DE102019117402B3

DE102019117402B3 - Vorrichtung und Verfahren für eine nichtiterative Singulärwertzerlegung

Info

Publication number: DE102019117402B3
Application number: DE102019117402.3A
Authority: DE
Inventors: Wook Bong Lee; Minki AHN
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-07-02
Anticipated expiration: 2039-06-28
Also published as: KR20200110597A; TWI812754B; TW202037095A; CN111698013A

Abstract

Verfahren zur nichtiterativen Singulärwertzerlegung (SVD). Das Verfahren weist ein Empfangen durch einen Empfänger (201) eines Signals auf; ein Bestimmen durch einen Kanalmatrixerzeuger (203), welcher mit dem Empfänger (201) verbunden ist, einer Kanalmatrix für das empfangene Signal; ein Verringern durch einen Singulärwertzerleger (205), welcher mit dem Kanalmatrixerzeuger (203) verbunden ist, der Dimension der Kanalmatrix; ein Durchführen durch den Singulärwertzerleger (205) einer SVD auf der dimensionsverringerten Kanalmatrix, um Singulärvektoren und entsprechende Koeffizienten zu bestimmen, welche Singulärwerte der Singulärvektoren maximieren; und ein Ausgeben eines Ergebnisses der SVD basierend auf wenigstens einem davon, wenn die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix kleiner oder gleich zwei ist und wenn zwei größte Singulärwerte von entsprechenden Singulärvektoren bestimmt sind.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung für und ein Verfahren zu einer nichtiterativen Singulärwertzerlegung (SVD, engl. Singular-Value Decomposition), und genauer auf eine Vorrichtung für und ein Verfahren zu einer nichtiterativen SVD für eine Strahlformung.
HINTERGRUND
Ein Strahlformungsrückkopplungsblock sieht einen Medienzugriffscontroller (MAC, engl. Medium Access Controller) mit komprimierten strahlformende Matrizen und Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)-Abschätzungen für spezifische Daten-Unterträger/- Unterträgergruppen, welche benötigt werden, um die strahlformende Rückkopplung zu unterstützen, wie in Standards des Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE) spezifiziert, welche den IEEE802.11n-Standard, den IEEE802.11ac-Standard und den IEEE802.11ax-Standard für sowohl Single-User Multiple-Input-Multiple-Output (SU-MIMO) als auch Multi-User MIMO (MU-MIMO) aufweisen. Nach einer Givens-Rotation (das heißt einer Rotation beziehungsweise Drehung in einer Ebene, welche durch zwei Koordinatenachsen aufgespannt ist) oder eine Householder-Transformation (das heißt eine lineare Transformation, welche eine Spiegelung um eine Ebene oder Hyperebene, welche den Ursprung aufweist, beschreibt), wird eine min(N_tx, N_rx) x min(N_tx, N_rx)-SVD-Operation benötigt, um komprimierte strahlformende Matrizen zu bilden, wobei min() eine Funktion ist, welche den minimalen Wert der Koeffizienten, welche in Frage stehen, zurückgibt, N_tx eine Anzahl von übertragenden Antennen ist, und N_rx eine Anzahl von empfangenden Antennen ist. Wenn eine Dimension einer SVD größer als zwei ist, ist eine Verarbeitung herausfordernd und ein iterativer Prozess kann benötigt werden.
Die Druckschrift US 2006/0092054 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung von geeigneten Strahlungsformungsmatrizen, wobei Kanalzustandsinformationen vom Empfänger an den Sender rückgekoppelt werden. Insbesondere wird eine Singulärwertzerlegung (SVD) einer Kanalmatrix und eine anschließende Reduzierung der Dimension der dadurch erhaltenen Strahlungsformungsmatrix V mit Hilfe einer Householder-Transformation beschrieben.
KURZFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren für eine nichtiterative SVD in einem drahtlosen Kommunikationssystem vorgesehen. Das Verfahren weist ein Empfangen durch einen Receiver eines Signals auf; ein Bestimmen durch einen Kanalmatrixerzeuger, welcher mit dem Empfänger verbunden ist, einer Kanalmatrix für das empfangene Signal; ein Verringern durch einen Singulärwertzerleger, welcher mit dem Kanalmatrixerzeuger verbunden ist, der Dimension der Kanalmatrix; ein Durchführen durch den Singulärwertzerleger, einer SVD auf der dimensionsverringerten Kanalmatrix, um Singulärvektoren und entsprechende Koeffizienten, welche Singulärwerte der Singulärvektoren maximieren, zu bestimmen; und ein Ausgeben eines Ergebnisses der SVD basierend auf wenigstens einem davon, wenn die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix geringer als oder gleich zwei ist, und wenn zwei größte Singulärwerte von entsprechenden Singulärvektoren bestimmt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Vorrichtung für eine nichtiterative SVD in einem drahtlosen Kommunikationssystem vorgesehen. Die Vorrichtung weist einen Empfänger auf, welcher konfiguriert ist, um ein Signal zu empfangen; einen Kanalmatrixerzeuger, welcher mit dem Empfänger verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Kanalmatrix für das empfangene Signal zu bestimmen; und einen Singulärwertzerleger, welcher mit dem Kanalmatrixerzeuger verbunden ist und konfiguriert ist, um die Dimension der Kanalmatrix zu verringern; um eine SVD auf der dimensionsverringerten Kanalmatrix durchzuführen, um Singulärvektoren und entsprechende Koeffizienten, welche Singulärwerte der Singulärvektoren maximieren, zu bestimmen; und um ein Ergebnis der SVD basierend auf wenigstens einem davon auszugeben, wenn die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix geringer als oder gleich zwei ist und wenn zwei größte Singulärwerte von entsprechenden Singulärvektoren bestimmt sind.
Figurenliste
Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile von bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, in welchen:

1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens einer nichtiterativen SVD gemäß einer Ausführungsform ist;
2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung für eine nichtiterative SVD gemäß einer Ausführungsform ist;
3 ein Blockschaltbild einer elektronischen Vorrichtung in einer Netzwerkumgebung gemäß einer Ausführungsform ist;
4 ein Blockschaltbild eines Programms gemäß einer Ausführungsform ist; und
5 ein Blockschaltbild eines drahtlosen Kommunikationsmoduls, eines Leistungsverwaltungsmoduls und eines Antennenmoduls einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜRUNGSFORMEN DER VORLIEGENDEN OFFENBAUNG
Hierin nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sollte festgehalten werden, dass dieselben Elemente durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in unterschiedlichen Zeichnungen gezeigt sind. In der folgenden Beschreibung sind spezifische Details wie beispielsweise detaillierte Konfigurationen und Komponenten lediglich vorgesehen, um das Gesamtverständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu fördern. Demnach sollte es für Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen der Ausführungsformen, welche hierin beschrieben sind, getätigt werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich sind Beschreibungen von wohlbekannten Funktionen und Konstruktionen für die Klarheit und Prägnanz ausgelassen. Die Begriffe, welche untenstehend beschrieben sind, sind Begriffe, welche unter Berücksichtigung der Funktionen in der vorliegenden Offenbarung definiert sind, und können gemäß Nutzern, Absichten der Nutzer oder Käufern unterschiedlich sein. Demnach sollten die Definitionen der Begriffe basierend auf den Inhalten über diese Beschreibung hinweg bestimmt werden.
Die vorliegende Offenbarung kann verschiedene Modifikationen und verschiedene Ausführungsformen haben, unter denen Ausführungsformen untenstehend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben sind. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist, sondern alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung aufweist.
Obwohl die Begriffe, welche eine Ordinalzahl, wie beispielsweise erste/erster/erstes, zweiter/zweite/zweites etc. aufweisen, zum Beschreiben verschiedener Elemente verwendet werden können, sind die strukturellen Elemente nicht durch die Begriffe beschränkt. Die Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden. Beispielsweise kann, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, auf ein erstes strukturelles Element Bezug genommen werden als ein zweites strukturelles Element. Ähnlich kann auf das zweite strukturelle Element ebenso Bezug genommen werden als das erste strukturelle Element. Wenn hierin verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ eine beliebige und alle Kombinationen eines oder mehrerer zugeordneter Gegenstände.
Die Begriffe, welche hierin verwendet werden, werden lediglich verwendet, um verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben, sind aber nicht vorgesehen, um die vorliegende Offenbarung zu beschränken. Singularformen sind vorgesehen, um Pluralformen zu umfassen, solange der Zusammenhang nicht deutlich anderweitiges anzeigt. In der vorliegenden Offenbarung sollte es verstanden werden, dass die Begriffe „aufweisen“ oder „haben“ die Existenz eines Merkmals, einer Zahl, eines Schritts, einer Operation, eines strukturellen Elements, von Teilen oder einer Kombination davon anzeigen und die Existenz oder Wahrscheinlichkeit der Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, strukturellen Elementen, Teilen oder Kombinationen davon nicht ausschließen.
Solange nicht anderweitig definiert, haben alle Begriffe, welche hierin verwendet werden, dieselben Bedeutungen wie diejenigen, die durch einen Fachmann verstanden werden, zu dessen Fachgebiet die vorliegende Offenbarung gehört. Begriffe wie beispielsweise diejenigen, welche in einem allgemein verwendeten Wörterbuch definiert sind, müssen interpretiert werden, um dieselben Bedeutungen zu haben wie die Zusammenhangsbedeutungen in dem relevanten Fachgebiet, und dürfen nicht interpretiert werden, um ideale oder übermäßig formale Bedeutungen zu haben, solange nicht deutlich in der vorliegenden Offenbarung definiert.
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung für und ein Verfahren einer nichtiterativen SVD. Als ein Beispiel wendet die vorliegende Offenbarung eine nichtiterative SVD auf ein Strahlformen an. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf ein Anwenden einer nichtiterativen SVD auf ein Strahlformen beschränkt, sondern kann eine nichtiterative SVD auf eine beliebige Anwendung anwenden, auf welche eine nichtiterative SVD anwendbar ist.
1 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens einer nichtiterativen SVD in einem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform.
Bezug nehmend auf 1 empfängt bei 101 das vorliegende System ein Signal.
Bei 103 bestimmt das vorliegende System eine Kanalmatrix für das empfangene Signal, wo die Dimension der Kanalmatrix gleich N_rx x N_tx ist, wobei N_rx eine ganze Zahl ist, welche eine Anzahl von Empfangsantennen anzeigt, und N_tx eine ganze Zahl ist, welche eine Anzahl von Übertragungsantennen anzeigt.
Bei 105 verringert das vorliegende System die Dimension der Kanalmatrix auf min(N_tx, N_rx) x min(N_tx, N_rx).
Bei 107 führt das vorliegende System eine SVD auf der dimensionsverringerten Kanalmatrix durch, um Singulärvektoren und entsprechende Koeffizienten zu bestimmen, welche Singulärwerte der Singulärvektoren maximieren.
Bei 109 gibt das vorliegende System das Ergebnis der SVD aus, wenn eines davon auftritt, dass die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix geringer als oder gleich zwei ist, und zwei größte Singulärwerte der entsprechenden Singulärvektoren bestimmt sind. Andernfalls schreite zu 111 voran.
Bei 111 subtrahiert das vorliegende System die Singulärvektoren von der dimensionsverringerten Kanalmatrix, um den Rang der Kanalmatrix zu verringern, und kehre zu 107 für eine weitere Verarbeitung zurück.
2 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 200 für eine nichtiterative SVD in einem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform.
Bezug nehmend auf 2 weist die Vorrichtung 200 einen Empfänger 201, einen Kanalmatrixerzeuger 203 und einen Singulärwertzerleger 205 auf.
Der Empfänger 201 weist einen Eingang, an welchem ein Signal empfangen wird, und einen Ausgang auf.
Der Kanalmatrixerzeuger 203 weist einen Eingang, welcher mit dem Ausgang des Empfängers 201 verbunden ist, und einen Ausgang auf. Der Kanalmatrixerzeuger 203 bestimmt eine Kanalmatrix für das empfangene Signal, wo die Dimension der Kanalmatrix gleich N_rx x N_tx ist, wobei N_rx eine ganze Zahl ist, welche eine Anzahl von Empfangsantennen anzeigt, und N_tx eine ganze Zahl ist, welche eine Anzahl von Übertragungsantennen anzeigt.
Der Singulärwertzerleger 205 weist einen Eingang, welcher mit dem Ausgang des Kanalmatrixerzeugers 203 verbunden ist, und einen Ausgang auf. Der Singulärwertzerleger 205 verringert die Dimension der Kanalmatrix auf min(N_tx, Nrx) x min(N_tx, N_rx), führt eine SVD auf der dimensionsverringerten Kanalmatrix durch, um Singulärvektoren und entsprechende Koeffizienten, welche Singulärwerte der Singulärvektoren maximieren, zu bestimmen. Wenn die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix geringer als oder gleich zwei ist, oder zwei größte Singulärwerte von entsprechenden Singulärvektoren bestimmt sind, dann wird das Ergebnis der SVD ausgegeben. Andernfalls werden, wenn die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix größer als zwei ist, die Singulärvektoren von der dimensionsverringerten Kanalmatrix subtrahiert, um den Rang der Kanalmatrix zu verringern, und das Ergebnis wird weiterverarbeitet bis die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix geringer als oder gleich zwei ist.
3 ist ein Blockschaltbild einer elektronischen Vorrichtung 301 in einer Netzwerkumgebung 300 gemäß einer Ausführungsform.
Bezug nehmend auf 3 kann die elektronische Vorrichtung 301 in der Netzwerkumgebung 300 mit einer externen elektronischen Vorrichtung 302 über ein erstes Netzwerk 398 (beispielsweise ein drahtloses Kurzstreckenkommunikationsnetzwerk) oder einer externen elektronischen Vorrichtung 304 oder einem Server 308 über ein zweites Netzwerk 399 (beispielsweise ein drahtloses Langstreckenkommunikationsnetzwerk) kommunizieren. Gemäß einer Ausführungsform kann die elektronische Vorrichtung 301 mit der externen elektronischen Vorrichtung 304 über den Server 308 kommunizieren. Die elektronische Vorrichtung 301 kann einen Prozessor 320, einen Speicher 330, eine Eingabevorrichtung 350, eine Geräuschausgabevorrichtung 355, eine Anzeigevorrichtung 360, ein Audiomodul 370, ein Sensormodul 376, eine Schnittstelle 377, ein Haptikmodul 379, ein Kameramodul 380, ein Leistungsverwaltungsmodul 388, eine Batterie 389, ein Kommunikationsmodul 390, ein Teilnehmer-Identifikationsmodul bzw. Subscriber Identification Modul (SIM) 396 oder ein Antennenmodul 397 aufweisen. In einer Ausführungsform kann wenigstens eine (beispielsweise die Anzeigevorrichtung 360 oder das Kameramodul 380) der Komponenten von der elektronischen Vorrichtung 301 ausgelassen sein, oder eine oder mehrere andere Komponenten können zu der elektronischen Vorrichtung 301 hinzugefügt sein. In einer Ausführungsform können einige der Komponenten als eine einzelne integrierte Schaltung (IC) implementiert sein. Beispielsweise kann das Sensormodul 376 (beispielsweise ein Fingerabdrucksensor, ein Irissensor oder ein Beleuchtungsstärkesensor) in der Anzeigevorrichtung 360 (beispielsweise einer Anzeige) eingebettet sein.
Der Prozessor 320 kann beispielsweise Software (beispielsweise ein Programm 340) ausführen, um wenigstens eine andere Komponente (beispielsweise eine Hardware- oder Softwarekomponente) der elektronischen Vorrichtung 301, welche mit dem Prozessor 320 gekoppelt ist, zu steuern, und kann verschiedene Datenverarbeitung oder Berechnungen durchführen. Gemäß einer Ausführungsform kann als wenigstens Teil der Datenverarbeitung oder der Berechnungen der Prozessor 320 einen Befehl oder Daten, welche von einer anderen Komponente empfangen werden (beispielsweise dem Sensormodul 376 oder dem Kommunikationsmodul 390) in einen flüchtigen Speicher 332 laden, den Befehl oder die Daten, welche in dem flüchtigen Speicher 332 gespeichert sind, verarbeiten, und resultierende Daten in einem nichtflüchtigen Speicher 334 speichern. Gemäß einer Ausführungsform kann der Prozessor 320 einen Hauptprozessor 321 (beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder einen Anwendungsprozessor (AP) und einen Hilfsprozessor 323 (beispielsweise eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), einen Bildsignalprozessor (ISP), einen Sensor Hub Prozessor oder einen Kommunikationsprozessor (CP)) aufweisen, welcher unabhängig von oder in Verbindung mit dem Hauptprozessor 321 betreibbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Hilfsprozessor 323 angepasst sein, weniger Leistung als der Hauptprozessor 321 zu verbrauchen oder eine bestimmte Funktion auszuführen. Der Hilfsprozessor 323 kann als getrennt von oder als ein Teil von dem Hauptprozessor 321 implementiert sein.
Der Hilfsprozessor 323 kann wenigstens einige der Funktionen oder Zustände, welche auf wenigstens eine Komponente (beispielsweise die Anzeigevorrichtung 360, das Sensormodul 376 oder das Kommunikationsmodul 390) unter den Komponenten der elektronischen Vorrichtung 301 bezogen sind, anstelle des Hauptprozessors 321 steuern, während der Hauptprozessor 321 in einem inaktiven (beispielsweise Schlaf-) Zustand ist oder zusammen mit dem Hauptprozessor 321 während der Hauptprozessor 321 in einem aktiven Zustand (beispielsweise eine Anwendung ausführend) ist. Gemäß einer Ausführungsform kann der Hilfsprozessor 323 (beispielsweise ein Bildsignalprozessor oder ein Kommunikationsprozessor) als Teil einer anderen Komponente (beispielsweise des Kameramoduls 380 oder des Kommunikationsmoduls 390) funktional auf den Hilfsprozessor 323 bezogen implementiert sein.
Der Speicher 330 kann verschiedene Daten, welche durch wenigstens eine Komponente (beispielsweise den Prozessor 320 oder das Sensormodul 376) der elektronischen Vorrichtung 301 verwendet werden, speichern. Die verschiedenen Daten können beispielsweise Software (beispielsweise das Programm 340) und Eingangsdaten oder Ausgangsdaten für einen Befehl, welcher darauf bezogen ist, aufweisen. Der Speicher 330 kann den flüchtigen Speicher 332 oder den nichtflüchtigen Speicher 334 aufweisen.
Das Programm 340 kann in dem Speicher 330 als Software gespeichert sein und kann beispielsweise ein Betriebssystem (OS) 342, Middleware 344 oder eine Anwendung 346 aufweisen.
Die Eingabevorrichtung 350 kann einen Befehl oder Daten, welche durch eine andere Komponente (beispielsweise den Prozessor 320) der elektronischen Vorrichtung 301 zu verwenden sind, von außerhalb (beispielsweise einem Nutzer) der elektronischen Vorrichtung 301 empfangen. Die Eingabevorrichtung 350 kann beispielsweise ein Mikrofon, eine Maus oder eine Tastatur aufweisen.
Die Geräuschausgabevorrichtung 355 kann Geräuschsignale nach außerhalb der elektronischen Vorrichtung 301 ausgeben. Die Geräuschausgabevorrichtung 355 kann beispielsweise einen Lautsprecher oder einen Empfänger aufweisen. Der Lautsprecher kann für allgemeine Zwecke wie beispielsweise ein Abspielen von Multimedia oder einer Aufnahme verwendet werden, und der Empfänger kann für ein Empfangen eines eingehenden Anrufs verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Empfänger als getrennt von oder als ein Teil des Lautsprechers implementiert sein.
Die Anzeigevorrichtung 360 kann visuell Information für außerhalb (beispielsweise einen Nutzer) der elektronischen Vorrichtung 301 vorsehen. Die Anzeigevorrichtung 360 kann beispielsweise eine Anzeige, eine Hologrammvorrichtung oder einen Projektor und eine Steuerschaltung aufweisen, um ein entsprechendes eines der Anzeige, der Hologrammvorrichtung und des Projektors zu steuern. Gemäß einer Ausführungsform kann die Anzeigevorrichtung 360 eine Berührungsschaltung (Touch Circuitry) aufweisen, welche angepasst ist, um eine Berührung zu erfassen, oder eine Sensorschaltung (beispielsweise einen Drucksensor), welche angepasst ist, um die Intensität von Kraft, welche durch die Berührung ausgeübt wird, zu messen.
Das Audiomodul 370 kann ein Geräusch in ein elektrisches Signal und umgekehrt umwandeln. Gemäß einer Ausführungsform kann das Audiomodul 370 das Geräusch über die Eingabevorrichtung 350 erlangen oder das Geräusch über die Geräuschausgabevorrichtung 355 oder einen Kopfhörer einer externen elektronischen Vorrichtung (beispielsweise einer externen elektronischen Vorrichtung 302) direkt (verdrahtet) oder drahtlos mit der elektronischen Vorrichtung 301 gekoppelt ausgeben.
Das Sensormodul 376 kann einen Betriebszustand (beispielsweise Leistung oder Temperatur) der elektronischen Vorrichtung 301 oder einen Umgebungszustand (beispielsweise einen Zustand eines Nutzers) außerhalb der elektronischen Vorrichtung 301 erfassen und dann ein elektrisches Signal oder einen Datenwert, welcher dem erfassten Zustand entspricht, erzeugen. Gemäß einer Ausführungsform kann das Sensormodul 376 beispielsweise einen Gestensensor, einen Kreiselsensor, einen Atmosphärendrucksensor, einen Magnetsensor, einen Beschleunigungssensor, einen Griffigkeitssensor (grip sensor), einen Annäherungssensor, einen Farbsensor, einen Infrarot (IR)-Sensor, einen biometrischen Sensor, einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor oder eine Beleuchtungsstärkesensor aufweisen.
Die Schnittstelle 377 kann ein oder mehrere spezifizierte Protokolle unterstützen, welche für die elektronische Vorrichtung 301 zu nutzen sind, um mit der externen elektronischen Vorrichtung (beispielsweise der externen elektronischen Vorrichtung 302) direkt (beispielsweise verdrahtet) oder drahtlos gekoppelt zu sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die Schnittstelle 377 beispielsweise eine High Definition Multimedia-Schnittstelle (HDMI), eine Universal Serial Bus (USB)-Schnittstelle, eine Secure Digital (SD) Card-Schnittstelle, oder eine Audio-Schnittstelle aufweisen.
Ein Verbindungsanschluss 378 kann einen Verbinder aufweisen, über welchen die elektronische Vorrichtung 301 physikalisch mit der externen elektronischen Vorrichtung (beispielsweise der externen elektronischen Vorrichtung 302) verbunden sein kann. Gemäß einer Ausführungsform kann der Verbindungsanschluss 378 beispielsweise einen HDMI-Verbinder, einen USB-Verbinder, einen SD-Kartenverbinder oder einen Audioverbinder (beispielsweise einen Kopfhörerverbinder) aufweisen.
Das Haptikmodul 379 kann ein elektrisches Signal in einen mechanischen Stimulus (beispielsweise eine Vibration oder eine Bewegung) oder einen elektrischen Stimulus umwandeln, welcher durch einen Nutzer über eine fühlbare Empfindung oder eine kinästhetische Empfindung erkannt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann das Haptikmodul 379 beispielsweise einen Motor, ein piezoelektrisches Element oder einen elektrischen Stimulator aufweisen.
Das Kameramodul 380 kann ein stillstehendes Bild oder sich bewegende Bilder aufnehmen. Gemäß einer Ausführungsform kann das Kameramodul 380 eine oder mehrere Linsen, Bildsensoren, Bildsignalprozessoren oder Blitzlichter aufweisen.
Das Leistungsverwaltungsmodul 388 kann Leistung, welche der elektronischen Vorrichtung 301 zugeführt wird, verwalten. Gemäß einer Ausführungsform kann das Leistungsverwaltungsmodul 388 als wenigstens Teil von beispielsweise einer integrierten Leistungsverwaltungsschaltung (PMIC) implementiert sein.
Die Batterie 389 kann wenigstens einer Komponente der elektronischen Vorrichtung 301 Leistung zuführen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Batterie 389 beispielsweise eine Primärzelle aufweisen, welche nicht wiederaufladbar ist, eine Sekundärzelle, welche wiederaufladbar ist, oder eine Brennstoffzelle.
Das Kommunikationsmodul 390 kann ein Etablieren eines direkten (beispielsweise verdrahteten) Kommunikationskanals oder eines drahtlosen Kommunikationskanals zwischen der elektronischen Vorrichtung 301 und der externen elektronischen Vorrichtung (beispielsweise der externen elektronischen Vorrichtung 302, der externen elektronischen Vorrichtung 304 oder dem Server 308) und ein Durchführen einer Kommunikation über den etablierten Kommunikationskanal unterstützen. Das Kommunikationsmodul 390 kann einen oder mehrere Kommunikationsprozessoren aufweisen, welche unabhängig von dem Prozessor 320 betreibbar sind (beispielsweise den Anwendungsprozessor (AP)) und unterstützt eine direkte (beispielsweise verdrahtete) Kommunikation oder eine drahtlose Kommunikation. Gemäß einer Ausführungsform kann das Kommunikationsmodul 390 ein Drahtloskommunikationsmodul 392 (beispielsweise ein Zellkommunikationsmodul, ein drahtloses Kurzstreckenkommunikationsmodul oder ein Global-Navigations-Satelliten-System (GNSS)-Kommunikationsmodul) oder ein verdrahtetes Kommunikationsmodul 394 (beispielsweise ein Lokalbereichsnetzwerk(LAN)-Kommunikationsmodul oder ein Powerline-Kommunikations(PLC)-Modul) aufweisen. Ein entsprechendes eines dieser Kommunikationsmodule kann mit der externen elektronischen Vorrichtung über das erste Netzwerk 398 (beispielsweise ein Kurzstreckenkommunikationsnetzwerk wie beispielsweise Bluetooth™, Wireless Fidelity(Wi-Fi)-direkt oder einem Standard der Infrared Data Association (IrDA)) oder das zweite Netzwerk 399 (beispielsweise einem Langstreckenkommunikationsnetzwerk wie beispielsweise einem Zellnetzwerk, dem Internet oder einem Computernetzwerk (beispielsweise LAN oder Weitbereichsnetzwerk (WAN))) kommunizieren. Diese verschiedenen Typen von Kommunikationsmodulen können als eine einzelne Komponente (beispielsweise eine einzelne IC) implementiert sein oder können als mehrere Komponenten (beispielsweise mehrere ICs) implementiert sein, welche voneinander getrennt sind. Das Drahtloskommunikationsmodul 392 kann die elektronische Vorrichtung 301 in einem Kommunikationsnetzwerk wie beispielsweise dem ersten Netzwerk 398 oder dem zweiten Netzwerk 399 unter Verwendung von Subscriber Information beziehungsweise Teilnehmerinformation (beispielsweise International Mobile Subscriber Identity (IMSI)) identifizieren und authentifizieren, welche in dem Teilnehmeridentifikationsmodul 396 gespeichert ist.
Das Antennenmodul 397 kann ein Signal oder Leistung nach außerhalb (beispielsweise die externe elektronische Vorrichtung) der elektronischen Vorrichtung 301 übertragen oder von dort empfangen. Gemäß einer Ausführungsform kann das Antennenmodul 397 eine oder mehrere Antennen aufweisen, und davon kann wenigstens eine Antenne, die geeignet für ein Kommunikationsschema, welches in dem Kommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise dem ersten Netzwerk 398 oder dem zweiten Netzwerk 399 verwendet wird, beispielsweise durch das Kommunikationsmodul 390 (beispielsweise das Drahtloskommunikationsmodul 392) ausgewählt werden. Das Signal oder die Leistung können dann zwischen dem Kommunikationsmodul 390 und der externen elektronischen Vorrichtung über die ausgewählte wenigstens eine Antenne übertragen oder empfangen werden.
Wenigstens einige der oben beschriebenen Komponenten können wechselseitig gekoppelt sein und Signale (beispielsweise Befehle oder Daten) dazwischen über ein Inter-Peripherie-Kommunikationsschema (beispielsweise einen Bus, eine Allgemeinzweckeingabe- und Ausgabe (GPIO), eine serielle periphere Schnittstelle (SPI) oder eine Mobile Industrie Prozessorschnittstelle (MIPI)) kommunizieren.
Gemäß einer Ausführungsform können Befehle oder Daten zwischen der elektronischen Vorrichtung 301 und der externen elektronischen Vorrichtung 304 über den Server 308, welcher mit dem zweiten Netzwerk 399 gekoppelt ist, übertragen oder empfangen werden. Jede der externen elektronischen Vorrichtung 302 und externen elektronischen Vorrichtung 304 kann eine Vorrichtung eines selben Typs sein wie oder eines unterschiedlichen Typs von der elektronischen Vorrichtung 301. Gemäß einer Ausführungsform können alle oder einige von Operationen, welche an der elektronischen Vorrichtung 301 auszuführen sind, an einer oder mehreren der externen elektronischen Vorrichtung 302, der externen elektronischen Vorrichtung 304 oder dem Server 308 ausgeführt werden. Beispielsweise kann, wenn die elektronische Vorrichtung 301 eine Funktion oder einen Dienst automatisch durchführen sollte, oder in Antwort auf eine Anforderung von einem Nutzer oder einer anderen Vorrichtung die elektronische Vorrichtung 301 anstelle von oder zusätzlich zu einem Ausführen der Funktion oder des Dienstes die eine oder mehrere externen elektronischen Vorrichtungen auffordern, wenigstens einen Teil der Funktion oder des Dienstes durchzuführen. Die eine oder die mehreren externen elektronischen Vorrichtungen, welche die Anforderung empfangen, können den wenigstens Teil der Funktion oder des Dienstes, welche angefordert sind, oder eine zusätzliche Funktion oder einen zusätzlichen Dienst bezogen auf die Anforderung durchführen und ein Ergebnis der Durchführung zu der elektronischen Vorrichtung 301 übertragen. Die elektronische Vorrichtung 301 kann das Ergebnis mit oder ohne ein Weiterverarbeiten des Ergebnisses als wenigstens Teil der Antwort auf die Anforderung vorsehen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Cloudberechnung, eine verteilte Berechnung oder eine Client-Server-Berechnungstechnologie verwendet werden.
Die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kann eine von verschiedenen Typen von elektronischen Vorrichtungen sein. Die elektronischen Vorrichtungen können beispielsweise eine tragbare Kommunikationsvorrichtung (beispielsweise ein Smartphone), einen Computer, eine tragbare Multimediavorrichtung, eine tragbare medizinische Vorrichtung, eine Kamera, eine tragbare Vorrichtung oder ein Haushaltsgerät aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ist eine elektronische Vorrichtung nicht auf diejenigen, welche obenstehend beschrieben sind, beschränkt.
Die Begriffe, welche in der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, sind nicht vorgesehen, um die vorliegende Offenbarung zu beschränken, sondern sie sind vorgesehen, um verschiedene Änderungen, Äquivalente oder Ersatz für eine entsprechende Ausführungsform aufzuweisen. Hinsichtlich der Beschreibungen der beigefügten Zeichnungen können ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um auf ähnliche oder verwandte Elemente Bezug zu nehmen. Eine Singularform eines Substantivs, welche einem Gegenstand entspricht, kann ein oder mehrere der Dinge aufweisen, solange der relevante Zusammenhang nicht deutlich anderweitiges anzeigt. Wenn hierin verwendet, kann jede von solchen Phrasen wie „A oder B“, „wenigstens eines von A und B“, „wenigstens eines von A oder B“, „A, B oder C“, „wenigstens eines von A, B und C“, und „wenigstens eines von A, B oder C“ alle möglichen Kombinationen der Gegenstände, welche zusammen in einer entsprechenden einer der Phrasen aufgelistet sind, aufweisen. Wenn hierin verwendet können Begriffe wie beispielsweise „erster/erste/erstes“, „zweiter/zweite/zweites“ verwendet werden, um eine entsprechende Komponente von einer anderen Komponente zu unterscheiden, sind aber nicht vorgesehen, um die Komponenten in anderen Aspekten (beispielsweise Wichtigkeit oder Reihenfolge) zu beschränken. Es ist beabsichtigt, dass, wenn auf ein Element (beispielsweise ein erstes Element) mit oder ohne den Begriff „operativ“ oder „kommunikativ“, wie „gekoppelt mit“, „gekoppelt an“, „verbunden mit“ oder „verbunden zu“ einem anderen Element (beispielsweise einem zweiten Element Bezug genommen wird, dies anzeigt, dass das Element mit dem anderen Element direkt (verdrahtet), drahtlos oder über ein drittes Element gekoppelt sein kann.
Wenn hierin verwendet kann der Begriff „Modul“ eine Einheit aufweisen, welche in Hardware, Software oder Firmware implementiert ist und kann austauschbar mit anderen Begriffen verwendet werden, beispielsweise „Logik“, „Logikblock“, „Teil“ und „Schaltung“. Ein Modul kann eine einzelne integrale Komponente oder eine Minimaleinheit oder ein Teil davon sein, angepasst, um eine oder mehrere Funktionen durchzuführen. Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform ein Modul in einer Form einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) implementiert sein.
Eine Ausführungsform kann als Software (beispielsweise das Programm 340) implementiert sein, welche ein oder mehrere Befehle aufweist, welche in einem Speichermedium (beispielsweise interner Speicher 336 und externer Speicher 338) gespeichert sind, welches durch eine Maschine (beispielsweise die elektronische Vorrichtung 301) lesbar ist. Beispielsweise kann ein Prozessor (beispielsweise der Prozessor 320) der Maschine (beispielsweise der elektronischen Vorrichtung 301) wenigstens einen des einen oder der mehreren Befehle, welche in dem Speichermedium gespeichert sind, aufrufen und ihn mit oder ohne Verwendung einer oder mehrerer anderer Komponenten unter der Steuerung des Prozessors ausführen. Demnach kann eine Maschine betrieben werden, um wenigstens eine Funktion gemäß dem wenigstens einen Befehl, welcher aufgerufen ist, durchzuführen. Der eine oder die mehreren Befehle können Code aufweisen, welcher durch einen Compiler erzeugt wird, oder Code, welcher durch einen Interpreter beziehungsweise Übersetzer ausführbar ist. Ein maschinenlesbares Speichermedium kann in der Form eines nichtvergänglichen Speichermediums vorgesehen sein. Dabei zeigt der Begriff „nichtvergänglich“ an, dass das Speichermedium eine materielle beziehungsweise greifbare Vorrichtung ist und kein Signal (beispielsweise eine elektromagnetische Welle) aufweist, aber dieser Begriff differenziert nicht dazwischen, wo Daten semipermanent in dem Speichermedium gespeichert werden und wo Daten vorübergehend in dem Speichermedium gespeichert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Verfahren der Offenbarung in einem Computerprogrammprodukt enthalten und vorgesehen sein. Das Computerprogrammprodukt kann als ein Produkt zwischen einem Verkäufer und einem Käufer gehandelt werden. Das Computerprogrammprodukt kann in der Form eines maschinenlesbaren Speichermediums (beispielsweise Compactdisc-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM)) vertrieben werden oder online über einen Anwendungsladen (beispielsweise Playstore™) verteilt (beispielsweise heruntergeladen oder hochgeladen) werden, oder zwischen zwei Nutzervorrichtungen (beispielsweise Smartphones) direkt. Wenn online verteilt kann wenigstens ein Teil des Computerprogrammprodukts vorübergehend erzeugt werden oder wenigstens vorübergehend in dem maschinenlesbaren Speichermedium wie beispielsweise Speicher des Servers des Herstellers, einem Server des Anwendungsladens oder einem Relaisserver gespeichert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann jede Komponente (beispielsweise ein Modul oder ein Programm) der oben beschriebenen Komponenten eine einzelne Einheit oder mehrere Einheiten aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform können eine oder mehrere der oben beschriebenen Komponenten ausgelassen werden, oder eine oder mehrere andere Komponenten können hinzugefügt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Mehrzahl von Komponenten (beispielsweise Module oder Programme) in einzelne Komponenten integriert sein. In diesem Fall kann die integrierte Komponente nach wie vor eine oder mehrere Funktionen jeder der Mehrzahl von Komponenten in derselben oder einer ähnlichen Art und Weise wie sie durch eine entsprechende eine der Mehrzahl von Komponenten vor der Integration durchgeführt werden, durchführen. Gemäß einer Ausführungsform können Operationen, welche durch das Modul, das Programm oder eine andere Komponente durchgeführt werden, sequenziell, parallel, wiederholt oder heuristisch ausgeführt werden oder eine oder mehrere der Operationen kann/können in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausgeführt oder ausgelassen werden, oder eine oder mehrere Operationen kann/können hinzugefügt werden.
4 ist ein Blockschaltbild des Programms 340 gemäß einer Ausführungsform.
Bezug nehmend auf 4 kann das Programm 340 ein Betriebssystem (OS) 342 aufweisen, um eine oder mehrere Ressourcen der elektronischen Vorrichtung 301, der Middleware 344 oder einer Anwendung 346, welche in dem OS 342 ausführbar ist, zu steuern. Das OS 342 kann beispielsweise Android®, iOS®, Windows®, Symbian®, Tizen®, or Bada™ aufweisen. Wenigstens ein Teil des Programms 340 kann beispielsweise auf die elektronische Vorrichtung 301 während der Herstellung vorgeladen werden oder kann heruntergeladen werden von oder aktualisiert werden durch eine externe elektronische Vorrichtung (beispielsweise die externe elektronische Vorrichtung 302 oder die externe elektronische Vorrichtung 304 oder den Server 308) während einer Nutzung durch einen Nutzer.
Das OS 342 kann die Verwaltung (beispielsweise Zuweisung oder Freigabe) einer oder mehrerer Systemressourcen (beispielsweise Prozess, Speicher oder Leistungsquelle) der elektronischen Vorrichtung 301 steuern. Das OS 342 kann zusätzlich oder alternativ ein oder mehrere Treiberprogramme aufweisen, um andere Hardwarevorrichtungen der elektronischen Vorrichtung 301, beispielsweise die Eingabevorrichtung 350, die Geräuschausgabevorrichtung 355 die Anzeigevorrichtung 360, das Audiomodul 370 das Sensormodul 376, die Schnittstelle 377, das Haptikmodul 379, das Kameramodul 380, das Leistungsverwaltungsmodul 388, die Batterie 389, das Kommunikationsmodul 390, das Teilnehmeridentifikationsmodul 396, oder das Antennenmodul 397 zu treiben.
Die Middleware 344 kann verschiedene Funktionen für die Anwendung 346 vorsehen derart, dass eine Funktion oder Information, welche von einer oder mehreren Ressourcen der elektronischen Vorrichtung 301 vorgesehen ist, durch die Anwendung 346 verwendet werden kann. Die Middleware 344 kann beispielsweise einen Anwendungsverwalter 401, einen Fensterverwalter 403, einen Multimediaverwalter 405, einen Ressourcenverwalter 407, einen Leistungsverwalter 409, einen Datenbankverwalter 411, einen Paketverwalter 413, einen Konnektivitätsverwalter 415, einen Benachrichtigungsverwalter 417, einen Platzierungsverwalter 419, einen Grafikverwalter 421, einen Sicherheitsverwalter 423, einen Telefonieverwalter 425 oder einen Stimmerkennungsverwalter 427 aufweisen.
Der Anwendungsverwalter 401 kann beispielsweise die Lebensdauer der Anwendung 346 verwalten. Der Fensterverwalter 403 kann beispielsweise eine oder mehrere grafische Nutzerschnittstellen (GUI)-Ressourcen verwalten, welche auf einem Bildschirm verwendet werden. Der Multimediaverwalter 405 kann beispielsweise ein oder mehrere Formate, welche zu verwenden sind, um Mediendateien abzuspielen, identifizieren, und kann eine entsprechende eine der Mediendateien unter Verwendung eines Codec, welcher für ein entsprechendes Format, welches aus dem einen oder mehreren Formaten ausgewählt ist, geeignet ist, codieren oder decodieren. Der Ressourcenverwalter 407 kann beispielsweise den Quellcode der Anwendung 346 oder einen Speicherraum des Speichers 330 verwalten. Der Leistungsverwalter 409 kann beispielsweise die Kapazität, Temperatur oder Leistung der Batterie 389 verwalten und verwandte Information bestimmen oder vorsehen, welche für den Betrieb der elektronischen Vorrichtung 301 zu verwenden ist, basierend wenigstens teilweise auf entsprechender Information über die Kapazität, Temperatur oder Leistung der Batterie 389. Gemäß einer Ausführungsform kann der Leistungsverwalter 409 mit einem Basiseingabe-/Ausgabesystem (BIOS) der elektronischen Vorrichtung 301 zusammenarbeiten.
Der Datenbankverwalter 411 kann beispielsweise eine Datenbank, welche durch die Anwendung 346 zu verwenden ist, erzeugen, durchsuchen oder ändern. Der Paketverwalter 413 kann beispielsweise die Installation oder die Aktualisierung einer Anwendung, welche in der Form einer Paketdatei verteilt wird, verwalten. Der Konnektivitätsverwalter 415 kann beispielsweise eine drahtlose Verbindung oder eine direkte Verbindung zwischen der elektronischen Vorrichtung 301 und der externen elektronischen Vorrichtung verwalten. Der Benachrichtigungsverwalter 417 kann beispielsweise eine Funktion vorsehen, um einen Nutzer über ein Auftreten eines spezifizierten Ereignisses (beispielsweise ein ankommender Anruf, Nachricht oder Alarm) zu benachrichtigen. Der Platzierungsverwalter 419 kann beispielsweise Platzierungsinformation auf der elektronischen Vorrichtung 301 verwalten. Der Grafikverwalter 421 kann beispielsweise einen oder mehrere Grafikeffekte, welche einem Nutzer anzubieten sind, oder eine Nutzerschnittstelle, welche mit dem einen oder den mehreren Grafikeffekten verbunden ist, verwalten.
Der Sicherheitsverwalter 423 kann beispielsweise eine Systemsicherheit oder eine Nutzerauthentifizierung vorsehen. Der Telefonieverwalter 425 kann beispielsweise eine Stimmanruffunktion oder eine Videoanruffunktion, welche durch die elektronische Vorrichtung 301 vorgesehen ist, verwalten. Der Stimmerkennungsverwalter 427 kann beispielsweise Stimmdaten eines Nutzers zu dem Server 308 übertragen und von dem Server 308 einen Befehl empfangen, welcher einer Funktion entspricht, welche auf der elektronischen Vorrichtung 301 auszuführen ist, basierend wenigstens teilweise auf den Stimmdaten oder Textdaten, welche basierend wenigstens teilweise auf den Stimmdaten umgewandelt sind. Gemäß einer Ausführungsform kann die Middleware 344 dynamisch einige existierende Komponenten löschen oder neue Komponenten hinzufügen. Gemäß einer Ausführungsform kann wenigstens ein Teil der Middleware 344 als ein Teil des OS 342 enthalten sein oder kann in einer anderen Software getrennt von dem OS 342 implementiert sein.
Die Anwendung 346 kann beispielsweise eine Heimanwendung 451, eine Wählprogrammanwendung 453, einen Short Message Service (SMS)/Multimedia Messaging Service (MMS)-Anwendung 455, eine Instant Message (IM)-Anwendung 457, eine Browseranwendung 459, eine Kameraanwendung 461, eine Alarmanwendung 463, eine Kontaktanwendung 465, eine Stimmerkennungsanwendung 467, eine E-Mail-Anwendung 469, eine Kalenderanwendung 471, eine Medienabspielanwendung 473, eine Albumanwendung 475, eine Uhranwendung 477, eine Gesundheitsanwendung 479 (beispielsweise zum Messen des Grades einer Trainings- oder einer biometrischen Information wie beispielsweise Blutzucker) oder eine Umgebungsinformationsanwendung 481 (beispielsweise zum Messen von Luftdruck, Feuchtigkeit oder Temperaturinformation) aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Anwendung 346 ferner eine Informationsaustauschanwendung aufweisen, welche in der Lage ist, einen Informationsaustausch zwischen der elektronischen Vorrichtung 301 und der externen elektronischen Vorrichtung zu unterstützen. Die Informationsaustauschanwendung kann beispielsweise eine Benachrichtigungsrelaisanwendung aufweisen, welche angepasst ist, um designierte Information (beispielsweise einen Anruf, eine Nachricht oder einen Alarm) zu der externen elektronischen Vorrichtung zu übertragen, oder eine Vorrichtungsverwaltungsanwendung, welche angepasst ist, um die externe elektronische Vorrichtung zu verwalten. Die Benachrichtigungsrelaisanwendung kann Benachrichtigungsinformation, welche einem Auftreten eines spezifizierten Ereignisses (beispielsweise Empfang einer E-Mail) bei einer anderen Anwendung (beispielsweise der E-Mail-Anwendung 469) der elektronischen Vorrichtung 301 entspricht, zu der externen elektronischen Vorrichtung übertragen. Zusätzlich oder alternativ kann die Benachrichtigungsrelaisanwendung Benachrichtigungsinformation von der externen elektronischen Vorrichtung empfangen und die Benachrichtigungsinformation für einen Nutzer der elektronischen Vorrichtung 301 vorsehen.
Die Vorrichtungsverwaltungsanwendung kann die Leistung (beispielsweise Anschalten oder Abschalten) oder die Funktion (beispielsweise Anpassung einer Helligkeit, Auflösung oder eines Fokus) der externen elektronischen Vorrichtung oder einiger Komponenten davon (beispielsweise einer Anzeigevorrichtung oder einem Kameramodul der externen elektronischen Vorrichtung) steuern. Die Vorrichtungsverwaltungsanwendung kann zusätzlich oder alternativ eine Installation, ein Löschen oder ein Aktualisieren einer Anwendung, welche auf der externen elektronischen Vorrichtung läuft, unterstützen.
5 ist ein Blockschaltbild des Drahtloskommunikationsmoduls 392, des Leistungsverwaltungsmoduls 388 und des Antennenmoduls 397 der elektronischen Vorrichtung 301 gemäß einer Ausführungsform.
Bezug nehmend auf 5 kann das Drahtloskommunikationsmodul 392 ein Kommunikationsmodul 510 für eine magnetische sichere Übertragung (MST) oder ein Nahbereichskommunikations(NFC)-Modul 530 aufweisen, und das Leistungsverwaltungsmodul 388 kann ein Drahtloslademodul 550 aufweisen. In diesem Fall kann das Antennenmodul 397 eine Mehrzahl von Antennen aufweisen, welche eine MST-Antenne 397-1 aufweisen, welche mit dem MST-Kommunikationsmodul 510 verbunden ist, eine NFC-Antenne 397-3, welche mit dem NFC-Kommunikationsmodul 530 verbunden ist, und eine Drahtlosladeantenne 397-5, welche mit dem Drahtloslademodul 550 verbunden ist. Beschreibungen von Komponenten, welche obenstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben sind, sind entweder kurz beschrieben oder hier ausgelassen.
Das MST-Kommunikationsmodul 510 kann ein Signal, welches Steuerinformation oder Zahlungsinformation wie beispielsweise eine Karten (beispielsweise Kreditkarten)-Information enthält, von dem Prozessor 320 empfangen, ein magnetisches Signal, welches dem empfangenen Signal entspricht, erzeugen, und dann das erzeugte magnetische Signal zu der externen elektronischen Vorrichtung 302 (beispielsweise eine Verkaufspunkt(POS)-Vorrichtung) über die MST-Antenne 397-1 übertragen. Um das magnetische Signal zu erzeugen kann gemäß einer Ausführungsform das MST-Kommunikationsmodul 510 ein Schaltmodul aufweisen, welches ein oder mehrere Schalter aufweist, welche mit der MST-Antenne 397-1 verbunden sind, und das Schaltmodul steuern, um die Richtung der Spannung oder des Stroms, welche der MST-Antenne 397-1 zugeführt wird, gemäß dem empfangenen Signal zu ändern. Die Änderung der Richtung der Spannung oder des Stroms erlaubt es, dass sich die Richtung des magnetischen Signals (beispielsweise ein magnetisches Feld), welches von der MST-Antenne 397-1 emittiert wird, demgemäß ändert. Wenn es an der externen elektronischen Vorrichtung 302 erfasst wird, kann das magnetische Signal mit seiner Richtung, die sich ändert, einen Effekt (beispielsweise einen Kurvenverlauf) ähnlich zu demjenigen eines Magnetfelds verursachen, welches erzeugt wird, wenn eine magnetische Karte, welche der Karteninformation entspricht, welche mit dem empfangenen Signal verbunden ist, durch einen Kartenleser der externen elektronischen Vorrichtung 302 hindurchgezogen wird. Gemäß einer Ausführungsform können beispielsweise zahlungsbezogene Information und ein Steuersignal, welche durch die externe elektronische Vorrichtung 302 in der Form des magnetischen Signals empfangen werden, weiter zu einem externen Server 308 (beispielsweise Zahlungsserver) über das Netzwerk 399 übertragen werden.
Das NFC-Kommunikationsmodul 530 kann ein Signal, welches Steuerinformation oder Zahlungsinformation wie beispielsweise Karteninformation enthält, von dem Prozessor 320 erlangen und das erlangte Signal zu der externen elektronischen Vorrichtung 302 über die NFC-Antenne 397-3 übertragen. Gemäß einer Ausführungsform kann das NFC-Kommunikationsmodul 530 solch ein Signal, welches von der externen elektronischen Vorrichtung 302 übertragen wird, über die NFC-Antenne 397-3 empfangen.
Das Drahtloslademodul 550 kann Leistung drahtlos zu der externen elektronischen Vorrichtung 302 (beispielsweise ein Mobiltelefon oder tragbare Vorrichtung) über die Drahtlosladeantenne 397-5 übertragen oder Leistung drahtlos von der externen elektronischen Vorrichtung 302 (beispielsweise einer Drahtlosladevorrichtung) empfangen. Das Drahtloslademodul 550 kann ein oder mehrere von verschiedenen Drahtlosladeschemata einschließlich beispielsweise einem Magnetresonanzschema oder einem Magnetinduktionsschema unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform können einige der MST-Antenne 397-1, der NFC-Antenne 397-3 oder der Drahtlosladeantenne 397-5 wenigstens einen Teil ihrer Strahler gemeinsam verwenden. Beispielsweise kann der Strahler der MST-Antenne 397-1 als der Strahler der NFC-Antenne 397-3 oder der Drahtlosladeantenne 397-5 verwendet werden oder umgekehrt. In diesem Fall kann das Antennenmodul 397 eine Umschaltschaltung aufweisen, welche angepasst ist, um selektiv wenigstens Teile der Antennen 397-1, 397-3 und 397-5 zu verbinden (beispielsweise zu schließen) oder zu trennen (beispielsweise zu öffnen), beispielsweise unter der Steuerung des Drahtloskommunikationsmoduls 392 (beispielsweise des MST-Kommunikationsmoduls 510 oder des NFC-Kommunikationsmoduls 530) oder des Leistungsverwaltungsmoduls (beispielsweise des Drahtloslademoduls 550). Beispielsweise kann, wenn die elektronische Vorrichtung 301 eine Drahtlosladefunktion verwendet, das NFC-Kommunikationsmodul 530 oder das Drahtloslademodul 550 die Umschaltschaltung steuern, um vorübergehend wenigstens einen Abschnitt der Strahler, welche durch die NFC-Antenne 397-3 und die Drahtlosladeantenne 397-5 gemeinsam verwendet werden, von der NFC-Antenne 397-3 zu trennen, und um den wenigstens einen Abschnitt der Strahler mit der Drahtlosladeantenne 397-5 zu verbinden.
Gemäß einer Ausführungsform kann wenigstens eine Funktion des MST-Kommunikationsmoduls 510, des NFC-Kommunikationsmoduls 530 oder des Drahtloslademoduls 550 durch einen externen Prozessor (beispielsweise den Prozessor 320) gesteuert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann wenigstens eine spezifizierte Funktion (beispielsweise eine Zahlungsfunktion) des MST-Kommunikationsmoduls 510 oder des NFC-Kommunikationsmoduls 330 in einer vertrauenswürdigen Laufzeitumgebung (TEE) durchgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die TEE eine Laufzeitumgebung beziehungsweise Ausführungsumgebung bilden, in welcher beispielsweise wenigstens ein designierter Bereich des Speichers 330 zugewiesen wird, um zum Durchführen einer Funktion (beispielsweise einer finanziellen Transaktion oder einer persönlichen informationsbezogenen Funktion) verwendet zu werden, welche ein relativ hohes Sicherheitsniveau benötigt. In diesem Fall kann ein Zugriff auf den wenigstens designierten Bereich des Speichers 330 restriktiv zugelassen werden, beispielsweise gemäß einer Einheit, welche darauf zugreift oder einer Anwendung, welche in der TEE ausgeführt wird.
In einer Ausführungsform werden Singulärvektoren und entsprechende Singulärwerte einer Dimension einer (N_rx, N_tx)-Matrix, wobei N_tx ≥ 4 und N_rx = 4, ohne Verwenden eines iterativen Prozesses bestimmt. In einer Ausführungsform wird eine Gleichung geschlossener Form verwendet, welche keine Iteration benötigt.
In einer Ausführungsform wird eine Strahlformungsrückkopplung an einem Strahlformungsnehmer berechnet und zu einem Strahlformer für sowohl SU-MIMO als auch MU-MIMO-Wireless Fidelity (Wi-Fi)-Operationen zurückgemeldet, wobei ein Strahlformungsnehmer eine Vorrichtung ist, welche ein Ziel des Strahlformers ist, und wobei ein Strahlformer eine Vorrichtung ist, welcher eine Phasenverschiebung seiner Antennen vergrößert, um eine Verstärkung in einer bestimmten Richtung zu erzeugen. In einer Ausführungsform verringert sich nach der Anwendung einer Givens-Rotation oder einer Householder-Transformation die Angelegenheit auf eine min(N_tx, Nrx) x min(N_tx, N_rx)-Operation von N_rx × N_tx. In einer Ausführungsform ist die Operation in kleinere Operationen (beispielsweise eine 2 × 2-Operation, welche eine Lösung einer geschlossenen Form hat) unterteilt. In einer Ausführungsform werden Koeffizienten, welche eine Metrik maximieren, bestimmt. In einem Fall von drei und vier Strömen werden nach dem Bestimmen von zwei Vektoren wie obenstehend beschrieben die zwei Vektoren von einer modifizierten Kanalmatrix subtrahiert, um nachfolgende ein oder zwei Vektoren zu bestimmen. Nach der Subtraktion ist die verbleibende Prozedur ähnlich zu derjenigen des Auffindens von einem oder zwei Vektoren.
In einer Ausführungsform sieht das vorliegende System und Verfahren ein Verfahren für ein und zwei Ströme für vier Empfangsantennen vor. Um eine Form $[\begin{matrix} A & 0 \\ B & 0 \end{matrix} 0]$
zu erzeugen, wird H (N_rx × N_tx) zuerst in eine große Matrix (N_tx × N_rx) unter Verwendung einer hermetischen Operation T = H^H umgewandelt. Diese Ausführungsform ist auf einer Householder-Transformation basiert, eine Ausführungsform basierend auf einer Givens-Rotation ist aber ähnlich, wobei sowohl eine Householder-Transformation als auch eine Given-Rotation A, B und C bestimmt.
Erzeuge dann unter Verwendung einer Householder-Transformation (N_rx mal) Gleichung (1) wie folgt: $HP = [\begin{matrix} M & 0_{4 \times N_{T X} - 4} \end{matrix}] = [\begin{matrix} A & 0_{2 \times 2} \\ B & C \end{matrix} 0_{4 \times (N_{t x} - 4)}]$
Für hohes SNR wird eine Matrix V_t bestimmt, welche eine Determinante von $V_{t}^{H} M^{H} {MV}_{t}$
maximiert. Dann kann ein rechter Singulärvektor gleich $V = P [\begin{matrix} V_{t} \\ 0_{(N_{t x} - N_{r x}) \times N_{s s}} \end{matrix}]$
sein.
Rechte Singulärvektoren v₁ und v₂ können jeweils durch ein Lösen von $svd ([\begin{matrix} A^{H} & B^{H} \end{matrix}] [\begin{matrix} A \\ B \end{matrix}])$
und svd(C) bestimmt werden.
Die rechten Singulärvektoren können kombiniert werden, um Koeffizientenwerte der rechten Singulärvektoren zu maximieren wie in Gleichung (2) und (3) wie folgt: $R 1 : m a x_{α, β} {‖ [\begin{matrix} A & 0 \\ B & C \end{matrix}] V_{t} ‖}^{2} = m a x_{α, β} {‖ [\begin{matrix} A & 0 \\ B & C \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - a^{2}} v_{1} \\ α e^{i β_{1}} v_{2} \end{matrix}] ‖}^{2}$
$R 2 : m a x_{α, β} {d e t {‖ [\begin{matrix} A & 0 \\ B & C \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - a_{1}^{2}} v_{1,1} & \sqrt{1 - a_{2}^{2}} v_{1,2} \\ α_{1} e^{i β_{1}} v_{2,1} & α_{2} e^{i β_{1}} v_{2,2} \end{matrix}] ‖}^{2}}$
In einer Ausführungsform kann es einen Strom geben und ein Optimieren der Koeffizientenwerte kann wie in Gleichungen (4) und (5) wie folgt sein: $max_{α, β} {‖ [\begin{matrix} A & 0 \\ B & C \end{matrix}] V_{t} ‖}^{2} = max_{α, β} {‖ [\begin{matrix} A & 0 \\ B & C \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - α^{2}} v_{1} \\ α e^{i β} v_{2} \end{matrix}] ‖}^{2}$
wobei α ein positiver Wert mit 0 ≤ α ≤ 1 ist, $\begin{matrix} max {[\begin{matrix} \sqrt{1 - α^{2}} v_{1}^{H} & α e^{i β} v_{2}^{H} \end{matrix}] [\begin{matrix} A^{H} & B^{H} \\ 0 & C^{H} \end{matrix}] [\begin{matrix} A & 0 \\ B & C \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - α^{2}} v_{1} \\ α e^{i β} v_{2} \end{matrix}]} \\ = max {[\begin{matrix} \sqrt{1 - α^{2}} v_{1}^{H} & α e^{i β} v_{2}^{H} \end{matrix}] [\begin{matrix} A^{H} A + B^{H} B & B^{H} C \\ C^{H} B & C^{H} C \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - α^{2}} v_{1} \\ α e^{i β} v_{2} \end{matrix}]} \\ = max {(1 - α^{2}) v_{1}^{H} (A^{H} A + B^{H} B) v_{1} + α^{2} v_{2}^{H} C^{H} {Cv}_{2} + \\ 2 α \sqrt{1 - α^{2}} R e {e^{- i β} v_{2}^{H} C^{H} {Bv}_{1}}} \\ = max {(b - a) α^{2} + 2 c \cdot α \sqrt{1 - α^{2}} + a} \end{matrix}$
wobei v₁ und v₂ beste Rechtssingulärvektoren von (A^HA + B^HB) und C sind, welche einen maximalen Singulärwert vorsehen, wobei α ein maximaler Singulärwert von (A^HA + B^HB) ist und b ein maximaler Singulärwert von C^HC. $c = max {R e {e^{- i β} v_{2}^{H} C^{H} {BV}_{1}}},$
was durch $β = arg (v_{2}^{H} C^{H} {BV}_{1}),$
in diesem Fall $c = v_{2}^{H} C^{H} {BV}_{1}$
erlangt werden kann. Die Lösung von Gleichung (5) ist α, wo eine Ableitung der Gleichung (5) gleich 0 ist, was $α = \sqrt{\frac{d \pm \sqrt{d \cdot f}}{2 d}}$
sind, wobei d = (b - a)² + 4c², f = (b - a)². Demnach kann ein maximales α, welches Gleichung (5) maximiert, bestimmt werden. Der entsprechende Linkssingulärvektor und Singulärwert sind U = MV_t/ ||MV_t|| und S = U^HMV_t.
In einer Ausführungsform kann es zwei Ströme geben und ein Optimieren der Koeffizientenwerte kann wie in Gleichung (6) wie folgt sein: $\begin{array}{l} ^{max_{α_{1}, β_{1}, α_{2}, β_{2}} {det (v_{t}^{H} M^{H} M V_{t})}} \\ = max {det ([\begin{array}{l} \sqrt{1 - α_{1}^{2}} v_{1,1}^{H} & α_{1} e^{- i β_{1}} v_{2,1}^{H} \\ \sqrt{1 - α_{2}^{2}} v_{1,2}^{H} & α_{2} e^{- i β_{2}} v_{2,2}^{H} \end{array}] [\begin{matrix} A^{H} A + B^{H} B & B^{H} C \\ C^{H} B & C^{H} C \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - α_{1}^{2}} v_{1,1} \\ α e^{i β_{1}} v_{2,1} \end{matrix} \begin{matrix} \sqrt{1 - α_{2}^{2}} v_{1,2} \\ α e^{i β_{2}} v_{2,2} \end{matrix}])} \\ = max {\begin{matrix} ((1 - α_{1}^{2}) v_{1,1}^{H} (A^{H} A + B^{H} B) v_{1,1} + 2 α_{1} \sqrt{1 - α_{1}^{2}} R e {e^{- i β_{1}} v_{2,1}^{H} C^{H} {Bv}_{1,1}} + α_{1}^{2} v_{2,1}^{H} C^{H} C v_{2,1}) \\ ((1 - α_{2}^{2}) v_{1,2}^{H} (A^{H} A + B^{H} B) v_{1,2} + 2 α_{2} \sqrt{1 - α_{2}^{2}} {e^{- i β_{2}} v_{2,2}^{H} C^{H} {Bv}_{1,2}} + α_{2}^{2} v_{2,2}^{H} C^{H} C v_{2,2}) \\ - (α_{1} \sqrt{1 - α_{2}^{2}} e^{- i β_{1}} v_{2,1}^{H} C^{H} {Bv}_{1,2} + α_{2} \sqrt{1 - α_{1}^{2}} e^{i β_{2}} v_{1,1}^{H} C^{H} {Bv}_{2,2}) \\ (α_{1} \sqrt{1 - α_{2}^{2}} e^{i β_{1}} v_{1,2}^{H} B^{H} C v_{2,1} + α_{2} \sqrt{1 - α_{1}^{2}} e^{- i β_{2}} v_{1,1}^{H} C^{H} {Bv}_{1,1}) \end{matrix}} \end{array}$
Ein Finden einer Lösung für Gleichung (6) ist komplex. Das vorliegende System maximiert den ersten Term, da der zweite Term nur Kreuzterme (das heißt B^HC)) aufweist. In diesem Fall kann das vorliegende System getrennt α₁, β₁ und α₂, β₂ und wiederum v_1,i und v_2,i als Rechtssingulärvektoren von (A^HA + B^HB) und C lösen, wo es zwei Auswahlen von (v_1,i, v_2,i) gibt. Eine Lösung jeder Kombination kann auf demselben Weg wie in dem Einzelstromfall, welcher obenstehend beschrieben ist, gefunden werden. Letztendliche Werte von α, β und (v_1,i, v_2,i) werden durch ein Vergleichen von Gleichung (6) bestimmt.
Nach einem Finden von V_t ist U_t = MV_t·/||MV_t||, wobei (A)./||A|| eine spaltenweise Normalisierung repräsentiert und es ist $S_{t} = U_{t}^{H} {MV}_{t},$
wobei die Anzahl von Spalten in U_t und V_t gleich 2 ist. Da V_t kein exakter Rechtssingulärvektor ist, kann es nicht Null-Werte in Termen abseits der Diagonale von S_t geben. Um Nicht-Null-Werte zu beseitigen, kann [u,s,v]=svd(St) durchgeführt werden und ein letztendliches Ergebnis ist $V = P [\begin{matrix} V_{t} v \\ 0_{(N_{t x} - N_{r x}) \times N_{s s}} \end{matrix}]$
and U = U_t·u mit einer geeigneten Normalisierung. Zusätzlich ist S = U^HMV_t eine 2 × 2-Diagonalmatrix. Nach dieser Operation kann das vorliegende System GMD auf S anwenden, um eine diagonal balancierte Matrix zu finden.
In einer Ausführungsform ist nach einem Finden von V_t, U_t = MV_t·/||MV_t|| and $S_{t} = U_{t}^{H} {MV}_{t},$
wobei die Anzahl von Spalten in U_t and V_t gleich 2 ist. Dann ist ein letztendliches Ergebnis $V = P [\begin{matrix} V_{t} \\ 0_{(N_{t x} - N_{r x}) \times N_{s s}} \end{matrix}]$
und U = U_t mit einer geeigneten Normalisierung. Zusätzlich ist S = U^HMV_t eine 2 × 2-Diagonalmatrix. Nach dieser Operation kann das vorliegende System GMD auf S anwenden, um eine diagonal balancierte Matrix zu finden.
In einer Ausführungsform sieht für N_rx gleich zu N_tx das vorliegende System und Verfahren ein Verfahren für 1 und 2 Ströme für 4 Empfangsantennen vor.
Rechtssingulärvektoren v₁ und v₂ können jeweils durch ein Lösen von $svd ([\begin{matrix} A^{H} & B^{H} \end{matrix}] [\begin{matrix} A \\ B \end{matrix}])$
und svd(C)bestimmt werden.
Die Rechtssingulärvektoren können kombiniert werden, um Koeffizientenwerte der Rechtssingulärvektoren zu maximieren wie in den Gleichungen (2a) und (3a) wie folgt: $R 1 : m a x_{α, β} {‖ [\begin{matrix} A & C \\ B & D \end{matrix}] V_{t} ‖}^{2} = m a x_{α, β} {‖ [\begin{matrix} A & C \\ B & D \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - a^{2}} v_{1} \\ α e^{i β_{1}} v_{2} \end{matrix}] ‖}^{2}$
$R 2 : m a x_{α, β} {d e t {‖ [\begin{matrix} A & C \\ B & D \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - a_{1}^{2}} v_{1,1} & \sqrt{1 - a_{2}^{2}} v_{1,2} \\ α e^{i β_{1}} v_{2,1} & α e^{i β_{2}} v_{2,2} \end{matrix}] ‖}^{2}}$
Ein Finden einer Lösung der Gleichung (2a) und Gleichung (3a) sind ähnlich zu denjenigen der Gleichung (2) und (3), jeweils mit P = 1.
In einer Ausführungsform können das vorliegende System und Verfahren drei oder vier Ströme haben.
Um den Rang einer Kanalmatrix zu verringern, kann eine Subtraktion wie in den Gleichungen (7) und (8) wie folgt durchgeführt werden: $M = [\begin{matrix} U_{1} & U_{2} \end{matrix}] = [\begin{matrix} Λ_{1} & 0 \\ 0 & Λ_{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} V_{1}^{H} \\ V_{2}^{H} \end{matrix}] = U_{1} Λ_{1} V_{1}^{H} + U_{2} Λ_{2} V_{2}^{H}$
$M_{1} = M - U_{1} Λ_{1} V_{1}^{H} = U_{2} Λ_{2} V_{2}^{H} = [\begin{matrix} A & C \\ B & D \end{matrix}]$
wobei U₁, Λ₁, und V₁ von der Lösung eines Zweistromfalles sind. U₁, Λ₁, and V₁ sind nicht exakt Singulärwerte oder Vektoren, Gleichung (8) ist eine Annäherung. U₂, Λ₂, and V₂ können unter Verwendung eines ähnlichen Verfahrens gefunden werden, welches obenstehend für drei Ströme und vier Ströme beschrieben ist.
U₂, Λ₂, and V₂ können durch ein Lösen von Gleichung (9) wie folgt erhalten werden: $m a x_{α, β} {d e t ‖ [\begin{matrix} A & C \\ B & D \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - a_{1}^{2}} v_{1,1} & \sqrt{1 - a_{2}^{2}} v_{1,2} \\ α_{1} e^{i β_{1}} v_{2,1} & α_{2} e^{i β_{2}} v_{2,2} \end{matrix}] ‖}$
wobei v₁ and v₂ Rechtssingulärvektoren jeweils von $([\begin{matrix} A^{H} & B^{H} \end{matrix}]) ([\begin{matrix} A \\ B \end{matrix}])$
und $([\begin{matrix} C^{H} & D^{H} \end{matrix}]) ([\begin{matrix} C \\ D \end{matrix}])$
sind. Die letztendlichen Ergebnisse von V₂ and U₂ können unter Verwendung einer Gram-Schmidt-Orthogonalisierung aktualisiert werden.
In einer Ausführungsform kann es drei oder vier Ströme geben.
Ein Drei-Strom-Beispiel ist in Gleichung (10) wie folgt ausgedrückt: $\begin{matrix} max {v_{2}^{H} [\begin{matrix} A^{H} & B^{H} \\ C^{H} & D^{H} \end{matrix}] [\begin{matrix} A & C \\ B & D \end{matrix}] v_{2}} \\ = max {[\begin{matrix} \sqrt{1 - α^{2}} v_{1}^{H} & α_{1} e^{- i β} v_{2}^{H} \end{matrix}] [\begin{matrix} A^{H} A + B^{H} B & A^{H} C + B^{H} D \\ C^{H} A + D^{H} B & C^{H} C + D^{H} D \end{matrix}] [\begin{matrix} \sqrt{1 - α^{2}} v_{1} \\ α_{1} e^{i β} v_{2} \end{matrix}]} \\ = max {\begin{matrix} (1 - α^{2}) v_{1}^{H} (A^{H} A + B^{H} B) v_{1} + α^{2} v_{2}^{H} (C^{H} C + D^{H} D) v_{2} \\ + 2 α \sqrt{1 - α^{2}} R e {e^{- i β} v_{2}^{H} (C^{H} A + D^{H} B) v_{1}} \end{matrix}} \\ = max {(b - a) α^{2} + 2 c \cdot α \sqrt{1 - α^{2}} + a} \end{matrix}$
Das Problem in Gleichung (10) obenstehend ist dasselbe wie in Gleichung (5) obenstehend. Nach einem Erlangen von V_t = [V₁ V₂] und einem entsprechenden U₂, werden V₂ and U₂ unter Verwendung einer Gram-Schmidt-Orthogonalisierung aktualisiert und dann wird $S_{t} = U_{2}^{H} {MV}_{2}$
berechnet.
Um Nicht-Null-Werte zu eliminieren, wird [u,s,v]=svd(S_t) durchgeführt, und dann wird ein letztendliches V_t = [V₁ V₂v] und U = [U₁ U₂u] mit einer geeigneten Normalisierung durchgeführt. Dann ist ein letztendliches Ergebnis $V = P [\begin{matrix} V_{t} \\ 0_{(N_{t x} - N_{r x}) \times N_{s s}} \end{matrix}] .$
Zusätzlich ist S = U^HMV_t eine 3 × 3-Diagonalmatrix.
Ein Vier-Strom kann durch Gleichung (9) gefunden werden. Die verbleibende Prozedur ist dieselbe wie obenstehend.
In einer Ausführungsform kann, da der beste und zweitbeste Singulärwert und - Vektor erhalten werden, die Matrix M in Gleichungen (11) und (12) wie folgt erneut geschrieben werden: $M = [\begin{matrix} U_{1} & U_{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} S_{1} & 0 \\ 0 & S_{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} V_{1}^{H} \\ V_{2}^{H} \end{matrix}] = U_{1} S_{1} V_{1}^{H} + U_{2} S_{2} V_{2}^{H}$
$M_{1} = M - U_{1} S_{1} V_{1}^{H} = U_{2} S_{2} V_{2}^{H}$
wobei U₁, S₁, und V₁-Matrizen wie obenstehend in dem Zweistromfall erhalten werden. U₁, S₁, und V₁ können nicht exakt ein Singulärwert und Singulärvektoren sein. Demnach sind Gleichung (11) und (12) nicht exakt, aber Approximationen.
Unter Verwendung einer Givens-Rotation wird Gleichung (13) wie folgt erhalten: $M_{1} P_{1} = M_{2} = [\begin{matrix} A & 0_{2 \times 2} \\ B & 0_{2 \times 2} \end{matrix}]$
In diesem Fall haben, anders als in einem vorangehenden Fall, alle Zeilen dritte und vierte Spalten die Null sind aufgrund des Rangs von M₁, welcher geringer ist als oder gleich 2. In diesem Fall ist $V_{2} = P_{1} [\begin{matrix} v \\ 0_{2 \times 2} \end{matrix}],$
wobei v Rechtssingulärvektoren von (A^HA + B^HB) aufweist. Nach einem Erhalten von V₂ und einem entsprechenden U₂ wird U₂ unter Verwendung einer Gram-Schmidt-Orthogonalisierung aktualisiert, dann wird $S_{t} = U_{2}^{H} {MV}_{2}$
berechnet. Eine Gram-Schmidt-Orthogonalisierung wird nicht für V_t = [V₁ V₂] durchgeführt, da es keine Komponente von V₁ in V₂ gibt.

Claims

Verfahren für eine nichtiterative Singulärwertzerlegung (SVD) in einem drahtlosen Kommunikationssystem, aufweisend: ein Empfangen eines Signals durch einen Empfänger (201); ein Bestimmen durch einen Kanalmatrixerzeuger (203), welcher mit dem Empfänger (201) verbunden ist, einer Kanalmatrix für das empfangene Signal; ein Verringern durch einen Singulärwertzerleger (205), welcher mit dem Kanalmatrixerzeuger (203) verbunden ist, der Dimension der Kanalmatrix; ein Durchführen durch den Singulärwertzerleger (205) einer SVD auf der dimensionsverringerten Kanalmatrix, um Singulärvektoren und entsprechende Koeffizienten zu bestimmen, welche Singulärwerte der Singulärvektoren maximieren; und ein Ausgeben eines Ergebnisses der SVD basierend auf wenigstens einem davon, wenn die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix kleiner oder gleich zwei ist und wenn zwei größte Singulärwerte von entsprechenden Singulärvektoren bestimmt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend, wenn das Ergebnis der SVD nicht ausgegeben wird, ein Subtrahieren durch den Singulärwertzerleger (205) der Singulärvektoren von der dimensionsverringerten Kanalmatrix, um einen Rang zu verringern, und ein Zurückkehren zum Durchführen der SVD.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verringern der Dimension der Kanalmatrix ein Verringern der Dimension der Kanalmatrix durch eine Rotation in einer Ebene, welche durch zwei Koordinatenachsen aufgespannt wird, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verringern der Dimension der Kanalmatrix ein Verringern der Dimension der Kanalmatrix durch eine Lineartransformation aufweist, welche eine Reflexion um eine Ebene oder Hyperebene, welche einen Ursprung enthält, beschreibt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Lineartransformation N_rx mal durchgeführt wird, wobei N_rx eine ganze Zahl ist, welche eine Anzahl von Empfangsantennen anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei N_rx gleich eins, zwei oder vier ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die SVD an einem Strahlbildungsnehmer durchgeführt wird und das Ergebnis der SVD zu einem Strahlformer rückgekoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ergebnis der SVD für einen Single User Multiple Input-Multiple Output (SU-MIMO) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ergebnis der SVD für einen Multiple-User Multiple-Input-Multiple Output (MU-MIMO) ist.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner aufweisend ein Aktualisieren durch einen Rangverringerungsprozessor der verringerten Rangkanalmatrix unter Verwendung von Orthogonalisierung, wobei eine Gram-Schmidt-Orthogonalisierung auf Vektoren durchgeführt wird, welche aus drei Strömen gefunden werden, um Vektoren für vier Ströme zu bestimmen.
Vorrichtung (200) für eine nichtiterative Singulärwertzerlegung (SVD) in einem drahtlosen Kommunikationssystem, aufweisend: einen Empfänger (201), welcher konfiguriert ist, um ein Signal zu empfangen; einen Kanalmatrixerzeuger (203), welcher mit dem Empfänger (201) verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Kanalmatrix für das empfangene Signal zu bestimmen; und einen Singulärwertzerleger (205), welcher mit dem Kanalmatrixerzeuger (203) verbunden ist und konfiguriert ist, um: die Dimension der Kanalmatrix zu verringern; eine SVD auf der dimensionsverringerten Kanalmatrix durchzuführen, um Singulärvektoren und entsprechende Koeffizienten zu bestimmen, welche Singulärwerte der Singulärvektoren maximieren; und ein Ergebnis der SVD basierend auf wenigstens einem davon, wenn die Dimension der dimensionsverringerten Kanalmatrix kleiner oder gleich zwei ist und wenn zwei größte Singulärwerte von entsprechenden Singulärvektoren bestimmt sind, auszugeben.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 11, wobei der Singulärwertzerleger (205) ferner konfiguriert ist, um, wenn das Ergebnis der SVD nicht ausgegeben wird, die Singulärvektoren von der dimensionsverringerten Kanalmatrix zu subtrahieren, um einen Rang zu verringern, und um zum Durchführen der SVD zurückzukehren.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 11, wobei der Singulärwertzerleger (205) ferner konfiguriert ist, um die Dimension der Kanalmatrix durch eine Rotation in einer Ebene, welche durch zwei Koordinatenachsen aufgespannt wird, zu verringern.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 11, wobei der Singulärwertzerleger (205) ferner konfiguriert ist, um die Dimension der Kanalmatrix durch eine Lineartransformation zu verringern, welche eine Reflexion um eine Ebene oder Hyperebene, welche einen Ursprung enthält, beschreibt.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 14, wobei der Singulärwertzerleger (205) ferner konfiguriert ist, um die Dimension der Kanalmatrix durch die Lineartransformation zu verringern, welche N_rx mal durchgeführt wird, wobei N_rx eine ganze Zahl ist, welche eine Anzahl von Empfangsantennen anzeigt.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 11, wobei N_rx gleich eins, zwei oder vier ist.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 11, wobei der Singulärwertzerleger (205) ferner konfiguriert ist, um die SVD an einem Strahlformungsnehmer durchzuführen und ein Ergebnis der SVD zu einem Strahlformer rückzukoppeln.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 11, wobei der Singulärwertzerleger (205) ferner konfiguriert ist, um das Ergebnis der SVD für einen Single User Multiple Input-Multiple Output (SU-MIMO) rückzukoppeln.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 11, wobei der Singulärwertzerleger (205) ferner konfiguriert ist, um das Ergebnis der SVD für einen Multiple User Multiple Input-Multiple Output (MU-MIMO) rückzukoppeln.
Vorrichtung (200) nach Anspruch 12, wobei der Singulärwertzerleger (205) ferner konfiguriert ist, um die verringerte Rangkanalmatrix unter Verwendung von Orthogonalisierung zu aktualisieren, wobei eine Gram-Schmidt-Orthogonalisierung auf Vektoren durchgeführt wird, welche aus drei Strömen gefunden werden, um Vektoren für vier Ströme zu bestimmen.