大天線計數系統的同步的製作方法
2023-09-20 10:31:00
本公開內容涉及無線通信系統，並且更具體而言涉及多輸入多輸出(MIMO)通信。
背景技術：
：：現代通信系統依賴於在發送器和/或接收器處的多個天線來增強鏈路性能。稱為多輸入多輸出(MIMO)的這類技術通過採用空間編碼和/或解碼來利用空間維度。大規模MIMO是5G無線的令人興奮的理論領域，5G無線承諾提供以更高的數據速率、更好的可靠性同時消耗更少功率來容納更多用戶的能力的顯著益處。常規的MIMO基站通常在扇區化拓撲中使用六個或八個天線，但是大規模MIMO基站使用多於八個天線(有時多達128個、256個或更多)，同時大規模MIMO用戶裝備設備(UE)可以通常使用大約8個天線。利用更大數量的天線元件，大規模MIMO通過利用預編碼技術將能量聚焦到目標移動用戶來降低給定信道中的功率。通過將無線能量引導到特定用戶，減少了信道中的功率，並且同時減少了對其他用戶的幹擾。但是，引入這麼多天線元件引入了在常規網絡中未遇到的若干系統挑戰。例如，常規數據網絡可以使用LTE或高級LTE，其又使用正交頻分復用(OFDM)波形中的導頻音調來估計信道狀況。利用許多天線和發送器，大規模MIMO系統可能基本上耗盡接收器用來有效地檢測和解析信道狀況的獨特導頻音調。另外，利用常規系統可能難以滿足大規模MIMO的處理和同步需求。因此，期望用於原型化不同MIMO技術和方法的測試系統以及被配置為利用這些技術的生產MIMO系統。技術實現要素：公開了涉及大規模MIMO通信的技術。在一些實施例中，基站包括多個天線、耦合到多個天線並被配置為執行用於經由多個天線進行無線通信的處理的多個處理元件，以及被配置為耦合多個處理元件的互連。在這些實施例中，基站被配置為組合由多個天線接收的信號。在這些實施例中，對於處理元件的至少一個子集，每個處理元件被配置為對組合信號的不同部分進行操作，其中每個部分包括來自多個天線的信號。在一些實施例中，大天線計數系統包括主設備、通信耦合到主設備和大天線時鐘系統中的相應天線的多個從無線電收發裝置，以及耦合到主設備和多個從無線電收發裝置的時鐘和觸發分發系統。在這些實施例中，每個從無線電收發裝置包括本地時鐘，並且時鐘和觸發分發系統包括時鐘和觸發分發模塊的分層結構。在這些實施例中，多個從無線電收發裝置被配置為確立並維持參考時鐘和它們相應的本地時鐘之間的固定關係，其中參考時鐘經由時鐘和觸發分發系統分發。在這些實施例中，主設備和多個從無線電收發裝置被配置為生成並對齊具有比相應本地時鐘更低頻率的相應公共周期性時間參考信號。在這些實施例中，主設備被配置為基於其公共周期性時間參考信號的邊緣來經由時鐘和觸發分發系統向多個從無線電收發裝置發送觸發信號。在這些實施例中，多個從無線電收發裝置被配置為基於在它們的公共周期性時間參考信號的後續邊緣處的觸發執行動作。在一些實施例中，至少就它還包括本地時鐘這方面來說，主設備與從設備類似地被配置，主設備被配置為確立和維持參考時鐘與其本地時鐘之間的固定關係，並且被配置為基於在其公共周期時間參考信號的後續邊緣處的觸發執行動作。在一些實施例中，一種裝置包括多個天線、被配置為與一個或多個行動裝置執行無線通信的多個無線電收發裝置，以及耦合到多個無線電收發裝置的一個或多個處理元件。在這些實施例中，該裝置被配置為經第一信道從行動裝置接收上行鏈路導頻符號、經第一信道從行動裝置接收上行鏈路數據，其中上行鏈路數據包括在處於符號速率的一個或多個正交頻分復用(OFDM)符號中、基於導頻符號確定信道信息、基於信道信息預編碼下行鏈路數據，以及經由多個天線中的一個或多個天線向行動裝置發送預編碼的下行鏈路數據。在這些實施例中，接收上行鏈路導頻符號和開始發送經預編碼的下行鏈路數據之間的過渡間隔對應於少於五個處於符號速率的OFDM符號。附圖說明圖1是示出根據一些實施例的在無線傳播環境中的MIMO通信的框圖。圖2是示出根據一些實施例的用於基於互易性(reciprocity)的MIMO的示例性發送和接收處理鏈的框圖。圖3是示出根據一些實施例的被配置為分布處理的示例性大規模MIMO系統的一部分的框圖。圖4是示出根據一些實施例的示例性軟體無線電外圍設備的框圖。圖5是示出根據一些實施例的被配置為實現大規模MIMO基站的硬體系統的框圖。圖6是示出根據一些實施例的用於MIMO處理的方法的流程圖。圖7是示出根據一些實施例的用於同步的時鐘和觸發分發網絡的一個實施例的框圖。圖8A-9A是示出根據一些實施例的示例性同步技術的時序圖。圖9B-9D是示出根據一些實施例的示例性同步拓撲的框圖。圖10是示出根據一些實施例的用於無線電電路系統的同步的方法的流程圖。圖11是示出根據一些實施例的示例性LTETDD幀配置的圖。圖12是示出根據一些實施例的用於基於互易性的大規模MIMO通信的示例性幀結構的圖。圖13是示出根據一些實施例的用於使用所公開的幀結構的方法的流程圖。本說明書包括對「一個實施例」或「實施例」的引用。短語「在一個實施例中」或「在實施例中」的出現不一定指相同的實施例。特定的特徵、結構或特性可以以與本公開內容一致的任何合適方式組合。各種單元、電路或其它部件可以被描述或要求保護為「被配置為」執行一個或多個任務。在這樣的語境中，「被配置為」用來通過指示單元/電路/部件包括在操作期間執行一個或多個任務的結構(例如，電路系統)來暗示結構。照此，單元/電路/部件可以說成被配置為執行任務，即使在指定的單元/電路/部件當前不可操作(例如，未開啟)時也是如此。與「被配置為」語言一起使用的單元/電路/部件包括硬體，例如電路、存儲可執行以實現操作的程序指令的存儲器等。提到單元/電路/部件「被配置為」執行一個或多個任務明確地不是要對那個單元/電路/部件援引35USC§112(f)。具體實施方式本公開內容首先參照圖1和2進行描述，圖1-2是示例性多輸入多輸出(MIMO)通信和處理的概述。一般而言，MIMO技術可以採用多徑傳播來利用多個發送和接收天線來增加無線電容量、性能和/或範圍。然後參照圖3-6來討論示例性大規模MIMO系統。參照圖7-10討論用於MIMO系統的示例性同步技術。參照圖11-13討論有助於利用信道互易性的示例性幀結構。在一些實施例中，大規模MIMO系統被配置為用於實時雙向通信的多用途、靈活和可擴展的大規模MIMO平臺。所公開的系統和技術可以用於生產環境和/或測試環境中。首字母縮略語在本公開內容中使用以下縮略語。3GPP：第三代合作夥伴項目3GPP2：第三代合作夥伴項目2BER：誤碼率CDMA：碼分多址CPTR：公共周期性時間參考DDR：雙倍數據速率DL：下行鏈路EVM：誤差向量幅度FFT：快速傅立葉變換FPGA：現場可編程門陣列GSM：全球移動通信系統LTE：長期演進MIMO：多輸入多輸出MRT：最大無線電傳輸OFDM：正交頻分復用PER：分組錯誤率PCIe：快速外圍部件互連PLMN：公共陸地行動網路PXIe：用於儀器的快速PCI擴展RAT：無線電接入技術RF：射頻RX：接收SDR：軟體定義的無線電SRP：軟體無線電外圍設備TX：發送UE：用戶裝備UL：上行鏈路UMTS：通用移動電信系統WCDMA：寬帶碼分多址ZF：零強制術語以下是本申請中使用的術語的術語表：存儲介質–各種類型的存儲器設備或存儲設備中的任何一種。術語「存儲介質」意在包括：安裝介質，例如CD-ROM、軟盤或者磁帶設備；計算機系統存儲器或隨機訪問存儲器，諸如DRAM、DDRRAM、SRAM、EDORAM、RambusRAM等等；非易失性存儲器，諸如快閃記憶體、磁介質(例如硬碟驅動器)，或者光存儲；寄存器，或者其它類似類型的存儲元件，等等。存儲介質可以包括其它類型的存儲器或者其組合。此外，存儲介質可以位於執行程序的第一計算機系統中，或者可位於通過網絡——諸如網際網路——連接到第一計算機系統的另一不同的第二計算機系統中。在後一種情況下，第二計算機系統可以將程序指令提供給第一計算機以便執行。術語「存儲介質」可包括兩個或更多個存儲介質，這些存儲介質可存在於不同位置，例如存在於經網絡連接的不同計算機系統中。存儲介質可以存儲可由一個或多個處理器執行的程序指令(例如，體現為電腦程式)。承載介質—如上所述的存儲介質，以及物理傳輸介質，諸如傳達諸如電、電磁或數位訊號之類的信號的總線、網絡和/或其它物理傳輸介質。計算機系統—各種類型的計算或處理系統中的任何一種，包括個人計算機系統(PC)、大型機計算機系統、工作站、網絡設備、網際網路設備、個人數字助理(PDA)、個人通信設備、智慧型手機、電視系統、網格計算系統或者其它設備或設備的組合。一般而言，術語「計算機系統」可被廣泛地定義為涵蓋具有執行來自存儲介質的指令的至少一個處理器的任何設備(或設備的組合)。用戶裝備(UE)(或「UE設備」)—移動的或便攜的並且執行無線通信的各種類型計算機系統設備中的任何一種。UE設備的例子包括行動電話或智慧型電話(例如，iPhoneTM、基於AndroidTM的電話)、可攜式遊戲設備(例如，NintendoDSTM、PlayStationPortableTM、GameboyAdvanceTM、iPhoneTM)、膝上型電腦、PDA、可攜式網際網路設備、音樂播放器、數據存儲設備、其它手持式設備，以及諸如智能手錶、耳機、掛飾、耳塞的可穿戴設備，等等。一般而言，術語「UE」或「UE設備」可被廣泛地定義為涵蓋任何易於被用戶運送並且能夠進行無線通信的電子、計算和/或電信設備(或設備的組合)。基站—術語「基站」具有其普通含義的完全範圍，並且至少包括安裝在不動位置並被用來作為無線電話系統或無線電系統的一部分通信的無線通信站。處理元件—是指各種元件或元件的組合。處理元件包括，例如，諸如ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，專用集成電路)之類的電路、個體處理器核的部分或電路、整個處理器核、各單個處理器、諸如現場可編程門陣列(FPGA)之類的可編程硬體設備、和/或包括多個處理器的系統的更大部分。自動地—是指在沒有直接指定或執行動作或操作的用戶輸入的情況下由計算機系統(例如，由計算機系統執行的軟體)或設備(例如，電路系統、可編程硬體元件、ASIC，等等)執行的動作或操作。因此，術語「自動地」與在用戶提供輸入來直接執行操作的情況下由用戶手動執行或指定的操作形成對照。自動過程可由用戶提供的輸入發起，但是「自動地」執行的後續動作不是用戶指定的，即，不是在用戶指定每個要執行的動作的情況下「手動地」執行的。例如，通過選擇每個欄位並且提供指定信息的輸入(例如，通過鍵入信息、選擇複選框、單選選擇，等等)來填寫電子表單的用戶是在手動填寫該表單，雖然計算機系統必須響應於用戶動作來更新表單。表單可由計算機系統自動填寫，其中計算機系統(例如，在計算機系統上執行的軟體)分析表單的欄位並且在沒有任何指定欄位的答案的用戶輸入的情況下填寫表單。如上所述，用戶可調用表單的自動填寫，但不參與表單的實際填寫(例如，用戶不是手動指定欄位的答案，而是這些欄位被自動地完成)。本說明書提供了響應於用戶採取的動作而自動執行操作的各種例子。MIMO例子和理論圖1示出了示例性MIMO系統100，其包括基站102和M個行動裝置106A-M(也可以被稱為用戶裝備設備或UE106A-M)。在所示實施例中，基站102包括被配置為利用時分雙工(TDD)與行動裝置106發送和接收數據的N個天線。在其它實施例中，可以使用其它傳輸技術，包括例如頻分雙工(FDD)。在系統100中，行動裝置106可以經由無線傳播環境與基站102同時通信。由不同信號採取的路徑可以在行動裝置之間變化，例如，基於它們在環境中的位置。因此，例如，利用MIMO技術對由基站發送的信號進行預編碼可以大大地提高整體無線電容量、性能和/或範圍。因此，基站102可以向給定的行動裝置10分配多個天線(例如，在一些大規模MIMO系統中多達十個或更多個)。為了配置分配，在一些實施例中，行動裝置可以同時在特定的時隙或頻隙中向基站發送已知模式。基站102可以比較跨多個天線的模式，以確定針對不同UE的每個空間分集路徑的獨特信道特性。隨後，基站可以應用信道特徵參數的逆作為預編碼的形式，使得每個行動裝置106接收其預期的消息。在一些實施例中，基站102被配置為通過使用上行鏈路信道狀況(用於從行動裝置106中的一個或多個到基站102的通信)在基站102與給定行動裝置106之間採用信道的互易性，以配置下行鏈路傳輸(從基站102到行動裝置106中的至少一個)。所接收的下行鏈路和上行鏈路信號，y和z，可被建模為：y＝Hd+w(1)z＝Gu+v(2)其中d和u分別表示所發送的下行鏈路和上行鏈路信號，H表示M×N維的複數值下行鏈路信道矩陣，G表示N×M維的複數值上行鏈路信道矩陣，並且x和v表示在每個信號路徑上是獨立的加性噪聲。如果從上行鏈路到下行鏈路的過渡足夠快(例如，在信道相干時間內)，則G接近H的共軛轉置，H*。這個概念被稱為信道互易性。在下文中參照圖11-13討論用於促進在相干時間內從上行鏈路到下行鏈路的過渡的性能的技術。各種選項可用於預編碼下行鏈路信號(d)。例如，線性預編碼可以生成d，如：d＝Fx其中F是應用到預期用於行動裝置106的N個用戶中每一個的信號xN的下行鏈路預編碼器。通常，預編碼器利用信道估計來形成。常見的預編碼器包括零強制(ZF)和最小均方差(MMSE)。在具有大量天線的一些大規模MIMO實施例中，H的列可以變得幾乎正交，並且可以應用最大比率傳輸(MRT)預編碼。這可以簡化預編碼，同時相對於其它預編碼方法維持最大和速率。但是，在各種實施例中，可以實現各種適當的預編碼技術中任何一種。一般而言，MIMO技術可以增加無線通信的容量、性能和/或範圍。雖然本文在蜂窩通信的語境中討論了各種實施例，但是這些實施例並不意在限制本公開內容的範圍。相反，所公開的技術可以用在各種無線通信語境中，諸如像WIFI。圖2示出了用於兩個天線的基於互易性的MIMO的示例性發送和接收鏈，其例如可以包括在MIMO基站102中。在所示實施例中，模數(A/D)轉換器212A-N對從RF接收的上行鏈路信號進行解調和數位化。下採樣器214A-N將數字採樣下採樣到期望的採樣率，例如，是A/D採樣率的某個分數。隨後，單元216A-N、218A-N、220A-N和222A-N執行OFDM信號處理，包括去除循環前綴(CP)、在串行到並行轉換之後執行快速傅立葉變換(FFT)、去除保護子載波，以及向資源圖解除分配上行鏈路數據和導頻。然後，基站102可以將用於所有N個接收鏈的導頻和數據符號傳遞到信道估計器250。在所示實施例中，由信道估計器250生成的信道估計由MIMO解碼器240用來解碼M個上行鏈路數據流並由MIMO預編碼器260用來預編碼M個下行鏈路數據流。在所示實施例中，預編碼的下行鏈路數據流然後由單元224A-N、226A-N、228A-N和230A-N處理，包括資源映射、添加保護符號、串行到並行轉換、執行逆FFT，以及添加循環前綴。隨後，單元232A-N從基帶速率對數據進行上變頻並且數模轉換器(D/A)234A-N轉換結果以便經由天線進行傳輸。各種公開的技術解決當向系統添加大量接收和發送鏈時的挑戰，如在大規模MIMO中那樣。在一些實施例中，軟體定義的無線電收發裝置被用來實現可配置、模塊化、滿足對於分布式處理的I/O需求並支持大量天線的實時處理的大規模MIMO系統。示例性大規模MIMO系統圖3是示出大規模MIMO系統300的一個實施例的子系統的框圖。例如，系統300可以包括在基站102中。在一些實施例中，系統300被配置為以分布式方式執行上面參照圖2描述的處理的至少一部分。在所示實施例中，子系統包括前端TX/RX單元302A-N、天線組合器310、天線分割器315、帶寬分割器320、帶寬組合器325、信道估計器330、MIMO檢測器340和MIMO預編碼器345。在所示實施例中，鏈路質量評估器350和數據源360包括在多個子系統之間共享的中央控制單元中(根據這種實施例，如由勾勒包括在中央控制器中的單元的垂直虛線指示的)。在所示實施例中，系統300的其它子系統(未示出)包括附加的MIMO檢測器、MIMO預編碼器、帶寬分割器和帶寬組合器。例如，在其中圖3的子系統包括八個TX/RX302並且系統包括六個子系統的實施例中，可以使用96個天線。在所示實施例中，MIMO處理分布在各種處理元件中。例如，這可以允許基帶處理跨多個FPGA來劃分。這可以有助於大規模MIMO系統遠遠超過單個集中式處理單元的擴展對實時基帶處理的實現。在一些實施例中，TX/RX單元302A-N包括在軟體定義的無線電模塊中，該無線電模塊還可以包括被配置或可配置為執行圖3中所示的各種其它單元的功能的處理元件。例如，TX/RX302A和天線組合器310可以由相同的SDR元件實現。下面參照圖4更詳細地討論被配置為實現SDR的外圍設備的示例性實施例。對於上行鏈路符號，如先前參照圖2所討論的，每個TX/RX302可被配置為數位化所接收的RF信號、執行模擬前端校準和時間/頻率同步、去除循環前綴(CP)，以及執行FFTOFDM解調和保護帶去除。這會導致在所示實施例中被提供給天線組合器310的頻域導頻和非均衡數據符號向量。應當指出，在這一點上，OFDM符號可以包含所有用戶發送的信號的疊加。對於下行鏈路符號，每個TX/RX302可被配置為針對從天線分割器315接收的信號執行如上面參照圖2所描述的ODFM處理。在一個實施例中，天線組合器310、帶寬分割器320、MIMO預編碼器345、帶寬組合器325和天線分割器315每一個都位於也實現TX/RX302之一的不同SDR元件上。在一個實施例中，信道估計器330和MIMO檢測器340位於也實現TX/RX302之一的另一SDR元件上。在各種實施例中，圖3的各種元件可以在被配置為執行所公開的功能的各種硬體元件之間劃分。硬體元件可以是可編程的和/或包括專用電路系統。在所示實施例中，天線組合器310被配置為從每個TX/RX302接收尚未均衡的OFDM符號並將它們組合成發送到帶寬分割器320的信號。這組合來自子系統中的多達N個天線的信號。在進一步處理之前組合這種信息可以允許系統保持在吞吐量限制內並且例如可以減少SDR之間的對等連接的數量。在一些實施例中，由每個天線組合器310組合其信號的天線的數量是可動態配置的。在所示實施例中，帶寬分割器320被配置為將接收到的信號分割成單獨的帶寬部分並將這些部分發送到不同子系統中的MIMO檢測器。因此，在所示實施例中，處理跨不同的處理元件分布，每個處理元件處理用於不同頻帶的數據。每個帶寬部分可以包括一個或多個子載波並且這些部分可以是或不是不重疊的。在一些實施例中，帶寬部分的數量和每個部分的尺寸是可配置的，例如，基於天線的數量、通信中的用戶的當前數量等。在其它實施例中，除了頻率分割之外/或代替之，處理還可以在跨不同時間片的處理元件之間分布。在一些實施例中，帶寬分割器320由時間片分割器代替。OFDM中的FTT後子載波處理可以是固有地獨立的，從而允許後續處理由不同的處理元件並行地執行。在所示實施例中，TX/RX302B的輸出被直接提供給帶寬分割器320並且帶寬組合器325的輸出被直接提供給TX/RX302D。在其它實施例中，這些輸出可以類似於其它信號被提供給天線組合器310和天線分割器315。但是，在其中TX/RX302B和帶寬分割器320共享相同的SDR元件並且TX/RX302D和帶寬組合器325共享相同的SDR元件的實施例中，所示的耦合可以節省I/O資源。在所示實施例中，MIMO檢測器340被配置為使用估計信道矩陣(例如，基於上行鏈路導頻符號)來消除幹擾並檢測來自每個行動裝置106的頻域符號。如圖所示，在一些實施例中，MIMO檢測器340被配置為處理給定帶寬中來自系統300的多個子系統的信號。在所示實施例中，MIMO檢測器340被配置為將檢測到的信號發送到信道估計器330和鏈路質量評估器350(在一些實施例中，包括在中央控制器中)供進一步處理。在所示實施例中，信道估計器330被配置為對其用於多個行動裝置的頻率部分執行信道估計，例如，以產生軟位(也被稱為對數似然比(LLR))並將它們提供給鏈路質量評估器350(耦合未示出)。在一些實施例中，實現了多個解碼器，包括例如turbo解碼器。對於下行鏈路符號，在測試系統實施例中，數據源360被配置為生成測試數據，測試數據可以是偽隨機的或可以為特定測試明確指定。在這些實施例中，數據源360可以位於中央控制單元中。在生產系統中，數據源360可以提供來自各種網絡的數據以被發送到行動裝置106。在所示實施例中，MIMO預編碼器345被配置為從數據源360接收下行鏈路數據並且基於來自信道估計器330的信道估計(例如，估計的互易性校準權重)對數據進行預編碼。在一些實施例中，系統300中的MIMO預編碼器被配置為對下行鏈路數據的不同頻率部分執行預編碼。在一些實施例(未示出)中，系統300中的MIMO預編碼器被配置為對下行鏈路數據的不同時間部分執行預編碼。根據一些實施例，示例性預編碼器包括最大無線電傳輸(MRT)和零強制(ZF)預編碼器。在其它實施例中，可以實現各種適當的預編碼技術中的任何一種。依賴於實現的預編碼技術，用於預編碼的變化量的處理可以由中央控制器執行或者分布在MIMO預編碼器345之間。在所示實施例中，帶寬組合器325被配置為組合來自多個MIMO預編碼器的處於不同帶寬的信號並將數據發送到天線分割器315。這可以導致用於從單獨處理的帶寬部分傳輸的預編碼數據的完整集合。在其它實施例中，代替組合獨立處理的頻率部分或除了其之外，帶寬組合器325還被配置為組合對應於單獨處理的時間片的數據。在所示實施例中，天線分割器315被配置為分割接收信號並將分割信號提供給TX/RX302，用於OFDM處理並向行動裝置106傳輸。天線分割器315被配置為向其提供信號的天線集合(例如，集合中天線的數量和/或特定天線)是可動態配置的。因此，在一些實施例中，被配置為對特定天線和/或用戶執行分布式處理的處理元件集合是可動態配置的。在所示實施例中，鏈路質量評估器350包括在中央控制單元中，並且被配置為利用諸如誤碼率(BER)、誤差向量幅度(EVM)和/或分組錯誤率(PER)等各種度量中的一個或多個來測量鏈路質量。在各種實施例中，系統300是高度可配置的，例如，基於用戶輸入和/或當前操作狀況。在一些實施例中，各種公開的配置操作被自動執行。在一些實施例中，在給定時間被用來對一組用戶或一組天線執行分布式處理的處理元件的數量是可配置的。在一些實施例中，被用來與每個UE通信的天線的數量是可配置和/或動態確定的。在一些實施例中，被配置為執行上述不同功能的處理元件是可配置的。例如，天線組合器功能可以從一個FPGA移動到另一個FPGA或由多個FPGA執行。在一些實施例中，數據在處理元件之間的路由是可配置的，例如，以避免發生故障的天線和/或處理元件。在各種實施例中，系統300被配置為基於當前操作狀況動態地調整這些可配置方面。在一些實施例中，系統300包括大量天線，例如大於8個。在一些實施例中，例如，系統300包括16、32、64、100、128、256個或更多天線。在一些實施例中，系統300的部件是模塊化的，使得可以通過添加附加部件來增加天線的數量。在一些實施例中，軟體庫與系統300一起提供並利用用於配置系統300的示例測試場景來配置。在一些實施例中，諸如LabVIEW的圖形程式語言被用來配置系統300中的可編程硬體設備。因此，本文描述的各種功能可以利用圖形編程接口來配置。根據一些實施例，示例性的高級系統參數包括20MHz的系統帶寬、3.7GHz的載波頻率、30.72MS/s的採樣率，以及2048的FFT尺寸、1240個使用的子載波、0.5ms的時隙時間、1ms子幀時間、10ms幀時間和100個天線。這些參數僅是示例性的並且不意在限制本公開內容的範圍。在一些實施例中，參數是用戶可配置的和/或是可由系統本身動態配置的。在所示實施例中，帶寬分割器320被配置為分離並提供來自多個天線的進入信號的帶寬部分，以便分布處理負載。在其它實施例中，除了頻率維度之外和/或代替之，進入的信號可以在其它維度上分割。用於下行鏈路信號的處理可以類似地分布。因此，在各種實施例中，所公開的系統是高度可配置的並且提供高性能分布式處理，以滿足用於大規模MIMO系統的實時性能需求。示例性軟體定義的無線電收發裝置圖4示出了軟體無線電外圍設備400的一個實施例。National通用軟體無線電外圍設備(USRP)是軟體無線電外圍設備400的一個示例性實施例。在一些實施例中，軟體無線電外圍設備400被配置為實現一個或多個TX/RX302以及圖3的天線組合器310、帶寬分割器320、信道估計器330、MIMO檢測器340、MIMO預編碼器345、帶寬組合器325和天線分割器315當中一個或多個。在一些實施例中，多個軟體無線電外圍設備400經由一個或多個互連被耦合，以實現大規模MIMO基站。在所示實施例中，軟體無線電外圍設備400包括射頻收發器RF0412A和RF1412B、ADC414A-B、DAC416A-B、存儲器420、現場可編程門陣列(FPGA)430、定時和時鐘分布單元440以及GPS遵循(disciplined)時鐘435。在所示實施例中，RF收發器RF0412A和RF1412B被配置為經由一個或多個天線向一個或多個行動裝置106發送和接收傳輸。在一個實施例中，每個收發器被配置為利用高達40MHz的射頻帶寬，其中心頻率在1.2-6GHz，並且被配置為以高達15分貝-毫瓦(dBm)進行發送。ADC414A-B和DAC416A-B可以類似於如上參照圖2所述的A/D212A-N和D/A234A-N來配置。在一些實施例中，這些元件分別被配置為將接收到的模擬數據轉換為數字形式並將接收的數字信息轉換為模擬形式以用於無線傳輸。在一些實施例中，FPGA430是被配置為和/或可配置為執行各種無線電處理功能的可編程硬體元件。在一些實施例中，FPGA430被配置為執行上面參照圖3描述的各種MIMO處理。例如，FPGA430可被配置為執行OFDM前端處理(例如，如參照圖2的單元214、216、218、220、222、224、226、228、230和232所討論的)、天線組合、帶寬分割、MIMO檢測、信道估計、MIMO預編碼、帶寬組合、天線分割等當中一個或多個。在所示實施例中，FPGA430耦合到ADC414A-B和DAC416A-B、數字I/O埠和高速外圍組件互連(PCIe)。在一些實施例中，軟體無線電外圍設備400經由PCIe(或各種其它適當的耦合當中任何一種)耦合到其它軟體無線電外圍設備和/或中央控制單元。參照本文公開的各種操作，程序可被描述為能夠使得或配置計算系統來執行各種操作。這既涵蓋可由計算系統執行以使系統執行(一個或多個)操作的指令又涵蓋可用來配置計算系統(例如，通過配置FPGA430)使得其能夠執行(一個或多個)操作的指令(應當指出，後一類型的指令可以不被執行，但是可被用來配置可編程電路系統，例如，其然後被配置為執行(一個或多個)操作)。在其它實施例中，FPGA430可以用各種適當的處理元件當中任何一種來替換或補充。但是，在一些實施例中，將可編程硬體元件包括在軟體無線電外圍設備400中可以增加系統的可配置性和靈活性。在測試系統中，例如，測試工程師可以修改FPGA430的配置，以開發和測試不同的MIMO軟體無線電處理技術。在生產系統中，可編程硬體元件可便於在各種語境中的系統重新配置和/或更新。在一些實施例中，存儲器420被配置為促進FPGA430的編程和/或在FPGA430的處理操作期間值(例如，經採樣和處理的上行鏈路信號)的存儲。存儲器420可以包括多個不同的存儲元件或單個存儲元件，並且可以在適當的時候利用各種不同的存儲器技術來實現。在所示實施例中，定時和時鐘分布單元440被配置為從GPS遵循時鐘435接收信息，參考信號輸入「refin」，和/或觸發輸入信號。在所示實施例中，單元440還被配置為提供參考輸出信號「refout」和觸發輸出信號。在下面參照圖7-10更詳細地描述的一些實施例中，這些信號中的一個或多個可被用來通過多個軟體無線電外圍設備同步採樣和/或其它操作。在所示實施例中，GPS遵循時鐘435被配置為接收全球定位系統(GPS)信號並生成用於定時和時鐘分配單元440的時鐘信號，使該時鐘信號遵循GPS時間。GPS作為參考時鐘的一個例子提供，但是在其它實施例中，可以使用各種適當的參考時鐘當中任何一種，包括由除GPS以外的衛星導航系統生成的時鐘等。在一些實施例中，參考信號輸入可被配置為接收參考時鐘信號並且GPS遵循時鐘435被省略、禁用或忽略。提供軟體無線電外圍設備400，作為被配置或可配置為實現系統300的功能的一部分的硬體模塊的一個例子。在其它實施例中，除了FPGA之外或代替之，諸如中央處理單元或非FPGA可編程硬體的其它處理元件也可被用來執行類似的操作。另外，雖然在所公開的實施例中單元400被稱為「軟體」無線電外圍設備400，但它也可以是被配置為執行類似功能的硬連線無線電外圍設備。在一些實施例中，軟體無線電外圍設備400是被配置為插入機箱(諸如像PCIe機箱)以便與其它模塊通信的插件模塊或卡。在其它實施例中，被配置為執行類似功能的處理元件可以利用其它技術被集成或耦合到大規模MIMO系統中。提供軟體無線電外圍設備400，作為被配置為實現系統300的功能的硬體模塊的一個例子。在其它實施例中，除了FPGA之外或代替之，諸如處理器或其它可編程硬體元件的其它處理元件可被用來執行類似的操作。另外，雖然在所公開的實施例中單元400被稱為「軟體」無線電外圍設備400，但它也可以是被配置為執行類似功能的硬連線無線電外圍設備。在一些實施例中，軟體無線電外圍設備400是被配置為插入機箱(諸如像PCIe機箱)以便與其它模塊通信的插件模塊或卡。在其它實施例中，被配置為執行類似功能的處理元件可以利用其它技術被集成或耦合到大規模MIMO系統中。示例性系統接口在一些實施例中，所公開的大規模MIMO系統在實際硬體I/O限制內執行，同時為時間關鍵的處理提供低等待時間路徑。在一些實施例中，關鍵信號路徑是來自通過信道估計、MIMO預編碼和OFDM傳輸對OFDM符號的接收。這種路徑對基於互易性的MIMO會尤其重要。在一些實施例中，這種路徑包括RX前端延遲、CP去除、FFT、保護子載波去除、信道估計、預編碼器計算、保護子載波交織、IFFT、CP添加和TX前端延遲。延遲的附加來源可以包括數據路由、打包、拆包和跨PCIe背板上的跳的開銷。在所公開的實施例中，通過經高速通信總線(諸如像PCIe)利用高效的路由機制，這種等待時間減少了。另外，高度流水線(其可以通過首先打包數據天線來實現)和所公開的組合來自多個天線的數據、然後在分布數據用於處理之前基於帶寬將其分割，如圖3中所示，允許天線的數量和整個系統的帶寬幾乎無限地向上擴展。在各種實施例中，流水線可以允許不同的數據集合(例如，在不同時間從天線採樣的數據)駐留在不同的處理階段。例如，一個FPGA可以執行帶寬分割，然後以流水線方式在分割後續數據集之前將該數據傳遞到另一個FPGA，以便進行MIMO檢測。回過頭來參照圖3，各種單元可被配置為以流水線和分布式方式操作。圖5示出了包括被配置為實現大規模MIMO基站的硬體的系統500的一個實施例。在所示實施例中，系統500包括(一個或多個)時鐘模塊510、機箱520A-N、SRP400A-Q和中央控制器530。在一些實施例中，(一個或多個)時鐘模塊510被配置為將時鐘和/或觸發信號分發到例如每個SRP的參考和/或觸發端子。下面參照圖7描述示例性時鐘/觸發分發系統。在一個實施例中，每個SRP400包括在機箱520中或耦合到其，並且被配置為經由用於儀器的快速PCI擴展(PXIe)背板來處理高達800MB/s雙向流量。在其它實施例中，各種適當的背板協議中的任何一種可被實現。在所示實施例中，機箱520被配置為包括多個SRP400或經由PCIe連接耦合到多個SRP400。在一些實施例中，每個機箱520包括被配置為路由通信的一個或多個交換機。在一個實施例中，每個機箱520包括兩個交換機。例如，每個交換機可被配置為在機箱中為每個插槽流化多達3.2GB/s的雙向流量，在交換機上的設備之間共享總共12GB/s。在所示實施例中，機箱520經由PCIe菊花鏈連接來耦合。在一些實施例中，星形配置中的菊花鏈連接可被用來構建更高通道計數的系統。在一個實施例中，機箱之間的菊花鏈電纜被配置為流化高達5.6GB/s單向或2.8GB/s雙向流量。在其它實施例中，各種適當的通信協議中的任何一種可被實現。上面討論的帶寬僅僅是示例性的，並且不意在限制本公開內容的範圍。但是，它們示出了所公開的分布式處理導致被配置為在各種部件的帶寬限制中操作的可擴展系統。在一些實施例中，中央控制器530被配置為實現鏈路質量評估器350和數據源360的功能。在一些實施例中，中央控制器530提供用於無線電配置、FPGA配置代碼部署、系統可視化等的用戶接口。在一些實施例中，中央控制器530被配置為例如利用作為網際網路的其它網絡來發起(source)和接收用戶數據。在一些實施例中，中央控制器350被配置為利用諸如位誤碼率(BER)、分組錯誤率(PER)和/或錯誤向量幅度(EVM)等度量來測量鏈路質量。在一個實施例中，五種類型的FPGA圖像被用來配置系統500的SRP400。在這個實施例中，第一類型是僅OFDMTX/RX，被用來實現一個或多個前端TX/RX302。在一些實施例中，這種類型可以在其它四種類型的分配之後在可用處理元件之間分配。在這個實施例中，第二類型是具有天線組合器和帶寬分割器的OFDMTX/RX。在一些實施例中，這種類型均勻地跨機箱段展開，例如，每個PXI交換機段有一個。在一個實施例中，這種類型的每個FPGA至少最初與十六個天線相關聯。在這些實施例中，第三類型是具有MIMO檢測器的OFDMTX/RX。在一些實施例中，MIMO檢測器可以輸出信道估計和/或LLR輸出。在這些實施例中，第四類型是具有MIMO預編碼器的OFDMTX/RX，其可以輸出預編碼的數據位。在這些實施例中，第五類型是具有帶寬組合器和天線分割器的OFDMTX/RX，其可以類似於第二類型來分布，如上面所討論的。在其它實施例中，處理可以利用各種適當分布中的任何一種在各種類型的處理元件(例如，除了FPGA和/或代替之)之間分布。圖6示出了圖示用於大規模MIMO處理的方法600的一個示例性實施例的流程圖。除其它設備之外，圖6中所示的方法還可以結合本文公開的計算機系統、設備、元件或部件當中任何一種一起使用。在各種實施例中，所示出的方法元素中的一些可以同時執行、以與所示不同的次序執行，或者可以被省略。根據期望，也可以執行附加的方法元素。流程在610開始。在610，經由多個天線接收無線信號。例如，圖3所示的子系統可以經由耦合到TX/RX302A-N的2N個天線接收無線信號。在一些實施例中，信號是OFDM信號，但在其它實施例中，可以實現其它調製方案。在620，組合所接收的信號。在一些實施例中，天線組合器310被配置為組合信號。組合信號可以來自給定的大規模MIMO系統中的所有天線或者用於大規模MIMO系統中的天線的一部分(例如，用於圖3所示的子系統或其一部分)。組合信號可以包括來自多個不同用戶的信息。在630，組合信號的不同部分被提供給不同的處理元件。在一些實施例中，不同部分是相互排斥的(例如，提供給給定處理元件的信息不提供給其它處理元件)。在其它實施例中，在提供給不同處理元件的信息之間可以存在某種重疊。在一些實施例中，帶寬分割器320被配置為將組合信號的頻率部分提供給不同的軟體無線電外圍設備400。在一些實施例中，一個或多個處理元件被配置為將組合信號分割成不同的時間片並將該時間片提供給不同的軟體無線電外圍設備400。在一些實施例中，組合信號在時間和頻率維度上都被分割，以進一步分布處理。在640，信號經由多個天線被發送。在所示實施例中，信號是基於由多個處理元件對組合信號的部分的處理而生成的。例如，處理可以生成被用來對用於大規模MIMO通信的發送信號進行預編碼的信道信息。處理的分布式本質可以允許系統300實時地操作並且在信道顯著變化之前提供基於互易性的預編碼。在一些實施例中，每個處理元件被配置為對由多個天線接收的信號的不同頻率部分進行操作。在一些實施例中，每個處理元件被配置為對由多個天線接收的信號的不同時間部分進行操作。在一些實施例中，子集中處理元件的數量基於當前通信狀況是可動態配置的。在一些實施例中，操作包括檢測一個或多個上行鏈路導頻符號和基於導頻符號生成的信道信息。在一些實施例中，類似的技術被用於預編碼下行鏈路數據然後組合不同的部分用於經由多個天線傳輸的分布式處理。另外，所公開的技術可以促進大規模MIMO基站的動態配置。例如，如果系統300的元件發生故障或以其它方式不可用，則在一些實施例中，系統300被配置為更改指派給給定天線集合的軟體無線電外圍設備的集合，以便在不可用的元件周圍進行路由。在一些實施例中，在給定時間被指派給定天線集合的處理元件的數量也是可配置的。例如，在一些實施例中，由每個處理元件處理的帶寬和/或時間部分的尺寸也是可配置的。另外，被用於給定用戶設備的天線的數量也可以是可動態配置的。各種動態配置可以由系統300響應於當前操作狀況，例如功率狀況、無線通信環境的狀態，通信中的用戶設備的數量等，來執行。示例性同步系統圖7示出了圖示時鐘和觸發分發系統700的一個實施例的框圖。在所示實施例中，系統700包括被配置為向SRP400A-N提供時鐘和觸發信號的時鐘模塊710A-N。在所示實施例中，SRP400包括主SRP400A和多個從SRP400B-N。在一些實施例中，低偏斜緩衝電路系統和匹配長度的傳輸電纜被用來減小在每個SRP處的參考時鐘輸入和觸發輸入之間的偏斜。在系統700的一些實施例中，參考時鐘偏斜小於100皮秒並且觸發偏斜小於1.5納秒。在所示實施例中，時鐘模塊710被布置在分層樹結構中，其中時鐘模塊710A位於根部。在所示實施例中，每個時鐘模塊710被配置為接收或生成時鐘信號和觸發信號，並且將時鐘信號和觸發信號提供給多個其它元件。這種配置可以允許系統700被縮放，以同步大規模MIMO系統與各種數量的SRP400。雖然在所示實施例中示出了兩個級別，但是在其它實施例中，分層結構可以包括更多或更少數量的時鐘模塊級別(例如，1、3、4個等等)。在所示實施例中，主SRP400A可以通過向時鐘模塊710A斷言觸發線來觸發(例如，上行鏈路數據的)採樣。觸發可以傳播通過時鐘模塊710A到達每個SRP400，每個SRP400可以執行各種操作，諸如基於觸發的採樣。在所示實施例中，主設備也接收觸發。在所示實施例中，主設備是SRP，但在其它實施例中，主設備可以是任何適當的處理元件，諸如中央控制器530等。圖8A-9示出了根據一些實施例的用於跨多個設備同步事件的示例性時序圖。圖8A示出了SRP之一的參考時鐘810和採樣時鐘820。在所示例子中，已經確立了與參考時鐘810的固定關係。在所示例子中，採樣時鐘820已被鎖相到參考時鐘810。如圖所示，參考時鐘具有比採樣時鐘更低的頻率。在所示實施例中，採樣時鐘820也遵循特定頻率(每個參考時鐘邊緣有特定數量的邊緣)。在一些實施例中，定時和時鐘分布單元440包括被配置為使內部採樣時鐘遵循參考時鐘的鎖相環和/或其它電路系統。在一些實施例中，參考時鐘810被提供給每個SRP400的「refin」輸入。圖8B-8C示出了跨多個設備的公共周期性時間參考(CPTR)信號的對齊。在一些實施例中，每個SRP400被配置為生成內部CPTR，並且從SRP400B-400N被配置為對齊它們的CPTR(例如，與主SRP400A的CPTR或某個其它點對齊)。假設每個設備已將其採樣時鐘鎖定到相同的參考時鐘，則CPTR的對齊可以確保CPTR跨所有設備在相同的採樣時鐘邊緣發生。在一些實施例中，CPTR是10MHz信號。在所示實施例中，CPTR對於一個採樣時鐘周期為高，然後對其周期的其餘部分為低。在其它實施例中，各種適當波形中的任何一種可被用於CPTR。在一些實施例中，CPTR周期是可配置的。在各種實施例中，CPTR周期被配置為比諸如系統700的同步系統中的傳播延遲更長。在一些實施例中，為了將CPTR同步到相同的採樣時鐘邊緣，需要比採樣時鐘820更精細粒度的時鐘。在一些實施例中，SRP400中的一個或多個被配置為利用兩倍於採樣時鐘820的頻率的時鐘信號和雙倍數據速率(DDR)觸發器電路系統來確定採樣時鐘820的多少邊緣要移動每個設備的CPTR，以便將CPTR對齊到相同的採樣時鐘邊緣。在一些實施例中，起始脈衝被發送到每個設備並且每個設備被配置為測量起始脈衝及其CPTR的接收之間的差。在一些實施例中，這個信息被發送到中央控制器530或其中一個SRP400，SRP400被配置為確定，為了對齊，每個CPTR應當移動多遠。然後這個信息被發送回相應的SRP並被用來移動它們相應的CPTR。如圖8B-8C中所示，具有在不同時間發生的CPTR830和840的兩個設備A和B在圖8C中對齊，在這個例子中是通過將設備A的CPTR移動兩個採樣時鐘邊緣。圖9A示出了CPTR對同步事件的示例性使用。在所示實施例中，設備A和B已基於參考時鐘遵循其採樣時鐘並且對齊它們的CPTR。在下一個CPTR邊緣(CPTR970)，觸發信號950被接收(例如，在主設備處)並被發送到同步系統(例如，發送到時鐘模塊710A並貫穿整個樹)。基於觸發，每個設備被配置為對後續CPTR980(由同步的觸發960示出)執行操作(例如，採樣操作)。在一些實施例中，觸發設備被配置為記錄接收觸發和發送觸發信號之間的延遲和/或接收觸發和同步後的觸發之間的延遲。在一些實施例中，後一延遲在一個和兩個CPTR周期之間。在其中CPTR長於傳播延遲的實施例中，這可以確保所有同步的設備都可以在相同的採樣時鐘邊緣上執行事件，甚至在其中設備將沒有在相同的採樣時鐘邊緣上接收到觸發信號950的系統中。換句話說，通過減慢觸發被評估的速率(利用比採樣時鐘慢的CPTR)，以某個觸發延遲為代價提高了重複性。可以跨多個處理元件，例如多個SRP或FPGA，執行所示的同步。雖然圖7示出了分層結構，但是所公開的技術可以在各種不同的同步網絡拓撲中實現。圖9B示出了示例性星形網絡，其中主SRP400A被配置為向每個從設備(並且在一些實施例中是向其自身)發送觸發信號。一般而言，系統700是星形網絡的一個例子，它具有被用來將觸發發送到從SRP400B-N的時鐘模塊710的分層組。圖9C示出了示例性總線拓撲，其中主SRP400A被配置為經由總線向每個從設備(並且在一些實施例中向其自身)發送觸發信號。圖9D示出了示例性環形拓撲，其中來自主SRP400A的觸發沿著從SRP400B-N的環被轉發(例如，經由圖4中所示的觸發輸出埠)。在一些實施例中，參考時鐘信號也經由環形拓撲分布。在還有其它實施例中，可以實現各種其它網絡拓撲，諸如菊花鏈耦合。在一些實施例中，類似的技術被用於基於時間的同步。例如，每個SRP400可被配置為維持本地時間並且基於來自主設備的觸發信號來重置或更新本地時間。在一些實施例中，每秒脈衝(PPS)信號被發送到每個SRP400並且向每個無線電收發裝置發出命令，以便在PPS信號的下一個邊緣上設置公共時間，以確立公共時間。共享的時間可被設置為任意時間或參考時間，例如，從GPS查詢的經協調的世界時間(UTC)。利用基於時間的同步，可以向SRP400發出命令，以便在特定時間執行將來的動作。在一些應用中，基於觸發的同步可能優選於基於時間的同步，這是，例如，因為基於時間的同步的更大的校準時間和加載未來事件的延遲時間，這會使立即觸發事件難以完成。圖10示出了圖示用於無線電電路系統同步的方法1000的一個示例性實施例的流程圖。除其它設備之外，圖10中所示的方法可以結合本文公開的計算機系統、設備、元件或部件當中任何一種一起使用。在各種實施例中，所示出的方法元素中的一些可以以同時執行、以與所示不同的次序執行，或者可以被省略。也可以根據期望執行附加的方法元素。流程開始於1010。在1010，在參考時鐘和從無線電收發裝置的相應本地時鐘之間確立固定關係。該固定關係可以是頻率和/或相位關係。在一些實施例中，參考時鐘的頻率低於本地時鐘。在一些實施例中，參考時鐘經由時鐘和觸發分發網絡被發送。在一些實施例中，時鐘和觸發分發網絡是分層樹。在1020，主設備和從無線電收發裝置生成並對齊具有比相應本地時鐘低的頻率的相應公共周期性時間參考信號(CPTR)。在一些實施例中，主設備也是無線電收發裝置並且被配置或指定為主設備而不是從設備。在一些實施例中，其中一個無線電收發裝置被指派為主設備是由用戶和/或系統可配置的(例如，基於當前操作狀況)。在一些實施例中，每個設備被配置為從開始信號測量多個本地時鐘邊緣(或者本地時鐘的派生物，例如2倍或更多的時鐘，的多個邊緣)，並將測出的信息提供給中央控制器530和/或主設備。在一些實施例中，主設備被配置為指示每個設備有多少時鐘周期要移動其相應的CPTR，以實現對齊。在1030，主設備基於其公共周期性時間參考信號的邊緣發送觸發信號。在這個實施例中，不是立即轉發所接收或確定的觸發，而是主設備被配置為一直等到其下一個CPTR邊緣才發送觸發。這可以確保所有設備都可以在相同的CPTR邊緣上觸發，例如，通過給出讓來自主設備的觸發信號傳播的完整CPTR周期。否則，如果主設備恰好在CPTR邊緣之前發送觸發信號，則不同的從設備可以例如基於略微不同的傳播延遲等在不同的CPTR周期中接收信號。在一些實施例中，主設備經由時鐘和觸發分發網絡發送觸發信號。在1040，從無線電收發裝置在其相應的CPTR的後續邊緣(在主設備在其發送觸發信號的邊緣之後)基於該觸發執行動作。在這個實施例中，因為CPTR被對齊，所以動作被同步。在一些實施例中，動作是針對大規模MIMO基站中的信號的採樣動作。在一些實施例中，主設備被配置為接收或生成觸發指示並一直等到其CPTR的邊緣才發送觸發信號。在一些實施例中，動作是採樣動作。在一些實施例中，固定關係包括到特定頻率的遵循和/或相鎖。在一些實施例中，參考時鐘具有比本地時鐘更低的頻率。在一些實施例中，CPTR的周期被配置為大於時鐘和觸發分發系統的傳播延遲。示例性幀結構在一些實施例中，所公開的系統被配置為利用常規信令(例如，3GPPLTE信令)。在其它實施例中，LTE幀結構被修改或者不同的幀結構被用來改善大規模MIMO處理，尤其是在基於互易性的系統中。圖11示出了示例性LTE時分雙工(TDD)幀。在所示實施例中，幀覆蓋時間維度中的十毫秒(ms)並且包括十個子幀，每個子幀覆蓋一ms。在所示實施例中，每個子幀用於下行鏈路(DL)數據、作為保護子幀或用於上行鏈路(UL)數據。LTETDD定義了幾種幀配置，其中兩種在圖11中示出。保護幀可以包括諸如DwPTS和UpPTS的導頻時隙。在一些實施例中，LTE幀結構對於基於互易性的MIMO是有問題的。一般而言，為了允許基於互易性的MIMO，以下事件必須在信道的相干時間內發生：處理接收到的樣本、測量上行鏈路信道，以及預編碼下行鏈路樣本。在一些實施例中，接收上行鏈路導頻符號到發送下行鏈路符號之間的周轉時間被指定為小於0.5ms，以確保它小於相干時間，即使對於相對快速移動的UE也是如此。如圖11中所示，這通常不是利用典型的LTETDD幀實現的，因為完整的1ms子幀專用於UL或DL數據。圖12示出了根據一些實施例的示例性數據幀。在所示實施例中，每個幀覆蓋十ms並且包括十個子幀，每個子幀覆蓋時間維度中的一ms。但是，與圖10的LTE幀相反，在所示實施例中，每個子幀(和每個時隙)既包括上行鏈路數據又包括下行鏈路數據，以及切換保護符號。在所示實施例中，(對應於子幀的一半的)每個時隙包括7個OFDM符號，其中一個用於上行鏈路導頻符號、其中兩個用於上行鏈路數據、其中兩個用於下行鏈路數據，還有其中兩個用作用於在上行鏈路和下行鏈路之間切換的保護符號。在所示實施例中，上行鏈路導頻符號和切換保護周期每個由單個OFDM符號組成。在一些實施例中，針對系統中的用戶，上行鏈路導頻符號在頻率維度中被順序交織。例如，每個用戶的導頻數據可以跨多個單獨的子載波塊分布。在一些實施例中，預編碼的導頻信息也被插入DLOFDM符號中，以允許對RF鏈響應的補償。在一些實施例中，每個幀以下行鏈路廣播子幀開始，以設置初始網絡同步(例如，讓行動裝置106與基站同步載波和/或採樣頻率)。在一些實施例中，剩餘的九個子幀用於UL和DL數據傳輸。在各種實施例中，可以實現不同的幀尺寸、子幀尺寸、每個時隙的OFDM符號的數量等。在各種實施例中，接收上行鏈路導頻符號和發送基於上行鏈路導頻符號編碼的最後一個下行鏈路數據之間的周轉時間小於0.5ms。在一些實施例中，接收上行鏈路導頻符號和發送基於上行鏈路導頻符號編碼的最後一個下行鏈路數據之間的周轉時間小於信道的相干時間，其可隨時間變化，例如，基於源或接收器的運動。如本文所使用的，信道的「相干時間」量化在不同時間的信道響應的相似性並且是指對信道的脈衝響應在其上被認為不發生改變的時間間隔。相干時間與都卜勒擴展成反比並且常常利用0.423乘以最大都卜勒頻率的方程來估計(例如，如基於源和/或接收器的運動確定的)。例如，直接朝接收器移動的發送器的最大都卜勒頻率是載波的頻率乘以移動的速度除以光速。因此，在一些實施例中，在上行鏈路導頻接收和下行鏈路數據傳輸之間具有短周轉的幀結構允許互易性被可靠地使用，即使對於快速移動的行動裝置106也是如此。如上面所討論的，本文公開的分布式處理技術可以為信號和處理提供滿足這種短周轉時間所需的短關鍵路徑。另外，所公開的時間維度雙工(TDD)技術相對於頻分雙工(FDD)技術可能是有利的，因為對於接收器來說，給定大量天線，FDD系統可能耗盡獨特的導頻音調以有效地解析信道狀況。圖13示出了圖示用於無線電電路系統的同步的方法1300的一個示例性實施例的流程圖。除其它設備之外，圖13中所示的方法還可以結合本文公開的計算機系統、設備、元件或部件當中任何一種一起使用。在各種實施例中，所示出的方法元素中的一些可以同時執行、以與所示不同的次序執行，或者可以被省略。根據期望，也可以執行附加的方法元素。流程在1310開始。在1310，經第一信道從行動裝置接收上行鏈路導頻符號。在一些實施例中，導頻符號以交織的方式分配給用戶。在一些實施例中，第一信道是無線信道。在1320，經第一信道從行動裝置接收上行鏈路數據。在這個實施例中，上行鏈路數據包括在一個或多個正交頻分復用(OFDM)符號中。在1330，基於導頻符號確定信道信息。在一些實施例中，MIMO檢測器340、信道估計器330和/或鏈路質量評估器350被配置為在單個OFDM符號內確定這個信息，從而允許更多的時間來執行下行鏈路處理。在一些實施例中，給定OFDM符號中的導頻信息由系統340中的多個MIMO檢測器和/或信道估計器330處理。因此，在一些實施例中，用於給定用戶的導頻信息由多個不同的處理元件處理。在1340，基於信道信息對下行鏈路數據進行預編碼。在一些實施例中，多個MIMO預編碼器345被配置為執行這種編碼並將其頻率部分發送到帶寬組合器325。在1350，經預編碼的下行鏈路數據被發送到行動裝置。這種傳輸可以在用於接收設備的相干時間內執行，從而甚至對於快速移動的設備也允許基於互易性的預編碼。另外，它可以允許在具有大量天線和用戶設備的大規模MIMO語境中執行預編碼。在一些實施例中，上行鏈路數據的接收和下行鏈路數據的傳輸之間的保護時段僅為一個OFDM符號。在一些實施例中，過渡時間小於一毫秒，這相對於用於LTETDD幀的較慢周轉時間可能是有利的。在一些實施例中，接收上行鏈路導頻符號和發送經預編碼的下行鏈路數據的最後一個符號(基於該特定上行鏈路導頻符號預編碼的最後一個符號)之間的間隔小於第一信道的相干時間。在一些實施例中，通過分別解碼和/或預編碼上行鏈路和/或下行鏈路數據和/或導頻的不同時間和/或頻率部分(例如，如上面參照圖3所討論的)來實現短周轉時間。在一些實施例中，基站102被配置為發送指定用於上行鏈路導頻符號、上行鏈路數據和下行鏈路數據的傳輸間隔的信令調度。然後用戶設備可以基於信令調度與基站102通信。在一些實施例中，基站102被配置為基於在對應於處於符號速率的單個OFDM符號的時間間隔內的導頻符號來確定信道信息。在各種實施例中，所公開的大規模MIMO系統可以具有以下屬性：用於捕獲和發送射頻(RF)信號的靈活軟體定義無線電收發裝置(SDR)、跨無線電收發裝置頭的準確時間和頻率同步、用於移動和聚合大量數據的高吞吐量確定性總線，以及滿足實時性能需求的高性能處理。還可以針對廣泛的各種操作條件和/或研究需求快速定製該系統。＊＊＊雖然上面已經描述了具體實施例，但是這些實施例並不意在限制本公開內容的範圍，即使當關於特定特徵僅描述了單個實施例的時候也是如此。除非另有說明，否則在本公開內容中提供的特徵的例子意在是說明性而不是限制性的。以上描述意在覆蓋對受益於本公開內容的本領域技術人員顯而易見的此類替代、修改和等同物。本公開的範圍包括本文中(明確地或隱含地)公開的任何特徵或特徵組合，或其任何概括，無論其是否緩解了本文針對的任何或所有問題。因而，可以在本申請(或要求其優先權的申請)對任何此類特徵組合的申請期間制定新的權利要求。特別地，參照所附權利要求，來自從屬權利要求的特徵可以與獨立權利要求的特徵組合併且來自相應獨立權利要求的特徵可以以任何適當的方式組合，而不僅僅是以所附權利要求中列舉的特定組合。當前第1頁1 2 3 當前第1頁1 2 3