RadioComputer类：本类描述涉及可重配置移动设备的硬件和软件的所有资源和接口。例如，该RadioComputer类可包括运算/频谱资源使用、上下文信息采集、信道测定结果等。该RadioComputer类可通过IRRFI类而关联于User类。
RCCapabilities类：本类包含了该无线电计算机能力有关的信息，包括硬件、软件、传输和测定能力，如支持的RAT和最大传输功率。RadioComputer类的每个实例只能具有一个RCCapabilifties类的实例作为成员。
Channel类：本类包含了激活无线电链路可能在用或者未用的一个无线电信道。RadioComputer类的每个实例可以具有零个、一个或若干个Channel类的实例作为成员。
ChannelProfile类：本类包含了有关该无线电信道的一般信息，如信道ID、中心频率、带宽和所用无线电接口。Channel类的每个实例只能具有一个ChannelProfile类的实例作为成员。
ChannelMeasurements类：本类包含了涉及该无线电信道的当前测量(即时测量数据和从该数据导出的性能统计)以及所应用的测量配置，如干扰和负载测量。Channel类的每个实例只能具有一个ChannelMeasurements类的实例作为成员。
RCConfiguration类：本类包含了与该无线电计算机当前配置有关的信息。RadioComputer类的每个实例只能具有一个RCConfiguration类的实例作为成员。
Link类：本类包含了与一个激活URA以及在该可重配置移动设备与该无线电接入网(RAN)之间的对应连接有关的信息。RCConfiguration类的每个实例具有零个、一个或若干个Link类的实例作为成员。Link类的每个实例关联于Channel类的一个实例。
LinkProfile类：本类包含了关于这个激活连接的一般信息，如链路身份(ID)、伺服小区ID、所用信道等。Link类的每个实例只能具有一个LinkProfile类的实例作为成员。
LinkMeasurements类：本类包含了涉及这个激活连接的当前测量(即时测量数据和从该数据导出的性能统计)，如块错误率(BLER)、功率和信干噪声比(SINR)测量。Link类的每个实例只能具有一个LinkMeasurements类的实例作为成员。
RFConfiguration类：本类包含了与该RF收发机的配置有关的信息。Link类的每个实例只能具有一个RFConfiguration类的实例作为成员。
TxPath类：本类包含了与一个传输路径有关的信息。RFConfiguration类的每个实例只能具有零个或一个TxPath类的实例作为成员。
RxPath类：本类包含了与一个接收路径有关的信息。RFConfiguration类的每个实例只能具有一个RxPath类的实例作为成员。
Antenna类：本类包含了与天线选择有关的信息。Link类的每个实例应具有至少一个Antenna类的实例作为成员。该Antenna类可具有AntennaProfile类和AntennaMeasurements类作为其自己的下级类。
AntennaProfile类：本类包含了与这个天线有关的一般信息，如天线ID。Antenna类的每个实例只能具有一个AntennaProfile类的实例作为成员。
AntennaMeasurements类：本类包含了与涉及天线的当前测量，如增益测量(即时测量数据和从该数据导出的性能统计)，有关的信息。Antenna类的每个实例只能具有一个AntennaMeasurements类的实例作为成员。
RCMeasurements类：本类包含了涉及可重配置移动设备的当前测量(即时测量数据和从该数据导出的性能统计)，如电池容量、用户移动性、移动设备位置确定、以及连接历史信息。RadioComputer类的每个实例只能具有一个RCMeasurements类的实例作为成员。
用于信息模型的类定义
对上述的无线电计算机类的定义，可以使用图7的描述该无线电计算机的所有类之间关系的UML示意图，以及下表6到21所定义的预定模板。此外，下表6到21描述了该无线电计算机类的有关操作。
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
[表12]
[表13]
[表14]
[表15]
[表16]
[表17]
[表18]
[表19]
[表20]
[表21]
软件架构基准点
在下文中，将以示例的形式，解释为了实现该统一无线电应用的安装/卸载、实例的创建/删除、以及操作而在RCF与RA之间进行接口的过程。
图8是示出了根据本发明实施例的终端设备的基准点的总体架构的示意图。
在图8中，RF层710可包括带天线的RF收发机(带天线的RF XCVR)711；无线电应用层720可包括URA 125；RCF 730可包括CM 731、RCM 732、FC 733、MRC 734和RM 735；且CSL740可包括管理员741、MPM 742、网络堆栈743和监视器744。
两个块之间的每根实线CF1、CF2、CF3、CF4、CF5、CTRL1、CTRL2、DCTRL1、DCTRL2、DCTRL3或CII表示：在该两个块之间所定义的基准点，该两个块之间的直接交互通过该基准点执行。同时，两个块之间的每根虚线表示：该两个块之间的交互是基于对应块所发出的命令，通过无线电OS而执行的。正如将在稍后说明的，RCF中的各块(即CM、RCM、MRC和RM)发出该命令，通过该无线电OS，让该交互在该统一无线电应用中发生。
每个基准点的定义是基于三种接口：MURI，其为通信服务层组件与RCF组件之间的接口；URAI，其为RCF组件与URA之间的接口；以及可重配置无线电频率接口(RRFI)，其为URA与无线电频率(RF)部分之间的接口。附加于该MURI、URAI和RRFI的，RCF组件之间的接口也已被定义为基准点。在本实施例中，基准点可根据其功能的流程分类，使得每一个基准点的分类都变得符合稍后将要描述的每个流程。
基准点1：用于RA的安装/卸载和实例的创建/删除的接口
图9是在图8的终端设备中用于无线电应用的安装/卸载和无线电应用的实例的创建/删除的基准点的示例的示意图。
参见图9，CFla是该管理员741与该CM 731之间的接口，其用于该管理员741向该CM731请求执行RA的安装、卸载，或用于该管理员741自该CM 731接收针对该请求的响应。
CF2a是该MPM 742与该CM 731之间的接口，其用于MPM 742向该CM 731请求执行RA实例的创建或实例的删除，或用于MPM 742自该CM731接收针对该请求的响应。
CF4是该CM 731与该MRC 734之间的接口，其用于该CM 731向该MRC 734请求将涉及无线电资源的参数发送给该CM 731，或用于该CM 731在创建RA实例的流程中自该MRC734接收针对该请求的响应(即涉及无线电资源的参数)。
CF5是该CM 731与该RM 735之间的接口，其用于该CM 731向该RM 735请求将涉及运算资源的参数发送给该CM 731，或用于该CM 731在创建RA实例的流程中自该RM 735接收针对该请求的响应(即涉及运算资源的参数)。
基准点2：用于无线电应用清单检查的接口
图10是在图8的终端设备中用于获取无线电应用清单的基准点的示例的示意图。
参见图10，CFlb是该管理员741与该CM 731之间的接口，其用于该管理员741向该CM 731请求将该RA清单发送给该管理员741，或用于该管理员741自该CM 731接收针对该请求的响应(即该RA清单)。
基准点CF2b是该MPM 742与该CM 731之间的接口，其用于该MPM 742向该CM 731请求将该RA清单发送给该MPM 742，或用于该MPM 742自该CM 731接收针对该请求的响应(即该RA清单)。
基准点3：用于无线电应用激活/去激活的接口
图11是示出了在图8的终端设备中用于无线电应用激活/去激活的基准点的示例的示意图。
参见图11，CTRL1a是该MPM 742与该RCM 732之间的接口，其用于该MPM 742向该RCM 732请求执行RA的激活/去激活，或用于该MPM 742自该RCM 732接收针对该请求的响应(即RA的激活/去激活)。
基准点4：用于传送上下文信息的接口
图12是示出了在图8的终端设备中用于传送上下文信息的基准点的示例的示意图。
参见图12，CII是该监视器744与该RA中RC 721之间的接口，其用于该监视器744向该RA中RC 721请求将上下文信息发送给该监视器744，或用于该监视器744自该RA中RC 721接收针对该请求的响应(即该上下文信息)。
该上下文信息自RA中各对应功能块生成，并被传送到该RC 721。在无线电应用中的RC与每个对应功能块之间，应有接口。这就意味着，应当定义在该RC与每个对应功能块之间用于传送上下文信息的基带接口(BBI)。
基准点5：用于创建数据流和发送/接收用户数据的接口
图13是示出在图8的终端设备中用于创建数据流和发送/接收用户数据的基准点的示意图。
参见图13，CTRL1b是该MPM 742与该RCM 732之间的接口，其用于该MPM 742向该RCM 732请求与对端设备形成数据流或网络关联，或用于该MPM 742自该RCM 732接收针对该请求的响应。
基准点CTRL2是该RCM 732与该FC 733之间的接口，其用于该RCM 732向该FC 733请求形成数据流，或用于该RCM 732自该FC 733接收针对该请求的响应。
基准点DCTRL1是该FC 733与该网络堆栈743之间的接口，其用于该FC 733为发送/接收数据的流程而自/向该网络堆栈743接收/传送用户数据。其也包括在发送数据完成时，自该FC 733到该网络堆栈743的传输用户数据的确认。其也包括在发送数据完成时，自该FC733到该网络堆栈743的传输用户数据的确认。
基准点DCTRL2是该FC 733与该RA720之间的接口，其用于该FC 733将该传输用户数据传送到该RA 720，以及请求该RA 720将传输用户数据的信息，如吞吐量、数据带宽等，传送到该FC 733。DCTRL2接口也用于该FC 733自该RA 720接收针对该请求的响应。如果是接收数据的流程，则DCTRL2接口用于将来自该RA720的接收用户数据传送到该FC 733。
基准点DCTRL3是该RA720与该带天线的RF收发机(XCVR)之间的接口，其用于该RA720自/向该带天线的RF XCVR接收/传送接收/传输用户数据。
无线电处理器层的软件架构
在下文中，进一步提供了该RP层中无线电应用的工作结构的详细说明。
如果下载了RAP，则会安装用户定义功能块代码和无线电库，它们应当在RP层工作，从而可以在RP层中访问。
在下文中，对应当在RP层执行的组件进行配置的代码，包括上述的用户定义功能块代码，可被称为配置代码(或“配置码”)。配置码可以仅包括用户定义功能块代码，或可包括无线电库以及用户定义功能块代码。配置码的形式可以是可执行代码或中间表示(IR)。
此外，在下文中，真实的无线电平台被定义为目标无线电平台，而影子无线电平台的概念被定义为在该目标无线电平台上具有硬件抽象的虚拟实体。换句话说，影子无线电平台可意指虚拟无线电平台，在其中，无线电应用的开发者可以虚拟出无线电应用的工作环境。例如，影子无线电平台可以等于或不同于目标无线电平台。如果该影子无线电平台不同于该目标无线电平台，则可将该影子无线电平台理解为是独立于硬件的抽象设备。换句话说，该影子无线电平台可以是无线电虚拟机(RVM)。
如果该影子无线电平台不同于该目标无线电平台，使得该影子无线电平台成为RVM，则该RVM执行虚拟功能，用于帮助上述配置码在该实际目标无线电平台上工作。实施方式可包括：后端编译器，其可提供即时(JIT)或提前(AOT)方法，用于将配置码编译为该目标无线电平台的可执行代码。
图14是解释根据本发明实施例的无线电计算机的软件架构的方框图。
该无线电计算机提供了带通信能力的移动设备，并且用于该无线电计算机的软件架构可被配置为包括以下组件：
-无线电OS；
-RCF的RP层部分；
-当影子无线电平台是RVM时，RVM的实施方式；
-当影子无线电平台是RVM时，无线电库(Radio Lib)的本机实施方式；
-无线电应用的配置代码(配置码)-配置码的提供形式可以是该目标无线电平台的可执行代码或平台无关的中间表示。
当该影子无线电平台等于RVM时，该配置码由RVM翻译，或者当RVM等于该目标无线电平台时，该配置码等于可执行代码。
该RCF及其接口，如MURI和URAI，已经做过说明。
该影子无线电平台可以是RVM或目标无线电平台。如果该影子无线电平台等于该目标无线电平台，则前端编译器将为该目标无线电平台生成可执行代码，并且配置码等价于用于此无线电平台的可执行代码。
该RVM是能够执行配置码的抽象机。其与硬件无关。该配置码通过特定RVM，在目标平台上执行。因此，RVM包括后端编译器，其可提供即时(JIT)或提前(AOT)方法，用于将配置码编译为可执行代码。
统一无线电应用的工作结构
统一无线电应用125和450的工作结构可以考虑两种不同情况来表示。一种情况是当RA配置码在目标无线电平台上可执行时(如图15中所示的)，而另一种情况就是当RA配置码是中间表示(IR)，其在给定移动设备上被后端编译(如图16中所示的)。
图15是解释根据本发明实施例的统一无线电应用的工作结构的示例的层次结构示意图。
参见图15，执行给定RA所需的无线电库和用户定义功能块(UDFB)可以包含在该RA的可执行配置码中。
同时，执行给定无线电应用所需的用户定义功能块包含在该无线电应用的配置码中，并应由图16中所示的RVM进行后端编译。在这种情况中，由于无线电库不能包含在该无线电应用配置码中，因此应为给定的移动设备附加地准备该无线电库的本机实施方式。该无线电库的本机实施方式一般由核心芯片厂商提供，这是因为该无线电库包含有在该核心处理器上实现的标准功能块(SFB)。
该无线电库(即本机实施方式)可以不用硬件加速器实施，其在增强该标准功能块的速度，以及通过组合加速器与程序代码来生成其他标准功能块中，都有需要。
对于当无线电应用配置码是可执行代码时和当无线电应用配置码是中间表示时这两种情况，该标准功能块均由专用硬件逻辑加速器通过图13和图14中所示的无线电硬件抽象层(HAL)来支持。换句话说，每当该使用专门硬件逻辑加速器实现的标准功能块被给定无线电应用代码调用时，则不论其无线电应用配置码是可执行代码还是中间表示，该标准功能块都应当在对应的专门硬件逻辑加速器上、通过该无线电HAL来执行。正如将在稍后说明的，该无线电HAL也包括用户定义功能块库所准备的接口所用的硬件抽象。
该标准功能块可以是各种无线电应用所共用的功能块，例如快速傅里叶变换(FFT)块。此外，该标准功能块可以是应当使用专用加速器、在给定无线电平台中高效实现的功能块，例如Turbo编码器块。
图16是解释根据本发明实施例的统一无线电应用的工作结构的另一示例的层次结构图。
参见图16，该统一无线电应用的工作结构可包括如下组件：
-根据给定RAP中元数据的内容，该URA450包括SFB 517-1、517-3和517-M和UDFB517-2和516；
-无线电库(本机实施方式)514包含各SFB的配置码，其在可编程硬件上实施，同时，要用专用硬件逻辑加速器实现的SFB由无线电HAL 431支持；
-无线电虚拟机515是受控的执行环境，用于影响终端设备的无线电特征的软件。使用RVM，就可以预期，将有可重配置软件(即无线电应用)被加载到该RVM；
-UDFB集451包括将在给定RAP中使用的所有UDFB，并且一般由RA提供商提供。UDFB与元数据和RC代码一起，包含在RAP中。由于UDFB一般是SFB的修改版和/或扩展版，因此UDFB可具有对SFB库的依赖性；
-无线电HAL 431用于将无线电平台123抽象化。该无线电HAL 431支持要用专用硬件逻辑加速器实现的SFB，以求让每一个SFB都能在对应的专用硬件逻辑加速器上直接实现；
-该无线电平台驱动器122用于让该无线电OS 121识别该无线电平台123；
-该无线电平台123的组成一般包括可编程硬件和专用硬件加速器。
另一方面，上述UDFB集451可包括给定的无线电应用所用的所有用户定义功能块。重要的是，任何标准功能块都应能修改和/或扩展，即通过将其替换为合适的标准功能块，其为待替换标准功能块的修改和/或扩展版本。因此，一些用户定义功能块可以是标准功能块扩展的良好候选者，这意味着它们可以在之后作为标准功能块而添加。在这种情况下，在添加之后，它们将被定义为正常的标准功能块。
此外，由于用户定义功能块集(UDFB集)要由无线电应用的提供商即第三方提供，而不是无线电平台厂商，从而让无线电控制框架能够对每个UDFB的事件和/或命令执行基本的控制，就可能必须为对应的用户定义功能块规定控制接口的标准集，如“开始”、“停止”、“暂停”、“获取端口”和“初始化”。为了这个目的，ETSI RRS可为每个待通过控制接口的标准集合理实现的用户定义功能块规定控制接口的标准集。用于用户定义功能块的标准控制接口的规范可在协议/接口技术规范(TS)的文档中给出。图16和图17中所示的无线电平台123一般包括核心和专用硬件加速器，用于实施每个功能块。
图17是解释根据本发明实施例的终端设备的无线电平台的功能块库的实施方式的概念性示意图。
在一个实施例中，示出的是给定无线电平台上的功能块的实施方式，其包括核心和各类周边设备。
参见图17，该无线电处理器上实现的标准功能块的数量已被设置为M1，且在硬件逻辑加速器上实现的标准功能块的数量已被设置为M2。如前所述，用专用硬件逻辑加速器实现的标准功能块，如FFT、Turbo解码器、多入多出(MIMO)解码器等，可以直接在对应的专用硬件逻辑加速器上实施，以获得高性能和低功耗。这些标准功能块由无线电HAL支持，在专用加速器上实施。这意味着，当每一个在专用加速器上实现的标准功能块在无线电应用中被调用时，就会通过该无线电HAL，直接在对应的专用加速器上执行。类似地，当每一个在核心处理器上实现的标准功能块，如码位倒置、相乘和累加等，在RA中被调用时，就在给定核心(如带Neon的ARM)上执行。
因此，无线电处理器上所要求的执行代码包括如下两个部分：一个部分是在可编程核心上执行的标准功能块所用的执行代码，而另一个部分就是在专用加速器上实现的标准功能块所用的无线电HAL代码。
这可总结如下：{C：在RP上为了SFB的实施而要求的执行代码}＝{A：在可编程核心上实施的SFB所用的执行代码}+{B：在加速器上实施的SFB所用的无线电HAL代码}。换句话说，C＝A+B，其中A和B可由每个厂商确定。
这也可意味着，{SFB}是{在核心处理器上实施的SFB}与{在专用硬件加速器上实施的SFB}的并集，且{在核心处理器上实施的SFB}与{在专用硬件加速器上实现的SFB}的交集是空集。
同时，UDFB，如前所述，应使用标准接口编写。如图17所示，应该观察到的是，UDFB的标准接口可以关联于在核心处理器上实施的SFB、在专用硬件加速器上实现的SFB、或者两者。
我们之所以要将标准接口归类为两组，即对应于在核心处理器上实施的SFB的一组和在专用硬件加速器上实现的SFB的一组，其原因在于每个类别都有其自身的优势和劣势。后者由于是在专用硬件逻辑上实施的，因此在功耗和加快工作速度上有优势，且可能在成本效益上有优势。与之相比，前者由于是在微处理器上实现的，因此主要在灵活性上有优势。可以预见的是，在开始阶段，专用硬件加速器的使用会相对而言较为广泛，直至可编程设备在性能上变得相比专用硬件设备而言具有竞争力。随着半导体技术的不断发展，站在长期的角度来看，相比于依赖于核心和周边的SFB，依赖于核心的SFB将逐渐变得越来越占据主导，并通过指令集架构(ISA)级加速来实施。
本说明书中所示的各标准功能块的粒度仅是为了说明，且如前所述，该标准功能块接口可以在其他文档中定义。
无线电应用包(RAP)的组成
在下文中，将详细说明用于分发根据本发明的无线电应用的无线电应用包(RAP)的组成。
图18是解释可以应用于根据本发明实施例的终端设备的无线电应用包的配置示例的方框图。
参见图18，根据本发明的RAP的至少一个RA可包括功能块和无线电控制器。换句话说，RAP 510可被配置为包括用户定义功能块代码511、无线电库和针对它们的无线电控制器代码512。因此，该用于分发无线电应用的RAP 510可基本上包括用户定义功能块代码511和无线电控制器代码512。此外，还可包括流水线配置元数据513。
根据上述软件架构环境，可确定将该无线电控制器代码512以RP或者AP的可执行代码的形式来包括在该RAP中。换句话说，如果该RCF被划分为AP层部分和RP层部分，则该无线电控制器代码可被配置为AP上可执行的代码。否则，如果该RCF仅在RP上执行，则该无线电控制器代码可被配置为RP上可执行的代码。同时，该用户定义功能块代码511是始终在RP上运行的代码，因此该RAP可包括无线电处理器可执行代码形式的、源代码形式的、或IR形式的用户定义功能块代码。
流水线意指无线电控制器、用户定义功能块和标准功能块的组合，其用于实施该RA的传输或接收功能及它们的关系，并可基于流水线配置元数据定义。
此外，如前所述，如果该标准功能块代码被配置为在该RP的内核上可执行的代码，则该RAP 510可被配置为还包括可执行代码形式(无线电处理器内核的可执行代码)的无线电库514。
该RAP 510可从服务器530被下载到AP层的OS上，且通过参考流水线配置元数据，可将用户定义功能块代码512和无线电库514从AP加载到RP，并最终加载到RP层上的无线电OS。
根据本发明实施例的上述方法可以被实施为各种计算机可执行的、并记录在计算机可读介质上的程序指令。该计算机可读介质可包括程序指令、数据文件、数据结构或其组合。该记录在计算机可读介质上的程序指令可以是针对本公开而特别设计和配置，也可以是计算机软件领域中普通技术人员公知可用的设计和配置。
该计算机可读介质的示例可包括硬件设备，如ROM、RAM和快闪存储器，其被特别配置为存储和执行该程序指令。该程序指令的示例包括由例如编译器所编译的机器码，以及计算机使用解释器能够执行的高级语言代码。以上示例性硬件设备可被配置为作为至少一个软件模块进行工作，以执行本发明的操作，且反之亦然。
虽然以上详述了本公开的实施例及其优点，但应当理解的是，在不偏离本公开的范围的前提之下，依然可以做出各种更改、替代和改换。

Claims (20)

1.一种用于独立于调制解调器来执行无线电应用的方法，所述方法在终端设备上进行，所述方法包括：
在所述终端设备的无线电计算机上工作的统一无线电应用URA以及在所述无线电计算机上的无线电平台中工作的无线电频率RF收发机使用可重配置无线电频率接口RRFI相互通信；以及
所述RRFI支持频谱控制服务、功率控制服务、天线管理服务、传输/接收链控制服务、以及无线电虚拟机RVM保护服务中的至少一种服务。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述RRFI支持的至少一种服务根据所述终端设备的重配置类而不同。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述RRFI与定义所述终端设备的基带处理部分与RF集成电路之间的物理互联的其他无线电频率接口并行使用或互补使用。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述RRFI提供用于所述RF收发机的配置的第一接口，并且所述第一接口允许所述URA和所述RF收发机中的至少一个根据无线电频谱环境来更改所述URA和所述RF收发机之间的控制信息和数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述RRFI提供用于控制信息的统一表示的第七接口，并且所述第七接口允许与所述RF收发机连接的RF前端的控制信息以统一格式表示，用于所述RF前端的处理。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述RRFI提供用于数据有效负载的统一表示的第八接口，并且所述第八接口允许通过与所述RF收发机相连的RF前端的数据有效负载以统一格式表示，用于所述RF前端的数据处理。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述RRFI提供用于选择RF保护类的第九接口，引入选择所述RF保护类的第九接口是为了在认证或重认证的工作量和与所述RF收发机连接的RF前端的灵活性之间进行折衷，并且所述RF前端的灵活性包括基带选择、带宽选择、限制带外OOB发射或其组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述RRFI提供用于扩展多天线系统的第二接口，并且所述第二接口允许所述URA根据无线电环境，选择若干个物理输入天线或物理输出天线。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述RRFI提供用于多频带能力的第三接口，并且所述第三接口支持使用不同频带的多个无线电应用。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述RRFI提供用于所述RF收发机的重配置的第四接口，并且所述第四接口允许所述RF收发机管理来自至少一个无线电应用或发往所述URA的至少一个输出信号或接收信号。
11.根据权利要求l所述的方法，其中所述RRFI提供用于无线电资源的交互配合的第五接口，并且所述第五接口支持多个无线电应用共享所述无线电资源。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述RRFI提供用于测试无线电装置的第六接口，所述第六接口支持具有能力测试RF路径而又没有无线电波发射的测试模式，并且所述测试模式包括回环模式，在所述回环模式中，连接到所述RF收发机的传输链与接收链相连。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述RRFI基于所述无线电计算机的类的扩展，所述无线电计算机的所述类包括RCMeasurements类、RCConfiguration类及其子类、Channel类及其子类、以及RCCapabilities类。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述RRFI将所述终端设备的基带处理部分的RVM软件组件以及基带实施集成电路连接到所述RF收发机或RF前端的链。
15.一种用于独立于调制解调器来执行无线电应用的终端设备，包括：
在所述终端设备的无线电计算机中工作的统一无线电应用URA；
在所述无线电计算机的无线电平台中工作的无线电频率RF收发机；以及
连接所述URA以及所述RF收发机的可重配置无线电频率接口RRFI，并且所述RRFI支持频谱控制服务、功率控制服务、天线管理服务、传输/接收链控制服务、以及无线电虚拟机RVM保护服务中的至少一种服务。
16.根据权利要求15所述的终端设备，其中所述RRFI支持的所述至少一种服务根据所述终端设备的重配置类而不同。
17.根据权利要求15所述的终端设备，其中所述RRFI与定义所述终端设备的基带处理部分与RF集成电路之间的物理互联的其他无线电频率接口并行使用或互补使用。
18.根据权利要求17所述的终端设备，还包括包含选择无线电频率和RVM保护类的RVM软件组件以及基带实施集成电路的所述基带处理部分，以及通过数字接口与所述基带处理部分相连的RF前端链或者RF收发机链，其中所述RVM软件组件以及所述基带实施集成电路通过所述RRFI，与所述RF前端链或者所述RF收发机链通信。
19.根据权利要求15所述的终端设备，其中所述频谱控制服务包括中心频率的配置、带宽的配置、以及采样率的配置。
20.根据权利要求15所述的终端设备，其中所述RRFI包括用于所述频谱控制服务的第一接口，所述URA通过所述第一接口，向所述RF收发机传输消息，用于请求中心频率、带宽或采样率的配置，并且所述RF收发机通过所述第一接口，向所述URA传输消息，用于确认所述中心频率、所述带宽或所述采样率的配置，或者用于指示所述中心频率、所述带宽或所述采样率的所述配置的失败。
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