CN111448763B - 用于极化码的简单奇偶校验比特计算 - Google Patents
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Abstract
本文描述的方法和系统涉及用于传输的编码信息比特。该方法可以包括:接收信息比特集合(900)以及确定奇偶校验比特集合(910)。所述信息比特集合与所述奇偶校验比特集合级联(920),并且所述信息比特被极化编码为信息比特和冻结比特的集合(930)。向无线接收机发送已编码的信息比特集合(940)。在特定实施例中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的所有比特的值的二进制和。其他实施例包括基于系统分组码来对所述信息比特集合中的最不可靠比特生成奇偶校验比特集合。本文描述的方法和系统可以应用于3GPP 5G移动通信系统。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年10月10日提交的题为“Simple Parity-Check BitComputation for Polar Codes(用于极化码的简单奇偶校验比特计算)”的临时申请No.62/570,463的优先权,其内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及无线通信中的极化码,并且具体地涉及用于极化码的奇偶校验比特计算。
背景技术
由Arikan[1]提出的极化码是第一类构造编码方案,可证明其在低复杂度连续消除(SC)解码器下实现二进制输入离散无记忆信道的对称容量。然而,与诸如低密度奇偶校验(LDPC)码和Turbo码之类的其他现代信道编码方案相比,SC下的极化码的有限长度性能没有竞争力。后来,在[2]中提出了SC列表(SCL)解码器,其可以接近最佳最大似然(ML)解码器的性能。通过将简单的循环冗余校验CRC编码级联,示出了级联的极化码的性能与优化良好的LDPC和Turbo码的性能相当。因此,极化码被认为是未来第五代(5G)无线通信系统的候选方案。
极化编码的主要思想是将一对相同的二进制输入信道转换成两个不同质量的不同信道,一个比原始二进制输入信道更好,一个比原始二进制输入信道更差。通过对二进制输入信道的2M个独立使用的集合重复这种成对的极化操作,可以获得具有变化质量的2M个“比特信道”的集合。这些比特信道中的一些比特信道几乎是完美的(即没有错误),而其余部分几乎无用(即完全是噪声)。关键点是使用几乎完美的信道将数据发送给接收机,同时将无用信道的输入设置为具有接收机已知的固定值或冻结值(例如0)。由于这个原因,那些几乎无用的信道和几乎完美的信道的输入比特通常分别称为冻结比特和非冻结(或信息)比特。极化码中只有非冻结比特被用于携带数据。将数据加载到正确的信息比特位置直接影响极化码的性能。图1中示出了长度为8的极化码的结构的图示。
通常,用于携带数据的信息比特位置的集合随信道使用数(或等效地,码长)N以及数据比特数(或等效地,信息比特位置数)K而变化。然而,对于常用的加性高斯白噪声(AWGN)信道模型,针对任何码长N,如果K1<K2,则带有K1个信息比特位置的信息集合A1始终是带有K2个信息比特位置的信息集合A2的(适当)子集。因此,对于AWGN信道,针对任何给定的码长N,为了为所有可能的信息比特位置数量K指定信息集合,只需要存储长度为N的比特位置索引排名序列SN,使得如果存在K个数据比特,SN中的最后K个(或前K个,取决于是按升序还是按降序对比特信道质量进行排序)索引是信息比特位置集合,其中任何K∈{1,2,…,N}。这种排名序列SN被称为信息序列或极化序列,从中可以导出携带任何数量K的数据比特的比特信道的位置。
图2示出了中间信息比特sl,i的标记,其中,在N=8的极性编码期间,l∈{0,1,…,n}并且i∈{0,1,…,N-1}。中间信息比特通过以下等式来相关:
其中/> 并且l∈{0,1,…,n-1}
其中/>并且l∈{0,1,…,n-1}
其中,s0,i≡ui是信息比特,并且sn,i≡xi是码比特,其中i∈{0,1,…,N-1}。
如上所述,任何给定大小N的极化码的比特信道索引可以根据它们的相对质量或可靠性(当携带数据时)来排序(例如,以升序排序)为索引排名序列。这种对比特信道索引进行排名的序列通常被称为信息序列或极化序列。
在5G-NR标准中,任何大小N(最多为最大值Nmax)的信息序列或极化码的极化序列被选作为针对最大可支持大小Nmax的另一比特信道索引极化序列的子序列(表示为),其中,N≤Nmax。
该极化序列由表1给出,其中,/>表示针对i=0,1,...,N-1和Nmax=1024的极化编码之前的比特索引。极化序列/>以可靠性的升序/>排列,其中,/>表示比特索引/>的可靠性。
对于任何被编码为N个比特的码块(其中,N≤Nmax),使用同一极化序列该极化序列是极化序列/>的具有低于N的所有值元素的子集或子序列,并以可靠性的升序/>排列。
表1:极化序列及其对应的可靠性/>
极化码可以与奇偶校验(PC)比特一起使用。由于极化码的最小距离特性通常不好,因此通常将外码与极化码结合使用以提高其性能。极化码和外码的这种级联的编码器如图3所示,其中,该外码有时被称为奇偶校验(PC)码。通过每个PC比特仅取决于根据连续(列表)解码器中的解码顺序放置在其之前(而不是之后)的数据比特,这种外码或PC码基于数据比特来生成PC比特。该属性允许SCL解码器利用数据比特和PC比特之间的已知关系来在列表解码期间修整候选路径,因此从候选路径列表中去除错误解码的路径,从而改善解码器的错误处理性能。在5G-NR标准中,PC比特有时被称为PC冻结比特或动态冻结比特。
将表示为极化序列/>中的比特索引的子集,并且将/>表示为极化序列/>中的其他比特索引的子集,其中,/>表示用于携带数据比特或奇偶校验比特的比特信道的索引,并且/>表示冻结为已知值的比特信道的索引。因此,我们有其中,K表示数据比特数,并且nPC是奇偶校验比特数。
在5G-NR标准中,PC比特的位置(即,与这些PC比特相关联的比特索引)计算如下:设表示矩阵G2的n次Kronecker幂,其中,/>对于j=0,1,...,N-1情况下的比特索引j,将gj表示为GN的第j行,并且将w(gj)表示为gj的行权重,其中,w(gj)是gj中的1的个数。将PC比特的比特索引集合表示为/>其中,/>PC比特分为两种:在/>中的/>个最不可靠比特索引中放置数量为/>的奇偶校验比特。在/>中的最小行权重的比特索引中放置数量为/>的其他奇偶校验比特,其中,/>表示/>中个最可靠比特索引;如果在/>中存在具有相同最小行权重的/>个以上比特索引,则将/>个其他奇偶校验比特放置在/>中可靠性最高并且行权重最小的/>个比特索引中。
根据以下方式生成u=[u0 u1 u2...uN-1]:
在5G-NR标准中,PC比特数可能为3,即,nPC=3。假设了nPC个PC比特的位置,5G-NR标准可以使用长度为5的移位寄存器来计算PC比特的值。具体地,PC冻结比特值可以通过长度为p(例如,p=5)的循环移位寄存器操作生成,如下所示:
1.将长度为p的循环移位寄存器y[0],…,y[p-1]初始化为0
2.遍历[u0,u1,u2,…,uN-1]中的元素,
-循环左移该寄存器:y[i]=y[(i-1)mod p],其中,
i=0,1,…,p-1。
-如果第i个子信道是信息:设置y[0]=(ui XOR y[0])
-如果第i个子信道被PC冻结:设置ui=y[0]
发明内容
现有解决方案的问题
目前存在一些挑战。例如,在极化码和PC外码的级联中通常可使用3个PC比特的情况下,使用长度为5的移位寄存器计算。然而,如所构造的,第一个PC比特不依赖于任何信息比特,并因此在大多数情况下沦为常规冻结比特。在很多情况下,甚至第二个PC比特也被冻结。在大多数情况下,仅最后一个PC比特不被冻结。因此,PC比特的有效数量通常远远少于3,并且因此,如此少量的PC比特(如果有)的性能收益非常有限。
另一方面,由于最后一个PC比特通常位于远离第一个信息比特的位置,因此移位寄存器计算并非是微不足道的,并且会导致大量附加的延迟和计算复杂度,而当性能收益可忽略不计时,这很难说是合理的。
本公开/解决方案的一些实施例的简要概述
本公开的某些方面及其实施例可以提供针对这些挑战或其他挑战的解决方案。通常将由某些外码生成的奇偶校验(PC)比特放置在某些已知的特定位置,以增强极化码的SC或SCL解码的性能。这些PC比特通常取决于数据,使得解码器可以利用这些PC比特与其他数据比特的已知关系来增强极化码性能。特定实施例包括计算PC比特的简单且有效的方法。根据特定实施例,通过简单地对放置于PC比特前面的所有数据比特进行模2加法来计算每个PC比特。这可以使用大小为1的移位寄存器来实现,该移位寄存器很简单。根据另一实施例,所有PC比特是K_PC个最不可靠PC比特的函数,其中,K_PC可以是固定常数,或者可以基于极化码的码率来确定。在该实施例的特殊情况下,PC比特仅是K_PC个最不可靠PC比特的重复。
特定实施例使用一种将一些数据比特与“人工”已知比特(被称为奇偶校验(PC)比特)的特殊集合相耦合的简单低复杂度的方法。这些PC比特的值取决于数据。本文描述了两组实施例,一组对所有先前的数据比特值求和,而另一组根据预定义的奇偶校验矩阵对最不可靠数据比特的子集求和。
本文提出了解决本文公开的一个或多个问题的各种实施例。根据一些实施例,由无线发射机执行的用于对信息比特进行编码的方法包括:接收信息比特集合;确定奇偶校验比特集合;将信息比特集合与奇偶校验比特集合级联;将信息比特极化编码为信息比特和冻结比特的集合;以及向无线接收机发送已编码的信息比特集合。在特定实施例中,奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面所有比特的值的二进制和(包括或不包括前面的其他奇偶校验比特)。其他实施例包括基于系统分组码来对所述信息比特集合中的最不可靠比特生成奇偶校验比特集合。
根据一些实施例,由无线接收机执行的用于对信息比特进行解码的方法包括:接收与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合,其中,如以上实施例中所述地确定奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特;对与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合进行解码;以及当奇偶校验比特集合中的奇偶校验比特之一指示错误时,终止解码。
某些实施例可以提供以下技术优点中的一个或多个。特定实施例在不增加计算复杂度的情况下改善极化码的错误处理性能(例如,通过减小块错误率)。另一个优点是提供提早终止的好处,因为任何PC比特都可以用于错误检测。
根据以下书面描述和附图,各种其他特征和优点对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
附图说明
并入本说明书中并且形成其一部分的附图示出了本公开的若干方面,并且与描述一起用于解释本公开的原理。
图1是根据示例性实施例的长度为8的极化码的结构的图示;
图2示出了根据示例性实施例,在N=8的极化编码期间的中间信息比特sl,i的标记,其中,l∈{0,1,…,n}并且i∈{0,1,…,N-1};
图3示出了根据本公开的一些实施例的极化码和外部奇偶校验码的级联的示例性编码器;
图4示出了根据各种实施例的具有循环冗余校验附件的编码器;
图5示出了根据各种实施例的修改后的连续消除列表(SCL)极化解码器和解交织器;
图6示出了根据各种实施例的示例性无线网络;
图7示出了根据各种实施例的可以实现本公开的实施例的无线设备(或用户设备)的示例实施例;
图8示出了根据示例性实施例的虚拟化环境;
图9示出了根据各种实施例的示出执行本文所描述的各种功能的方法的流程图;
图10示出了根据各种实施例的示出执行本文所描述的各种功能的方法的流程图;
图11示出了根据各种实施例的示例性虚拟化装置;以及
图12示出了根据各种实施例的示例性虚拟化装置。
具体实施方式
下面阐述的实施例呈现使本领域技术人员实践实施例的信息并且示出实践实施例的最佳模式。在根据附图阅读以下描述以后,本领域技术人员将理解本公开的构思并且将认识到本文未具体给出的这些构思的应用。应当理解的是,这些构思和应用落入本公开的范围内。
无线电节点:如本文所使用的,“无线电节点”是无线电接入节点或无线设备。
无线电接入节点:如本文所使用的,“无线电接入节点”或“无线电网络节点”是进行操作以无线地发送和/或接收信号的蜂窝通信网络的无线电接入网中的任何节点。无线电接入节点的一些示例包括但不限于基站(例如,第三代合作伙伴计划(3GPP)第五代(5G)NR网络中的新无线电(NR)基站(gNB)或3GPP长期演进(LTE)网络中的增强或演进的节点B(eNB))、高功率或宏基站、低功率基站(例如,微基站、微微基站、家庭eNB等)、和中继节点。
核心网节点:如本文所使用的,“核心网节点”是核心网中的任何类型的节点。核心网节点的一些示例包括例如移动性管理实体(MME)、分组数据网络网关(P-GW)、服务能力开放功能(SCEF)等。
无线设备:如本文所使用的,“无线设备”是通过无线地向无线电接入节点发送信号和/或接收信号到无线电接入节点来接入蜂窝通信网络(即,由蜂窝通信网络服务)的任何类型的设备。无线设备的一些示例包括但不限于3GPP网络中的用户设备(UE)和机器类型通信(MTC)设备。
网络节点:本文中所使用的,“网络节点”是作为蜂窝通信网络/系统的无线电接入网或核心网的一部分的任何节点。
注意,本文给出的描述侧重于3GPP蜂窝通信系统,并且因此经常使用3GPP LTE术语或与3GPP LTE术语类似的术语。然而,本文公开的概念不限于3GPP系统。
请注意,在本文的描述中,可以参考术语“小区”,然而,特别是关于5G NR概念,可以使用波束来代替小区,且因此重要的是注意到本文描述的概念同等适用于小区和波束二者。
特定实施例包括针对极化码的奇偶校验(PC)比特生成。实施例可以被分类为至少两组实施例。第一组实施例包括累积求和,并且第二组实施例包括最不可靠数据比特的系统编码。
在基于累积求和的第一组实施例中,在特定实施例中,每个PC比特以非递归方式等于所有先前比特的和。即,所有信息比特和冻结比特(不包括任何先前的PC比特)的简单求和被用于生成每个特定PC比特的值。
具体地,设u=[u0,u1,…,uN-1]代表极化编码器内核的输入比特向量,其中,N是极化码的大小,并且设P表示PC比特的预定义位置集合。然后,对于每个i∈P,可以通过下式来简单地计算对应的PC比特的值:
ui=∑j∈{0,1,…,N-1}\P:j≤iuj.
换句话说,每个PC比特的值是其前面的除了那些其他PC比特值之外的所有比特值的二进制和(即,XOR)。
在另一实施例中,每个PC比特以递归方式等于所有先前比特的和。即,所有信息比特和冻结比特(包括任何先前的PC比特)的简单求和被用于生成每个特定PC比特的值。这可以通过具有反馈的移位寄存器来实现。
具体地,设P={i0,i1,…,i|P|}以这种方式进行排序:每当m≤n,则im≤in。将m从0依次递增到|P|(P中的元素数量),第m个PC比特的值可以简单地通过下式来计算。
换句话说,每个PC比特的值是其前面的所有比特的值(包括其他先前计算的PC比特的那些值)的二进制和(即,XOR)。
在基于对最不可靠数据比特的系统编码的第二组实施例中,在特定实施例中,基于系统分组码来对最不可靠数据比特生成PC比特。具体地,设表示在被选择携带数据比特的K个比特位置中的KPC个最不可靠比特位置,其中,|Λ|=KPC并且KPC≤K。还设Φ表示KPC乘nPC奇偶校验矩阵,以使G=[I,Φ]形成具有良好最小距离特性的(KPC,KPC+nPC)系统码的生成矩阵,其中,I表示KPC乘KPC单位矩阵。设P={i0,i1,…,i|P|-1}是PC比特的位置索引。然后,对于每个i∈P,第m个PC比特的值(其中,m=0,1,…,|P|-1,并且不失一般性,|P|=nPC)被计算为
其中,[Φ]m表示Φ的第m列,并且uR表示由集合{uj:j∈A}中具有按升序排序的索引的元素形成的行向量。向量uR包含由KPC个最不可靠位置携带的数据比特。
根据本实施例的一个方面,基于码率R=(K+nPC)/M选择集合Λ的大小(即,KPC)),其中,M表示速率匹配操作后的码长。通常,选择KPC和nPC,以使KPC/(KPC+nPC)与码率R相当或略微低于码率R。也就是说,选择(KPC,nPC)使得
其提供了为给定nPC选择KPC的指导。
图4示出了根据各种实施例的具有循环冗余校验附件的编码器。同时,图5示出了修改后的连续消除列表(SCL)极化解码器和解交织器。例如,可以在利用这种极化编码/解码功能的环境中实现本文公开的实施例。
虽然本文描述的主题可以使用任何合适的组件在任何适合类型的系统中实现,但是本文公开的实施例是关于无线网络(例如图6中所示的示例无线网络)描述的。为简单起见,图6的无线网络仅描绘了网络106、网络节点160和160b、以及无线设备(WD)110、110b和110c。实际上,无线网络还可以包括适于支持无线设备之间或无线设备与另一通信设备(例如,陆线电话、服务提供商或任何其他网络节点或终端设备)之间的通信的任何附加元件。在所示组件中,以附加细节描绘网络节点160和无线设备(WD)110。无线网络可以向一个或多个无线设备提供通信和其他类型的服务,以便于无线设备接入和/或使用由无线网络提供或经由无线网络提供的服务。
无线网络可以包括任何类型的通信、电信、数据、蜂窝和/或无线电网络或其他类似类型的系统,和/或与任何类型的通信、电信、数据、蜂窝和/或无线电网络或其他类似类型的系统接口连接。在一些实施例中,无线网络可以被配置为根据特定标准或其他类型的预定义规则或过程来操作。因此,无线通信网络的特定实施例可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)和/或其他合适的2G、3G、4G或5G标准之类的通信标准;诸如IEEE802.11标准之类的无线局域网(WLAN)标准;和/或诸如全球微波接入互操作性(WiMax)、蓝牙和/或ZigBee标准之类的任何其他适合的无线通信标准。
网络106可以包括一个或多个回程网络、核心网络、IP网络、公共交换电话网络(PSTN)、分组数据网络、光网络、广域网(WAN)、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、有线网络、无线网络、城域网和其他网络,以实现设备之间的通信。
网络节点160和WD 110包括下面更详细描述的各种组件。这些组件一起工作以提供网络节点和/或无线设备功能,例如在无线网络中提供无线连接。在不同的实施例中,无线网络可以包括任何数量的有线或无线网络、网络节点、基站、控制器、无线设备、中继站和/或可以促进或参与数据和/或信号的通信(无论是经由有线连接还是经由无线连接)的任何其他组件或系统。
如本文所使用的,网络节点指的是能够、被配置、被布置和/或可操作以直接或间接地与无线设备和/或与无线网络中的其他网络节点或设备通信,以实现和/或提供向无线设备的无线接入和/或执行无线网络中的其他功能(例如,管理)的设备。网络节点的示例包括但不限于接入点(AP)(例如,无线电接入点)、基站(BS)(例如,无线电基站、节点B(NodeB)、演进NodeB(eNB)和NR NodeB(gNB))。基站可以基于它们提供的覆盖的量(或者换言之,基于它们的发射功率水平)来分类,于是它们还可以被称为毫微微基站、微微基站、微基站或宏基站。基站可以是中继节点或控制中继的中继宿主节点。网络节点还可以包括分布式无线电基站的一个或多个(或所有)部分,例如集中式数字单元和/或远程无线电单元(RRU)(有时被称为远程无线电头端(RRH))。这种远程无线电单元可以与或可以不与天线集成为天线集成无线电。分布式无线电基站的部分也可以称为分布式天线系统(DAS)中的节点。网络节点的又一些示例包括多标准无线电(MSR)设备(如MSR BS)、网络控制器(如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC))、基站收发机站(BTS)、传输点、传输节点、多小区/多播协调实体(MCE)、核心网络节点(例如,MSC、MME)、O&M节点、OSS节点、SON节点、定位节点(例如,E-SMLC)和/或MDT。作为另一示例,网络节点可以是虚拟网络节点,如下面更详细描述的。然而,更一般地,网络节点可以表示如下的任何合适的设备(或设备组):该设备(或设备组)能够、被配置、被布置和/或可操作以实现和/或向无线设备提供对无线网络的接入,或向已接入无线网络的无线设备提供某种服务。
在图6中,网络节点160包括处理电路170、设备可读介质180、接口190、辅助设备184、电源186、电源电路187和天线162。尽管图6的示例无线网络中示出的网络节点160可以表示包括所示硬件组件的组合的设备,但是其他实施例可以包括具有不同组件组合的网络节点。应当理解,网络节点包括执行本文公开的任务、特征、功能和方法所需的硬件和/或软件的任何适合组合。此外,虽然网络节点160的组件被描绘为位于较大框内或嵌套在多个框内的单个框,但实际上,网络节点可包括构成单个图示组件的多个不同物理组件(例如,设备可读介质180可以包括多个单独的硬盘驱动器以及多个RAM模块)。
类似地,网络节点160可以由多个物理上分离的组件(例如,NodeB组件和RNC组件、或BTS组件和BSC组件等)组成,每个这些组件可以具有其各自的相应组件。在网络节点160包括多个分离的组件(例如,BTS和BSC组件)的某些场景中,可以在若干网络节点之间共享这些分离的组件中的一个或多个。例如,单个RNC可以控制多个NodeB。在这种场景中,每个唯一的NodeB和RNC对在一些实例中可以被认为是单个单独的网络节点。在一些实施例中,网络节点160可被配置为支持多种无线电接入技术(RAT)。在这种实施例中,一些组件可被复制(例如,用于不同RAT的单独的设备可读介质180),并且一些组件可被重用(例如,可以由RAT共享相同的天线162)。网络节点160还可以包括用于集成到网络节点160中的不同无线技术(例如,GSM、WCDMA、LTE、NR、WiFi或蓝牙无线技术)的多组各种所示组件。这些无线技术可以被集成到网络节点160内的相同或不同芯片或芯片组和其他组件中。
处理电路170被配置为执行本文描述为由网络节点提供的任何确定、计算或类似操作(例如,某些获得操作)。由处理电路170执行的这些操作可以包括通过以下操作对由处理电路170获得的信息进行处理:例如,将获得的信息转换为其他信息,将获得的信息或转换后的信息与存储在网络节点中的信息进行比较,和/或基于获得的信息或转换后的信息执行一个或多个操作,并根据所述处理的结果做出确定。
处理电路170可以包括下述中的一个或多个的组合:微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、或者任何其它合适的计算设备、资源、或硬件、软件和/或编码逻辑的组合,其可操作为单独地或与其他网络节点160组件(例如,设备可读介质180)相结合来提供网络节点160功能。例如,处理电路170可以执行存储在设备可读介质180中或存储在处理电路170内的存储器中的指令。这样的功能可以包括提供本文讨论的各种无线特征、功能或益处中的任何一个。在一些实施例中,处理电路170可以包括片上系统(SOC)。
在一些实施例中,处理电路170可以包括射频(RF)收发机电路172和基带处理电路174中的一个或多个。在一些实施例中,射频(RF)收发机电路172和基带处理电路174可以位于单独的芯片(或芯片组)、板或单元(例如无线电单元和数字单元)上。在备选实施例中,RF收发机电路172和基带处理电路174的部分或全部可以在同一芯片或芯片组、板或单元上。
在某些实施例中,本文描述为由网络节点、基站、eNB或其他这样的网络设备提供的一些或所有功能可由处理电路170执行,处理电路170执行存储在设备可读介质180或处理电路170内的存储器上的指令。在备选实施例中,功能中的一些或全部可以例如以硬连线方式由处理电路170提供,而无需执行存储在单独的或分立的设备可读介质上的指令。在任何这些实施例中,无论是否执行存储在设备可读存储介质上的指令,处理电路170都可以被配置为执行所描述的功能。由这种功能提供的益处不仅限于处理电路170或不仅限于网络节点160的其他组件,而是作为整体由网络节点160和/或总体上由终端用户和无线网络享有。
设备可读介质180可以包括任何形式的易失性或非易失性计算机可读存储器,包括但不限于永久存储设备、固态存储器、远程安装存储器、磁介质、光学介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、大容量存储介质(例如,硬盘)、可移除存储介质(例如,闪存驱动器、致密盘(CD)或数字视频盘(DVD))和/或任何其他易失性或非易失性、非暂时性设备可读和/或计算机可执行存储器设备,其存储可由处理电路170使用的信息、数据和/或指令。设备可读介质180可以存储任何合适的指令、数据或信息,包括计算机程序、软件、包括逻辑、规则、代码、表等中的一个或多个的应用、和/或能够由处理电路170执行并由网络节点160使用的其他指令。设备可读介质180可以用于存储由处理电路170做出的任何计算和/或经由接口190接收的任何数据。在一些实施例中,可以认为处理电路170和设备可读介质180是集成的。
接口190用于网络节点160、网络106和/或WD 110之间的信令和/或数据的有线或无线通信。如图所示,接口190包括端口/端子194,用于例如通过有线连接向网络106发送数据和从网络106接收数据。接口190还包括无线电前端电路192,其可以耦合到天线162,或者在某些实施例中是天线162的一部分。无线电前端电路192包括滤波器198和放大器196。无线电前端电路192可以连接到天线162和处理电路170。无线电前端电路可以被配置为调节天线162和处理电路170之间通信的信号。无线电前端电路192可以接收数字数据,该数字数据将通过无线连接向外发送给其他网络节点或WD。无线电前端电路192可以使用滤波器198和/或放大器196的组合将数字数据转换为具有适合信道和带宽参数的无线电信号。然后可以通过天线162发送无线电信号。类似地,当接收数据时,天线162可以收集无线电信号,然后由无线电前端电路192将其转换为数字数据。数字数据可以被传递给处理电路170。在其他实施例中,接口可包括不同组件和/或组件的不同组合。
在某些备选实施例中,网络节点160可以不包括单独的无线电前端电路192,作为替代,处理电路170可以包括无线电前端电路并且可以连接到天线162,而无需单独的无线电前端电路192。类似地,在一些实施例中,RF收发机电路172的全部或一些可以被认为是接口190的一部分。在其他实施例中,接口190可以包括一个或多个端口或端子194、无线电前端电路192和RF收发机电路172(作为无线电单元(未示出)的一部分),并且接口190可以与基带处理电路174(是数字单元(未示出)的一部分)通信。
天线162可以包括被配置为发送和/或接收无线信号的一个或多个天线或天线阵列。天线162可以耦合到无线电前端电路,并且可以是能够无线地发送和接收数据和/或信号的任何类型的天线。在一些实施例中,天线162可以包括一个或多个全向、扇形或面板天线,其可操作用于发送/接收在例如2GHz和66GHz之间的无线电信号。全向天线可以用于在任何方向上发送/接收无线电信号,扇形天线可以用于向/从在特定区域内的设备发送/接收无线电信号,以及平板天线可以是用于以相对直线的方式发送/接收无线电信号的视线天线。在一些情况下,使用多于一个天线可以称为MIMO。在某些实施例中,天线162可以与网络节点160分离,并且可以通过接口或端口连接到网络节点160。
天线162、接口190和/或处理电路170可以被配置为执行本文描述为由网络节点执行的任何接收操作和/或某些获得操作。可以从无线设备、另一网络节点和/或任何其他网络设备接收任何信息、数据和/或信号。类似地,天线162、接口190和/或处理电路170可以被配置为执行本文描述的由网络节点执行的任何发送操作。可以将任何信息、数据和/或信号发送给无线设备、另一网络节点和/或任何其他网络设备。
电源电路187可以包括电源管理电路或耦合到电源管理电路,并且被配置为向网络节点160的组件提供电力以执行本文描述的功能。电源电路187可以从电源186接收电力。电源186和/或电源电路187可以被配置为以适合于各个组件的形式(例如,在每个相应组件所需的电压和电流水平处)向网络节点160的各种组件提供电力。电源186可以被包括在电源电路187和/或网络节点160中或在电源电路187和/或网络节点160外部。例如,网络节点160可以经由输入电路或诸如电缆的接口连接到外部电源(例如,电源插座),由此外部电源向电源电路187供电。作为另一个示例,电源186可以包括电池或电池组形式的电源,其连接到或集成在电源电路187中。如果外部电源发生故障,电池可以提供备用电力。也可以使用其他类型的电源,例如光伏器件。
网络节点160的备选实施例可以包括超出图6中所示的组件的附加组件,所述附加组件可以负责提供网络节点的功能(包括本文描述的功能中的任一者和/或支持本文描述的主题所需的任何功能)的某些方面。例如,网络节点160可以包括用户接口设备,以允许将信息输入到网络节点160中并允许从网络节点160输出信息。这可以允许用户针对网络节点160执行诊断、维护、修复和其他管理功能。
如本文所使用的,无线设备(WD)指的是能够、被配置为、被布置为和/或可操作以与网络节点和/或其他无线设备无线通信的设备。除非另有说明,否则术语WD在本文中可与用户设备(UE)互换使用。无线传送可以包括使用电磁波、无线电波、红外波和/或适于通过空气传送信息的其他类型的信号来发送和/或接收无线信号。在一些实施例中,WD可以被配置为在没有直接人类交互的情况下发送和/或接收信息。例如,WD可以被设计为当由内部或外部事件触发时,或者响应于来自网络的请求,以预定的调度向网络发送信息。WD的示例包括但不限于智能电话、移动电话、蜂窝电话、IP语音(VoIP)电话、无线本地环路电话、台式计算机、个人数字助理(PDA)、无线摄像头、游戏控制台或设备、音乐存储设备、回放设备、可穿戴终端设备、无线端点、移动台、平板计算机、便携式计算机、便携式嵌入式设备(LEE)、便携式安装设备(LME)、智能设备、无线客户驻地设备(CPE)、车载无线终端设备等。WD可以例如通过实现用于副链路通信的3GPP标准来支持设备到设备(D2D)通信、车辆到车辆(V2V)通信,车辆到基础设施(V2I)通信,车辆到任何事物(V2X)通信,并且在这种情况下可以被称为D2D通信设备。作为又一特定示例,在物联网(IoT)场景中,WD可以表示执行监视和/或测量并将这种监测和/或测量的结果发送给另一WD和/或网络节点的机器或其他设备。在这种情况下,WD可以是机器到机器(M2M)设备,在3GPP上下文中它可以被称为MTC设备。作为一个具体示例,WD可以是实现3GPP窄带物联网(NB-IoT)标准的UE。这种机器或设备的具体示例是传感器、计量设备(例如,电表)、工业机器、或者家用或个人设备(例如,冰箱、电视等)、个人可穿戴设备(例如,手表、健身追踪器等)。在其他场景中,WD可以表示能够监视和/或报告其操作状态或与其操作相关联的其他功能的车辆或其他设备。如上所述的WD可以表示无线连接的端点,在这种情况下,该设备可以被称为无线终端。此外,如上所述的WD可以是移动的,在这种情况下,它也可以称为移动设备或移动终端。
如图所示,无线设备110包括天线111、接口114、处理电路120、设备可读介质130、用户接口设备132、辅助设备134、电源136和电源电路137。WD 110可以包括用于WD 110支持的不同无线技术(例如,GSM、WCDMA、LTE、NR、WiFi、WiMAX或蓝牙无线技术,仅提及一些)的多组一个或多个所示组件。这些无线技术可以集成到与WD 110内的其他组件相同或不同的芯片或芯片组中。
天线111可以包括被配置为发送和/或接收无线信号的一个或多个天线或天线阵列,并且连接到接口114。在某些备选实施例中,天线111可以与WD 110分开并且可以通过接口或端口连接到WD 110。天线111、接口114和/或处理电路120可以被配置为执行本文描述为由WD执行的任何接收或发送操作。可以从网络节点和/或另一个WD接收任何信息、数据和/或信号。在一些实施例中,无线电前端电路和/或天线111可以被认为是接口。
如图所示,接口114包括无线电前端电路112和天线111。无线电前端电路112包括一个或多个滤波器118和放大器116。无线电前端电路114连接到天线111和处理电路120,并且被配置为调节在天线111和处理电路120之间传送的信号。无线电前端电路112可以耦合到天线111或者是天线111的一部分。在某些备选实施例中,WD 110可以不包括单独的无线电前端电路112;而是,处理电路120可以包括无线电前端电路,并且可以连接到天线111。类似地,在一些实施例中,RF收发机电路122中的一些或全部可以被认为是接口114的一部分。无线电前端电路112可以接收数字数据,该数字数据将通过无线连接向外发送给其他网络节点或WD。无线电前端电路112可以使用滤波器118和/或放大器116的组合将数字数据转换为具有适合信道和带宽参数的无线电信号。然后可以通过天线111发送无线电信号。类似地,当接收数据时,天线111可以收集无线电信号,然后由无线电前端电路112将其转换为数字数据。数字数据可以被传递给处理电路120。在其他实施例中,接口可包括不同组件和/或组件的不同组合。
处理电路120可以包括下述中的一个或多个的组合:微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、或者任何其它合适的计算设备、资源、或硬件、软件和/或编码逻辑的组合,其可操作为单独地或与其他WD 110组件(例如设备可读介质130)相结合来提供WD 110功能。这样的功能可以包括提供本文讨论的各种无线特征或益处中的任何一个。例如,处理电路120可以执行存储在设备可读介质130中或处理电路120内的存储器中的指令,以提供本文公开的功能。
如图所示,处理电路120包括RF收发机电路122、基带处理电路124和应用处理电路126中的一个或多个。在其他实施例中,处理电路可以包括不同的组件和/或组件的不同组合。在某些实施例中,WD 110的处理电路120可以包括SOC。在一些实施例中,RF收发机电路122、基带处理电路124和应用处理电路126可以在单独的芯片或芯片组上。在备选实施例中,基带处理电路124和应用处理电路126的一部分或全部可以组合成一个芯片或芯片组,并且RF收发机电路122可以在单独的芯片或芯片组上。在另外的备选实施例中,RF收发机电路122和基带处理电路124的一部分或全部可以在同一芯片或芯片组上,并且应用处理电路126可以在单独的芯片或芯片组上。在其他备选实施例中,RF收发机电路122、基带处理电路124和应用处理电路126的一部分或全部可以组合在同一芯片或芯片组中。在一些实施例中,RF收发机电路122可以是接口114的一部分。RF收发机电路122可以调节RF信号以用于处理电路120。
在某些实施例中,本文描述为由WD执行的一些或所有功能可以由处理电路120提供,处理电路120执行存储在设备可读介质130上的指令,在某些实施例中,设备可读介质130可以是计算机可读存储介质。在备选实施例中,功能中的一些或全部可以例如以硬连线方式由处理电路120提供,而无需执行存储在单独的或分立的设备可读存储介质上的指令。在任何这些特定实施例中,无论是否执行存储在设备可读存储介质上的指令,处理电路120都可以被配置为执行所描述的功能。由这种功能提供的益处不仅限于处理电路120或者不仅限于WD 110的其他组件,而是作为整体由WD 110和/或总体上由终端用户和无线网络享有。
处理电路120可以被配置为执行本文描述为由WD执行的任何确定、计算或类似操作(例如,某些获得操作)。由处理电路120执行的这些操作可以包括通过以下操作对由处理电路120获得的信息进行处理:例如,将获得的信息转换为其他信息,将获得的信息或转换后的信息与由WD 110存储的信息进行比较,和/或基于获得的信息或转换后的信息执行一个或多个操作,并根据所述处理的结果做出确定。
设备可读介质130可操作以存储计算机程序、软件、包括逻辑、规则、代码、表等中的一个或多个的应用、和/或能够由处理电路120执行的其他指令。设备可读介质130可以包括计算机存储器(例如,随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM))、大容量存储介质(例如,硬盘)、可移除存储介质(例如,致密盘(CD)或数字视频盘(DVD))、和/或任何其他易失性或非易失性、非暂时性设备可读和/或计算机可执行存储器设备,其存储可由处理电路120使用的信息、数据和/或指令。在一些实施例中,可以认为处理电路120和设备可读介质130是集成的。
用户接口设备132可以提供允许人类用户与WD 110交互的组件。这种交互可以具有多种形式,例如视觉、听觉、触觉等。用户接口设备132可操作以向用户产生输出,并允许用户向WD 110提供输入。交互的类型可以根据安装在WD 110中的用户接口设备132的类型而变化。例如,如果WD 110是智能电话,则交互可以经由触摸屏进行;如果WD 110是智能仪表,则交互可以通过提供用量的屏幕(例如,使用的加仑数)或提供可听警报的扬声器(例如,如果检测到烟雾)进行。用户接口设备132可以包括输入接口、设备和电路、以及输出接口、设备和电路。用户接口设备132被配置为允许将信息输入到WD 110中,并且连接到处理电路120以允许处理电路120处理输入信息。用户接口设备132可以包括例如麦克风、接近或其他传感器、按键/按钮、触摸显示器、一个或多个相机、USB端口或其他输入电路。用户接口设备132还被配置为允许从WD 110输出信息,并允许处理电路120从WD 110输出信息。用户接口设备132可以包括例如扬声器、显示器、振动电路、USB端口、耳机接口或其他输出电路。通过使用用户接口设备132的一个或多个输入和输出接口、设备和电路,WD 110可以与终端用户和/或无线网络通信,并允许它们受益于本文描述的功能。
辅助设备134可操作以提供可能通常不由WD执行的更具体的功能。这可以包括用于针对各种目的进行测量的专用传感器,用于诸如有线通信等之类的其他类型通信的接口等。辅助设备134的组件的包括和类型可以根据实施例和/或场景而变化。
在一些实施例中,电源136可以是电池或电池组的形式。也可以使用其他类型的电源,例如外部电源(例如电源插座)、光伏器件或电池单元。WD 110还可以包括用于从电源136向WD 110的各个部分输送电力的电源电路137,WD 110的各个部分需要来自电源136的电力以执行本文描述或指示的任何功能。在某些实施例中,电源电路137可以包括电源管理电路。电源电路137可以附加地或备选地可操作以从外部电源接收电力;在这种情况下,WD110可以通过输入电路或诸如电力线缆的接口连接到外部电源(例如电源插座)。在某些实施例中,电源电路137还可操作以将电力从外部电源输送到电源136。例如,这可以用于电源136的充电。电源电路137可以对来自电源136的电力执行任何格式化、转换或其他修改,以使电力适合于被供电的WD 110的各个组件。
图7示出了根据本文描述的各个方面的UE的一个实施例。如本文中所使用的,“用户设备”或“UE”可能不一定具有在拥有和/或操作相关设备的人类用户的意义上的“用户”。作为替代,UE可以表示意在向人类用户销售或由人类用户操作但可能不或最初可能不与特定的人类用户相关联的设备(例如,智能喷水控制器)。备选地,UE可以表示不意在向终端用户销售或由终端用户操作但可以与用户的利益相关联或针对用户的利益操作的设备(例如,智能电表)。UE 2200可以是由第三代合作伙伴计划(3GPP)识别的任何UE,包括NB-IoTUE、机器类型通信(MTC)UE和/或增强型MTC(eMTC)UE。如图7所示,UE 200是根据第三代合作伙伴计划(3GPP)发布的一个或多个通信标准(例如3GPP的GSM、UMTS、LTE和/或5G标准)被配置用于通信的WD的一个示例。如前所述,术语WD和UE可以互换使用。因此,尽管图7是UE,但是本文讨论的组件同样适用于WD,反之亦然。
在图7中,UE 200包括处理电路201,其可操作地耦合到输入/输出接口205、射频(RF)接口209、网络连接接口211、包括随机存取存储器(RAM)217、只读存储器(ROM)219和存储介质221等的存储器215、通信子系统231、电源233和/或任何其他组件,或其任意组合。存储介质221包括操作系统223、应用程序225和数据227。在其他实施例中,存储介质221可以包括其他类似类型的信息。某些UE可以使用图7中所示的所有组件,或者仅使用这些组件的子集。组件之间的集成水平可以从一个UE到另一个UE而变化。此外,某些UE可以包含组件的多个实例,例如多个处理器、存储器、收发机、发射机、接收机等。
在图7中,处理电路201可以被配置为处理计算机指令和数据。处理电路201可以被配置为实现任何顺序状态机,其可操作为执行存储为存储器中的机器可读计算机程序的机器指令,所述状态机例如是:一个或多个硬件实现的状态机(例如,以离散逻辑、FPGA、ASIC等来实现);可编程逻辑连同适当的固件;一个或多个存储的程序、通用处理器(例如,微处理器或数字信号处理器(DSP))连同适合的软件;或以上的任何组合。例如,处理电路201可以包括两个中央处理单元(CPU)。数据可以是适合于由计算机使用的形式的信息。
在所描绘的实施例中,输入/输出接口205可以被配置为向输入设备、输出设备或输入和输出设备提供通信接口。UE 200可以被配置为经由输入/输出接口205使用输出设备。输出设备可以使用与输入设备相同类型的接口端口。例如,USB端口可用于提供向UE200的输入和从UE 200的输出。输出设备可以是扬声器、声卡、视频卡、显示器、监视器、打印机、致动器、发射机、智能卡、另一输出设备或其任意组合。UE 200可以被配置为经由输入/输出接口205使用输入设备以允许用户将信息捕获到UE 200中。输入设备可以包括触摸敏感或存在敏感显示器、相机(例如,数字相机、数字摄像机、网络相机等)、麦克风、传感器、鼠标、轨迹球、方向板、触控板、滚轮、智能卡等。存在敏感显示器可以包括电容式或电阻式触摸传感器以感测来自用户的输入。传感器可以是例如加速度计、陀螺仪、倾斜传感器、力传感器、磁力计、光学传感器、接近传感器、另一类似传感器或其任意组合。例如,输入设备可以是加速度计、磁力计、数字相机、麦克风和光学传感器。
在图7中,RF接口209可以被配置为向诸如发射机、接收机和天线之类的RF组件提供通信接口。网络连接接口211可以被配置为提供向网络243a的通信接口。网络243a可以包括有线和/或无线网络,诸如局域网(LAN)、广域网(WAN)、计算机网络、无线网络、电信网络、另一类似网络或其任意组合。例如,网络243a可以包括Wi-Fi网络。网络连接接口211可以被配置为包括接收机和发射机接口,接收机和发射机接口用于根据一个或多个通信协议(例如,以太网、TCP/IP、SONET、ATM等)通过通信网络与一个或多个其他设备通信。网络连接接口211可以实现适合于通信网络链路(例如,光学的、电气的等)的接收机和发射机功能。发射机和接收机功能可以共享电路组件、软件或固件,或者备选地可以分离地实现。
RAM 217可以被配置为经由总线202与处理电路201接口连接,以在诸如操作系统、应用程序和设备驱动之类的软件程序的执行期间提供数据或计算机指令的存储或高速缓存。ROM 219可以被配置为向处理电路201提供计算机指令或数据。例如,ROM 219可以被配置为存储用于存储在非易失性存储器中的基本系统功能的不变低层系统代码或数据,基本系统功能例如基本输入和输出(I/O)、启动或来自键盘的击键的接收。存储介质221可以被配置为包括存储器,诸如RAM、ROM、可编程只读存储器(PROM)、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)、磁盘、光盘、软盘、硬盘、可移除磁带盒或闪存驱动器。在一个示例中,存储介质221可以被配置为包括操作系统223、诸如web浏览器应用的应用程序225、小部件或小工具引擎或另一应用以及数据文件227。存储介质221可以存储供UE 200使用的各种操作系统中的任何一种或操作系统的组合。
存储介质221可以被配置为包括多个物理驱动单元,如独立磁盘冗余阵列(RAID)、软盘驱动器、闪存、USB闪存驱动器、外部硬盘驱动器、拇指盘驱动器、笔式随身盘驱动器、钥匙盘驱动器、高密度数字多功能盘(HD-DVD)光盘驱动器、内置硬盘驱动器、蓝光光盘驱动器、全息数字数据存储(HDDS)光盘驱动器,外置迷你双列直插式存储器模块(DIMM),同步动态随机存取存储器(SDRAM),外部微DIMM SDRAM,诸如用户身份模块或可移除用户身份(SIM/RUIM)模块的智能卡存储器,其他存储器或其任意组合。存储介质221可以允许UE 200访问存储在暂时性或非暂时性存储器介质上的计算机可执行指令、应用程序等,以卸载数据或上载数据。诸如利用通信系统的制品之类的制品可以有形地体现在存储介质221中,存储介质221可以包括设备可读介质。
在图7中,处理电路201可以被配置为使用通信子系统231与网络243b通信。网络243a和网络243b可以是一个或多个相同的网络或一个或多个不同的网络。通信子系统231可以被配置为包括用于与网络243b通信的一个或多个收发机。例如,通信子系统231可以被配置为包括用于根据一个或多个通信协议(例如IEEE 802.2、CDMA、WCDMA、GSM、LTE、UTRAN、WiMax等)与能够进行无线通信的另一设备(例如,另一WD、UE)或无线电接入网(RAN)的基站的一个或多个远程收发机通信的一个或多个收发机。每个收发机可以包括发射机233和/或接收机235,以分别实现适合于RAN链路的发射机或接收机功能(例如,频率分配等)。此外,每个收发机的发射机233和接收机235可以共享电路组件、软件或固件,或者替代地可以分离地实现。
在所示实施例中,通信子系统231的通信功能可以包括数据通信、语音通信、多媒体通信、诸如蓝牙的短程通信、近场通信、基于位置的通信(诸如用于确定位置的全球定位系统(GPS)的使用)、另一个类似通信功能,或其任意组合。例如,通信子系统231可以包括蜂窝通信、Wi-Fi通信、蓝牙通信和GPS通信。网络243b可以包括有线和/或无线网络,诸如局域网(LAN)、广域网(WAN)、计算机网络、无线网络、电信网络、另一类似网络或其任意组合。例如,网络243b可以是蜂窝网络、Wi-Fi网络和/或近场网络。电源213可以被配置为向UE 200的组件提供交流(AC)或直流(DC)电力。
本文描述的特征、益处和/或功能可以在UE 200的组件之一中实现,或者在UE 200的多个组件之间划分。此外,本文描述的特征、益处和/或功能可以以硬件、软件或固件的任何组合来实现。在一个示例中,通信子系统231可以被配置为包括本文描述的任何组件。此外,处理电路201可以被配置为通过总线202与任何这样的组件通信。在另一个示例中,任何这样的组件可以由存储在存储器中的程序指令表示,当由处理电路201执行时,程序指令执行本文描述的对应功能。在另一示例中,任何这样的组件的功能可以在处理电路201和通信子系统231之间划分。在另一示例中,任何这样的组件的非计算密集型功能可以用软件或固件实现,并且计算密集型功能可以用硬件实现。
图8是示出虚拟化环境300的示意性框图,其中可以虚拟化由一些实施例实现的功能。在本上下文中,虚拟化意味着创建装置或设备的虚拟版本,这可以包括虚拟化硬件平台、存储设备和网络资源。如本文所使用的,虚拟化可以应用于节点(例如,虚拟化基站或虚拟化无线电接入节点)或设备(例如,UE、无线设备或任何其他类型的通信设备)或其组件,并且涉及一种实现,其中至少一部分功能被实现为一个或多个虚拟组件(例如,通过在一个或多个网络中的一个或多个物理处理节点上执行的一个或多个应用、组件、功能、虚拟机或容器)。
在一些实施例中,本文描述的一些或所有功能可以被实现为由在一个或多个硬件330托管的一个或多个虚拟化环境300中实现的一个或多个虚拟机执行的虚拟组件。此外,在虚拟节点不是无线电接入节点或不需要无线电连接的实施例(例如,核心网络节点)中,网络节点此时可以完全虚拟化。
这些功能可以由一个或多个应用320(其可以替代地被称为软件实例、虚拟设备、网络功能、虚拟节点、虚拟网络功能等)来实现,一个或多个应用320可操作以实现本文公开的一些实施例的一些特征、功能和/或益处。应用320在虚拟化环境300中运行,虚拟化环境300提供包括处理电路360和存储器390的硬件330。存储器390包含可由处理电路360执行的指令395,由此应用320可操作以提供本文公开的一个或多个特征、益处和/或功能。
虚拟化环境300包括通用或专用网络硬件330,其包括一组一个或多个处理器或处理电路360,其可以是商用现货(COTS)处理器、专用集成电路(ASIC)或包括数字或模拟硬件组件或专用处理器的任何其他类型的处理电路。每个硬件设备可以包括存储器390-1,其可以是用于临时存储由处理电路360执行的指令395或软件的非永久存储器。每个硬件设备可以包括一个或多个网络接口控制器(NIC)370,也被称为网络接口卡,其包括物理网络接口380。每个硬件设备还可以包括其中存储有可由处理电路360执行的软件和/或指令的非暂时性、永久性机器可读存储介质390-2。软件可以包括任何类型的软件,包括用于实例化一个或多个虚拟化层350的软件(也被称为管理程序)、用于执行虚拟机340的软件以及允许其执行与本文描述的一些实施例相关地描述的功能、特征和/或益处的软件。
虚拟机340包括虚拟处理、虚拟存储器、虚拟联网或接口和虚拟存储、并且可以由对应的虚拟化层350或管理程序运行。可以在虚拟机340中的一个或多个上实现虚拟设备320的实例的不同实施例,并且可以以不同方式做出所述实现。
在操作期间,处理电路360执行软件以实例化管理程序或虚拟化层350,其有时可被称为虚拟机监视器(VMM)。虚拟化层350可以呈现虚拟操作平台,其在虚拟机340看来像是联网硬件。
如图8所示,硬件330可以是具有通用或特定组件的独立网络节点。硬件330可以包括天线3225并且可以通过虚拟化实现一些功能。备选地,硬件330可以是更大的硬件集群的一部分(例如,在数据中心或客户驻地设备(CPE)中),其中许多硬件节点一起工作并且通过管理和协调(MANO)3100来管理,MANO 3100监督应用320的生命周期管理等等。
在一些上下文中,硬件的虚拟化被称为网络功能虚拟化(NFV)。NFV可以用于将众多网络设备类型统一到可以位于数据中心和客户驻地设备中的工业标准高容量服务器硬件、物理交换机和物理存储上。
在NFV的上下文中,虚拟机340可以是物理机器的软件实现,其运行程序如同它们在物理的非虚拟化机器上执行一样。每个虚拟机340以及硬件330中执行该虚拟机的部分(其可以是专用于该虚拟机的硬件和/或由该虚拟机与虚拟机340中的其它虚拟机共享的硬件)形成了单独的虚拟网元(VNE)。
仍然在NFV的上下文中,虚拟网络功能(VNF)负责处理在硬件330之上的一个或多个虚拟机340中运行的特定网络功能,并且对应于图8中的应用320。
在一些实施例中,每个包括一个或多个发射机3220和一个或多个接收机3210的一个或多个无线电单元3200可以耦合到一个或多个天线3225。无线电单元3200可以经由一个或多个适合的网络接口直接与硬件330通信,并且可以与虚拟组件结合使用以提供具有无线电能力的虚拟节点,例如无线电接入节点或基站。
在一些实施例中,可以使用控制系统3230来实现一些信令,控制系统3230可以替代地用于硬件330和无线电单元3200之间的通信。
图9描绘了根据特定实施例的方法,该方法在步骤900处开始于接收信息比特集合的无线发射机(例如,无线设备110、网络节点160等)。例如,网络节点160可以从高层接收信息比特集合,以向无线设备110传输。
在步骤910处,无线发射机确定奇偶校验比特集合。例如,网络节点160可以通过以下方式来确定奇偶校验比特集合:针对集合中的每个奇偶校验比特,确定在其前面的所有比特值的二进制和。一些实施例可以在该和中包括其他奇偶校验比特,而其他实施例可以不包括奇偶校验比特。在其他实施例中,网络节点160可以基于系统分组码来对信息比特和冻结比特的集合中的最不可靠比特生成奇偶校验比特集合。在特定实施例中,无线发射机可以根据上述实施例和示例中的任何一个来确定奇偶校验比特集合。
在步骤920处,无线发射机将信息比特集合与奇偶校验比特集合级联。例如,根据上述实施例和示例中的任何一个,网络节点160可以将奇偶校验比特集合与信息比特集合进行组合。
在步骤930处,无线发射机将信息比特极化编码为信息比特和冻结比特的集合。例如,网络节点160可以根据上述极化编码算法对信息比特进行编码。
在步骤940处,无线发射机向无线接收机发送已编码的比特集合。例如,网络节点160可以向无线设备110发送级联的比特。
可以对图9所示的方法进行修改、添加或省略。另外,图9的方法中的一个或多个步骤可以并行执行或以任何合适的顺序执行。
图10描绘了根据特定实施例的方法,该方法在步骤1000处开始于接收与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合的无线接收机(例如,无线设备110、网络节点160等)。例如,无线设备110可以从网络节点160接收与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合(例如,如参考图9所描述的)。
在步骤1010处,无线接收机对与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合进行极化解码。例如,无线设备110可以根据上述极化编码算法对信息比特进行解码。
在步骤1020处,当奇偶校验比特集合中的奇偶校验比特之一指示错误时,无线接收机终止解码。例如,根据上述实施例和示例中的任何一个,一旦检测到错误,无线设备110可以提早终止解码。
可以对图10所示的方法进行修改、添加或省略。另外,图10的方法中的一个或多个步骤可以并行执行或以任何合适的顺序执行。
图11示出了无线网络(例如,图6中所示的无线网络)中的装置1100的示意性框图。该装置可以在无线设备或网络节点(例如,图6中所示的无线设备110或网络节点160)中实现。装置1100可操作以执行参考图9描述的示例方法以及本文公开的可能的任何其他过程或方法。还应理解,图9的方法不一定由装置1100单独执行。该方法的至少一些操作可以由一个或多个其他实体执行。
虚拟装置1100可以包括处理电路,其可以包括一个或多个微处理器或微控制器以及其他数字硬件(可以包括数字信号处理器(DSP)、专用数字逻辑等)。处理电路可以被配置为执行存储在存储器中的程序代码,该存储器可以包括一种或几种类型的存储器,例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器、高速缓冲存储器、闪存设备、光学存储设备等。在一些实施例中,存储在存储器中的程序代码包括用于执行一种或多种电信和/或数据通信协议的程序指令,以及用于执行本文所述的一种或多种技术的指令。在一些实施方式中,根据本公开的一个或多个实施例,处理电路可以用于使接收单元1110、编码单元1120、发送单元1130和装置1100的任何其他合适的单元执行相应的功能。
如图11所示,装置1100包括接收单元1110、编码单元1120和发送单元1130。接收单元1110被配置为接收用于编码和传输的信息比特集合。编码单元1120被配置为:确定奇偶校验比特集合;且将该信息比特集合与奇偶校验比特集合级联;以及将该信息比特极化编码为信息比特和冻结比特的集合。发送单元1130被配置为向无线接收机发送已编码的比特。
图12示出了无线网络(例如,图6中所示的无线网络)中的装置1200的示意性框图。该装置可以在无线设备或网络节点(例如,图6中所示的无线设备110或网络节点160)中实现。装置1200可操作以执行参考图10描述的示例方法以及本文公开的可能的任何其他过程或方法。还应理解,图10的方法不一定由装置1200单独执行。该方法的至少一些操作可以由一个或多个其他实体执行。
虚拟装置1200可以包括处理电路,其可以包括一个或多个微处理器或微控制器以及其他数字硬件(可以包括数字信号处理器(DSP)、专用数字逻辑等)。处理电路可以被配置为执行存储在存储器中的程序代码,该存储器可以包括一种或几种类型的存储器,例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器、高速缓冲存储器、闪存设备、光学存储设备等。在一些实施例中,存储在存储器中的程序代码包括用于执行一种或多种电信和/或数据通信协议的程序指令,以及用于执行本文所述的一种或多种技术的指令。在一些实施方式中,根据本公开的一个或多个实施例,处理电路可以用于使接收单元1210和解码单元1220以及装置1200的任何其他合适的单元执行相应的功能。
如图12中所示,装置1200包括接收单元1210和解码单元1220。接收单元1210被配置为接收已编码的比特,例如根据图9编码的信息。解码单元1220被配置为使用在上述实施例和示例中描述的奇偶校验比特对接收的比特进行极化解码。
通常,除非明确给出和/或从上下文中暗示不同的含义,否则本文中使用的所有术语将根据其在相关技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明,否则对“一/一个/元件、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代元件、设备、组件、装置、步骤等中的至少一个实例。除非必须明确地将一个步骤描述为在另一个步骤之后或之前和/或隐含地一个步骤必须在另一个步骤之后或之前,否则本文所公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。在适当的情况下,本文公开的任何实施例的任何特征可以应用于任何其他实施例。同样地,任何实施例的任何优点可以适用于任何其他实施例,反之亦然。通过下文的描述,所附实施例的其他目的、特征和优点将显而易见。
本领域技术人员将认识到对本公开的实施例的改进和修改。所有这些改进和修改被认为落入本文公开的构思的范围内。
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缩写
在本公开中可以使用以下缩写中的至少一些。如果缩略语之间存在不一致,则应优先考虑上面如何使用它。如果在下面多次列出,则首次列出应优先于任何后续列出。
1xRTT CDMA2000 1x无线电传输技术
3GPP 第三代合作伙伴计划
5G 第五代
ABS 几乎空白子帧
ARQ 自动重传请求
AWGN 加性高斯白噪声
BCCH广播控制信道
BCH广播信道
CA载波聚合
CC载波分量
CCCH SDU公共控制信道SDU
CDMA码分多址
CGI小区全局标识符
CIR信道脉冲响应
CP循环前缀
CPICH公共导频信道
CPICH Ec/No每芯片CPICH接收能量除以频段内的功率密度
CQI信道质量信息
C-RNTI小区RNTI
CSI信道状态信息
DCCH专用控制信道
DCI下行链路控制信息
DFTS OFDM离散傅里叶变换扩频OFDM
DL下行链路
DM解调
DMRS解调参考信号
DRX不连续接收
DTX不连续发射
DTCH专用业务信道
DUT被测设备
E-CID增强型小区ID(定位方法)
E-SMLC演进服务移动位置中心
ECGI演进的CGI
eNB E-UTRAN节点B
EPDCCH增强物理下行链路控制信道
E-SMLC演进服务移动位置中心
E-UTRA演进的UTRA
E-UTRAN演进的UTRAN
FDD频分双工
FFS有待进一步研究
GERN GSM EDGE无线电接入网
gNB NR中的基站
GNSS全球导航卫星系统
GSM全球移动通信系统
HARQ混合自动重传请求
HO切换
HSPA高速分组接入
HRPD高速分组数据
IR-HARQ增量冗余HARQ
LLR对数似然比
LOS视距
LPP LTE定位协议
LTE长期演进
MAC媒体访问控制
MBMS多媒体广播多播服务
MBSFN多媒体广播多播服务单频网络
MBSFN ABS MBSFN几乎空白子帧
MDT路测最小化
MIB主信息块
MME移动性管理实体
MSC移动交换中心
NPDCCH窄带物理下行链路控制信道
NR新无线电
OCNG OFDMA信道噪声发生器
OFDM正交频分复用
OFDMA正交频分多址
OSS操作支持系统
OTDOA观测到达时间差
O&M运营和维护
PBCH物理广播信道
P-CCPCH主公共控制物理信道
PCell主小区
PCFICH物理控制格式指示符信道
PDCCH物理下行链路控制信道
PDP分布延迟分布
PDSCH物理下行链路共享信道
PGW分组网关
PHICH物理混合ARQ指示符信道
PLMN公共陆地移动网络
PMI预编码矩阵指示符
PRACH物理随机接入信道
PRS定位参考信号
PSS主同步信号
PUCCH物理上行链路控制信道
PUSCH物理上行链路共享信道
PACH随机接入信道
QAM正交幅度调制
RAN无线电接入网
RAT无线电接入技术
RLM无线电链路管理
RNC无线电网络控制器
RNTI无线电网络临时标识符
RRC无线电资源控制
RRM无线电资源管理
RS参考信号
RSCP接收信号码功率RSRP参考符号接收功率或参考信号接收功率RSRQ参考信号接收质量或参考符号接收质量RSSI接收信号强度指示符RSTD参考信号时间差SC连续取消SCL连续取消列表SCH同步信道Scell辅小区SDU服务数据单元SFN系统帧号SGW服务网关SI系统信息SIB系统信息块SNR信噪比SON自优化网络SS同步信号SSB同步信号块SSS辅同步信号TDD时分双工TDOA到达时间差TOA到达时间TSS三级同步信号TTI传输时间间隔UCI上行链路控制信息UE用户设备UL上行链路UMTS通用移动电信系统USIM通用订户身份模块
UTDOA上行链路到达时间差
UTRA通用陆地无线电接入
UTRAN通用陆地无线电接入网
WCDMA宽CDMA
WLAN宽局域网。
Claims (19)
1.一种由无线发射机执行的用于对信息比特进行编码的方法,所述方法包括:
-接收(900)信息比特集合;
-确定(910)奇偶校验比特集合,其中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的所有比特的值的二进制和;
-将所述信息比特集合与所述奇偶校验比特集合级联(920);
-将所述信息比特极化编码(930)为信息比特和冻结比特的集合;以及
-向无线接收机发送(940)已编码的信息比特集合。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的除了其他奇偶校验比特之外的所有比特值的二进制和。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特前面的比特包括至少一个先前的奇偶校验比特。
4.一种由无线接收机执行的用于对信息比特进行解码的方法,所述方法包括:
-接收(1000)与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合,其中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的所有比特的值的二进制和;
-对与所述奇偶校验比特集合级联的所述极化编码信息比特集合进行解码(1010);以及
-当所述奇偶校验比特集合中的奇偶校验比特之一指示错误时,终止(1020)所述解码。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的除了其他奇偶校验比特之外的所有比特的值的二进制和。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,在所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特前面的比特包括至少一个先前的奇偶校验比特。
7.一种由无线发射机执行的用于对信息比特进行编码的方法,所述方法包括:
-接收(900)信息比特集合;
-基于系统分组码来对所述信息比特集合中的最不可靠比特生成奇偶校验比特集合;
-将所述信息比特集合与所述奇偶校验比特集合级联(920);
-将所述信息比特极化编码(930)为信息比特和冻结比特的集合;以及
-向无线接收机发送(940)已编码的信息比特集合。
8.一种由无线接收机执行的用于对信息比特进行解码的方法,所述方法包括:
-接收(1000)与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合,其中,所述奇偶校验比特集合是基于系统分组码来对信息比特和冻结比特的集合中的最不可靠比特生成的;
-对与所述奇偶校验比特集合级联的所述极化编码信息比特集合进行解码(1010);以及
-当所述奇偶校验比特集合中的奇偶校验比特之一指示错误时,终止(1020)所述解码。
9.一种用于对信息比特进行编码的无线设备(110),所述无线设备包括:
-处理电路(122、126、120),被配置为执行权利要求1-8中任一项所述的方法;以及
-电源电路(136、137),被配置为向所述无线设备供电。
10.一种用于对信息比特进行编码的基站(160),所述基站包括:
-处理电路(172、170),被配置为执行权利要求1-8中任一项所述的方法;
-电源电路(186、187),被配置为向无线设备供电。
11.一种用于对信息比特进行编码的用户设备UE(110),所述UE包括:
-天线(111),被配置为发送和接收无线信号;
-无线电前端电路(112),连接到所述天线且连接到处理电路,并被配置为调节在所述天线和所述处理电路之间传送的信号;
-所述处理电路(120、122、124、126),被配置为执行权利要求1-8中任一项所述的方法;
-输入接口,连接到所述处理电路,并被配置为允许将信息输入到所述UE中以由所述处理电路处理;
-输出接口,连接到所述处理电路,并被配置为从所述UE输出已被所述处理电路处理过的信息;以及
-电池,连接到所述处理电路,并被配置为向所述UE供电。
12.一种在其上存储指令的计算机可读介质,所述指令当由至少一个处理器执行时,执行无线发射机的用于对信息比特进行编码的方法,所述方法包括:
-接收(900)信息比特集合;
-确定(910)奇偶校验比特集合,其中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的所有比特的值的二进制和;
-将所述信息比特集合与所述奇偶校验比特集合级联(920);
-将所述信息比特极化编码(930)为信息比特和冻结比特的集合;以及
-向无线接收机发送(940)已编码的信息比特集合。
13.根据权利要求12所述的计算机可读介质,其中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的除了其他奇偶校验比特之外的所有比特的值的二进制和。
14.根据权利要求12所述的计算机可读介质,其中,在所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特前面的比特包括至少一个先前的奇偶校验比特。
15.一种在其上存储指令的计算机可读介质,所述指令当由至少一个处理器执行时,执行无线接收机的用于对信息比特进行解码的方法,所述方法包括:
-接收(1000)与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合,其中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的所有比特的值的二进制和;
-对与所述奇偶校验比特集合级联的所述极化编码信息比特集合进行解码(1010);以及
-当所述奇偶校验比特集合中的奇偶校验比特之一指示错误时,终止(1020)所述解码。
16.根据权利要求15所述的计算机可读介质,其中,所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特是其前面的除了其他奇偶校验比特之外的所有比特值的值的二进制和。
17.根据权利要求15所述的计算机可读介质,其中,在所述奇偶校验比特集合中的每个奇偶校验比特前面的比特包括至少一个先前的奇偶校验比特。
18.一种在其上存储指令的计算机可读介质,所述指令当由至少一个处理器执行时,执行无线发射机的用于对信息比特进行编码的方法,所述方法包括:
-接收(900)信息比特集合;
-基于系统分组码来对所述信息比特集合中的最不可靠比特生成奇偶校验比特集合;
-将所述信息比特集合与所述奇偶校验比特集合级联(920);
-将所述信息比特极化编码(930)为信息比特和冻结比特的集合;以及
-向无线接收机发送(940)已编码的信息比特集合。
19.一种在其上存储指令的计算机可读介质,所述指令当由至少一个处理器执行时,执行无线接收机的用于对信息比特进行解码的方法,所述方法包括:
-接收(1000)与奇偶校验比特集合级联的极化编码信息比特集合,其中,所述奇偶校验比特集合是基于系统分组码来对信息比特和冻结比特的集合中的最不可靠比特生成的;
-对与所述奇偶校验比特集合级联的所述极化编码信息比特集合进行解码(1010);以及
-当所述奇偶校验比特集合中的奇偶校验比特之一指示错误时,终止(1020)所述解码。
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