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用于在高于52.6千兆赫(GHZ)载波频率下操作的系统的参考信号设计

摘要

对于基于单载波的波形,可针对DL和UL两者考虑离散傅里叶变换‑扩展‑OFDM(DFT‑s‑OFDM)和具有频域均衡器的单载波(SC‑FDE)。对于包括DFT‑s‑OFDM的基于OFDM的传输方案,在每个块的开始处插入循环前缀(CP),其中块中的最后数据符号重复作为该CP。通常,该CP的长度超过最大预期延迟扩展以便克服符号间干扰(ISI)。对于SC‑FDE传输方案,可在一个块的开始和结束处插入已知序列(保护间隔(GI)、唯一字(UW)等)。另外,可采用频域中的线性均衡器来降低接收器复杂性。与OFDM相比,SC‑FDE传输方案可减小峰平均功率比(PAPR)并且从而允许使用成本较低的功率放大器。

著录项

  • 公开/公告号CN113302890A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 苹果公司;

    申请/专利号CN202080008607.8

  • 申请日2020-01-09

  • 分类号H04L27/26(20060101);H04L5/00(20060101);

  • 代理机构11256 北京市金杜律师事务所;

  • 代理人马明月

  • 地址 美国加利福尼亚州

  • 入库时间 2023-06-19 12:19:35

说明书

本申请要求2019年1月10日提交的美国临时专利申请第62/790978号的权益,该申请据此全文以引用方式并入本文。

背景技术

各种实施方案通常可涉及无线通信领域。

发明内容

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线通信系统中使用的方法。该方法包括:限定多个解调参考信号(DM-RS)天线端口(AP);基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列生成与共享信道相关联的DM-RS序列;以及使用该多个DM-RS天线端口中的一个或多个DM-RS天线端口传输DM-RS序列。

在这些实施方案中,该限定可包括将该多个DM-RS AP中的不同的 DM-RS AP分配给多个梳状偏移中的不同的梳状偏移。

在实施方案中,该生成可包括在基于具有频域均衡器的单载波(SC- FDE)的波形的频域或时域中生成CGS或Zadoff-Chu序列。

在实施方案中,该生成可包括在基于离散傅里叶变换-扩展-OFDM (DFT-s-OFDM)的波形的频域或时域中生成CGS或Zadoff-Chu序列。

在实施方案中,该生成可包括根据时隙索引、一个时隙内的具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的块索引或可配置的标识符(ID)来初始化 DM-RS序列。

在实施方案中,该生成可包括针对该多个DM-RS AP中的不同的DM- RS AP采用不同的循环移位值。

在实施方案中,该生成可包括在DM-RS序列之前和之后插入保护间隔 (GI)序列。

在实施方案中,共享信道可包括物理下行链路共享信道(PDSCH);或物理上行链路共享信道(PUSCH)。

一些实施方案可包括用于在无线通信系统中使用的装置。该装置包括处理器电路和无线电前端电路。该处理器电路限定多个解调参考信号 (DM-RS)天线端口(AP),并且基于在基于具有频域均衡器的单载波 (SC-FDE)的波形的频域或时域中生成的计算机生成的序列(CGS)或 Zadoff-Chu序列来生成与共享信道相关联的DM-RS序列。该无线电前端电路使用该多个DM-RS天线端口中的一个或多个DM-RS天线端口传输DM- RS序列。

在实施方案中,该处理器电路还可根据时隙索引、一个时隙内的具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的块索引或可配置的标识符(ID)来初始化DM-RS序列。

在实施方案中,该处理器电路还可针对该多个DM-RS AP中的不同的 DM-RS AP采用不同的循环移位值。

在实施方案中,该处理器电路还可在DM-RS序列之前和之后插入保护间隔(GI)序列。

在实施方案中,DM-RS序列可高于52.6千兆赫(GHz)。

在实施方案中,共享信道可包括物理下行链路共享信道(PDSCH);或物理上行链路共享信道(PUSCH)。

一些实施方案可包括用于在无线通信系统中使用的装置。该装置包括处理器电路和无线电前端电路。该处理器电路限定多个解调参考信号 (DM-RS)天线端口(AP),并且基于在基于离散傅里叶变换-扩展- OFDM(DFT-s-OFDM)的波形的频域或时域中生成的计算机生成的序列 (CGS)或Zadoff-Chu序列来生成与共享信道相关联的DM-RS序列。该无线电前端电路使用该多个DM-RS天线端口中的一个或多个DM-RS天线端口传输DM-RS序列。

在实施方案中,该处理器电路还可根据时隙索引、一个时隙内的具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的块索引或可配置的标识符(ID)来初始化DM-RS序列。

在实施方案中,该处理器电路还可针对该多个DM-RS AP中的不同的 DM-RS AP采用不同的循环移位值。

在实施方案中,该处理器电路还可在DM-RS序列之前和之后插入保护间隔(GI)序列。

在实施方案中,DM-RS序列可高于52.6千兆赫(GHz)。

在实施方案中,共享信道可包括物理下行链路共享信道(PDSCH);或物理上行链路共享信道(PUSCH)。

除非另有明确说明,否则上述实施方案中的任一者可与任何其他实施方案(或实施方案的组合)组合。一个或多个具体实施的前述描述提供了说明和描述,但是并不旨在穷举或将实施方案的范围限制为所公开的精确形式。鉴于上面的教导内容,修改和变型是可能的,或者可从各种实施方案的实践中获取修改和变型。

附图说明

参考附图描述了本公开。在附图中,相同的参考标号表示相同或功能相似的元件。另外,参考标号的最左边的数字标识首先出现该参考标号的附图。在附图中:

图1分别示出了根据各种实施方案的OFDM和SC-FDE系统的示例性传输方案;

图2示出了根据各种实施方案的用于示例性OFDM和SC-FDE传输方案的示例性发射器结构和接收器结构;

图3示出了根据各种实施方案的用于基于CP-OFDM的波形的NR中的类型1和类型2DM-RS结构;

图4以图形方式示出了根据各种实施方案的基于SC-FDE的波形的 DM-RS和GI生成;

图5示出了根据各种实施方案的当N

图6示出了根据各种实施方案的基于示例性子块的DM-RS设计;

图7示出了根据各种实施方案的在两个DMRS块上应用示例性OCC 以创建2个DMRSAP;

图8示出了根据各种实施方案的在块内的两个DMRS子块上示例性应用OCC以创建2个DMRS AP;

图9示出了根据各种实施方案的用于在高于52.6GHz的载波频率下操作的系统的DL PDSCH传输的DFT-s-OFDM波形的DM-RS结构;

图10示出了根据各种实施方案的网络的系统的示例性架构;

图11示出了根据各种实施方案的包括第一CN的系统的示例性架构;

图12示出了根据各种实施方案的包括第二CN的系统的架构;

图13示出了根据各种实施方案的基础设施装备的示例;

图14示出了根据各种实施方案的平台(或“设备”)的示例;

图15示出了根据各种实施方案的基带电路和无线电前端模块(RFEM) 的示例部件;

图16示出了根据各种实施方案的可在无线通信设备中实现的各种协议功能;

图17示出了根据各种实施方案的核心网络的部件;

图18是示出了根据一些示例实施方案的用于支持网络功能虚拟化 (NFV)的系统的部件的框图;

图19是示出根据一些示例实施方案的能够从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并且能够执行本文所讨论的方法中的任一者或多者的部件的框图;并且

图20示出了用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线通信系统中使用的示例性操作的流程图。

现在将参考附图描述本公开。

具体实施方式

以下具体实施方式涉及附图。在不同的附图中可使用相同的附图标号来识别相同或相似的元件。在以下描述中,出于说明而非限制的目的,阐述了具体细节,诸如特定结构、架构、接口、技术等,以便提供对各个实施方案的各个方面的透彻理解。然而,对于受益于本公开的本领域技术人员显而易见的是,可以在背离这些具体细节的其他示例中实践各个实施方案的各个方面。在某些情况下,省略了对熟知的设备、电路和方法的描述,以便不会因不必要的细节而使对各种实施方案的描述模糊。就本文档而言,短语“A或B”是指(A)、(B)或(A和B)。架构包括但不限于网络拓扑。架构的示例包括但不限于网络、网络拓扑和系统。网络的示例包括但不限于对时间敏感的网络(TSN)、核心网络(CN)、无线通信领域中已知的任何其他合适的网络,或它们的任何组合。

本文所述的一个或多个实施方案涉及一个或多个第三代合作伙伴计划 (3GPP)规范。这些规范的示例包括但不限于一个或多个3GPP新无线电 (NR)规范、针对和/或涉及无线电层1(RAN1)和/或第五代(5G)移动网络/系统的一个或多个规范。

移动通信已从早期的语音系统显著演进到当今高度复杂的集成通信平台。下一代无线通信系统5G或新无线电(NR)将提供各种用户和应用程序随时随地对信息的访问和数据共享。NR有望成为统一的网络/系统,旨在满足截然不同且有时相互冲突的性能维度和服务。此类不同的多维需求是由不同的服务和应用程序驱动的。一般来讲,NR将基于3GPPLTE-Advanced 以及附加潜在的新无线电接入技术(RAT)进行演进,从而通过更好的简单且无缝的无线连接解决方案丰富人们的生活。NR将使所有事物能够通过无线进行连接,并提供快速、丰富的内容和服务。

在NR版本15中,系统设计基于高达52.6GHz的载波频率,具有对下行链路(DL)和上行链路(UL)的循环前缀正交频分复用(CP-OFDM) 以及附加的UL的离散傅里叶变换-扩展-OFDM(DFT-s-OFDM)的波形选择。然而,对于高于52.6GHz的载波频率,可以设想,需要基于单载波的波形以便处理包括低功率放大器(PA)效率和大相位噪声的问题。

概述

对于基于单载波的波形,可针对DL和UL两者考虑离散傅里叶变换- 扩展-OFDM(DFT-s-OFDM)和具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)。对于包括DFT-s-OFDM的基于OFDM的传输方案,在每个块的开始处插入循环前缀(CP),其中块中的最后数据符号重复作为CP。通常,该CP的长度超过最大预期延迟扩展以便克服符号间干扰(ISI)。对于SC-FDE传输方案,可在一个块的开始和结束处插入已知序列(保护间隔(GI)、唯一字(UW)等)。另外,可采用频域中的线性均衡器来降低接收器复杂性。与OFDM相比,SC-FDE传输方案可减小峰平均功率比(PAPR)并且从而允许使用成本较低的功率放大器。

对于基于单载波的波形,可针对DL和UL两者考虑离散傅里叶变换- 扩展-OFDM(DFT-s-OFDM)和具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)。图1分别示出了根据各种实施方案的OFDM和SC-FDE系统的示例性传输方案。在图1所示的示例性实施方案中,对于包括DFT-s-OFDM的基于 OFDM的传输方案100,在每个数据块104的开始处插入循环前缀(CP) 102。在示例性实施方案中,数据块104中的最后数据符号重复作为CP 104。通常,CP 102的长度超过最大预期延迟扩展以便克服符号间干扰(ISI)。对于SC-FDE传输方案106,可在每个数据块108的开始和结束处插入已知序列,例如保护间隔(GI)108。在一些实施方案中,唯一字(UW)等可用作GI 108的另选形式。在示例性实施方案中,可采用频域中的线性均衡器来降低接收器复杂性。与基于OFDM的传输方案100相比,SC-FDE传输方案106可减小峰平均功率比(PAPR)并且从而允许使用成本较低的功率放大器。

图2示出了根据各种实施方案的用于示例性OFDM和SC-FDE传输方案的示例性发射器结构和接收器结构。在图2所示的示例性实施方案中,用于基于OFDM的传输方案100的发射器结构202包括快速傅里叶逆变换 (IFFT)电路206和循环前缀(CP)插入电路208,并且用于基于OFDM 的传输方案100的接收器结构204包括CP移除电路212、快速傅里叶变换 (FFT)电路214和均衡器216。在图2所示的示例性实施方案中,用于 SC-FDE传输方案106的发射器结构202包括保护间隔(GI)插入电路218,并且用于SC-FDE传输方案106的接收器结构204包括FFT电路222、均衡器224、IFFT电路226和GI移除电路228。用于基于OFDM的传输方案 100的发射器结构202和接收器结构204由信道210分开,并且用于SC- FDE传输方案106的发射器结构202和接收器结构204由信道220分开。

如图2所示,对于SC-FDE传输方案106,在接收器结构204处,由包括的FFT电路222应用快速傅里叶变换(FFT)以将所接收的信号从时域转换到频域。随后,可在频域中执行均衡器224(诸如提供示例的线性均衡器),并且之后执行快速傅里叶逆变换(通过IFFT电路226)以将信号从频域转换回时域。

如NR中所述,基于CP-OFDM的波形支持两种类型的解调参考信号 (DM-RS)模式:类型1DM-RS和类型2DM-RS结构。此外,伪噪声 (PN)用于CP-OFDM波形的DM-RS序列生成。对于基于DFT-s-OFDM 的波形,仅支持类型1DM-RS结构,并且计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列用于DM-RS序列生成。

在DFT-s-OFDM波形应用于DL并且SC-FDM应用于高于52.6GHz的 DL和UL两者的情况下,为了支持单用户多输入多输出(SU-MIMO)和多用户多输入多输出(MU-MIMO),设想需要为高于52.6GHz操作的系统限定多个DM-RS AP。

本文所述的实施方案涉及用于在高于52.6GHz下操作的系统的参考信号设计。具体地讲,实施方案可包括:

基于SC-FDE的波形的参考信号设计。

基于DFT-s-OFDM的波形的参考信号设计。

本文所述的实施方案涉及用于在高于52.6GHz下操作的系统的参考信号设计。具体地讲,实施方案可包括:

图3示出了根据各种实施方案的用于基于CP-OFDM的波形的NR中的类型1和类型2DM-RS结构。在该图中,示出了双符号前加载的DM-RS 模式,其中在双符号前加载的DM-RS之后传输数据。需注意,对于类型1 DM-RS模式,正交DM-RS天线端口(AP)的总数为8,这通过时域和频域两者中的长度为2的正交覆盖码(OCC)以及2个AP的频分复用 (FDM)来实现。对于类型2DM-RS模式,正交的DM-RS AP的总数为 12,这由时域和频域两者中的长度为2的OCC以及3个AP的频分复用 (FDM)来实现。

对于NR,可在时隙的后面部分中配置另外的1个符号或2个符号 DM-RS,以针对包括高速使用情况的某些场景提供更好的信道估计性能。

如上所述,为了支持在高于52.6GHz载波频率下操作的系统的MU- MIMO和SU-MIMO,需要限定多个DM-RS AP。

用于在高于52.6GHz载波频率下操作的系统的基于SC-FDE的波形的 DM-RS设计的实施方案提供如下。应当理解,如下所述的DM-RS设计可应用于DL和UL两者。

在一些实施方案中,CGS和/或Zadoff-Chu序列可以用于DM-RS序列生成。可以在频域或时域中生成CSG和/或Zadoff-Chu序列。

在一些实施方案中,可应用基本序列跳变来随机化小区间干扰。具体地讲,可根据一个或多个以下参数对基本序列跳变进行初始化:一个时隙内的时隙索引或SC-FDE块索引和/或可配置的ID。对于可配置的ID,其默认值等于物理小区ID。此外,可以小区特定或UE特定方式或DMRS天线端口组特定方式配置可配置的ID。

在一些实施方案中,循环移位跳变可应用于DM-RS序列生成。循环移位跳变模式可被限定为符号/块/子块索引和/或可配置的ID的函数。

在一些实施方案中,相同的基本序列但不同的循环移位值可用于不同的DM-RSAP。在这种情况下,多个正交DM-RS AP可以在码域中复用。

在一个示例中,在时域中具有不同循环移位的Zadoff-Chu序列可以生成为

其中r

图4以图形方式示出了根据各种实施方案的基于SC-FDE的波形的DM-RS和GI生成。如图4所示,可考虑两个选项用于一个SC-FDE块内的 DM-RS序列映射。在一个选项(图4中的选项A)中,在一个SC-FDE块内的DM-RS序列404之前和之后插入GI序列402。此外,GI序列402可独立地生成,其可不同于DM-RS序列404。在另一个选项(图4中的选项B)中,DM-RS序列404的长度等于FFT大小。此外,在一个SC-FDE块内,DM-RS序列404的最后部分重复作为GI序列402并在一个块的开始处映射。

在一些实施方案中,可将块式正交覆盖码应用于时域中的DM-RS序列。在示例性实施方案中,在频域中,可为不同的DM-RS天线端口(AP)分配不同的梳状偏移。换句话讲,频域中的DM-RS AP以频分复用(FDM) 方式复用。

假设DM-RS序列在应用块式OCC之前为r(0),…,r(M-1),其中M是 DM-RS序列的符号数;然后,在块式扩频操作之后的输出可以表示为:

y(k)=w

其中k表示一个块内的符号索引,并且k=0、1、…、N-1。w

另选地,DM-RS可生成为

其中

在一些实施方案中,当N

在一些实施方案中,当N

一般来讲,块式OCC可表示为:

其中w

在一些实施方案中,w

在一些实施方案中,w

图5示出了根据各种实施方案的当N

·第一组块式OCC=[1,1,…,1],[1,1,…,1]

·第二组块式OCC=[1,1,…,1],[-1,-1,…,-1]

基于此,这两个组的DM-RS或天线端口可位于具有不同梳状偏移的不同资源元素(RE)中。更具体地,第一组或AP#0的DM-RS位于RE中,其中梳状偏移=0,而第二组或AP#1的DM-RS位于RE中,其中梳状偏移=1。

在一些实施方案中,SC符号的一个块可被划分为多个子块,其中每个子块包括GI和DM-RS序列两者。在一些实施方案中,该子块内GI的长度可短于该块内GI的长度。

图6示出了根据各种实施方案的基于示例性子块的DM-RS设计。在图 6所示的示例性实施方案中,根据各种实施方案,SC符号的一个块被划分为两个子块(#0和#1)。此外,DM-RS AP可以在一个子块内传输。在这种情况下,两个DM-RS AP以时分复用(TDM)方式复用。

在一些实施方案中,对于高于52.6GHz下操作的系统的基于子块的 DM-RS设计,DM-RS序列可根据一个或多个以下参数进行初始化:一个时隙内的子块/块索引、时隙索引和/或可配置的ID。对于可配置的ID,其默认值可等于物理小区ID。在一些实施方案中,可配置的ID可以小区特定或 UE特定的方式配置。

在一些实施方案中,OCC可应用于时域中的DMRS序列上以创建多个 DMRS AP。具体地讲,OCC可应用于子块或块上。

在一些实施方案中,长度2和长度4的OCC可生成如下:

图7示出了根据各种实施方案的在两个DMRS块上应用示例性OCC 以创建2个DMRSAP。图7所示的示例性实施方案示出了块级DMRS生成的OCC。

图8示出了根据各种实施方案的在块内的两个DMRS子块上示例性应用OCC以创建2个DMRS AP。图8所示的示例性实施方案示出了子块级 DMRS生成的OCC。

在一些实施方案中,上述实施方案的组合可用于在高于52.6GHz下操作的系统的DM-RS生成。

在一些实施方案中,CSG和/或Zadoff-Chu序列可以用于生成DM-RS 序列。此外,可将块式正交覆盖码应用于时域中的DM-RS序列。在一个示例中,为了创建8个DM-RS AP,可以将4个循环移位应用于DM-RS序列,并且可以使用基于N

在一些实施方案中,CSG和/或Zadoff-Chu序列可以用于生成DM-RS 序列。此外,可以应用基于子块的DM-RS设计。在一个示例中,为了创建 8个DM-RS AP,可以将4个循环移位应用于DM-RS序列,并且可以使用 2个子块,其中一组DM-RS AP包括在一个子块中。在这种情况下,总共8 个DM-RS AP可以TDM和CDM方式复用。

在一些实施方案中,由于相位噪声可导致连续符号中的不连续相位,因此DM-RS的块或子块的大小可由相位噪声电平以及子载波间距(SCS) 确定。UE可以针对每个SCS或跨所有SCS的DM-RS报告其优选的块/子块大小。然后,gNB可基于该信息通过每个SCS或跨所有SCS的RRC和/ 或DCI来配置DMRS的块/子块大小。

如上所述,为了减小用于在高于52.6GHz载波频率下操作的系统的 PAPR,可将基于DFT-s-OFDM的波形应用于DL传输。

下文将详细描述用于在高于52.6GHz载波频率下操作的系统的基于 DFT-s-OFDM的波形的DM-RS设计的实施方案。在一些实施方案中,如下文详细描述的DM-RS设计可应用于DL。

在一些实施方案中,对于高于52.6GHz载波频率,为NR PUSCH限定的类型1DM-RS结构和对应的DM-RS序列(基于CGS和ZC序列)可被重新用于基于DFT-s-OFDM的波形的DM-RS。

更具体地讲,对于1个符号DM-RS,分配2个梳以区分两个DM-RS AP,并且对于CGS和ZC序列应用2个循环移位。在这种情况下,对于1 个符号DM-RS限定总共4个DM-RS AP。

在一些实施方案中,对于2个符号DM-RS,在1个符号DM-RS的顶部,应用时域长度为2的OCC。在这种情况下,对于2个符号DM-RS限定总共8个DM-RS AP。

在一些实施方案中,由于高于52.6GHz的子载波间距(SCS)可大于低于52.6GHz的情况,因此DM-RS的重复因子可更小,例如1,或可配置。 DM-RS的重复因子可以由SCS确定,或者由RRC信令和/或下行链路控制信息(DCI)配置。

图9示出了根据各种实施方案的用于在高于52.6GHz的载波频率下操作的系统的DL PDSCH传输的DFT-s-OFDM波形的DM-RS结构。在图9、图4和图8所示的示例性实施方案中,DM-RS AP分别被限定用于1个和2 个前加载DM-RS符号。

图10示出了根据各种实施方案的网络的系统的示例性架构。以下描述是针对结合第三代合作伙伴项目(3GPP)技术规范提供的长期演进(LTE) 系统标准和第五代(5G)或NR系统标准操作的示例系统1000提供的。然而,就这一点而言示例性实施方案不受限制,并且所述实施方案可应用于受益于本文所述原理的其他网络,诸如未来3GPP系统(例如,第六代(6G))系统、IEEE 802.16协议(例如,WMAN、WiMAX等)等。

如图10所示,系统1000包括用户装备(UE)1001a和UE 1001b(统称为“多个UE1001”或“UE 1001”)。在该示例中,UE 1001被示为智能电话(例如,可连接到一个或多个蜂窝网络的手持式触摸屏移动计算设备),但也可包括任何移动或非移动计算设备,诸如消费电子设备、移动电话、智能电话、功能手机、平板电脑、可穿戴计算机设备、个人数字助理(PDA)、寻呼机、无线手持设备、台式计算机、膝上型计算机、车载信息娱乐(IVI)、车载娱乐(ICE)设备、仪表板(IC)、平视显示器 (HUD)设备、板载诊断(OBD)设备、dashtop移动装备(DME)、移动数据终端(MDT)、电子发动机管理系统(EEMS)、电子/发动机电子控制单元(ECU)、电子/发动机电子控制模块(ECM)、嵌入式系统、微控制器、控制模块、发动机管理系统(EMS)、联网或“智能”家电、MTC 设备、M2M、IoT设备等。

在一些实施方案中,UE 1001中的任一者可以是物联网(IoT)UE,这种UE可包括被设计用于利用短期UE连接的低功率IoT应用的网络接入层。 IoT UE可以利用技术诸如机器对机器(M2M)或机器类型通信(MTC),经由公共陆地移动网络(PLMN)、基于邻近的服务(ProSe)或设备对设备(D2D)通信、传感器网络或IoT网络与MTC服务器或设备交换数据。M2M或MTC数据交换可以是机器启动的数据交换。IoT网络描述了互连的 IoT UE,这些UE可包括具有短暂连接的唯一可识别的嵌入式计算设备(在互联网基础设施内)。IoT UE可执行后台应用程序(例如,保持活动消息、状态更新等)以促进IoT网络的连接。

UE 1001可被配置为与无线电接入网络(RAN)1010连接,例如,通信地耦接。在一些实施方案中,RAN 1010可以是下一代(NG)RAN或5G RAN、演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)或传统RAN,诸如 UTRAN或GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)。如本文所用,术语“NGRAN”等可以是指在NR或5G系统1000中操作的RAN 1010,而术语“E-UTRAN”等可以是指在LTE或4G系统1000中操作的RAN 1010。 UE 1001分别利用连接(或信道)1003和1004,每个连接包括物理通信接口或层(下文进一步详细讨论)。

在该示例中,连接1003和连接1004被示为空中接口以实现通信耦接,并且可以与蜂窝通信协议保持一致,诸如全球移动通信系统(GSM)协议、码分多址(CDMA)网络协议、一键通(PTT)协议、蜂窝一键通(POC) 协议、通用移动电信系统(UMTS)协议、3GPP LTE协议、5G协议、NR 协议和/或本文所述的其他通信协议中的任一者。在一些实施方案中,UE 1001可经由基于邻近的服务(ProSe)接口1005直接交换通信数据。ProSe 接口1005可另选地被称为侧链路(SL)接口1005并且可包括一个或多个逻辑信道,包括但不限于物理侧链路控制信道(PSCCH)、物理侧链路共享信道(PSSCH)、物理侧链路下行信道(PSDCH)和物理侧链路广播信道(PSBCH)。

UE 1001b被示出为被配置为经由连接1007访问接入点(AP)1006 (也称为“WLAN节点1006”、“WLAN 1006”、“WLAN终端1006”、“WT 1006”等)。连接1007可包括本地无线连接,诸如与任何IEEE 802.11协议一致的连接,其中AP 1006将包括无线保真

RAN 1010可包括启用连接1003和1004的一个或多个AN节点或 RAN节点1011a和1011b(统称为“多个RAN节点1011”或“RAN节点 1011”)。如本文所用,术语“接入节点”、“接入点”等可描述为网络与一个或多个用户之间的数据和/或语音连接提供无线电基带功能的装备。这些接入节点可被称为BS、gNB、RAN节点、eNB、NodeB、RSU、TRxP 或TRP等,并且可包括在地理区域(例如,小区)内提供覆盖的地面站 (例如,陆地接入点)或卫星站。如本文所用,术语“NG RAN节点”等可以指在NR或5G系统1000中操作的RAN节点1011(例如gNB),而术语“E-UTRAN节点”等可以指在LTE或4G系统1000中操作的RAN节点1011(例如eNB)。根据各种实施方案,RAN节点1011可被实现为专用物理设备诸如宏小区基站和/或用于提供与宏小区相比具有较小覆盖区域、较小用户容量或较高带宽的毫微微小区、微微小区或其他类似小区的低功率(LP)基站中的一者或多者。

在一些实施方案中,RAN节点1011的全部或部分可被实现为在服务器计算机上运行的一个或多个软件实体,作为可被称为CRAN和/或虚拟基带单元池(vBBUP)的虚拟网络的一部分。在这些实施方案中,CRAN或 vBBUP可实现RAN功能划分,诸如,PDCP划分,其中RRC和PDCP层由CRAN/vBBUP操作,而其他L2协议实体由各个RAN节点1011操作; MAC/PHY划分,其中RRC、PDCP、RLC和MAC层由CRAN/vBBUP操作,并且PHY层由各个RAN节点1011操作;或“下部PHY”划分,其中 RRC、PDCP、RLC、MAC层和PHY层的上部部分由CRAN/vBBUP操作,并且PHY层的下部部分由各个RAN节点1011操作。该虚拟化框架允许 RAN节点1011的空闲处理器核心执行其他虚拟化应用程序。在一些实施方案中,单独的RAN节点1011可表示经由各个F1接口(图10未示出)连接到gNB-CU的各个gNB-DU。在这些具体实施中,gNB-DU可包括一个或多个远程无线电头端或RFEM(参见例如,图13),并且gNB-CU可由位于RAN 1010中的服务器(未示出)或由服务器池以与CRAN/vBBUP类似的方式操作。除此之外或另选地,RAN节点1011中的一个或多个RAN 节点可以是下一代eNB(ng-eNB),该下一代eNB是向UE 1001提供E- UTRA用户平面和控制平面协议终端并且经由NG接口(下文讨论)连接到5GC(例如,图12的CN 1220)的RAN节点。

在V2X场景中,RAN节点1011中的一个或多个RAN节点可以是 RSU或充当RSU。术语“道路侧单元”或“RSU”可指用于V2X通信的任何交通基础设施实体。RSU可在合适的RAN节点或静止(或相对静止)的 UE中实现或由合适的RAN节点或静止(或相对静止)的UE实现,其中在UE中实现或由其实现的RSU可被称为“UE型RSU”,在eNB中实现或由其实现的RSU可被称为“eNB型RSU”,在gNB中实现或由其实现的RSU可被称为“gNB型RSU”等等。在一个示例中,RSU是与位于道路侧上的射频电路耦接的计算设备,该计算设备向通过的车辆UE 1001 (vUE1001)提供连接性支持。RSU还可包括内部数据存储电路,其用于存储交叉路口地图几何形状、交通统计、媒体,以及用于感测和控制正在进行的车辆和行人交通的应用程序/软件。RSU可在5.9GHz直接近程通信 (DSRC)频带上操作以提供高速事件所需的极低延迟通信,诸如防撞、交通警告等。除此之外或另选地,RSU可在蜂窝V2X频带上操作以提供前述低延迟通信以及其他蜂窝通信服务。除此之外或另选地,RSU可作为Wi-Fi 热点(2.4GHz频带)操作和/或提供与一个或多个蜂窝网络的连接以提供上行链路和下行链路通信。计算设备和RSU的射频电路中的一些或全部可封装在适用于户外安装的耐候性封装件中,并且可包括网络接口控制器以提供与交通信号控制器和/或回程网络的有线连接(例如,以太网)。

RAN节点1011中的任一个节点都可终止空中接口协议,并且可以是 UE 1001的第一联系点。在一些实施方案中,RAN节点1011中的任一个节点都可执行RAN 1010的各种逻辑功能,包括但不限于无线电网络控制器 (RNC)的功能,诸如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理和数据分组调度以及移动性管理。

在一些实施方案中,UE 1001可被配置为根据各种通信技术,使用 OFDM通信信号在多载波通信信道上彼此或者与RAN节点1011中的任一个节点进行通信,该通信技术诸如但不限于OFDMA通信技术(例如,用于下行链路通信)或SC-FDMA通信技术(例如,用于上行链路和ProSe或侧链路通信),但实施方案的范围在这方面不受限制。OFDM信号可包括多个正交子载波。

在一些实施方案中,下行链路资源网格可用于从RAN节点1011中的任一个节点到UE 1001的下行链路传输,而上行链路传输可利用类似的技术。网格可以是时频网格,称为资源网格或时频资源网格,其是每个时隙中下行链路中的物理资源。对于OFDM系统,此类时频平面表示是常见的做法,这使得无线资源分配变得直观。资源网格的每一列和每一行分别对应一个OFDM符号和一个OFDM子载波。时域中资源网格的持续时间与无线电帧中的一个时隙对应。资源网格中最小的时频单位表示为资源元素。每个资源网格包括多个资源块,这些资源块描述了某些物理信道到资源元素的映射。每个资源块包括资源元素的集合;在频域中,这可以表示当前可以分配的最少量资源。使用此类资源块来传送几个不同的物理下行链路信道。

根据各种实施方案,UE 1001和RAN节点1011通过许可介质(也称为“许可频谱”和/或“许可频带”)和未许可共享介质(也称为“未许可频谱”和/或“未许可频带”)来传送数据(例如,发送数据和接收数据)。许可频谱可包括在大约400MHz至大约3.8GHz的频率范围内操作的信道,而未许可频谱可包括5GHz频带。

为了在未许可频谱中操作,UE 1001和RAN节点1011可使用LAA、 eLAA和/或feLAA机制来操作。在这些具体实施中,UE 1001和RAN节点 1011可执行一个或多个已知的介质感测操作和/或载波感测操作,以便确定未许可频谱中的一个或多个信道当在未许可频谱中传输之前是否不可用或以其他方式被占用。可根据先听后说(LBT)协议来执行介质/载波感测操作。

LBT是一种机制,装备(例如,UE 1001、RAN节点1011等)利用该机制来感测介质(例如,信道或载波频率)并且在该介质被感测为空闲时 (或者当感测到该介质中的特定信道未被占用时)进行传输。介质感测操作可包括CCA,该CCA利用至少ED来确定信道上是否存在其他信号,以便确定信道是被占用还是空闲。该LBT机制允许蜂窝/LAA网络与未许可频谱中的现有系统以及与其他LAA网络共存。ED可包括感测一段时间内在预期传输频带上的RF能量,以及将所感测的RF能量与预定义或配置的阈值进行比较。

通常,5GHz频带中的现有系统是基于IEEE 802.11技术的WLAN。 WLAN采用基于争用的信道接入机制,称为CSMA/CA。这里,当WLAN 节点(例如,移动站(MS)诸如UE 1001、AP1006等)打算传输时, WLAN节点可在传输之前首先执行CCA。另外,在多于一个WLAN节点将信道感测为空闲并且同时进行传输的情况下,使用退避机制来避免冲突。该退避机制可以是在CWS内随机引入的计数器,该计数器在发生冲突时呈指数增加,并且在传输成功时重置为最小值。被设计用于LAA的LBT机制与WLAN的CSMA/CA有点类似。在一些实施方案中,DL或UL传输突发(包括PDSCH或PUSCH传输)的LBT过程可具有在X与Y ECCA时隙之间长度可变的LAA争用窗口,其中X和Y为LAA的CWS的最小值和最大值。在一个示例中,LAA传输的最小CWS可为9微秒(μs);然而, CWS的大小和MCOT(例如,传输突发)可基于政府监管要求。

LAA机制建立在LTE-Advanced系统的CA技术上。在CA中,每个聚合载波都被称为CC。一个CC可具有1.4、3、5、10、15或20MHz的带宽,并且最多可聚合五个CC,因此最大聚合带宽为100MHz。在FDD系统中,对于DL和UL,聚合载波的数量可以不同,其中UL CC的数量等于或低于 DL分量载波的数量。在一些情况下,各个CC可具有与其他CC不同的带宽。在TDD系统中,CC的数量以及每个CC的带宽通常对于DL和UL是相同的。

CA还包含各个服务小区以提供各个CC。服务小区的覆盖范围可不同,例如,因为不同频带上的CC将经历不同的路径损耗。主要服务小区或 PCell为UL和DL两者提供PCC,并且处理与RRC和NAS相关的活动。其他服务小区被称为SCell,并且每个SCell为UL和DL两者提供各个 SCC。可按需要添加和移除SCC,而改变PCC可能需要UE 1001经历切换。在LAA、eLAA和feLAA中,SCell中的一些或全部可在未许可频谱(称为“LAA SCell”)中操作,并且LAASCell由在许可频谱中操作的PCell协助。当UE被配置为具有多于一个LAA SCell时,UE可在配置的LAA SCell上接收UL授权,指示同一子帧内的不同PUSCH起始位置。

PDSCH将用户数据和较高层信令承载到UE 1001。除其他信息外, PDCCH承载关于与PDSCH信道有关的传输格式和资源分配的信息。它还可向UE 1001通知关于与上行链路共享信道有关的传输格式、资源分配和 HARQ信息。通常,可以基于从UE 1001中的任一个UE反馈的信道质量信息在RAN节点1011的任一个节点处执行下行链路调度(向小区内的UE1001b分配控制和共享信道资源块)。可在用于(例如,分配给)UE 1001 中的每个UE的PDCCH上发送下行链路资源分配信息。

PDCCH使用CCE来传送控制信息。在被映射到资源元素之前,可以首先将PDCCH复数值符号组织为四元组,然后可以使用子块交织器对其进行排列以进行速率匹配。可以使用这些CCE中的一个或多个来传输每个 PDCCH,其中每个CCE可以对应于分别具有四个物理资源元素的九个集合,称为REG。四个正交相移键控(QPSK)符号可以映射到每个REG。根据DCI的大小和信道条件,可以使用一个或多个CCE来传输PDCCH。可存在四个或更多个被定义在LTE中具有不同数量的CCE(例如,聚合级,L=1、2、 4或8)的不同的PDCCH格式。

一些实施方案可以使用用于控制信道信息的资源分配的概念,其是上述概念的扩展。例如,一些实施方案可利用将PDSCH资源用于控制信息传输的EPDCCH。可使用一个或多个ECCE来传输EPDCCH。与以上类似,每个ECCE可以对应于九个包括四个物理资源元素的集合,称为EREG。在一些情况下,ECCE可以具有其他数量的EREG。

RAN节点1011可被配置为经由接口212彼此通信。在一些系统1000 是LTE系统的实施方案中(例如,当CN 1020是如图11中的EPC 1120 时),接口212可以是X2接口212。X2接口可被限定在连接到EPC 1020 的两个或更多个RAN节点1011(例如,两个或更多个eNB等)之间,和/ 或在连接到EPC 1020的两个eNB之间。在一些实施方案中,X2接口可包括X2用户平面接口(X2-U)和X2控制平面接口(X2-C)。X2-U为通过 X2接口传输的用户分组提供流控制机制,并且可用于传送关于eNB之间的用户数据的递送的信息。例如,X2-U提供关于从MeNB传输到SeNB的用户数据的特定序号信息;关于针对用户数据成功将PDCP PDU从SeNB按序递送到UE 1001的信息;未递送到UE 1001的PDCP PDU的信息;关于 SeNB处用于向UE传输用户数据的当前最小期望缓冲器大小的信息;等等。 X2-C提供LTE内接入移动性功能,包括从源eNB到目标eNB的上下文传输、用户平面传输控制等;负载管理功能;以及小区间干扰协调功能。

在一些系统1000是5G或NR系统的实施方案中(例如,当CN 1020 是如图12中的5GC1220时),接口212可以是Xn接口212。Xn接口被限定在连接到5GC 1020的两个或更多个RAN节点1011(例如,两个或更多个下一代节点B(gNB)等)之间、在连接到5GC 1020的RAN节点1011(例如,gNB)与演进节点B(eNB)之间和/或在连接到5GC 1020的两个eNB之间。在一些实施方案中,Xn接口可包括Xn用户平面(Xn-U) 接口和Xn控制平面(Xn-C)接口。Xn-U提供用户平面协议数据单元 (PDU)的非保证递送并支持/提供数据转发和流量控制功能。Xn-C提供管理和错误处理功能,用于管理Xn-C接口的功能;在连接模式(例如,CM 连接)下对UE 1001的移动性支持包括用于管理一个或多个RAN节点 1011之间的连接模式的UE移动性的功能。该移动性支持可包括从旧(源) 服务RAN节点1011到新(目标)服务RAN节点1011的上下文传输;以及对旧(源)服务RAN节点1011到新(目标)服务RAN节点1011之间的用户平面隧道的控制。Xn-U的协议栈可包括构建在互联网协议(IP)传输层上的传输网络层以及用户数据报协议(UDP)和/或IP层的顶部上的用户平面GPRS隧道协议(GTP-U)层,以承载用户平面PDU。Xn-C协议栈可包括应用层信令协议(称为Xn应用协议(Xn-AP))和构建在流控制传输协议(SCTP)上的传输网络层。SCTP可在IP层的顶部,并且提供对应用层消息的有保证的递送。在传输IP层中,使用点对点传输来递送信令 PDU。在其他具体实施中,Xn-U协议栈和/或Xn-C协议栈可与本文所示和所述的用户平面和/或控制平面协议栈相同或类似。

RAN 1010被示出为通信地耦接到核心网—在该实施方案中,核心网络 (CN)1020。CN 1020可包括多个网络元件1022,其被配置为向经由 RAN 1010连接到CN 1020的客户/用户(例如,UE 1001的用户)提供各种数据和电信服务。CN 1020的部件可在一个物理节点或分开的物理节点中实现,包括用于从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取和执行指令的部件。在一些实施方案中,网络功能虚拟化 (NFV)可用于经由存储在一个或多个计算机可读存储介质中的可执行指令来虚拟化上述网络节点功能中的任一个或全部(以下将进一步详细描述)。CN 1020的逻辑实例可被称为网络切片,并且CN1020的一部分的逻辑实例可被称为网络子切片。NFV架构和基础设施可用于将一个或多个网络功能虚拟化到包含行业标准服务器硬件、存储硬件或交换机的组合的物理资源上(另选地由专有硬件执行)。换句话讲,NFV系统可用于执行一个或多个EPC部件/功能的虚拟或可重新配置的具体实施。

一般地,应用服务器1030可以是提供与核心网络一起使用IP承载资源的应用程序的元素(例如,通用移动电信系统(UMTS)分组服务(PS) 域、LTE PS数据服务等)。应用服务器1030还可被配置为经由CN 1020 支持针对UE 1001的一种或多种通信服务(例如,VoIP会话、PTT会话、群组通信会话、社交网络服务等)。

在一些实施方案中,CN 1020可以是5GC(称为“5GC 1020”等),并且RAN 1010可经由NG接口1013与CN 1020连接。在一些实施方案中, NG接口1013可分成两部分:NG用户平面(NG-U)接口1014,该接口在 RAN节点1011与UPF之间承载流量数据;和S1控制平面(NG-C)接口 1015,该接口是RAN节点1011与AMF之间的信令接口。参考图12更详细地讨论CN 1020是5GC 1020的实施方案。

在一些实施方案中,CN 1020可以是5G CN(称为“5GC 1020”等),而在其他实施方案中,CN 1020可以是EPC。在CN 1020是EPC(称为“EPC 1020”等)的情况下,RAN 1010可经由S1接口1013与CN 1020连接。在一些实施方案中,S1接口1013可分成两部分:S1用户平面(S1-U) 接口1014,该接口在RAN节点1011用于S-GW之间承载流量数据;和S1-MME接口1015,该接口是RAN节点1011与MME之间的信令接口。图11示出了其中CN 1020是EPC 1020的示例架构。

示例性架构

图11示出了根据各种实施方案的包括第一CN 1120的系统1100的示例架构。在该示例中,系统1100可实现LTE标准,其中CN 1120是与图 10的CN 1020对应的EPC 1120。另外,UE 301可与图10的UE 1001相同或类似,并且E-UTRAN 310可为与图10的RAN 1010相同或类似的RAN,并且其可包括先前讨论的RAN节点1011。CN 1120可包括移动性管理实体(ME)1121、服务网关(S-GW)1122、PDN网关(P-GW)1123、归属用户服务器(HSS)1124和服务GPRS支持节点(SGSN)1125。

MME 1121在功能上可类似于传统SGSN的控制平面,并且可实施移动性管理(MM)功能以保持跟踪UE 301的当前位置。MME 1121可执行各种MM过程以管理访问中的移动性方面,诸如网关选择和跟踪区域列表管理。MM(在E-UTRAN系统中也称为“EPS MM”或“EMM”)可以指用于维护关于UE 301的当前位置的知识、向用户/订阅者提供用户身份保密性和/或执行其他类似服务的所有适用程序、方法、数据存储等。每个UE 301和MME 1121可包括MM或EMM子层,并且当成功完成附接过程时,可在UE 301和MME 1121中建立MM上下文。MM上下文可以是存储UE 301的MM相关信息的数据结构或数据库对象。MME 1121可经由S6a参考点与HSS 1124耦接,经由S3参考点与SGSN 1125耦接,并且经由S11参考点与S-GW 1122耦接。

SGSN 1125可以是通过跟踪单独UE 301的位置并执行安全功能来服务于UE 301的节点。此外,SGSN 1125可执行用于2G/3G与E-UTRAN 3GPP接入网络之间的移动性的EPC间节点信令;如由MME 1121指定的 PDN和S-GW选择;UE 301时区功能的处理,如由MME 1121所指定的;以及用于切换到E-UTRAN 3GPP接入网络的MME选择。MME 1121与 SGSN 1125之间的S3参考点可在空闲状态和/或活动状态中启用用于3GPP 间接入网络移动性的用户和承载信息交换。

HSS 1124可包括用于网络用户的数据库,该数据库包括用于支持网络实体处理通信会话的订阅相关信息。EPC 1120可包括一个或若干个HSS 1124,这取决于移动用户的数量、装备的容量、网络的组织等。例如, HSS 1124可以为路由/漫游、认证、授权、命名/地址解析、位置依赖性等提供支持。HSS 1124与MME 1121之间的S6a参考点可以启用订阅数据和认证数据的传输,以用于在HSS 1124与MME 1121之间认证/授权用户对 EPC 1120的访问。

S-GW 1122可终止朝向RAN 310的用于用户平面的S1(S1-U)接口,并且在RAN 310与EPC 1120之间路由数据分组。另外,S-GW 1122可以是用于RAN间节点切换的本地移动锚点,并且还提供用于3GPP间移动的锚。其他职责可包括合法拦截、计费和执行某些策略。S-GW 1122与MME 1121之间的S11参考点在MME 1121与S-GW 1122之间提供控制平面。S- GW1122可经由S5参考点与P-GW 1123耦接。

P-GW 1123可终止朝向PDN 1130的SGi接口。P-GW 1123可经由IP 接口1025(参见例如图10)在EPC 1120和外部网络诸如包括应用服务器 1030(另选地称为“AF”)的网络之间路由数据分组。在一些实施方案中, P-GW 1123可以经由IP通信接口1025(参见例如,图10)通信地耦接到应用服务器(图10的应用服务器1030或图11中的PDN 1130)。P-GW 1123与S-GW 1122之间的S5参考点在P-GW 1123与S-GW 1122之间提供用户平面隧穿和隧道管理。由于UE 301移动性以及如果S-GW 1122需要连接到非共址P-GW 1123以用于所需PDN连接性,因此S5参考点还可用于 S-GW 1122重定位。P-GW 1123还可包括用于策略执行和计费数据收集 (例如PCEF(未示出))的节点。另外,P-GW 1123与分组数据网络 (PDN)1130之间的SGi参考点可以是运营商外部公共、私有PDN或内部运营商分组数据网络,例如以用于提供IMS服务。P-GW 1123可经由Gx 参考点与PCRF 1126耦接。

PCRF 1126是EPC 1120的策略和收费控制元件。在非漫游场景中,与 UE 301的互联网协议连接访问网络(IP-CAN)会话相关联的国内公共陆地移动网络(HPLMN)中可能存在单个PCRF 1126。在具有本地流量突破的漫游场景中,可能存在两个与UE 301的IP-CAN会话相关联的PCRF: HPLMN中的国内PCRF(H-PCRF)和受访公共陆地移动网络(VPLMN) 中的受访PCRF(V-PCRF)。PCRF 1126可以经由P-GW 1123通信耦接到应用服务器1130。应用服务器1130可发信号通知PCRF 1126以指示新服务流,并且选择适当的QoS和计费参数。PCRF 1126可将该规则配置为具有适当TFT和QCI的PCEF(未示出),该PCEF开始由应用服务器1130 指定的QoS和计费。PCRF 1126与P-GW 1123之间的Gx参考点可允许 QoS策略和收费规则从PCRF 1126传输到P-GW 1123中的PCEF。Rx参考点可驻留在PDN 1130(或“AF 1130”)与PCRF1126之间。

图12示出了根据各种实施方案的包括第二CN 1220的系统1200的架构。系统1200被示出为包括:UE 1201,该UE可与先前讨论的UE 1001 和UE 301相同或类似;(R)AN 1210,其可与先前讨论的RAN 1010和RAN 1110相同或类似,并且其可包括先前讨论的RAN节点1011;以及数据网络(DN)1203,其可以是例如运营商服务、互联网访问或第3方服务;以及5GC 1220。5GC 1220可包括认证服务器功能(AUSF)1222;接入和移动性管理功能(AMF)1221;会话管理功能(SMF)1224;网络曝光功能 (NEF)1223;PCF 1226;NF储存库功能(NRF)1225;UDM 1227;应用功能(AF)1228;用户平面功能(UPF)1202;和网络切片选择功能(NSSF)1229。

UPF 1202可充当RAT内和RAT间移动性的锚点,与DN 1203互连的外部PDU会话点,以及支持多宿主PDU会话的分支点。UPF 1202还可执行分组路由和转发,执行分组检查,执行策略规则的用户平面部分,合法拦截分组(UP收集),执行流量使用情况报告,对用户平面执行QoS处理 (例如,分组滤波、门控、UL/DL速率执行),执行上行链路流量验证 (例如,SDF到QoS流映射),上行链路和下行链路中的传输级别分组标记以及执行下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发。UPF 1202可包括用于支持将流量路由到数据网络的上行链路分类器。DN 1203可表示各种网络运营商服务、互联网访问或第三方服务。DN 1203可包括或类似于先前讨论的应用服务器1030。UPF 1202可经由SMF 1224与UPF 1202之间的 N4参考点与SMF 1224进行交互。

AUSF 1222存储用于UE 1201的认证的数据并处理与认证相关的功能。 AUSF 1222可有利于针对各种访问类型的公共认证框架。AUSF 1222经由 AMF 1221与AUSF 1222之间的N12参考点与AMF 1221通信;并且经由 UDM 1227与AUSF 1222之间的N13参考点与UDM1227通信。另外, AUSF 1222可呈现出基于Nausf服务的接口。

AMF 1221可负责注册管理(例如,负责注册UE 1201等)、连接管理、可达性管理、移动性管理和对AMF相关事件的合法拦截,并且接入认证和授权。AMF 1221可以是用于AMF1221与SMF 1224之间的N11参考点的终止点。AMF 1221为UE 1201与SMF 1224之间的会话管理(SM)消息提供传输,并且充当用于路由SM消息的透明pro15。AMF 1221还可为UE 1201与SMS功能(SMSF)(图12未示出)之间的短消息服务(SMS)消息提供传送。AMF 1221可充当安全锚定功能(SEAF),该SEAF可包括与AUSF 1222和UE 1201的交互,接收由于UE 1201认证过程而建立的中间密钥。在使用基于通用用户识别模块(USIM)的认证的情况下,AMF 1221可从AUSF 1222检索安全材料。AMF 1221还可包括安全上下文管理 (SCM)功能,该功能从SEA接收用于导出接入网络特定密钥的密钥。此外, AMF 1221可以是RAN CP接口的终止点,其可包括或可以是(R)AN 1210 与AMF 1221之间的N2参考点;并且AMF 1221可以是NAS(N1)信令的终止点,并且执行NAS加密和完整性保护。

AMF 1221还可通过N3 IWF接口支持与UE 1201的NAS信令。 N3IWF可用于提供对不可信实体的访问。N3IWF可以是控制平面的(R)AN 1210与AMF 1221之间的N2接口的终止点,并且可以是用户平面的(R)AN 1210与UPF 1202之间的N3参考点的终止点。因此,AMF 1221处理来自 SMF 1224和AMF 1221的用于协议数据单元(PDU)会话和QoS的N2信令,封装/解封分组以用于IPSec和N3隧道,将N3用户平面分组标记在上行链路中,并且执行对应于N3分组标记的QoS,这考虑到与通过N2接收的此类标记相关联的QoS需求。N3IWF还可经由UE 1201与AMF 1221之间的N1参考点在UE 1201与AMF 1221之间中继上行链路和下行链路控制平面NAS信令,并且在UE 1201与UPF 1202之间中继上行链路和下行链路用户平面分组。N3IWF还提供用于用UE 1201建立IPsec隧道的机制。 AMF 1221可呈现出基于Namf服务的接口,并且可以是两个AMF 1221之间的N14参考点和AMF 1221和5G-EIR(图12未示出)之间的N17参考点的终止点。

UE 1201可能需要向AMF 1221注册以便接收网络服务。注册管理 (RM)用于使UE1201向网络(例如,AMF 1221)注册或撤销注册,并且在网络(例如,AMF 1221)中建立UE上下文。UE 1201可在RM-注册状态或RM-撤销注册状态下操作。在RM撤销注册状态下,UE 1201不向网络注册,并且AMF 1221中的UE上下文不为UE 1201保持有效位置或路由信息,因此UE1201不可由AMF 1221访问。在RM注册状态下,UE 1201向网络注册,并且AMF 1221中的UE上下文可为UE 1201保持有效位置或路由信息,因此UE 1201可由AMF 1221访问。在RM注册状态下, UE 1201可执行移动性注册更新过程,执行周期性更新定时器到期所触发的周期性注册更新过程(例如,以向网络通知UE 1201仍为激活的),并且执行注册更新过程以更新UE能力信息或与网络重新协商协议参数等等。

AMF 1221为UE 1201存储一个或多个RM上下文,其中每个RM上下文与对网络的特定接入相关联。RM上下文可以是数据结构、数据库对象等,其指示或存储尤其每种接入类型的注册状态和周期性更新计时器。AMF 1221还可存储可与先前讨论的(E)MM上下文相同或类似的5GC移动性管理 (MM)上下文。在各种实施方案中,AMF 1221在相关联的MM上下文或RM上下文中存储UE 1201的CE模式B限制参数。AMF 1221还可在需要时从已经存储在UE上下文(和/或MM/RM上下文)中的UE的使用设置参数来导出值。

连接管理(CM)通过N1接口来建立和释放UE 1201与AMF 1221之间的信令连接。信令连接用于实现UE 1201与CN 1220之间的NAS信令交换,并且包括UE与AN之间的信令连接(例如,用于非3GPP接入的无线电资源控制(RRC)连接或UE-N3IWF连接)以及AN(例如,RAN1210) 与AMF 1221之间的UE 1201的N2连接两者。UE 1201可在两个CM状态 (CM空闲模式或CM连接模式)中的一者下操作。当UE 1201正在CM空闲状态/模式下操作时,UE 1201可不具有通过N1接口与AMF 1221建立的非接入层(NAS)信令连接,并且可存在用于UE 1201的(R)AN 1210信令连接(例如,N2和/或N3连接)。当UE 1201正在CM连接状态/模式下操作时,UE1201可具有通过N1接口与AMF 1221建立的NAS信令连接,并且可存在用于UE 1201的(R)AN1210信令连接(例如,N2和/或N3连接)。 (R)AN 1210与AMF 1221之间的N2连接的建立可引起UE 1201从CM空闲模式转换到CM连接模式,并且当释放(R)AN 1210与AMF 1221之间的N2信令时,UE 1201可从CM连接模式转换到CM空闲模式。

SMF 1224负责会话管理(SM)(例如,会话建立、修改和发布,包括UPF与AN节点之间的隧道维护);UE IP地址分配和管理(包括任选授权);用户平面(UP)功能的选择和控制;配置UPF的交通转向以将流量路由至正确的目的地;终止朝向策略控制功能的接口;策略执行和QoS的控制部分;合法拦截(对于SM事件和与LI系统的接口);终止NAS消息的SM部分;下行链路数据通知;发起经由接入和移动性管理功能(AMF) 通过N2发送到AN的AN特定SM信息;并且确定会话的会话与服务连续性(SSC)模式。SM可指协议数据单元(PDU)会话的管理,并且PDU 会话或“会话”可指提供或实现由数据网络名称(DNN)识别的UE 1201 与数据网络(DN)1203之间的PDU交换的PDU连接性服务。PDU会话可使用通过UE 1201与SMF 1224之间的N1参考点交换的NAS SM信令来在 UE 1201请求时建立,在UE 1201和5GC 1220请求时修改,并且在UE 1201和5GC 1220请求时释放。在应用服务器发出请求时,5GC 1220可触发UE1201中的特定应用程序。响应于接收到触发消息,UE 1201可将触发消息(或触发消息的相关部分/信息)传递到UE 1201中的一个或多个识别的应用程序。UE 1201中的识别的应用程序可建立与特定DNN的PDU 会话。SMF 1224可检查UE 1201请求是否符合与UE 1201相关联的用户订阅信息。就这一点而言,SMF 1224可检索和/或请求以从UDM 1227接收有关SMF1224等级订阅数据的更新通知。

SMF 1224可包括以下漫游功能:处理本地执行以应用QoS SLA (VPLMN);计费数据采集和计费接口(VPLMN);合法拦截(对于SM事件和与LI系统的接口,在VPLMN中);以及支持与外部DN的交互,以传输用于通过外部DN进行PDU会话授权/认证的信令。在漫游场景中,两个SMF 1224之间的N16参考点可包括在系统1200中,该系统可位于受访网络中的另一个SMF1224与家庭网络中的SMF 1224之间。另外,SMF 1224可呈现出基于Nsmf服务的接口。

NEF 1223提供用于安全地暴露由3GPP网络功能为第三方、内部暴露/ 再暴露、应用功能(例如,AF 1228)、边缘计算或雾计算系统等提供的服务和能力的装置。在此类实施方案中,NEF 1223可对AF进行认证、授权和/或限制。NEF 1223还可转换与AF 1228交换的信息以及与内部网络功能交换的信息。例如,NEF 1223可在AF服务标识符与内部5GC信息之间转换。NEF 1223还可基于其他网络功能(NF)的暴露能力从其他网络功能接收信息。该信息可作为结构化数据存储在NEF 1223处,或使用标准化接口存储在数据存储NF处。然后,存储的信息可由NEF 1223重新暴露于其他 NF和AF,并且/或者用于其他目的诸如分析。另外,NEF 1223可呈现出基于Nnef服务的接口。

NRF 1225支持服务发现功能,从网络功能(NF)实例接收NF发现请求,并且向NF实例提供发现的NF实例的信息。NRF 1225还维护可用的 NF实例以及这些实例支持的服务的信息。如本文所用,术语“实例化”等可指实例的创建,并且“实例”可指对象的具体出现,其可例如在程序代码的执行期间发生。另外,NRF 1225可呈现出基于Nnrf服务的接口。

PCF 1226提供用于控制平面功能以执行它们的策略规则,并且还可支持用于管理网络行为的统一策略框架。PCF 1226还可以实现前端(FE),以访问与UDM 1227的UDR中的策略决策相关的订阅信息。PCF 1226经由PCF 1226与AMF 1221之间的N15参考点与AMF 1221通信,这可包括受访网络中的PCF 1226和在漫游场景情况下的AMF 1221。PCF 1226经由PCF1226与AF 1228之间的N5参考点与AF 1228通信;并且经由PCF 1226与SMF 1224之间的N7参考点与SMF 1224通信。系统1200和/或CN 1220还可包括(家庭网络中的)PCF 1226与受访网络中的PCF 1226之间的N24参考点。另外,PCF 1226可呈现出基于Npcf服务的接口。

UDM 1227处理与订阅相关的信息以支持网络实体对通信会话的处理,并且存储UE1201的订阅数据。例如,可经由UDM 1227与AMF之间的 N8参考点在UDM 1227与AMF 1221之间传送订阅数据。UDM 1227可包括两部分:应用前端(FE)和UDR(图12未示出该FE和UDR)。UDR 存储UDM 1227和PCF 1226的订阅数据和策略数据,和/或NEF 1223的用于暴露的结构化数据以及应用数据(包括用于应用检测的PFD、多个UE 1201的应用请求信息)。基于Nudr服务的接口可由UDR 221呈现出以允许UDM 1227、PCF 1226和NEF 1223接入存储的数据的特定集,以及读取、更新(例如,添加、修改)、删除和订阅UDR中的相关数据更改的通知。 UDM可包括UDM-FE,该UDM-FE负责处理凭据、位置管理、订阅管理等。在不同的事务中,若干不同的前端可为同一用户服务。UDM-FE访问存储在UDR中的订阅信息,并且执行认证凭证处理、用户识别处理、访问授权、注册/移动性管理和订阅管理。UDR经由UDM 1227与SMF 1224之间的N10参考点与SMF 1224交互。UDM 1227还可支持SMS管理,其中 SMS-FE实现如先前讨论的类似应用逻辑。另外,UDM 1227可呈现出基于 Nudm服务的接口。

AF 1228提供应用程序对流量路由的影响,提供对NCE的访问,并且与策略框架进行交互以进行策略控制。NCE是允许5GC 1220和AF 1228经由NEF 1223彼此提供信息的机构,其可用于边缘计算具体实施。在此类具体实施中,网络运营商和第三方服务可被托管在附件的UE 1201接入点附近,以通过减小的端到端延迟和传输网络上的负载来实现有效的服务递送。对于边缘计算具体实施,5GC可选择UE 1201附近的UPF 1202并且经由 N6接口执行从UPF 1202到DN 1203的流量转向。这可基于UE订阅数据、 UE位置和AF 1228所提供的信息。这样,AF 1228影响UPF(重新)选择和流量路由。基于运营商部署,当AF 1228被认为是可信实体时,网络运营商允许AF 1228与相关NF直接进行交互。另外,AF 1228可呈现出基于Naf服务的接口。

NSSF 1229选择为UE 1201服务的一组网络切片实例。如果需要, NSSF 1229还确定允许的网络切片选择辅助信息(NSSAI)以及到订阅的单个NSSAI(S-NSSAI)的映射。NSSF1229还基于合适的配置并且可能通过查询NRF 1225来确定用于为UE 1201服务的接入和移动性管理功能 (AMF)集,或候选AMF 1221的列表。UE 1201的一组网络切片实例的选择可由AMF 1221触发,其中UE 1201通过与NSSF 1229进行交互而注册,这可导致AMF 1221发生改变。NSSF 1229经由AMF 1221与NSSF 1229之间的N22参考点与AMF 1221交互;并且经由N31参考点(图12 未示出)与受访网络中的另一NSSF 1229通信。另外,NSSF 1229可呈现出基于Nnssf服务的接口。

如先前讨论的,CN 1220可包括SMS功能(SMSF),其可负责短消息服务(SMS)订阅检查和验证,并向/从UE 1201向/从其他实体中继SM 消息,该其他实体为诸如SMS-GMSC/IWMSC/SMS-路由器。SMS还与 AMF 1221和UDM 1227进行交互,以用于通知过程,使得UE1201可用于 SMS传输(例如,设置UE不可达标志,并且当UE 1201可用于SMS时通知UDM1227)。

CN 1220还可包括图12未示出的其他元素,诸如数据存储系统/架构、 5G装备身份寄存器(EIR)、安全边缘保护Pro15(SEPP)等。数据存储系统可包括结构化数据存储功能(SDSF)、非结构化数据存储网络功能 (UDSF)等。任何网络功能(NF)均经由任何NF与UDSF(图12未示出)之间的N18参考点将未结构化数据存储到UDSF(例如,UE上下文) 中或从中检索。单个NF可共享用于存储其相应非结构化数据的UDSF,或者各个NF可各自具有位于单个NF处或附近的它们自己的UDSF。另外, UDSF可呈现出基于Nudsf服务的接口(图12未示出)。5G-EIR可以是 NF,其检查PEI的状态,以确定是否将特定装备/实体从网络中列入黑名单;并且SEPP可以是非透明pro15,其在公共陆地移动网络(PLMN)间控制平面接口上执行拓扑隐藏、消息过滤和警管。

另外,NF中的NF服务之间可存在更多参考点和/或基于服务的接口;然而,为了清楚起见,图12省略了这些接口和参考点。在一个示例中, CN 1220可包括Nx接口,该Nx接口是MME(例如,MME 1121)与 AMF 1221之间的CN间接口,以便实现CN 1220与CN 1120之间的互通。其他示例接口/参考点可包括由5G-EIR呈现出的基于N5g-EIR服务的接口、受访网络中的NF储存库功能(NRF)与家庭网络中的NRF之间的N27参考点;以及受访网络中的网络切片选择功能(NSSF)与家庭网络中的 NSSF之间的N31参考点。

图13示出了根据各种实施方案的基础设施装备1300的示例。基础设施装备1300(或“系统1300”)可被实现为基站、无线电头端、RAN节点 (诸如先前所示和所述的RAN节点1011和/或AP 1006)、应用服务器 1030和/或本文所讨论的任何其他元件/设备。在其他示例中,系统1300可在UE中实现或由UE实现。

系统1300包括:应用电路1305、基带电路1310、一个或多个无线电前端模块(RFEM)1315、存储器电路520、电源管理集成电路(PMIC) 1325、电源三通电路1330、网络控制器电路1335、网络接口连接器1340、卫星定位电路1345和用户接口1350。在一些实施方案中,设备1300可包括附加元件,诸如存储器/存储装置、显示器、相机、传感器或输入/输出 (I/O)接口。在其他实施方案中,下述部件可包括在多于一个的设备中。例如,所述电路可单独地包括在用于云无线电接入网络(CRAN)、vBBU 或其他类似具体实施的多于一个设备中。

应用电路1305包括诸如但不限于一个或多个处理器(或处理器核心)、高速缓存存储器和低压差稳压器(LDO)中的一个或多个低压差稳压器、中断控制器、串行接口诸如SPI、l

应用电路1305的处理器可包括例如一个或多个处理器核心(CPU)、一个或多个应用处理器、一个或多个图形处理单元(GPU)、一个或多个精简指令集计算(RISC)处理器、一个或多个Acorn RISC机器(ARM) 处理器、一个或多个复杂指令集计算(CISC)处理器、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个FPGA、一个或多个PLD、一个或多个 ASIC、一个或多个微处理器或控制器或它们的任何合适的组合。在一些实施方案中,应用电路1305可包括或可以是用于根据本文的各种实施方案进行操作的专用处理器/控制器。作为示例,应用电路1305的处理器可包括一个或多个Intel

在一些实施方案中,应用电路1305可包括一个或多个硬件加速器,该一个或多个硬件加速器可以是微处理器、可编程处理设备等。该一个或多个硬件加速器可包括例如计算机视觉(CV)和/或深度学习(DL)加速器。例如,可编程处理设备可以是一个或多个现场可编程设备(FPD),诸如现场可编程门阵列(FPGA)等;可编程逻辑设备(PLD),诸如复杂PLD(CPLD)、大容量PLD(HCPLD)等;ASIC,诸如结构化ASIC等;可编程 SoC(PSoC);等等。在此类具体实施中,应用电路1305的电路可包括逻辑块或逻辑构架,以及可被编程用于执行各种功能诸如本文所讨论的各种实施方案的过程、方法、功能等的其他互连资源。在此类实施方案中,应用电路1305的电路可包括用于存储查找表(LUT)等中的逻辑块、逻辑构架、数据等的存储器单元(例如,可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存存储器、静态存储器(例如,静态随机存取存储器(SRAM)、防熔丝等))。

基带电路1310可实现为例如焊入式衬底,其包括一个或多个集成电路、焊接到主电路板的单个封装集成电路或包含两个或更多个集成电路的多芯片模块。在下文中将参照图15讨论基带电路1310的各种硬件电子元件。

用户接口电路1350可包括被设计成使得用户能够与系统1300进行交互的一个或多个用户接口,或包括被设计成使得外围部件能够与系统1300 进行交互的一个或多个外围部件接口。用户接口可包括但不限于一个或多个物理或虚拟按钮(例如,复位按钮)、一个或多个指示器(例如,发光二极管(LED))、物理键盘或小键盘、鼠标、触摸板、触摸屏、扬声器或其他音频发射设备、麦克风、打印机、扫描仪、头戴式耳机、显示屏或显示设备等。外围部件接口可包括但不限于非易失性存储器端口、通用串行总线(USB)端口、音频插孔、电源接口等。

无线电前端模块(RFEM)1315可包括毫米波(mmWave)RFEM和一个或多个子毫米波射频集成电路(RFIC)。在一些实施方案中,该一个或多个子毫米波RFIC可与毫米波RFEM物理地分离。RFIC可包括到一个或多个天线或天线阵列(参见例如图15的天线阵列1511)的连接件,并且 RFEM可连接到多个天线。在另选的具体实施中,毫米波和子毫米波两者的无线电功能均可在结合毫米波天线和子毫米波两者的相同的物理RFEM 1315中实现。

存储器电路520可包括以下中的一者或多者:动态随机存取存储器 (DRAM)和/或同步动态随机存取存储器(SDRAM)的易失性存储器、包括高速电可擦存储器(通常称为“闪存存储器”)的非易失性存储器 (NVM)、相变随机存取存储器(PRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)等,并且可结合

PMIC 1325可包括稳压器、电涌保护器、电源警报检测电路以及一个或多个备用电源(诸如电池或电容器)。电源警报检测电路可检测掉电 (欠压)和电涌(过压)状况中的一者或多者。电源三通电路1330提供从网络电缆提取的电功率,以使用单个电缆来为基础设施装备1300提供电源和数据连接两者。

网络控制器电路1335使用标准网络接口协议(诸如以太网、基于 GRE隧道的以太网、基于多协议标签交换(MPLS)的以太网或一些其他合适的协议)来提供到网络的连接。可使用物理连接经由网络接口连接器 1340向基础设施装备1300提供网络连接/提供来自该基础设施装备的网络连接,该物理连接可以是电连接(通常称为“铜互连”)、光学连接或无线连接。网络控制器电路1335可包括使用前述协议中的一者或多者来通信的一个或多个专用处理器和/或FPGA。在一些实施方案中,网络控制器电路1335可包括用于使用相同或不同的协议来提供到其他网络的连接的多个控制器。

定位电路1345包括接收和解码由全球卫星导航系统(GNSS)的定位网络传输/广播的信号的电路。导航卫星星座(或GNSS)的示例包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的全球导航系统(GLONASS)、欧盟的伽利略系统、中国的北斗导航卫星系统、区域导航系统或GNSS增强系统 (例如,利用印度星座(NAVIC)、日本的准天顶卫星系统(QZSS)、法国的多普勒轨道图和卫星集成的无线电定位(DORIS)等进行导航)等。定位电路1345包括各种硬件元件(例如,包括用于促进OTA通信的硬件设备诸如开关、滤波器、放大器、天线元件等)以与定位网络的部件诸如导航卫星星座节点通信。在一些实施方案中,定位电路1345可包括用于定位、导航和定时的微型技术(微型PNT)IC,其在没有GNSS辅助的情况下使用主定时时钟来执行位置跟踪/估计。定位电路1345还可以为基带电路 1310和/或RFEM 1315的一部分或与之交互以与定位网络的节点和部件通信。定位电路1345还可向应用电路1305提供位置数据和/或时间数据,该应用电路可使用该数据来使操作与各种基础设施(例如,RAN节点1011等) 同步等。

图13所示的部件使用接口电路彼此通信,该接口电路可包括任何数量的总线和/或互连(IX)技术,诸如行业标准架构(ISA)、扩展ISA (EISA)、外围部件互连(PCI)、外围部件互连扩展(PCIx)、PCI express(PCIe)或任何数量的其他技术。总线/IX可以是专有总线,例如,在基于片上系统(SoC)的系统中使用。可包括其他总线/IX系统,诸如 I

图14示出了根据各种实施方案的平台1400(或“设备1400”)的示例。在一些实施方案中,计算机平台1400可适于用作UE 1001、1101、应用服务器1030和/或本文所讨论的任何其他元件/设备。平台1400可包括示例中所示的部件的任何组合。平台1400的部件可实现为集成电路(IC)、 IC的部分、分立电子设备或适配在计算机平台1400中的其他模块、逻辑、硬件、软件、固件或它们的组合,或者实现为以其他方式结合在较大系统的底盘内的部件。图14的框图旨在示出计算机平台1400的部件的高级视图。然而,可省略所示的部件中的一些,可存在附加部件,并且所示部件的不同布置可在其他具体实施中发生。

应用电路1405包括电路,诸如但不限于一个或多个处理器(或处理器核心)、高速缓存存储器,以及LDO、中断控制器、串行接口(诸如 SPI)、I

应用电路1405的处理器可包括例如一个或多个处理器核心、一个或多个应用处理器、一个或多个GPU、一个或多个RISC处理器、一个或多个 ARM处理器、一个或多个CISC处理器、一个或多个DSP、一个或多个 FPGA、一个或多个PLD、一个或多个ASIC、一个或多个微处理器或控制器、多线程处理器、超低电压处理器、嵌入式处理器、一些其他已知的处理元件或它们的任何合适的组合。在一些实施方案中,应用电路1405可包括或可以是用于根据本文的各种实施方案进行操作的专用处理器/控制器。

作为示例,应用电路1405的处理器可包括基于

除此之外或另选地,应用电路1405可包括电路,诸如但不限于一个或多个现场可编程设备(FPD)诸如FPGA等;可编程逻辑设备(PLD),诸如复杂PLD(CPLD)、大容量PLD(HCPLD)等;ASIC,诸如结构化ASIC等;可编程SoC(PSoC);等等。在此类实施方案中,应用电路1405的电路可包括逻辑块或逻辑构架,以及可被编程用于执行各种功能诸如本文所讨论的各种实施方案的过程、方法、功能等的其他互连资源。在此类实施方案中,应用电路1405的电路可包括用于存储查找表(LUT)等中的逻辑块、逻辑构架、数据等的存储器单元(例如,可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存存储器、静态存储器(例如,静态随机存取存储器(SRAM)、防熔丝等))。

基带电路1405可实现为例如焊入式衬底,其包括一个或多个集成电路、焊接到主电路板的单个封装集成电路或包含两个或更多个集成电路的多芯片模块。在下文中参照图15讨论基带电路1405的各种硬件电子元件。

RFEM 1415可包括毫米波(mmWave)RFEM和一个或多个子毫米波射频集成电路(RFIC)。在一些实施方案中,该一个或多个子毫米波RFIC 可与毫米波RFEM物理地分离。RFIC可包括到一个或多个天线或天线阵列 (参见例如图15的天线阵列1511)的连接件,并且RFEM可连接到多个天线。在另选的具体实施中,毫米波和子毫米波两者的无线电功能均可在结合毫米波天线和子毫米波两者的相同的物理RFEM 1415中实现。

存储器电路1420可包括用于提供给定量的系统存储器的任何数量和类型的存储器设备。例如,存储器电路1420可包括以下各项中的一者或多者:易失性存储器,其包括随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)和 /或同步动态RAM(SDRAM);和非易失性存储器(NVM),其包括高速电可擦存储器(通常称为闪存存储器)、相变随机存取存储器(PRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)等。存储器电路1420可根据联合电子设备工程委员会(JEDEC)基于低功率双倍数据速率(LPDDR)的设计诸如LPDDR2、LPDDR3、LPDDR4等进行开发。存储器电路1420可实现为以下项中的一者或多者:焊入式封装集成电路、单管芯封装(SDP)、双管芯封装(DDP)或四管芯封装(Q17P)、套接存储器模块、包括微DIMM 或迷你DIMM的双列直插存储器模块(DIMM),并且/或者经由球栅阵列 (BGA)焊接到母板上。在低功率具体实施中,存储器电路1420可以是与应用电路1405相关联的片上存储器或寄存器。为了提供对信息诸如数据、应用程序、操作系统等的持久存储,存储器电路1420可包括一个或多个海量存储设备,其可尤其包括固态磁盘驱动器(SSDD)、硬盘驱动器 (HDD)、微型HDD、电阻变化存储器、相变存储器、全息存储器或化学存储器等。例如,计算机平台1400可结合得自

可移除存储器电路1423可包括用于将便携式数据存储设备与平台 1400耦接的设备、电路、外壳/壳体、端口或插座等。这些便携式数据存储设备可用于大容量存储,并且可包括例如闪存存储器卡(例如,安全数字 (SD)卡、微型SD卡、xD图片卡等),以及USB闪存驱动器、光盘、外部HDD等。

平台1400还可包括用于将外部设备与平台1400连接的接口电路(未示出)。经由该接口电路连接到平台1400的外部设备包括传感器电路1421 和机电式部件(EMC)1422,以及耦接到可移除存储器电路1423的可移除存储器设备。

传感器电路1421包括目的在于检测其环境中的事件或变化的设备、模块或子系统,并且将关于所检测的事件的信息(传感器数据)发送到一些其他设备、模块、子系统等。此类传感器的示例尤其包括:包括加速度计、陀螺仪和/或磁力仪的惯性测量单元(IMU);包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和/或磁力仪的微机电系统(MEMS)或纳机电系统(NEMS);液位传感器;流量传感器;温度传感器(例如,热敏电阻器);压力传感器;气压传感器;重力仪;测高仪;图像捕获设备(例如,相机或无透镜孔径);光检测和测距(LiDAR)传感器;接近传感器(例如,红外辐射检测器等)、深度传感器、环境光传感器、超声收发器;麦克风或其他类似的音频捕获设备;等。

EMC 1422包括目的在于使平台1400能够改变其状态、位置和/或取向或者移动或控制机构或(子)系统的设备、模块或子系统。另外,EMC 1422可被配置为生成消息/信令并向平台1400的其他部件发送消息/信令以指示EMC 1422的当前状态。EMC 1422的示例包括一个或多个电源开关、继电器(包括机电继电器(EMR)和/或固态继电器(SSR))、致动器 (例如,阀致动器等)、可听声发生器、视觉警告设备、马达(例如,DC 马达、步进马达等)、轮、推进器、螺旋桨、爪、夹钳、钩和/或其他类似的机电部件。在一些实施方案中,平台1400被配置为基于从服务提供方和/ 或各种客户端接收到的一个或多个捕获事件和/或指令或控制信号来操作一个或多个EMC 1422。

在一些实施方案中,该接口电路将平台1400与定位电路1445连接。定位电路1445包括用于接收和解码由GNSS的定位网络传输/广播的信号的电路。导航卫星星座(或GNSS)的示例可包括美国的GPS、俄罗斯的 GLONASS、欧盟的伽利略系统、中国的北斗导航卫星系统、区域导航系统或GNSS增强系统(例如,NAVIC、日本的QZSS、法国的DORIS等)等。定位电路1445包括各种硬件元件(例如,包括用于促进OTA通信的硬件设备诸如开关、滤波器、放大器、天线元件等)以与定位网络的部件诸如导航卫星星座节点通信。在一些实施方案中,定位电路1445可包括微型 PNT IC,其在没有GNSS辅助的情况下使用主定时时钟来执行位置跟踪/估计。定位电路1445还可以为基带电路1405和/或RFEM 1415的一部分或与之交互以与定位网络的节点和部件通信。定位电路1445还可向应用电路 1405提供位置数据和/或时间数据,该应用电路可使用该数据来使操作与各种基础设施(例如,无线电基站)同步,以用于逐向导航应用程序等。

在一些实施方案中,该接口电路将平台1400与近场通信(NFC)电路 1440连接。NFC电路1440被配置为基于射频识别(RFID)标准提供非接触式近程通信,其中磁场感应用于实现NFC电路1440与平台1400外部的支持NFC的设备(例如,“NFC接触点”)之间的通信。NFC电路1440 包括与天线元件耦接的NFC控制器和与NFC控制器耦接的处理器。NFC 控制器可以是通过执行NFC控制器固件和NFC堆栈向NFC电路1440提供 NFC功能的芯片/IC。NFC堆栈可由处理器执行以控制NFC控制器,并且 NFC控制器固件可由NFC控制器执行以控制天线元件发射近程RF信号。RF信号可为无源NFC标签(例如,嵌入贴纸或腕带中的微芯片)供电以将存储的数据传输到NFC电路1440,或者发起在NFC电路1440与靠近平台1400的另一个有源NFC设备(例如,智能电话或支持NFC的POS终端) 之间的数据传输。

驱动电路1446可包括用于控制嵌入在平台1400中、附接到平台1400 或以其他方式与平台1400通信地耦接的特定设备的软件元件和硬件元件。驱动电路1446可包括各个驱动器,从而允许平台1400的其他部件与可存在于平台1400内或连接到该平台的各种输入/输出(I/O)设备交互或控制这些I/O设备。例如,驱动电路1446可包括:用于控制并允许接入显示设备的显示驱动器、用于控制并允许接入平台1400的触摸屏接口的触摸屏驱动器、用于获取传感器电路1421的传感器读数并控制且允许接入传感器电路1421的传感器驱动器、用于获取EMC 1422的致动器位置并且/或者控制并允许接入EMC 1422的EMC驱动器、用于控制并允许接入嵌入式图像捕获设备的相机驱动器、用于控制并允许接入一个或多个音频设备的音频驱动器。

电源管理集成电路(PMIC)1425(也称为“电源管理电路1425”) 可管理提供给平台1400的各种部件的电力。具体地讲,相对于基带电路 1405,PMIC 1425可控制电源选择、电压缩放、电池充电或DC-DC转换。当平台1400能够由电池1430供电时,例如,当设备包括在UE1001、301 中时,通常可包括PMIC 1425。

在一些实施方案中,PMIC 1425可以控制或以其他方式成为平台1400 的各种功率节省机制的一部分。例如,如果平台1400处于RRC连接状态,在该状态下该平台仍连接到RAN节点,因为它预期不久接收流量,则在一段时间不活动之后,该平台可进入被称为非连续接收模式(DRX)的状态。在该状态期间,平台1400可以在短时间间隔内断电,从而节省功率。如果不存在数据业务活动达延长的时间段,则平台1400可以转换到RRC_Idle 状态,其中该设备与网络断开连接,并且不执行操作诸如信道质量反馈、切换等。平台1400进入非常低的功率状态,并且执行寻呼,其中该设备再次周期性地唤醒以收听网络,然后再次断电。平台1400可不接收处于该状态的数据;为了接收数据,该平台必须转变回RRC_Connected状态。附加的省电模式可以使设备无法使用网络的时间超过寻呼间隔(从几秒到几小时不等)。在此期间,该设备完全无法连接到网络,并且可以完全断电。在此期间发送的任何数据都会造成很大的延迟,并且假定延迟是可接受的。

电池1430可为平台1400供电,但在一些示例中,平台1400可被安装在固定位置,并且可具有耦接到电网的电源。电池1430可以是锂离子电池、金属-空气电池诸如锌-空气电池、铝-空气电池、锂-空气电池等。在一些实施方案中,诸如在V2X应用中,电池1430可以是典型的铅酸汽车电池。

在一些实施方案中,电池1430可以是“智能电池”,其包括电池管理系统(BMS)或电池监测集成电路或与其耦接。BMS可包括在平台1400 中以跟踪电池1430的充电状态(SoCh)。BMS可用于监测电池1430的其他参数,诸如电池1430的健康状态(SoH)和功能状态(SoF)以提供故障预测。BMS将电池1430的信息传送到应用电路1405或平台1400的其他部件。BMS还可包括模数(ADC)转换器,该模数转换器允许应用电路 1405直接监测电池1430的电压或来自电池1430的电流。电池参数可用于确定平台1400可执行的动作,诸如传输频率、网络操作、感测频率等。

耦接到电网的电源块或其他电源可与BMS耦接以对电池1430进行充电。在一些示例中,可用无线功率接收器替换功率块XS30,以例如通过计算机平台1400中的环形天线来无线地获取电力。在这些示例中,无线电池充电电路可包括在BMS中。所选择的具体充电电路可取决于电池1430的大小,并因此取决于所需的电流。充电可使用航空燃料联盟公布的航空燃料标准、无线电力联盟公布的Qi无线充电标准,或无线电力联盟公布的 Rezence充电标准来执行。

用户接口电路1450包括存在于平台1400内或连接到该平台的各种输入/输出(I/O)设备,并且包括被设计成实现与平台1400的用户交互的一个或多个用户接口和/或被设计为实现与平台1400的外围部件交互的外围部件接口。用户接口电路1450包括输入设备电路和输出设备电路。输入设备电路包括用于接受输入的任何物理或虚拟装置,尤其包括一个或多个物理或虚拟按钮(例如,复位按钮)、物理键盘、小键盘、鼠标、触控板、触摸屏、麦克风、扫描仪、头戴式耳机等。输出设备电路包括用于显示信息或以其他方式传达信息(诸如传感器读数、致动器位置或其他类似信息) 的任何物理或虚拟装置。输出设备电路可包括任何数量和/或组合的音频或视觉显示,尤其包括一个或多个简单的视觉输出/指示器(例如,二进制状态指示器(例如,发光二极管(LED))和多字符视觉输出,或更复杂的输出,诸如显示设备或触摸屏(例如,液晶显示器(LCD)、LED显示器、量子点显示器、投影仪等),其中字符、图形、多媒体对象等的输出由平台1400的操作生成或产生。输出设备电路还可包括扬声器或其他音频发射设备、打印机等。在一些实施方案中,传感器电路1421可用作输入设备电路(例如,图像捕获设备、运动捕获设备等)并且一个或多个EMC可用作输出设备电路(例如,用于提供触觉反馈的致动器等)。在另一个示例中,可包括NFC电路以读取电子标签和/或与另一个支持NFC的设备连接,该 NFC电路包括与天线元件耦接的NFC控制器和处理设备。外围部件接口可包括但不限于非易失性存储器端口、USB端口、音频插孔、电源接口等。

尽管未示出,但平台1400的部件使用合适的总线或互连(IX)技术彼此通信,该技术可包括任何数量的技术,包括ISA、EISA、PCI、PCIx、 PCIe、时间触发协议(TTP)系统、FlexRay系统或任何数量的其他技术。总线/IX可以是专有总线/IX,例如,在基于SoC的系统中使用。可包括其他总线/IX系统,诸如I

图15示出了根据各种实施方案的基带电路1510和无线电前端模块 (RFEM)1515的示例部件。基带电路1510分别对应于图13的基带电路 1310和图14的基带电路1405。RFEM1515分别对应于图13的RFEM 1315 和图14的RFEM 1415。如图所示,RFEM 1515可包括射频(RF)电路 1506、前端模块(FEM)电路1508、至少如图所示耦接在一起的天线阵列 1511。

基带电路1510包括电路和/或控制逻辑部件,其被配置为执行使得能够经由RF电路1506实现与一个或多个无线电网络的通信的各种无线电/网络协议和无线电控制功能。无线电控制功能可包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频移位等。在一些实施方案中,基带电路1510的调制/解调电路可包括快速傅里叶变换(FFT)、预编码或星座映射/解映射功能。在一些实施方案中,基带电路1510的编码/解码电路可包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比或低密度奇偶校验(LDPC)编码器/解码器功能。调制/解调和编码器/解码器功能的实施方案不限于这些示例,并且在其他实施方案中可包括其他合适的功能。基带电路1510被配置为处理从RF电路1506的接收信号路径所接收的基带信号以及生成用于RF电路1506的传输信号路径的基带信号。基带电路1510被配置为与应用电路1305/1405(参见图13和图14)连接,以生成和处理基带信号并控制RF电路1506的操作。基带电路1510处理各种无线电控制功能。

基带电路1510的前述电路和/或控制逻辑部件可包括一个或多个单核或多核处理器。例如,该一个或多个处理器可包括3G基带处理器1504A、 4G/LTE基带处理器1504B、5G/NR基带处理器1504C,或用于其他现有代、正在开发或将来待开发的代(例如,第六代(6G)等)的一些其他基带处理器1504D。在其他实施方案中,基带处理器1504A-1504D的一些或全部功能可包括存储于存储器1504G的模块中,并且经由中央处理单元(CPU) 1504E来执行。在其他实施方案中,基带处理器1504A-1504D的一些或所有功能可被提供为加载有存储在相应存储器单元中的适当比特流或逻辑块的硬件加速器(例如,FPGA、ASIC等)。在各种实施方案中,存储器 1504G存储实时OS(RTOS)的程序代码,该程序代码当由CPU 1504E (或其他基带处理器)执行时,将使CPU 1504E(或其他基带处理器)管理基带电路1510的资源、调度任务等。RTOS的示例可包括由

在一些实施方案中,处理器1504A-1504E中的每个处理器包括相应的存储器接口以向存储器1504G发送数据/从该存储器接收数据。基带电路 1510还可包括用于通信地耦接到其他电路/设备的一个或多个接口,诸如用于向基带电路1510外部的存储器发送数据/从该基带电路外部的存储器接收数据的接口;用于向图10至图XT的应用电路1305/1405发送数据/从该应用电路接收数据的应用电路接口;用于向图15的RF电路1506发送数据/ 从该RF电路接收数据的RF电路接口;用于从一个或多个无线硬件元件(例如,近场通信(NFC)部件、

在另选的实施方案(其可与上述实施方案组合)中,基带电路1510包括一个或多个数字基带系统,该一个或多个数字基带系统经由互连子系统彼此耦接并且耦接到CPU子系统、音频子系统和接口子系统。数字基带子系统还可经由另一个互连子系统耦接到数字基带接口和混合信号基带子系统。互连子系统中的每个互连子系统可包括总线系统、点对点连接件、片上网络(NOC)结构和/或一些其他合适的总线或互连技术,诸如本文所讨论的那些。音频子系统可包括DSP电路、缓冲存储器、程序存储器、语音处理加速器电路、数据转换器电路诸如模数转换器电路和数模转换器电路,包括放大器和滤波器中的一者或多者的模拟电路,和/或其他类似部件。在本公开的一个方面,基带电路1510可包括具有一个或多个控制电路实例 (未示出)的协议处理电路,以为数字基带电路和/或射频电路(例如,无线电前端模块1515)提供控制功能。

尽管图15未示出,但在一些实施方案中,基带电路1510包括用以操作一个或多个无线通信协议的各个处理设备(例如,“多协议基带处理器”或“协议处理电路”)和用以实现PHY层功能的各个处理设备。在这些实施方案中,PHY层功能包括前述无线电控制功能。在这些实施方案中,协议处理电路操作或实现一个或多个无线通信协议的各种协议层/实体。在第一示例中,当基带电路1510和/或RF电路1506是毫米波通信电路或一些其他合适的蜂窝通信电路的一部分时,协议处理电路可操作LTE协议实体和/或5G/NR协议实体。在第一示例中,协议处理电路将操作MAC、RLC、 PDCP、SDAP、RRC和NAS功能。在第二示例中,当基带电路1510和/或 RF电路1506是Wi-Fi通信系统的一部分时,协议处理电路可操作一个或多个基于IEEE的协议。在第二示例中,协议处理电路将操作Wi-Fi MAC和逻辑链路控制(LLC)功能。协议处理电路可包括用于存储用于操作协议功能的程序代码和数据的一个或多个存储器结构(例如,1504G),以及用于执行程序代码和使用数据执行各种操作的一个或多个处理核心。基带电路1510还可支持多于一个无线协议的无线电通信。

本文讨论的基带电路1510的各种硬件元件可被实现为例如焊入式衬底,其包括一个或多个集成电路(IC)、焊接到主电路板的单个封装集成电路或包含两个或更多个IC的多芯片模块。在一个示例中,基带电路1510的部件可适当地组合在单个芯片或单个芯片组中,或设置在同一电路板上。在另一个示例中,基带电路1510和RF电路1506的组成部件中的一些或全部可一起实现,诸如例如片上系统(SOC)或系统级封装(SiP)。在另一个示例中,基带电路1510的组成部件中的一些或全部可被实现为与RF电路1506(或RF电路1506的多个实例)通信地耦接的单独的SoC。在又一个示例中,基带电路1510和应用电路1305/1405的组成部件中的一些或全部可一起实现为安装到同一电路板的单独的SoC(例如,“多芯片封装”)。

在一些实施方案中,基带电路1510提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如,在一些实施方案中,基带电路1510支持与E-UTRAN或其他WMAN、WLAN、WPAN的通信。其中基带电路1510被配置为支持多于一种的无线协议的无线电通信的实施方案可被称为多模式基带电路。

RF电路1506可实现使用调制的电磁辐射通过非固体介质与无线网络通信。在各种实施方案中,RF电路1506可包括开关、滤波器、放大器等,以促进与无线网络的通信。RF电路1506可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括对从FEM电路1508处接收的RF信号进行下变频并且将基带信号提供给基带电路1510的电路。RF电路1506还可包括传输信号路径,该传输信号路径可包括用于上变频由基带电路1510提供的基带信号并向 FEM电路1508提供用于传输的RF输出信号的电路。

在一些实施方案中,RF电路1506的接收信号路径可包括混频器电路 1506A、放大器电路1506B和滤波器电路1506C。在一些实施方案中,RF 电路1506的传输信号路径可包括滤波器电路1506C和混频器电路1506A。 RF电路1506还可包括合成器电路1506D,用于合成由接收信号路径和传输信号路径的混频器电路1506A使用的频率。在一些实施方案中,接收信号路径的混频器电路1506A可被配置为基于合成器电路1506D提供的合成频率来将从FEM电路1508接收的RF信号下变频。放大器电路1506B可被配置为放大下变频的信号,并且滤波器电路1506C可以是低通滤波器 (LPF)或带通滤波器(BPF),其被配置为从下变频信号中移除不想要的信号以生成输出基带信号。可将输出基带信号提供给基带电路1510以进行进一步处理。在一些实施方案中,尽管这不是必需的,但是输出基带信号可以是零频率基带信号。在一些实施方案中,接收信号路径的混频器电路 1506A可包括无源混频器,但是实施方案的范围在这方面不受限制。

在一些实施方案中,传输信号路径的混频器电路1506A可以被配置为基于由合成器电路1506D提供的合成频率来上变频输入基带信号,以生成用于FEM电路1508的RF输出信号。基带信号可由基带电路1510提供,并且可由滤波器电路1506C滤波。

在一些实施方案中,接收信号路径的混频器电路1506A和传输信号路径的混频器电路1506A可包括两个或更多个混频器,并且可被布置为分别用于正交下变频和上变频。在一些实施方案中,接收信号路径的混频器电路1506A和传输信号路径的混频器电路1506A可包括两个或更多个混频器,并且可被布置为用于镜像抑制(例如,Hartley镜像抑制)。在一些实施方案中,接收信号路径的混频器电路1506A和传输信号路径的混频器电路 1506A可被布置为分别用于直接下变频和直接上变频。在一些实施方案中,接收信号路径的混频器电路1506A和传输信号路径的混频器电路1506A可以被配置用于超外差操作。

在一些实施方案中,输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号,尽管实施方案的范围在这方面不受限制。在一些另选实施方案中,输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些另选实施方案中, RF电路1506可包括模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)电路,并且基带电路1510可包括数字基带接口以与RF电路1506进行通信。

在一些双模式实施方案中,可以提供单独的无线电IC电路来处理每个频谱的信号,但是实施方案的范围在这方面不受限制。

在一些实施方案中,合成器电路1506D可以是分数N合成器或分数 N/N+1合成器,但是实施方案的范围在这方面不受限制,因为其他类型的频率合成器也可以是合适的。例如,合成器电路1506D可以是Δ-∑合成器、倍频器或包括具有分频器的锁相环路的合成器。

合成器电路1506D可被配置为基于频率输入和分频器控制输入来合成输出频率,以供RF电路1506的混频器电路1506A使用。在一些实施方案中,合成器电路1506D可以是分数N/N+1合成器。

在一些实施方案中,频率输入可由电压控制振荡器(VCO)提供,尽管这不是必须的。分频器控制输入可以由基带电路1510或应用电路 1305/1405根据所需的输出频率而提供。在一些实施方案中,可基于由应用电路1305/1405指示的信道来从查找表中确定分频器控制输入(例如,N)。

RF电路1506的合成器电路1506D可包括分频器、延迟锁定环路 (DLL)、复用器和相位累加器。在一些实施方案中,分频器可以是双模分频器(DMD),并且相位累加器可以是数字相位累加器(DPA)。在一些实施方案中,DMD可以被配置为将输入信号除以N或N+1(例如,基于进位),以提供分数除法比。在一些示例实施方案中,DLL可包括级联的、可调谐的、延迟元素、鉴相器、电荷泵和D型触发器集合。在这些实施方案中,延迟元素可以被配置为将VCO周期分成Nd个相等的相位分组,其中Nd是延迟线中的延迟元素的数量。这样,DLL提供了负反馈,以帮助确保通过延迟线的总延迟为一个VCO周期。

在一些实施方案中,合成器电路1506D可被配置为生成载波频率作为输出频率,而在其他实施方案中,输出频率可以是载波频率的倍数(例如,载波频率的两倍、载波频率的四倍)并且可与正交发生器和分频器电路一起使用以在该载波频率上生成相对于彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些实施方案中,输出频率可为LO频率(fLO)。在一些实施方案中,RF 电路1506可包括IQ/极性转换器。

FEM电路1508可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括电路,该电路被配置为对从天线阵列1511接收的RF信号进行操作,放大接收到的信号并且将接收到的信号的放大版本提供给RF电路1506以进行进一步处理。FEM电路1508还可包括传输信号路径,该传输信号路径可包括电路,该电路被配置为放大由RF电路1506提供的、用于由天线阵列1511中的一个或多个天线元件传输的传输信号。在各种实施方案中,可仅在RF电路 1506中、仅在FEM电路1508中或者在RF电路1506和FEM电路1508两者中完成通过传输或接收信号路径的放大。

在一些实施方案中,FEM电路1508可包括TX/RX开关,以在传输模式与接收模式操作之间切换。FEM电路1508可包括接收信号路径和传输信号路径。FEM电路1508的接收信号路径可包括LNA,以放大接收到的RF 信号并且提供放大后的接收到的RF信号作为输出(例如,提供给RF电路1506)。FEM电路1508的传输信号路径可包括用于放大输入RF信号(例如,由RF电路1506提供)的功率放大器(PA),以及用于生成RF信号以便随后由天线阵列1511的一个或多个天线元件传输的一个或多个滤波器。

天线阵列1511包括一个或多个天线元件,每个天线元件被配置为将电信号转换成无线电波以行进通过空气并且将所接收的无线电波转换成电信号。例如,由基带电路1510提供的数字基带信号被转换成模拟RF信号 (例如,调制波形),该模拟RF信号将被放大并经由包括一个或多个天线元件(未示出)的天线阵列1511的天线元件传输。天线元件可以是全向的、定向的或是它们的组合。天线元件可形成如已知那样和/或本文讨论的多种布置。天线阵列1511可包括制造在一个或多个印刷电路板的表面上的微带天线或印刷天线。天线阵列1511可形成为各种形状的金属箔的贴片(例如,贴片天线),并且可使用金属传输线等与RF电路1506和/或FEM电路 1508耦接。

应用电路1305/1405的处理器和基带电路1510的处理器可用于执行协议栈的一个或多个实例的元件。例如,可单独地或组合地使用基带电路 1510的处理器来执行层3、层2或层1功能,而应用电路1305/1405的处理器可利用从这些层接收到的数据(例如,分组数据)并进一步执行层4功能(例如,传输通信协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)层)。如本文所提到的,层3可包括无线电资源控制(RRC)层,下文将进一步详细描述。如本文所提到的,层2可包括介质访问控制(MAC)层、无线电链路控制(RLC)层和分组数据会聚协议(PDCP)层,下文将进一步详细描述。如本文所提到的,层1可包括UE/RAN节点的物理(PHY)层,下文将进一步详细描述。

图16示出了根据各种实施方案的可在无线通信设备中实现的各种协议功能。具体地讲,图16包括示出各种协议层/实体之间的互连的布置1600。针对结合5G/NR系统标准和LTE系统标准操作的各种协议层/实体提供了图16的以下描述,但图16的一些或所有方面也可适用于其他无线通信网络系统。

除了未示出的其他较高层功能之外,布置1600的协议层还可包括 PHY 1610、MAC1620、RLC 1630、PDCP 1640、SDAP 1647、RRC 1655 和NAS层1657中的一者或多者。这些协议层可包括能够提供两个或更多个协议层之间的通信的一个或多个服务接入点(例如,图16中的项1659、 1656、11450、1649、1645、1635、1625和1615)。

PHY 1610传输和接收物理层信号1610,这些物理层信号可以从一个或多个其他通信设备接收或传输到一个或多个其他通信设备。PHY 1610可包括一个或多个物理信道,诸如本文所讨论的那些。PHY 1610还可执行链路自适应或自适应调制和编码(AMC)、功率控制、小区搜索(例如,用于初始同步和切换目的)以及由较高层(例如,RRC 1655)使用的其他测量。PHY 1610还可进一步在传输信道、传输信道的前向纠错(FEC)编码/ 解码、物理信道的调制/解调、交织、速率匹配、映射到物理信道以及 MIMO天线处理上执行错误检测。在一些实施方案中,PHY 1610的实例可以经由一个或多个PHY-SAP 1615处理来自MAC 1620的实例的请求并且向其提供指示。根据一些实施方案,经由PHY-SAP 1615传送的请求和指示可以包括一个或多个传输信道。

MAC 1620的实例经由一个或多个MAC-SAP 1625处理来自RLC 1630 的实例的请求并且向其提供指示。经由MAC-SAP 1625传送的这些请求和指示可以包括一个或多个逻辑信道。MAC 1620可以执行逻辑信道与传输信道之间的映射,将来自一个或多个逻辑信道的MACSDU复用到待经由传输信道递送到PHY 1610的TB上,将MAC SDU从经由传输信道从PHY 1610递送的TB解复用到一个或多个逻辑信道,将MAC SDU复用到TB上,调度信息报告,通过HARQ进行纠错以及逻辑信道优先级划分。

RLC 1630的实例经由一个或多个无线电链路控制服务接入点(RLC- SAP)1635处理来自PDCP 1640的实例的请求并且向其提供指示。经由 RLC-SAP 1635传送的这些请求和指示可以包括一个或多个RLC信道。 RLC 1630可以多种操作模式进行操作,包括:透明模式(TM)、未确认模式(UM)和已确认模式(AM)。RLC 1630可以执行上层协议数据单元 (PDU)的传输,通过用于AM数据传输的自动重传请求(ARQ)的纠错,以及用于UM和AM数据传输的RLCSDU的级联、分段和重组。RLC 1630还可以对用于AM数据传输的RLC数据PDU执行重新分段,对用于 UM和AM数据传输的RLC数据PDU进行重新排序,检测用于UM和AM 数据传输的重复数据,丢弃用于UM和AM数据传输的RLC SDU,检测用于AM数据传输的协议错误,并且执行RLC重新建立。

PDCP 1640的实例经由一个或多个分组数据汇聚协议服务点(PDCP- SAP)1645处理来自RRC 1655的实例和/或SDAP 1647的实例的请求并且向其提供指示。经由PDCP-SAP1645传送的这些请求和指示可以包括一个或多个无线电承载。PDCP 1640可以执行IP数据的标头压缩和解压缩,维护PDCP序列号(SN),在下层重新建立时执行上层PDU的顺序递送,在为RLCAM上映射的无线电承载重新建立低层时消除低层SDU的重复,加密和解密控制平面数据,对控制平面数据执行完整性保护和完整性验证,控制基于定时器的数据丢弃,并且执行安全操作(例如,加密、解密、完整性保护、完整性验证等)。

SDAP 1647的实例经由一个或多个SDAP-SAP 1649处理来自一个或多个较高层协议实体的请求并且向其提供指示。经由SDAP-SAP 1649传送的这些请求和指示可包括一个或多个QoS流。SDAP 1647可将QoS流映射到 DRB,反之亦然,并且还可标记DL分组和UL分组中的QFI。单个SDAP 实体1647可被配置用于单独的PDU会话。在UL方向上,NG-RAN 1010 可以两种不同的方式(反射映射或显式映射)控制QoS流到DRB的映射。对于反射映射,UE 1001的SDAP 1647可监测每个DRB的DL分组的QFI,并且可针对在UL方向上流动的分组应用相同的映射。对于DRB,UE 1001 的SDAP 1647可映射属于QoS流的UL分组,该QoS流对应于在该DRB 的DL分组中观察到的QoS流ID和PDU会话。为了实现反射映射,NG- RAN 1210可通过Uu接口用QoS流ID标记DL分组。显式映射可涉及 RRC 1655用QoS流到DRB的显式映射规则配置SDAP 1647,该规则可由 SDAP 1647存储并遵循。在一些实施方案中,SDAP 1647可仅用于NR具体实施中,并且可不用于LTE具体实施中。

RRC 1655经由一个或多个管理服务接入点(M-SAP)配置一个或多个协议层的各方面,该一个或多个协议层可包括PHY 1610、MAC 1620、 RLC 1630、PDCP 1640和SDAP 1647的一个或多个实例。在一些实施方案中,RRC 1655的实例可处理来自一个或多个NAS实体1657的请求,并且经由一个或多个RRC-SAP 1656向其提供指示。RRC 1655的主要服务和功能可包括系统信息的广播(例如,包括在与NAS有关的MIB或SIB中),与接入层(AS)有关的系统信息的广播,UE 1001与RAN 1010之间的 RRC连接的寻呼、建立、维护和释放(例如,RRC连接寻呼、RRC连接建立、RRC连接修改和RRC连接释放),点对点无线电承载的建立、配置、维护和释放,包括密钥管理的安全功能,RAT间的移动性以及用于UE测量报告的测量配置。这些MIB和SIB可包括一个或多个IE,其各自可以包括单独的数据字段或数据结构。

NAS 1657形成UE 1001与AMF 1221之间的控制平面的最高层。NAS 1657支持UE1001的移动性和会话管理过程,以在LTE系统中建立和维护 UE 1001与P-GW之间的IP连接。

根据各种实施方案,布置1600的一个或多个协议实体可在UE 1001、 RAN节点1011、NR具体实施中的AMF 1221或LTE具体实施中的MME 1121、NR具体实施中的UPF 1202或LTE具体实施中的S-GW 1122和P- GW 1123等中实现,以用于前述设备之间的控制平面或用户平面通信协议栈。在此类实施方案中,可在UE 1001、gNB 1011、AMF 1221等中的一者或多者中实现的一个或多个协议实体与可在另一个设备中或在另一个设备上实现的相应对等协议实体进行通信(使用相应较低层协议实体的服务来执行此类通信)。在一些实施方案中,gNB 1011的gNB-CU可托管gNB的控制一个或多个gNB-DU操作的RRC 1655、SDAP 1647和PDCP 1640,并且gNB 1011的gNB-DU可各自托管gNB 1011的RLC 1630、MAC 1620和 PHY1310。

在第一示例中,控制平面协议栈可按从最高层到最低层的顺序包括 NAS 1357、RRC 1355、PDCP 1640、RLC 1630、MAC 1320和PHY 1310。在该示例中,上层1660可以构建在NAS 1357的顶部,该NAS包括IP层 1661、SCTP 1662和应用层信令协议(AP)1663。

在NR具体实施中,AP 1663可以是用于被限定在NG-RAN节点1011 与AMF 1221之间的NG接口1013的NG应用协议层(NGAP或NG-AP) 1663,或者AP 1663可以是用于被限定在两个或更多个RAN节点1011之间的Xn接口212的Xn应用协议层(XnAP或Xn-AP)1663。

NG-AP 1663支持NG接口1013的功能,并且可包括初级程序(EP)。 NG-AP EP可以是NG-RAN节点1011与AMF 1221之间的交互单元。NG- AP 1663服务可包括两个组:UE相关联的服务(例如,与UE 1001有关的服务)和非UE相关联的服务(例如,和NG-RAN节点1011与AMF1221 之间的整个NG接口实例有关的服务)。这些服务可包括功能,包括但不限于:用于将寻呼请求发送到特定寻呼区域中涉及的NG-RAN节点1011的寻呼功能;用于允许AMF 1221建立、修改和/或释放AMF 1221和NG- RAN节点1011中的UE上下文的UE上下文管理功能;用于ECM- CONNECTED模式下的UE 1001的移动性功能,用于使系统内HO支持 NG-RAN内的移动性并且使系统间HO支持从/到EPS系统的移动性;用于在UE 1001与AMF 1221之间传输或重新路由NAS消息的NAS信令传输功能;用于确定AMF 1221与UE 1001之间的关联的NAS节点选择功能;用于设置NG接口并通过NG接口监测错误的NG接口管理功能;用于提供经由NG接口传输警告消息或取消正在进行的警告消息广播的手段的警告消息发送功能;用于经由CN1020在两个RAN节点1011之间请求和传输 RAN配置信息(例如,SON信息、性能测量(PM)数据等)的配置传输功能;和/或其他类似的功能。

XnAP 1663支持Xn接口212的功能,并且可包括XnAP基本移动性过程和XnAP全局过程。XnAP基本移动性过程可包括用于处理NG RAN 1011(或E-UTRAN 310)内的UE移动性的过程,诸如切换准备和取消过程、SN状态传输过程、UE上下文检索和UE上下文释放过程、RAN寻呼过程、与双连接有关的过程等。XnAP全局过程可包括与特定UE 1001无关的过程,诸如Xn接口设置和重置过程、NG-RAN更新过程、小区激活过程等。

在LTE具体实施中,AP 1663可以是用于被限定在E-UTRAN节点 1011与MME之间的S1接口1013的S1应用协议层(S1-AP)1663,或者 AP 1663可以是用于限定在两个或更多个E-UTRAN节点1011之间的X2接口212的X2应用协议层(X2AP或X2-AP)1663。

S1应用协议层(S1-AP)1663支持S1接口的功能,并且类似于先前讨论的NG-AP,S1-AP可包括S1-AP EP。S1-AP EP可以是LTE CN 1020内的E-UTRAN节点1011与MME 1121之间的交互单元。S1-AP 1663服务可包括两组:UE相关联的服务和非UE相关联的服务。这些服务执行的功能包括但不限于:E-UTRAN无线电接入承载(E-RAB)管理、UE能力指示、移动性、NAS信令传输、RAN信息管理(RIM)和配置传输。

X2AP 1663支持X2接口212的功能,并且可包括X2AP基本移动性过程和X2AP全局过程。X2AP基本移动性过程可包括用于处理E-UTRAN 1020内的UE移动性的过程,诸如切换准备和取消过程、SN状态传输过程、 UE上下文检索和UE上下文释放过程、RAN寻呼过程、与双连接有关的过程等。X2AP全局过程可包括与特定UE 1001无关的过程,诸如X2接口设置和重置过程、负载指示过程、错误指示过程、小区激活过程等。

SCTP层(另选地称为SCTP/IP层)1662提供应用层消息(例如,NR 具体实施中的NGAP或XnAP消息,或LTE具体实施中的S1-AP或X2AP 消息)的保证递送。SCTP 1662可以部分地基于由IP 1661支持的IP协议来确保RAN节点1011与AMF 1221/MME 1121之间的信令消息的可靠递送。互联网协议层(IP)1661可用于执行分组寻址和路由功能。在一些实施方案中,IP层1661可使用点对点传输来递送和传送PDU。就这一点而言, RAN节点1011可包括与MME/AMF通信的L2和L1层通信链路(例如,有线或无线)以交换信息。

在第二示例中,用户平面协议栈可按从最高层到最低层的顺序包括 SDAP 1647、PDCP 1640、RLC 1630、MAC 1320和PHY 1310。用户平面协议栈可用于NR具体实施中的UE1001、RAN节点1011与UPF 1202之间的通信,或LTE具体实施中的S-GW 1122和P-GW 1123之间的通信。在该示例中,上层1651可构建在SDAP 1647的顶部,并且可包括用户数据报协议(UDP)和IP安全层(UDP/IP)1652、用于用户平面层(GTP-U) 1653的通用分组无线服务(GPRS)隧道协议和用户平面PDU层(UP PDU) 1663。

传输网络层1654(也称为“传输层”)可构建在IP传输上,并且 GTP-U 1653可用于UDP/IP层1652(包括UDP层和IP层)的顶部以承载用户平面PDU(UP-PDU)。IP层(也称为“互联网层”)可用于执行分组寻址和路由功能。IP层可将IP地址分配给例如以IPv4、IPv6或PPP格式中的任一种格式用户数据分组。

GTP-U 1653用于在GPRS核心网络内以及在无线电接入网络与核心网络之间承载用户数据。例如,传输的用户数据可以是IPv4、IPv6或PPP格式中任一种格式的分组。UDP/IP1652提供用于数据完整性的校验和,用于寻址源和目的地处的不同功能的端口号,以及对所选择数据流的加密和认证。RAN节点1011和S-GW 1122可利用S1-U接口经由包括L1层(例如, PHY 1610)、L2层(例如,MAC 1620、RLC 1630、PDCP 1640和/或 SDAP 1647)、UDP/IP层1652以及GTP-U 1653的协议栈来交换用户平面数据。S-GW 1122和P-GW 1123可利用S5/S8a接口经由包括L1层、L2层、 UDP/IP层1652和GTP-U 1653的协议栈来交换用户平面数据。如先前讨论的,NAS协议支持UE 1001的移动性和会话管理过程,以建立和维护UE 1001与P-GW1123之间的IP连接。

此外,尽管图16未示出,但应用层可存在于AP 1663和/或传输网络层1654上方。应用层可以是其中UE 1001、RAN节点1011或其他网络元件的用户与例如由应用电路1305或应用电路1405分别执行的软件应用进行交互的层。应用层还可为软件应用提供一个或多个接口以与UE 1001或 RAN节点1011的通信系统(诸如基带电路1510)进行交互。在一些实施方案中,IP层和/或应用层提供与开放系统互连(OSI)模型的层5至层7 或其部分(例如,OSI层7—应用层、OSI层6—表示层和OSI层5—会话层)相同或类似的功能。

图17示出了根据各种实施方案的核心网络的部件。CN 1120的部件可在一个物理节点或分开的物理节点中实现,包括用于从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取和执行指令的部件。在一些实施方案中,CN 1220的部件能够以与本文关于CN 1120的部件所讨论的相同或类似的方式来实现。在一些实施方案中,NFV用于经由存储在一个或多个计算机可读存储介质中的可执行指令来将上述网络节点功能中的任一个或全部虚拟化(下文将进一步详细描述)。CN 1120的逻辑实例可被称为网络切片1701,并且CN 1120的各个逻辑实例提供特定的网络功能和网络特性。CN 1120的一部分的逻辑实例可以被称为网络子切片1702 (例如,网络子切片1702被示出为包括P-GW 1123和PCRF1126)。

如本文所用,术语“实例化”等可指实例的创建,并且“实例”可指对象的具体出现,其可例如在程序代码的执行期间发生。网络实例可指识别域的信息,该信息可用于在不同IP域或重叠IP地址的情况下的业务检测和路由。网络切片实例可指一组网络功能(NF)实例和部署网络切片所需的资源(例如,计算、存储和联网资源)。

关于5G系统(参见例如上述图12),网络切片总是包括无线电接入网络(RAN)部分和核心网络(CN)部分。对网络切片的支持依赖于用于不同切片的流量由不同协议数据单元(PDU)会话处理的原理。网络可通过调度并且还通过提供不同的L1/L2配置来实现不同的网络切片。如果 NAS已提供RRC消息,则UE 1201在适当的无线电资源控制(RRC)消息中提供用于网络切片选择的辅助信息。虽然网络可支持大量切片,但是UE 不需要同时支持多于8个切片。

网络切片可包括CN 1220控制平面和用户平面网络功能(NF)、服务 PLMN中的下一代无线电接入网络(NG-RAN)1210以及服务PLMN中的 N3IWF功能。各个网络切片可具有不同的S-NSSAI和/或可具有不同的SST。 NSSAI包括一个或多个S-NSSAI,并且每个网络切片由S-NSSAI唯一地识别。网络切片可针对支持的特征和网络功能优化而不同,并且/或者多个网络切片实例可递送相同的服务/特征,但针对不同的UE 1201组(例如,企业用户)。例如,各个网络切片可递送不同的承诺服务和/或可专用于特定客户或企业。在该示例中,每个网络切片可具有带有相同SST但带有不同切片微分器的不同S-NSSAI。另外,单个UE可经由5GAN由一个或多个网络切片实例同时服务,并且与八个不同的S-NSSAI相关联。此外,服务单个UE 1201的AMF 1221实例可属于服务该UE的每个网络切片实例。

NG-RAN 1210中的网络切片涉及RAN切片感知。RAN切片感知包括用于已经预先配置的不同网络切片的流量的分化处理。通过在包括PDU会话资源信息的所有信令中指示对应于PDU会话的S-NSSAI,在PDU会话级别引入NG-RAN 1210中的切片感知。NG-RAN 1210如何支持就NG- RAN功能(例如,包括每个切片的一组网络功能)而言启用的切片是依赖于具体实施的。NG-RAN 1210使用由UE 1201或5GC 1220提供的辅助信息选择网络切片的RAN部分,该辅助信息明确地识别PLMN中的预先配置的网络切片中的一个或多个。NG-RAN 1210还支持按照SRA在切片之间进行资源管理和策略执行。单个NG-RAN节点支持多个切片,并且NG-RAN 1210还可将针对适当位置的SLA的适当RRM策略应用于每个支持的切片。 NG-RAN 1210还可以支持切片内的QoS差异。

如果可用,NG-RAN 1210还可使用UE辅助信息来在初始附接期间选择AMF 1221。NG-RAN 1210使用辅助信息将初始NAS路由到AMF 1221。如果NG-RAN 1210不能使用辅助信息选择AMF 1221,或者UE 1201不提供任何此类信息,则NG-RAN 1210将NAS信令发送到默认AMF 1221,该默认AMF可以在AMF 1221池中。对于后续接入,UE 1201提供由5GC 1220分配给UE 1201的temp ID,以使NG-RAN 1210能够将NAS消息路由到适当的AMF 1221,只要该tempID有效即可。NG-RAN 1210知晓并可到达与temp ID相关联的AMF 1221。否则,应用用于初始附接的方法。

NG-RAN 1210支持切片之间的资源隔离。NG-RAN 1210资源隔离可借助于RRM策略和保护机制来实现,如果一个切片中断了用于另一个切片的服务级别协议,则该RRM策略和保护机制应避免共享资源的缺乏。在一些实施方案中,可以将NG-RAN 1210资源完全指定给某个切片。NG-RAN 1210如何支持资源隔离取决于具体实施。

一些切片可仅部分地在网络中可用。NG-RAN 1210中对其相邻小区中支持的切片的意识对于连接模式中的频率间移动性可能是有益的。在UE的注册区域内,切片可用性可不改变。NG-RAN 1210和5GC 1220负责处理针对在给定区域中可能可用或可能不可用的切片的服务请求。对切片的接入的准入或拒绝可取决于诸如对该切片的支持、资源的可用性、NG-RAN 1210对所请求的服务的支持之类的因素。

UE 1201可同时与多个网络切片相关联。在UE 1201同时与多个切片相关联的情况下,仅保持一个信令连接,并且对于频率内小区重选,UE 1201尝试预占最佳小区。对于频率间小区重选,专用优先级可用于控制UE 1201预占的频率。5GC 1220将验证UE 1201具有接入网络切片的权利。在接收到初始上下文设置请求消息之前,可允许NG-RAN 1210基于UE1201 请求接入的特定切片的感知来应用一些临时/本地策略。在初始上下文设置期间,向NG-RAN 1210通知正在请求资源的切片。

网络功能虚拟化(NFV)架构和基础设施可用于将一个或多个NF虚拟化到包含行业标准服务器硬件、存储硬件或交换机的组合的物理资源上 (另选地由专有硬件执行)。换句话讲,NFV系统可用于执行一个或多个 EPC部件/功能的虚拟或可重新配置的具体实施。

图18是示出了根据一些示例实施方案的用于支持网络功能虚拟化 (NFV)的系统1800的部件的框图。系统1800被示为包括虚拟化基础设施管理器(VIM)1802、网络功能虚拟化基础设施(NFVI)1804、虚拟化网络功能管理器(VNFM)1806、VNF 1808、元素管理器(EM)11610、网络功能虚拟化编排器(NFVO)1812和网络管理器(NM)1814。

VIM 1802管理NFVI 1804的资源。NFVI 1804可包括用于执行系统 1800的物理或虚拟资源和应用(包括管理程序)。VIM 1802可以利用 NFVI 1804管理虚拟资源的生命周期(例如,与一个或多个物理资源相关联的虚拟机(VM)的创建、维护和拆除),跟踪VM实例,跟踪VM实例和相关联的物理资源的性能、故障和安全性,并且将VM实例和相关联的物理资源暴露于其他管理系统。

VNFM 1806可管理VNF 1808。VNF 1808可用于执行演进分组核心 (EPC)部件/功能。VNFM 1806可以管理VNF 1808的生命周期,并且跟踪VNF 1808虚拟方面的性能、故障和安全性。EM 11610可以跟踪VNF 1808的功能方面的性能、故障和安全性。来自VNFM 1806和EM 11610的跟踪数据可包括,例如,由VIM 1802或NFVI 1804使用的PM数据。 VNFM 1806和EM 11610均可按比例放大/缩小系统1800的VNF数量。

NFVO 1812可协调、授权、释放和接合NFVI 1804的资源,以便提供所请求的服务(例如,执行EPC功能、部件或切片)。NM 1814提供负责网络管理的最终用户功能分组,该分组可能包括具有VNF的网络元素、非虚拟化的网络功能或这两者(对VNF的管理可经由EM11610发生)。

图19是示出根据一些示例实施方案的能够从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并且能够执行本文所讨论的方法中的任一者或多者的部件的框图。具体地,图19示出了硬件资源 1900的示意图,包括一个或多个处理器(或处理器核心)1910、一个或多个存储器/存储设备1920以及一个或多个通信资源1930,它们中的每一者都可以经由总线1940通信地耦接。对于其中利用节点虚拟化(例如,NFV) 的实施方案,可执行管理程序1902以提供用于一个或多个网络切片/子切片以利用硬件资源1900的执行环境。

处理器1910可包括例如处理器1912和处理器1914。处理器1910可以是例如中央处理单元(CPU)、精简指令集计算(RISC)处理器、复杂指令集计算(CISC)处理器、图形处理单元(GPU)、DSP诸如基带处理器、 ASIC、FPGA、射频集成电路(RFIC)、另一个处理器(包括本文所讨论的那些)或它们的任何合适的组合。

存储器/存储设备1920可包括主存储器、磁盘存储装置或它们的任何合适的组合。存储器/存储设备1920可包括但不限于任何类型的易失性或非易失性存储器,诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存存储器、固态存储装置等。

通信资源1930可包括互连或网络接口部件或其他合适的设备,以经由网络1908与一个或多个外围设备1904或一个或多个数据库1906通信。例如,通信资源1930可包括有线通信部件(例如,用于经由USB进行耦接)、蜂窝通信部件、NFC部件、

指令1950可包括用于使处理器1910中的至少任一个执行本文所讨论的方法集中的任一者或多者的软件、程序、应用程序、小应用程序、应用或其他可执行代码。指令1950可全部或部分地驻留在处理器1910(例如,在处理器的高速缓冲存储器内)、存储器/存储设备1920或它们的任何合适的组合中的至少一者内。此外,指令1950的任何部分可从外围设备1904 或数据库1906的任何组合被传输到硬件资源1900。因此,处理器1910的存储器、存储器/存储设备1920、外围设备1904和数据库1906是计算机可读和机器可读介质的示例。

图20示出了用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线通信系统中使用的示例性操作的流程图。本公开不限于该操作描述。相反,对于本领域的普通技术人员将显而易见的是,其他操作控制流也在本公开的范围和实质内。以下讨论描述了用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线通信系统中使用的示例性操作控制流2000的操作。流程图2000可由本文所述的处理器或处理器电路中的一者或多者执行,包括包含在图19所示的基带电路1310、基带电路1410和/或处理器1914中的那些。

在操作2002处,操作控制流2000限定解调参考信号(DM-RS)天线端口(AP)。

在操作2004处,操作控制流2000基于计算机生成的序列(CGS)或 Zadoff-Chu序列来生成与共享信道相关联的DM-RS序列。

在操作2006处,操作控制流2000使用DM-RS天线端口传输DM-RS 序列。

图20中所述的操作和过程可由应用电路1305或1405、基带电路1310 或1410、或处理器1914中的一者或多者来执行。

本文描述的示例性实施方案是例示性的而非穷举性的。

一些实施方案可包括用于第五代(5G)或新无线电(NR)系统的无线通信的系统或方法:

由下一代节点B(gNodeB)传输与用于在高于52.6GHz载波频率下操作的系统的物理下行链路共享信道(PDSCH)相关联的解调参考信号 (DM-RS);以及

由用户装备(UE)传输与用于在高于52.6GHz载波频率下操作的系统的物理上行链路共享信道(PUSCH)相关联的DM-RS。

在这些实施方案中,时域和/或频域中的计算机生成的序列(CGS)和/ 或Zadoff-Chu序列可以用于基于具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的波形的DM-RS序列生成。

在这些实施方案中,可根据一个或多个以下参数对基本序列跳变进行初始化:一个时隙内的时隙索引或SC-FDE块索引和/或可配置的ID。

在这些实施方案中,不同的循环移位值可用于不同的DM-RS天线端口 (AP);其中循环移位跳变模式可被限定为符号/块/子块索引和/或可配置的ID的函数。

在这些实施实施方案中,在一个SC-FDE块内的DM-RS序列之前和之后插入保护间隔(GI)序列。

在这些实施方案中,DM-RS序列的长度等于FFT大小;其中在一个 SC-FDE块内,DM-RS序列的最后部分重复作为GI序列并在一个块的开始处映射。

在这些实施方案中,可将块式正交覆盖码应用于时域中的DM-RS序列。

在这些实施方案中,可在规范中预定义梳的数量或通过较高层经由NR 最小系统信息(MSI)、NR剩余最小系统信息(RMSI)、NR其他系统信息(OSI)或无线电资源控制(RRC)信令来配置梳的数量。

在这些实施方案中,SC符号的一个块可被划分为多个子块,其中每个子块包括GI和DM-RS序列两者。

在这些实施方案中,OCC可应用于时域中的DMRS序列上以创建多个 DMRS AP;其中OCC可应用于子块或块级上。

在这些实施方案中,CSG和/或Zadoff-Chu序列可以用于生成DM-RS 序列;其中可将块式正交覆盖码应用于时域中的DM-RS序列。

在这些实施方案中,CSG和/或Zadoff-Chu序列可以用于生成DM-RS 序列;其中可以应用基于子块的DM-RS设计。

在这些实施方案中,DM-RS的块或子块的大小可由相位噪声电平以及子载波间距(SCS)确定。

在这些实施方案中,对于高于52.6GHz载波频率,为NR PUSCH限定的类型1DM-RS结构和对应的DM-RS序列(基于CGS和ZC序列)可被重新用于基于DFT-s-OFDM的波形的DM-RS。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的方法。该方法包括:

限定或导致限定多个解调参考信号(DM-RS)天线端口;

基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成或导致生成与物理下行链路共享信道(PDSCH)相关联的DM-RS序列;以及

传输或导致传输DM-RS序列。

在这些实施方案中,该方法还可包括:

在基于具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的波形的频域或时域中生成或导致生成CGS或Zadoff-Chu序列。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的方法。该方法包括:

基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成或导致生成与物理上行链路共享信道(PUSCH)相关联的解调参考信号(DM-RS)序列;以及

传输或导致传输DM-RS序列。

在这些实施方案中,该方法还可包括:

在基于具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的波形的频域或时域中生成或导致生成CGS或Zadoff-Chu序列。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的方法。该方法包括:

限定或导致限定解调参考信号(DM-RS)天线端口;

基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成或导致生成与物理上行链路共享信道(PUSCH)相关联的DM-RS序列;以及

传输或导致传输DM-RS序列。

在这些实施方案中,该方法还可包括:

限定或导致限定解调参考信号(DM-RS)天线端口;

在基于离散傅里叶变换-扩展-OFDM(DFT-s-OFDM)的波形的频域或时域中生成或导致生成CGS或Zadoff-Chu序列;以及

传输或导致传输DM-RS序列。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的装置。该装置可包括:

用于限定多个解调参考信号(DM-RS)天线端口的装置;

用于基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成与物理下行链路共享信道(PDSCH)相关联的DM-RS序列的装置;和

用于传输DM-RS序列的装置。

在这些实施方案中,该装置还可包括:

用于在基于具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的波形的频域或时域中生成CGS或Zadoff-Chu序列的装置。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的装置。该装置可包括:

用于基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成与物理上行链路共享信道(PUSCH)相关联的解调参考信号(DM-RS)序列的装置;和

用于传输DM-RS序列的装置。

在这些实施方案中,该装置还可包括:

用于在基于具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的波形的频域或时域中生成CGS或Zadoff-Chu序列的装置。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的装置。该装置可包括:

用于限定解调参考信号(DM-RS)天线端口的装置;

用于基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成与物理上行链路共享信道(PUSCH)相关联的DM-RS序列的装置;和

用于传输DM-RS序列的装置。

在这些实施方案中,该装置还可包括:

用于限定解调参考信号(DM-RS)天线端口的装置;

用于在基于离散傅里叶变换-扩展-OFDM(DFT-s-OFDM)波形的频域或时域中生成CGS或Zadoff-Chu序列的装置;和

用于传输DM-RS序列的装置。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的装置。该装置可被配置为:

限定多个解调参考信号(DM-RS)天线端口;

基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成与物理下行链路共享信道(PDSCH)相关联的DM-RS序列;以及

传输DM-RS序列。

在这些实施方案中,该装置还可被配置为:

在基于具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的波形的频域或时域中生成CGS或Zadoff-Chu序列。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的装置。该装置可被配置为:

基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成与物理上行链路共享信道(PUSCH)相关联的解调参考信号(DM-RS)序列;以及

传输DM-RS序列。

在这些实施方案中,该装置还可被配置为:

在基于具有频域均衡器的单载波(SC-FDE)的波形的频域或时域中生成CGS或Zadoff-Chu序列。

一些实施方案可包括用于在高于52.6千兆赫(GHz)下操作的无线电 (NR)系统中使用的装置。该装置可被配置为:

限定解调参考信号(DM-RS)天线端口;

基于计算机生成的序列(CGS)或Zadoff-Chu序列来生成与物理上行链路共享信道(PUSCH)相关联的DM-RS序列;以及

传输DM-RS序列。

在这些实施方案中,该装置还可被配置为:

限定解调参考信号(DM-RS)天线端口;

在基于离散傅里叶变换-扩展-OFDM(DFT-s-OFDM)波形的频域或时域中生成CGS或Zadoff-Chu序列;以及

传输DM-RS序列。

一些实施方案可包括一种装置,该装置包括用于执行上述实施方案中任一项所述或与之相关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素的装置。

一些实施方案可包括一个或多个非暂态计算机可读介质,该一个或多个非暂态计算机可读介质包括指令,这些指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时使得电子设备执行在上述实施方案中任一项所述的或与之有关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素。

一些实施方案可包括一种装置,该装置包括用于执行上述实施方案中任一项所述或与之相关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素的逻辑部件、模块或电路。

一些实施方案可包括在上述实施方案中任一项所述或与之相关的方法、技术或过程或其部分或部件。

一些实施方案可包括一种装置,该装置包括:一个或多个处理器以及一个或多个计算机可读介质,该一个或多个计算机可读介质包括指令,该指令在由一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器执行上述实施方案中任一项所述或与之相关的方法、技术或过程或其部分。

一些实施方案可包括在上述实施方案中任一项所述或与之相关的信号或其部分或部件。

一些实施方案可包括如本文所示和所述的无线网络中的信号。

一些实施方案可包括如本文所示和所述的在无线网络中进行通信的方法。

一些实施方案可包括如本文所示和所述的用于提供无线通信的系统。

一些实施方案可包括如本文所示和所述的用于提供无线通信的设备。

一些实施方案可包括一种装置,该装置包括用于结合上述实施方案执行上述方法中的一种或多种方法的装置。

一些实施方案可包括一种装置,该装置包括被配置为结合上述实施方案执行上述方法中的一种或多种方法的电路。

一些实施方案可包括根据上述实施方案中任一项的装置,其中该装置或其任何部分在用户装备(UE)中实现或由UE实现。

一些实施方案可包括根据上述实施方案中任一项的方法,其中该方法或其任何部分在用户装备(UE)中实现或由UE实现。

一些实施方案可包括根据上述实施方案中任一项的装置,其中该装置或其任何部分在基站(BS)中实现或由BS实现。

一些实施方案可包括根据上述实施方案中任一项的方法,其中该方法或其任何部分在基站(BS)中实现或由BS实现。

除非另有明确说明,否则上述实施方案中的任一者可与任何其他实施方案(或实施方案的组合)组合。一个或多个具体实施的前述描述提供了说明和描述,但是并不旨在穷举或将实施方案的范围限制为所公开的精确形式。鉴于上面的教导内容,修改和变型是可能的,或者可从各种实施方案的实践中获取修改和变型。

出于本公开的目的,以下缩写可应用于本文所讨论的示例和实施方案,但并不意味着限制。

出于本文档的目的,以下术语和定义适用于本文所讨论的实施例和实施方案,但并非旨在为限制性的。

如本文所用,术语“电路”是指以下项、为以下项的一部分或包括以下项:硬件部件诸如被配置为提供所述功能的电子电路、逻辑电路、处理器(共享、专用或组)和/或存储器(共享、专用或组)、专用集成电路 (ASIC)、现场可编程设备(FPD)(例如,现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑设备(PLD)、复杂PLD(CPLD)、大容量PLD(HCPLD)、结构化ASIC或可编程SoC)、数字信号处理器(DSP)等。在一些实施方案中,电路可执行一个或多个软件或固件程序以提供所述功能中的至少一些。术语“电路”还可以指一个或多个硬件元件与用于执行该程序代码的功能的程序代码的组合(或电气或电子系统中使用的电路的组合)。在这些实施方案中,硬件元件和程序代码的组合可被称为特定类型的电路。

如本文所用,术语“处理器电路”是指以下项、为以下项的一部分或包括以下项:能够顺序地和自动地执行一系列算术运算或逻辑运算或记录、存储和/或传输数字数据的电路。术语“处理器电路”可指一个或多个应用处理器、一个或多个基带处理器、物理中央处理单元(CPU)、单核处理器、双核处理器、三核处理器、四核处理器和/或能够执行或以其他方式操作计算机可执行指令(诸如程序代码、软件模块和/或功能过程)的任何其他设备。术语“应用电路”和/或“基带电路”可被认为与“处理器电路”同义,并且可被称为“处理器电路”。

如本文所用,术语“接口电路”是指实现两个或更多个部件或设备之间的信息交换的电路、为该电路的一部分,或包括该电路。术语“接口电路”可指一个或多个硬件接口,例如总线、I/O接口、外围部件接口、网络接口卡等。

如本文所用,术语“用户装备”或“UE”是指具有无线电通信能力并且可描述通信网络中的网络资源的远程用户的设备。此外,术语“用户装备”或“UE”可被认为是同义的,并且可被称为客户端、移动电话、移动设备、移动终端、用户终端、移动单元、移动站、移动用户、订户、用户、远程站、接入代理、用户代理、接收器、无线电装备、可重新配置的无线电装备、可重新配置的移动设备等。此外,术语“用户装备”或“UE”可包括任何类型的无线/有线设备或包括无线通信接口的任何计算设备。

如本文所用,术语“网络元件”是指用于提供有线或无线通信网络服务的物理或虚拟化装备和/或基础设施。术语“网络元件”可被认为同义于和/或被称为联网计算机、联网硬件、网络装备、网络节点、路由器、开关、集线器、网桥、无线电网络控制器、RAN设备、RAN节点、网关、服务器、虚拟化VNF、NFVI等。

如本文所用,术语“计算机系统”是指任何类型的互连电子设备、计算机设备或它们的部件。另外,术语“计算机系统”和/或“系统”可指计算机的彼此通信地耦接的各种部件。此外,术语“计算机系统”和/或“系统”可指彼此通信地耦接并且被配置为共享计算和/或联网资源的多个计算机设备和/或多个计算系统。

如本文所用,术语“器具”、“计算机器具”等是指具有被特别设计成提供特定计算资源的程序代码(例如,软件或固件)的计算机设备或计算机系统。“虚拟器具”是将由配备有管理程序的设备实现的虚拟机映像,该配备有管理程序的设备虚拟化或仿真计算机器具,或者以其他方式专用于提供特定计算资源。

如本文所用,术语“资源”是指物理或虚拟设备、计算环境内的物理或虚拟部件,和/或特定设备内的物理或虚拟部件,诸如计算机设备、机械设备、存储器空间、处理器/CPU时间和/或处理器/CPU使用率、处理器和加速器负载、硬件时间或使用率、电源、输入/输出操作、端口或网络套接字、信道/链路分配、吞吐量、存储器使用率、存储、网络、数据库和应用程序、工作量单位等。“硬件资源”可以指由物理硬件元件提供的计算、存储和/或网络资源。“虚拟化资源”可指由虚拟化基础设施提供给应用程序、设备、系统等的计算、存储和/或网络资源。术语“网络资源”或“通信资源”可指计算机设备/系统可经由通信网络访问的资源。术语“系统资源”可指提供服务的任何种类的共享实体,并且可包括计算资源和/或网络资源。系统资源可被视为可通过服务器访问的一组连贯功能、网络数据对象或服务,其中此类系统资源驻留在单个主机或多个主机上并且可清楚识别。

如本文所用,术语“信道”是指用于传送数据或数据流的任何有形的或无形的传输介质。术语“信道”可与“通信信道”、“数据通信信道”、“传输信道”、“数据传输信道”、“接入信道”、“数据访问信道”、“链路”、“数据链路”“载波”、“射频载波”和/或表示通过其传送数据的途径或介质的任何其他类似的术语同义和/或等同。另外,如本文所用的术语“链路”是指通过RAT在两个设备之间进行的用于传输和接收信息的连接。

如本文所用,术语“使……实例化”、“实例化”等是指实例的创建。“实例”还指对象的具体发生,其可例如在程序代码的执行期间发生。

本文使用术语“耦接”、“可通信地耦接”及其衍生词。术语“耦接”可意指两个或更多个元件彼此直接物理接触或电接触,可意指两个或更多个元件彼此间接接触但仍然彼此配合或相互作用,并且/或者可意指一个或多个其他元件耦接或连接在据说彼此耦接的元件之间。术语“直接耦接”可意指两个或更多个元件彼此直接接触。术语“可通信地耦接”可意指两个或更多个元件可借助于通信彼此接触,包括通过导线或其他互连连接、通过无线通信信道或链路等。

术语“信息元素”是指包含一个或多个字段的结构元素。术语“字段”是指信息元素的各个内容,或包含内容的数据元素。

术语“SMTC”是指由SSB-MeasurementTimingConfiguration配置的基于SSB的测量定时配置。

术语“SSB”是指SS/PBCH块。

术语“主小区”是指在主频率上工作的MCG小区,其中UE要么执行初始连接建立程序要么发起连接重建程序。

术语“主SCG小区”是指在利用用于DC操作的同步过程执行重新配置时UE在其中执行随机接入的SCG小区。

术语“辅小区”是指在配置有CA的UE的特殊小区的顶部上提供附加无线电资源的小区。

术语“辅小区组”是指包括用于配置有DC的UE的PSCell和零个或多个辅小区的服务小区的子集。

术语“服务小区”是指用于处于RRC_CONNECTED中的未配置有 CA/DC的UE的主小区,其中仅存在一个包括主小区的服务小区。

术语“服务小区”是指包括用于配置有CA/且处于 RRC_CONNECTED中的UE的特殊小区和所有辅小区的小区集。

术语“特殊小区”是指MCG的PCell或用于DC操作的SCG的PSCell;否则,术语“特殊小区”是指Pcell。

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