DE102022129469A1 - Uplink-multi-user multiple-input-multiple-output (mumimo)-konfigurationen - Google Patents

Uplink-multi-user multiple-input-multiple-output (mumimo)-konfigurationen Download PDF

Info

Publication number
DE102022129469A1
DE102022129469A1 DE102022129469.2A DE102022129469A DE102022129469A1 DE 102022129469 A1 DE102022129469 A1 DE 102022129469A1 DE 102022129469 A DE102022129469 A DE 102022129469A DE 102022129469 A1 DE102022129469 A1 DE 102022129469A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ues
beamforming
dmrs
channels
processing circuitry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022129469.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexei Davydov
Bishwarup Mondal
Artyom Putilin
Victor Sergeev
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Corp
Original Assignee
Intel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intel Corp filed Critical Intel Corp
Publication of DE102022129469A1 publication Critical patent/DE102022129469A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0452—Multi-user MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver

Abstract

Eine Vorrichtung für eine Basisstation, die zum Betrieb in einem C-RAN ausgelegt ist, beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung, die mit einem Speicher gekoppelt ist. Um die Basisstation für Multiple User Multiple-Input-Multiple-Output (MU-MIMO) -Signalverarbeitung auszulegen, soll die Verarbeitungsschaltung mehrere Klangreferenzsignale, die von entsprechenden UE über entsprechende mehrere Kanäle empfangen werden, decodieren. Die mehreren Kanäle werden basierend auf den mehreren Klangreferenzsignalen geschätzt. Eine Strahlformungsmatrix wird basierend auf einer Kanalmatrix bestimmt, die den mehreren Kanälen entspricht. Strahlformung wird an mehreren von den mehreren UE empfangenen Uplink (UL) -Daten-Streams ausgeführt, um mehrere strahlgeformte Streams zu erzeugen. Die Strahlformung basiert auf der Strahlformungsmatrix. Die Interferenzunterdrückung wird an den mehreren strahlgeformten Streams ausgeführt, um mehrere Ausgabedaten-Streams zu erzeugen. Die Interferenzunterdrückung basiert auf nicht orthogonalen DMRS, die von den UE empfangen werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Aspekte betreffen Drahtloskommunikationen. Einige Aspekte betreffen Drahtlosnetzwerke, einschließlich 3GPP (Third Generation Partnership Project) -Netzwerke, 3GPP-LTE (Long Term Evolution) -Netzwerke, 3GPP LTE-A (LTE Advanced) -Netzwerke, (MulteFire, LTE-U), und Netzwerke der fünften Generation (5G-Netzwerke), einschließlich 5G New-Radio (NR) (oder 5G-NR) -Netzwerke, 5G-LTE-Netzwerke, wie zum Beispiel 5G-NR-Unlicenced Spectrum (NR-U) -Netzwerke und andere unlizenzierte Netzwerke, einschließlich Wi-Fi, CBRS (OnGo) usw. Andere Aspekte betreffen Multi-User Multiple-Input-Multiple-Output (MU-MIMO) -Konfigurationen, einschließlich Uplink (UL) -MU-MIMO-Konfigurationen.
  • HINTERGRUND
  • Mobile Kommunikationen haben sich von frühen Sprachsystemen zu der heutigen hoch komplexen integrierten Kommunikationsplattform entwickelt. Mit der Zunahme unterschiedlicher Typen von Geräten, die mit verschiedenen Netzwerkgeräten kommunizieren, hat die Verwendung von 3GPP-LTE-Systemen zugenommen. Die Durchdringung von mobilen Geräten (User Equipment oder UE) in der modernen Gesellschaft hat die Nachfrage nach einer breiten Vielfalt vernetzter Geräte in vielen unterschiedlichen Umgebungen weiter angetrieben. Drahtlose Systeme der fünften Generation (5G-Systeme) stehen bevor, und es wird erwartet, dass sie eine noch höhere Geschwindigkeit, Konnektivität und Verwendbarkeit ermöglichen. Es wird erwartet, dass 5G-Netzwerke (oder NR-Netzwerke) der nächsten Generation den Durchsatz, die Abdeckung und die Robustheit erhöhen, und Latenz und Betriebs- und Kapitalaufwendungen reduzieren. 5G-NR-Netzwerke werden sich basierend auf 3GPP-LTE-Advanced mit zusätzlichen potenziellen neuen Funkzugangstechnologien (Radio Access Technologies - RAT) weiterentwickeln, um das Leben von Menschen mit nahtlosen drahtlosen Konnektivitätslösungen, die schnelle, reichhaltige Inhalte und Dienste liefern, zu bereichern. Da die aktuelle Mobilfunknetzwerkfrequenz gesättigt ist, können höhere Frequenzen, wie zum Beispiel Millimeterwellen (mm-Wave) -Frequenz, aufgrund ihrer hohen Bandbreite vorteilhaft sein.
  • Ein potenzieller LTE-Betrieb in dem unlizenzierten Spektrum beinhaltet (und ist nicht beschränkt auf) den LTE-Betrieb in dem unlizenzierten Spektrum über duale Konnektivität (Dual Connectivity - DC) oder DC-basierte LAA, und das eigenständige LTE-System in dem unlizenzierten Spektrum, gemäß dem LTE-basierte Technologie nur in dem unlizenzierten Spektrum arbeitet, ohne einen „Anker“ in dem lizenzierten Spektrum, genannt MulteFire, zu erfordern. MulteFire kombiniert die Leistungsvorteile der LTE-Technologie mit der Einfachheit WiFi-ähnlicher Bereitstellungen. Ein weiterer verbesserter Betrieb von LTE- und NR-Systemen in dem lizenzierten sowie dem unlizenzierten Spektrum kann in 5G (und darüber hinausgehenden) - Kommunikationssystemen ausgelegt werden. Solche verbesserten Operationen können Techniken für MU-MIMO-Konfigurationen einschließlich UL-MU-MIMO-Konfigurationen beinhalten.
  • Figurenliste
  • In den Figuren, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, können gleiche Ziffern ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Ansichten beschreiben. Gleiche Bezugszeichen, die unterschiedliche Buchstabensuffixe haben, können unterschiedliche Instanzen ähnlicher Komponenten darstellen. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein beispielhaft, jedoch nicht einschränkend, verschiedene Aspekte, die in dem vorliegenden Dokument diskutiert werden.
    • 1A veranschaulicht eine Architektur eines Netzwerks gemäß einigen Aspekten.
    • 1B und 1C veranschaulichen eine 5G-Systemarchitektur ohne Roaming gemäß einigen Aspekten.
    • 2, 3 und 4 veranschaulichen verschiedene Systeme, Geräte und Komponenten, die Aspekte offenbarter Ausführungsformen implementieren können.
    • 5 veranschaulicht eine Centralized Radio Access Network (C-RAN) -Architektur mit Remote Radio Unit (RRU) -Baseband Unit (BBU) - Funktionsaufteilung gemäß einigen Aspekten.
    • 6 veranschaulicht beispielhafte Typ-I- und Typ-II-Demodulationsreferenzsignale (Demodulation Reference Signals - DMRS) gemäß einigen Aspekten.
    • 7 veranschaulicht eine beispielhafte Basisstationsempfängerarchitektur durch Verwenden einer RRU-BBU-Funktionsaufteilung gemäß einigen Aspekten.
    • 8 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Kommunikationsgeräts, wie zum Beispiel eines evolved Node-B (eNB), eines New Generation Node-B (gNB) (oder eines anderen RAN-Knotens), eines Zugangspunkts (Access Point - AP), einer drahtlosen Station (Wireless Station - STA), einer Mobilstation (MS) oder einer Benutzerausrüstung (UE), gemäß einigen Aspekten.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen Aspekte ausreichend, um Fachleuten zu ermöglichen, sie zu praktizieren. Andere Aspekte können strukturelle, logische, elektrische, Prozessänderungen und andere Änderungen enthalten. Abschnitte und Merkmale einiger Aspekte können in denjenigen anderer Aspekte enthalten sein oder diese ersetzen. In den Ansprüchen umrissene Aspekte umfassen alle verfügbaren Äquivalente dieser Ansprüche.
  • 1A veranschaulicht eine Architektur eines Netzwerks gemäß einigen Aspekten. Netzwerk 140A ist so gezeigt, dass es Benutzerausrüstung (UE) 101 und UE 102 beinhaltet. Die UE 101 und 102 sind als Smartphones (zum Beispiel tragbare mobile Touchscreen-Datenverarbeitungsgeräte, die mit einem oder mehreren Mobilfunknetzwerken verbunden werden können) veranschaulicht, können jedoch auch jegliches mobile oder nicht mobile Datenverarbeitungsgerät beinhalten, wie zum Beispiel Personal Data Asssistants (PDA), Pager, Laptop-Computer, Desktop-Computer, drahtlose Handapparate, Drohnen oder jegliches andere Datenverarbeitungsgerät, das eine drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsschnittstelle beinhaltet. Die UE 101 und 102 können hierin kollektiv als UE 101 bezeichnet werden, und die UE 101 kann verwendet werden, um eine oder mehrere der hierin offenbarten Techniken auszuführen.
  • Jegliche der hierin beschriebenen Funkverbindungen (wie zum Beispiel in dem Netzwerk 140A oder jeglichem anderen veranschaulichten Netzwerk verwendet) können gemäß jeglicher beispielhaften Funkkommunikationstechnologie und/oder jeglichem beispielhaften Standard arbeiten.
  • LTE, LTE-Advanced und NR sind Standards für drahtlose Kommunikationen von Hochgeschwindigkeitsdaten für UE, wie zum Beispiel Mobiltelefone. In NR und anderen drahtlosen Systemen ist Trägeraggregation eine Technologie, gemäß der mehrere Trägersignale, die auf unterschiedlichen Frequenzen arbeiten, verwendet werden können, um Kommunikationen für eine einzelne UE zu tragen, wodurch die für ein einzelnes Gerät verfügbare Bandbreite erhöht wird. In einigen Aspekten kann Trägeraggregation verwendet werden, wobei ein oder mehrere Komponententräger auf nicht lizenzierten Frequenzen arbeiten.
  • Hierin beschriebene Aspekte können in dem Kontext jeglichen Spektrumverwaltungsschemas verwendet werden, einschließlich zum Beispiel eines fest zugeordneten lizenzierten Spektrums, eines nicht lizenzierten Spektrums, eines (lizenzierten) gemeinsam genutzten Spektrums (wie zum Beispiel Licensed Shared Access (LSA) bei 2,3-2,4 GHz, 3,4-3,6 GHz, 3,6-3,8 GHz und weiteren Frequenzen, und Spectrum Access System (SAS) bei 3,55-3,7 GHz und weiteren Frequenzen).
  • Hierin beschriebene Aspekte können auch auf unterschiedliche Einzelträger- oder OFDM-Varianten (CP-OFDM, SC-FDMA, SC-OFDM, Filter Bank-Based Multicarrier (FBMC), OFDMA, usw.) und insbesondere 3GPP NR (New Radio) durch Zuordnen der OFDM-Trägerdatenbitvektoren zu den entsprechenden Symbolressourcen angewendet werden.
  • In einigen Aspekten kann jegliche der UE 101 und 102 eine UE für das Internet der Dinge (IoT) oder eine Mobilfunk-IoT (Cellular IoT - CIoT) - UE umfassen, die eine Netzwerkzugriffsschicht umfassen kann, die für IoT-Anwendungen mit geringer Leistung ausgelegt ist, die kurzlebige UE-Verbindungen verwenden. In einigen Aspekten kann jegliche der UE 101 und 102 eine Narrow Band (NB)-IoT-UE (wie zum Beispiel eine enhanced NB-IoT (eNB-IoT)-UE und ein Further Enhanced (FeNB) -IoT-UE) beinhalten. Ein IoT-UE kann Technologien, wie zum Beispiel Machine-to-Machine (M2M) oder Machine-Type-Communikations (MTC), zum Austauschen von Daten mit einem MTC-Server oder einem Gerät über eine Public-Land-Mobile-Network (PLMN), Proximity-based-Service (ProSe) oder Device-to-Device (D2D) - Kommunikation, Sensornetzwerke oder IoT-Netzwerke verwenden. Der M2M- oder MTC-Datenaustausch kann ein maschineninitiierter Datenaustausch sein. Ein IoT-Netzwerk beinhaltet miteinander verbunden IoT-UE, die eindeutig identifizierbare eingebettete Datenverarbeitungsgeräte (innerhalb der Internet-Infrastruktur) mit kurzlebigen Verbindungen beinhalten können. Die IoT-UE können Hintergrundanwendungen (zum Beispiel Keep-Alive-Nachrichten, Statusaktualisierungen usw.) ausführen, um die Verbindungen zu dem IoT-Netzwerk zu ermöglichen.
  • In einigen Aspekten können jegliche der UE 101 und 102 enhanced MTC (eMTC) -UE oder Further Enhanced MTC (FeMTC) -UE beinhalten.
  • Die UE 101 und 102 können dazu ausgelegt sein, sich mit Funkzugangsnetzwerk (RAN) 110 zu verbinden, zum Beispiel kommunizierend zu koppeln. Das RAN 110 kann zum Beispiel ein Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), ein Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), ein NextGen RAN (NG RAN) oder ein anderer Typ von RAN sein. Die UE 101 und 102 verwenden Verbindungen 103 bzw. 104, von denen jede eine physikalische Kommunikationsschnittstelle oder - schicht umfasst (die unten detaillierter diskutiert wird); in diesem Beispiel sind die Verbindungen 103 und 104 als eine Luftschnittstelle veranschaulicht, um eine kommunizierende Kopplung zu ermöglichen, und können mit Mobilfunkkommunikationsprotokollen, wie zum Beispiel einem Global-Systemfor-Mobile-Communications (GSM) -Protokoll, einem Code-Division-Multiple-Access (CDMA) -Netzwerkprotokoll, einem Push-to-Talk (PTT) -Protokoll, einem PTT-Over-Cellular (POC) -Protokoll, einem Universal-Mobile-Telecommunications-System (UMTS) -Protokoll, einem 3GPP-Long-Term-Evolution (LTE) -Protokoll, einem Protokoll der fünften Generation (5G-Protokoll), einem New-Radio (NR) -Protokoll und dergleichen übereinstimmen.
  • In einem Aspekt können die UE 101 und 102 ferner Kommunikationsdaten über ProSe-Schnittstelle 105 direkt austauschen. Die ProSe-Schnittstelle 105 kann alternativ als eine Sidelink-Schnittstelle bezeichnet werden, die einen oder mehrere logische Kanäle umfasst, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf einen Physical Sidelink Control Channel (PSCCH), einen Physical Sidelink Shared Channel (PSSCH), einen Physical Sidelink Discovery Channel (PSDCH) und einen Physical Sidelink Broadcast Channel (PSBCH).
  • Die UE 102 ist so gezeigt, dass sie für einen Zugriff auf Zugangspunkt (Access Point - AP) 106 über Verbindung 107 ausgelegt ist. Die Verbindung 107 kann eine lokale drahtlose Verbindung, wie zum Beispiel eine Verbindung, die mit jeglichem IEEE-802.11-Protokoll übereinstimmt, umfassen, gemäß der der AP 106 einen Wireless-Fidelity (WiFi®) -Router umfassen kann. In diesem Beispiel ist gezeigt, dass der AP 106 mit dem Internet verbunden ist, ohne mit dem Kernnetzwerk des drahtlosen Systems verbunden zu sein (unten detaillierter beschrieben).
  • Das RAN 110 kann einen oder mehrere Zugangsknoten beinhalten, die die Verbindungen 103 und 104 ermöglichen. Diese Zugangsknoten (Access Nodes - AN) können als Basisstationen (BS), NodeB, evolved-NodeB (eNB), Next Generation NodeB (gNB), RAN-Netzwerkknoten und dergleichen bezeichnet werden, und können Bodenstationen (zum Beispiel terrestrische Zugangspunkte) oder Satellitenstationen umfassen, die eine Abdeckung innerhalb eines geografischen Bereichs (zum Beispiel einer Zelle) bereitstellen. In einigen Aspekten können Kommunikationsknoten 111 und 112 Sende-/Empfangspunkte (Transmission/Reception Points - TRP) sein. In Fällen, in denen Kommunikationsknoten 111 und 112 NodeB (zum Beispiel eNB oder gNB) sind, können ein oder mehrere TRP innerhalb der Kommunikationszelle der NodeB funktionieren. Das RAN 110 kann einen oder mehrere RAN-Knoten zum Bereitstellen von Makrozellen, zum Beispiel den Makro-RAN-Knoten 111, und einen oder mehrere RAN-Knoten zum Bereitstellen von Femtozellen oder Pikozellen (zum Beispiel Zellen mit kleineren Abdeckungsbereichen, kleinerer Benutzerkapazität, oder höherer Bandbreite im Vergleich zu Makrozellen), zum Beispiel einen Niedrigleistungs (Low Power - LP) -RAN-Knoten 112 oder einen auf einem unlizenzierten Spektrum basierenden sekundären RAN-Knoten 112, beinhalten.
  • Jegliche der RAN-Knoten 111 und 112 können das Luftschnittstellenprotokoll abschließen, und können der erste Kontaktpunkt für die UE 101 und 102 sein. In einigen Aspekten kann jeglicher der RAN-Knoten 111 und 112 verschiedene logische Funktionen für das RAN 110 erfüllen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Radio-Network-Controller (RNC) - Funktionen, wie zum Beispiel Funkträgerverwaltung, dynamische Uplink- und Downlink-Funkressourcenverwaltung und Datenpaketplanung und Mobilitätsverwaltung. In einem Beispiel kann jeglicher der Knoten 111 und/oder 112 ein New Generation Node-B (gNB), ein evolved Node-B (eNB) oder ein anderer Typ eines RAN-Knotens sein.
  • Das RAN 110 ist so gezeigt, dass es über S1-Schnittstelle 113 mit Kernnetzwerk (Core Network - CN) 120 kommunizierend gekoppelt ist. In Aspekten kann das CN 120 ein Evolved-Packet-Core (EPC) -Netzwerk, ein NextGen-Packet-Core (NPC) -Netzwerk oder ein anderer Typ von CN sein (wie zum Beispiel unter Bezugnahme auf die 1B-1C veranschaulicht). In diesem Aspekt ist die S1-Schnittstelle 113 in zwei Teile aufgeteilt: S1-U-Schnittstelle 114, die Verkehrsdaten zwischen den RAN-Knoten 111 und 112 und Serving Gateway (S-GW) 122 überträgt, und S1-Mobility Management Entity (MME) - Schnittstelle 115, die eine Signalisierungsschnittstelle zwischen den RAN-Knoten 111 und 112 und MME 121 ist.
  • In diesem Aspekt umfasst das CN 120 die MME 121, das S-GW 122, Packet Data Network (PDN) -Gateway (P-GW) 123 und Home Subscriber Server (HSS) 124. Die MME 121 können in ihrer Funktion ähnlich der Steuerebene bisheriger Serving General Packet Radio Service (GPRS) Support Nodes (SGSN) sein. Die MME 121 können Mobilitätsaspekte beim Zugang verwalten, wie zum Beispiel Gateway-Auswahl und Verfolgungsbereichslistenverwaltung. Der HSS 124 kann eine Datenbank für Netzwerkbenutzer umfassen, einschließlich teilnahmebezogener Informationen zum Unterstützen der Handhabung von Kommunikationssitzungen durch die Netzwerkeinheiten. Das CN 120 kann einen oder mehrere HSS 124 umfassen, abhängig von der Anzahl mobiler Teilnehmer, von der Kapazität der Ausrüstung, von der Organisation des Netzwerks usw. Zum Beispiel kann der HSS 124 Unterstützung für Routing/Roaming, Authentifizierung, Autorisierung, Namens-/Adressauflösung, Ortsabhängigkeiten usw. bereitstellen.
  • Das S-GW 122 kann die S1-Schnittstelle 113 in Richtung des RAN 110 abschließen, und Datenpakete zwischen dem RAN 110 und dem CN 120 leiten. Zusätzlich kann das S-GW 122 ein lokaler Mobilitätsankerpunkt für Inter-RAN-Knotenübergaben sein, und kann auch einen Ankerpunkt für Inter-3GPP-Mobilität bereitstellen. Andere Verantwortlichkeiten des S-GW 122 können gesetzmäßiges Überwachen, Gebührenberechnung und eine gewisse Richtliniendurchsetzung beinhalten.
  • Das P-GW 123 kann eine SGi-Schnittstelle zu einem PDN hin abschließen. Das P-GW 123 kann Datenpakete zwischen dem EPC-Netzwerk 120 und externen Netzwerken, wie zum Beispiel einem Netzwerk, das Anwendungsserver 184 beinhaltet (alternativ als Anwendungsfunktion (Application Function - AF) bezeichnet), über Internetprotokoll (IP) - Schnittstelle 125 leiten. Das P-GW 123 kann auch Daten an andere externe Netzwerke 131A kommunizieren, die das Internet, ein IP-Multimedia-Subsystem (IPS) -Netzwerk und andere Netzwerke beinhalten können. Im Allgemeinen kann Anwendungsserver 184 ein Element sein, das Anwendungen anbietet, die IP-Trägerressourcen mit dem Kernnetzwerk verwenden (zum Beispiel UMTS-Packet Services (PS) -Domäne, LTE-PS-Datendienste usw.). In diesem Aspekt ist das P-GW 123 so gezeigt, dass es über eine S1-Schnittstelle 125 mit einem Anwendungsserver 184 kommunizierend gekoppelt ist. Der Anwendungsserver 184 kann auch dazu ausgelegt sein, einen oder mehrere Kommunikationsdienste (zum Beispiel Voice-over-Internet-Protocol (VoIP) -Sitzungen, PTT-Sitzungen, Gruppenkommunikationssitzungen, Soziales-Netzwerk-Dienste usw.) für die UE 101 und 102 über das CN 120 zu unterstützen.
  • Das P-GW 123 kann ferner ein Knoten zur Richtliniendurchsetzung und zur Gebührenerfassungsdatensammlung sein. Policy and Charging Rules Function (PCRF) 126 ist das Richtlinien- und Gebührenerfassungssteuerelement des CN 120. In einem Nicht-Roaming-Szenario kann es in einigen Aspekten eine einzelne PCRF in dem Home Public Land Mobile Network (HPLMN) geben, die mit der Internet Protocol Connectivity Access Network (IP-CAN) -Sitzung einer UE assoziiert ist. In einem Roaming-Szenario mit lokalem Ausbruch von Verkehr kann es zwei PCRF geben, die mit einer IP-CAN-Sitzung einer UE assoziiert sind: eine Home-PCRF (H-PCRF) innerhalb eines HPLMN und eine Visited-PCRF (V-PCRF) innerhalb eines Visited Public Land Mobile Network (VPLMN). Die PCRF 126 kann über das P-GW 123 kommunizierend mit dem Anwendungsserver 184 gekoppelt sein.
  • In einigen Aspekten kann das Kommunikationsnetzwerk 140A ein IoT-Netzwerk oder ein 5G-Netzwerk sein, das ein neues 5G-Funknetzwerk beinhaltet, das Kommunikation in dem lizenzierten (5G NR) und in dem unlizenzierten (5G NR-U) -Spektrum verwendet. Einer der aktuellen Wegbereiter von IoT ist das Narrow Band IoT (NB-IoT).
  • Eine NG-Systemarchitektur kann das RAN 110 und einen 5G-Netzwerkkern (5GC) 120 beinhalten. Das NG-RAN 110 kann mehrere Knoten beinhalten, wie zum Beispiel gNB und NG-eNB. Das Kernnetzwerk 120 (zum Beispiel ein SG-Kernnetzwerk oder 5GC) kann eine Zugriffs- und Mobilitätsfunktion (Acces and Mobility Function - AMF) und/oder eine Benutzerebenenfunktion (User Plane Function - UPF) beinhalten. Die AMF und die UPF können über NG-Schnittstellen kommunizierend mit den gNB und den NG-eNB gekoppelt sein. Insbesondere können in einigen Aspekten die gNB und die NG-eNB durch NG-C-Schnittstellen mit der AMF und durch NG-U-Schnittstellen mit der UPF verbunden sein. Die gNB und die NG-eNB können über Xn-Schnittstellen miteinander gekoppelt sein.
  • In einigen Aspekten kann die NG-Systemarchitektur Bezugspunkte zwischen verschiedenen Knoten verwenden, wie sie in der technischen Spezifikation (TS) 23.501 des 3GPP (zum Beispiel V15.4.0, 2018-12) bereitgestellt werden. In einigen Aspekten kann jeder der gNB und der NG-eNB als eine Basisstation, ein mobiler Edge-Server, eine kleine Zelle, ein HomeeNB, ein RAN-Netzwerkknoten, usw. implementiert werden. In einigen Aspekten kann ein gNB ein Masterknoten (Master-Node - MN) sein, und NG-eNB kann ein Sekundärknoten (Secondary Node - SN) in einer 5G-Architektur sein. In einigen Aspekten kann der Master-/Primärknoten in einem lizenzierten Band arbeiten, und der Sekundärknoten kann in einem unlizenzierten Band arbeiten.
  • 1B veranschaulicht eine 5G-Systemarchitektur ohne Roaming gemäß einigen Aspekten. Bezug nehmend auf 1B ist 5G-Systemarchitektur 140B in einer Referenzpunktdarstellung veranschaulicht. Insbesondere kann das UE 102 mit dem RAN 110 sowie mit einer oder mehreren anderen 5G-Kem (5GC) -Netzwerkentitäten in Kommunikation sein. Die 5G-Systemarchitektur 140B beinhaltet mehrere Netzwerkfunktionen (Network Functions - NF), wie zum Beispiel Zugriffs- und Mobilitätsverwaltungsfunktion (AMF) 132, Sitzungsverwaltungsfunktion (Session Management Function - SMF) 136, Richtliniensteuerungsfunktion (Policy Control Function - PCF) 148, Anwendungsfunktion (AF) 150, Benutzerebenenfunktion (UPF) 134, Netzwerk-Slice-Auswahlfunktion (Network Slice Selection Function - NSSF) 142, Authentifizierungsserverfunktion (Authentication Server Function - AUSF) 144 und vereinheitlichte Datenverwaltung (Unified Data Management - UDM)/Heimteilnehmerserver (Home Subscriber Server - HSS) 146. Die UPF 134 kann eine Verbindung zu Datennetzwerk (Data Network - DN) 152 bereitstellen, das zum Beispiel Betreiberdienste, Internetzugang oder Dienste von Drittparteien beinhalten kann. Die AMF 132 kann verwendet werden, um Zugangssteuerung und Mobilität zu verwalten, und kann auch eine Netzwerk-Slice-Auswahlfunktionalität beinhalten. Die SMF 136 kann dazu ausgelegt sein, verschiedene Sitzungen gemäß einer Netzwerkrichtlinie einzurichten und zu verwalten. Die UPF 134 kann gemäß dem gewünschtem Diensttyp in einer oder mehreren Konfigurationen eingesetzt werden. Die PCF 148 kann dazu ausgelegt sein, ein Richtlinien-Framework durch Verwenden von Netzwerk-Slicing, Mobilitätsverwaltung und Roaming (ähnlich der PCRF in einem 4G-Kommunikationssystem) bereitzustellen. Das UDM kann dazu ausgelegt sein, Teilnehmerprofile und Daten zu speichern (ähnlich einem HSS in einem 4G-Kommunikationssystem).
  • In einigen Aspekten beinhaltet die 5G-Systemarchitektur 140B IP-Multimediasubsystem (IMS) 168B sowie mehrere IP-Multimediakernnetzwerksubsystemeinheiten, wie zum Beispiel Call Session Control Functions (CSCF). Insbesondere beinhaltet das IMS 168B eine CSCF, die als Proxy-CSCF (P-CSCF) 162B, Serving CSCF (S-CSCF) 164B, Emergency CSCF (E-CSCF) (in 1B nicht veranschaulicht) oder Interrogating CSCF (I-CSCF) 166B agieren kann. Die P-CSCF 162B kann als der erste Kontaktpunkt für die UE 102 innerhalb des IM-Subsystems (IMS) 168B ausgelegt sein. Die S-CSCF 164B kann dazu ausgelegt sein, die Sitzungszustände in dem Netzwerk zu verarbeiten, und die E-CSCF kann dazu ausgelegt sein, gewisse Aspekte von Notfallsitzungen zu verarbeiten, wie zum Beispiel Leiten einer Notfallanforderung an das korrekte Notfallzentrum oder die korrekte PSAP. Die I-CSCF 166B kann dazu ausgelegt sein, als der Kontaktpunkt innerhalb eines Netzwerks eines Betreibers für alle IMS-Verbindungen zu fungieren, die für einen Teilnehmer dieses Netzwerkbetreibers oder einen Roaming-Teilnehmer bestimmt sind, der aktuell innerhalb des Dienstbereichs dieses Netzwerkbetreibers platziert ist. In einigen Aspekten kann die I-CSCF 166B mit anderem IP-Multimedianetzwerk 170B verbunden sein, zum Beispiel einem IMS, das durch einen unterschiedlichen Netzwerkbetreiber betrieben wird.
  • In einigen Aspekten kann die UDM/der HSS 146 mit Anwendungsserver 160B gekoppelt sein, der einen Telefonieanwendungsserver (TAS) oder einen anderen Anwendungsserver (AS) beinhalten kann. Der AS 160B kann über die S-CSCF 164B oder die I-CSCF 166B mit dem IMS 168B gekoppelt sein.
  • Eine Referenzpunktdarstellung zeigt, dass eine Interaktion zwischen entsprechenden NF-Diensten bestehen kann. Zum Beispiel veranschaulicht 1B die folgenden Referenzpunkte: N1 (zwischen der UE 102 und der AMF 132), N2 (zwischen dem RAN 110 und der AMF 132), N3 (zwischen dem RAN 110 und der UPF 134), N4 (zwischen der SMF 136 und der UPF 134), N5 (zwischen der PCF 148 und der AF 150, nicht gezeigt), N6 (zwischen der UPF 134 und dem DN 152), N7 (zwischen der SMF 136 und der PCF 148, nicht gezeigt), N8 (zwischen dem UDM 146 und der AMF 132, nicht gezeigt), N9 (zwischen zwei UPF 134, nicht gezeigt), N10 (zwischen dem UDM 146 und der SMF 136, nicht gezeigt), N11 (zwischen der AMF 132 und der SMF 136, nicht gezeigt), N12 (zwischen der AUSF 144 und der AMF 132, nicht gezeigt), N13 (zwischen der AUSF 144 und dem UDM 146, nicht gezeigt), N14 (zwischen zwei AMF 132, nicht gezeigt), N15 (zwischen der PCF 148 und der AMF 132 im Fall eines Nicht-Roaming-Szenarios oder zwischen der PCF 148 und einem besuchten Netzwerk und der AMF 132 im Fall eines Roaming-Szenarios, nicht gezeigt), N16 (zwischen zwei SMF, nicht gezeigt) und N22 (zwischen AMF 132 und NSSF 142, nicht gezeigt). Andere Referenzpunktdarstellungen, die in 1B nicht gezeigt sind, können auch verwendet werden.
  • 1C veranschaulicht 5G-Systemarchitektur 140C und eine dienstbasierte Darstellung. Zusätzlich zu den in 1B veranschaulichten Netzwerkentitäten kann die Systemarchitektur 140C auch Netzwerkexpositionsfunktion (NEF) 154 und Netzwerkrepositoriumsfunktion (NRF) 156 beinhalten. In einigen Aspekten können 5G-Systemarchitekturen dienstbasiert sein, und Interaktion zwischen Netzwerkfunktionen kann durch entsprechende Punkt-zu-Punkt-Referenzpunkte Ni oder als dienstbasierte Schnittstellen dargestellt werden.
  • In einigen Aspekten, wie in 1C veranschaulicht, können dienstbasierte Darstellungen verwendet werden, um Netzwerkfunktionen innerhalb der Steuerungsebene darzustellen, die es anderen autorisierten Netzwerkfunktionen ermöglichen, auf ihre Dienste zuzugreifen. In dieser Hinsicht kann die 5G-Systemarchitektur 140C die folgenden dienstbasierten Schnittstellen umfassen: Namf 158H (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch die AMF 132 gezeigt wird), Nsmf 1581 (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch die SMF 136 gezeigt wird), Nnef 158B (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch die NEF 154 gezeigt wird), Npcf 158D (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch die PCF 148 gezeigt wird), eine Nudm 158E (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch das UDM 146 gezeigt wird), Naf 158F (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch die AF 150 gezeigt wird), Nnrf 158C (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch die NRF 156 gezeigt wird), Nnssf 158A (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch die NSSF 142 gezeigt wird), Nausf 158G (eine dienstbasierte Schnittstelle, die durch die AUSF 144 gezeigt wird). Andere dienstbasierte Schnittstellen (zum Beispiel Nudr, N5g-eir und Nudsf), die in 1C nicht gezeigt sind, können ebenfalls verwendet werden.
  • 2, 3 und 4 veranschaulichen verschiedene Systeme, Geräte und Komponenten, die Aspekte offenbarter Ausführungsformen implementieren können. Insbesondere können in Verbindung mit den 1A-4 diskutierte UE und/oder Basisstationen (wie zum Beispiel gNB) dazu ausgelegt sein, die offenbarten Techniken auszuführen.
  • 2 veranschaulicht Netzwerk 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Das Netzwerk 200 kann auf eine Weise arbeiten, die mit technischen 3GPP-Spezifikationen für LTE- oder 5G/NR-Systeme übereinstimmt. Die Ausführungsbeispiele sind jedoch in dieser Hinsicht nicht beschränkt, und die beschriebenen Ausführungsformen können auf andere Netzwerke zutreffen, die von den hierin beschriebenen Prinzipien profitieren, wie zum Beispiel zukünftige 3GPP-Systeme oder dergleichen.
  • Das Netzwerk 200 kann UE 202 beinhalten, die jegliches mobile oder nicht-mobile Datenverarbeitungsgerät beinhalten kann, das dazu konzipiert ist, mit RAN 204 über eine Over-the-Air-Verbindung zu kommunizieren. Die UE 202 kann ein Smartphone, Tablet-Computer, tragbares Datenverarbeitungsgerät, Desktop-Computer, Laptop-Computer, fahrzeuginternes Infotainment, fahrzeuginternes Unterhaltungsgerät, Kombi-Instrument, Head-Up-Display-Gerät, Borddiagnosegerät, eine mobile Armaturenbrettausrüstung, ein mobiles Datenendgerät, elektronisches Motormanagementsystem, eine Elektronik-/Motorsteuereinheit, ein Elektronik-/Motorsteuermodul, eingebettetes System, Sensor, Mikrocontroller, Steuermodul, Motormanagementsystem, vernetzter Apparat, Maschinentyp-Kommunikationsgerät, M2M- oder D2D-Gerät, IoT-Gerät usw. sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Netzwerk 200 mehrere UE beinhalten, die über eine Sidelink-Schnittstelle direkt miteinander gekoppelt sind. Die UE können M2M-/D2D-Geräte sein, die durch Verwenden physikalischer Sidelink-Kanäle kommunizieren, wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf PSBCH, PSDCH, PSSCH, PSCCH, PSFCH usw.
  • In einigen Ausführungsformen kann die UE 202 zusätzlich über eine Over-the-Air-Verbindung mit AP 206 kommunizieren. Der AP 206 kann eine WLAN-Verbindung verwalten, die dazu dienen kann, den Netzwerkverkehr von dem RAN 204 teilweise oder insgesamt auszulagern. Die Verbindung zwischen dem UE 202 und dem AP 206 kann mit jeglichem IEEE 802.11-Protokoll übereinstimmen, wobei der AP 206 ein Wireless-Fidelity (Wi-Fi®) - Router sein könnte. In einigen Ausführungsformen können die UE 202, das RAN 204 und der AP 206 zellulare WLAN-Aggregation (zum Beispiel LWA/LWIP) verwenden. Zellulare WLAN-Aggregation kann beinhalten, dass die UE 202 von dem RAN 204 dazu ausgelegt wird, sowohl zellulare Funkressourcen als auch WLAN-Ressourcen zu verwenden.
  • Das RAN 204 kann einen oder mehrere Zugangsknoten, zum Beispiel Zugangsknoten (AN) 208, beinhalten. Der AN 208 kann Luftschnittstellenprotokolle für die UE 202 beenden, indem Zugriffsschichtprotokolle einschließlich RRC-, Packet Data Convergence Protocol (PDCP)-, Radio Link Control (RLC), MAC- und L1-Protokolle bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann der AN 208 eine Daten-/Sprachkonnektivität zwischen Kernnetzwerk (CN) 220 und der UE 202 ermöglichen. In einigen Ausführungsformen kann der AN 208 in einem speziellen Gerät oder als eine oder mehrere Software-Entitäten implementiert sein, die auf Server-Computern zum Beispiel als Teil eines virtuellen Netzwerks, das als ein CRAN oder virtueller Basisbandeinheitspool bezeichnet werden kann, ausgeführt werden. Der AN 208 kann als BS, gNB, RAN-Knoten, eNB, ng-eNB, NodeB, RSU, TRxP, TRP usw. bezeichnet werden. Der AN 208 kann eine Makrozellenbasisstation oder eine Niedrigleistungsbasisstation zum Bereitstellen von Femtozellen, Pikozellen oder anderen ähnlichen Zellen sein, die kleinere Abdeckungsbereiche, geringere Benutzerkapazität oder höhere Bandbreite im Vergleich zu Makrozellen haben.
  • In Ausführungsformen, in denen das RAN 204 mehrere AN beinhaltet, können sie über eine X2-Schnittstelle (falls das RAN 204 ein LTE-RAN ist) oder eine Xn-Schnittstelle (falls das RAN 204 ein 5G-RAN ist) miteinander gekoppelt sein. Die X2/Xn-Schnittstellen, die in einigen Ausführungsformen in Steuer-/Benutzerebenenschnittstellen getrennt sein können, können es den AN ermöglichen, Informationen im Zusammenhang mit Übergaben, Daten-/Kontexttransfers, Mobilität, Lastmanagement, Interferenzkoordination usw. zu kommunizieren.
  • Die AN des RAN 204 können jeweils eine oder mehrere Zellen, Zellengruppen, Komponententräger usw. verwalten, um der UE 202 eine Luftschnittstelle für Netzwerkzugang bereitzustellen. Die UE 202 kann gleichzeitig mit mehreren Zellen verbunden sein, die durch dieselben oder unterschiedliche AN des RAN 204 bereitgestellt werden. Zum Beispiel können die UE 202 und das RAN 204 Trägeraggregation verwenden, um es der UE 202 zu ermöglichen, sich mit mehreren Komponententrägern zu verbinden, die jeweils einer Pcell oder Scell entsprechen. In dualen Konnektivitätsszenarien kann ein erster AN ein Masterknoten sein, der ein MCG bereitstellt, und ein zweiter AN kann ein sekundärer Knoten sein, der ein SCG bereitstellt. Der erste/zweite AN kann jegliche Kombination von eNB, gNB, ng-eNB usw. sein.
  • Das RAN 204 kann die Luftschnittstelle über ein lizenziertes Spektrum oder ein unlizenziertes Spektrum bereitstellen. Um in dem unlizenzierten Spektrum zu arbeiten, können die Knoten LAA-, eLAA- und/oder feLAA-Mechanismen basierend auf CA-Technologie mit PCells/Scells verwenden. Vor dem Zugreifen auf das unlizenzierte Spektrum können die Knoten Medium-/Trägererfassungsoperationen basierend zum Beispiel auf einem Listen-Before-Talk (LBT) -Protokoll ausführen.
  • In V2X Szenarien kann die UE 202 oder der AN 208 eine Roadside Unit (RSU) sein oder als diese agieren, die sich auf jegliche Transportinfrastruktureinheit, die für V2X-Kommunikationen verwendet wird, beziehen kann. Eine RSU kann in einem oder durch einen geeigneten AN oder eine stationäre (oder relativ stationäre) UE implementiert werden. Eine RSU kann in Folgendem oder durch Folgendes implementiert werden: eine UE kann als eine „UE-Typ-RSU“ bezeichnet werden; ein eNB kann als eine „eNB-Typ-RSU“ bezeichnet werden; ein gNB kann als eine „gNB-Typ-RSU" bezeichnet werden; und dergleichen. In einem Beispiel ist eine RSU ein Datenverarbeitungsgerät, das mit einer an einem Straßenrand platzierten Funkfrequenzschaltungs gekoppelt ist, das Konnektivitätsunterstützung für vorbeifahrende Fahrzeug-UE bereitstellt. Die RSU kann auch interne Datenspeicherungsschaltungen beinhalten, um Kreuzungsabbildungsgeometrie, Verkehrsstatistiken, Medien sowie Anwendungen/Software zu speichern, um laufenden Fahrzeug- und Fußgängerverkehr zu erfassen und zu steuern. Die RSU kann Kommunikationen mit sehr niedriger Latenz bereitstellen, die für Hochgeschwindigkeitsereignisse, wie zum Beispiel Unfallvermeidung, Verkehrswarnungen und dergleichen erforderlich sind. Zusätzlich oder alternativ kann die RSU andere zellulare/WLAN-Kommunikationsdienste bereitstellen. Die Komponenten der RSU können in einem wetterfesten Gehäuse verpackt sein, das zur Installation im Freien geeignet ist, und können eine Netzwerkschnittstellensteuerung beinhalten, um eine drahtgebundene Verbindung (zum Beispiel Ethernet) zu einer Verkehrssignalsteuerung oder einem Backhaul-Netzwerk bereitzustellen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das RAN 204 LTE-RAN 210 mit eNB, zum Beispiel eNB 212, sein. Das LTE-RAN 210 kann eine LTE-Luftschnittstelle mit den folgenden Eigenschaften bereitstellen: Sub-Carrier Spacing (SCS) von 15 kHz; CP-OFDM-Wellenform für Downlink (DL) und SC-FDMA-Wellenform für Uplink (UL); Turbo-Codes für Daten und TBCC zur Steuerung usw. Die LTE-Luftschnittstelle kann sich auf CSI-RS für CSI-Erfassung und Strahlverwaltung; PDSCH/PDCCH DMRS für PDSCH/PDCCH-Demodulation; und CRS für Zellsuche und anfängliche Erfassung, Kanalqualitätsmessungen und Kanalschätzung für kohärente Demodulation/Erkennung an der UE verlassen. Die LTE-Luftschnittstelle kann auf Sub-6-GHz-Bändern arbeiten.
  • In einigen Ausführungsformen kann das RAN 204 NG-RAN 214 mit gNB, zum Beispiel gNB 216, oder ng-eNB, zum Beispiel ng-eNB 218, sein. Der gNB 216 kann sich durch Verwenden einer 5G-NR-Schnittstelle mit 5G-fähigen UE verbinden. Der gNB 216 kann sich durch eine NG-Schnittstelle, die eine N2-Schnittstelle oder eine N3-Schnittstelle beinhalten kann, mit einem 5G-Kern verbinden. Der ng-eNB 218 kann sich auch durch eine NG-Schnittstelle mit dem 5G-Kem verbinden, kann sich aber über eine LTE-Luftschnittstelle mit einer UE verbinden. Der gNB 216 und der ng-eNB 218 können über eine Xn-Schnittstelle verbunden sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann die NG-Schnittstelle in zwei Teile aufgeteilt sein, eine NG-Benutzerebenen (NG-U) -Schnittstelle, die Verkehrsdaten zwischen den Knoten des NG-RAN 214 und UPF 248 (zum Beispiel N3-Schnittstelle) trägt, und eine NG-Steuerebenen (NG-C) - Schnittstelle, die eine Signalisierungsschnittstelle zwischen den Knoten des NG-RAN 214 und AMF 244 (zum Beispiel N2-Schnittstelle) ist.
  • Das NG-RAN 214 kann eine 5G-NR-Luftschnittstelle mit den folgenden Eigenschaften bereitstellen: variables SCS; CP-OFDM für DL, CP-OFDM und DFT-s-OFDM für UL; Polar-, Wiederholungs-, Simplex- und Reed-Muller-Codes für das Steuern und LDPC für Daten. Die 5G-NR-Luftschnittstelle kann sich auf CSI-RS, PDSCH/PDCCH DMRS, ähnlich der LTE-Luftschnittstelle, verlassen. Die 5G-NR-Luftschnittstelle kann keinen CRS verwenden, sondern kann PBCH-DMRS zur PBCH-Demodulation; PTRS zur Phasenverfolgung für PDSCH; und ein Verfolgungsreferenzsignal zur Zeitverfolgung verwenden. Die 5G-NR Luftschnittstelle kann auf FR1-Bändern, die Sub-6-GHz-Bänder beinhalten, oder FR2 Bändern, die Bänder von 24,25 GHz bis 52,6 GHz beinhalten, arbeiten. Die 5G-NR Luftschnittstelle kann einen Synchronization Signal and Physical Broadcast Channel (SS/PBCH) -Block (SSB) beinhalten, der ein Bereich eines Downlink-Ressourcengitters ist, der PSS/SSS/PBCH beinhaltet.
  • In einigen Ausführungsformen kann die 5G-NR-Luftschnittstelle BWP (Bandwidth Parts) für verschiedene Zwecke verwenden. Zum Beispiel kann BWP zur dynamischen Anpassung des SCS verwendet werden. Zum Beispiel kann die UE 202 mit mehreren BWP ausgelegt sein, wobei jede BWP-Konfiguration ein unterschiedliches SCS hat. Wenn der UE 202 eine BWP-Änderung angezeigt wird, wird das SCS der Übertragung ebenfalls geändert. Ein anderes Anwendungsfallbeispiel für BWP betrifft Leistungseinsparung. Insbesondere können mehrere BWP für die UE 202 mit unterschiedlichen Mengen an Frequenzressourcen (zum Beispiel PRB) ausgelegt sein, um Datenübertragung unter unterschiedlichen Verkehrslastszenarien zu unterstützen. Ein BWP, der eine geringere Anzahl an PRBS enthält, kann zur Datenübertragung mit einer kleinen Verkehrslast verwendet werden, während eine Leistungseinsparung an der UE 202 und in manchen Fällen an dem gNB 216 ermöglicht wird. Ein BWP, der eine größere Anzahl an PRBS enthält, kann für Szenarien mit höheren Verkehrslasten verwendet werden.
  • Das RAN 204 ist kommunizierend mit dem CN 220 gekoppelt, das Netzwerkelemente beinhaltet, um verschiedene Funktionen bereitzustellen, um Daten- und Telekommunikationsdienste für Kunden/Teilnehmer (zum Beispiel Benutzer der UE 202) zu unterstützen. Die Komponenten des CN 220 können in einem physikalischen Knoten oder separaten physikalischen Knoten implementiert sein. In einigen Ausführungsformen kann NFV genutzt werden, um jegliche oder alle der Funktionen, die durch die Netzwerkelemente des CN 220 bereitgestellt werden, auf physikalische Berechnungs-/Speicherungsressourcen in Servern, Switches usw. zu virtualisieren. Eine logische Instanziierung des CN 220 kann als ein Netzwerk-Slice bezeichnet werden, und eine logische Instanziierung eines Abschnitts des CN 220 kann als ein Netzwerk-Sub-Slice bezeichnet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann das CN 220 als Teil von Enhanced Packet System (EPS) 222 mit dem LTE-Funknetzwerk verbunden sein, das auch als ein EPC (oder Enhanced Packet Core) bezeichnet werden kann. Der EPC 222 kann MME 224, SGW 226, SGSN 228, HSS 230, PGW 232 und PCRF 234, beinhalten, die, wie gezeigt, über Schnittstellen (oder „Referenzpunkte“) miteinander gekoppelt sind. Funktionen der Elemente des EPC 222 können wie folgt kurz vorgestellt werden.
  • Die MME 224 kann Mobilitätsverwaltungsfunktionen implementieren, um den aktuellen Standort der UE 202 zu verfolgen, um Paging, Trägeraktivierung/-Deaktivierung, Übergaben, Gateway-Auswahl, Authentifizierung, usw. zu ermöglichen
  • Das SGW 226 kann eine S1-Schnittstelle in Richtung des RAN abschließen, und Datenpakete zwischen dem RAN und dem EPC 222 leiten. Das S-SGW 226 kann ein lokaler Mobilitätsankerpunkt für Inter-RAN-Knotenübergaben sein, und kann auch einen Ankerpunkt für Inter-3GPP-Mobilität bereitstellen. Andere Verantwortlichkeiten können gesetzmäßiges Überwachen, Gebührenberechnung und eine gewisse Richtliniendurchsetzung beinhalten.
  • Der SGSN 228 kann einen Standort der UE 202 verfolgen, und Sicherheitsfunktionen und Zugangssteuerung ausführen. Zusätzlich kann der SGSN 228 Inter-EPC-Knoten-Signalisierung für Mobilität zwischen unterschiedlichen RAT-Netzwerken; PDN- und S-GW-Auswahl, wie durch MME 224 spezifiziert; MME-Auswahl für Übergaben usw. ausführen. Der S3-Referenzpunkt zwischen der MME 224 und dem SGSN 228 kann Benutzer- und Trägerinformationsaustausch für Inter-3GPP-Zugangsnetzwerkmobilität in Ruhe-/aktiven Zuständen ermöglichen.
  • Der HSS 230 kann eine Datenbank für Netzwerkbenutzer beinhalten, einschließlich teilnahmebezogener Informationen zum Unterstützen der Handhabung von Kommunikationssitzungen durch die Netzwerkeinheiten. Der HSS 230 kann Unterstützung für Routing/Roaming, Authentifizierung, Autorisierung, Benennungs-/Adressierungsauflösung, Standortabhängigkeiten usw. bereitstellen. Ein S6a-Referenzpunkt zwischen dem HSS 230 und der MME 224 kann den Transfer von Subskriptions- und Authentifizierungsdaten zum Authentifizieren/Autorisieren von Benutzerzugang zu dem LTE-CN 220 ermöglichen.
  • Das PGW 232 kann eine SGi-Schnittstelle zu Datennetzwerk (DN) 236 hin abschließen, das Anwendungs-/Inhaltsserver 238 beinhalten kann. Das PGW 232 kann Datenpakete zwischen dem LTE-CN 220 und dem Datennetzwerk 236 leiten. Das PGW 232 kann durch einen S5-Referenzpunkt mit dem SGW 226 gekoppelt sein, um ein Tunneln und Tunnelmanagement auf Benutzerebene zu ermöglichen. Das PGW 232 kann ferner einen Knoten zur Richtliniendurchsetzung und Gebührenabrechnungsdatensammlung (zum Beispiel PCEF) beinhalten. Zusätzlich kann der SGi-Referenzpunkt zwischen dem PGW 232 und dem Datennetzwerk 236 ein betreiberexternes öffentliches, ein privates PDN oder ein betreiberinternes Paketdatennetzwerk sein, zum Beispiel zur Bereitstellung von IMS-Diensten. Das PGW 232 kann über einen Gx-Referenzpunkt mit PCRF 234 gekoppelt sein.
  • Die PCRF 234 ist das Richtlinien- und Gebührenberechnungssteuerelement des LTE-CN 220. Die PCRF 234 kann kommunikativ mit dem Anwendungs-/Inhaltsserver 238 gekoppelt sein, um geeignete QoS - und Gebührenberechnungsparameter für Dienstflüsse zu bestimmen. Die PCRF 234 kann assoziierte Regeln in eine PCEF (über einen Gx-Referenzpunkt) mit geeignetem TFT und QCI bereitstellen.
  • In einigen Ausführungsformen kann der CN 220 5GC 240 sein. Das 5GC 240 kann AUSF 242, AMF 244, SMF 246, UPF 248, NSSF 250, NEF 252, NRF 254, PCF 256, UDM 258 und AF 260 sein, die, wie gezeigt, über Schnittstellen (oder „Referenzpunkte“) miteinander gekoppelt sind. Funktionen der Elemente des 5GC 240 können wie folgt kurz vorgestellt werden.
  • Die AUSF 242 kann Daten zur Authentifizierung der UE 202 speichern, und authentifizierungsbezogene Funktionalität handhaben. Die AUSF 242 kann ein gemeinsames Authentifizierungs-Framework für verschiedene Zugangstypen ermöglichen. Zusätzlich zum Kommunizieren mit anderen Elementen des 5GC 240 über Referenzpunkte, wie gezeigt, kann die AUSF 242 eine dienstbasierte NausF-Schnittstelle aufweisen.
  • Die AMF 244 kann anderen Funktionen des 5GC 240 ermöglichen, mit der UE 202 und dem RAN 204 zu kommunizieren, und Benachrichtigungen über Mobilitätsereignisse im Zusammenhang mit der UE 202 zu subskribieren. Die AMF 244 kann auch für Registrierungsmanagement (zum Beispiel für das Registrieren der UE 202), Verbindungsmanagement, Erreichbarkeitsmanagement, Mobilitätsmanagement, gesetzmäßiges Überwachen AMF-bezogener Ereignisse und Zugangsauthentifizierung und - autorisierung verantwortlich sein. Die AMF 244 kann Transport für SM-Nachrichten zwischen der UE 202 und der SMF 246 bereitstellen, und als ein transparenter Proxy zum Leiten von SM-Nachrichten agieren. Die AMF 244 kann auch Transport für SMS-Nachrichten zwischen der UE 202 und einer SMSF bereitstellen. Die AMF 244 kann mit der AUSF 242 und der UE 202 interagieren, um verschiedene Sicherheitsanker- und Kontextmanagementfunktionen auszuführen. Darüber hinaus kann die AMF 244 ein Endpunkt einer RAN-CP-Schnittstelle sein, die einen N2-Referenzpunkt zwischen dem RAN 204 und der AMF 244 beinhalten oder dieser sein kann; und die AMF 244 kann ein Abschlusspunkt der NAS (N1)-Signalisierung sein, und NAS-Chiffrierung und Integritätsschutz ausführen. Die AMF 244 kann auch NAS-Signalisierung mit der UE 202 über eine N3-IWF-Schnittstelle unterstützen.
  • Die SMF 246 kann verantwortlich sein für SM (zum Beispiel Sitzungseinrichtung, Tunnelmanagement zwischen der UPF 248 und einem AN 208); UE-IP-Adresszuweisung und -Verwaltung (einschließlich optionaler Autorisierung); Auswahl und Steuern einer UP-Funktion; Konfigurieren von Verkehrslenkung an der UPF 248, um Verkehr zu einem geeigneten Ziel zu leiten; Abschluss von Schnittstellen zu Richtliniensteuerfunktionen; Steuern eines Teils von Richtliniendurchsetzung, Gebührenabrechnung und QoS; gesetzmäßiges Überwachen (für SM-Ereignisse und Schnittstelle zu LI-System); Abschluss von SM-Teilen von NAS-Nachrichten; Downlink-Datenbenachrichtigung; Initiieren von spezifischen SM-Informationen, die über AMF 244 über N2 zu AN 208 gesendet werden; und Bestimmen eines SSC-Modus einer Sitzung. SM kann sich auf die Verwaltung einer PDU-Sitzung beziehen, und eine PDU-Sitzung oder „Sitzung“ kann sich auf einen PDU-Konnektivitätsdienst beziehen, der den Austausch von PDU zwischen der UE 202 und dem Datennetzwerk 236 bereitstellt oder ermöglicht.
  • Die UPF 248 kann als ein Ankerpunkt für Intra-RAT- und Inter-RAT-Mobilität, ein externer PDU-Sitzungspunkt zum Verbinden mit dem Datennetzwerk 236 und ein Verzweigungspunkt zum Unterstützen von multihomed PDU-Sitzungen agieren. Die UPF 248 kann auch Paket-Routing und - weiterleiten ausführen, Paketinspektion ausführen, den Benutzerebenenteil der Richtlinienregeln durchsetzen, Pakete gesetzmäßig überwachen (UP-Sammlung), Verkehrsnutzungsberichten ausführen, QoS-Handhabung für eine Benutzerebene ausführen (zum Beispiel Paketfiltern, Gating, UL/DL-Ratendurchsetzung), Uplink-Verkehrsprüfung ausführen (zum Beispiel SDF-zu-QoS-Flussabbildung), Transportlevelpaketmarkierung in dem Uplink und Downlink ausführen, und Downlink-Paketpufferung und Downlink-Datenbenachrichtigungsauslösung ausführen. Die UPF 248 kann einen Uplink-Klassifizierer zum Unterstützen von Routing-Verkehrsflüssen zu einem Datennetzwerk beinhalten.
  • Die NSSF 250 kann einen Satz von Netzwerk-Slice-Instanzen auswählen, die die UE 202 bedienen. Die NSSF 250 kann auch erlaubte NSSAI und die Abbildung auf die abonnierten S-NSSAI bei Bedarf bestimmen. Die NSSF 250 kann auch den AMF-Satz, der verwendet werden soll, um die UE 202 zu bedienen, oder eine Liste von Kandidaten-AMF basierend auf einer geeigneten Konfiguration und möglicherweise durch Abfragen der NRF 254 bestimmen. Die Auswahl eines Satzes von Netzwerk-Slice-Instanzen für die UE 202 kann durch die AMF 244 ausgelöst werden, mit der die UE 202 registriert ist, indem sie mit der NSSF 250 interagiert, was zu einer Änderung der AMF führen kann. Die NSSF 250 kann mit der AMF 244 über einen N22-Referenzpunkt interagieren; und kann mit einer anderen NSSF in einem besuchten Netzwerk über einen N31-Referenzpunkt (nicht gezeigt) kommunizieren. Zusätzlich kann die NSSF 250 eine dienstbasierte Nnssf-Schnittstelle aufweisen.
  • Die NEF 252 kann Dienste und Fähigkeiten sicher aufdecken, die durch 3GPP-Netzwerkfunktionen für die Drittpartei, interne Aufdeckung/Wiederaufdeckung, AF (zum Beispiel AF 260), Edge-Datenverarbeitungs- oder Fog-Datenverarbeitungssysteme usw. bereitgestellt werden. In solchen Ausführungsformen kann die NEF 252 die AF authentifizieren, autorisieren oder drosseln. Die NEF 252 kann auch Informationen, die mit der AF 260 ausgetauscht werden, und Informationen, die mit internen Netzwerkfunktionen ausgetauscht werden, übersetzen. Zum Beispiel kann die NEF 252 zwischen einer AF-Dienstkennung und internen 5GC-Informationen übersetzen. Die NEF 252 kann auch Informationen von anderen NF basierend auf den offengelegten Fähigkeiten anderer NF empfangen. Diese Informationen können an der NEF 252 als strukturierte Daten oder an einer Datenspeicherungs-NF durch Verwenden standardisierter Schnittstellen gespeichert werden. Die gespeicherten Informationen können dann durch die NEF 252 anderen NF und AF erneut offengelegt werden, oder für andere Zwecke, wie zum Beispiel Analytik, verwendet werden. Zusätzlich kann die NEF 252 eine dienstbasierte Nnef-Schnittstelle aufweisen.
  • Die NRF 254 kann Dienstentdeckungsfunktionen unterstützen, NF-Entdeckungsanforderungen von NF-Instanzen empfangen, und die Informationen der entdeckten NF-Instanzen an die NF-Instanzen bereitstellen. Die NRF 254 erhält auch Informationen über verfügbare NF-Instanzen und ihre unterstützten Dienste aufrecht. Wie hierin verwendet, können sich die Begriffe „Instanziieren“, „Instanziierung“ und dergleichen auf die Erzeugung einer Instanz beziehen, und eine „Instanz“ kann sich auf ein konkretes Auftreten eines Objekts beziehen, das zum Beispiel während der Ausführung von Programmcode auftreten kann. Zusätzlich kann die NRF 254 eine dienstbasierte Nnrf-Schnittstelle aufweisen.
  • Die PCF 256 kann Richtlinienregeln an Steuerebenenfunktionen bereitstellen, um sie durchzusetzen, und kann auch ein vereinheitlichtes Richtlinien-Framework unterstützen, um das Netzwerkverhalten zu regulieren. Die PCF 256 kann auch ein Frontend implementieren, um auf Subskriptionsinformationen zuzugreifen, die für Richtlinienentscheidungen in einem UDR des UDM 258 relevant sind. Zusätzlich zu dem Kommunizieren mit Funktionen über Referenzpunkte, wie gezeigt, weist die PCF 256 eine dienstbasierte Npcf-Schnittstelle auf.
  • Das UDM 258 kann subskriptionsbezogene Informationen handhaben, um die Handhabung von Kommunikationssitzungen durch die Netzwerkentitäten zu unterstützen, und kann die Subskriptionsdaten des UE 202 speichern. Zum Beispiel können Subskriptionsdaten über einen N8-Referenzpunkt zwischen dem UDM 258 und der AMF 244 kommuniziert werden. Der UDM 258 kann zwei Teile beinhalten, ein Anwendungs-Frontend und ein UDR. Das UDR kann Subskriptionsdaten und Richtliniendaten für das UDM 258 und die PCF 256 und/oder strukturierte Daten zur Aufdeckung und Anwendungsdaten (einschließlich PFD zur Anwendungserkennung, Anwendungsanforderungsinformationen für mehrere UE 202) für die NEF 252 speichern. Die dienstbasierte Nudr-Schnittstelle kann durch das UDR 221 offengelegt werden, um es dem UDM 258, der PCF 256 und der NEF 252 zu ermöglichen, auf einen bestimmten Satz der gespeicherten Daten zuzugreifen, sowie zu lesen, zu aktualisieren (zum Beispiel hinzuzufügen, zu modifizieren), zu löschen, und die Benachrichtigung über relevante Datenänderungen in dem UDR zu subskribieren. Das UDM kann ein UDM-FE beinhalten, das für die Verarbeitung von Berechtigungsnachweisen, Standortmanagement, Subskriptionsmanagement und so weiter zuständig ist. Mehrere unterschiedliche Frontends können denselben Benutzer in unterschiedlichen Transaktionen bedienen. Das UDM-FE greift auf Subskriptionsinformationen zu, die in dem UDR gespeichert sind, und führt Authentifizierungsberechtigungsnachweisverarbeitung, Benutzeridentifikationshandhabung, Zugangsautorisierung, Registrierung/Mobilitätsmanagement und Subskriptionsmanagement aus. Zusätzlich zu dem Kommunizieren mit anderen NF über Referenzpunkte, wie gezeigt, kann das UDM 258 die dienstbasierte Nudm-Schnittstelle aufweisen.
  • Die AF 260 kann einen Anwendungseinfluss auf das Verkehrs-Routing bereitstellen, Zugang zu der NEF bereitstellen, und mit dem Richtlinien-Framework zur Richtliniensteuerung interagieren.
  • In einigen Ausführungsformen kann der 5GC 240 Edge-Datenverarbeitung ermöglichen, indem Betreiber-/Drittparteidienste so ausgewählt werden, dass sie geografisch nahe an einem Punkt liegen, an dem die UE 202 mit dem Netzwerk verbunden ist. Dies kann Latenz und Belastung des Netzwerks reduzieren. Um Edge-Datenverarbeitungsimplementierungen bereitzustellen, kann der 5GC 240 eine UPF 248 nahe der UE 202 auswählen, und Verkehrslenken von der UPF 248 zu dem Datennetzwerk 236 über die N6-Schnittstelle ausführen. Dies kann auf den UE-Subskriptionsdaten, dem UE-Standort und Informationen basieren, die durch die AF 260 bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann die AF 260 UPF-(Neu) -Auswahl und Verkehrs-Routing beeinflussen. Basierend auf dem Betreibereinsatz kann, wenn die AF 260 als vertrauenswürdige Entität angesehen wird, der Netzwerkbetreiber zulassen, dass die AF 260 direkt mit relevanten NF interagiert. Zusätzlich kann die AF 260 eine dienstbasierte Naf-Schnittstelle aufweisen.
  • Das Datennetzwerk 236 kann verschiedene Netzwerkbetreiberdienste, Internetzugangs- oder Drittanbieterdienste darstellen, die durch einen oder mehrere Server, einschließlich zum Beispiel des Anwendungs-/Inhaltsservers 238, bereitgestellt werden können.
  • 3 veranschaulicht schematisch Drahtlosnetzwerk 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Das Drahtlosnetzwerk 300 kann UE 302 in drahtloser Kommunikation mit AN 304 beinhalten. Die UE 302 und der AN 304 können den an anderer Stelle hierin beschriebenen gleich benannten Komponenten ähnlich und im Wesentlichen mit diesen austauschbar sein.
  • Die UE 302 kann kommunikativ mit dem AN 304 über Verbindung 306 gekoppelt sein. Die Verbindung 306 ist als eine Luftschnittstelle veranschaulicht, um eine kommunizierende Kopplung zu ermöglichen, und kann mit Mobilfunkkommunikationsprotokollen, wie zum Beispiel einem LTE-Protokoll oder einem SG-NR-Protokoll, das bei mmWave- oder Sub-6-GHz-Frequenzen arbeitet, konsistent sein.
  • Die UE 302 kann Host-Plattform 308 beinhalten, die mit Modemplattform 310 gekoppelt ist. Die Host-Plattform 308 kann Anwendungsverarbeitungsschaltung 312 beinhalten, die mit Protokollverarbeitungsschaltung 314 der Modemplattform 310 gekoppelt sein kann. Die Anwendungsverarbeitungsschaltung 312 kann verschiedene Anwendungen für die UE 302 ausführen, die Anwendungsdaten hervorbringen/aufnehmen. Die Anwendungsverarbeitungsschaltung 312 kann ferner eine oder mehrere Schichtoperationen implementieren, um Anwendungsdaten zu einem Datennetzwerk zu übertragen bzw. von diesem zu empfangen. Diese Schichtoperationen können Transport (zum Beispiel UDP) - Operationen und Internet (zum Beispiel IP) -Operationen beinhalten.
  • Die Protokollverarbeitungsschaltung 314 kann eine oder mehrere Schichtoperationen implementieren, um die Übertragung oder den Empfang von Daten über die Verbindung 306 zu ermöglichen. Die Schichtoperationen, die durch die Protokollverarbeitungsschaltung 314 implementiert werden, können zum Beispiel MAC-, RLC-, PDCP-, RRC- und NAS-Operationen beinhalten.
  • Die Modemplattform 310 kann ferner digitale Basisbandschaltung 316 beinhalten, die eine oder mehrere Schichtoperationen implementieren kann, die „unterhalb von“ Schichtoperationen sind, die durch die Protokollverarbeitungsschaltung 314 in einem Netzwerkprotokollstapel ausgeführt werden. Diese Operationen können zum Beispiel PHY-Operationen beinhalten, die eine oder mehrere Hybrid Automatic Repeat Request Acknowledgement (HARQ-ACK) -Funktionen, Verschlüsselung/Entschlüsselung, Codierung/Decodierung, Schicht-Mapping/-Demapping, Modulationssymbol-Mapping, Empfangssymbol-/Bitmetrikbestimmung, Mehrantennenanschlussvorcodierung/-Decodierung, was Raumzeit- und/oder Raumfrequenz- und/oder Raumcodierung beinhalten kann, Referenzsignalerzeugung/-erkennung, Präambelsequenzerzeugung und/oder -decodierung, Synchronisationssequenzerzeugung/-erkennung, Steuerkanalsignalblinddecodierung und andere verwandte Funktionen beinhalten.
  • Die Modemplattform 310 kann ferner Sendeschaltung 318, Empfangsschaltung 320, RF-Schaltung 322 und RF-Frontend (RFFE) 324 beinhalten, die ein oder mehrere Antennenpanels 326 beinhalten oder mit diesen verbunden sein können. Kurz gesagt, kann die Sendeschaltung 318 einen Digital-Analog-Wandler, Mischer, Zwischenfrequenz (IF) -Komponenten usw. beinhalten; die Empfangsschaltung 320 kann einen Analog-Digital-Wandler, Mischer, IF-Komponenten usw. beinhalten; die RF-Schaltung 322 kann einen rauscharmen Verstärker, einen Leistungsverstärker, Leistungsverfolgungskomponenten usw. beinhalten; das RFFE 324 kann Filter (zum Beispiel akustische Oberflächen-/Volumenwellenfilter), Schalter, Antennentuner, Strahlformungskomponenten (zum Beispiel Phase-Array-Antennenkomponenten) usw. beinhalten. Die Auswahl und Anordnung der Komponenten der Sendeschaltung 318, der Empfangsschaltung 320, der RF-Schaltung 322, des RFFE 324 und der Antennenpanels 326 (allgemein als „Sende-/Empfangskomponenten“ bezeichnet) kann spezifisch für Details einer spezifischen Implementierung sein, wie zum Beispiel, ob die Kommunikation TDM oder FDM ist, in mmWave- oder Sub-6-GHz-Frequenzen erfolgt usw. In einigen Ausführungsformen können die Sende-/Empfangskomponenten in mehreren parallelen Sende-/Empfangsketten angeordnet sein, können in denselben oder unterschiedlichen Chips/Modulen angeordnet sein, usw.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Protokollverarbeitungsschaltung 314 eine oder mehrere Instanzen einer Steuerschaltung (nicht gezeigt) zum Bereitstellen von Steuerfunktionen für die Sende-/Empfangskomponenten beinhalten.
  • Ein UE-Empfang kann durch und über die Antennenpanels 326, das RFFE 324, die RF-Schaltung 322, die Empfangsschaltung 320, die digitale Basisbandschaltung 316 und die Protokollverarbeitungsschaltung 314 eingerichtet werden. In einigen Ausführungsformen können die Antennenpanels 326 eine Übertragung von dem AN 304 durch Empfangsstrahlformungssignale empfangen, die durch mehrere Antennen/Antennenelemente des einen oder der mehreren Antennenpanels 326 empfangen werden.
  • Eine UE-Übertragung kann durch und über die Protokollverarbeitungsschaltung 314, die digitale Basisbandschaltung 316, die Sendeschaltung 318, die RF-Schaltung 322, das RFFE 324 und die Antennenpanels 326 eingerichtet werden. In einigen Ausführungsformen können die Sendekomponenten der UE 302 einen räumlichen Filter auf Daten, die übertragen werden sollen, anwenden, um einen Sendestrahl zu bilden, der durch die Antennenelemente der Antennenpanels 326 emittiert wird.
  • Ähnlich der UE 302 kann der AN 304 Host-Plattform 328 beinhalten, die mit Modemplattform 330 gekoppelt ist. Die Host-Plattform 328 kann Anwendungsverarbeitungsschaltung 332 beinhalten, die mit Protokollverarbeitungsschaltung 334 der Modemplattform 330 gekoppelt ist. Die Modemplattform kann ferner digitale Basisbandschaltung 336, Sendeschaltung 338, Empfangsschaltung 340, RF-Schaltung 342, RFFE-Schaltung 344 und Antennenpanels 346 beinhalten. Die Komponenten des AN 304 können den gleich benannten Komponenten der UE 302 ähnlich und im Wesentlichen mit diesen austauschbar sein. Zusätzlich zum Ausführen von Datenübertragung/Datenempfang, wie oben beschrieben, können die Komponenten des AN 304 verschiedene logische Funktionen ausführen, die zum Beispiel RNC-Funktionen, wie zum Beispiel Funkträgermanagement, dynamisches Uplink- und Downlink-Funkressourcenmanagement und Datenpaketplanung, beinhalten.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das Komponenten gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen veranschaulicht, die in der Lage sind, Anweisungen von einem maschinenlesbaren oder computerlesbaren Medium (zum Beispiel einem nichtflüchtigen maschinenlesbaren Speicherungsmedium) zu lesen, und irgendeine oder mehrere der hierin diskutierten Methodiken auszuführen. Insbesondere zeigt 4 eine Diagrammdarstellung von Hardware-Ressourcen 400, die einen oder mehrere Prozessoren (oder Prozessorkerne) 410, ein oder mehrere Speicher-/Speicherungsgeräte 420 und eine oder mehrere Kommunikationsressourcen 430 beinhalten, die jeweils über Bus 440 oder eine andere Schnittstellenschaltung kommunizierend gekoppelt sein können. Für Ausführungsformen, bei denen eine Knotenvirtualisierung (zum Beispiel NFV) verwendet wird, kann Hypervisor 402 ausgeführt werden, um eine Ausführungsumgebung für ein oder mehrere Netzwerk-Slices/-Sub-Slices zum Verwenden der Hardware-Ressourcen 400 bereitzustellen.
  • Die Prozessoren 410 können zum Beispiel Prozessor 412 und Prozessor 414 beinhalten. Die Prozessoren 410 können zum Beispiel eine Central Processing Unit (CPU), ein Reduced Instruction Set Computing (RISC) -Prozessor, ein Complex Instruction Set Computing (CISC) -Prozessor, eine Graphics Processing Unit (GPU), ein DSP, wie zum Beispiel ein Basisbandprozessor, eine ASIC, ein FPGA, eine Radio-Frequency Integrated Circuit (RFIC), ein anderer Prozessor (einschließlich der hierin diskutierten) oder jegliche geeignete Kombination davon sein.
  • Die Speicher-/Speicherungsgeräte 420 können einen Hauptspeicher, eine Plattenspeicherung oder jegliche geeignete Kombination davon beinhalten. Die Speicher-/Speicherungsgeräte 420 können jeglichen Typ von flüchtigem, nichtflüchtigem oder halbflüchtigem Speicher beinhalten, wie zum Beispiel Dynamic Random Access Memory (DRAM), Static Random Access Memory (SRAM), Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), Flash-Speicher, Solid-State-Speicherung, usw. beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die Kommunikationsressourcen 430 können Zwischenverbindungs- oder Netzwerkschnittstellensteuerungen, -komponenten oder andere geeignete Geräte zum Kommunizieren mit einem oder mehreren Peripheriegeräte 404 oder einer oder mehreren Datenbanken 406 oder anderen Netzwerkelementen über Netzwerk 408 beinhalten. Zum Beispiel können die Kommunikationsressourcen 430 drahtgebundene Kommunikationskomponenten (zum Beispiel zur Kopplung über USB, Ethernet usw.), Mobilfunkkommunikationskomponenten, NFC-Komponenten, Bluetooth® (oder Bluetooth® Low Energy) -Komponenten, WiFi®-Komponenten und andere Kommunikationskomponenten beinhalten.
  • Anweisungen 450 können Software, ein Programm, eine Anwendung, ein Applet, eine App oder anderen ausführbaren Code umfassen, um mindestens irgendeinen der Prozessoren 410 zu veranlassen, eine oder mehrere der hierin diskutierten Methodiken auszuführen. Die Anweisungen 450 können sich vollständig oder teilweise innerhalb des Prozessors 410 (zum Beispiel innerhalb des Cache-Speichers des Prozessors) und/oder der Speicher-/Speicherungsgeräte 420 und/oder jeglicher geeigneten Kombination davon befinden. Darüber hinaus kann jeglicher Abschnitt der Anweisungen 450 von jeglicher Kombination der Peripheriegeräte 404 oder der Datenbanken 406 an die Hardware-Ressourcen 400 übertragen werden. Dementsprechend sind der Speicher der Prozessoren 410, die Speicher-/Speicherungsgeräte 420, die Peripheriegeräte 404 und die Datenbanken 406 Beispiele für computerlesbare und maschinenlesbare Medien.
  • Für eine oder mehrere Ausführungsformen kann mindestens eine der Komponenten, die in einer oder mehreren der vorhergehenden Figuren dargelegt sind, dazu ausgelegt sein, eine oder mehrere Operationen, eine oder mehrere Techniken, einen oder mehrere Prozesse und/oder ein oder mehrere Verfahren auszuführen, wie in den beispielhaften Abschnitten unten dargelegt. Zum Beispiel kann die Basisbandschaltung, wie oben in Verbindung mit einer oder mehreren der vorhergehenden Figuren beschrieben, dazu ausgelegt sein, gemäß einem oder mehreren der unten dargelegten Beispiele zu arbeiten. Für ein anderes Beispiel kann eine Schaltung, die mit einer UE, einer Basisstation, einem Netzwerkelement usw. assoziiert ist, wie oben in Verbindung mit einer oder mehreren der vorhergehenden Figuren beschrieben, dazu ausgelegt sein, gemäß einem oder mehreren der unten in dem beispielhaften Abschnitt dargelegten Beispiele zu arbeiten.
  • Der Begriff „Anwendung“ kann sich auf eine vollständige und bereitstellbare Paketumgebung beziehen, um eine gewisse Funktion in einer Betriebsumgebung zu erreichen. Der Begriff „AI/ML-Anwendung“ oder dergleichen kann eine Anwendung sein, die einige Modelle künstlicher Intelligenz (Artificial Intelligence - AI)/maschinellen Lernens (ML) und Beschreibungen auf Anwendungsebene enthält. In einigen Ausführungsformen kann eine AI/ML-Anwendung zum Konfigurieren oder Implementieren eines oder mehrerer der offenbarten Aspekte verwendet werden.
  • Der Begriff „maschinelles Lernen“ oder „ML“ bezieht sich auf die Verwendung von Computersystemen, die Algorithmen und/oder statistische Modelle implementieren, um eine oder mehrere spezifische Aufgaben auszuführen, ohne explizite Anweisungen zu verwenden, sondern sich stattdessen auf Muster und Inferenzen zu verlassen. ML-Algorithmen erstellen oder schätzen ein oder mehrere mathematische Modelle (als „ML-Modelle“ oder dergleichen bezeichnet) basierend auf Sample-Daten (als „Trainingsdaten“, „Modelltrainingsinformationen“ oder dergleichen bezeichnet), um Vorhersagen oder Entscheidungen zu treffen, ohne zum Ausführen solcher Aufgaben explizit programmiert zu sein. Allgemein ist ein ML-Algorithmus ein Computerprogramm, das von Erfahrung in Bezug auf eine Aufgabe und eine Leistungsmaßnahme lernt, und ein ML-Modell kann jegliches Objekt oder jegliche Datenstruktur sein, das/die erzeugt wird, nachdem ein ML-Algorithmus mit einem oder mehreren Trainingsdatensätzen trainiert wurde. Nach dem Training kann ein ML-Modell verwendet werden, um Vorhersagen über neue Datensätze zu treffen. Obwohl sich der Begriff „ML-Algorithmus“ auf andere Konzepte als den Begriff „ML-Modell“ bezieht, können diese Begriffe, wie hierin diskutiert, austauschbar für die vorliegende Offenbarung verwendet werden.
  • Der Begriff „Modell für maschinelles Lernen“, „ML-Modell“ oder dergleichen, kann sich auch auf ML-Verfahren und -Konzepte beziehen, die durch eine ML-gestützte Lösung verwendet werden. Eine „ML-gestützte Lösung“ ist eine Lösung, die einen spezifischen Anwendungsfall durch Verwenden von ML-Algorithmen während des Betriebs behandelt. ML-Modelle beinhalten überwachtes Lernen (zum Beispiel lineare Regression, k-Nearest-Neighbour (KNN), Entscheidungsbaumalgorithmen, Unterstützung von Maschinenvektoren, Bayesschen Algorithmus, Ensemble-Algorithmen usw.) unüberwachtes Lernen (zum Beispiel K-Means-Clustering, Principle Component Analysis (PCA) usw.), Verstärkungslernen (zum Beispiel Q-Lernen, Multi-Armed-Bandit-Lernen, Tiefes RL usw.), neuronale Netzwerke und dergleichen. Abhängig von der Implementierung könnte ein spezifisches ML-Modell viele Untermodelle haben, da Komponenten und das ML-Modell alle Untermodelle miteinander trainieren können. Separat trainierte ML-Modelle können während der Inferenz auch in einer ML-Pipeline miteinander verkettet werden. Eine „ML-Pipeline“ ist ein Satz von Funktionalitäten, Funktionen oder Funktionsentitäten, die für eine ML-gestützte Lösung spezifisch sind; eine ML-Pipeline kann eine oder mehrere Datenquellen in einer Daten-Pipeline, eine Modelltrainings-Pipeline, eine Modellbewertungs-Pipeline und einen Actor beinhalten. Der „Actor“ ist eine Entität, die eine ML-gestützte Lösung durch Verwenden der Ausgabe der ML-Modellinferenz hostet). Der Begriff „ML-Trainings-Host“ bezieht sich auf eine Entität, wie etwa eine Netzwerkfunktion, die das Training des Modells hostet. Der Begriff „ML-Inferenz-Host“ bezieht sich auf eine Entität, wie zum Beispiel eine Netzwerkfunktion, die das Modell während des Inferenzmodus (der sowohl die Modellausführung als auch jegliches Online-Lernen, falls zutreffend, beinhaltet) hostet. Der ML-Host informiert den Actor über die Ausgabe des ML-Algorithmus, und der Actor entscheidet sich für eine Aktion (eine „Aktion“ wird durch einen Actor als ein Ergebnis der Ausgabe einer ML-gestützten Lösung ausgeführt). Der Begriff „Modellinferenzinformation“ bezieht sich auf Informationen, die als eine Eingabe in das ML-Modell zum Bestimmen von Inferenz(en) verwendet werden; die zum Trainieren eines ML-Modells verwendeten Daten und die zum Bestimmen von Inferenzen verwendeten Daten können sich jedoch überlappen, „Trainingsdaten“ und „Inferenzdaten“ beziehen sich auf unterschiedliche Konzepte.
  • Massiver MIMO wird als eine der vielversprechenden Technologien für 5G Netzwerke betrachtet. Die Verwendung einer großen Anzahl von Antennen mit digitalen Transceiver-Einheiten (Transceiver Units - TXRU) an der Basisstation (BS) verbessert die Kapazität des Netzwerks durch die Verwendung fortgeschrittener Strahlformungstechniken, die sowohl Interals auch Intrazelleninterferenzen effektiv abschwächen.
  • Eine Centralized Radio Access Network (C-RAN) -Architektur stellt mehrere Vorteile für 5G-Netzwerke bereit, einschließlich reduzierter Infrastrukturkosten, vereinfachter Verwaltung des Netzwerks und erhöhter Netzwerkeinsatzskalierbarkeit und -Flexibilität. Trotz seiner mehreren Vorteile stellt das C-RAN in Verbindung mit massivem Multi-User Multiple-Input Multiple-Output (MU-MIMO) eine erhebliche Herausforderung dar, die seine Einsatzeffizienz beschränken kann: eine große Anzahl von Antennenelementen an der Remote Radio Unit (RRU) erfordert, dass eine große Datenmenge durch die Fronthaul (FH) -Verbindungen von den RRU zu der zentralen Basisbandeinheit (BBU) übertragen wird (siehe zum Beispiel 5 zur weiteren Signalverarbeitung). Da die Anzahl an Antennen an den RRU erhöht wird, um die Leistung des massiven MIMO zu verbessern, nimmt die Menge an Uplink-Daten, die durch die FH-Verbindungen zu der BBU übertragen werden muss, ebenfalls proportional zu. Um das FH-Verbindungskapazitätsproblem zu behandeln, wird hier eine Zweiphasenverarbeitungstechnik für C-RAN-Systeme betrachtet. Die erste Phase der in der RRU implementierten Verarbeitung, führt effiziente Empfangs-(Rx)-Strahlformungstechniken aus, um die Anzahl von räumlichen Abmessungen zu reduzieren. Die zweite Phase der Verarbeitung wird in der BBU durch Verwenden der komprimierten Signale von der RRU angewendet, und führt die verbleibenden Operationen einschließlich einer Mehrbenutzerinterferenzunterdrückung aus. Die entsprechende funktionale Aufteilung zwischen RRU und BBU der Basisstation in C-RAN-Netzwerken kann die strengen Kapazitätsanforderungen an den FH-Verbindungen verringern, während die Vorteile des massiven Uplink-MIMO in 5G-Mobilfünknetzwerken bewahrt werden.
  • 5 veranschaulicht eine Centralized Radio Access Network (C-RAN) -Architektur mit Remote Radio Unit (RRU) -Baseband Unit (BBU) - Funktionsaufteilung gemäß einigen Aspekten. Bezug nehmend auf 5 kann in einem massiven MIMO-gestützten C-RAN Basisstation 500 eine funktionale Aufteilung mindestens einer entfernt angeordneten Funkeinheit (RRU) und mindestens einer Basisbandeinheit (BBU) beinhalten. Genauer gesagt beinhaltet die Basisstation 500 einen Satz von RRU 504, 506, 508 und 510 mit einer großen Anzahl von Antennen, die in einem bestimmten geografischen Gebiet eingesetzt und durch mindestens eine Fronthaul (FH)-Verbindung mit zentralisierter BBU 502 verbunden sind. Eine solche C-RAN-Architektur ermöglicht unterschiedliche Optionen der Funktionsaufteilung in dem Funknetzwerk, um den optimalen Kompromiss zwischen BBU- und RRU-Verarbeitung zu erreichen.
  • In einigen Aspekten kann eine Basisstation als mindestens eine RRU und mindestens eine BBU beinhaltend bezeichnet werden, oder kann als eine RRU-BBU-Funktionsaufteilung (oder eine Aufteilung einer RRU-Funktion und einer BBU-Funktion) beinhaltend bezeichnet werden.
  • In einigen Aspekten ist ein Leistungsengpass für den Uplink-Empfang in massivem MIMO-unterstütztem C-RAN die Kapazität der FH-Verbindung. Da die Anzahl an TXRU und Antennen an der RRU erhöht wird, um die massiven MIMO-Gewinne zu erhalten, nimmt die Menge an Datenverkehr, die durch die FH-Verbindung übertragen werden muss, ebenfalls proportional zu. Um Verkehrsanforderungen und Transportkosten zu reduzieren, sollte eine spezielle funktionale Aufteilung zwischen RRU und BBU in Betracht gezogen werden, wobei RRU eine Komprimierung durch Verwenden von Rx-Strahlformung implementiert, um die zu BBU übertragene Datenmenge zu reduzieren. Ein solches Gestaltungsprinzip kann den Kapazitätsengpass begrenzter FH-Kapazität verringern, während die Vorteile des massiven MIMO-Antennensystems bewahrt werden.
  • Ein Ansatz zum Implementieren der entsprechenden funktionalen Aufteilung ist es, eine Rx-Strahlformung an der RRU durch Verwenden eines Maximum Ratio Kombining (MRC) mit niedriger Komplexität auszuführen, um das Signal auf eine kleinere Anzahl von Verzweigungen, die gleich der Anzahl von an das UE übertragenen MIMO-Schichten ist, zu komprimieren. Nach MRC-basierter Komprimierung können die verbleibenden Operationen, einschließlich einer Interferenzunterdrückung von mehreren MIMO-Schichten, an der BBU durch Verwenden von MMSE-IRC-Verarbeitung ausgeführt werden.
  • In einigen Aspekten können, um eine Interferenzunterdrückung von mehreren MIMO-Schichten zu unterstützen, Kanalzustandsinformationen (Channel State Information - CSI) an den BS-Empfänger kommuniziert und an diesem verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann CSI aus Demodulationsreferenzsignalen (DMRS) erhalten/bestimmt werden, die von mehreren Benutzern (zum Beispiel UE) zusammen mit Datensymbolen übertragen werden. Da die CSI vor einer Interferenzunterdrückung abgeleitet wird, kann DMRS mit einer orthogonalen Struktur (zum Beispiel basierend auf einem orthogonalen DMRS-Antennenanschluss) konfiguriert werden, um eine genauere CSI-Berechnung zu ermöglichen.
  • In einigen Ausführungsformen wird ein Beispiel für eine Empfängerfunktionsaufteilung für ein massives MIMO-unterstütztes C-RAN vorgeschlagen. Das vorgeschlagene Schema modelliert den Minimum Mean Squared Error Interference Rejection Combining (MMSE-IRC) -Empfänger durch einen Zweiphasenverarbeitungsansatz um. Die erste Phase wird an der RRU ausgeführt, die eine Maximum Ratio Combination (MRC) -Technik mit geringer Komplexität verwendet, wobei die Rx-Strahlformung Verzweigungen beinhaltet, die an das gewünschte Signal angepasst sind, und Verzweigungen beinhaltet, die an die beobachtete Interferenz angepasst sind. Die in diesen Verzweigungen enthaltenen Informationen helfen, die empfangenen Signale von mehreren Benutzern optimal zu kombinieren, sowie Interzelleninterferenz in der zweiten Verarbeitungsphase an der BBU abzuschwächen, die die verbleibenden Operationen einschließlich Mehrbenutzer-MIMO-Erkennung handhabt. Eine solche MRC-basierte Strahlformungsstruktur an der RRU reduziert die Anzahl von räumlichen Abmessungen der empfangenen Signale erheblich, was eine MIMO-Erkennung an der BBU über eine FH-Verbindung mit niedriger Kapazität ermöglicht.
  • Die empfangene MIMO-Signalverarbeitung an der RRU und BBU wird basierend auf Kanalzustandsinformationen (CSI) ausgeführt, die typischerweise von zusammen mit dem Datenkanal übertragenen DMRS erfasst werden. Da eine CSI-Schätzung durch Verwenden von DMRS vor einer Interferenzunterdrückung von mehreren Benutzern ausgeführt werden muss, werden orthogonale DMRS-Sequenzen (Antennenanschlüsse) für mehrere Benutzer verwendet. DMRS-Orthogonalität wird durch Frequency Division Multiplexing (FDM), Time-Division Multiplexing (TDM) oder orthogonales Code-Division-Multiplexing (CDM) erreicht, und erfordert typischerweise separate Ressourcen für jede DMRS-Anschlussübertragung, um gegenseitige Interferenz zu vermeiden. Infolgedessen nimmt, wenn die Anzahl gleichzeitig bedienter Benutzer zunimmt, der Mehraufwand aufgrund orthogonaler DMRS-Ressourcennutzung ebenfalls linear zu. In diesem Fall können die Durchsatzleistungsvorteile, die durch die Uplink-MU-MIMO-Übertragung angeboten werden, merklich reduziert werden.
  • Um eine effizientere Verwendung der Zeit- und Frequenzressourcen bereitzustellen, während ein mäßiger FH-Verbindungsdurchsatz für C-RAN-Systeme aufrechterhalten wird, verwenden die offenbarten Techniken ein zweiphasiges MU-MIMO-Erkennungsschema. Insbesondere kann der Mehraufwand in dem System reduziert werden, indem DMRS mit nicht orthogonalen Sequenzen moduliert wird, und dieselben Zeit- und Frequenzressourcen für DMRS-Übertragung von unterschiedlichen Benutzern wiederverwendet werden. Aufgrund nicht orthogonaler Modulation kann eine genaue Kanalschätzung auf den gemeinsam genutzten DMRS-Ressourcen aufgrund hoher Interferenzniveaus nicht möglich sein. Um in diesem Fall eine genaue Kanalschätzung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die erste Phase der Verarbeitung an der RRU verallgemeinerte Zero-Forcing (ZF) - Strahlformung mit Blockdiagonalisierung (BD) verwendet, um Interferenz zwischen nicht orthogonalen DMRS-Signalen zu unterdrücken, während die Anzahl von räumlichen Abmessungen für eine effiziente Übertragung der strahlgeformten Signale an die BBU reduziert wird. Das offenbarte Rx-Strahlformungsschema an der RRU wird von Kanalmessungen abgeleitet, die von Klangreferenzsignalen (Sounding Reference Signals - SRS) erhalten werden, die durch die Benutzer in dem Uplink periodisch zu Planungs- und Verbindungsanpassungszwecken übertragen werden. Obwohl die SRS nicht immer genaue CSI bereitstellen können (zum Beispiel aufgrund von Kanalalterung), ist der Restinterferenzpegel an den nicht orthogonalen DMRS-Sequenzen, nach der vorgeschlagenen Rx-Strahlformung ausreichend reduziert, und ermöglicht somit eine genaue Kanalschätzung an DMRS in der zweiten Phase der Verarbeitung an der BBU, die die verbleibenden Operationen einschließlich feiner Interbenutzerinterferenzminderung durch Verwenden von MMSE-IRC oder anderen Empfängertypen ausführt. Es ist anzumerken, dass die SRS ohne jegliche Strahlformung oder Verarbeitung an der RRU von der RRU zu der BBU übertragen werden.
  • In einigen Ausführungsformen ermöglicht die gesamte Zweiphasenverarbeitung, das heißt SRS-basierte Rx-Strahlformung an der RRU und DMRS-basierte MMSE-IRC-Verarbeitung an der BBU, eine effiziente massive MU-MIMO-Übertragung mit reduziertem DMRS-Mehraufwand und moderater FH-Verbindungsdurchsatzanforderung. Zusätzlich verbessern die offenbarten Techniken die Uplink-Spektraleffizienz im Vergleich zu herkömmlicher Verarbeitung, die sich auf orthogonale DMRS-Signale verlässt, und können verwendet werden, um eine größere Anzahl von Benutzern zur Uplink-Übertragung zu unterstützen als die Anzahl orthogonaler DMRS-Sequenzen, die in der bestehenden 5G-NR-Spezifikation möglich sind.
  • In einigen Ausführungsformen können zwei Typen von Referenzsignalen, SRS und DMRS, in den offenbarten Techniken verwendet werden. SRS ist ein Signal mit niedriger Dichte, das CSI-Informationen an den BS-Empfänger bereitstellt, um Uplink-Planungs- und Verbindungsanpassungsprozeduren zu unterstützen. Der Zweck von DMRS ist eine kohärente Erkennung des Datenkanals, und es hat im Gegensatz zu SRS eine höhere Dichte, um genauere CSI an dem Empfänger zu ermöglichen. Für die Cyclic-Präfix(CP) -OFDM-Wellenform wird DMRS durch Verwenden von Pseudo-Zufallssequenzen, die von dem Goldcode der Länge 31 abgeleitet werden, QPSK-moduliert. In dem Fall der Discrete Fourier-Transform Spread (DFT-s) -OFDM-Wellenform (nur durch 5G-NR in dem Uplink unterstützt) werden Zadoff-Chu (ZC) -Sequenzen verwendet, um das DMRS-Signal mit kleinen Leistungsvariationen in Zeit und Frequenz zu erzeugen. Um interzellulare Interferenzrandomisierung zu erreichen, sind die DMRS-Sequenzen in unterschiedlichen Zellen nicht orthogonal. DMRS, die durch Benutzer in derselben Zelle übertragen werden, sind jedoch typischerweise orthogonal, um DMRS während der CSI-Schätzung vor starker Mehrbenutzerinterferenz zu schützen.
  • In einigen Ausführungsformen können zwei unterschiedliche DMRS-Typen verwendet werden, nämlich Typ-1- und Typ-2-DMRS, die in 6 gezeigt sind. 6 veranschaulicht Diagramm 600 für beispielhafte Typ-I- und Typ-II-DMRS gemäß einigen Aspekten. Zum Beispiel können zwei unterschiedliche DMRS-Typen mit offenbarten Techniken verwendet werden, nämlich Typ-1-DMRS (602 und 604) und Typ-2-DMRS (606 und 608), die in 6 gezeigt sind.
  • In einigen Aspekten können 5G-Netzwerke die zwei Typen von DMRS unterstützen, die als Typ-I- und Typ-II-DMRS bezeichnet sind, die sich durch die maximale Anzahl unterstützter DMRS-Antennenanschlüsse unterscheiden. Genauer gesagt können die folgenden Konfigurationen unterstützt werden:
    1. (A) Typ-I-DMRS-Struktur (siehe 6).
      1. (a.1) 1 Symbol: 4 Anschlüsse = 2 Code Division Multiplexing (CDM) -Gruppen * 2 Cyclic Shifts (CS).
      2. (a.2) 2 Symbole: 8 Anschlüsse = 2 CDM-Gruppen * 2 CS * 2 Time Division Orthogonal Cover Code (TD-OCC).
    1. (b) Typ-II-DMRS-Struktur.
      • (b.1) 1 Symbol: 6 Anschlüsse = 3 CDM-Gruppen * 2 Frequency Domain Orthogonal Cover Code (FD-OCC).
      • (b.2) 2 Symbole: 12 Anschlüsse = 3 CDM-Gruppen * 2 FD-OCC * 2 TD-OCC.
  • Durch Verwenden mehrerer CDM-Gruppen und orthogonaler Cover Codes (OCC) in Zeit und Frequenz unterstützt DMRS Typ 1 vier orthogonale DMRS-Anschlüsse mit einem einzelnen DMRS-Symbol und acht Anschlüsse mit zwei benachbarten DMRS-Symbolen. Aufgrund seiner niedrigeren Dichte in der Frequenzdomäne unterstützt DMRS Typ 2 eine höhere Anzahl von orthogonalen Sequenzen, das heißt bis zu sechs Anschlüsse mit einem einzelnen DMRS-Symbol, und bis zu 12 Anschlüsse mit zwei benachbarten DMRS-Symbolen. 6 zeigt die Abbildung von Typ-1-DMRS und Typ-2-DMRS in dem Fall eines einzelnen OFDM-Symbols und von zwei OFDM-Symbolen der DMRS-Konfiguration. Zusätzlich zu orthogonalen DMRS-Antennenanschlüssen unterstützt 5G-NR auch nicht orthogonale DMRS-Sequenzen. Insbesondere können zwei unterschiedliche Pseudozufallssequenzen für Benutzer in derselben Zelle zugewiesen werden. Die tatsächliche für die DMRS-Modulation verwendete Sequenz wird dem Benutzer dynamisch durch Verwenden eines Scrambling Identification Parameter (bezeichnet als nSCID = {0,1}) angezeigt, der in dem Downlink-Control Information (DCI) -Signal übertragen wird. Infolgedessen können maximal zwei Gruppen von Benutzern, die mit nicht orthogonalen DMRS-Sequenzen geplant sind, in derselben Zelle vorhanden sein, wodurch die Gesamtanzahl an DMRS-Anschlüssen im Vergleich zu dem orthogonalen DMRS-Fall um zweimal erhöht wird.
  • Zusätzlich zu orthogonalen DMRS-Antennenanschlüssen können 5G-NR-Netzwerke dazu ausgelegt sein, auch nicht orthogonale DMRS-Sequenzen zu unterstützen. In einigen Aspekten wird eine nicht orthogonale DMRS-Sequenz durch Verwenden einer Scrambling Identity Number (nSCID) ausgewählt, wobei nSCID = {0, 1} ein Parameter ist, der durch DCI für eine UE konfiguriert werden kann. Die nSCID wird verwendet, um den Initialisierungswert für den folgenden Pseudozufallssequenzgenerator zum Erzeugen der DMRS-Sequenz an der UE abzuleiten: c init = ( 2 17 ( N s y m b s l o t n s , f μ + l + 1 ) ( 2 N ID n ¯ SCID λ ¯ ) + 2 17 ⌊ λ ¯ 2 ⌋ + 2 N ID n ¯ SCID λ ¯ + n ¯ SCID λ ¯ ) mod  2 31 .
    Figure DE102022129469A1_0001
      
    Figure DE102022129469A1_0002
  • Ähnlich dem DMRS-Typ 1 unterstützt SRS auch eine reguläre (kammartige) Struktur. Um einen geringen Mehraufwand zu erreichen, können SRS an jedem zweiten, vierten oder achten Unterträger in dem OFDM-Symbol übertragen werden. SRS verwendet dieselbe niedrige PAPR-Sequenz wie DMRS für die DFT-s-OFDM-Wellenform, wobei bis zu 12 unterschiedliche zyklische Zeitdomänenverschiebungen der Sequenz verwendet werden, um mehrere orthogonale SRS-Anschlüsse zu definieren. SRS können durch die Basisstation periodisch übertragen oder ausgelöst werden, die die Mittel zum Reduzieren des SRS-Mehraufwands bereitstellt, indem SRS nur bei Bedarf übertragen werden.
  • In einigen Aspekten wird der DMRS-Mehraufwand größer, wenn eine größere Anzahl von DMRS-Anschlüssen verwendet wird. Außerdem ist die maximale Anzahl von DMRS-Anschlüssen beschränkt, was die maximale Anzahl von UE beschränkt, die in MU-MIMO geplant werden können. Um dieses Problem anzusprechen, beinhalten die offenbarten Techniken eine Phasenverarbeitung an den RRU- und BBU-Funktionen der Basisstation, um MU-MIMO-Übertragungen effizient zu unterstützen.
  • Die offenbarten Techniken beinhalten zwei Verarbeitungsphasen zum Konfigurieren von Interferenzunterdrückung für UL-MU-MIMO-Verarbeitung in 5G/NR-Systemen. In der ersten Phasenverarbeitung (die an der RRU-Funktion ausgeführt werden kann) wird eine Interferenz zwischen nicht orthogonalen DMRS-Antennenanschlussgruppen, die nSCID = 0 und nSCID = 1 entsprechen, durch Verwenden einer vorgeschlagenen Rx-Strahlformung unterdrückt. Dies macht eine Kanalschätzung durch Verwenden eines nicht orthogonalen DMRS-Anschlusses möglich. Kanalzustandsinformationen (CSI) für die erste Phasenverarbeitung können von SRS-Messungen für jede UE erhalten werden. In der zweiten Phasenverarbeitung wird die DMRS-Kanalschätzung verwendet, um die CSI zur Interferenzunterdrückung zwischen allen Benutzern zu erhalten.
  • Die offenbarten Techniken werden mit den folgenden Vorteilen assoziiert: (a) höhere spektrale Effizienz aufgrund der Unterstützung von MU-MIMO höherer Ordnung ohne Spezifikationsänderung (das heißt bis zu 16 Benutzer für DMRS-Typ I im Vergleich zu 8 Benutzern für den DMRS-Typ I in dem bisherigen Stand der Technik, und bis zu 24 Benutzer für DMRS-Typ II im Vergleich zu 12 Benutzern für den DMRS-Typ II in dem bisherigen Stand der Technik); und (b) einen niedrigeren DMRS-Mehraufwand (das heißt 8 Benutzer für DMRS-Typ I erfordern 1 Symbol DMRS im Vergleich zu 2 Symbolen, die für DMRS für den DMRS-Typ I in dem bisherigen Stand der Technik erforderlich sind, und 12 Benutzer für DMRS-Typ II erfordern nur 1 Symbol DMRS im Vergleich zu 2 Symbolen DMRS für den DMRS-Typ II in dem bisherigen Stand der Technik).
  • 7 veranschaulicht eine beispielhafte Basisstationsempfängerarchitektur durch Verwenden einer RRU-BBU-Funktionsaufteilung gemäß einigen Aspekten. Bezug nehmend auf 7 beinhaltet Basisstation 700 RRU 702 und BBU 704. Die RRU 702 beinhaltet Frontend-Schaltung 706 und Strahlformungsschaltung 710. Die BBU 704 beinhaltet SRS-Verarbeitungsschaltung 712, Interferenzreduzierungsschaltung 714, DMRS-Verarbeitungsschaltung 716 und Symbolverarbeitungsschaltungs 722.
  • Die Frontend-Schaltung 706 kann ein Antennenarray mit N1 vertikalen Antennenelementen, N2 horizontalen Antennenelementen beinhalten. In einigen Aspekten ist das Antennenarray dazu ausgelegt, insgesamt N Signal-Streams (über insgesamt N Antennenelemente) zu empfangen, wobei N=N1 *N2*P ist, und wobei P eine Polarisation ist, die gleich 2 sein kann. Die Frontend-Schaltung 706 kann ferner eine andere Frontend-Signalverarbeitung beinhalten, die Filterung, Verstärkung und Analog-Digital-Wandlung (ADC) beinhaltet.
  • Die Strahlformungsschaltung 710 ist dazu ausgelegt, eine Strahlformung an N Eingabesignal-Streams auszuführen, um L strahlgeformte Signal-Streams 718 (auch als strahlgeformte Signale bezeichnet) zu erzeugen. Die Strahlformung kann durch Verwenden einer Strahlformungsmatrix ausgeführt werden, die durch die SRS-Verarbeitungsschaltung 712 erzeugt wird (zum Beispiel wie hierin unten diskutiert). Während der Strahlformung wird die Anzahl an Signal-Streams komprimiert (zum Beispiel N>L) und die mit nicht orthogonalen DMRS assoziierte Interferenz zwischen Benutzern wird reduziert (was als eine erste Phasenverarbeitung oder erste Phaseninterferenzreduzierung bezeichnet werden kann).
  • Die SRS-Verarbeitungsschaltung 712 ist dazu ausgelegt, SRS-Signalisierung zu verarbeiten, um Kanalzustandsinformationen (CSI) zu bestimmen. Die SRS-Verarbeitungsschaltung 712 wird auch verwendet, um Strahlformungsgewichte für eine Strahlformungsmatrix (zum Beispiel W1) zu bestimmen, die zu der Strahlformungsschaltung 710 kommuniziert wird, wobei die Strahlformungsgewichte basierend auf Messungen der SRS-Signale erzeugt werden. In einigen Aspekten erzeugt die SRS-Verarbeitungsschaltung 712 die Strahlformungsgewichte (die zu der Strahlformungsschaltung 710 kommuniziert werden), und die Strahlformungsmatrix wird durch die Strahlformungsschaltung 710 erzeugt. In einigen Aspekten ist ein einzelnes Strahlformungsgewicht ein Vektor der Dimension Nx1, und die Strahlformungsmatrix W1 hat die Dimension NxL.
  • Die Interferenzreduzierungsschaltung 714 ist dazu ausgelegt, die zweite Phaseninterferenzreduzierung (oder zweite Phasenverarbeitung) auszuführen. Insbesondere verwendet die Interferenzreduzierungsschaltung 714 die DMRS-Kanalschätzung von der DMRS-Verarbeitungsschaltung 716, um die CSI zur Interferenzunterdrückung zwischen allen Benutzern zu erhalten. In dieser Hinsicht wird eine zusätzliche Interferenzunterdrückung an den L strahlgeformten Signal-Streams 718 (auch als strahlgeformte Streams oder mehrere strahlgeformte Streams bezeichnet) ausgeführt, um M Ausgabesignale (oder Ausgabedaten-Streams) 720 zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen ist M=L. Eine zusätzliche Datenverarbeitung (zum Beispiel Decodierung und Symbolverarbeitung) wird an den Ausgabedaten-Streams 720 durch die Symbolverarbeitungsschaltungs 722 ausgeführt.
  • Ein beispielhafter Betrieb der RRU 702 und der BBU 704 in Verbindung mit der Zweiphaseninterferenzunterdrückung wird nachfolgend beschrieben.
  • In einigen Aspekten ist die Basisstation in 7 in einem synchronisierten 5G-System, das in Gegenwart von Additive White Gaussian Noise (AWGN) arbeitet. Für ein massives Uplink-MIMO-gestütztes C-RAN-System mit RRU, die mit N-Element-Antennenarrays ausgestattet sind, und M Datenschichten von einem oder mehreren Benutzern empfangen (zum Beispiel wie in 7 veranschaulicht), kann das empfangene Signalmodell auf einem gegebenen Unterträger geschrieben werden als r = H ⋅ s + z ,
    Figure DE102022129469A1_0003
    wobei r der N×1 empfangene Signalvektor ist, H = (h1 h2 ... hM) die N×M Kanalmatrix in der Antennenelementdomäne auf dem betreffenden Unterträger ist, s der M×1 Übertragungssignalvektor von mehreren Benutzern ist, und z das N×1 additive Rauschen mit Kovarianzmatrix Rz = E{z · zH} ist. In dem Fall von AWGN, Rz = σ2IN, wobei IN die N×N-Identitätsmatrix ist, und σ2 die Rauschleistung ist.
  • In einer ersten Ausführungsform kann der Kanal von k-tem Benutzer hk von SRS geschätzt werden (zum Beispiel durch die SRS-Verarbeitungsschaltung 712). Aufgrund der höheren Kapazität von SRS kann die entsprechende Schätzung aufgrund des Fehlens einer Interferenz von anderen Benutzern, die durch dieselbe BS bedient werden, genau vorgenommen werden. In Abhängigkeit von der nSCID-Zuweisung durch die BS können die geschätzten Kanäle von SRS in zwei Gruppen unterteilt werden, die als H1 und H2 bezeichnet werden, und Benutzern (oder UE) entsprechen, die mit nSCID = 0 bzw. nSCID = 1 von DMRS geplant sind. Die zwei Gruppen von Kanälen (oder Kanalmatrizen) werden basierend auf den folgenden Gleichungen bestimmt: H 1 = { h 1   h 2   ⋯   h ⌈ M / 2 ⌉ } ︸ n S C I D = 0 ,
    Figure DE102022129469A1_0004
     H 2 = { h ⌈ M / 2 ⌉ + 1   h ⌈ M / 2 ⌉ + 2   ⋯   h M } ︸ n S C I D = 1 .
    Figure DE102022129469A1_0005
  • Die entsprechenden Matrizen können verwendet werden, um orthogonale Projektionsmatrizen zu konstruieren, die als H 1 und H 2 wie folgt bezeichnet sind: H ¯ 2 = { I ⌈ M / 2 ⌉ − H 1 ( H 1 H H 1 ) − 1 H 1 H } H 2 ,
    Figure DE102022129469A1_0006
     H ¯ 1 = { I M − ⌈ M 2 ⌉ − H 2 ( H 2 H H 2 ) − 1 H 2 H } H 1 .
    Figure DE102022129469A1_0007
  • Die Rx-Strahlformungsmatrix W1 kann als eine Blockdiagonalstrahlformungsmatrix WBD für die erste Phasenverarbeitung an RRU bestimmt werden, und kann durch Verketten der komplexen Konjugationen von H 1 und H 2 wie folgt abgeleitet werden: W B D = [ H ¯ 1 H H ¯ 2 H ] .
    Figure DE102022129469A1_0008
  • In einigen Aspekten hilft die Verarbeitung der RRU 702 gemäß WBD, gegenseitige Interferenz von Signalen einer Gruppe der Benutzer zu Signalen einer anderen Gruppe zu minimieren. Effektiv erzeugt die Rx-Strahlformung in (4) nach dem Anwenden auf das empfangene Signal r die effektive Kanalmatrix mit blockdiagonaler Struktur und hat die Dimension M×M. Sie komprimiert daher die empfangenen Signale einer Dimension von N zu den Signalen einer Dimension von M, und vermeidet (oder minimiert in dem Fall eines Mobilitätsszenarios) vollständig Interferenz von einer Gruppe der Benutzer (geplant mit nSCID = 0) zu der anderen Gruppe von Benutzern (geplant mit nSCID = 1) (zum Beispiel Benutzer von Gruppen, die mit nicht orthogonalen DMRS assoziiert sind). Gleichzeitig behält diese Strahlformung Interferenz zwischen Benutzern innerhalb der Gruppe mit demselben nSCID-Wert bei. Da DMRS-Anschlüsse mit derselben nSCID orthogonale DMRS-Antennenanschlüsse haben, reicht die entsprechende Verarbeitung gemäß (4) zur Kanalschätzung durch Verwenden von DMRS an der BBU 704 zur anschließenden Verarbeitung mit genauerer DMRS-basierter CSI aus.
  • In einer zweiten Ausführungsform kann die Rx-Strahlformung ein Strahlformungsgewicht verwenden, das ein nicht erzwungenes Strahlformungsgewicht WZF sein kann, das zum Ausführen einer Rx-Strahlformung an der RRU 702 verwendet wird: W Z F = ( H H H ) − 1 H H .
    Figure DE102022129469A1_0009
  • Die entsprechende Verarbeitung unterdrückt oder reduziert (in dem Fall eines Mobilitätsszenarios aufgrund von Kanalalterung) Interferenz von allen DMRS-Anschlüssen, erfordert aber die Invertierung der Matrix HH H mit größerer Dimension, das heißt M in der zweiten Ausführungsform und ⌈ M 2 ⌉
    Figure DE102022129469A1_0010
    in der ersten Ausführungsform.
  • Die zweite Phase der Verarbeitung für beide Ausführungsformen kann an der BBU 704 (zum Beispiel an der Interferenzreduzierungsschaltung 714) durch Verwenden von durch DMRS erhaltener CSI ausgeführt werden (zum Beispiel basierend auf der DMRS-Kanalschätzung von der DMRS-Verarbeitungsschaltung 716). Zum Beispiel können lineare MMSE-IRC- oder nichtlineare ML-ähnliche (maximale Wahrscheinlichkeit) Empfänger durch die Interferenzreduzierungsschaltung 714 verwendet werden, um die verbleibende Interferenz von unterschiedlichen Benutzern durch Verwenden von CSI zu unterdrücken.
  • Trotz der nicht orthogonalen DMRS-Anschlüsse ermöglicht die vorgeschlagene Zweiphasenverarbeitungs eine effiziente Unterstützung von MU-MIMO höherer Ordnung. Insbesondere kann die folgende MU-MIMO-Konfiguration mit vorgeschlagener Verarbeitung unterstützt werden: (a) 2 Symbole für DMRS (zum Beispiel bis zu 16 Benutzer für DMRS-Typ I und bis zu 24 Benutzer für DMRS-Typ II); und (b) 1 Symbol für DMRS (zum Beispiel bis zu 8 Benutzer für DMRS-Typ I und bis zu 12 Benutzer für DMRS-Typ II).
  • In einigen Ausführungsformen kann die vorgeschlagene Verarbeitung auch an einer BS ausgeführt werden, die die RRU-BBU-Funktionsaufteilung nicht implementiert (zum Beispiel kann eine erste und eine zweite Phasenverarbeitung an einer Stelle ausgeführt werden).
  • In einigen Ausführungsformen sind ein System und Verfahren zum Empfang von Signalen von mehreren Benutzern in dem Uplink auf der Ressourcenzuweisung offenbart, die Zeit- und Frequenzdomänen teilweise oder vollständig überlappt. Das System und das Verfahren beinhaltet Funktionalitäten, die mit einer Konfiguration von DMRS-Parametern für mehrere Benutzer assoziiert sind; Planen einer Uplink-Datenübertragung zu mehreren Benutzern; Anzeige über die Benutzer-DMRS-Antennenanschlüsse und den verwendeten Verschlüsselungsidentitätswert; Ausführen der ersten Phase, die Interferenz mindestens zwischen DMRS-Antennenanschlüssen mit unterschiedlichen Verschlüsselungsidentitäten durch Verwenden von Kanälen unterdrückt, die von den ersten durch die Benutzer übertragenen Referenzsignalen geschätzt werden; und Ausführen der zweiten Phasenverarbeitung durch Verwenden eines Signals nach der ersten Verarbeitung, das Interferenz von allen Benutzern durch Verwendung von Kanal und Interferenz unterdrückt, die von den zweiten durch Benutzer gesendeten Referenzsignalen geschätzt wird. In einigen Ausführungsformen sind die ersten Referenzsignale SRS. In einigen Aspekten sind die zweiten Referenzsignale DMRS. In einigen Ausführungsformen entsprechen Verschlüsselungsidentitäten DMRS. In einigen Ausführungsformen wird die erste Phasenverarbeitung durch Verwenden der folgenden Gleichungen ausgeführt: W B D = [ H ¯ 1 H H ¯ 2 H ] ,
    Figure DE102022129469A1_0011
     H ¯ 2 = { I ⌈ M / 2 ⌉ − H 1 ( H 1 H H 1 ) − 1 H 1 H } H 2 ,
    Figure DE102022129469A1_0012
     H ¯ 1 = { I M − ⌈ M 2 ⌉ − H 2 ( H 2 H H 2 ) − 1 H 2 H } H 1 ,
    Figure DE102022129469A1_0013
     H 1 = { h 1   h 2   ⋯   h ⌈ M / 2 ⌉ } ︸ n S C I D = 1 ,  und
    Figure DE102022129469A1_0014
     H 2 = { h ⌈ M / 2 ⌉ + 1   h ⌈ M / 2 ⌉ + 1   ⋯   h M } ︸ n S C I D = 1
    Figure DE102022129469A1_0015
  • In einigen Ausführungsformen wird die erste Phasenverarbeitung basierend auf den folgenden Gleichungen ausgeführt: W Z F = ( H H H ) − 1 H H  und  H = ( h 1   h 2   ⋯   h M ) .
    Figure DE102022129469A1_0016
  • In einigen Ausführungsformen wird die zweite Phasenverarbeitung gemäß MMSE-IRC oder ML-ähnlicher Verarbeitung durch Verwenden des empfangenen Signals nach der ersten Phasenverarbeitung ausgeführt.
  • 8 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Kommunikationsgeräts, wie zum Beispiel eines evolved Node-B (eNB), eines New Generation Node-B (gNB) (oder eines anderen RAN-Knotens), eines Zugangspunkts (AP), einer drahtlosen Station (STA), einer Mobilstation (MS) oder einer Benutzerausrüstung (UE), gemäß einigen Aspekten, und um eine oder mehrere der hierin offenbarten Techniken auszuführen. In alternativen Aspekten kann Kommunikationsgerät 800 als ein eigenständiges Gerät arbeiten, oder mit anderen Kommunikationsgeräten verbunden (zum Beispiel vernetzt) sein.
  • Eine Schaltung (zum Beispiel Verarbeitungsschaltung) ist eine Sammlung von Schaltungen, die in materiellen Entitäten des Geräts 800 implementiert werden, die Hardware (zum Beispiel einfache Schaltungen, Gatter, Logik usw.) beinhalten. Die Zugehörigkeit zu einer Schaltung kann mit der Zeit flexibel sein. Schaltungen beinhalten Elemente, die bei Ausführung allein oder in Kombination spezifizierte Operation ausführen können. In einem Beispiel kann die Hardware der Schaltung unveränderbar gestaltet sein, um eine spezifische Operation auszuführen (zum Beispiel festverdrahtet). In einem Beispiel kann die Hardware der Schaltung variabel verbundene physikalische Komponenten (zum Beispiel Ausführungseinheiten, Transistoren, einfache Schaltungen usw.) beinhalten, einschließlich eines maschinenlesbaren Mediums, das physikalisch modifiziert wird (zum Beispiel magnetische, elektrische, bewegbare Platzierung von Partikeln mit invarianter Masse usw.), um Anweisungen der spezifischen Operation zu codieren.
  • Durch das Verbinden der physikalischen Komponenten werden die zugrunde liegenden elektrischen Eigenschaften eines Hardware-Bestandteils zum Beispiel von einem Isolator zu einem Leiter oder umgekehrt geändert. Die Anweisungen ermöglichen eingebetteter Hardware (zum Beispiel den Ausführungseinheiten oder einem Lademechanismus), Elemente der Schaltung in Hardware über die variablen Verbindungen zu erzeugen, um in Betrieb Abschnitte der spezifischen Operation auszuführen. Dementsprechend sind die maschinenlesbaren Medienelemente in einem Beispiel Teil der Schaltung, oder sind kommunizierend mit den anderen Komponenten der Schaltung gekoppelt, wenn das Gerät arbeitet. In einem Beispiel können jegliche der physikalischen Komponenten in mehr als einem Element mehr als einer Schaltung verwendet werden. In Betrieb können zum Beispiel Ausführungseinheiten in einer ersten Schaltung einer ersten Schaltung zu einem Zeitpunkt verwendet werde, und durch eine zweite Schaltung in der ersten Schaltung oder durch eine dritte Schaltung in einer zweiten Schaltung zu einer anderen Zeit wiederverwendet werden. Zusätzliche Beispiele dieser Komponenten bezüglich des Geräts 800 folgen.
  • In einigen Aspekten kann das Gerät 800 als eigenständiges Gerät arbeiten, oder mit anderen Geräten verbunden (zum Beispiel vernetzt) sein. In einem vernetzten Einsatz kann das Kommunikationsgerät 800 in der Kapazität eines Server-Kommunikationsgeräts, eines Client-Kommunikationsgeräts oder beider in Server-Client-Netzwerkumgebungen arbeiten. In einem Beispiel kann das Kommunikationsgerät 800 als ein Peer-Kommunikationsgerät in einer Peerto-Peer (P2P) (oder einer anderen verteilten) Netzwerkumgebung agieren. Das Kommunikationsgerät 800 kann eine UE, ein eNB, PC, Tablet-PC, eine STB, ein PDA, Mobiltelefon, Smartphone, Webapparat, Netzwerkrouter, ein Schalter oder eine Brücke oder jegliches Kommunikationsgerät sein, das geeignet ist, Anweisungen (sequentiell oder anderweitig) auszuführen, die Aktionen spezifizieren, die durch dieses Kommunikationsgerät ergriffen werden sollen. Ferner soll, während nur ein einzelnes Kommunikationsgerät veranschaulicht ist, der Ausdruck „Kommunikationsgerät“ auch so verstanden werden, dass er jegliche Ansammlung von Kommunikationsgeräten beinhaltet, die einzeln oder gemeinsam einen Satz (oder mehrere Sätze) von Anweisungen ausführen, um irgendeine oder mehrere der hierin diskutierten Methodiken, wie zum Beispiel Cloud-Datenverarbeitung, Software-as-a-Service (SaaS), und andere Computer-Cluster-Konfigurationen, auszuführen.
  • Beispiele, wie hierin beschrieben, können Logik oder eine Anzahl von Komponenten, Modulen oder Mechanismen beinhalten oder darauf arbeiten. Module sind materielle Entitäten (zum Beispiel Hardware), die geeignet sind, spezifizierte Operationen auszuführen, und auf eine bestimmte Weise ausgelegt und angeordnet sein können. In einem Beispiel können Schaltungen in einer spezifizierten Weise als Modul angeordnet sein (zum Beispiel intern oder in Bezug auf externe Entitäten, wie zum Beispiel andere Schaltungen). In einem Beispiel können ein oder mehrere Computersysteme (zum Beispiel ein eigenständiges, ein Client- oder ein Server-Computersystem) oder ein oder mehrere Hardware-Prozessoren ganz oder teilweise durch Firmware oder Software (zum Beispiel Anweisungen, einen Anwendungsabschnitt oder eine Anwendung) als ein Modul ausgelegt sein, das arbeitet, um spezifizierte Operationen auszuführen. In einem Beispiel kann sich die Software auf einem durch Kommunikationsgeräte lesbaren Medium befinden. Bei einem Beispiel veranlasst die Software, wenn durch die zugrunde liegende Hardware des Moduls ausgeführt, die Hardware dazu, die spezifizierten Operationen auszuführen.
  • Dementsprechend ist der Begriff „Modul“ so zu verstehen, dass er eine materielle Entität umfasst, sei dies eine Entität, die physikalisch aufgebaut, spezifisch ausgelegt (zum Beispiel fest verdrahtet) oder temporär (zum Beispiel flüchtig) ausgelegt (zum Beispiel programmiert) ist, auf eine spezifizierte Weise zu arbeiten, oder einen Teil oder die Gesamtheit jeglicher hierin beschriebenen Operationen auszuführen. Betrachtet man Beispiele, in denen Module temporär ausgelegt sind, muss nicht jedes der Module zu jeglichem Zeitpunkt instanziiert sein. Wo die Module zum Beispiel einen Mehrzweck-Hardware-Prozessor verwenden, der durch Verwenden der Software ausgelegt ist, kann der Mehrzweck-Hardware-Prozessor zu unterschiedlichen Zeiten als jeweilige unterschiedliche Module ausgelegt sein. Die Software kann dementsprechend einen Hardware-Prozessor zum Beispiel dazu auslegen, zu einem Zeitpunkt ein bestimmtes Modul zu bilden, und zu einem anderen Zeitpunkt ein anderes Modul zu bilden.
  • Das Kommunikationsgerät (zum Beispiel die UE) 800 kann Hardware-Prozessor 802 (zum Beispiel eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), einen Hardware-Prozessorkern oder jegliche Kombination davon), Hauptspeicher 804, statischen Speicher 806 und Speicherungsgerät 807 (zum Beispiel eine Festplatte, ein Bandlaufwerk, eine Flash-Speicherung oder andere Block- oder Speicherungsgeräte) beinhalten, von denen einige oder alle über Zwischenverbindung (zum Beispiel Bus) 808 miteinander kommunizieren können.
  • Das Kommunikationsgerät 800 kann ferner Anzeigegerät 810, alphanumerisches Eingabegerät 812 (zum Beispiel eine Tastatur) und Benutzerschnittstellen (User Interface - UI) -Navigationsgerät 814 (zum Beispiel eine Maus) beinhalten. In einem Beispiel können das Anzeigegerät 810, das Eingabegerät 812 und das UI-Navigationsgerät 814 eine Touchscreen-Anzeige sein. Das Kommunikationsgerät 800 kann zusätzlich Signalerzeugungsgerät 818 (zum Beispiel einen Lautsprecher), Netzwerkschnittstellengerät 820 und einen oder mehrere Sensoren 821, wie zum Beispiel einen Global Positioning System (GPS) -Sensor, Kompass, Beschleunigungsmesser oder einen anderen Sensor, beinhalten. Das Kommunikationsgerät 800 kann Ausgabesteuerung 828, wie zum Beispiel eine serielle (zum Beispiel Universal Serial Bus (USB), eine parallele oder eine andere drahtgebundene oder drahtlose (zum Beispiel Infrarot (IR), Near Field Communication (NFC) etc.) -Verbindung beinhalten, um mit einem oder mehreren Peripheriegeräten (zum Beispiel einem Drucker, einem Kartenleser etc.) zu kommunizieren oder diese zu steuern.
  • Das Speicherungsgerät 807 kann durch Kommunikationsgeräte lesbares Medium 822 beinhalten, auf dem ein oder mehrere Sätze von Datenstrukturen oder Anweisungen 824 (zum Beispiel Software) gespeichert sind, die eine oder mehrere der hierin beschriebenen Techniken oder Funktionen verkörpern oder durch diese verwendet werden. In einigen Aspekten können Register des Prozessors 802, des Hauptspeichers 804, des statischen Speichers 806 und/oder des Speicherungsgeräts 807 das durch Geräte lesbare Medium 822 sein oder dieses (vollständig oder zumindest teilweise) beinhalten, auf dem der eine oder die mehreren Sätze von Datenstrukturen oder Anweisungen 824 gespeichert sind, die eine oder mehrere der hierin beschriebenen Techniken oder Funktionen verkörpern oder durch diese verwendet werden. In einem Beispiel kann der Hardware-Prozessor 802 und/oder der Hauptspeicher 804 und/oder der statische Speicher 806 und/oder der Massenspeicher 816 oder jegliche Kombination davon die durch Geräte lesbaren Medien 822 bilden.
  • Wie hierin verwendet, ist der Begriff „durch Geräte lesbares Medium“ mit „computerlesbares Medium“ oder „maschinenlesbares Medium“ austauschbar. Obwohl das durch Kommunikationsgeräte lesbare Medium 822 als ein einzelnes Medium veranschaulicht ist, kann der Begriff „durch Kommunikationsgeräte lesbares Medium“ ein einzelnes Medium oder mehrere Medien (zum Beispiel eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder assoziierte Caches und Server) beinhalten, die dazu ausgelegt sind, die eine oder die mehreren Anweisungen 824 zu speichern. Der Begriff „durch Kommunikationsgeräte lesbares Medium“ schließt die Begriffe „maschinenlesbares Medium“ oder „computerlesbares Medium“ ein, und kann jegliches Medium beinhalten, das zum Speichern, Codieren oder Tragen von Anweisungen (zum Beispiel Anweisungen 824) zur Ausführung durch das Kommunikationsgerät 800 geeignet ist, und das das Kommunikationsgerät 800 dazu veranlasst, eine oder mehrere der Techniken der vorliegenden Offenbarung auszuführen, oder das geeignet ist, Datenstrukturen zu speichern, zu codieren oder zu tragen, die durch solche Anweisungen verwendet werden oder damit assoziiert sind. Nicht einschränkende Beispiele für durch Kommunikationsgeräte lesbare Medien können Festkörperspeicher und optische und magnetische Medien beinhalten. Spezifische Beispiele für durch Kommunikationsgeräte lesbare Medien können nichtflüchtigen Speicher beinhalten, wie zum Beispiel Halbleiterspeichergeräte (zum Beispiel Electrical Programmable Read-Only Memory (EPROM), Electrical Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)) und Flash-Speichergeräte; Magnetplatten, wie zum Beispiel interne Festplatten und entfernbare Platten; magnetooptische Platten; Random Access Memory (RAM); und CD-ROM- und DVD-ROM-Disks. In einigen Beispielen können die durch Kommunikationsgeräte lesbaren Medien nichtflüchtige durch Kommunikationsgeräte lesbare Medien beinhalten. In einigen Beispielen können die durch Kommunikationsgeräte lesbaren Medien durch Kommunikationsgeräte lesbare Medien beinhalten, die nicht ein sich verbreitendes flüchtiges Signal sind.
  • Die Anweisungen 824 können ferner über Kommunikationsnetzwerk 826 durch Verwenden eines Übertragungsmediums über das Netzwerkschnittstellengerät 820, das irgendeines einer Anzahl von Übertragungsprotokollen verwendet, übertragen oder empfangen werden. In einem Beispiel kann das Netzwerkschnittstellengerät 820 eine oder mehrere physikalische Buchsen (zum Beispiel Ethernet-, Koaxial- oder Telefonbuchsen) oder eine oder mehrere Antennen zur Verbindung mit dem Kommunikationsnetzwerk 826 beinhalten. In einem Beispiel kann das Netzwerkschnittstellengerät 820 mehrere Antennen zur drahtlosen Kommunikation durch Verwenden von Single-Input-Multiple-Output (SIMO) und/oder MIMO und/oder Multiple-Input-Single-Output (MISO) -Techniken beinhalten. In einigen Beispielen kann das Netzwerkschnittstellengerät 820 durch Verwenden von Multiple-User-MIMO-Techniken drahtlos kommunizieren.
  • Der Begriff „Übertragungsmedium“ soll so verstanden werden, dass er jegliches immaterielle Medium beinhaltet, das zum Speichern, Codieren oder Tragen von Anweisungen zur Ausführung durch das Kommunikationsgerät 800 geeignet ist, und beinhaltet digitale oder analoge Kommunikationssignale oder ein anderes immaterielles Medium, um die Kommunikation solcher Software zu ermöglichen. In dieser Hinsicht ist ein Übertragungsmedium in dem Kontext dieser Offenbarung ein durch Geräte lesbares Medium.
  • Die folgenden sind einige zusätzliche beispielhafte Aspekte, die mit den offenbarten Techniken assoziiert sind.
    • Beispiel 1 ist eine Vorrichtung für eine Basisstation, die zum Betrieb in einem zentralisierten Funkzugangsnetzwerk (C-RAN) ausgelegt ist, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: Verarbeitungsschaltung, wobei zum Konfigurieren der Basisstation für Multiple User Multiple-Input-Multiple-Output (MU-MIMO) -Signalverarbeitung in dem C-RAN die Verarbeitungsschaltung: bei einer Basisbandeinheits (BBU) -Funktion der Basisstation eine Strahlformungsmatrix basierend auf mehreren Klangreferenzsignalen bestimmen soll, wobei die mehreren Klangreferenzsignale von entsprechenden mehreren Benutzerausrüstungen (UE) über entsprechende mehrere Kanäle empfangen werden; an einer Remote Radio Unit (RRU) -Funktion der Basisstation Strahlformung an mehreren durch die mehreren UE empfangenen Uplink (UL)-Daten-Streams ausführen soll, um mehrere strahlgeformte Streams zu erzeugen, wobei die Strahlformung auf der Strahlformungsmatrix basiert; an der RRU-Funktion der Basisstation eine Interferenzunterdrückung an den mehreren strahlgeformten Streams ausführen soll, um mehrere Ausgabedaten-Streams zu erzeugen, wobei die Interferenzunterdrückung auf nicht orthogonalen Demodulationsreferenzsignalen (DMRS) basiert, die von den mehreren UE empfangen werden; und UL-Daten durch Verwenden der mehreren Ausgabedaten-Streams decodieren soll; und einen Speicher, der mit der Verarbeitungsschaltung gekoppelt ist, und dazu ausgelegt ist, die mehreren Klangreferenzsignale zu speichern.
    • In Beispiel 2 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 1 einen Gegenstand, wobei die Verarbeitungsschaltung zum Bestimmen der Strahlformungsmatrix: einen ersten Empfangssignalvektor basierend auf einem ersten Satz der mehreren Kanäle, die mit einem ersten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, bestimmen soll, wobei der erste Satz von UE mit einer ersten Verschlüsselungsidentitätsnummer (nSCID) ausgelegt ist; und einen zweiten Empfangssignalvektor basierend auf einem zweiten Satz der mehreren Kanäle, die mit einem zweiten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, bestimmen soll, wobei der zweite Satz von UE mit einer zweiten nSCID ausgelegt ist; wobei sich die erste nSCID von der zweiten nSCID unterscheidet.
    • In Beispiel 3 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 2 einen Gegenstand, wobei zum Bestimmen der Strahlformungsmatrix die Verarbeitungsschaltung: orthogonale Projektionsmatrizen basierend auf dem ersten empfangenen Signalvektor und dem zweiten empfangenen Signalvektor bestimmen soll.
    • In Beispiel 4 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 3 einen Gegenstand, wobei die Strahlformungsmatrix eine Blockdiagonalisierungsstrahlformungsmatrix basierend auf den orthogonalen Projektionsmatrizen ist.
    • In Beispiel 5 beinhaltet der Gegenstand der Beispiele 3-4 einen Gegenstand, wobei die Strahlformungsmatrix eine Zero-Forcing-Strahlformungsmatrix basierend auf einer Zero-Forcing-Operation an einer Kanalmatrix der mehreren Kanäle ist.
    • In Beispiel 6 beinhaltet der Gegenstand der Beispiele 1-5 einen Gegenstand, wobei zum ausführen der Interferenzunterdrückung die Verarbeitungsschaltung: Kanalzustandsinformationen basierend auf den nicht orthogonalen DMRS, die von den mehreren UE empfangen werden, bestimmen soll.
    • In Beispiel 7 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 6 einen Gegenstand, wobei, um die Interferenzunterdrückung auszuführen, die Verarbeitungsschaltung: Minimum Mean Square Error Interference Rejection Combining (MMSE-IRC) an den mehreren strahlgeformten Streams basierend auf den Kanalzustandsinformationen ausführen soll.
    • Beispiel 8 ist eine Vorrichtung für eine Basisstation, die zum Betrieb in einem zentralisierten Funkzugangsnetzwerk (C-RAN) konfiguriert ist, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: Verarbeitungsschaltung, wobei zum Konfigurieren der Basisstation für Multiple User Multiple-Input-Multiple-Output (MU-MIMO) -Signalverarbeitung in dem C-RAN die Verarbeitungsschaltung: mehrere Klangreferenzsignale, die von entsprechenden mehreren Benutzerausrüstungen (UE) über entsprechende mehrere Kanäle empfangen werden, decodieren soll; die mehreren Kanäle basierend auf den mehreren Klangreferenzsignalen schätzen soll; eine Strahlformungsmatrix basierend auf einem Signalvektor, der den mehreren Kanälen entspricht, bestimmen soll; eine Strahlformung an mehreren Uplink (UL) -Daten-Streams, die von den mehreren UE empfangen werden, ausführen soll, um mehrere strahlgeformte Streams zu erzeugen, wobei die Strahlformung auf der Strahlformungsmatrix basiert; eine Interferenzunterdrückung an den mehreren strahlgeformten Streams ausführen soll, um mehrere Ausgabedaten-Streams zu erzeugen, wobei die Interferenzunterdrückung auf nicht orthogonalen Demodulationsreferenzsignalen (DMRS) basiert, die von den mehreren UE empfangen werden; und UL-Daten durch Verwenden der mehreren Ausgabedaten-Streams decodieren soll; und einen Speicher, der mit der Verarbeitungsschaltung gekoppelt ist, und dazu ausgelegt ist, die mehreren Klangreferenzsignale zu speichern.
    • In Beispiel 9 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 8 einen Gegenstand, wobei die Verarbeitungsschaltung zum Bestimmen der Strahlformungsmatrix: einen ersten Empfangssignalvektor basierend auf einem ersten Satz mehreren Kanäle, die mit einem ersten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, bestimmen soll, wobei der erste Satz von UE mit einer ersten Verschlüsselungsidentitätsnummer (nSCID) ausgelegt ist; und einen zweiten Empfangssignalvektor basierend auf einem zweiten Satz mehreren Kanäle, die mit einem zweiten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, bestimmen soll, wobei der zweite Satz von UE mit einer zweiten nSCID ausgelegt ist; wobei sich die erste nSCID von der zweiten nSCID unterscheidet.
    • In Beispiel 10 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 9 einen Gegenstand, wobei zum Bestimmen der Strahlformungsmatrix die Verarbeitungsschaltung: orthogonale Projektionsmatrizen basierend auf dem ersten empfangenen Signalvektor und dem zweiten empfangenen Signalvektor bestimmen soll.
    • In Beispiel 11 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 10 einen Gegenstand, wobei die Strahlformungsmatrix eine Blockdiagonalisierungsstrahlformungsmatrix basierend auf den orthogonalen Projektionsmatrizen ist.
    • In Beispiel 12 beinhaltet der Gegenstand der Beispiele 10-11 einen Gegenstand, wobei die Strahlformungsmatrix eine Zero-Forcing- Strahlformungsmatrix basierend auf einer Zero-Forcing-Operation an einer Kanalmatrix der mehreren Kanäle ist.
    • In Beispiel 13 beinhaltet der Gegenstand der Beispiele 8-12 einen Gegenstand, wobei zum ausführen der Interferenzunterdrückung die Verarbeitungsschaltung: Kanalzustandsinformationen basierend auf den nicht orthogonalen DMRS, die von den mehreren UE empfangen werden, bestimmen soll.
    • In Beispiel 14 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 13 einen Gegenstand, wobei, um die Interferenzunterdrückung auszuführen, die Verarbeitungsschaltung: Minimum Mean Square Error Interference Rejection Combining (MMSE-IRC) an den mehreren strahlgeformten Streams basierend auf den Kanalzustandsinformationen ausführen soll.
    • Beispiel 15 ist ein nichtflüchtiges computerlesbares Speicherungsmedium, das Anweisungen zur Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren einer Basisstation in einem zentralisierten Funkzugangsnetzwerk (C-RAN) speichert, wobei die Anweisungen die Basisstation für Multiple User Multiple-Input-Multiple-Output (MU-MIMO)-Signalverarbeitung in dem C-RAN auslegen sollen, und die Basisstation dazu veranlassen sollen, Operationen auszuführen, die Folgendes umfassen: Decodieren mehrerer Klangreferenzsignale, die von entsprechenden mehreren Benutzerausrüstungen (UE) über entsprechende mehrere Kanäle empfangen werden; Schätzen der mehreren Kanäle basierend auf den mehreren Klangreferenzsignalen; Bestimmen einer Strahlformungsmatrix basierend auf einem Signalvektor, der den mehreren Kanälen entspricht; Ausführen einer Strahlformung an mehreren Uplink (UL) -Daten-Streams, die von den mehreren UE empfangen werden, um mehrere strahlgeformte Streams zu erzeugen, wobei die Strahlformung auf der Strahlformungsmatrix basiert; Ausführen einer Interferenzunterdrückung an den mehreren strahlgeformten Streams, um mehrere Ausgabedaten-Streams zu erzeugen, wobei die Interferenzunterdrückung auf nicht orthogonalen Demodulationsreferenzsignalen (DMRS) basiert, die von den mehreren UE empfangen werden; und Decodieren von UL-Daten durch Verwenden der mehreren Ausgabedaten-Streams.
    • In Beispiel 16 ist der Gegenstand von Beispiel 15 enthalten, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen eines ersten Empfangssignalvektors basierend auf einem ersten Satz mehreren Kanäle, die mit einem ersten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, wobei der erste Satz von UE mit einer ersten Verschlüsselungsidentitätsnummer (nSCID) ausgelegt ist; und Bestimmen eines zweiten Empfangssignalvektors basierend auf einem zweiten Satz mehreren Kanäle, die mit einem zweiten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, wobei der zweite Satz von UE mit einer zweiten nSCID ausgelegt ist; wobei sich die erste nSCID von der zweiten nSCID unterscheidet.
    • In Beispiel 17 ist der Gegenstand von Beispiel 16 enthalten, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen orthogonaler Projektionsmatrizen basierend auf dem ersten empfangenen Signalvektor und dem zweiten empfangenen Signalvektor.
    • In Beispiel 18 beinhaltet der Gegenstand von Beispiel 17 einen Gegenstand, wobei die Strahlformungsmatrix eine Blockdiagonalisierungsstrahlformungsmatrix basierend auf den orthogonalen Projektionsmatrizen ist.
    • In Beispiel 19 beinhaltet der Gegenstand der Beispiele 17-18 einen Gegenstand, wobei die Strahlformungsmatrix eine Zero-Forcing-Strahlformungsmatrix basierend auf einer Zero-Forcing-Operation an einer Kanalmatrix der mehreren Kanäle ist.
    • In Beispiel 20 ist der Gegenstand der Beispiele 15-19 enthalten, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen von Kanalzustandsinformationen basierend auf den nicht orthogonalen DMRS, die von den mehreren UE empfangen werden; und Ausführen von Minimum Mean Square Error Interference Rejection Combining (MMSE-IRC) an den mehreren strahlgeformten Streams basierend auf den Kanalzustandsinformationen.
    • Beispiel 21 ist mindestens ein maschinenlesbares Medium, das Anweisungen beinhaltet, die, wenn durch eine Verarbeitungsschaltung ausgeführt, die Verarbeitungsschaltung dazu veranlassen, Operationen auszuführen, um jegliches der Beispiele 1-20 zu implementieren.
    • Beispiel 22 ist eine Vorrichtung, die Mittel zum Implementieren jegliches der Beispiele 1-20 umfasst.
    • Beispiel 23 ist ein System zum Implementieren jegliches der Beispiele 1-20.
    • Beispiel 24 ist ein Verfahren zum Implementieren jegliches der Beispiele 1-20.
  • Obwohl ein Aspekt unter Bezugnahme auf spezifische beispielhafte Aspekte beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen an diesen Aspekten vorgenommen werden können, ohne von dem breiteren Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sind die Spezifikation und Zeichnungen eher in einem veranschaulichenden Sinn als in einem beschränkenden Sinn zu betrachten. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem beschränkenden Sinn aufzufassen, und der Umfang verschiedener Aspekte ist nur durch die angehängten Ansprüche, zusammen mit dem vollen Bereich von Äquivalenten, zu denen solche Ansprüche berechtigt sind, definiert.

Claims (10)

  1. Vorrichtung für eine Basisstation, die zum Betrieb in einem zentralisierten Funkzugangsnetzwerk (Centralized Radio Access Network - C-RAN) ausgelegt ist, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: Verarbeitungsschaltung, wobei zum Konfigurieren der Basisstation für Multiple User Multiple-Input-Multiple-Output (MU-MIMO) -Signalverarbeitung in dem C-RAN die Verarbeitungsschaltung: bei einer Basisbandeinheits (Base Band Unit - BBU) -Funktion der Basisstation eine Strahlformungsmatrix basierend auf mehreren Klangreferenzsignalen bestimmen soll, wobei die mehreren Klangreferenzsignale von entsprechenden mehreren Benutzerausrüstungen (User Equipments - UE) über entsprechende mehrere Kanäle empfangen werden; an einer Remote Radio Unit (RRU) -Funktion der Basisstation Strahlformung an mehreren durch die mehreren UE empfangenen Uplink (UL) -Daten-Streams ausführen soll, um mehrere strahlgeformte Streams zu erzeugen, wobei die Strahlformung auf der Strahlformungsmatrix basiert; an der RRU-Funktion der Basisstation eine Interferenzunterdrückung an den mehreren strahlgeformten Streams ausführen soll, um mehrere Ausgabedaten-Streams zu erzeugen, wobei die Interferenzunterdrückung auf nicht orthogonalen Demodulationsreferenzsignalen (DMRS) basiert, die von den mehreren UE empfangen werden; und UL-Daten durch Verwenden der mehreren Ausgabedaten-Streams decodieren soll; und einen Speicher, der mit der Verarbeitungsschaltung gekoppelt ist, und dazu ausgelegt ist, die mehreren Klangreferenzsignale zu speichern.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsschaltung zum Bestimmen der Strahlformungsmatrix: einen ersten Empfangssignalvektor basierend auf einem ersten Satz der mehreren Kanäle, die mit einem ersten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, bestimmen soll, wobei der erste Satz von UE mit einer ersten Verschlüsselungsidentitätsnummer (nSCID) ausgelegt ist; und einen zweiten Empfangssignalvektor basierend auf einem zweiten Satz der mehreren Kanäle, die mit einem zweiten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, bestimmen soll, wobei der zweite Satz von UE mit einer zweiten nSCID ausgelegt ist; wobei sich die erste nSCID von der zweiten nSCID unterscheidet; wobei optional zum Bestimmen der Strahlformungsmatrix die Verarbeitungsschaltung orthogonale Projektionsmatrizen basierend auf dem ersten empfangenen Signalvektor und dem zweiten empfangenen Signalvektor bestimmen soll; wobei ferner optional die Strahlformungsmatrix eine Blockdiagonalisierungsstrahlformungsmatrix basierend auf den orthogonalen Projektionsmatrizen ist; und/oder wobei ferner optional die Strahlformungsmatrix eine Zero-Forcing-Strahlformungsmatrix basierend auf einer Zero-Forcing-Operation an einer Kanalmatrix der mehreren Kanäle ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zum Ausführen der Interferenzunterdrückung die Verarbeitungsschaltung Kanalzustandsinformationen basierend auf den nicht orthogonalen DMRS, die von den mehreren UE empfangen werden, bestimmen soll; wobei optional, um die Interferenzunterdrückung auszuführen, die Verarbeitungsschaltung Minimum Mean Square Error Interference Rejection Combining (MMSE-IRC) an den mehreren strahlgeformten Streams basierend auf den Kanalzustandsinformationen ausführen soll.
  4. Vorrichtung für eine Basisstation, die zum Betrieb in einem zentralisierten Funkzugangsnetzwerk (C-RAN) ausgelegt ist, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: Verarbeitungsschaltung, wobei zum Konfigurieren der Basisstation für Multiple User Multiple-Input-Multiple-Output (MU-MIMO) -Signalverarbeitung in dem C-RAN die Verarbeitungsschaltung: mehrere Klangreferenzsignale, die von entsprechenden mehreren Benutzerausrüstungen (UE) über entsprechende mehrere Kanäle empfangen werden, decodieren soll; mehrere Kanäle basierend auf den mehreren Klangreferenzsignalen schätzen soll; eine Strahlformungsmatrix basierend auf einem Signalvektor, der den mehreren Kanälen entspricht, bestimmen soll; Strahlformung an mehreren durch die mehreren UE empfangenen Uplink (UL) -Daten-Streams ausführen soll, um mehrere strahlgeformte Streams zu erzeugen, wobei die Strahlformung auf der Strahlformungsmatrix basiert; Interferenzunterdrückung an den mehreren strahlgeformten Streams ausführen soll, um mehrere Ausgabedaten-Streams zu erzeugen, wobei die Interferenzunterdrückung auf nicht orthogonalen Demodulationsreferenzsignalen (DMRS) basiert, die von den mehreren UE empfangen werden; und UL-Daten durch Verwenden der mehreren Ausgabedaten-Streams decodieren soll; und einen Speicher, der mit der Verarbeitungsschaltung gekoppelt ist, und dazu ausgelegt ist, die mehreren Klangreferenzsignale zu speichern.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Verarbeitungsschaltung zum Bestimmen der Strahlformungsmatrix: eine erste Kanalmatrix basierend auf einem ersten Satz der mehreren Kanäle, die mit einem ersten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, bestimmen soll, wobei der erste Satz von UE mit einer ersten Verschlüsselungsidentitätsnummer (nSCID) ausgelegt ist; und eine zweite Kanalmatrix basierend auf einem zweiten Satz der mehreren Kanäle, die mit einem zweiten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, bestimmen soll, wobei der zweite Satz von UE mit einer zweiten nSCID ausgelegt ist; wobei sich die erste nSCID von der zweiten nSCID unterscheidet; wobei optional zum Bestimmen der Strahlformungsmatrix die Verarbeitungsschaltung orthogonale Projektionsmatrizen basierend auf der ersten Kanalmatrix und der zweiten Kanalmatrix bestimmen soll;
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Strahlformungsmatrix eine Blockdiagonalisierungsstrahlformungsmatrix basierend auf den orthogonalen Projektionsmatrizen ist; und/oder wobei die Strahlformungsmatrix eine Zero-Forcing-Strahlformungsmatrix basierend auf einer Zero-Forcing-Operation an einer Kanalmatrix der mehreren Kanäle ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei zum Ausführen der Interferenzunterdrückung die Verarbeitungsschaltung Kanalzustandsinformationen basierend auf den nicht orthogonalen DMRS, die von den mehreren UE empfangen werden, bestimmen soll; wobei optional, um die Interferenzunterdrückung auszuführen, die Verarbeitungsschaltung Minimum Mean Square Error Interference Rejection Combining (MMSE-IRC) an den mehreren strahlgeformten Streams basierend auf den Kanalzustandsinformationen ausführen soll.
  8. Nichtflüchtiges computerlesbares Speicherungsmedium, das Anweisungen zur Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren einer Basisstation in einem zentralisierten Funkzugangsnetzwerk (C-RAN) speichert, wobei die Anweisungen die Basisstation für Multiple User Multiple-Input-Multiple-Output (MU-MIMO)-Signalverarbeitung in dem C-RAN auslegen sollen, und die Basisstation dazu veranlassen sollen, Operationen auszuführen, die Folgendes umfassen: Decodieren mehrerer Klangreferenzsignale, die von entsprechenden mehreren Benutzerausrüstungen (UE) über entsprechende mehrere Kanäle empfangen werden; Schätzen der mehreren Kanäle basierend auf den mehreren Klangreferenzsignalen; Bestimmen einer Strahlformungsmatrix basierend auf einer Kanalmatrix, die den mehreren Kanälen entspricht; Ausführen einer Strahlformung an mehreren von den mehreren UE empfangenen Uplink (UL) -Daten-Streams, um mehrere strahlgeformte Streams zu erzeugen, wobei die Strahlformung auf der Strahlformungsmatrix basiert; Ausführen einer Interferenzunterdrückung an den mehreren strahlgeformten Streams, um mehrere Ausgabedaten-Streams zu erzeugen, wobei die Interferenzunterdrückung auf nicht orthogonalen Demodulationsreferenzsignalen (DMRS) basiert, die von den mehreren UE empfangen werden; und Decodieren von UL-Daten durch Verwenden der mehreren Ausgabedaten-Streams; wobei optional die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen einer ersten Kanalmatrix basierend auf einem ersten Satz der mehreren Kanäle, die mit einem ersten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, wobei der erste Satz von UE mit einer ersten Verschlüsselungsidentitätsnummer (nSCID) ausgelegt ist; und Bestimmen einer zweiten Kanalmatrix basierend auf einem zweiten Satz der mehreren Kanäle, die mit einem zweiten Satz von UE der mehreren UE assoziiert sind, wobei der zweite Satz von UE mit einer zweiten nSCID ausgelegt ist; wobei sich die erste nSCID von der zweiten nSCID unterscheidet.
  9. Nichtflüchtiges computerlesbares Speicherungsmedium nach Anspruch 8, wobei die Operationen ferner Bestimmen orthogonaler Projektionsmatrizen basierend auf der ersten Kanalmatrix und der zweiten Kanalmatrix umfassen; wobei optional die Strahlformungsmatrix eine Blockdiagonalisierungsstrahlformungsmatrix basierend auf den orthogonalen Projektionsmatrizen ist; und/oder wobei optional die Strahlformungsmatrix eine Zero-Forcing-Strahlformungsmatrix basierend auf einer Zero-Forcing-Operation an einer Kanalmatrix der mehreren Kanäle ist.
  10. Nichtflüchtiges computerlesbares Speicherungsmedium nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen von Kanalzustandsinformationen basierend auf den nicht orthogonalen DMRS, die von den mehreren UE empfangen werden; und Ausführen von Minimum Mean Square Error Interference Rejection Combining (MMSE-IRC) an den mehreren strahlgeformten Streams basierend auf den Kanalzustandsinformationen.
DE102022129469.2A 2021-12-08 2022-11-08 Uplink-multi-user multiple-input-multiple-output (mumimo)-konfigurationen Pending DE102022129469A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/545,688 US20230179269A1 (en) 2021-12-08 2021-12-08 Uplink multi-user multiple-input-multiple-output (mu-mimo) configurations
US17/545,688 2021-12-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022129469A1 true DE102022129469A1 (de) 2023-06-15

Family

ID=86498428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022129469.2A Pending DE102022129469A1 (de) 2021-12-08 2022-11-08 Uplink-multi-user multiple-input-multiple-output (mumimo)-konfigurationen

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230179269A1 (de)
DE (1) DE102022129469A1 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230179269A1 (en) 2023-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112018000196T5 (de) Codebuch-teilmengen-einschränkung für csi
WO2022031544A1 (en) Dmrs for nr communications above 52.6 ghz
DE102022129882A1 (de) Benutzerplanung unter verwendung eines neuronalen graphennetzwerks
WO2022192630A1 (en) Enhanced phase-tracking reference signal (ptrs) configurations
WO2022031541A1 (en) Beam management for multi-trp operation
DE102021109367A1 (de) Synchronisationssignal-multiplexing für drahtlos-systeme
WO2022086929A1 (en) Processing time configuration in nr networks
DE102022129469A1 (de) Uplink-multi-user multiple-input-multiple-output (mumimo)-konfigurationen
WO2022087094A1 (en) Transmit power control for iab distributed units
US20240154723A1 (en) Code block interleaving for dft-s-ofdm waveforms
DE102022133086A1 (de) Adaptiver und hierarchischer netzwerkauthentifizierungsrahmen
US20240155607A1 (en) Configuration of multiple component carrier repetition transmissions
US20230421222A1 (en) Subband reporting for full duplex operation
US20230379839A1 (en) Enhanced sounding reference signal (srs) power control
US11985011B2 (en) Distributed minimum mean-square error interference rejection combining (MMSE-IRC) processing for radio access networks
DE102021124321A1 (de) Verbesserter physischer-uplink-steuerkanal-entwurf
DE102021109966A1 (de) Verfahren zur übertragung im uplink mit der vollen leistung für vollkohärente benutzergeräte (ue) in neuer funk (nr)
DE102022121335A1 (de) Vollduplex-Kommunikation in drahtlosen Netzwerken
DE102021114515A1 (de) Verteilte mmse-irc-verarbeitung (störungsunterdrückungskombinieren mit minimalem mittlerem quadratischem fehler) für funkzugangsnetze
WO2023014643A1 (en) Power scaling for uplink full power transmission
WO2023014884A1 (en) Dci enhancements for soft resource availability indication
DE102021126178A1 (de) Verfahren und vorrichtung für verbesserte physischer-broadcast-kanal-übertragungen und empfänge
DE102021126536A1 (de) Ermittlung der zeitlinie zwischen steuerungskanal und datenkanal für nr-operationen
DE102021126171A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur datenübertragung unter verwendung eines physischen downlink-steuerkanals
DE102022113121A1 (de) Techniken zur verbesserung der recheneffizienz in massiven mehrfach-eingang-mehrfach-ausgang- (mimo) systemen