KR20210119563A - 무선 통신을 위한 승산/누산 유닛의 레이어를 사용한 처리 모드 선택에 특정한 계수 데이터의 믹싱 - Google Patents

Abstract

본 명세서에서 기재된 실시예는 처리 모드 선택에 특정한 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하는 실시예를 갖는 무선 디바이스 및 시스템을 포함하는 시스템 및 방법을 포함한다. 예를 들어, 처리 유닛을 구비한 컴퓨팅 시스템은 무선 주파수(RF) 무선 도메인에서의 송신을 위한 입력 데이터를 계수 데이터와 믹싱하여 특정의 처리 모드 선택에 따라 처리되는 송신을 나타내는 출력 데이터를 생성할 수 있다. 입력 데이터는 승산/누산 처리 유닛(MAC 유닛)의 레이어에서 계수 데이터와 믹싱된다. 처리 모드 선택은 무선 프로토콜의 양태와 관련될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 시스템 및 방법의 실시예는 전력 효율적이고 시간 효율적인 방식으로 5G 무선 통신을 위한 데이터 처리를 용이하게 할 수 있다.

Description

무선 통신을 위한 승산/누산 유닛의 레이어를 사용한 처리 모드 선택에 특정한 계수 데이터의 믹싱

디지털 기저대역 처리 또는 디지털 프론트엔드 구현과 같은 무선 통신을 위한 디지털 신호 처리는 일부 하드웨어(예를 들어, 실리콘) 컴퓨팅 플랫폼을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 멀티미디어 처리 및 디지털 무선 주파수(RF) 처리는 ASIC(application-specific integrated circuit)에 의해 구현되는 무선 송수신기(wireless transceiver)의 디지털 프론트엔드 구현으로 달성될 수 있다. ASIC, FPGA(Field-Programmable Gate Array)의 일부로서 구현된 디지털 신호 프로세서(DSP), 또는 SoC(System-on-Chip)와 같은 다양한 하드웨어 플랫폼이 이러한 디지털 신호 처리를 구현할 수 있다. 그러나, 이러한 솔루션 각각은 종종 하드웨어 구현에 특정한 맞춤형 신호 처리 방법을 구현할 필요가 있다. 예를 들어, 디지털 신호 프로세서는 FPGA의 맞춤형 설계에서 데이터에 대한 터보 코딩 애플리케이션(Turbo coding application)을 구현할 수 있다.

또한, 무선 통신을 "5세대"(5G) 시스템으로 이동하는 데 관심이 있다. 5G는 증가된 속도와 편재성(ubiquity)을 약속하지만, 5G 무선 통신을 처리하기 위한 방법론은 아직 설정되지 않았다.

도 1은 본 명세서에서 기재된 실시예에 따라 배치된 컴퓨팅 시스템의 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 시스템에 배치된 처리 유닛의 개략도이다.
도 3은 무선 송신기의 개략도이다.
도 4는 무선 수신기의 개략도이다.
도 5는 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 무선 송신기의 개략도이다.
도 6은 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 무선 송신기의 개략도이다.
도 7은 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 무선 송신기의 개략도이다.
도 8은 본 명세서에서 기재된 실시예에 따라 배치된 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 명세서에서 기재된 실시예에 따라 배치된 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 양태에 따라 배치된 무선 통신 시스템의 개략도이다.
도 11은 본 개시의 양태에 따라 배치된 무선 통신 시스템의 개략도이다.
[발명의 내용]
예시적인 시스템들이 본 명세서에 개시된다. 본 개시의 일 실시형태에서, 시스템은 적어도 하나의 처리 유닛, 및 실행 가능한 명령어로 인코딩된 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함하며, 실행 가능한 명령어는, 적어도 하나의 처리 유닛에 의해 실행될 때, 시스템이 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 처리 모드에 대응하는 처리 모드 선택을 획득하는 것; 복수의 안테나에서, 처리 모드 선택에 적어도 부분적으로 기초하여 무선 주파수(RF) 도메인에서의 송신을 위한 입력 데이터를 획득하는 것 - 복수의 안테나의 각 안테나는 복수의 무선 채널의 각각의 무선 채널을 통해 RF 도메인에서의 송신의 일부를 수신함 -; 승산/누산(multiplication/accumulation) 유닛(MAC 유닛)의 복수의 레이어 중 MAC 유닛의 제1 레이어에서, 복수의 계수를 사용하여 입력 데이터를 믹싱하는 것 - 상기 복수의 계수는 상기 처리 모드 선택에 특정함 -을 포함하는 동작을 수행하게 하도록 구성된다. 복수의 계수와 입력 데이터를 믹싱하는 것은, MAC 유닛의 복수의 레이어 중 MAC 유닛의 추가 레이어에 대해, 복수의 계수의 추가 계수를 사용하여 각각의 처리 결과를 믹싱하는 것을 포함한다. 동작은 복수의 계수를 사용하여 믹싱되는 입력 데이터에 기초하여 출력 데이터를 제공하는 것을 더 포함하고, 출력 데이터는 처리 모드 선택에 따라 처리되는 송신의 일부를 나타낸다. 출력 데이터를 제공하는 것은 무선 송수신기 처리 유닛이 송신의 추가 처리를 위해 출력 데이터를 수신하도록 출력 데이터를 제공하는 것을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, MAC 유닛의 복수의 레이어의 수는 복수의 무선 채널의 무선 채널의 수에 대응한다.
추가적으로 또는 대안적으로, MAC 유닛의 제1 레이어 이후에, 복수의 MAC 유닛의 추가 레이어의 각 후속 레이어는 MAC 유닛의 추가 레이어의 이전 레이어보다 더 적은 수의 MAC 유닛을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 복수의 MAC 유닛의 제2 레이어는 MAC 유닛의 제1 레이어 내의 MAC 유닛의 수보다 하나 적은 MAC 유닛을 포함하고, MAC 유닛의 추가 레이어는 복수의 MAC 유닛의 제2 레이어를 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, MAC 유닛의 제1 레이어의 각 MAC 유닛은 입력 데이터 및 입력 데이터의 시간 지연 버전을 수신한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 동작은 메모리 데이터베이스로부터 복수의 계수를 검색하는 것을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 동작은 처리 모드 선택에 기초하여 복수의 계수를 선택하도록 적어도 하나의 처리 유닛을 구성하는 것을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 동작은 복수의 처리 모드 중에서 처리 모드를 선택하는 것을 포함하고, 복수의 처리 모드의 각 처리 모드는 각각의 복수의 계수와 관련된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 각각의 복수의 계수는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체와 통신하도록 구성된 클라우드 컴퓨팅 데이터베이스에 저장된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 처리 모드는 단일 처리 모드, 다중 처리 모드, 또는 전체 처리 모드 중 적어도 하나에 대응한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 단일 처리 모드는 고속 푸리에 변환(FFT) 처리 모드, 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 처리 모드, 코딩 모드, 터보 코딩 처리 모드, 디코딩 처리 모드, 리드 솔로몬(Reed Solomon) 처리 모드, 인터리버 처리 모드, 디인터리빙 처리 모드, 변조 매핑 처리 모드, 복조 매핑 처리 모드, 스크램블링 처리 모드, 디스크램블링 처리 모드, 또는 채널 추정 처리 모드를 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 변조 매핑 처리 모드는 GFDM, FBMC, UFMC, DFDM, SCMA, NOMA, MUSA, 또는 FTN 중 적어도 하나와 관련된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 다중 처리 모드는 고속 푸리에 변환(FFT) 처리 모드, 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 처리 모드, 코딩 모드, 터보 코딩 처리 모드, 디코딩 처리 모드, 리드 솔로몬 처리 모드, 인터리버 처리 모드, 디인터리빙 처리 모드, 변조 매핑 처리 모드, 복조 매핑 모드, 스크램블링 모드, 디스크램블링 모드, 또는 채널 추정 모드 중 적어도 2개를 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 전체 처리 모드는 무선 송신기 처리 모드 또는 무선 수신기 처리 모드를 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 복수의 계수는 출력 데이터에 대한 입력 데이터의 비선형 매핑에 대응하며, 비선형 매핑은 처리 모드 선택에 따라 처리되는 송신의 일부를 나타낸다.
추가적으로 또는 대안적으로, 비선형 매핑은 가우시안 함수, 구간별(piece-wise) 선형 함수, 시그모이드 함수, 박판-스플라인 함수, 다중이차(multiquadratic) 함수, 삼차 근사(cubic approximation) 또는 역 다중이차 함수를 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 복수의 계수와 입력 데이터를 믹싱하는 것은 계수 승산 결과를 생성하기 위해 복수의 계수 중 하나와 입력 데이터의 일부를 승산하는 것, 및 입력 데이터의 다른 부분 및 복수의 계수의 추가 계수와 추가로 승산되고 누산되도록 계수 승간 결과를 누산하는 것을 포함한다.
예시적인 장치들이 본 명세서에 개시된다. 본 개시의 일 실시형태에서는, 복수의 안테나 - 각 안테나는 처리 모드 선택에 적어도 부분적으로 기초하여 무선 주파수(RF) 무선 도메인에서의 송신을 위한 입력 데이터를 수신하도록 구성됨 -, 및 복수의 안테나의 각 안테나에 결합된 처리 유닛을 포함한다. 처리 유닛은 승산/누산 유닛(MAC 유닛)의 복수의 레이어를 포함하고, MAC 유닛의 복수의 레이어 중 MAC 유닛의 제1 레이어는 복수의 계수를 사용하여 입력 데이터를 믹싱하도록 구성되며, MAC 유닛의 복수의 레이어의 각 추가 레이어는 복수의 계수의 추가 계수를 사용하여 각각의 처리 결과를 믹싱하도록 구성되고, 복수의 계수는 처리 유닛의 처리 모드에 대응하는 처리 모드 선택에 특정된다. 처리 유닛은 각각의 처리 결과를 저장 및 제공하도록 구성된 복수의 메모리 룩업 유닛(MLU)을 더 포함하고, 복수의 메모리 룩업 유닛의 일부는 복수의 계수를 사용하여 믹싱되는 입력 데이터에 기초하여 출력 데이터를 제공하도록 구성되며, 출력 데이터는 처리 모드 선택에 따라 처리되는 송신의 일부를 나타낸다. 출력 데이터를 제공하는 것은 무선 송수신기 처리 유닛이 송신의 추가 처리를 위해 출력 데이터를 수신하도록 출력 데이터를 제공하는 것을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 처리 유닛은 MAC 유닛의 복수의 레이어 중 추가 레이어에 대한 복수의 MLU의 특정 세트의 가중 연결(weighted connection)을 생성하도록 구성된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 각 가중 연결은 처리 유닛의 처리 모드에 대한 감소된 에러에 기초하여 가중 연결에 대한 각각의 가중치를 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 복수의 안테나의 각 안테나는 복수의 무선 채널의 각각의 무선 채널을 통해 RF 무선 도메인에서의 송신의 각각의 부분을 수신하도록 구성된다.
추가적으로 또는 대안적으로, MAC 유닛의 복수의 레이어의 수는 복수의 무선 채널의 무선 채널의 수에 대응한다.
예시적인 방법들이 본 명세서에 개시된다. 본 개시의 일 실시형태에서, 방법은, 무선 프로토콜의 양태와 관련된 처리 모드 선택을 획득하는 단계; 처리 모드 선택에 기초하여 적어도 하나의 처리 유닛에서 처리 모드를 구현하는 단계; 복수의 계수 및 추가의 복수의 계수를 사용하여 적어도 하나의 처리 유닛에서 수신된 입력 데이터를 믹싱하는 단계를 포함하며, 복수의 계수 및 추가의 복수의 계수 모두는 처리 모드 선택에 특정하며, 입력 데이터를 믹싱하는 단계는 복수의 승산/누산 처리 유닛(MAC 유닛) 중 제1 레이어의 MAC 유닛에서, 제1 처리 결과를 생성하기 위해 복수의 계수와 입력 데이터를 계산하는 단계; 및 복수의 MAC 유닛 중 추가 레이어의 MAC 유닛에서, 제2 처리 결과를 생성하기 위해 상기 추가의 복수의 계수와 상기 제1 처리 결과를 계산하는 단계를 포함한다. 방법은 제2 처리 결과에 부분적으로 기초하여 출력 데이터를 제공하는 단계 - 출력 데이터는 무선 프로토콜의 양태에 따라 처리되는 입력 데이터를 나타냄 -; 및 무선 프로토콜에 의해 지정된 주파수에서 RF 안테나를 통해 출력 데이터를 송신하는 단계를 더 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 복수의 안테나에서, 입력 데이터의 각각의 부분을 획득하는 단계가 더 포함된다. 복수의 안테나의 각 안테나는 복수의 무선 채널의 각각의 무선 채널을 통해 RF 무선 도메인에서 입력 데이터의 각각의 부분을 수신한다.
추가적으로 또는 대안적으로, MAC 유닛의 추가 레이어의 수는 복수의 무선 채널의 무선 채널의 수와 관련된다.

무선 통신을 "5세대"(5G) 시스템으로 이동하는 데 관심이 있다. 5G는 증가된 속도와 편재성(ubiquity)을 약속하지만, 5G 무선 통신을 처리하기 위한 방법론은 아직 설정되지 않았다. 무선 통신을 위한 하드웨어 플랫폼을 설계하고 처리함에 있어서의 리드 타임은 상당할 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서는 구성 가능한 알고리즘을 사용하여 무선 통신을 처리할 수 있는 5G 무선 통신을 위한 하드웨어 플랫폼을 설계 및/또는 처리하는 것이 유리할 수 있다 - 이러한 방식으로 하드웨어 플랫폼에 의해 이용되는 알고리즘은 플랫폼이 설계 및/또는 제작된 이후까지 결정될 필요가 없을 수 있다.

본 명세서에서 기재된 실시예는 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하는 실시예를 갖는 무선 디바이스 및 시스템을 포함하는 시스템 및 방법을 포함한다. 입력 데이터는 디지털 신호 처리를 위해 입력되는 임의의 데이터일 수 있다. 계수 데이터는 무선 프로토콜에 특정한 임의의 데이터일 수 있다. 무선 프로토콜의 예는 FBMC(filter bank multi-carrier), GFDM(generalized frequency division multiplexing), UFMC(universal filtered multi-carrier) 송신, BFDM(biorthogonal frequency division multiplexing), SCMA(sparse code multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access), MUSA(multi-user shared access) 및 시간 주파수 패킹을 갖는 FTN(faster-than-Nyquist) 시그널링과 같은 무선 프로토콜을 이용하는 5G 무선 시스템을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 일반적으로, 임의의 5G 무선 프로토콜을 포함하는 임의의 무선 프로토콜은 본 명세서에 개시된 바와 같이 계수 데이터로 표현될 수 있다. 입력 데이터는 계수 데이터와 믹싱되어 출력 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛을 구비한 컴퓨팅 시스템은 무선 주파수(RF) 무선 도메인에서의 송신을 위해 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하여, RF 무선 도메인에서 무선 프로토콜에 따라 처리되는 송신을 나타내는 출력 데이터를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 컴퓨팅 시스템은 출력 데이터의 근사치를 생성한다. 예를 들어, 출력 데이터는 계수가 대응하는 무선 프로토콜을 구현하도록 특별히 설계된 하드웨어(예를 들어, FPGA)에서 입력 데이터가 처리될 때에 생성된 출력 데이터의 근사치일 수 있다.

본 명세서에서 기재된 실시예는 승산/누산 유닛(MAC 유닛) 및 대응하는 메모리 룩업 유닛(MLU)의 다수의 레이어에서 이러한 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하는 실시예를 갖는 무선 디바이스 및 시스템을 포함하는 시스템 및 방법을 추가로 포함한다. 예를 들어, MAC 유닛의 레이어의 수는 무선 채널의 수, 예를 들어 복수의 안테나의 각각의 안테나에서 수신되는 채널의 수에 대응할 수 있다. 또한, 이용되는 MAC 유닛 및 MLU의 수는 채널의 수와 관련된다. 예를 들어, MAC 유닛 및 MLU의 제2 레이어는 m-1개의 MAC 유닛 및 MLU를 포함할 수 있고, 여기서 m은 안테나의 수를 나타내며, 각 안테나는 입력 데이터의 일부를 수신한다. 유리하게는, 이러한 하드웨어 프레임워크를 이용함에 있어서, 생성된 출력 데이터의 처리 능력은 전자 디바이스에서 이러한 처리를 위해 이용되는 MAC 유닛 및 MLU의 수를 감소시키면서 유지될 수 있다. 그러나, 보드 공간이 한정되지 않을 수 있는 일부 실시예에서는, 각 레이어에 m개의 MAC 유닛 및 m개의 MLU를 포함하는 하드웨어 프레임워크가 이용될 수 있고, 여기서 m은 안테나의 수를 나타낸다.

계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하는 상기 실시예는 RF 무선 도메인의 관점에서 설명되었지만, 무선 통신 데이터는 시간 도메인(예를 들어, 시분할 다중 액세스(TDMA)), 주파수 도메인(예를 들어, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA)), 및/또는 코드 도메인(예를 들어, 코드 분할 다중 액세스(CDMA))과 같은 다른 도메인의 관점으로부터 처리될 수 있음을 이해할 수 있다.

유리하게는 일부 실시예에서, 본 명세서에서 기재된 시스템 및 방법은, ASIC 기반 솔루션의 융통성 없는 프레임워크와 대조적으로, 각각에 대한 변경 또는 업그레이드를 포함하여 다수의 표준에 따라 및/또는 다수의 애플리케이션으로 작동할 수 있다. 일부 실시예에서, 승산, 가산 또는 누산 기능을 구현하는 처리 유닛의 관점에서 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 본명세서에서 기재된 시스템 및 방법의 실시예는, FPGA/DSP 기반 솔루션의 전력 소모가 심한 프레임워크와 대조적으로, 이러한 기능으로 최소 전력을 소비하는 전력 효율적인 프레임워크에서 작동할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 기재된 시스템 및 방법은, 제어 유닛, 연산 유닛, 데이터 유닛 및 가속기 유닛에 대한 이종 인터페이스를 구현할 때에 프로그래밍 문제를 일으킬 수 있는 SoC 솔루션의 통합에 필요한 다양한 프로그래밍 언어와는 대조적으로, 통합 프로그래밍 언어 관점으로부터 실질적으로 통합된 프레임워크로 작동할 수 있다.

본 명세서에서 기재된 실시예는 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하는 실시예를 갖는 무선 송신기 및 수신기를 포함하는 시스템 및 방법을 포함한다. 예를 들어, 무선 송신기의 디지털 신호 처리 양태는 본 명세서에서 기재된 바와 같이 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱함으로써 구현될 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨팅 시스템은 RF 무선 송신을 위한 입력 데이터를 변조하기 위해 RF 프론트엔드의 동작을 나타내는 데이터를 출력할 수 있다. 일부 실시예에서, 계수 데이터는 입력 데이터와 믹싱되어, 특정의 동작, 예를 들어 입력 데이터를 블록 코딩하는 것; 블록 코딩된 입력 데이터를 인터리빙하는 것; 변조 매핑에 따라 인터리빙된 블록 코딩된 데이터를 매핑하여 변조된 입력 데이터를 생성하는 것; 변조된 입력 데이터를 역 고속 푸리에 변환(IFFT)으로 주파수 도메인으로 변환하는 것; 및 주파수 도메인으로 변환된 변조된 입력 데이터를 반송파 신호를 이용하여 믹싱하여 종국에는 출력 데이터를 생성하는 것을 나타낼 수 있다. 무선 송신기 및/또는 무선 수신기는 본 명세서에서 무선 송수신기라고 지칭될 수 있다.

본 명세서에서 기재된 실시예는 계수 데이터로 컴퓨팅 디바이스를 트레이닝하기 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 일부 실시예에서, 무선 송신기는 RF 무선 송신과 관련된 입력을 수신할 수 있다. 무선 송신기는 RF 무선 송신을 위한 입력 데이터를 변조하는 것과 같은 RF 프론트엔드로서의 동작을 수행할 수 있다. 무선 송신기에 의해 생성되는 출력 데이터는 계수 데이터를 생성하기 위해 입력 데이터와 비교될 수 있다. 다른 대응하는 입력 데이터 및 대응하는 후속 출력 데이터와 함께 해당 출력 데이터를 수신하고 비교하는 컴퓨팅 디바이스는, 계수 데이터를 사용하여 임의의 입력 데이터를 믹싱하는 것이, 특별히 설계된 무선 송신기에 의해 처리된 경우와 같이, 출력 데이터의 근사치를 생성하도록 특별히 설계된 무선 송신기의 동작에 기초하여 계수 데이터를 생성하도록 트레이닝될 수 있다. 계수 데이터는 또한 계수 데이터베이스에 저장될 수 있고, 각 세트의 계수 데이터는 데이터 송신을 위해 RF 도메인에서 이용될 수 있는 무선 프로토콜에 대응한다.

일부 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스는 처리 모드 선택, 예를 들어 컴퓨팅 시스템과 상호 작용하는 사용자로부터 처리 모드 선택을 수신할 수 있다. 처리 모드 선택은 컴퓨팅 시스템에 대한 특정 처리 모드를 나타낼 수 있다. 더욱 후술하는 바와 같이, 처리 모드는 단일 처리 모드, 다중 처리 모드, 또는 전체 처리 모드에 대응할 수 있다. 일례로서, 전체 처리 모드는 무선 송신기를 나타내는 처리 모드(예를 들어, 무선 송신기 처리 모드) 또는 무선 수신기를 나타내는 처리 모드(예를 들어, 무선 수신기 처리 모드)일 수 있다. 예를 들어, 무선 송신기 모드는 RF 프론트엔드의 동작을 포함할 수 있다. 따라서, 컴퓨팅 디바이스는, 이러한 처리 모드 선택이 컴퓨팅 디바이스에 의해 수신될 때, 무선 송신기 모드에 따라 처리되는 데이터 송신을 나타내는 출력 데이터를 제공할 수 있다.

일반적으로, 무선 프로토콜의 임의의 양태는 계수 데이터를 생성하는 데 사용될 수 있으며, 계수 데이터는 종국에 무선 프로토콜의 해당 양태를 구현하는 하드웨어에서 처리되는 무선 프로토콜의 해당 양태를 나타내는 출력 데이터를 생성하기 위해 입력 데이터를 믹싱하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, FPGA는 IFFT를 통합하는 무선 프로토콜에 따라 송신될 다양한 데이터 송신을 위한 IFFT를 처리하는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 입력 데이터를 IFFT 동작에 특정한 계수 데이터와 믹싱하는 컴퓨팅 시스템은, 입력 데이터가 IFFT를 처리하도록 구성된 상기한 FPGA에서 처리된 경우와 같이, IFFT를 나타내는 출력 데이터를 생성하는 데 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 컴퓨팅 시스템은 IFFT를 처리하는 FPGA보다 더 다양한 설정에서 유리하게 수행한다. IFFT를 구현하는 FPGA는 IFFT에 대한 특정 설정, 예를 들어 256 포인트 IFFT 설정에서 수행하도록 최적화되는 미리 설계된 하드웨어 유닛일 수 있다. 따라서, 256 포인트 IFFT를 위해 설계되는 FPGA는 256포인트 IFFT를 지정하는 무선 프로토콜에 대해 최적으로 수행하는 것에 한정된다. 그러나, 무선 프로토콜의 특정 구현이 512 포인트 FFT가 FPGA에 의해 수행되는 것을 지정하는 경우, FPGA는 해당 설정에서 최적으로 수행되지 않을 수 있다. 본 명세서에서 기재된 시스템 및 방법의 실시예를 사용하여, 컴퓨팅 시스템은 유리하게 시스템 또는 사용자 입력(예를 들어, 처리 모드 선택)에 따라 256 포인트 IFFT 또는 512 포인트 IFFT로서 작동하도록 구성되어, 컴퓨팅 시스템이 특정 유형의 IFFT를 구현하도록 구성된 FPGA보다 더 많은 설정에서 최적으로 수행할 수 있게 한다.

본 명세서의 일부 실시예는 IFFT의 관점에서 설명되었지만, 무선 프로토콜의 다양한 양태는 해당 양태를 나타내는 출력 데이터를 생성하기 위해 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱함으로써 처리될 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 입력 데이터와 믹싱되는 계수 데이터로 구현될 수 있는 무선 프로토콜의 다른 양태는, 무선 송신기의 기저대역 처리, 무선 수신기의 기저대역 처리, 디지털 프론트엔드 송신기(예를 들어, 디지털 RF 트랜지스터), 아날로그-디지털 변환(ADC) 처리, 디지털-아날로그 변환(DAC) 처리, 디지털 상향 변환(DUC), 디지털 하향 변환(DDC), 직접 디지털 합성기(DDS) 처리, DC 오프셋 보상이 있는 DDC, 디지털 사전 왜곡(DPD), 피크 대 평균 전력비(PAPR) 결정, 파고율 감소(CFR) 결정, 펄스 정형, 이미지 제거, 지연/이득/불균형 보상, 노이즈 정형, 수치 제어 발진기(NCO), 자체 간섭 제거(SIC), 임의의 변조 알고리즘, 임의의 에러 정정 코딩 또는 디코딩 알고리즘, 채널 추정, 임의의 사전 코딩 알고리즘, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

도 1은 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 시스템(100)에 배치된 전자 디바이스(110)의 개략도이다. 전자 디바이스(110)는 네트워크(120) 또는 메모리(145)를 통해 메모리(140)에 결합되고, 각각의 메모리는 계수 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140) 또는 메모리(145)에 저장된 계수 데이터는 본 명세서에서 기재된 실시예에서 전자 디바이스(110)에 의해 수신된 입력 데이터와 믹싱될 수 있는 계수 데이터를 포함할 수 있다. 전자 디바이스(110)는 또한 메모리(105 및 107)와 상호 작용할 수 있는 처리 유닛(112)을 포함하고, 이들 메모리 모두는 처리 유닛(들)(112)에 의해 실행 가능한 명령어로 인코딩될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 메모리는 저장 매체 및 통신 매체 모두를 포함할 수 있는 컴퓨터 판독 가능한 매체를 지칭할 수 있다. 예시적인 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터 판독 가능한 명령어와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 착탈식 및 비착탈식 매체를 포함할 수 있다. 메모리(105)는 계수와 입력 데이터를 믹싱하기 위한 실행 가능한 명령어(115)를 포함하고; 메모리(107)는 처리 모드를 구현하기 위한 실행 가능한 명령어(117)를 포함한다.

처리 유닛(들)(112)은, 예를 들어 임의의 수의 코어를 갖는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 유닛(들)(112)은 맞춤형 회로를 포함하는 회로, 및/또는 본 명세서에서 기재된 기능을 수행하기 위한 펌웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로는 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 설명된 기능을 수행하기 위한 승산 유닛/누산 유닛을 포함할 수 있다. 처리 유닛(들)(112)은 마이크로프로세서 또는 디지털 신호 프로세서(DSP), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 유형일 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛(들)(112)은 레벨 1 캐시 및 레벨 2 캐시와 같은 캐싱 레벨, 코어, 및 레지스터를 포함할 수 있다. 예시적인 프로세서 코어는 산술 논리 유닛(ALU), 비트 조작 유닛, 승산 유닛, 누산 유닛, 가산기 유닛, 룩업 테이블 유닛, 메모리 룩업 유닛, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 처리 유닛(112)의 예는, 예를 들어 도 2a 또는 도 2b를 참조하여 본 명세서에서 설명된다.

메모리(105)는, 예를 들어 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하기 위한 실행 가능한 명령어(115)로 인코딩될 수 있다. 예를 들어, 5G 무선 송신 시스템의 맥락에서, 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하기 위한 실행 가능한 명령어(115)는 해당 5G 무선 송신을 위해 무선 프로토콜에 따라 처리되는 입력 데이터를 나타내는 출력 데이터를 안테나에 제공하기 위한 명령어를 포함할 수 있다. 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하기 위한 실행 가능한 명령어(115)는, 계수 승산 결과를 생성하기 위해 계수 데이터와 입력 데이터의 일부를 승산하고 다른 입력 데이터 및 계수와 더 승산되고 누산되도록 계수 승산 결과를 누산하기 위한 명령어를 더 포함할 수 있고, 이들의 실시예가 본 명세서에서 설명된다. 예를 들어, 계수 승산 결과를 생성하기 위해, 승산/누산 처리 유닛(MAC 유닛)의 제1 레이어는 복수의 계수와 입력 데이터를 계산하여 이러한 계수 승산 결과, 또는 MAC 유닛의 제1 레이어의 제1 처리 결과를 생성할 수 있다. 실시예에 계속해서, 출력 데이터를 제공하기 위해, MAC 유닛의 추가 레이어는 추가의 복수의 계수와 제1 처리 결과를 계산하여 추가 계수 승산 결과, 또는 MAC 유닛의 추가 레이어의 제2 처리 결과를 생성할 수 있다. MAC 유닛의 추가 레이어 중 최종 레이어의 MLU는 제2 처리 결과에 기초하여 출력 데이터를 제공할 수 있다. 따라서, 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하기 위한 실행 가능한 명령어(115)는 계수 데이터와 입력 데이터의 이러한 믹싱을 구현하기 위해 도 2a 및 도 2b에 나타낸 것과 같은 상이한 유형의 하드웨어 구현을 위한 다양한 세트의 실행 가능한 명령어를 포함할 수 있다.

믹싱될 입력 데이터는 RF 도메인에서의 송신을 위한 것일 수 있거나, RF 도메인으로부터의 획득된 송신일 수 있다. 전자 디바이스(110)는 전자 디바이스(110)에 결합된 복수의 안테나를 통해 이러한 송신을 통신하거나 송수신할 수 있다. 각 안테나(131, 133, 135)는 RF 송신을 송수신, 송신 또는 수신하는 상이한 RF 주파수와 관련될 수 있다. 수신 안테나로서 작동하는 안테나(131, 133, 135)는 전자 디바이스(110)에 결합된다. 이러한 안테나는, 입력 데이터로서 처리하기 위해 처리 유닛(112)에 제공될 수 있는 RF 송신을 획득할 수 있다. 예를 들어, 각 안테나(131, 133, 135)는 대응하는 무선 채널, 예를 들어 각각의 안테나(131, 133, 135)의 대응하는 주파수와 관련된 무선 채널을 통해 획득된 입력 데이터를 나타낼 수 있다. 따라서, 각각의 안테나(131, 133, 135)에서 획득된 각 RF 송신은 믹싱될 입력 데이터의 부분이라고 지칭될 수 있다. 송신 안테나로서 작동하는 안테나(131, 133, 135)는 믹싱될 입력 데이터의 가변 부분에 기초하여 출력 데이터를 제공할 수 있다. 예를 들어, 믹싱된 입력 데이터의 각 부분은 각각의 무선 채널을 나타낼 수 있으며, 출력 데이터는 다중 입력 다중 출력("MIMO") RF 신호로서 안테나(131, 133, 135)에서의 송신을 위해 제공된다.

메모리(107)는, 예를 들어 처리 모드를 구현하기 위한 실행 가능한 명령어(117)로 인코딩될 수 있다. 처리 모드 선택은 전자 디바이스(110)가 처리 모드 선택에 기초하여 송신을 위한 입력 데이터를 수신할 수 있게 한다. 일반적으로, 전자 디바이스(110)는 다양한 처리 모드에 따라 입력 데이터를 처리할 수 있다. 일 실시예에서, 다중 처리 모드는 무선 프로토콜의 적어도 2개의 양태를 포함할 수 있는 반면에, 단일 처리 모드는 무선 프로토콜의 하나의 양태를 포함한다. 무선 프로토콜의 양태들은 다른 양태들 중에서 고속 푸리에 변환(FFT) 처리, 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 처리, 코딩, 터보 코딩, 리드 솔로몬 처리, 디코딩, 인터리빙, 디인터리빙, 변조 매핑, 복조 매핑, 스크램블링, 디스크램블링, 또는 채널 추정을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 출력 데이터는 출력 데이터가 추가 처리를 위해 다른 무선 처리 유닛에 의해 수신될 수 있도록 포맷될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템은 코딩된 데이터를 출력하기 위한 코딩 동작으로서 단일 처리 모드에서 작동할 수 있다. 또는 특정 실시예에서, 컴퓨팅 시스템은 터보 코딩된 데이터를 출력하기 위한 터보 코딩 동작으로서 단일 처리로 작동할 수 있다. 그 코딩된 데이터는 컴퓨팅 시스템에 의해 또는 다른 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 클라우드 컴퓨팅 시스템)에 의해 상이하게 처리될 수 있는 인터리빙과 같은 다른 무선 처리 유닛에 의해 수신되도록 포맷될 수 있다. 처리 모드 선택은 사용자 인터페이스(114)를 통해 수신될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 모드 선택은 인입하는 입력 데이터의 일부분을 디코딩 및/또는 검사함으로써 수신될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(110)는, 예를 들어 입력 데이터에서 해당 처리 모드를 나타내는 패턴 또는 다른 시그니처의 인식에 의해, 입력 데이터가 특정 처리 모드를 사용하여 처리하기 위해 의도된 것임을 인식할 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 모드 선택은 또한 네트워크(120)로부터 수신될 수 있다. 전자 디바이스(110)는, 네트워크(120)로부터 인입하는 데이터 스트림을 수신함에 있어서, 네트워크(120)에서 구현되는 제어 채널 또는 다른 제어 플레인으로부터 해당 데이터 스트림에서의 처리 모드 선택을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비(UE)로서 구현되는 전자 디바이스(110)는 네트워크(120)로부터 제어 채널을 통해 무선 리소스 제어(RRC) 시그널링을 수신할 수 있고, 여기서 RRC는 전자 디바이스(110)에 의해 구현될 처리 모드 선택을 위한 구성 또는 플래그를 포함한다.

사용자 인터페이스(114)는 터치스크린, 키보드, 마우스, 마이크로폰, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다수의 입력 장치 중 임의의 것으로 구현될 수 있다. 사용자 인터페이스(114)는, 예를 들어 처리 유닛(들)(112)에 대한 처리 모드를 지정하기 위한 처리 모드 선택에 관한 사용자로부터의 입력을 수신할 수 있다. 사용자 인터페이스(114)는 사용자 입력을 처리하기 위해 사용자 입력을 메모리(105, 107)에 전달할 수 있다. 예시적인 사용자 인터페이스(114)는, 외부 입력 디바이스(예를 들어, 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스 등)와 통신하도록 구성될 수 있는 직렬 인터페이스 컨트롤러 또는 병렬 인터페이스 컨트롤러를 포함한다.

네트워크(120)는 유선 네트워크 또는 직접 유선 연결, 및 음향, 무선 주파수(RF), 마이크로파, 적외선(IR) 및 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함할 수 있다.

메모리(들)(105, 107, 140, 145)는 처리 유닛(들)(112)에 액세스 가능한 임의의 저장 매체를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, RAM, ROM, 솔리드 스테이트 메모리, 플래시 메모리, 디스크 드라이브, 시스템 메모리, 광학 스토리지, 또는 이들의 조합이 메모리(들)(105, 107, 140 및 145)를 구현하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 메모리(105 및 107)는 계수와 무선 프로토콜 및/또는 본 명세서에서 기재된 처리 모드 간의 연관을 저장할 수 있다.

전자 디바이스(110)는 하나 이상의 데스크톱, 서버, 랩톱 또는 다른 컴퓨터를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 컴퓨팅 시스템 중 임의의 것을 사용하여 구현될 수 있다. 전자 디바이스(110)는 일반적으로 하나 이상의 처리 유닛(들)(112)을 포함한다. 컴퓨팅 시스템(100)은 데스크톱, 랩톱, 셀룰러 폰, 태블릿, 가전기기, 자동차, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 사용자 통신 디바이스를 사용하는 모바일 통신 디바이스로서 구현될 수 있다. 전자 디바이스(110)는, 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하거나 처리 모드를 지정하기 위해 모바일 애플리케이션(예를 들어, 처리 유닛(들)(112) 및 실행될 때 전자 디바이스(110)가 설명된 기능을 수행하게 하는 명령어로 인코딩된 컴퓨터 판독 가능한 매체)으로 프로그램될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(110)는 5G 무선 데이터 송신을 통해 수신된 데이터에 대해 다중 처리 모드가 이용되어야 한다는 표시를 모바일 통신 디바이스의 터치스크린으로부터 수신하도록 프로그램될 수 있다.

시스템(100)의 컴퓨팅 시스템의 배치 구성은 매우 유연할 수 있음을 이해해야 하고, 도시되지는 않았지만, 시스템(100)은 네트워크(120)를 통해 연결될 수 있고 본 명세서에서 기재된 시스템 및 방법을 수행하기 위해 서로 함께 작동할 수 있는 많은 전자 디바이스(110)를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 메모리(145) 및/또는 메모리(140)는 일부 실시예에서 동일한 매체를 사용하여 구현될 수 있고, 다른 실시예에서는 상이한 매체를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 메모리(140)가 네트워크(120)에 결합된 것으로 도 1에 도시되어 있지만, 메모리(140)는 또한 메모리(105)의 일부로서 전자 디바이스(110)로 구현될 수 있음을 이 이해할 수 있다. 또한, 단일 사용자 인터페이스(114)가 도 1에 도시되어 있지만, 전자 디바이스(110)는 임의의 수의 입력 디바이스, 출력 디바이스, 및/또는 주변 구성요소를 더 포함할 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(114)는 모바일 통신 디바이스의 인터페이스일 수 있다.

도 2a는 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 시스템(200)에 배치된 처리 유닛(112)의 개략도이다. 처리 유닛(112)은 이러한 컴퓨팅 시스템으로부터 입력 데이터(210a, 210b, 210c)를 수신할 수 있다. 입력 데이터(210a, 210b, 210c)는 센서로부터 획득된 데이터 또는 메모리(145)에 저장된 데이터일 수 있다. 일부 실시예에서, 메모리(145)에 저장된 데이터는 처리 유닛(112)이 구현되는 전자 디바이스에 결합된 복수의 안테나로부터 획득된 입력 데이터일 수 있다. 전자 디바이스(110)가 복수의 안테나(131, 133, 135)에 결합된 실시예에서, 입력 데이터(210a)(X₁(i, i-1))는 제1 주파수로 안테나(131)에서 획득된 제1 RF 송신에 대응할 수 있고; 입력 데이터(210b)(X₂(i, i-1))는 제2 주파수로 안테나(133)에서 획득된 제2 RF 송신에 대응할 수 있고; 입력 데이터(210c)(X_m(i, i-1))는 제m 주파수로 안테나(135)에서 획득된 제m RF 송신에 대응할 수 있다. m은 안테나의 수를 나타낼 수 있으며, 각 안테나는 입력 데이터의 일부를 수신한다.

일부 실시예에서, m은 또한 입력 데이터가 획득되는 무선 채널의 수에 대응할 수 있고; 예를 들어, MIMO 송신에서, RF 송신은 복수의 안테나(131, 133, 135)에서 다수의 무선 채널을 통해 획득될 수 있다. 입력 데이터가 (획득되는 것과 대조적으로) 송신될 데이터인 실시예에서, 입력 데이터(210a, 210b, 210c)는 다수의 안테나에 대한 RF 송신으로서 처리될 입력 데이터의 부분에 대응할 수 있다. 예를 들어, 출력 데이터(230)(B(n))는 컴퓨팅 시스템(200)의 처리 유닛(112)을 구현하는 전자 디바이스에서 안테나(131, 133, 135)에서 송신될 MIMO 출력 신호일 수 있다.

입력 데이터 신호의 표현으로 표기된 바와 같이, 입력 데이터(210a)(X₁(i, i-1)는 시간 i에서 입력 데이터의 현재 부분을 포함하고, 시간 i-1에서 입력 데이터의 이전 부분을 포함한다. 예를 들어, 입력 데이터의 현재 부분은 특정 시간 기간에서(예를 들어, 시간 i에서) 안테나(131)에서 획득된 샘플일 수 있는 한편, 입력 데이터의 이전 부분은 특정 시간 기간 이전의 시간 기간에서(예를 들어, 시간 i-1에서) 안테나(131)에서 획득된 샘플일 수 있다. 따라서, 입력 데이터의 이전 부분은 입력 데이터의 현재 부분의 시간 지연 버전이라고 지칭될 수 있다. 각 시간 기간에서의 입력 데이터의 부분들은, 예를 들어 벡터 또는 행렬 형식으로 획득될 수 있다. 일 실시예에서, 시간 i에서, 입력 데이터의 현재 부분은 단일 값일 수 있고; 시간 i-1에서, 입력 데이터의 이전 부분은 단일 값일 수 있다. 따라서, 입력 데이터(210a)(X₁(i, i-1))는 벡터일 수 있다. 일부 실시예에서, 시간 i에서 입력 데이터의 현재 부분은 벡터 값일 수 있고; 시간 i-1에서 입력 데이터의 이전 부분은 벡터 값일 수 있다. 따라서, 입력 데이터(210a)(X₁(i, i-1))는 행렬일 수 있다.

입력 데이터의 현재 및 이전 부분으로 획득되는 이러한 입력 데이터는 마르코프(Markov) 프로세스를 나타낼 수 있으므로, 적어도 현재 샘플과 이전 샘플 간의 인과 관계는 처리 유닛(112)의 MAC 유닛 및 MLU에 의해 이용될 계수 데이터의 학습을 위한 가중치 추정의 정확도를 개선할 수 있다. 이전에 언급된 바와 같이, 입력 데이터(201)는 제1 주파수에서 획득된 데이터 및/또는 제1 무선 채널에서 획득된 데이터를 나타낼 수 있다. 따라서, 입력 데이터(210b)(X₂(i, i-1))는 시간 i에서의 입력 데이터의 현재 부분과 시간 i-1에서의 입력 데이터의 이전 부분을 포함하는 제2 주파수에서 또는 제2 무선 채널에서 획득된 데이터를 나타낼 수 있다. 그리고, 처리 유닛(112)에 의해 획득된 입력 신호의 수는 일부 실시예에서 처리 유닛(112)을 구현하는 전자 디바이스(110)에 결합된 안테나의 수와 동일할 수 있다. 따라서, 입력 데이터(210c)(X_m(i, i-1))는 시간 i에서의 입력 데이터의 현재 부분과 시간 i-1에서의 입력 데이터의 이전 부분을 포함하는 제m 주파수에서 또는 제m 무선 채널에서 획득된 데이터를 나타낼 수 있다.

처리 유닛(112)은 메모리(145)로부터 획득된 입력 데이터와 믹싱될 때, 출력 데이터(예를 들어, B(n))(230)를 생성할 수 있는 승산 유닛/누산(MAC) 유닛(212a-c, 216a-c, 220) 및 메모리 룩업 유닛(MLU)(214a-c, 218a-c, 222)을 포함할 수 있다. 송신을 위한 RF 송신을 생성하는 실시예에서, 출력 데이터(230)(B(n))는 복수의 안테나에서 송신될 MIMO RF 신호로서 이용될 수 있다. 복수의 안테나에서 획득된 RF 송신을 획득하는 실시예에서, 출력 데이터(230)(B(n))는 다른 RF 전자 디바이스에 의해 송신된 복조되고 디코딩된 신호를 나타낼 수 있다. 임의의 경우에, 처리 유닛(112)은 메모리(105)에 저장된 명령어(115)를 제공하여, 처리 유닛(112)이 입력 데이터(210a, 210b, 210c)를 계수 데이터와 승산 및/또는 누산하여 출력 데이터(230B(n))를 생성하기 위한 승산 유닛(212a-c, 216a-c, 220)을 구성할 수 있게 한다.

입력 데이터를 계수와 믹싱하기 위한 이러한 명령어(115)를 실행하는 실시예에서, MAC 유닛(212a-c) 및 MLU(214a-c)의 제1 레이어에서, 승산 유닛/누산 유닛(212a-c)은 대응하는 입력 데이터(210a, 210b, 또는 210c)로부터 적어도 2개의 피연산자를 승산하고 누산하여 MLU(214a-c)에 제공되는 승산 처리 결과를 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 승산 유닛/누산 유닛(212a-c)은 2개의 피연산자 M 및 N이 승산된 다음에 P와 가산되어 그 각각의 MLU(214a-c)에 저장되는 P의 새로운 버전을 생성하도록 승산-누산 동작을 수행할 수 있다. MLU(214a)가 승산 처리 결과를 저장하거나 래치하면, MLU(214a)는 처리 유닛(112)의 다음 레이어에 대해 메모리(145)로부터 대응하는 계수를 룩업할 수 있다. MLU(214a-c)는 메모리(145)에 저장된 계수 데이터를 검색한다. 예를 들어, MLU(214a)는 특정 계수(예를 들어, 제1 주파수와 관련된 특정 계수)를 검색하는 테이블 룩업일 수 있다. 따라서, MLU(214a-c)는 생성된 승산 처리 결과를 MAC 유닛(216a-b) 및 MLU(218a-b)의 다음 레이어에 제공할 수 있다. MLU(218a, 218b) 및 MLU(222)와 함께 각각 작동하는 MAC 유닛(216a, 216b) 및 MAC 유닛(220)의 추가 레이어는 승산 결과를 계속 처리하여 출력 데이터(230)(B(n))를 생성할 수 있다. 이러한 회로 배치 구성을 사용하여, 출력 데이터(230)(B(n))는 입력 데이터(210a, 210b, 210c)로부터 생성될 수 있다.

유리하게는, 시스템(200)의 처리 유닛(112)은, 예를 들어 도 2b의 처리 유닛(112)과 비교하여 감소된 수의 MAC 유닛 및/또는 MLU를 이용할 수 있다. 처리 유닛(112)의 각 레이어 내의 MAC 유닛 및 MLU의 수는 처리 유닛(112)이 구현되는 디바이스에 결합된 채널의 수 및/또는 안테나의 수와 관련된다. 예를 들어, MAC 유닛 및 MLU의 제1 레이어는 m개의 해당 유닛을 포함할 수 있고, 여기서 m은 안테나의 수를 나타내며, 각 안테나는 입력 데이터의 일부를 수신한다. 각 후속 레이어는 MAC 유닛 및 MLU의 감소된 부분을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 예를 들어 도 2a에서, MAC 유닛(216a-b) 및 MLU(218a-b)의 제2 레이어는 m=3일 때 m-1개의 MAC 유닛 및 MLU를 포함할 수 있다. 따라서, MAC 유닛(220) 및 MLU(222)를 포함하는 처리 유닛(112) 내의 최종 레이어는 오직 하나의 MAC 및 하나의 MLU를 포함한다. 처리 유닛(112)이 마르코프 프로세스를 나타낼 수 있는 입력 데이터(210a, 210b, 210c)를 이용하기 때문에, 처리 유닛의 각 후속 레이어에서의 MAC 유닛 및 MLU의 수는, 예를 들어 시스템(250)의 처리 유닛(112)의 것과 같이, 각 레이어 내에 동일한 수의 MAC 유닛 및 MLU를 포함하는 처리 유닛(112)과 비교할 때, 출력 데이터(230)(B(n))에 대한 정밀도의 실질적인 손실 없이 감소될 수 있다.

예를 들어, 메모리(145)로부터의 계수 데이터는 입력 데이터(210a-210c)와 믹싱되어 출력 데이터(230)(B(n))를 생성할 수 있다. 예를 들어, 입력 데이터(210a-c)에 기초한 출력 데이터(230)(B(n))에 대한 계수 데이터의 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다:

(1)

여기서, a ^(m) , a ^(m-1) , a ¹ 은 각각 승산/누산 유닛(212a-c)의 제1 레이어, 승산/누산 유닛(216a-b)의 제2 레이어 및 승산/누산 유닛(220)의 최종 레이어에 대한 계수이고;

는 메모리 룩업 유닛(214a-c, 218a-b)에 의해 수행될 수 있는 매핑 관계이다. 전술한 바와 같이, 메모리 룩업 유닛(214a-c, 218a-b)은 입력 데이터와 믹싱하기 위한 계수를 검색한다. 따라서, 출력 데이터는 메모리에 저장된 한 세트의 계수를 사용하여 승산/누산 유닛으로 입력 데이터를 조작함으로써 제공될 수 있다. 한 세트의 계수는 원하는 무선 프로토콜과 관련될 수 있다. 결과적인 매핑된 데이터는 원하는 무선 프로토콜과 관련된 메모리에 저장된 추가 세트의 계수를 사용하여 추가 승산/누산 유닛에 의해 조작될 수 있다. 처리 유닛(112)의 각 스테이지에서 승산된 계수들의 세트는 특별히 설계된 하드웨어(예를 들어, FPGA)에서 입력 데이터의 처리의 추정을 나타내거나 제공할 수 있다.

또한, 식 (1)로 표현되는 바와 같이, 시스템(200)은 일부 실시예에서 임의의 작은 에러로 임의의 비선형 매핑을 근사화할 수 있고 시스템(200)의 매핑은 계수 a ^(m) , a ^(m-1) , a ¹ 에 의해 결정될 수 있음을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 이러한 계수 데이터가 지정되는 경우, 입력 데이터(210a-210c)와 출력 데이터(230) 간의 임의의 매핑 및 처리가 시스템(200)에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 계수 데이터는 출력 데이터B(n)(230)에 대한 입력 데이터(210a-c)의 비선형 매핑을 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 계수 데이터의 비선형 매핑은 가우시안 함수, 구간별 선형 함수, 시그모이드 함수, 박판 스플라인 함수, 다중이차 함수, 삼차 근사, 역 다중이차 함수, 또는 이들의 조합을 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 메모리 룩업 유닛(214a-c, 218a-b)의 일부 또는 전부가 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 메모리 룩업 유닛(214a-c, 218a-b) 중 하나 이상은 단위 이득을 갖는 이득 유닛으로서 작동할 수 있다. 시스템(200)에 도시된 회로 배치 구성으로부터 유도된 이러한 관계는 계수 데이터를 생성하기 위해 컴퓨팅 시스템(200)의 엔티티를 트레이닝하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 식 (1)을 사용하여, 컴퓨팅 시스템(200)의 엔티티는 입력 데이터를 출력 데이터와 비교하여 계수 데이터를 생성할 수 있다.

승산 유닛/누산 유닛(212a-c, 216a-b, 220) 각각은 다수의 승산기, 다수의 누산 유닛, 및/또는 다수의 가산기를 포함할 수 있다. 승산 유닛/누산 유닛(212a-c, 216a-b, 220) 중 어느 하나는 ALU를 사용하여 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 승산 유닛/누산 유닛(212a-c, 216a-b, 및 220) 중 어느 하나는 다수의 승산 및 다수의 가산을 각각 수행하는 하나의 승산기 및 하나의 가산기를 포함할 수 있다. 승산/누산 유닛(212a-c, 216a-b, 220)의 입출력 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다:

(2)

여기서, "I"는 해당 유닛에서 승산을 수행하기 위한 숫자를 나타내고, C _i 는 메모리(145)와 같은 메모리로부터 액세스될 수 있는 계수를 나타내며, B _in (i)는 입력 데이터(210a-c) 또는 승산 유닛/누산 유닛(212a-c, 216a-b, 220)으로부터의 출력으로부터의 인수를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 한 세트의 승산 유닛/누산 유닛의 출력 B _out 은 계수 데이터 CI의 합과 다른 세트의 승산 유닛/누산 유닛의 출력 B _in (i)을 승산한 것과 같다. B _in (i)은 또한 한 세트의 승산 유닛/누산 유닛의 출력 B _out 이 계수 데이터 C _i 의 합과 입력 데이터를 승산한 것과 같도록 입력 데이터일 수 있다.

일부 실시예에서, 명령어(115)는 계수 데이터의 일부가 동일한지의 여부를 결정하기 위해 실행된다. 이러한 경우에, 명령어(117)는 동일한 계수에 대한 단일 메모리 룩업 유닛의 선택을 용이하게 하기 위해 실행될 수 있다. 예를 들어, 메모리 룩업 유닛(214a, 214b)에 의해 검색될 계수 데이터가 동일한 경우에는, 단일 메모리 룩업 유닛(214)이 메모리 룩업 유닛(214a, 214b)을 대체할 수 있다. 실시예예에 계속해서, 명령어(117)는 승산 유닛/누산 유닛(212a) 및 승산 유닛/누산 유닛(212b) 모두로부터의 입력을 상이한 시간에 또는 동시에 수신하도록 메모리 룩업 유닛(214a)을 구성하도록 추가로 실행될 수 있다.

처리 유닛(112)이 무선 프로토콜에 따른 송신에서 송신될 입력 데이터와 함께 무선 프로토콜에 따른 데이터를 제공하는 데 사용되는 일부 실시예에서, 출력 데이터 B(n)(230)는 다음과 같은 방식으로 시스템(200)의 입력으로부터 유도될 수 있다. 입력 데이터(210a-c)는, 변조될 그리고 DAC에 대한 출력 데이터 B(n)(230)를 생성하기 위한 심볼로서 표현될 수 있으므로, 안테나(예를 들어, RF 안테나)에 의한 송신을 위해 출력 데이터를 포맷할 수 있다. 일부 실시예에서, 입력(210a-c)은 다음과 같이 표현될 수 있다:

(3)

(4)

여기서, n은 시간 인덱스이고, k는 부반송파 인덱스이고, m은 시간 심볼 인덱스이고, M은 부반송파당 심볼 수이고, K는 활성 부반송파 수이고, N은 부반송파의 총수(예를 들어, 이산 푸리에 변환(DFT)의 길이)이고, x(n)은 입력 데이터 X(i,j)(210a-c)이고, n]은 정형 필터 계수이고, d(k,m)은 제m 심볼과 관련된 코딩된 데이터이다. 시스템(200)이 OFDM을 구현하는 일부 실시예에서, 식 (3)은 다음과 같이 추가로 일반화될 수 있다:

(5)

여기서, g _k (n)는 제k 필터의 임펄스 응답이다. 따라서, 직사각형 임펄스 응답을 갖는 필터는 입력 데이터 X(i,j)(210a-c)를 나타낼 수 있다. 그리고 식 (5)는 다음과 같이 표현될 수도 있다:

(6)

여기서, B는 부대역의 수이고, K _b 는 제b 부대역의 부반송파 수이고, g _k ( b,n )는 제b 부대역 내의 대응하는 제k 필터의 임펄스 응답이다.

도 2b는 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 시스템(250)에 배치된 처리 유닛(112)의 개략도이다. 예를 들어, 처리 유닛(112)은 도 1의 실시예에서 처리 유닛(112)으로서 구현될 수 있다. 도 2b의 유사하게 설명되는 요소는 도 2a에 대하여 설명된 바와 같이 작동할 수 있을 뿐만 아니라, 도 2b에 대하여 설명된 추가 특징을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2b는 도 2a의 MAC 유닛(212a-c)에 대하여 설명된 바와 같이 작동할 수 있는 MAC 유닛(262a-c)을 도시한다. 따라서, 수치 표시자가 도 2a에 대하여 50만큼 오프셋된 도 2b의 요소는 마찬가지로 처리 요소(112)의 요소를 포함하고; 예를 들어, MAC 유닛(266a)은 MAC 유닛(216a)에 대하여 마찬가지로 작동한다. 처리 요소(112)를 포함하는 시스템(250)은 또한 도 2a의 처리 요소(112)에서 강조 표시되지 않은 추가 특징을 포함한다. 예를 들어, 도 2b의 처리 유닛(112)은 MAC 유닛(266c, 270b-c)뿐만 아니라 MLU(268c, 272b-c)를 추가로 포함하므로, 출력 데이터가 도 2a에서 B(n)(230)로 단독으로 제공되는 것이 아니라 280a-c로서 제공된다. 유리하게는, 처리 요소(112)를 포함하는 시스템(250)은 더 높은 정밀도로 출력 데이터(272a-c)를 생성하기 위해 입력 데이터(260a-c)를 처리할 수 있다. 예를 들어, 출력 데이터(272a-c)는, MLU(268c)에서 검색되고 추가 MAC 유닛(266c 및 270b-c)에 의해 승산 및/또는 누산된 추가 계수로 입력 데이터(260a-260c)를 처리할 수 있다. 예를 들어, 이러한 추가 처리는 무선 송신기를 나타내는 처리 모드(예를 들어, 무선 송신기 처리 모드); 무선 수신기를 나타내는 처리 모드(예를 들어, 무선 수신기 처리 모드); 또는 본 명세서에 개시된 임의의 처리 모드에서 출력 데이터를 제공하는 것과 관련하여 더 정확한 출력 데이터를 초래할 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 시스템(250)의 처리 유닛(112)은 또한 출력 데이터(280a-c)의 각 부분이 대응하는 안테나 상에서 MIMO 신호로서 송신되어야 하는 애플리케이션을 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 출력 데이터(280a)는 제1 주파수를 갖는 제1 안테나에서 MIMO 송신의 일부로서 송신될 수 있고; 출력 데이터(280b)는 제2 주파수를 갖는 제2 안테나에서 MIMO 송신의 제2 부분으로서 송신될 수 있고; 출력 데이터(280c)는 제n 주파수를 갖는 제n 안테나에서 MIMO 송신의 제n 부분으로서 송신될 수 있다.

처리 요소(112)가 도 2a 및 도 2b의 맥락에서 단일 처리 요소(112)로서 설명되지만, 특징들은 또한 도 1의 처리 요소(112)로 구현될 수 있으므로, 도 2a 또는 도 2b의 단일 처리 요소(112)는 본 명세서에서 기재된 실시예 전체에 걸쳐 구현되는 처리 요소로서 호환 가능하다. 따라서, 도 2a 또는 도 2b에서 단일 처리 요소(112)로 언급하고 있지만, 전자 디바이스(110)는 도 2a 또는 도 2b의 단일 처리 요소(112)에 대하여 설명한 것과 동일한 특징을 또한 갖기 위해 도 1과 같은 다수의 처리 요소(112)를 가질 수 있음을 이해할 수 있다.

도 3은 무선 송신기(300)의 개략도이다. 무선 송신기(300)는 데이터 신호(310)를 수신하고, 안테나(336)를 통한 송신을 위한 무선 통신 신호를 생성하기 위한 동작을 수행한다. 무선 송신기(300)는, 예를 들어 무선 송신기로서 도 1, 도 2a, 도 2b의 전자 디바이스(110)를 구현하기 위해 이용될 수 있다. 송신기 출력 데이터 x_N(n)(310)는 출력 데이터가 RF 안테나(336)를 통해 송신되기 전에 전력 증폭기(332)에 의해 증폭된다. RF 프론트엔드에 대한 동작은 일반적으로 아날로그 회로로 수행되거나 디지털 프론트엔드의 구현을 위한 디지털 기저대역 동작으로 처리될 수 있다. RF 프론트엔드의 동작은 스크램블러(304), 코더(308), 인터리버(312), 변조 매핑(316), 프레임 적응(320), IFFT(324), 보호 구간(guard interval)(326) 및 주파수 상향 변환(frequency upconversion)(328)을 포함한다.

스크램블러(304)는 입력 데이터를 의사랜덤 또는 랜덤 이진 시퀀스로 변환할 수 있다. 예를 들어, 입력 데이터는 생성기 다항식을 사용하여 PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)로 변환되는 전송 레이어 소스(예를 들어, MPEG-2 전송 스트림 및 다른 데이터)일 수 있다. 생성기 다항식의 예에서 설명되었지만, 다양한 스크램블러(304)가 가능하다.

코더(308)는 스크램블러로부터 출력된 데이터를 인코딩하여 데이터를 코딩할 수 있다. 예를 들어, 리드 솔로몬(RS) 인코더, 즉 터보 인코더는 스크램블러(304)에 의해 공급되는 각각의 랜덤화된 전송 패킷에 대한 패리티 블록을 생성하기 위한 제1 코더로서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 패리티 블록 및 전송 패킷의 길이는 다양한 무선 프로토콜에 따라 변할 수 있다. 인터리버(312)는 코더(308)에 의해 출력된 패리티 블록을 인터리빙할 수 있고, 예를 들어 인터리버(312)는 컨볼루션 바이트 인터리빙(convolutional byte interleaving)을 이용할 수 있다. 일부 실시예에서, 추가 코딩 및 인터리빙이 코더(308) 및 인터리버(312) 후에 수행될 수 있다. 예를 들어, 추가 코딩은 인터리버로부터 출력된 데이터를, 예를 들어 특정 제약 길이를 갖는 천공형 컨볼루션 코딩(punctured convolutional coding)으로 추가로 코딩할 수 있는 제2 코더를 포함할 수 있다. 추가 인터리빙은 결합된 블록의 그룹을 형성하는 내부 인터리버를 포함할 수 있다. RS 코딩, 터보 코딩 및 천공형 컨볼루션 코딩의 맥락에서 설명되었지만, 저밀도 패리티 검사(LDPC) 코더 또는 폴라 코더(polar coder)와 같은 다양한 코더(308)가 가능하다. 컨볼루션 바이트 인터리빙의 맥락에서 설명되었지만, 다양한 인터리버(312)가 가능하다.

변조 매핑(316)은 인터리버(312)로부터 출력된 데이터를 변조할 수 있다. 예를 들어, 직교 진폭 변조(QAM)는 관련된 반송파의 진폭을 변경(예를 들어, 변조)함으로써 데이터를 매핑하는 데 사용될 수 있다. QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), SCMA, NOMA 및 MUSA(Multi-user Shared Access)를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 변조 매핑이 사용될 수 있다. 변조 매핑(316)으로부터의 출력은 데이터 심볼이라고 지칭될 수 있다. QAM 변조의 맥락에서 설명되었지만, 다양한 변조 매핑(316)이 가능하다. 프레임 적응(320)은 대응하는 변조 심볼, 반송파, 및 프레임을 나타내는 비트 시퀀스에 따라 변조 매핑으로부터의 출력을 배열할 수 있다.

IFFT(324)는 (예를 들어, 프레임 적응(320)에 의해) 부반송파로 프레임화된 심볼을 시간 도메인 심볼로 변환할 수 있다. 5G 무선 프로토콜 방식을 예로 들면, IFFT가 N-포인트 IFFT로서 적용될 수 있다:

(7)

여기서, X _n 은 제n 5G 부반송파에서 전송된 변조된 심볼이다. 따라서, IFFT(324)의 출력은 시간 도메인 5G 심볼을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, IFFT(324)는 주파수 상향 변환(328)을 위한 심볼을 출력하기 위해 펄스 정형 필터 또는 다상 필터링 뱅크로 대체될 수 있다.

도 3의 실시예에서, 보호 구간(326)은 시간 도메인 5G 심볼에 보호 구간을 추가한다. 예를 들어, 보호 구간은 프레임의 시작에서 시간 도메인 5G 심볼의 끝 부분을 반복함으로써 심볼간 간섭을 감소시키기 위해 추가되는 심볼 지속 기간의 분획 길이(fractional length)일 수 있다. 예를 들어, 보호 구간은 5G 무선 프로토콜 방식의 사이클릭 프리픽스 부분에 대응하는 시간 기간일 수 있다.

주파수 상향 변환(328)은 시간 도메인 5G 심볼을 특정 무선 주파수로 상향 변환할 수 있다. 예를 들어, 시간 도메인 5G 심볼은 기저대역 주파수 범위로 볼 수 있으며, 국부 발진기는 발진 주파수에서 5G 심볼을 생성하기 위해 5G 심볼과 발진하는 주파수를 믹싱할 수 있다. 디지털 업컨버터(DUC)가 또한 시간 도메인 5G 심볼을 변환하는 데 이용될 수 있다. 따라서, 5G 심볼은 RF 송신을 위해 특정 무선 주파수로 상향 변환될 수 있다.

송신 전에, 안테나(336)에서, 전력 증폭기(332)는 안테나(336)에서 RF 도메인의 RF 송신을 위한 데이터를 출력하기 위해 송신기 출력 데이터 x_N(n)(310)를 증폭할 수 있다. 안테나(336)는 특정 무선 주파수에서 방사하도록 설계된 안테나일 수 있다. 예를 들어, 안테나(336)는 5G 심볼이 상향 변환된 주파수에서 방사할 수 있다. 따라서, 무선 송신기(300)는 스크램블러(304)에서 수신된 데이터 신호(310)에 기초하여 안테나(336)를 통해 RF 송신을 송신할 수 있다. 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이, 무선 송신기(300)의 동작은 다양한 처리 동작을 포함할 수 있다. 이러한 동작은 각각의 동작을 위해 특별히 설계된 하드웨어에 의해 구현되는 각 동작과 함께 종래의 무선 송신기에서 구현될 수 있다. 예를 들어, DSP 처리 유닛은 IFFT(324)를 구현하도록 특별히 설계될 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 무선 송신기(300)의 추가 동작은 종래의 무선 수신기에 포함될 수 있다.

도 4는 무선 수신기(400)의 개략도이다. 무선 수신기(400)는 안테나(404)로부터 입력 데이터 X(i,j)(410)를 수신하고, 디스크램블러(444)에서 수신기 출력 데이터를 생성하기 위한 무선 수신기의 동작을 수행한다. 무선 수신기(400)는, 예를 들어 무선 수신기로서 도 1, 도 2a, 도 2b의 전자 디바이스(110)를 구현하기 위해 이용될 수 있다. 안테나(404)는 특정 무선 주파수에서 수신하도록 설계된 안테나일 수 있다. 무선 수신기의 동작은 아날로그 회로로 수행되거나 디지털 프론트엔드의 구현을 위한 디지털 기저대역 동작으로 처리될 수 있다. 무선 수신기의 동작은 주파수 하향 변환(412), 보호 구간 제거(416), 고속 푸리에 변환(420), 동기화(424), 채널 추정(428), 복조 매핑(432), 디인터리버(436), 디코더(440) 및 디스크램블러(444)를 포함한다.

주파수 하향 변환(412)은 주파수 도메인 심볼을 기저대역 처리 범위로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 5G 구현의 실시예에 계속해서, 주파수 도메인 5G 심볼은 기저대역 주파수 범위에서 5G 심볼을 생성하기 위해 국부 발진기 주파수와 믹싱될 수 있다. 디지털 다운컨버터(DDC)가 또한 주파수 도메인 심볼을 변환하는데 이용될 수 있다. 따라서, 시간 도메인 5G 심볼을 포함하는 RF 송신은 기저대역으로 하향 변환될 수 있다. 보호 구간 제거(416)는 주파수 도메인 5G 심볼로부터 보호 구간을 제거할 수 있다. FFT(420)는 시간 도메인 5G 심볼을 주파수 도메인 5G 심볼로 변환할 수 있다. 5G 무선 프로토콜 방식을 예로 들면, FFT가 N-포인트 FFT로서 적용될 수 있다:

(8)

여기서, X _n 은 제n 5G 부반송파에서 전송된 변조된 심볼이다. 따라서, FFT(420)의 출력은 주파수 도메인 5G 심볼을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, FFT(420)는 동기화(424)를 위한 심볼을 출력하기 위해 다상 필터링 뱅크로 대체될 수 있다.

동기화(424)는 송신된 데이터를 동기화하기 위해 5G 심볼에서 파일럿 심볼을 검출할 수 있다. 5G 구현의 일부 실시예에서, 파일럿 심볼은 시간 도메인 내의 프레임의 시작에서(예를 들어, 헤더에서) 검출될 수 있다. 이러한 심볼은 프레임 동기화를 위해 무선 수신기(400)에 의해 사용될 수 있다. 프레임이 동기화되면, 5G 심볼은 채널 추정(428)으로 진행한다. 채널 추정(428)은 또한 수신된 신호에 대한 시간 또는 주파수 효과(예를 들어, 경로 손실)를 추정하기 위해 시간 도메인 파일럿 심볼 및 추가 주파수 도메인 파일럿 심볼을 사용할 수 있다.

예를 들어, 채널은 각 신호의 프리앰블 기간에서 (안테나(404) 외에) N개의 안테나를 통해 수신된 N개의 신호에 따라 추정될 수 있다. 일부 실시예에서, 채널 추정(428)은 또한 보호 구간 제거(416)에서 제거된 보호 구간을 사용할 수 있다. 채널 추정 처리에 의해, 채널 추정(428)은 추정된 채널의 효과를 최소화하기 위해 일부 인수에 의해 주파수 도메인 5G 심볼을 보상할 수 있다. 채널 추정이 시간 도메인 파일럿 심볼 및 주파수 도메인 파일럿 심볼의 관점에서 설명되었지만, MIMO 기반 채널 추정 시스템 또는 주파수 도메인 등화 시스템과 같은 다른 채널 추정 기술 또는 시스템이 가능하다.

복조 매핑(432)은 채널 추정(428)으로부터 출력된 데이터를 복조할 수 있다. 예를 들어, 직교 진폭 변조(QAM) 복조기는 관련된 반송파의 진폭을 변경(예를 들어, 변조)함으로써 데이터를 매핑할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 임의의 변조 매핑은 복조 매핑(432)에 의해 수행되는 대응하는 복조 매핑을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복조 매핑(432)은 5G 심볼의 복조를 용이하게 하기 위해 반송파 신호의 위상을 검출할 수 있다. 복조 매핑(432)은 디인터리버(436)에 의해 추가로 처리될 5G 심볼로부터 비트 데이터를 생성할 수 있다.

디인터리버(436)는 복조 매핑으로부터 패리티 블록으로서 배열된 데이터 비트를 디코더(440)에 대한 비트 스트림으로 디인터리빙할 수 있고, 예를 들어 디인터리버(436)는 컨볼루션 바이트 인터리빙에 대한 역 연산을 수행할 수 있다. 디인터리버(436)는 또한 채널 추정을 사용하여 패리티 블록에 대한 채널 효과를 보상할 수 있다.

디코더(440)는 데이터를 코딩하기 위한 스크램블러로부터 출력된 데이터를 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 리드 솔로몬(RS) 디코더 또는 터보 디코더는 디스크램블러(444)에 대한 디코딩된 비트 스트림을 생성하기 위한 디코더로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 터보 디코더는 병렬 연접(parallel concatenated) 디코딩 방식을 구현할 수 있다. 일부 실시예에서, 추가 디코딩 및/또는 디인터리빙이 디코더(440) 및 디인터리버(436) 후에 수행될 수 있다. 예를 들어, 추가 디코딩은 디코더(440)로부터 출력된 데이터를 추가로 디코딩할 수 있는 다른 디코더를 포함할 수 있다. RS 디코딩 및 터보 디코딩의 맥락에서 설명되었지만, 저밀도 패리티 체크(LDPC) 디코더 또는 폴라 디코더와 같은 다양한 디코더(440)가 가능하다.

디스크램블러(444)는 디코더(440)로부터의 출력 데이터를 의사랜덤 또는 랜덤 이진 시퀀스로부터 오리지널 소스 데이터로 변환할 수 있다. 예를 들어, 디스크램블러(44)는 디코딩된 데이터를 스크램블러(304)의 생성기 다항식에 역으로 디스크램블링되는 전송 레이어 목적지(예를 들어, MPEG-2 전송 스트림)로 변환할 수 있다. 따라서, 디스크램블러는 수신기 출력 데이터를 출력한다. 따라서, 무선 수신기(400)는 입력 데이터 X(i,j)(410)를 포함하는 RF 송신을 수신하여 수신기 출력 데이터를 생성한다.

본 명세서에서 기재된 바와 같이, 예를 들어 도 4와 관련하여, 무선 수신기(400)의 동작은 다양한 처리 동작을 포함할 수 있다. 이러한 동작은 각각의 동작을 위해 특별히 설계된 하드웨어에 의해 구현되는 각 동작과 함께 종래의 무선 수신기에서 구현될 수 있다. 예를 들어, DSP 처리 유닛은 FFT(420)를 구현하도록 특별히 설계될 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 무선 수신기(400)의 추가 동작은 종래의 무선 수신기에 포함될 수 있다.

도 5는 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 무선 송신기(500)의 개략도이다. 도 5는 스크램블러(304), 코더(308), 인터리버(312), 프레임 적응(320), IFFT(324), 보호 구간(326) 및 주파수 상향 변환(328)을 포함하는, 입력 데이터 X(i,j)(310)에 의한 무선 송신을 위한 RF 프론트엔드의 수개의 동작을 수행할 수 있는 무선 송신기를 도시한다. 송신기(500)는 변조 매핑(316)과 같은 변조 매핑의 동작을 수행하기 위해 처리 유닛(112)을 구비한 전자 디바이스(110)를 이용한다. 예를 들어, 전자 디바이스(110)의 처리 유닛(112)은 입력 데이터를 계수 데이터와 믹싱하는 명령어(115)를 실행한다. 송신기(500)의 예에서, 전자 디바이스(110)의 입력 데이터(예를 들어, 입력 데이터(210a-c))는 인터리버(312)의 출력일 수 있고; 전자 디바이스(110)의 출력 데이터(예를 들어, 출력 데이터 B(n)(230))는 프레임 적응(320)에 대한 입력일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(110)의 입력 데이터는 계수 데이터와 승산되어 승산 유닛/누산 유닛에서 승산 결과를 생성할 수 있고, 승산 결과는 해당 승산 유닛/누산 유닛에서 누산되어 입력 데이터의 다른 부분 및 복수의 계수의 추가 계수와 추가로 승산되고 누산될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛(112)은 입력 데이터와 계수를 믹싱하는 것이 도 2a 또는 도 2b의 회로에 의해 계수와 입력 데이터의 처리를 반영하는 출력 데이터를 생성하도록 선택된 계수를 이용한다.

송신기(500)의 전자 디바이스(110)는 단일 처리 모드 선택(502)에 특정한 계수 데이터를 검색할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(110)는 단일 처리 모드 선택(502)을 수신할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 단일 처리 모드는 무선 프로토콜의 양태에 대응할 수 있다. 따라서, 송신기(500)의 예에서, 단일 모드 처리 선택(502)은 무선 프로토콜의 변조 매핑 양태에 대응할 수 있다. 이러한 선택(502)이 수신되면, 전자 디바이스(110)는 메모리(107)에 인코딩된 처리 모드를 구현하기 위한 명령어를 실행할 수 있다. 예를 들어, 메모리(107)에서 인코딩된 명령어(117)는 다수의 단일 처리 모드 중에서 하나의 단일 처리 모드를 선택하는 것을 포함할 수 있고, 각 단일 처리 모드는 각각의 계수 데이터를 갖는다.

단일 처리 모드 선택(502)은 또한 전자 디바이스(110)가 무선 프로토콜의 해당 양태의 동작에 대응하는 출력 데이터를 생성하기 위한 명령어(115)를 실행할 무선 프로토콜의 양태를 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 단일 처리 모드 선택(502)은 전자 디바이스(110)가 무선 송신기(500)에 대한 변조 매핑 양태로서 작동하고 있음을 나타낸다. 따라서, 전자 디바이스(110)는 변조 매핑 처리 모드의 선택에 대응하는 계수 데이터를 검색하도록 입력 데이터를 처리하기 위한 변조 매핑 처리 모드를 구현할 수 있다. 해당 계수 데이터는 명령어(115)가 실행될 때에 출력 데이터를 생성하기 위해 전자 디바이스(110)에 대한 입력 데이터와 믹싱될 수 있다.

단일 처리 모드 선택(502)은 또한 변조 매핑의 유형을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 변조 매핑은 GFDM, FBMC, UFMC, DFDM, SCMA, NOMA, MUSA 또는 FTN을 포함하지만 이에 한정되지 않는 변조 방식과 관련될 수 있다. 대응하는 단일 처리 모드를 갖는 무선 프로토콜의 각 양태는 선택할 다양한 변조 방식을 갖는 변조 매핑 처리 모드와 같은 해당 양태의 다양한 유형을 포함할 수 있음을 이해할 수 있다.

변조 매핑 처리 모드의 선택에 대응하는 계수 데이터는 메모리(예를 들어, 메모리(145) 또는 클라우드 컴퓨팅 데이터베이스)로부터 검색될 수 있다. 메모리로부터 검색된 계수는 단일 처리 모드 선택(502)에 특정된다. 송신기(500)의 예의 맥락에서, 단일 처리 모드 선택(502)은 변조 매핑 처리 모드에 특정한 계수 데이터가 메모리로부터 검색되어야 함을 나타낼 수 있다. 따라서, 송신기(500)의 전자 디바이스(110)로부터의 출력 데이터는 변조 처리 모드 선택에 따라 처리되는 송신기의 송신의 일부를 나타낼 수 있다. 전자 디바이스(110)는 프레임 적응(320)이 송신의 추가 처리를 위해 출력 데이터를 수신하도록 데이터를 출력할 수 있다.

변조 매핑 처리 모드의 맥락에서 전술되었지만, 고속 푸리에 변환(FFT) 처리 모드, 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 처리 모드, 코딩 모드, 터보 코딩 처리 모드, 디코딩 처리 모드, 리드 솔로몬 처리 모드, 인터리버 처리 모드, 디인터리빙 처리 모드, 변조 매핑 처리 모드, 복조 매핑 처리 모드, 스크램블링 처리 모드, 디스크램블링 처리 모드, 채널 추정 처리 모드, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 단일처리 모드가 가능함을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 5는 변조 매핑 처리 모드를 구현하기 위해 전자 디바이스(110)에서 수신되는 단일 처리 모드 선택(502)을 도시하지만, 전자 디바이스(110)는 단일 처리 모드 선택(502)이 전자 디바이스(110)가 무선 송신기의 다른 양태을 구현할 수 있음을 나타내도록 데이터 B(u,v)(530)를 출력하기 위해 도 5에 도시된 무선 송신기의 RF 동작 중 임의의 것을 대체할 수 있음을 이해해야 한다.

이러한 전자 디바이스(110)를 사용하여, 송신기(500)는 무선 프로토콜의 양태에 특정한 계수 데이터와 믹싱하기 위한 입력 데이터 X(i,j)(310)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 계수 데이터는 무선 프로토콜의 변조 매핑 양태에 특정할 수 있다. 송신기(500)는, 무선 송신기(300)와 같은 해당 무선 프로토콜로 동작하도록 구성된 무선 송신기에 따라 처리되는 입력 데이터를 나타내는 출력 데이터 B(u,v)(530)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 출력 데이터 B(u,v)(530)는 도 2a의 B(n)(230)의 추정치에 대응할 수 있다.

도 6은 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 무선 송신기(600)의 개략도이다. 도 6은 스크램블러(304), 프레임 적응(320), IFFT(324), 보호 구간(326) 및 주파수 상향 변환(328)을 포함하는, 입력 데이터 X(i,j)(310)에 의한 무선 송신을 위한 RF 프론트엔드의 수개의 동작을 수행하는 무선 송신기를 나타낸다. 송신기(600)는 코더(308), 인터리버(312) 및 변조 매핑(316)과 같은 코딩, 인터리빙 및 변조 매핑의 동작을 수행하기 위한 처리 유닛(112)을 구비한 전자 디바이스(110)를 이용한다. 예를 들어, 전자 디바이스(110)의 처리 유닛(112)은 입력 데이터를 계수 데이터와 믹싱하는 명령어(115)를 실행한다. 송신기(600)의 예에서, 전자 디바이스(110)의 입력 데이터(예를 들어, 입력 데이터(260a-c))는 스크램블러(304)의 출력일 수 있고; 전자 디바이스(110)의 출력 데이터(예를 들어, 출력 데이터 B(n)(280a-c))는 프레임 적응(320)에 대한 입력일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(110)의 입력 데이터는 계수 데이터와 승산되어 승산 유닛/누산 유닛에서 승산 결과를 생성할 수 있고, 승산 결과는 해당 승산 유닛/누산 유닛에서 누산되어 입력 데이터의 다른 부분 및 복수의 계수의 추가 계수와 추가로 승산되고 누산될 수 있다. 따라서, 처리 유닛(112)은 입력 데이터와 계수를 믹싱하는 것이 도 2a 및 도 2b의 회로에 의해 계수와 입력 데이터의 처리를 반영하는 출력 데이터를 생성하도록 선택된 계수를 이용한다.

송신기(600)의 전자 디바이스(110)는 다중 처리 모드 선택(602)에 특정한 계수 데이터를 검색할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(110)는 다중 처리 모드 선택(602)을 수신한다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 다중 처리 모드는 무선 프로토콜의 적어도 2개의 양태에 대응할 수 있다. 따라서, 송신기(600)의 예에서, 다중 처리 모드 선택(602)은 무선 프로토콜의 코딩 양태, 인터리빙 양태, 및 변조 매핑 양태에 대응한다. 이러한 선택(602)이 수신되면, 전자 디바이스(110)는 메모리(107)에 인코딩된 처리 모드를 구현하기 위한 명령어를 실행할 수 있다. 예를 들어, 메모리(107)에서 인코딩된 명령어(117)는 다수의 다중 처리 모드 중에서 하나의 다중 처리 모드를 선택하는 것을 포함할 수 있고, 각 다중 처리 모드는 각각의 계수 데이터를 갖는다.

다중 처리 모드 선택(602)은 또한 전자 디바이스(110)가 무선 프로토콜의 해당 양태의 동작에 대응하는 출력 데이터를 생성하기 위한 명령어(115)를 실행할 무선 프로토콜의 양태를 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 다중 처리 모드 선택(602)은 전자 디바이스(110)가 무선 송신기(600)에 대한 코딩, 인터리빙 및 변조 매핑으로서 작동하고 있음을 나타낸다. 따라서, 전자 디바이스(110)는 특정의 다중 처리 모드의 선택에 대응하는 계수 데이터를 검색하도록 입력 데이터를 처리하기 위한 특정의 다중 처리 모드를 구현할 수 있다. 해당 계수 데이터는 명령어(115)가 실행될 때에 출력 데이터를 생성하기 위해 전자 디바이스(110)에 대한 입력 데이터와 믹싱될 수 있다.

다중 처리 모드 선택(602)은 또한 무선 프로토콜의 각 양태의 유형을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 변조 매핑 양태는 GFDM, FBMC, UFMC, DFDM, SCMA, NOMA, MUSA 또는 FTN을 포함하지만 이에 한정되지 않는 변조 방식과 관련될 수 있다. 실시예에 계속해서, 코딩 양태는 RS 코딩 또는 터보 코딩과 같은 특정 유형의 코딩과 관련될 수 있다. 대응하는 다중 처리 모드를 갖는 무선 프로토콜의 각 양태는 해당 양태의 다양한 유형을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.

다중 처리 모드의 선택에 대응하는 계수 데이터는 메모리(예를 들어, 메모리(145) 또는 클라우드 컴퓨팅 데이터베이스)로부터 검색될 수 있다. 메모리로부터 검색된 계수는 다중 처리 모드 선택(602)에 특정된다. 따라서, 송신기(600)의 전자 디바이스(110)로부터의 출력 데이터는 다중 처리 모드 선택(602)에 따라 처리되는 송신기의 송신의 일부를 나타낼 수 있다. 전자 디바이스(110)는 프레임 적응(320)이 송신의 추가 처리를 위해 출력 데이터를 수신하도록 데이터를 출력할 수 있다.

코딩 양태, 인터리빙 양태 및 변조 매핑 양태를 포함하는 특정의 다중 처리 모드 선택의 맥락에서 전술되었지만, 전술한 단일 처리 모드의 임의의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 다중 처리 모드가 가능함을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 6은 코딩 양태, 인터리빙 양태 및 변조 매핑 양태를 구현하기 위해 전자 디바이스(110)에서 수신되는 다중 처리 모드 선택(602)을 도시하지만, 전자 디바이스(110)는 단일 처리 모드 선택(602)이 전자 디바이스(110)가 무선 송신기의 적어도 2개의 양태을 구현하기 위한 것임을 나타내도록 데이터 B(u,v)(630)를 출력하기 위해 도 6에 도시된 무선 송신기의 RF 동작 중 임의의 것을 대체할 수 있음을 이해해야 한다.

이러한 전자 디바이스(110)를 사용하여, 송신기(600)는 무선 프로토콜의 적어도 2개의 양태에 특정한 계수 데이터와 믹싱하기 위한 입력 데이터 X(i,j)(310)를 수신할 수 있다. 송신기(600)는 무선 송신기(300)와 같은 해당 무선 프로토콜로 동작하도록 구성된 무선 송신기에 따라 처리되는 입력 데이터를 나타내는 출력 데이터 B(u,v)(630)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 출력 데이터 B(u,v)(630)는 도 2a의 출력 데이터 B(n)(230)의 추정치에 대응할 수 있다.

도 7은 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 무선 송신기(700)의 개략도이다. 무선 송신기(700)는 입력 데이터 X(i,j)(310)로 무선 송신을 위한 RF 프론트엔드의 수개의 동작을 수행할 수 있다. 송신기(700)는 RF 프론트엔드의 동작을 수행하기 위한 처리 유닛(112)을 구비한 전자 디바이스(110)를 이용한다. 예를 들어, 전자 디바이스(110)의 처리 유닛(112)은 입력 데이터를 계수 데이터와 믹싱하는 명령어(115)를 실행할 수 있다. 송신기(700)의 예에서, 전자 디바이스(110)의 출력 데이터(예를 들어, 출력 데이터 B(n)(280a-c))는 입력 데이터 X(i,j)(310)(예를 들어, 입력 데이터(210a-c))의 처리 후에 전력 증폭기(332)에 대한 입력일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(110)의 입력 데이터는 계수 데이터와 승산되어 승산 유닛/누산 유닛에서 승산 결과를 생성할 수 있고, 승산 결과는 해당 승산 유닛/누산 유닛에서 누산되어 입력 데이터의 다른 부분 및 복수의 계수의 추가 계수와 추가로 승산되고 누산될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛(112)은 입력 데이터와 계수를 믹싱하는 것이 도 2a 또는 도 2b의 회로에 의해 계수와 입력 데이터의 처리를 반영하는 출력 데이터를 생성하도록 선택된 계수를 이용한다.

송신기(700)의 전자 디바이스(110)는 전체 처리 모드 선택(702)에 특정한 계수 데이터를 검색할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(110)는 다중 처리 모드 선택(702)을 수신할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 전체 처리 모드는 무선 송신기를 나타내는 처리 모드(예를 들어, 무선 송신기 처리 모드) 또는 무선 수신기를 나타내는 처리 모드(예를 들어, 무선 수신기 처리 모드)일 수 있다. 따라서, 송신기(700)의 예에서, 전체 처리 모드 선택(702)은 무선 송신기가 해당 프로토콜을 구현하는 데 필요한 특정의 무선 프로토콜의 임의의 양태를 구현할 수 있는 무선 송신기 처리 모드에 대응할 수 있다. 마찬가지로, 무선 수신기 처리 모드는 무선 수신기가 해당 프로토콜을 구현하는 데 필요한 특정의 무선 프로토콜의 임의의 양태를 구현할 수 있다. 이러한 선택(702)이 수신되면, 전자 디바이스(110)는 컴퓨터 판독 가능한 매체(117)에 인코딩된 처리 모드를 구현하기 위한 명령어를 실행할 수 있다. 예를 들어, 명령어(117)는 다수의 전체 처리 모드 중에서 하나의 전체 처리 모드를 선택하는 것을 포함할 수 있고, 각 전체 처리 모드는 각각의 계수 데이터를 갖는다.

전체 처리 모드 선택(702)은 전자 디바이스(110)가 무선 송신기로서의 해당 무선 프로토콜의 동작에 대응하는 출력 데이터를 생성하기 위한 명령어(115)를 실행할 무선 프로토콜을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 전체 처리 모드 선택(702)은 무선 송신기가 FBMC 변조 방식을 포함하는 5G 무선 프로토콜을 구현하기 위한 것임을 나타낼 수 있다. 따라서, 전자 디바이스(110)는 특정의 전체 처리 모드의 선택에 대응하는 계수 데이터를 검색하도록 입력 데이터를 처리하기 위한 특정의 전체 처리 모드를 구현할 수 있다. 해당 계수 데이터는 명령어(115)가 실행될 때에 출력 데이터를 생성하기 위해 전자 디바이스(110)에 대한 입력 데이터와 믹싱될 수 있다.

전체 처리 모드의 선택에 대응하는 계수 데이터는 메모리(예를 들어, 메모리(145) 또는 클라우드 컴퓨팅 데이터베이스)로부터 검색될 수 있다. 메모리로부터 검색된 계수는 전체 처리 모드 선택(702)에 특정된다. 따라서, 송신기(700)의 전자 디바이스(110)로부터의 출력 데이터는 전체 처리 모드 선택(702)에 따라 처리되는 송신을 나타낼 수 있다.

이러한 전자 디바이스(110)를 사용하여, 송신기(700)는 무선 프로토콜의 전체 처리 모드에 특정한 계수 데이터와 믹싱하기 위한 입력 데이터 X(i,j)(310)를 수신할 수 있다. 송신기(700)는, 무선 송신기(300)와 같은 해당 무선 프로토콜로 동작하도록 구성된 무선 송신기에 따라 처리되는 입력 데이터를 나타내는 출력 데이터 B(u,v)(730)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 출력 데이터 B(u,v)(730)는 도 2a의 출력 데이터 B(n)(230)의 추정치에 대응할 수 있다.

일부 실시예에서, 무선 송신기 모드는 디지털 기저대역 처리, RF 프론트엔드, 및 압축 또는 추정과 같은 임의의 프론트홀(fronthaul) 처리의 동작을 포함할 수 있다. 프론트홀 처리의 예로서, 전자 디바이스(110)는 무선 기지국 기능이 원격 무선 헤드(RRH)와 기저대역 유닛(BBU) 사이에서 분할되는 클라우드-무선 액세스 네트워크(C-RAN)에서 작동할 수 있다. RRH는 BBU에 기저대역 신호를 제공하기 위해 RF 증폭, 상향/하향 변환, 필터링, ADC 또는 DAC를 수행할 수 있다. BBU는 기저대역 신호를 처리하고 RRH 간의 리소스 할당을 최적화할 수 있다. 프론트홀은, 신호를 BBU로 전송하기 위해 기저대역 신호의 압축을 수행할 수 있고 BBU로의 전송 중에 프론트홀이 기저대역 신호에 미치는 영향을 보상하기 위해 프론트홀 링크의 추정을 추가로 수행할 수 있는 RRH와 BBU 간의 링크일 수 있다. 이러한 실시예에서, 전자 디바이스(110)는 입력 데이터를 계수 데이터와 믹싱하는 명령어(115)를 실행하는 것 및/또는 RRH 처리 모드, 프론트홀 처리 모드 또는 BBU 처리 모드와 같은 처리 모드를 구현하기 위한 명령어를 실행하는 것에 의해 RRH, 프론트홀, BBU 또는 이들의 임의의 조합으로서 작동할 수 있다.

출력 데이터 B(u,v)(730)로 계수 데이터를 생성하도록 컴퓨팅 디바이스를 트레이닝하기 위해, 무선 송신기는 RF 무선 송신과 관련된 입력을 수신할 수 있다. 그 후, 무선 송신기는 RF 무선 송신을 위한 입력 데이터를 변조하는 것과 같은 무선 프로토콜에 따른 RF 프론트엔드로서의 동작을 수행할 수 있다. 무선 송신기에 의해 생성되는 출력 데이터는 계수 데이터를 생성하기 위해 입력 데이터와 비교될 수 있다. 예를 들어, 비교는 계수를 최적화하는 최소화 기능을 포함할 수 있다. 최소화 기능은 입력 샘플과 테스트 벡터의 각 조합을 분석하여, 두 출력 간의 차이의 최소화된 에러를 반영할 수 있는 최소 수량을 결정한다. 해당 최소 수량을 생성하는 데 이용되는 계수는 특별히 설계된 무선 송신기로부터의 출력의 최소 에러 추정을 반영한다. 따라서, 전자 디바이스(110)는, 계수 데이터를 사용하여 임의의 입력 데이터(예를 들어, 테스트 벡터)를 믹싱하는 것이 특별히 설계된 무선 송신기에 의해 처리된 것과 같이 출력 데이터의 근사치를 생성하도록 무선 송신기의 동작에 기초하여 계수 데이터를 생성하기 위해 트레이닝될 수 있다. 계수 데이터는 또한 계수 데이터베이스(예를 들어, 메모리(145))에 저장될 수 있고, 각 세트의 계수 데이터는 데이터 송신을 위해 RF 도메인에서 이용될 수 있는 특정의 무선 프로토콜에 대응한다. 일부 실시예에서, 무선 송신기의 처리를 에뮬레이팅하는 입력 테스트 벡터 및 출력 테스트 벡터가 계수 데이터를 생성하는 데 사용될 수 있다.

본 명세서에서는 (예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은) 단일 처리 모드 선택, (예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같은) 다중 처리 모드 선택 및 (예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같은) 전체 처리 모드 선택을 갖는 일부 실시예가 무선 송신기의 맥락에서 설명되었지만, 일부 실시예에서 처리 모드는 도 4의 무선 수신기(400)와 같은 무선 수신기에서 처리 모드를 구현하기 위한 명령어(117)에 의해 실행되는 바와 같이 구현될 수 있고, 무선 프로토콜의 대응하는 양태는 처리 유닛(들)(112)을 구비한 전자 디바이스(110)에 의해 구현된다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템은 무선 수신기 처리 모드를 나타내는 전체 처리 모드 선택에 의해 표시된 바와 같이 무선 수신기 처리 모드를 구현하는 전자 디바이스(110)를 사용하여 안테나(404)로부터 무선 입력 데이터를 수신할 수 있다. 따라서, 무선 송신기 또는 무선 수신기의 임의의 양태는 단일 양태, 다중 양태 또는 전체 구현 여부에 관계없이 계수 데이터와 입력 데이터를 믹싱하기 위한 명령어(115) 및 처리 모드를 구현하기 위한 명령어(117)를 구현하는 처리 유닛(들)(112)을 구비한 전자 디바이스(110)에 의해 구현될 수 있다. 마찬가지로, 전자 디바이스(110)는 무선 프로토콜에 따라 작동하도록 구성된 무선 수신기로부터 생성된 계수 데이터로 트레이닝될 수 있다. 예를 들어, 무선 수신기(또는 무선 수신기의 임의의 양태)에 의해 생성되는 출력 데이터는 계수 데이터를 생성하기 위해 입력 데이터와 비교될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 임의의 처리 모드 선택은 무선 프로토콜의 각 양태의 유형을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 변조 매핑 양태는 GFDM, FBMC, UFMC, DFDM, SCMA, NOMA, MUSA 또는 FTN을 포함하지만 이에 한정되지 않는 변조 방식과 관련될 수 있다. 대응하는 처리 모드를 갖는 무선 프로토콜의 각 양태는 해당 양태의 다양한 유형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전체 처리 모드 선택(702)은 E-대역(예를 들어, 71-76GHz 및 81-86GHz), 28GHz 밀리미터파(mmWave) 대역 또는 60GHz V-대역(예를 들어, 802.11 애드 프로토콜을 구현함)에서의 반송 주파수를 이용하는 것과 같은 5G 무선 주파수 범위로의 상향 변환을 위한 양태를 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 전체 처리 모드 선택(702)은 또한 MIMO 구현이 이용되어야 하는지의 여부를 나타낼 수 있고, 예를 들어, 선택(702)은 2X2 공간 스트림이 이용될 수 있음을 나타낼 수 있다.

도 8은 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 방법(800)의 흐름도이다. 예시적인 방법(800)은, 예를 들어 도 1의 시스템(100), 도 2a의 시스템(200), 도 2b의 시스템(250), 또는 본 명세서에서 기재된 도 3 내지 도 7 또는 도 10 내지 도 11에 도시된 시스템 중 임의의 시스템 또는 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 예시적인 방법(800)의 블록들은 도 1의 전자 디바이스(110)와 같은 컴퓨팅 디바이스에 의해 그리고/또는 도 2a 또는 도 2b의 처리 유닛(112)과 같은 처리 유닛과 함께 수행될 수 있다. 블록(804-836)에 설명된 동작은 또한 실행 가능한 명령어(115)를 저장하는 메모리(105)와 같은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 컴퓨터 실행 가능한 명령어로서 저장될 수 있다.

예시적인 방법(800)은 계수 데이터 루틴과 입력 데이터를 믹싱하는 실행을 시작하는 블록(804)으로 개시할 수 있다. 방법은 "처리 유닛에 대한 처리 모드에 대응하는 처리 모드 선택을 획득하는 것"을 열거하는 블록(808)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 처리 모드 선택은 전자 디바이스(110)와 통신하는 컴퓨팅 디바이스의 터치스크린으로부터의 선택으로서 획득될 수 있다. 처리 모드 선택은 처리 모드 선택에 관한 사용자 입력을 수신할 수 있는 임의의 컴퓨팅 디바이스로부터 획득될 수 있다. 블록(808) 다음에, "처리 모드 선택에 기초하여 복수의 계수를 선택하도록 처리 유닛을 구성하는 것"을 열거하는 블록(812)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 처리 유닛을 구성하는 것은 처리 모드 선택에 따라 다양한 처리 모드에 대한 처리 유닛을 구성하는 것을 포함할 수 있다. 처리 유닛을 구성하는 것은 단일 처리 모드, 다중 처리 모드 및 전체 처리 모드를 포함하는 다양한 모드에 대한 처리 유닛을 구성하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템은 터보 코딩 동작으로 인코딩되는 데이터에 따라 데이터를 출력하기 위한 터보 코딩 동작으로서 단일 처리 모드에서 작동할 수 있다.

블록(812) 다음에, "메모리로부터 복수의 계수를 검색하는 것"을 열거하는 블록(816)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 처리 유닛은, 예를 들어 메모리 룩업 유닛을 이용하여, 입력 데이터와 믹싱하기 위한 계수를 검색할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 계수와 무선 프로토콜 및/또는 본 명세서에서 기재된 처리 모드 간의 연관을 (예를 들어, 데이터베이스에) 저장할 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 구현하는 컴퓨팅 디바이스의 메모리 부분으로부터, 외부 컴퓨팅 디바이스의 메모리 부분으로부터, 또는 클라우드 컴퓨팅 디바이스로 구현된 메모리로부터 계수를 요청할 수 있다. 결국에는, 복수의 계수가 처리 유닛에 의해 요청된 대로 메모리로부터 검색될 수 있다.

블록(816) 다음에, "처리 모드 선택에 기초하여 무선 주파수(RF) 도메인에서의 송신을 위해 입력 데이터를 획득하는 것"을 열거하는 블록(820)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 처리 유닛은 무선 송신기 또는 무선 수신기에 의해 각각 송신 또는 수신될 수 있는 데이터 비트 스트림, 코딩된 비트, 변조된 심볼 등과 같은 다양한 유형의 입력 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 처리 유닛은 단일 처리 모드에서 무선 송신기 또는 수신기의 일부의 동작 기능을 구현할 수 있다. 터보 코딩 동작의 예에서, 처리 유닛은 터보 코딩 동작의 파라미터에 관한 표시를 포함하여 코딩될 데이터 비트 스트림을 획득할 수 있다. IFFT 동작의 예에서, 처리 유닛은 이용할 IFFT 동작에 대한 포인트 크기와 같은 IFFT 동작의 파라미터에 관한 표시를 포함하여 주파수 도메인으로 변환될 데이터 비트 스트림을 획득할 수 있다. DAC의 다중 처리 모드 동작의 예에서, 입력 데이터는 무선 송신기의 안테나에서 송신하기 위해 아날로그 데이터로 변환될 디지털 데이터일 수 있다. 일부 실시예에서, 동작의 양태에 관한 파라미터는 처리 모드 선택에서 획득될 수 있다. 예를 들어, IFFT 동작을 위한 포인트 크기와 같은 IFFT 동작의 파라미터는 단일 처리 모드 선택, 다중 처리 모드 선택 또는 전체 처리 모드 선택에 포함된 정보로서 획득될 수 있다.

블록(820) 다음에, "승산/누산 처리 유닛(MAC 유닛)의 제1 레이어에서, 제1 처리 결과를 생성하기 위해 복수의 계수와 입력 데이터를 계산하는 것"을 열거하는 블록(824)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 처리 유닛은 입력 데이터와 계수를 믹싱하는 것이 도 2a 또는 도 2b의 회로에 의해 계수와 입력 데이터의 처리를 반영하는 출력 데이터를 생성하도록 복수의 계수를 이용한다. 예를 들어, 집적 회로의 다양한 ALU는 도 2a 또는 도 2b의 회로로서 작동하도록 구성될 수 있으므로, 본 명세서에서 기재된 바와 같이 계수와 입력 데이터를 믹싱할 수 있다. 예를 들어, 도 2a를 참조하면, 입력 데이터는 복수의 계수와 계산되어 승산/누산 처리 유닛(MAC 유닛)의 제1 레이어에서 제1 처리 결과를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 다양한 하드웨어 플랫폼은 ASIC, FPGA의 일부로 구현된 DSP, 또는 시스템 온 칩과 같은 도 2a의 회로를 구현할 수 있다.

블록(824) 다음에, "MAC 유닛의 추가 레이어에서, 제2 처리 결과를 생성하기 위해 추가의 복수의 계수와 제1 처리 결과를 계산하는 것"을 열거하는 블록(828)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 처리 유닛은 특정의 처리 결과와 계수를 믹싱하는 것이 도 2a 또는 도 2b의 회로에 의한 계수와 입력 데이터의 처리를 반영하는 출력 데이터를 생성하도록 추가의 복수의 계수를 이용한다. 예를 들어, 도 2a를 참조하면, 제1 레이어의 처리 결과(예를 들어, 승산 처리 결과)는 승산/누산 처리 유닛(MAC 유닛)의 제2 레이어에서 추가의 복수의 계수와 계산되어 제2 처리 결과를 생성할 수 있다. 제2 레이어의 처리 결과는 추가의 복수의 계수와 계산되어 출력 데이터 B(n)(230)를 생성할 수 있다.

블록(828) 다음에, "처리 모드 선택에 따라 처리되는 송신의 일부를 나타내는 출력 데이터를 제공하는 것"을 열거하는 블록(832)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 출력 데이터는 무선 송신기 또는 수신기의 다른 부분, 또는 무선 RF 송신을 위한 안테나와 같은 특별히 설계된 하드웨어의 다른 부분에 제공될 수 있다. 전체 처리 모드 선택의 예에서, 출력 데이터는 무선 엔드포인트로부터 출력 데이터를 요청하는 애플리케이션에 제공될 수 있어, 출력 데이터는 무선 수신기를 구현하는 처리 유닛의 일부로서 애플리케이션에 제공된다. 블록(832) 다음에, 예시적인 방법(800)을 종료하는 블록(836)이 수반될 수 있다. 일부 실시예에서, 블록(808 및 812)은 선택적인 블록일 수 있다.

도 9는 본 명세서에서 기재된 실시예에 따른 방법(900)의 흐름도이다. 예시적인 방법(900)은, 예를 들어 도 1의 시스템(100), 도 2a의 시스템(200), 도 2b의 시스템(250), 또는 본 명세서에서 기재된 도 3 내지 도 7 또는 도 10 내지 도 11에 도시된 시스템 중 임의의 시스템 또는 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 예시적인 방법(900)의 블록들은 도 1의 전자 디바이스(110)와 같은 컴퓨팅 디바이스에 의해 그리고/또는 도 2a 또는 도 2b의 처리 유닛(112)과 함께 수행될 수 있다. 블록(904-928)에 설명된 동작은 또한 실행 가능한 명령어(115)를 저장하는 메모리(105), 또는 실행 가능한 명령어(117)를 저장하는 메모리(107)와 같은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 컴퓨터 실행 가능한 명령어로서 저장될 수 있다.

예시적인 방법(900)은 계수 데이터 루틴과 입력 데이터를 믹싱하는 실행을 시작하는 블록(904)으로 개시할 수 있다. 방법은 "무선 주파수(RF) 무선 송신과 관련된 입력 데이터를 획득하는 것"을 열거하는 블록(908)으로 개시할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 처리 유닛은 무선 송신기 또는 무선 수신기에 의해 각각 송신 또는 수신될 수 있는 데이터 비트 스트림, 코딩된 비트, 변조된 심볼 등과 같은 다양한 유형의 입력 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 처리 유닛은 단일 처리 모드에서 무선 송신기 또는 수신기의 일부의 동작 기능을 구현할 수 있다. 터보 코딩 동작의 예에서, 처리 유닛은 터보 코딩 동작의 파라미터에 관한 표시를 포함하여 코딩될 데이터 비트 스트림을 획득할 수 있다. IFFT 동작의 예에서, 처리 유닛은 이용할 IFFT 동작에 대한 포인트 크기와 같은 IFFT 동작의 파라미터에 관한 표시를 포함하여 주파수 도메인으로 변환될 데이터 비트 스트림을 획득할 수 있다. DAC의 다중 처리 모드 동작의 예에서, 입력 데이터는 무선 송신기의 안테나에서 송신하기 위해 아날로그 데이터로 변환될 디지털 데이터일 수 있다. 일부 실시예에서, 동작의 양태에 관한 파라미터는 처리 모드 선택에서 수신될 수 있다. 예를 들어, IFFT 동작을 위한 포인트 크기와 같은 IFFT 동작의 파라미터는 단일 처리 모드 선택, 다중 처리 모드 선택 또는 전체 처리 모드 선택에 포함된 정보로서 획득될 수 있다.

블록(908) 다음에, "입력 데이터에 대해, RF 무선 송신을 위한 입력 데이터를 변조하기 위해 RF 프론트엔드의 동작을 수행하는 것"을 열거하는 블록(912)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 특별히 설계된 무선 송신기는 RF 무선 송신으로서 입력 데이터를 송신하기 위해 전술한 스크램블링, 코딩, 인터리빙, 변조 매핑, 주파수 상향 변환 등과 같은 RF 프론트엔드 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 특별히 설계된 무선 송신기는 무선 송신기의 특정 동작을 위해 컴퓨팅 디바이스를 트레이닝하기 위해 RF 프론트엔드 동작의 일부만을 수행할 수 있어, 컴퓨팅 디바이스에 의해 생성된 계수 데이터는 단일 처리 모드 또는 다중 처리 모드에서 이용될 수 있다.

블록(912) 다음에, "계수 데이터를 생성하기 위해 출력 데이터를 입력 데이터와 비교하는 것"을 열거하는 블록(916)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스는 특별히 설계된 무선 송신기로부터의 출력 데이터를 무선 송신기의 동작을 구현하는 컴퓨팅 디바이스의 처리 유닛으로부터 생성된 출력 데이터와 비교할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스는 계수 데이터가 특별히 설계된 무선 송신기의 추정을 나타내는지의 여부를 결정하기 위해 2개의 출력 간에, 최소화 기능의 일부로서 최소 에러 p-norm 비교를 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스는 계수 데이터가 특별히 설계된 무선 송신기의 추정을 나타내는지의 여부를 결정하기 위해 2개의 출력 간에, 최적화 문제의 일부로서 최소 제곱 에러 함수를 이용할 수 있다.

이러한 비교의 예로서, 도 2a 또는 2b의 처리 유닛(112)은 뉴런이라고 지칭될 수 있으며, 수개의 유사한 처리 유닛(112)은 신경망으로서 작동한다. 뉴런으로서 작동하는 도 2a의 이러한 처리 유닛(112)에 의해, 처리 유닛(112)은 입력 데이터(210a-c)로서 관찰 벡터 Y(n)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 관찰 벡터는 다음과 같이 표기될 수 있다:

그리고, 메모리(145)에 저장된 계수는, 도 2a의 MLU에 대해 검색된 계수가 다음과 같이 표현될 수 있도록 특정 값으로 무작위로 초기화될 수 있는 연결 가중치(connection weight)라고 지칭될 수 있다:

및

(

의 경우)

여기서, m은 안테나 또는 무선 채널의 수를 나타내고, M은 레이어의 수를 나타낸다. 이러한 관찰 벡터를 입력으로 제공하고 연결 가중치를 계수로 제공함에 있어서, 이러한 처리 유닛을 구현하는 전자 디바이스는 트레이닝된 계수 데이터, 또는 연결 가중치를 획득하기 위해 처리 유닛으로부터 생성된 출력 데이터를 비교할 수 있다.

블록(916) 다음에, "계수 데이터를 사용하여 입력 데이터를 믹싱하는 것이 출력 데이터의 근사치를 생성하도록 입력 데이터에 대해 수행된 동작에 기초하여 계수 데이터를 생성하기 위해 컴퓨팅 디바이스를 트레이닝하는 것"을 열거하는 블록(920)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스는 컴퓨팅 디바이스를 트레이닝하여 최소화된 에러를 결정하기 위해 다양한 테스트 벡터 및 입력 샘플에 걸쳐 무선 송신기의 동작을 구현하는 컴퓨팅 디바이스의 처리 유닛으로부터 생성된 출력 데이터와 특별히 설계된 무선 송신기로부터의 출력 데이터를 비교할 수 있다. 예를 들어, 다양한 입력 샘플과 테스트 벡터에 걸쳐 트레이닝된 최소화된 에러는 특별히 설계된 하드웨어에서 입력 데이터의 처리에 대한 최적화된 추정을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 입력 샘플 및 테스트 벡터에 따라 컴퓨팅 디바이스를 트레이닝하는 것은 계수 데이터를 생성하기 위한 컴퓨팅 디바이스의 지도 학습(supervised learning)이라고 지칭될 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스는 또한 비지도 학습에 따라 계수 데이터를 생성하도록 트레이닝될 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스는 어느 계수 데이터가 무선 송신기의 동작을 구현하는 컴퓨팅 디바이스의 처리 유닛의 에러를 최소화할 수 있는지를 학습하기 위해 특별히 설계된 하드웨어의 출력을 모니터링할 수 있다.

관찰 벡터 및 연결 가중치의 예에 계속해서, 처리 유닛(112)은 뉴런의 출력(예를 들어, 출력 B(n)(230))에서 에러를 최소화하기 위해 연결 가중치가 각 반복에서 업데이트되도록 입력 데이터와 생성된 출력 데이터의 비교를 반복할 수 있다. Y(n)과 같은 이러한 관찰 벡터로 승산하고 누산되는 연결 가중치는 식 (9)에 따라 업데이트될 수 있다:

(9)

식 (9)에서, α는 처리 유닛(112)이 출력 데이터로부터 학습하여 업데이트된 연결 가중치를 계산할 수 있는 학습률이다. 또한,

항은 업데이트될 다음 세트의 연결 가중치로 전파되는 에러 항을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 에러 항은 출력 데이터 B(n)(230)를 특정의 입력 데이터(210a-c)와 비교하는 계산된 p-norm에 대해 최소화된 에러일 수 있다. 또는, 도 2b의 실시예에 대하여, 에러 항은 출력 데이터 B(n)(280a-c)를 특정의 입력 데이터(260a-c)와 비교하는 계산된 p-norm에 대해 최소화된 에러일 수 있다. 따라서, 식 (9)를 사용하여, 출력 데이터와 입력 데이터 간의 최소화된 에러를 나타내는 계수 데이터가 생성될 수 있다. 따라서, 계수 데이터를 사용하여 입력 데이터를 믹싱하는 것이 출력 데이터의 근사치를 생성하도록 입력 데이터에 수행된 동작에 기초하여 계수 데이터를 생성하기 위해 컴퓨팅 디바이스를 트레이닝함에 있어서, 본 명세서에 개시된 시스템, 예를 들어 도 3 내지 도 7 또는 도 10 내지 도 11의 시스템에 의해 이용될 수 있는 임의의 수의 복수의 계수 데이터가 생성될 수 있다.

블록(920) 다음에, "계수 메모리에 계수 데이터 저장하는 것"을 열거하는 블록(924)이 수반될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스는 메모리 데이터베이스와 같은 메모리에 계수를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 컴퓨팅 디바이스에 의해 트레이닝되는 바와 같이 계수와 무선 프로토콜 및/또는 처리 모드 간의 연관을 저장할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스는 컴퓨팅 디바이스 자체의 메모리 부분, 외부 컴퓨팅 디바이스의 메모리, 또는 클라우드 컴퓨팅 디바이스로 구현된 메모리에 계수를 저장할 수 있다. 블록(924) 다음에, 예시적인 방법(900)을 종료하는 블록(928)이 수반된다. 일부 실시예에서, 블록(924)은 선택적인 블록일 수 있다.

설명된 예시적인 방법(800 및 900)에 포함된 블록은 예시를 위한 것이다. 일부 실시형태에서, 블록은 다른 순서로 수행될 수 있다. 일부 다른 실시형태에서, 다양한 블록이 제거될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 다양한 블록은 추가 블록으로 분할되거나, 다른 블록으로 보완되거나, 더 적은 수의 블록으로 함께 조합될 수 있다. 블록 순서의 변경, 다른 블록으로 분할 또는 조합되는 블록의 내용 변경 등을 포함하여 이러한 특정 블록의 다른 변형이 고려된다.

도 10은 본 개시의 양태에 따른 무선 통신 시스템(1000)의 예를 도시한다. 무선 통신 시스템(1000)은 기지국(1010), 모바일 디바이스(1015), 드론(1017), 소형 셀(1030), 및 차량(1040, 1045)을 포함한다. 기지국(1010) 및 소형 셀(1030)은 인터넷 및 전통적인 통신 링크에 대한 액세스를 제공하는 네트워크에 연결될 수 있다. 시스템(1000)은 서브-6GHz 대역(예를 들어, 700MHz 통신 주파수), 중간 범위 통신 대역(예를 들어, 2.4GHz), mmWave 대역(예를 들어, 24GHz), 및 NR 대역(예를 들어, 3.5GHz)을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 주파수 대역을 포함할 수 있는 5G 시스템에서의 광범위한 무선 통신 연결을 용이하게 할 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 무선 통신 연결은 FBMC(filter bank multi-carrier), GFDM(generalized frequency division multiplexing), UFMC(universal filtered multi-carrier) 송신, BFDM(biorthogonal frequency division multiplexing), SCMA(sparse code multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access), MUSA(multi-user shared access) 및 시간 주파수 패킹을 갖는 FTN(faster-than-Nyquist) 시그널링을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 변조 방식을 지원할 수 있다. 이러한 주파수 대역 및 변조 기술은, 부반송파 주파수 범위, 부반송파의 수, 업링크/다운링크 송신 속도, TDD/FDD, 및/또는 무선 통신 프로토콜의 다른 양태에 대한 다양한 사양을 포함할 수 있는 3GPP 또는 IEEE와 같은 조직에 의해 공개된 LTE(Long Term Evolution)(예를 들어, 1.8GHz 대역) 또는 다른 기술 사양과 같은 표준 프레임워크의 일부일 수 있다.

시스템(1000)은 무선 액세스 네트워크(RAN)의 양태들을 도시할 수 있고, 시스템(1000)은 코어 네트워크(도시되지 않음)와 통신하거나 이를 포함할 수 있다. 코어 네트워크는 하나 이상의 서빙 게이트웨이, 모빌리티 관리 엔티티, 홈 가입자 서버 및 패킷 데이터 게이트웨이를 포함할 수 있다. 코어 네트워크는 RAN을 통해 모바일 디바이스에 대한 사용자 및 제어 플레인 링크를 용이하게 할 수 있으며, 외부 네트워크(예를 들어, 인터넷)에 대한 인터페이스일 수 있다. 기지국(1010), 통신 디바이스(1020), 및 소형 셀(930)은 유선 또는 무선 백홀 링크(예를 들어, S1 인터페이스, X2 인터페이스 등)를 통해 코어 네트워크와 또는 서로, 또는 양자 모두와 결합될 수 있다.

시스템(1000)은 사물 인터넷("IoT") 프레임워크를 제공하기 위해 센서 디바이스, 예를 들어 태양 전지(1037)와 같은 디바이스 또는 "사물"에 연결된 통신 링크를 제공할 수 있다. IoT 내의 연결된 사물은 셀룰러 네트워크 서비스 공급자에게 인가되고 그에 의해 제어되는 주파수 대역 내에서 작동할 수 있다. 이러한 주파수 대역 및 동작은, IoT 동작을 위해 할당된 주파수 대역이 전체 시스템 대역폭에 비해 작거나 좁을 수 있기 때문에 협대역 IoT(NB-IoT)라고 지칭될 수 있다. NB-IoT를 위해 할당된 주파수 대역은, 예를 들어 1, 5, 10 또는 20MHz의 대역폭을 가질 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, IoT는 무선 스펙트럼의 사용을 용이하게 하기 위해 전통적인 셀룰러 기술과는 다른 주파수에서 작동하는 디바이스 또는 사물을 포함할 수 있다. 예를 들어, IoT 프레임워크는 시스템(1000) 내의 다수의 디바이스가 서브-6GHz 대역 또는 기타 산업, 과학 및 의료(ISM) 무선 대역에서 작동할 수 있게 하고, 여기서 디바이스는 비인가 사용을 위해 공유 스펙트럼에서 작동할 수 있다. 서브-6GHz 대역은 또한 NB-IoT 대역으로서 특성화될 수 있다. 예를 들어, 저주파수 범위에서 작동함에 있어서, 태양 전지(1037)와 같은 "사물"에 대한 센서 데이터를 제공하는 디바이스는 더 적은 에너지를 이용하여 전력 효율을 높일 수 있고 덜 복잡한 시그널링 프레임워크를 이용할 수 있어, 디바이스가 해당 서브-6GHz 대역에서 비동기식으로 송신할 수 있다. 서브-6GHz 대역은 다양한 센서 디바이스로부터의 센서 데이터의 통신을 포함하여 다양한 사용 사례를 지원할 수 있다. 센서 디바이스의 예는 에너지, 열, 빛, 진동, 생체 신호(예를 들어, 맥박, EEG, EKG, 심박수, 호흡수, 혈압), 거리, 속도, 가속도, 또는 이들의 조합을 검출하기 위한 센서를 포함한다. 센서 디바이스는 건물, 개인 및/또는 환경 내의 다른 위치에 배치될 수 있다. 센서 디바이스는 서로 통신하고 환경 내의 하나 또는 다수의 센서 디바이스로부터 제공된 데이터를 집계 및/또는 분석할 수 있는 컴퓨팅 시스템과 통신할 수 있다.

이러한 5G 프레임워크에서, 디바이스는 노드 간의 연결 형성 또는 이동성 동작 관리(예를 들어, 핸드오프 또는 재선택)와 같은 다른 모바일 네트워크(예를 들어, UMTS 또는 LTE)에서 기지국에 의해 수행되는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(1015)는 혈압 데이터와 같은, 모바일 디바이스(1015)를 이용하는 사용자로부터의 센서 데이터를 수신할 수 있고, 협대역 IoT 주파수 대역에서 해당 센서 데이터를 기지국(1010)으로 송신할 수 있다. 이러한 실시예에서, 모바일 디바이스(1015)에 의한 결정을 위한 일부 파라미터는 인가된 스펙트럼의 이용가능성, 비인가된 스펙트럼의 이용가능성, 및/또는 센서 데이터의 시간 민감성을 포함할 수 있다. 실시예에 계속해서, 모바일 디바이스(1015)는, 협대역 IoT 대역이 이용가능하고 센서 데이터를 신속하게 송신할 수 있기 때문에 혈압 데이터를 송신하여, 혈압에 대한 시간 민감성 구성요소를 식별할 수 있다(예를 들어, 혈압 측정치가 위험하게 높거나 낮은 경우, 예를 들어 수축기 혈압은 정상으로부터 3 표준 편차이다).

추가적으로 또는 대안적으로, 모바일 디바이스(1015)는 시스템(1000)의 다른 모바일 디바이스 또는 다른 요소와 디바이스 대 디바이스(D2D) 연결을 형성할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(1015)는 통신 디바이스(1020) 또는 차량(1045)을 포함하여 다른 디바이스와 RFID, WiFi, MultiFire, 블루투스, 또는 Zigbee 연결을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, D2D 연결은 인가된 스펙트럼 대역을 사용하여 이루어질 수 있고, 이러한 연결은 셀룰러 네트워크 또는 서비스 제공자에 의해 관리될 수 있다. 따라서, 상기 실시예는 협대역 IoT의 맥락에서 설명되었지만, 해당 정보의 송신을 위해 모바일 디바이스(1015)에 의해 결정된 주파수 대역과는 다른 주파수 대역에서 수집된 정보(예를 들어, 센서 데이터)를 제공하기 위해 모바일 디바이스(1015)에 의해 다른 디바이스 대 디바이스 연결이 이용될 수 있음을 이해할 수 있다.

또한, 일부 통신 디바이스는 애드혹(adhoc) 네트워크, 예를 들어 기지국(1010)에 대한 전통적인 연결 및/또는 코어 네트워크가 반드시 형성되지 않고 고정 물체 및 차량(1040, 1045)에 부착된 통신 디바이스(1020)로 형성되는 네트워크를 용이하게 할 수 있다. 한정되지 않지만 나무, 식물, 기둥, 건물, 소형 비행선(blimp), 비행선, 풍선, 거리 표지판, 우편함 또는 이들의 조합과 같은 다른 고정 물체가 통신 디바이스(1020)를 지원하는 데 사용될 수 있다. 이러한 시스템(1000)에서, 통신 디바이스(1020) 및 소형 셀(1030)(예를 들어, 소형 셀, 펨토셀, WLAN 액세스 포인트, 셀룰러 핫스팟 등)은 애드혹 네트워크 및 기타 IoT 기반 네트워크의 형성을 용이하게 하기 위해 가로등 기둥 및 건물과 같은 다른 구조물에 장착되거나 부착될 수 있다. 이러한 네트워크는 셀룰러 통신 대역에서 기지국(1010)과 통신하는 모바일 디바이스(1015)와 같은 기존 기술과는 다른 주파수 대역에서 작동할 수 있다.

통신 디바이스(1020)는 시스템(1000)의 다른 요소에 대한 연결에 부분적으로 의존하여 계층 또는 애드혹 네트워크 방식으로 작동하는 무선 네트워크를 형성할 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스(1020)는 700MHz 통신 주파수를 이용하여 비인가 스펙트럼에서 모바일 디바이스(1015)와의 연결을 형성하는 한편, 인가된 스펙트럼 통신 주파수를 이용하여 차량(1045)과의 다른 연결을 형성할 수 있다. 통신 디바이스(1020)는 인가된 스펙트럼에서 차량(1045)과 통신하여 시간 민감성 데이터, 예를 들어 DSRC(Dedicated Short Range Communications)의 5.9GHz 대역에서 차량(1045)의 자율 주행 능력을 위한 데이터에 대한 직접 액세스를 제공할 수 있다.

차량(1040, 1045)은 통신 디바이스(1020)와 차량(1045) 간의 연결과는 다른 주파수 대역에서 애드혹 네트워크를 형성할 수 있다. 예를 들어, 차량(1040, 1045) 간에 시간 민감성 데이터를 제공하기 위한 고대역폭 연결의 경우, 차량(1040, 1045) 간의 데이터 송신을 위해 24GHz mmWave 대역이 이용될 수 있다. 예를 들어, 차량(1040, 1045)은 차량(1040, 1045)이 좁은 교차선을 가로질러 서로를 통과하는 동안 연결을 통해 서로 실시간 방향 및 내비게이션 데이터를 공유할 수 있다. 각 차량(1040, 1045)은 교차선을 추적하고 이미지 처리 알고리즘에 이미지 데이터를 제공하여 각 차량이 교차선을 따라 이동하는 동안 각 차량의 자율 주행을 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 실시간 데이터는 또한, 예를 들어 차량(1045)과 차량(1040) 모두에서 수신된 이미지 데이터의 처리를 위해, 24GHz mmWave 대역을 통해 차량(1040)에 의해 차량(1045)으로 송신되는 바와 같이, 통신 디바이스(1020)와 차량(1045) 간의 배타적인 인가 스펙트럼 연결을 통해 실질적으로 동시에 공유될 수 있다. 도 10에는 자동차로 나타냈지만, 항공기, 우주선, 풍선, 소형 비행선, 비행선, 기차, 잠수함, 보트, 페리, 유람선, 헬리콥터, 오토바이, 자전거, 드론 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 차량이 사용될 수 있다.

24GHz mmWave 대역의 맥락에서 설명되었지만, 연결은 인가 또는 비인가 대역일 수 있는 28GHz, 37GHz, 38GHz, 39GHz와 같은 다른 mmWave 대역 또는 다른 주파수 대역에서 시스템(1000)에 형성될 수 있음을 이해할 수 있다. 일부 경우에, 차량(1040, 1045)은 다른 네트워크에서 다른 차량과 통신하고 있는 주파수 대역을 공유할 수 있다. 예를 들어, 한 무리의 차량이 차량(1040)을 지나갈 수 있고, 일시적으로 24GHz mmWave 대역을 공유하여 차량(1040, 1045) 간의 24GHz mmWave 연결 외에도 해당 무리 간의 연결을 형성할 수 있다. 다른 실시예로서, 통신 디바이스(1020)는 5.9GHz 대역을 통해 차량(1045)에 사용자의 위치에 관한 정보를 제공하기 위해 사용자(예를 들어, 거리를 걷고 있는 보행자)에 의해 조작되는 모바일 디바이스(1015)와 700MHz 연결을 실질적으로 동시에 유지할 수 있다. 이러한 정보를 제공함에 있어서, 통신 디바이스(1020)는 모바일 디바이스(1015) 및 차량(1045) 양쪽 모두와의 시간 민감성 개별 연결을 용이하게 하기 위해 매시브 MIMO 프레임워크의 일부로서 안테나 다이버시티 방식을 활용할 수 있다. 매시브 MIMO 프레임워크는, 레거시 프로토콜(예를 들어, WiFi 또는 LTE)에 따라 적은 수의 안테나로 작동하는 디바이스로는 달성할 수 없는, 정확한 빔포밍 또는 공간 다이버시티를 용이하게 할 수 있는 다수의 안테나(예를 들어, 12, 20, 64, 128 등)를 갖는 송신 및/또는 수신 디바이스를 포함할 수 있다.

기지국(1010) 및 소형 셀(1030)은 활성/휴지 사이클로 작동할 수 있는 태양 전지(1037)와 같은 적어도 센서 무선 네트워크, 및/또는 하나 이상의 다른 센서 디바이스를 갖는 시스템(1000) 내의 디바이스 또는 시스템(1000) 내의 다른 통신 가능한 디바이스와 무선으로 통신할 수 있다. 기지국(1010)은 모바일 디바이스(1015) 및 드론(1017)과 같은, 자신의 커버리지 영역에 진입하는 디바이스에 대한 무선 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 소형 셀(1030)은 차량(1045) 및 드론(1017)과 같은, 소형 셀(1030)이 장착되는 건물 근처와 같은 자신의 커버리지 영역에 진입하는 디바이스에 대한 무선 통신 커버리지를 제공할 수 있다.

일반적으로, 소형 셀(1030)은 스몰 셀이라고 지칭될 수 있고 국지적인 영역에 대한 커버리지, 예를 들어 일부 실시예에서 200미터 이하의 커버리지를 제공할 수 있다. 이것은 수 제곱마일 또는 킬로미터 정도의 넓거나 큰 영역에 걸쳐 커버리지를 제공할 수 있는 매크로셀과 대조될 수 있다. 일부 실시예에서, 소형 셀(1030)은 기지국(1010)(예를 들어, 매크로셀)의 일부 커버리지 영역 내에 배치(예를 들어, 건물에 장착)될 수 있으며, 여기서 무선 통신 트래픽은 해당 커버리지 영역의 트래픽 분석에 따라 밀집될 수 있다. 예를 들어, 기지국(1010)이 일반적으로 해당 기지국(1010)의 다른 커버리지 영역보다 더 많은 양의 무선 통신 송신을 수신 및/또는 송신하는 경우, 소형 셀(1030)은 기지국(1010)의 커버리지 영역 내의 도 10의 건물에 배치될 수 있다. 기지국(1010)은 지리적 영역에 배치되어 해당 지리적 영역의 일부에 대한 무선 커버리지를 제공할 수 있다. 무선 통신 트래픽이 더 조밀해짐에 따라, 추가 기지국(1010)이 기존 기지국(1010)의 커버리지 영역을 변경할 수 있는 특정 영역에 배치될 수 있거나, 또는 소형 셀(1030)과 같은 다른 지원 스테이션이 배치될 수 있다. 소형 셀(1030)은 소형 셀보다 더 작은 영역(예를 들어, 일부 실시예에서 100미터 이하(예를 들어, 건물의 1층))에 대한 커버리지를 제공할 수 있는 펨토셀일 수 있다.

기지국(1010) 및 소형 셀(1030)이 그들 각각의 영역을 둘러싸는 지리적 영역의 일부에 대한 통신 커버리지를 제공할 수 있지만, 이들 모두는 특정 디바이스에 대한 보다 빠른 무선 연결을 용이하게 하기 위해 자신의 커버리지의 양태를 변경할 수 있다. 예를 들어, 소형 셀(1030)은 주로 소형 셀(1030)이 장착되는 건물 주위에 또는 그 안에 있는 디바이스에 대한 커버리지를 제공할 수 있다. 그러나, 소형 셀(1030)은 또한 디바이스가 커버리지 영역에 진입했음을 검출하고 해당 디바이스에 대한 더 빠른 연결을 용이하게 하기 위해 커버리지 영역을 조정할 수 있다.

예를 들어, 소형 셀(1030)은 무인 항공기(UAV)라고도 지칭될 수 있는 드론(1017)과의 매시브 MIMO 연결을 지원할 수 있고, 차량(1045)이 커버리지 영역에 진입할 때, 소형 셀(1030)은 드론(1017) 외에도 차량과의 매시브 MIMO 연결을 용이하게 하기 위해 드론(1017)이 아닌 차량(1045)의 방향으로 지향적으로 가리키도록 일부 안테나를 조정한다. 일부 안테나를 조정함에 있어서, 소형 셀(1030)은 조정 전과 같이 특정 주파수에서 드론(1017)에 대한 연결만큼 빠르게 지원하지 않을 수 있다. 예를 들어, 소형 셀(1030)은 1.8GHz의 4G LTE 대역 내의 다양한 가능한 주파수의 제1 주파수에서 드론(1017)과 통신할 수 있다. 그러나, 드론(1017)은 또한 소형 셀(1030)을 참조하여 설명된 것과 유사한 연결, 또는 예를 들어 5G NR 대역에서 3.5GHz 주파수로 기지국(1010)과의 다른(예를 들어, 더 빠르고 신뢰성 있는) 연결을 용이하게 할 수 있는 커버리지 영역에서 다른 주파수로 다른 디바이스(예를 들어, 기지국(1010))와의 연결을 요청할 수 있다. 따라서, 시스템(1000)은 이러한 링크를 이용하거나 요구할 수 있는 디바이스에 추가 연결을 제공함에 있어서 기존 통신 링크를 향상시킬 수 있어, 입력 데이터는 처리 유닛을 이용하여 출력 데이터, 예를 들어 4GE LTE 및 5G NR 대역 모두에서 송신될 출력 데이터를 생성하기 위해 계수 데이터와 믹싱된다. 일부 실시예에서, 드론(1017)은 이동식 또는 공중 기지국으로서 기능할 수 있다.

무선 통신 시스템(1000)은 시스템(1000)의 디바이스에 대한 다양한 주파수에서 수개의 연결을 지원할 수 있는 기지국(1010), 통신 디바이스(1020) 및 소형 셀(1030)과 같은 디바이스를 포함할 수 있어, 입력 데이터는 도 1, 도 2a 또는 도 2b의 처리 유닛(112)과 같은 시스템(1000)의 전자 디바이스에서 구현된 처리 유닛을 이용하여 출력 데이터를 생성하기 위해 계수 데이터와 믹싱된다. 이러한 디바이스는 시스템(1000)의 네트워크에서 다른 디바이스와 함께 계층 모드 또는 애드혹 모드에서 작동할 수 있다. 기지국(1010), 통신 디바이스(1020) 및 소형 셀(1030)의 맥락에서 설명되었지만, 입력 데이터가 처리 유닛(112)을 이용하여 출력 데이터를 생성하기 위해 계수 데이터와 믹싱되도록 네트워크 내의 디바이스들과 수개의 연결을 지원할 수 있는, 매크로셀, 펨토셀, 라우터, 위성 및 RFID 검출기를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 디바이스가 시스템(1000)에 포함될 수 있음을 이해할 수 있다.

다양한 실시예에서, 기지국(1010), 모바일 디바이스(1015), 드론(1017), 통신 디바이스(1020), 소형 셀(1030) 및 차량(1040, 1045)과 같은 무선 통신 시스템(1000)의 요소는 처리 유닛(112)을 이용하여 출력 데이터를 생성하기 위해 입력 데이터를 계수 데이터와 믹싱하는 본 명세서에서 기재된 전자 디바이스로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스(1020)는 도 1의 전자 디바이스(110), 도 2a 또는 도 2b의 처리 유닛(112), 또는 본 명세서에서 기재된 도면에 도시된 임의의 시스템 또는 시스템의 조합과 같은 본 명세서에서 기재된 전자 디바이스로서 구현될 수 있다.

도 11은 본 개시의 양태에 따른 무선 통신 디바이스(1100)의 예를 도시한다. 무선 통신 디바이스(1100)는 모바일 디바이스(1115), 드론(1117), 통신 디바이스(1120) 및 소형 셀(1130)을 포함한다. 건물(1110)은 또한 건물(1110) 또는 소형 셀(1130) 내의 다른 요소와 통신하도록 구성될 수 있는 무선 통신 디바이스(1100)의 디바이스를 포함한다. 건물(1110)은 네트워크형 워크스테이션(1140, 1145), 가상 현실 디바이스(1150), IoT 디바이스(1155, 1160), 및 네트워크형 엔터테인먼트 디바이스(1065)를 포함한다. 도시된 디바이스(1100)에서, IoT 디바이스(1155, 1160)는 각각 가상 현실 디바이스(1150)에 의해 제어되는 가정용 세탁기 및 건조기일 수 있다. 따라서, 가상 현실 디바이스(1150)의 사용자는 건물(1110)의 다른 방에 있을 수 있지만, 사용자는 세탁기 설정을 구성하는 것과 같은 IoT 디바이스(1155)의 동작을 제어할 수 있다. 가상 현실 디바이스(1150)는 또한 네트워크형 엔터테인먼트 디바이스(1065)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 디바이스(1150)는 가상 현실 디바이스(1150)의 사용자에 의해 플레이되고 있는 가상 게임을 네트워크형 엔터테인먼트 디바이스(1065)의 디스플레이에 방송할 수 있다.

소형 셀(1130) 또는 건물(1110)의 임의의 디바이스는 인터넷 및 전통적인 통신 링크에 대한 액세스를 제공하는 네트워크에 연결될 수 있다. 시스템(1000)과 같이, 디바이스(1100)는 서브-6GHz 대역(예를 들어, 700MHz 통신 주파수), 중간 범위 통신 대역(예를 들어, 2.4GHz) 및 mmWave 대역(예를 들어, 24GHz)을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 주파수 대역을 포함할 수 있는 5G 시스템에서의 광범위한 무선 통신 연결을 용이하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 무선 통신 연결은 시스템(1000)을 참조하여 전술한 바와 같이 다양한 변조 방식을 지원할 수 있다. 디바이스(1100)는 시스템(1000)과 유사하게 통신하도록 작동하고 구성될 수 있다. 따라서, 디바이스(1100) 및 시스템(1000)의 유사하게 번호가 매겨진 요소들은, 예를 들어 통신 디바이스(들)(1020)를 통신 디바이스(1120)로, 소형 셀(1030)을 소형 셀(1130)로 등과 같이 유사한 방식으로 구성될 수 있다.

시스템(1000)의 요소들이 독립적인 계층 또는 애드혹 네트워크를 형성하도록 구성된 시스템(1000)과 같이, 통신 디바이스(1120)는 소형 셀(1130) 및 모바일 디바이스(1115)와 계층 네트워크를 형성할 수 있는 한편, 추가 애드혹 네트워크는 드론(1117) 및 네트워크형 워크스테이션(1140, 1145) 및 IoT 디바이스(1155, 1160)와 같은 건물(1110)의 일부 디바이스를 포함하는 소형 셀(1130) 네트워크 간에 형성될 수 있다.

통신 디바이스(1100) 내의 디바이스는 또한 다른 모바일 디바이스 또는 디바이스(1100)의 다른 요소와 (D2D) 연결을 형성할 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 디바이스(1150)는 IoT 디바이스(1155) 및 네트워크형 엔터테인먼트 디바이스(1065)를 포함하는 다른 디바이스와 협대역 IoT 연결을 형성할 수 있다. 전술한 바와 같이, D2D 연결은 인가된 스펙트럼 대역을 사용하여 이루어질 수 있고, 이러한 연결은 셀룰러 네트워크 또는 서비스 제공자에 의해 관리될 수 있다. 따라서, 상기 실시예는 협대역 IoT의 맥락에서 설명되었지만, 다른 디바이스 대 디바이스 연결이 가상 현실 디바이스(1150)에 의해 이용될 수 있음을 이해할 수 있다.

다양한 실시예에서, 무선 통신 디바이스(1100)의 요소, 예를 들어 모바일 디바이스(1115), 드론(1117), 통신 디바이스(1120), 및 소형 셀(1130), 네트워크형 워크스테이션(1140, 1145), 가상 현실 디바이스(1150), IoT 디바이스(1155, 1160), 및 네트워크형 엔터테인먼트 디바이스(1065)는 처리 유닛(112)을 이용하여 출력 데이터를 생성하기 위해 입력 데이터를 계수 데이터와 믹싱하는 본 명세서에서 기재된 전자 디바이스로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스(1120)는 도 1의 전자 디바이스(110), 도 2a 또는 도 2b의 처리 유닛(112), 또는 본 명세서에서 기재된 도면에 도시된 임의의 시스템 또는 시스템의 조합과 같은 본 명세서에서 기재된 전자 디바이스로서 구현될 수 있다.

설명된 실시예에 대한 충분한 이해를 제공하기 위해 특정 상세가 상기에 제시되어 있다. 그러나, 실시예가 다양한 이들 특정 상세 없이 실시될 수 있음이 당업자에게는 명백할 것이다. 첨부된 도면과 관련하여 본 명세서의 설명은 예시적인 구성을 설명하며, 구현될 수 있거나 청구항의 범위 내에 있는 모든 실시예를 나타내지는 않는다. 본 명세서에서 사용될 수 있는 용어 "예시적인"은 "일례, 사례, 또는 예시로서 제공되는"을 의미하며, "바람직한" 또는 "다른 예보다 유리한" 것은 아니다. 상세한 설명은 설명된 기술의 이해를 제공할 목적으로 구체적인 상세를 포함한다. 그러나, 이들 기술은 이러한 구체적인 상세 없이도 실시될 수 있다. 일부 예에서, 주지된 구조 및 디바이스는 설명된 실시예의 개념을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 블록도 형태로 나타나 있다.

본 명세서에서 기재된 정보 및 신호는 다양한 기술 및 기법 중 임의의 것을 사용하여 표현될 수 있다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 언급될 수 있는 데이터, 명령어, 커맨드, 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자파, 자기장 또는 자기 입자, 광학장 또는 광학 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.

본 명세서에서 기재된 기술은, 다중 액세스 셀룰러 통신 시스템을 포함할 수 있고 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA), 또는 단일 반송파 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA), 또는 이러한 기술의 임의의 조합을 채용할 수 있는 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. 이러한 기술 중 일부는 3GPP(Third Generation Partnership Project), 3GPP2(Third Generation Partnership Project 2) 및 IEEE와 같은 조직에 의해 표준화된 무선 통신 프로토콜에 채택되었거나 이와 관련되어 있다. 이러한 무선 표준은 특히 UMB(Ultra Mobile Broadband), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE-Advanced), LTE-A Pro, NR(New Radio), IEEE 802.11(WiFi), 및 IEEE 802.16(WiMAX)을 포함한다.

용어 "5G" 또는 "5G 통신 시스템"은, 예를 들어 LTE 릴리스 13 또는 14 또는 WiMAX 802.16e-2005 이후에 각각의 후원 기관에서 개발 또는 논의된 표준화된 프로토콜에 따라 작동하는 시스템을 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 특징은 전술한 표준에 따라 구성된 것을 포함하여 무선 통신 시스템의 다른 세대에 따라 구성된 시스템에서 채용될 수 있다.

본 명세서의 개시와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록 및 모듈은 범용 프로세서, DSP(digital signal processor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field-programmable gate array) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 구성요소, 또는 본 명세서에서 기재된 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안으로 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스의 조합(예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 다수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 관련된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 이러한 구성)으로서 구현될 수 있다.

본 명세서에서 기재된 기능은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능은 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 하나 이상의 명령어 또는 코드로서 저장되거나 이를 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 비일시적 컴퓨터 저장 매체 및 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 모두를 포함한다. 비일시적 저장 매체는 범용 또는 특수 목적 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예로서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM(electrically erasable programmable read only memory), 또는 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스, 또는 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 반송 또는 저장하는 데 사용될 수 있고 범용 또는 특수 목적 컴퓨터, 또는 범용 또는 특수 목적 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 비일시적 매체를 포함할 수 있다.

또한, 임의의 연결이 컴퓨터 판독 가능한 매체라고 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어(twisted pair), 디지털 가입자 회선(DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술을 사용하여 웹 사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되는 경우에는, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술이 매체의 정의에 포함된다. 상기의 조합은 또한 컴퓨터 판독 가능한 매체의 범위 내에 포함된다.

다른 실시예 및 구현은 본 개시 및 첨부된 청구범위의 범위 내에 있다. 예를 들어, 소프트웨어의 속성으로 인해, 전술한 기능은 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 하드와이어링, 또는 이들 중 임의의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 기능을 구현하는 특징은 또한 기능의 일부가 상이한 물리적 위치에서 구현되도록 분산되는 것을 포함한, 다양한 위치에 물리적으로 배치될 수 있다.

또한, 청구범위를 포함하여 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 항목의 리스트(예를 들어, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"과 같은 문구로 시작되는 항목의 리스트)에서 사용되는 "또는"은, 예를 들어 A, B, 또는 C 중 적어도 하나의 리스트가 A 또는 B 또는 C 또는 AB 또는 AC 또는 BC 또는 ABC(즉, A 및 B 및 C)를 의미하도록 포괄적인 리스트를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 문구 "에 기초하여"는 폐쇄된 조건 세트에 대한 언급으로서 해석되지 않아야 한다. 예를 들어, "조건 A에 기초하여"로서 설명되는 예시적인 단계는 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 조건 A 및 조건 B 양쪽 모두에 기초할 수 있다. 다시 말해, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 문구 "에 기초하여"는 문구 "에 적어도 부분적으로 기초하여"와 동일한 방식으로 해석되어야 한다.

전술한 내용으로부터, 특정 실시예가 예시의 목적으로 본 명세서에 설명되었지만, 청구된 기술의 범위를 유지하면서 다양한 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서의 설명은 당업자가 본 개시를 구성 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 본 개시에 대한 다양한 수정이 당업자에게는 쉽게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리는 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 다른 변형에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에 설명된 실시예 및 설계에 한정되지 않고, 본 명세서에 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 가장 넓은 범위를 부여받아야 한다.

Claims (25)

1. 시스템으로서,
   적어도 하나의 처리 유닛; 및
   실행 가능한 명령어로 인코딩된 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함하고, 상기 실행 가능한 명령어는, 상기 적어도 하나의 처리 유닛에 의해 실행될 때, 상기 시스템이,
   상기 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 처리 모드에 대응하는 처리 모드 선택을 획득하는 것;
   복수의 안테나에서, 상기 처리 모드 선택에 적어도 부분적으로 기초하여 무선 주파수(RF) 도메인에서의 송신을 위한 입력 데이터를 획득하는 것 - 상기 복수의 안테나의 각 안테나는 복수의 무선 채널의 각각의 무선 채널을 통해 상기 RF 도메인에서의 송신의 일부를 수신함 -;
   승산/누산(multiplication/accumulation) 유닛(MAC 유닛)의 복수의 레이어 중 MAC 유닛의 제1 레이어에서, 복수의 계수를 사용하여 상기 입력 데이터를 믹싱하는 것 - 상기 복수의 계수는 상기 처리 모드 선택에 특정하며, 상기 복수의 계수와 상기 입력 데이터를 믹싱하는 것은,
   상기 MAC 유닛의 복수의 레이어 중 MAC 유닛의 추가 레이어에 대해, 상기 복수의 계수의 추가 계수를 사용하여 각각의 처리 결과를 믹싱하는 것을 포함함 -; 및
   상기 복수의 계수를 사용하여 믹싱되는 상기 입력 데이터에 기초하여 출력 데이터를 제공하는 것을 포함하는 동작을 수행하게 하도록 구성되고, 상기 출력 데이터는 상기 처리 모드 선택에 따라 처리되는 상기 송신의 일부를 나타내며, 상기 출력 데이터를 제공하는 것은 무선 송수신기 처리 유닛이 상기 송신의 추가 처리를 위해 출력 데이터를 수신하도록 상기 출력 데이터를 제공하는 것을 포함하는, 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 MAC 유닛의 복수의 레이어의 수는 상기 복수의 무선 채널의 무선 채널의 수에 대응하는, 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기기 MAC 유닛의 제1 레이어 이후에, 상기 복수의 MAC 유닛의 상기 추가 레이어의 각 후속 레이어는 상기 MAC 유닛의 추가 레이어의 이전 레이어보다 더 적은 수의 MAC 유닛을 포함하는, 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 MAC 유닛의 제2 레이어는 상기 MAC 유닛의 제1 레이어 내의 MAC 유닛의 수보다 하나 적은 MAC 유닛을 포함하고, 상기 MAC 유닛의 추가 레이어는 상기 복수의 MAC 유닛의 상기 제2 레이어를 포함하는, 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 MAC 유닛의 제1 레이어의 각 MAC 유닛은 상기 입력 데이터 및 상기 입력 데이터의 시간 지연 버전을 수신하는, 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 동작은,
   메모리 데이터베이스로부터 상기 복수의 계수를 검색하는 것을 포함하는, 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 동작은,
   상기 처리 모드 선택에 기초하여 상기 복수의 계수를 선택하도록 상기 적어도 하나의 처리 유닛을 구성하는 것을 포함하는, 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 동작은,
   복수의 처리 모드 중에서 상기 처리 모드를 선택하는 것을 포함하고, 상기 복수의 처리 모드의 각 처리 모드는 각각의 복수의 계수와 관련되는, 시스템.
9. 제8항에 있어서, 각각의 복수의 계수는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체와 통신하도록 구성된 클라우드 컴퓨팅 데이터베이스에 저장되는, 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 처리 모드는 단일 처리 모드, 다중 처리 모드, 또는 전체 처리 모드 중 적어도 하나에 대응하는, 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 단일 처리 모드는 고속 푸리에 변환(FFT) 처리 모드, 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 처리 모드, 코딩 모드, 터보 코딩 처리 모드, 디코딩 처리 모드, 리드 솔로몬(Reed Solomon) 처리 모드, 인터리버 처리 모드, 디인터리빙 처리 모드, 변조 매핑 처리 모드, 복조 매핑 처리 모드, 스크램블링 처리 모드, 디스크램블링 처리 모드, 또는 채널 추정 처리 모드를 포함하는, 시스템.
12. 제11항에 있어서, 상기 변조 매핑 처리 모드는 GFDM, FBMC, UFMC, DFDM, SCMA, NOMA, MUSA, 또는 FTN 중 적어도 하나와 관련되는, 시스템.
13. 제11항에 있어서, 상기 다중 처리 모드는 고속 푸리에 변환(FFT) 처리 모드, 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 처리 모드, 코딩 모드, 터보 코딩 처리 모드, 디코딩 처리 모드, 리드 솔로몬 처리 모드, 인터리버 처리 모드, 디인터리빙 처리 모드, 변조 매핑 처리 모드, 복조 매핑 모드, 스크램블링 모드, 디스크램블링 모드, 또는 채널 추정 모드 중 적어도 2개를 포함하는, 시스템.
14. 제11항에 있어서, 상기 전체 처리 모드는 무선 송신기 처리 모드 또는 무선 수신기 처리 모드를 포함하는, 시스템.
15. 제1항에 있어서, 상기 복수의 계수는 출력 데이터에 대한 입력 데이터의 비선형 매핑에 대응하며, 상기 비선형 매핑은 상기 처리 모드 선택에 따라 처리되는 상기 송신의 일부를 나타내는, 시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 비선형 매핑은 가우시안 함수, 구간별(piece-wise) 선형 함수, 시그모이드 함수, 박판-스플라인 함수, 다중이차(multiquadratic) 함수, 삼차 근사(cubic approximation) 또는 역 다중이차 함수를 포함하는, 시스템.
17. 제1항에 있어서, 상기 복수의 계수와 상기 입력 데이터를 믹싱하는 것은,
    계수 승산 결과를 생성하기 위해 상기 복수의 계수 중 하나와 상기 입력 데이터의 일부를 승산하는 것; 및
    상기 입력 데이터의 다른 부분 및 상기 복수의 계수의 추가 계수와 추가로 승산되고 누산되도록 상기 계수 승산 결과를 누산하는 것을 포함하는, 시스템.
18. 장치로서,
    복수의 안테나 - 각 안테나는 처리 모드 선택에 적어도 부분적으로 기초하여 무선 주파수(RF) 무선 도메인에서의 송신을 위한 입력 데이터를 수신하도록 구성됨 -; 및
    상기 복수의 안테나의 각 안테나에 결합된 처리 유닛을 포함하고, 상기 처리 유닛은,
    승산/누산 유닛(MAC 유닛)의 복수의 레이어 - 상기 MAC 유닛의 복수의 레이어 중 MAC 유닛의 제1 레이어는 복수의 계수를 사용하여 상기 입력 데이터를 믹싱하도록 구성되며, 상기 MAC 유닛의 복수의 레이어의 각 추가 레이어는 상기 복수의 계수의 추가 계수를 사용하여 각각의 처리 결과를 믹싱하도록 구성되고, 상기 복수의 계수는 상기 처리 유닛의 처리 모드에 대응하는 처리 모드 선택에 특정함 -; 및
    상기 각각의 처리 결과를 저장하고 제공하도록 구성된 복수의 메모리 룩업 유닛(MLU)을 포함하며, 상기 복수의 메모리 룩업 유닛의 일부는 상기 복수의 계수를 사용하여 믹싱되는 상기 입력 데이터에 기초하여 출력 데이터를 제공하도록 구성되고, 상기 출력 데이터는 상기 처리 모드 선택에 따라 처리되는 상기 송신의 일부를 나타내며, 상기 출력 데이터를 제공하는 것은 무선 송수신기 처리 유닛이 상기 송신의 추가 처리를 위해 상기 출력 데이터를 수신하도록 상기 출력 데이터를 제공하는 것을 포함하는, 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 MAC 유닛의 복수의 레이어 중 상기 추가 레이어에 대한 상기 복수의 MLU의 특정 세트의 가중 연결(weighted connection)을 생성하도록 구성되는, 장치.
20. 제19항에 있어서, 각 가중 연결은 상기 처리 유닛의 상기 처리 모드에 대한 감소된 에러에 기초하여 상기 가중 연결에 대한 각각의 가중치를 포함하는, 장치.
21. 제18항에 있어서, 상기 복수의 안테나의 각 안테나는 복수의 무선 채널의 각각의 무선 채널을 통해 상기 RF 무선 도메인에서의 상기 송신의 각각의 부분을 수신하도록 구성되는, 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 MAC 유닛의 복수의 레이어의 수는 상기 복수의 무선 채널의 무선 채널의 수에 대응하는, 장치.
23. 방법으로서,
    무선 프로토콜의 양태와 관련된 처리 모드 선택을 획득하는 단계;
    상기 처리 모드 선택에 기초하여 적어도 하나의 처리 유닛에서 처리 모드를 구현하는 단계;
    복수의 계수 및 추가의 복수의 계수를 사용하여 상기 적어도 하나의 처리 유닛에서 수신된 입력 데이터를 믹싱하는 단계 - 상기 복수의 계수 및 상기 추가의 복수의 계수 모두는 상기 처리 모드 선택에 특정하며, 상기 입력 데이터를 믹싱하는 단계는,
    복수의 승산/누산 처리 유닛(MAC 유닛) 중 제1 레이어의 MAC 유닛에서, 제1 처리 결과를 생성하기 위해 상기 복수의 계수와 입력 데이터를 계산하는 단계; 및
    상기 복수의 MAC 유닛 중 추가 레이어의 MAC 유닛에서, 제2 처리 결과를 생성하기 위해 상기 추가의 복수의 계수와 상기 제1 처리 결과를 계산하는 단계를 포함함 -;
    상기 제2 처리 결과에 부분적으로 기초하여 출력 데이터를 제공하는 단계 - 상기 출력 데이터는 상기 무선 프로토콜의 양태에 따라 처리되는 상기 입력 데이터를 나타냄 -; 및
    상기 무선 프로토콜에 의해 지정된 주파수에서 RF 안테나를 통해 상기 출력 데이터를 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
24. 제23항에 있어서,
    복수의 안테나에서, 상기 입력 데이터의 각각의 부분을 획득하는 단계를 더 포함하며, 상기 복수의 안테나의 각 안테나는 복수의 무선 채널의 각각의 무선 채널을 통해 RF 무선 도메인에서 상기 입력 데이터의 각각의 부분을 수신하는, 방법.
25. 제24항에 있어서, 상기 MAC 유닛의 추가 레이어의 수는 상기 복수의 무선 채널의 무선 채널의 수와 관련되는, 방법.

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