Aas傳送器失真改進(jìn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線電傳送系統(tǒng)，其包括適于向要傳送的輸入信號(hào)應(yīng)用限幅(clipping)的多個(gè)無(wú)線電傳送器，并且涉及用于在這樣的無(wú)線電傳送系統(tǒng)中處理信號(hào)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，基站處的天線陣列憑借無(wú)源固定波束天線(每個(gè)從單無(wú)線電傳送/接收單元驅(qū)動(dòng))而構(gòu)造。然而近年來(lái)，技術(shù)進(jìn)步意味著先進(jìn)基站可以配備有天線陣列，其中個(gè)體天線或天線子組每個(gè)用它們自己的無(wú)線電傳送/接收單元驅(qū)動(dòng)。這樣的設(shè)置稱為“有源天線系統(tǒng)”或AAS。
[0003]AAS基站的功能概覽在圖1中提供。基站包括許多收發(fā)器單元TXU/RXU K TXU/RXU 2、-TXU/RXU K，在圖1中描繪為收發(fā)器陣列11。每個(gè)收發(fā)器單元憑借無(wú)線電信號(hào)分配網(wǎng)絡(luò)(RDN) 12而映射到一個(gè)或多個(gè)物理天線All..Amn上。
[0004]AAS提供憑借多種潛在應(yīng)用來(lái)優(yōu)化無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)性能的靈活性。這些包括但不限于，可變電子下傾、小區(qū)分裂、用戶特定波束形成和空間復(fù)用。應(yīng)用可每個(gè)牽涉“波束形成”。波束形成(也指示為空間濾波)是在傳感器和/或傳送器陣列中使用以用于定向信號(hào)接收或傳送的信號(hào)處理技術(shù)。這例如通過(guò)采用處于特定角度的信號(hào)經(jīng)歷相長(zhǎng)干擾而其他經(jīng)歷相消干擾這樣的方式使元件在相控陣列中組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此實(shí)現(xiàn)空間選擇性。與全向接收/傳送相比的改進(jìn)稱為接收/傳送增益(或損耗)。波束形成通過(guò)單獨(dú)修改從不同收發(fā)器中的每個(gè)傳送的信號(hào)的相位和幅度而實(shí)現(xiàn)。
[0005]在任何蜂窩系統(tǒng)中，涉及傳送器系統(tǒng)的重要參數(shù)是傳送信號(hào)的質(zhì)量。如果傳送信號(hào)的質(zhì)量有缺陷，則除期望的外，在頻帶信號(hào)中將傳送頻帶分量中的一定失真量。在接收器處，期望信號(hào)和失真分量的相對(duì)RX功率水平將未根據(jù)期望信號(hào)RX功率水平變化。從而，在接收器處的信號(hào)干擾和噪聲水平(SINR)是大的時(shí)，則失真分量可變成解調(diào)性能中的限制因子。
[0006]傳送器誘發(fā)失真可以由例如相位誤差、PA (功率放大器)非線性、傳送器噪聲等許多源產(chǎn)生。非常明顯的失真源是由于所謂的限幅，其中傳送器信號(hào)的峰值功率受到限制以便限制功率放大器處的峰值平均功率比。避免大的峰值平均功率比對(duì)于實(shí)現(xiàn)具有低失真的經(jīng)濟(jì)功率放大器設(shè)計(jì)是必需的。然而，采用該方式限制傳送信號(hào)導(dǎo)致傳送器誘發(fā)失真。
[0007]由于峰值功率降低方案引起的傳送器誘發(fā)失真可以示出AAS (有源天線系統(tǒng))中大的空間波動(dòng)，這在小區(qū)的一些區(qū)域中將使性能明顯下降并且可以導(dǎo)致明顯增加的實(shí)現(xiàn)成本。
[0008]AAS系統(tǒng)必須也滿足對(duì)傳送信號(hào)質(zhì)量的要求。在調(diào)度的UE從基站接收信號(hào)所在的空間中的每個(gè)點(diǎn)處都必須滿足該要求。
[0009]一個(gè)現(xiàn)有的技術(shù)方案是設(shè)置對(duì)天線連接器處最大EVM (誤差向量幅度)的要求。AAS系統(tǒng)由可能多個(gè)天線連接器組成。該現(xiàn)有技術(shù)方案的第一個(gè)問(wèn)題是天線連接器在AAS系統(tǒng)中可不可用。然而，假設(shè)AAS可以在天線連接器處被控制并且滿足要求，存在有由于波束形成引起的另外的問(wèn)題。波束形成牽涉修改通過(guò)每個(gè)無(wú)線電傳送器傳送的信號(hào)的相位和幅度。
[0010]如上文提到并且在下文進(jìn)一步描述的限幅必須在AAS的每個(gè)無(wú)線電傳送器處應(yīng)用。限幅噪聲與信號(hào)同相，并且從而，除傳送信號(hào)外，波束形成的相位元件將應(yīng)用于限幅噪聲。
[0011]然而，與期望信號(hào)相比限幅的相對(duì)水平將取決于信號(hào)的幅度。從而，在給出均勻限幅閾值的情況下，在向信號(hào)(其在每個(gè)傳送器處是不同的)應(yīng)用幅度加權(quán)時(shí)，限幅信號(hào)相對(duì)于期望信號(hào)的功率在傳送器中的每個(gè)處將不同。這將具有促使輻射限幅信號(hào)的空間特性與期望信號(hào)的那些不同的效應(yīng)。
[0012]在期望信號(hào)的主波束內(nèi)的UE可經(jīng)歷來(lái)自限幅的減少的失真水平，并且因此經(jīng)歷比需要的更低的EVM。然而，在期望信號(hào)的旁瓣或零位(其未對(duì)應(yīng)于限幅信號(hào)的旁瓣或零位)內(nèi)的UE可經(jīng)歷非常差的EVM。
[0013]對(duì)該問(wèn)題的可能但較差的技術(shù)方案是使在每個(gè)傳送器天線處的EVM要求嚴(yán)格使得在接收EVM處于其最糟情況所在的空間點(diǎn)處，滿足現(xiàn)有要求。然而，這將意指對(duì)每個(gè)傳送器的非常嚴(yán)格的要求，這可能難以或不能滿足和/或意指非常高的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]從而本發(fā)明的目的是提供用于減輕上文提到的AAS中的限幅、特別是考慮波束形成的效應(yīng)的方法和設(shè)備。本文中，術(shù)語(yǔ)限幅指有意限制信號(hào)峰值功率的峰值功率降低方法。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，提供有用于在無(wú)線電傳送裝置中處理信號(hào)的方法，該無(wú)線電傳送裝置包括多個(gè)無(wú)線電傳送器，其中對(duì)多個(gè)無(wú)線電傳送器中的至少一個(gè)中的信號(hào)應(yīng)用限幅，其中對(duì)于多個(gè)無(wú)線電傳送器中的每個(gè)單獨(dú)調(diào)整限幅量或/和限幅閾值。
[0016]此外，提供有無(wú)線電傳送裝置，其包括多個(gè)無(wú)線電傳送器，該多個(gè)無(wú)線電傳送器適于向要傳送的輸入信號(hào)應(yīng)用限幅，其中對(duì)于多個(gè)無(wú)線電傳送器中的每個(gè)單獨(dú)調(diào)整限幅量或/和限幅閾值。
[0017]此外，提供有:計(jì)算機(jī)程序，其包括指令，這些指令在由至少一個(gè)處理器執(zhí)行或解釋時(shí)促使該至少一個(gè)處理器實(shí)施上文的方法；和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括所述計(jì)算機(jī)程序和包含所述計(jì)算機(jī)程序或所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的載體。所述載體可以是任何有形或非有形的合適載體，并且可具體是或包括電信號(hào)、光信號(hào)、無(wú)線電信號(hào)、聲信號(hào)、磁帶或盤(pán)、光盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或紙中的一個(gè)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]本發(fā)明的另外的特性和優(yōu)勢(shì)將從通過(guò)附圖中的非限制性示例圖示的特殊但非排他性實(shí)施例的詳細(xì)描述而變得更加明顯，其中:
圖1示出有源天線系統(tǒng)(AAS)的通用架構(gòu)；
圖2示出通用收發(fā)器；
圖3描繪輸入信號(hào)、限幅信號(hào)和噪聲信號(hào)之間的關(guān)系；
圖4示出傳送波束形成信號(hào)的AAS基站； 圖5示出在示例中傳送波束形成的期望信號(hào)和噪聲信號(hào)的AAS基站；
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的傳送系統(tǒng)；
圖7圖示AAS形成的信號(hào)的EVM特性；以及圖8圖示根據(jù)本發(fā)明的AAS形成的信號(hào)的EVM特性。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例將在下文更詳細(xì)描述；在該描述和/或圖中，可使用下列縮寫(xiě): AAS 有源天線系統(tǒng)
EVM 誤差向量幅度
PA 功率放大器
RDN 無(wú)線電(信號(hào))分配網(wǎng)絡(luò)
RF 射頻
RX 接收
UE 用戶設(shè)備
上文的根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備基于下列考慮:
在傳送器處應(yīng)用的限幅量可以增加到可接受PA操作所嚴(yán)格要求的水平之上。根據(jù)本發(fā)明，在每個(gè)傳送器處應(yīng)用的限幅以及可能地限幅閾值被調(diào)整。
[0020]可例如做出該調(diào)整使得限幅與期望信號(hào)的比率在每個(gè)傳送器處是相同的。在該情況下，限幅噪聲的空間模式將與期望信號(hào)的相同，并且從而將不出現(xiàn)具有非常差EVM的區(qū)域。
[0021]也能設(shè)想調(diào)整一些傳送器上的限幅水平使得盡管限幅信號(hào)的空間模式與期望信號(hào)相同，限幅噪聲的水平在調(diào)度的UE的位點(diǎn)處減少。
[0022]額外限幅可緊靠RF子系統(tǒng)中的PA之前進(jìn)行。備選地，除RF子系統(tǒng)中的限幅外，在基帶中也可以包括限幅段，其的目的是應(yīng)用額外限幅來(lái)調(diào)整限幅噪聲空間模式。
[0023]另外的備選方案是調(diào)整AAS系統(tǒng)中傳送器陣列中的每個(gè)中的權(quán)重漸變和限幅量?jī)烧呤沟贸尸F(xiàn)給每個(gè)PA的信號(hào)滿足峰值平均要求，同時(shí)由UE接收的限幅噪聲相對(duì)于期望信號(hào)在可接受的水平。術(shù)語(yǔ)漸變指從天線孔徑上的幅度分布方面來(lái)看的陣列天線激勵(lì)。由此，對(duì)于所調(diào)度的UE的SINR (信號(hào)干擾和噪聲比)可以被最大化。調(diào)整限幅和漸變將具有既修改期望信號(hào)又修改限幅失真空間模式的影響。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)一般思想從而是調(diào)整在AAS系統(tǒng)中的傳送器陣列中的每個(gè)中進(jìn)行的限幅量和/或權(quán)重漸變，使得呈現(xiàn)給每個(gè)PA的信號(hào)滿足峰值平均要求同時(shí)由UE接收的限幅噪聲相對(duì)于期望信號(hào)在可接受的水平。
[0025]本發(fā)明從而提供用于在無(wú)線電傳送單元中處理信號(hào)的方法，該無(wú)線電傳送單元包括多個(gè)無(wú)線電傳送器，其中對(duì)至少一個(gè)無(wú)線電傳送器中的信號(hào)應(yīng)用限幅，其中應(yīng)用限幅使得在接收器預(yù)定義或動(dòng)態(tài)位點(diǎn)處由限幅生成的噪聲信號(hào)與期望信號(hào)的比率保持在預(yù)定義或動(dòng)態(tài)調(diào)整的閾值以下。
[0026]該方法可以特定地在有源天線系統(tǒng)中應(yīng)用，并且更特定地在其中通過(guò)多個(gè)無(wú)線電傳送器的相應(yīng)控制而應(yīng)用波束形成。
[0027]通過(guò)方法，確保在接收器(其可以例如是用戶設(shè)備)的位點(diǎn)處，限幅噪聲的效應(yīng)保持在可忍受水平。
[0028]可規(guī)定對(duì)多個(gè)無(wú)線電傳送器中的兩個(gè)或以上或甚至全部應(yīng)用限幅。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用限幅使得限幅噪聲信號(hào)與期望信號(hào)的比率對(duì)于多個(gè)無(wú)線電傳送器中的全部都是相同的。通過(guò)此，限幅噪聲信號(hào)的空間模式與期望信號(hào)的空間模式相同。并且因此，SNR在每個(gè)位點(diǎn)處是相同的(即對(duì)于任何接收器)，而不管它的