嘉德点评:在效率日益被看重的现代社会,该专利针对于传统软干扰消除硬件电路复杂、复杂度高的特性做出了性能改善,提高了整体通信系统的有效性。
集微网消息,继“麒麟”系列处理器应用后,华为于2019年初正式发布了ARM架构服务端处理器“鲲鹏920”,专为大数据处理、分布式存储等应用设计。与此同时,华为首个鲲鹏生产基地及超算中心落户厦门,与政府共同打造鲲鹏产业生态,开发鲲鹏系列产品,从而提高我国在电子信息产业的竞争力。
如今人工智能产业的发展可谓如火如荼,各种优良的算法不断提出,改变着我们生活的方方面面。由于算法的运行需要强大的硬件系统支持,即需要强大的运算能力,因此带动了硬件产业的各种创新,“鲲鹏”、“麒麟”系列芯片的发展正是如此。另一方面,无线通信作为硬件系统的重要组成部分,在各种应用中发挥着不可或缺的作用,如自动驾驶、车联网、卫星通信都需要实现不同空间中的数据传输与转移,从而在算力强劲的终端设备中进行数据计算与分析。
而今天要带来的就是华为在17年12月9日申请的一项名为“用于QAM符号的均值估计和方差估计的硬件虚拟化”的发明专利(申请号:201780078847.3),申请人为华为技术有限公司。
在无线通信系统中,软干扰消除技术(SIC)发挥着非常重要的作用,尤其是在5G中的大规模天线系统中,软干扰消除技术可以通过对数似然比信号(LLR)的迭代反馈,估计星座符号的均值和方差,用于后级电路处理达到更好的性能指标。然而,用于生成符号均值和方差的电路往往比较复杂,因此在硬件层面限制了性能提升。而此项专利提供了包括估计单元电路的接收器以及无线系统的相关处理技术,可以达到的更好的通信效果。
图1
该系统的简图如图1所示,包括通信装置、信号处理器和控制电路。通信装置将多个输入信号转换为基带信号如正交幅度调制信号(QAM),用于后级电路的数字处理。信号处理器将至少一个基带信号转换为对数似然比值流(LLR)。信号处理器是整个系统的核心,包括多个估计电路单元,利用LLR对应的正交幅度调制(QAM)计算得到均值估计与方差估计。控制电路耦合至所有估计单元,配置各个估计单元工作方式为顺序处理或者并行处理。其中具有软干扰消除(SIC)的迭代接收器可以显著增强无线系统的通信性能,SIC分量包括正交幅度调制(QAM)符号的均值和方差。相对于传统方式,该专利同时计算多种不同QAM的符号均值和方差,从而显著降低系统的复杂度阶数与电路复杂性。
图2
图2是基于迭代SIC接收器中符号估计部分的示意图,是整个系统的核心部分,包括软干扰消除模块122a,MSE滤波模块122b,比特LLR生成模块122c,统计捕获模块139’以及符号均值与方差估计模块138’。符号均值和方差估计电路的输入信号是反馈LLR信号130’,而均值与方差的估计结果分别反馈给软干扰消除模块与MMSE滤波模块。针对于不同的调制阶数Q,一般的电路中需要提供适用于不同阶数Q值的电路子集,而本系统提供统计捕获单元139’,耦合至LLR反馈线,随着电路通过迭代更新循环并收集LLR值分布的统计数据,从而确定不同Q值下的均值与方差估计结果。
图3
图3表示N-QAM均值和方差估计电路的示意图,是系统的核心计算部分,由于系统的可扩展性,此估计单元适用于多种QAM符号。来自数据流的LLR输入被提供给均值估计电路和二阶矩估计电路,并利用乘法器实现方差估计,将均值与方差结果输送给反馈单元。
此项技术针对于传统软干扰消除硬件电路复杂、复杂度高的特性做出了性能改善,对不同星座阶数的数据流符号估计做到了通用化模块处理,从而提高了整体通信系统的有效性。(校对/holly)
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