使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的制作方法

使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供針對使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的方法、設備和系統。在一個實施例中，對信號采樣的方法包括：通過無線信道接收基于向量集的S稀疏組合的用戶設備發送；對所接收的發送進行下變頻以及離散化，以創建離散信號；將所述離散信號與感測波形集相關，以創建采樣集，其中，所述采樣集中的采樣的總數等于所述感測波形集中的感測波形的總數，其中所述感測波形集與所述向量集不匹配，以及其中所述感測波形集中的感測波形的總數少于所述向量集中的向量的總數；以及向遠程中央處理器發送所述采樣集中的至少一個采樣。
【專利說明】使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2009年7月31日提交的、標題為“遠程采樣器模擬前端”的美國臨時申請N0.61/230，309的優先權，而且是2010年4月15日提交的、標題為“使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統”的美國專利申請N0.12/760, 892的部分延續申請，并且是2009年12月10日提交的、標題為“使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統”的美國專利申請N0.12/635，526的部分延續申請，其中美國專利申請N0.12/760，892要求2009年4月15日提交的、標題為“遠程采樣器-中心大腦架構”的美國臨時申請N0.61/169，596的優先權，而美國專利申請N0.12/635，526要求2008年12月12日提交的、標題為“低功率架構和遠程采樣器發明”的美國臨時申請N0.61/121，992的優先權。上述申請通過引用方式整體并入本文。
【技術領域】
[0003]本公開通常涉及無線通信系統，并且更具體地，涉及用于在基于傳感器的無線通信系統中使用壓縮采樣的方法、設備和系統。
【背景技術】
[0004]無線通信系統被廣泛地部署來提供例如各種語音和數據相關業務。典型的無線通信系統包括允許用戶共享公共網絡資源的多址接入通信網絡。這些網絡的示例是時分多址(“TDMA”)系統、碼分多址(“CDMA”)系統、單載波頻分多址(“SC-FDMA”)系統、正交頻分多址(“0FDMA”)系統或其他類似系統。利用各種技術標準來支持OFDMA系統，比如演進通用陸地無線接入(“E-UTRA”)、W1-F1、全球微波接入互操作性(“WiMAX”)、超移動寬帶(“UMB”)、以及其他類似系統。此外，利用各種標準組織(比如第三代合作伙伴計劃(“3GPP”)和3GPP2)開發的規范來描述這些系統的實現。
[0005]隨著無線通信系統的演進，引入了提供增強特征、功能和性能的更高級的網絡設備。這種高級網絡設備還可以稱作長期演進(“LTE”)設備或長期演進高級(“LTE-A”)設備。LTE構建在高速分組接入(“HSPA”)的成功之上，所述高速分組接入具有更高的平均和峰值數據吞吐速率、更低的延遲和更好的用戶體驗，特別是在高需求地理區域中。LTE通過使用更寬的頻譜帶寬、OFDMA和SC-FDMA空中接口以及高級天線方法，實現了該更高的性能。
[0006]可以使用單輸入單輸出系統(“SIS0”)、單輸入多輸出系統(“SM0”)以及多輸入多輸出系統(“ΜΜ0”)建立用戶設備和基站之間的通信，其中，在所述SISO系統中，僅僅一根天線同時用于接收機和發射機；在所述SMO系統中，在接收機處使用多根天線，且在發射機處僅僅使用一根天線；在所述MIMO系統中，在接收機和發射機處都使用多根天線。與SISO系統相比，如果使用多根發送天線、多根接收天線或者二者，則SMO可以提供增加的覆蓋范圍，MIMO系統可以提供增加的頻譜效率和更高的數據吞吐量。
[0007]在這些無線通信系統中，噪聲中的信號檢測和估計是普遍的。采樣定理提供了將連續時間信號轉換為離散時間信號的能力，從而允許對信號檢測和估計算法進行高效且有效的實現。眾所周知的采樣定理通常稱作Shannon定理，并且提供了與頻率帶寬相關的必要條件，以允許對任意信號的精確恢復。所述必要條件是必須以信號的最大頻率的最少兩倍對該信號進行采樣，該采樣速率也被定義為Nyquist速率。Nyquist速率采樣具有以下缺陷:要求昂貴的高質量的組件，該組件要求大量的功率和成本來支持在大頻率處的采樣。此夕卜，Nyquist速率采樣根據信號的最大頻率改變，且不要求該信號的任何其他屬性的知識。
[0008]為了避免這些困難中的部分困難，壓縮采樣提供了用于信號感測和壓縮的新框架，其中，利用輸入信號的特定屬性“稀疏性”來減少可靠地表示信號同時不損失期望信息所需要的值的數目。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]為了方便本領域普通技術人員對本公開的理解以及將其付諸實現，現在對參照附圖所說明的示例實施例進行引用。在全部附圖中，相似的引用標號指代相同或功能上相似的單元。根據本公開，附圖以及【具體實施方式】被并入說明書中，構成說明書的一部分，并且用于進一步例示示例實施例以及說明各種原理和優點，在附圖中:
[0010]圖1例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的一個實施例。
[0011]圖2例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0012]圖3例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0013]圖4例示了根據本文闡述的各個方面的壓縮采樣系統的一個實施例。
[0014]圖5是根據本文闡述的各個方面的壓縮采樣方法的一個實施例的流程圖。
[0015]圖6例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0016]圖7例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統中的接入方法的一個實施例。
[0017]圖8例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0018]圖9例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統中的檢測器的量化方法的一個實施例。
[0019]圖10是例示在根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統中所使用的稀疏表示矩陣和感測矩陣的類型的示例的圖表。
[0020]圖11例示了可以在根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統中使用的無線設備的一個實施例。
[0021]圖12例示了可以在根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統中使用的傳感器的一個實施例。
[0022]圖13例示了可以在根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統中使用的基站的一個實施例。[0023]圖14例示了在根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統中檢測無線設備的一個實施例的仿真結果。
[0024]圖15例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的一個實施例的性能的仿真結果。
[0025]圖16例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的一個實施例的性能的仿真結果。
[0026]圖17例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的一個實施例的性能的仿真結果。
[0027]圖18例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的一個實施例的性能的仿真結果。
[0028]圖19例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的一個實施例的性能的仿真結果。
[0029]圖20是在根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的一個實施例中使用的確定性矩陣的示例。
[0030]圖21是在根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的一個實施例中使用的隨機矩陣的示例。
[0031]圖22例示了無噪聲環境中的非相干采樣系統的示例。
[0032]圖23例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0033]圖24例示了現有技術無損采樣系統的示例。
[0034]圖25例示了根據本文闡述的各個方面的在嘈雜的環境中使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0035]圖26例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統中的接入方法的另一個實施例。
[0036]圖27例示了根據本文闡述的各個方面的在嘈雜的環境中使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0037]圖28示出了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0038]圖29示出了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一個實施例。
[0039]圖30示出了提出的根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的目標操作區域。
[0040]圖31示出了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的另一實施例。
[0041]圖32示出了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的頻域采樣的實施例。
[0042]圖33是根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統的遠程采樣器的框圖。
[0043]本領域技術人員將明白的是，為了說明清楚、簡單，且進一步幫助增強對實施例的理解，對附圖中的單元進行例示，但這些單元不必按照比例繪制。
【具體實施方式】
[0044]盡管下面公開了用于在基于傳感器的無線通信系統中使用的示例方法、設備和系統，但本領域普通技術人員將理解的是，無論如何不應將本公開的教導限制為所示示例。相反，預期可以在替換配置和環境中實現本公開的教導。例如，盡管結合前述的基于傳感器的無線通信系統的配置來描述本文所述的示例方法、設備和系統，但本領域技術人員將容易認識到可以在其他系統中使用該示例方法、設備和系統，且該示例方法、設備和系統可以被配置為按照需要對應于這些其他系統。相應地，盡管下面描述了在基于傳感器的無線通信系統中使用的示例方法、設備和系統，本領域普通技術人員將明白的是，所公開的示例不是實現這種方法、設備和系統的唯一方式，且附圖和描述應該被認為在本質上是說明性的而非限制性的。
[0045]本文所述的各種技術可以用于各種基于傳感器的無線通信系統。本文所述的各個方面被呈現為可以包括多個組件、單元、成員、模塊、節點、外圍設備等等的方法、設備和系統。此外，這些方法、設備和系統可以包括或可以不包括附加組件、單元、成員、模塊、節點、外圍設備等等。此外，可以以硬件、固件、軟件或它們的任何組合來實現本文所述的各個方面。重要的是注意到術語“網絡”和“系統”可以互換使用。本文所述的關系術語，比如“在...之上”和“在...之下”、“左”和“右”、“第一”和“第二”等等可以僅僅用于將一個實體或動作與另一個實體或動作區分開，而不必要求或暗示這些實體或動作之間的任何實際的這種關系或順序。術語“或”意在意味著包含性的“或”，而不是排他性的“或”。此外，術語“a”和“an”意在意味著一個或多個，除非另行指定或者根據上下文可以清楚地是旨在單數形式。
[0046]所述無線通信系統可以包括多個用戶設備和基礎結構。該基礎結構包括該無線通信系統中的不是用戶設備的部分，比如傳感器、基站、核心網、下行鏈路發射機、其他單元和單元的組合。所述核心網可以接入其他網絡。所述核心網(也被稱作中央腦(centralbrain)或遠程中央處理器)可以包括高功率基礎結構組件，其可以以可接受的財政成本，高速率地執行計算強度大的功能。所述核心網可以包括基礎結構單元，該基礎結構單元可以與基站通信，從而使得物理層功能也可以由所述核心網執行。所述基站可以向下行鏈路發射機傳送控制信息，以克服例如與信道衰落相關聯的通信障礙。信道衰落包括射頻(“RF”)信號可以被如何從很多反射體彈開，以及所得到的反射和的屬性。所述核心網和基站可以是例如相同的基礎結構單元；共享相同基礎結構單元的一部分；或者是不同的基礎結構單兀。
[0047]基站可以稱作節點B( “NodeB”)、基站收發站(“BTS”)、接入點(“AP”)、衛星、路由器、或某個其他等價的技術。基站可以包含RF發射機、RF接收機或兩者，它們與天線耦合以能夠與用戶設備進行通信。
[0048]傳感器可以稱作遠程采樣器、遠程轉換設備、遠程傳感器或其他類似術語。傳感器可以包括例如天線、接收單元、采樣器、控制器、存儲器和發射機。傳感器可以與例如基站交互。此外，傳感器可以部署在包括核心網的無線通信系統中，該核心網可以接入另一個網絡。[0049]無線通信系統中使用的用戶設備可以稱作移動站(“MS”)、終端、蜂窩電話、蜂窩手機、個人數字助理(“PDA”)、智能電話、手持計算機、臺式計算機、膝上型計算機、平板計算機、上網本、打印機、機頂盒、電視機、無線裝置、或某種其他等價技術。用戶設備可以包含RF發射機、RF接收機、或二者，它們與天線耦合以與基站進行通信。此外，用戶設備可以是固定的或移動的，且可以具有在無線通信系統中移動的能力。此外，上行鏈路通信指代從用戶設備到基站、傳感器或二者的通信。下行鏈路通信指代從基站、下行鏈路發射機或二者到用戶設備的通信。
[0050]圖1例示了根據本文所述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統100的一個實施例。在該實施例中，系統100可以提供支持高用戶密度的魯棒高帶寬實時無線通信。系統100可以包括用戶設備106、傳感器110至113、基站102、核心網103和其他網絡104。用戶設備106可以是例如低成本低功率設備。基站102可以使用例如多個低成本低功率傳感器110至113與用戶設備106通信。
[0051]在圖1中，系統100包含與基站102耦合的的傳感器110至113，用于從用戶設備106接收通信。基站102可以與核心網103耦合，核心網103可以接入其他網絡104。在一個實施例中，傳感器110至113可以間隔例如大約10米到幾百米。在另一個實施例中，可以使用單一傳感器110至113。本領域普通技術人員將明白的是，在部署基于傳感器的無線通信系統時，在傳感器的功耗、部署成本、系統容量、其他因素以及組合因素之間存在平衡。例如，隨著傳感器110至113的間隔變得更加接近，傳感器110至113的功耗可能減少，同時部署成本和系統容量可能增加。此外，當與傳感器110至113接近時，用戶設備106可以使用與底層無線網絡所使用的頻段不同的RF頻段來操作。
[0052]在當前實施例中，傳感器110至113可以分別使用通信鏈路114至117與基站102耦合，通信鏈路114至117可以支持例如光纖線纜纜連接、同軸電纜連接、其他連接或它們的任意組合。此外，多個基站102可以在彼此之間傳送基于傳感器的信息，以支持各種功能。利用例如天線、RF前端、基帶電路、接口電路、控制器、存儲器、其他單元或單元的組合，可以將傳感器110至113設計為低成本。多個傳感器110至113可以用于支持例如天線陣列操作、SIMO操作、MMO操作、波束成形操作、其它操作或操作的組合。本領域普通技術人員將認識到，前述操作可以允許用戶設備106以較低功率電平發送，從而導致例如較低的功耗。
[0053]在系統100中，用戶設備106和基站102可以使用例如網絡協議進行通信。所述網絡協議可以是例如蜂窩網絡協議、Bluetooth協議、無線局域環路(“WLAN”)協議或任何其他協議或協議的組合。本領域普通技術人員將認識到，蜂窩網絡協議可以是在諸如LTE、UMTS、GSM和其他的系統中使用的很多標準化的蜂窩網絡協議中的任意一個。傳感器110至113所執行的網絡協議的部分可以包括例如物理層功能的一部分。本領域普通技術人員將認識到，傳感器110至113所執行的縮減功能可以導致更低的成本、更小的尺寸、降低的功耗、其他優點或優點的組合。
[0054]傳感器110至113可以由例如電池功率源、交流(“AC”)電功率源或其他功率源或功率源的組合來供電。可以使用例如自動重復請求(“ARQ”)協議，支持在傳感器110至113、用戶設備106、基站102、核心網103、其他網絡104或它們的任一組合之間的包括實時通信的通信。[0055]在當前實施例中，傳感器110至113可以對從用戶設備106發送的所接收的上行鏈路信號(“f”)進行壓縮，以形成感測信號(“y”)。傳感器110至113可以分別使用通信鏈路114-117，向基站102提供該感測信號(“y”)。然后，基站102可以處理該感測信號(“y”)。基站102可以向傳感器110至113傳送指令，其中，所述指令可以涉及例如數據轉換、振蕩器調諧、使用相位采樣的波束控制、其他指令或指令的組合。此外，用戶設備106、傳感器110至113、基站102、核心網103、其他網絡104或它們的任一組合可以使用例如媒體接入控制(“MAC”)混合ARQ協議、其他類似協議或協議的組合來進行包括實時通信的通信。同樣，用戶設備106、傳感器110至113、基站102、核心網103、其他網絡104或它們的任一組合可以使用例如存在性信令碼(presence signaling code)、空時碼、噴泉碼(fountain code)、其他通信碼或通信碼的組合來進行通信，所述存在性信令碼可以在不需要傳感器110至113的合作的情況下進行操作，所述空時碼可能要求信道知識，所述噴泉碼可以用于注冊和實時傳輸。這些通信碼中的一些可能要求例如應用各種信號處理技術來利用這些碼的任何內在屬性的優點。
[0056]在圖1中，基站102可以執行以下功能，比如發送系統開銷信息；使用傳感器110至113檢測用戶設備106的存在性；與用戶設備106的雙向實時通信；其他功能或功能的組合。本領域普通技術人員將認識到，傳感器110至113可以比基站102和核心網103便宜
得非常多。
[0057]通過以周期速率、非周期速率或二者測量連續時間信號的值來形成離散時間信號，執行采樣。在當前實施例中，傳感器110至113的有效采樣速率可能小于傳感器110至113使用的實際采樣速率。所述實際采樣速率是例如模-數轉換器(“ADC”)的采樣速率。在傳感器110至113的輸出處測量有效采樣速率，其對應于感測信號(“y”)的帶寬。通過提供較低的有效采樣速率，傳感器110至113可以消耗比以實際采樣速率操作的其他傳感器更少的功率，而不需要任何壓縮。可以將冗余設計到系統的部署中，從而使得傳感器的損耗將最小程度地影響該系統的性能。對于很多類型的信號，可以由基站102、核心網103、其他網絡104或它們的任一組合來執行對這種信號的重構。
[0058]在當前實施例中，傳感器110至113每個都可以包含直接序列解擴單元、快速傅里葉變換(“FFT”)單元、其他單元或單元的組合。基站102可以向傳感器110至113發送例如選擇用于解擴單元的直接序列碼或子碼片定時(sub-chip timing)的指令、選擇用于FFT單元的頻率區間或頻段的數目的指令、其他指令或指令的組合。這些指令可以以例如一毫秒間隔來傳送，同時每個指令在接收到后，由傳感器110至113在十分之一毫秒內執行。此外，用戶設備106可以以時隙、分組、幀或其他類似結構的形式發送和接收信息，這些結構可以具有例如一至五毫秒的持續時間。時隙、分組、幀和其他類似結構可以包括連續捕獲的時域采樣的集合，或可以描述連續的實數值或復數值的集合。
[0059]在圖100中，系統100可以包括在用戶設備106、基站102、核心網103、其他網絡104、傳感器110至113或它們的任一組合之間的系統開銷信息的傳送。所述系統開銷信息可以包括例如引導和同步信息、無線廣域網信息、WLAN信息、其他信息或信息的組合。本領域普通技術人員將認識到，通過限制用戶設備106對監視底層網絡、額外網絡或二者的需求，可以減少其功耗。
[0060]在圖1中，如果用戶設備106足夠接近傳感器110至113，則用戶設備106可以以低發送功率電平發送上行鏈路信號。傳感器Iio至113可以對所接收的上行鏈路信號(“g”)進行壓縮采樣，以生成感測信號(“y”)。傳感器110至113可以分別使用通信鏈路114至117，將感測信號(“y”)發送到基站102。基站102可以執行例如第I層功能，比如解調和解碼；第2層功能，比如分組編號和ARQ ；以及較高層功能，比如注冊、信道分配和切換。基站102可以具有相當大的計算能力來實時地、接近實時地或二者同時地執行計算強度大的功能。
[0061]在當前實施例中，基站102可以使用例如比如用戶設備106的天線相關矩陣的所述通信信道的知識、與用戶設備106接近的傳感器110至113的數目、其他因素或因素的組合，應用鏈路調整策略。所述通信信道的知識這種調整策略可以要求周期間隔的處理，例如，一毫秒間隔。這種策略可以允許例如以最優的空時復用增益和分集增益進行操作。同樣，多個基站102可以彼此之間通信，以執行例如臟紙編碼(dirty paper coding) (“DPC”),所述臟紙編碼是用于通過經受了某種為基站102已知的干擾的通信信道來有效地發送下行鏈路信號的技術。為了支持這些技術，從用戶設備106接收額外上行鏈路信號的其他基站可以向與用戶設備106相關聯的基站102提供該上行鏈路信號(“f”)。本領域普通技術人員將認識到，多個用戶設備106可以與基站102通信。
[0062]圖2例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統200的另一個實施例。在本實施例中，系統200可以提供支持高用戶密度的魯棒高帶寬實施無線通信。系統200包括用戶設備206、傳感器210至213、基站202、核心網203和其他網絡204。在本實施例中，傳感器210至213可以執行第I層功能的一部分，比如接收上行鏈路信號并執行壓縮采樣。此外，基站202可以分別使用通信鏈路214至217，向傳感器210至213發送指令。這些指令可以是例如使用特定的多址接入碼(比如直接序列碼或OFDM碼)來進行壓縮。此外，基站202可以向傳感器210至213發送指令，以以例如在特定相位處的采樣速率兩倍的采樣速率執行采樣。
[0063]基站202可以執行計算強度大的功能，以例如在從傳感器210至213接收到的感測信號(“y”)中檢測用戶設備206的存在性。一旦檢測到用戶設備206的存在性，基站202可以配置傳感器210至213，以改進對來自用戶設備206的上行鏈路信號(“f”)的接收。這種改進可以與定時、頻率、編碼、其他特性或特性的組合相關聯。此外，用戶設備206可以使用例如噴泉碼來發送上行鏈路信號(“f”)。對于高帶寬低功率通信，用戶設備206可以使用噴泉碼來發送包含例如實時語音的上行鏈路信號。針對這種上行鏈路信號的分組發送速率可以例如在200Hz到IkHz的范圍內。傳感器210至213可以具有基本上由基站202控制的有限決策能力。
[0064]在圖2中，傳感器210至213可以密集部署，例如:大約每一百米間隔距離一個傳感器210至213、大約每十米間隔距離一個傳感器210至213、其他配置或配置的組合。傳感器210至213可以包含下行鏈路發射機，或者與下行鏈路發射機共處一處，所述下行鏈路發射機用于支持發送從基站202接收的下行鏈路信號。此外，基站202可以使用通信鏈路來向遠程下行鏈路發射機提供下行鏈路信號，所述遠程下行鏈路發射機比如是具有天線扇區化的傳統蜂窩鐵塔、安裝在建筑物或光極(light pole)上的蜂窩發射機、辦公室中的低功率單元、其他單元或單元的組合。這種遠程下行鏈路發射機的部署可以是支持例如建筑物部署、街燈部署、其他部署或部署的組合。此外，將理解的是，多個用戶設備206可以與基站202通信。
[0065]圖3例示了根據本文闡述的各個方面的使用壓縮采樣的基于傳感器的無線通信系統300的另一個實施例。在本實施例中，系統300表示多址接入系統。系統300包括用戶設備306、傳感器301、基站302和下行鏈路發射機308。在圖3中，傳感器310可以包括用于對上行鏈路信號進行下變頻的接收單元。本領域普通技術人員將明白針對這種接收單元的設計和實現要求。
[0066]在圖3中，基站302可以耦合到下行鏈路發射機308，其中，下行鏈路發射機308可以與例如蜂窩鐵塔共處一處。基站302可以包含例如收集器，用于從傳感器310收集感測信號；檢測器，用于檢測該感測信號中包含的信息信號；控制器，用于控制傳感器310 ;其他單元或單元的組合。基站302和下行鏈路發射機308可以共處一處。此外，下行鏈路發射機308可以使用通信鏈路309來耦合到基站302，該通信鏈路309可以支持例如光纖線纜連接、微波鏈路、同軸電纜連接、其他連接或它們的任一組合。系統300的配置可以類似于常規蜂窩系統，比如GSM系統、UMTS系統、LTE系統、CDMA系統、其他系統或系統的組合。本領域普通技術人員將認識到，這些系統展示了用戶設備、基站、下行鏈路發射機、其他單元或單元的組合的布置。
[0067]在當前實施例中，用戶設備308和基站302可以使用網絡協議通信，以執行比如以下功能:隨機接入、尋呼、發起、資源分配、信道分配、包括定時的開銷信令、導頻系統識別、允許用于接入的信道、切換消息、訓練或導頻信令、其他功能或功能的組合。此外，用戶設備308和基站302可以傳送語音信息、分組數據信息、電路交換數據信息、其他信息或信息的組合。
[0068]圖4例不了根據本文闡述的各個方面的壓縮米樣系統的一個實施例。系統400包括壓縮采樣器431和檢測器452。在圖4中，壓縮采樣器431可以使用感測矩陣(“Φ”)的感測波形(“Φ/’)對輸入信號(“f”)進行壓縮采樣，以生成感測信號(“y”)，其中，
指代感測矩陣(“Φ”)的第j個波形。輸入信號(“f”)可以具有長度N，感測矩陣(“Φ”)可以具有M個長度為N的感測波形(“Φ/’)，且感測信號(“y”)可以具有長度M,其中,M可以小于N。如果輸入信號(“f”)足夠稀疏，貝1J可以恢復信息信號(“X”)。本領域普通技術人員將識別稀疏信號的特性。在一個定義中，具有S個非零值的長度為N的信號被稱作S稀疏，且包括N減S ( “N-S” )個零值。
[0069]在當前實施例中，壓縮采樣器431可以使用例如等式⑴對輸入信號(“f”)進行壓縮采樣。
【權利要求】
1.一種用于處理通信系統中的數據的方法，包括: 使用采樣器，通過無線信道接收和信號，所述和信號包括基于向量集的S稀疏組合的第一用戶設備信號發送和第二用戶設備信號發送；以及 調整所述采樣器的動態范圍，以優化對所述第一用戶設備信號發送的檢測。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括: 調整所述動態范圍，以優化對所述第一用戶設備信號發送和所述第二用戶設備信號發送的檢測。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，通過調整提供給所述采樣器的模擬前端中的組件的電流，調整所述采樣器的所述動態范圍。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，響應于從遠程中央處理器接收到指令而調整所述采樣器的所述動態范圍。
5.一種用于處理通信系統中的數據的方法，包括: 使用采樣器，通過無線信道接收和信號發送，所述和信號發送包括基于向量集的S稀疏組合的第一用戶設備信號發送和第二用戶設備信號發送；以及 調整所述采樣器的前端噪聲圖，以優化對所述第一用戶設備信號發送的檢測。
6.根據權利要求5所述的方法，還包括: 調整所述前端噪聲圖，以·優化對所述第一用戶設備信號發送和所述第二用戶設備信號發送的檢測。
7.根據權利要求5所述的方法，其中，通過調整提供給所述采樣器的模擬前端中的預定組件的電流，調整所述采樣器的所述前端噪聲圖。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，響應于從遠程中央處理器接收到指令而調整提供給所述模擬前端組件中的所述預定組件的電流。
9.一種米樣器，包括: 第一接收機，能夠操作用于通過無線隨機接入信道接收第一用戶設備信號發送；以及 第二接收機，能夠操作用于通過數據有效載荷信道接收第二用戶設備信號發送。
10.根據權利要求9所述的采樣器，其中，所述第一用戶設備信號發送基于向量集的S稀疏組合。
11.根據權利要求9所述的采樣器，其中，所述第二用戶設備信號基于向量集的S稀疏組合。
12.一種用于處理通信系統中的數據的方法，包括: 使用接收機，通過無線信道接收基于向量集的S稀疏組合的用戶設備信號發送；以及 調整所述接收機的功耗，其中，當所述用戶設備信號發送包括存在性信號發送時，所述接收機具有第一功耗電平，以及當所述用戶設備信號發送包括有效載荷信號發送時，所述接收機具有第二功耗電平。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第一功耗電平低于所述第二功耗電平。
14.根據權利要求12所述的方法，其中，通過調整提供給所述接收機的模擬前端中的組件的電流，調整所述接收機的功耗電平。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，響應于從遠程中央處理器接收到指令而調整所述接收機的所述功耗。
16.一種用于處理通信系統中的數據的方法，包括: 使用遠程中央處理器來監視多個采樣器的功耗； 使用所述遠程中央處理器來監視多個用戶設備的操作，以及將單獨的用戶設備單元的位置與單獨的采樣器的位置相關；以及 使用所述遠程中央處理器，通過將預定的單獨的采樣器與預定的單獨的用戶設備單元進行通信性關聯，以優化所述多個采樣器的功耗。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，相比于第二采樣器，所述多個用戶設備中的單獨的用戶設備在地理上更接近第一采樣器，且所述單獨的用戶設備與所述第二采樣器通信性關聯，以優化所述多個采樣器的功耗。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述單獨的用戶設備與所述第二采樣器的功能關聯響應于所述第二采樣器從遠程中央處理器接收到的指令。
19.根據權利要求16所述的方法，其中，所述多個采樣器中的單獨的采樣器均包括電池，以及所述遠程中央處理器能夠操作用于產生與所述單獨的采樣器中每個采樣器中的電池的預計剩余電池壽命相對應·的數據。
【文檔編號】H03M7/30GK103858351SQ201080034095
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2010年7月29日 優先權日:2009年7月31日
【發明者】托馬斯·A·塞克斯頓, 克里斯托弗·德維里斯 申請人:捷訊研究有限公司