無(wú)線通信中用于促成高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)姆椒ê脱b置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)總體上涉及一種無(wú)線通信中用于促成高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)姆椒ê脱b置，并且 更具體地，涉及選擇用于無(wú)線通信收發(fā)器的輸入分布和ADC量化器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在過去二十年，通信領(lǐng)域已經(jīng)見證了偉大的革命。具體地，無(wú)線通信已有了顯著地 成長(zhǎng)，范圍從蜂窩通信到無(wú)線局域網(wǎng)。這個(gè)成長(zhǎng)是由計(jì)算硬件方面連續(xù)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)一一 普遍稱為摩爾定律，來(lái)推動(dòng)的，這已經(jīng)使得復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理（DSP)算法能用集成電路 來(lái)實(shí)現(xiàn)。預(yù)期未來(lái)的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)繼續(xù)符合摩爾定律，從而建立低成本、低功率、以DSP為 中心的發(fā)送器/接收器（收發(fā)器）架構(gòu)。
[0003] 下一代無(wú)線通信系統(tǒng)的目標(biāo)是比當(dāng)前系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)速率更大的數(shù)量級(jí)的數(shù) 據(jù)速率（數(shù)十千兆比特/秒）。達(dá)到這種高數(shù)據(jù)速率的一種方式是增大系統(tǒng)帶寬，例如 使用在毫米（_)波頻帶中可用的大片頻譜。在提供供給大幅度地增加的數(shù)據(jù)速率的可 能性的同時(shí)，這種高帶寬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受到一些挑戰(zhàn)。具體的一個(gè)是由ADC技術(shù)帶來(lái)的 瓶頸：高速度、高精度的ADC要么不可用，要么非常昂貴和耗電。例如，最近的最新水平 (state-of-the-art)調(diào)查顯示，能夠在千兆采樣/秒（Gigasample/s)的速率上采樣并且精 度為6-8比特（相對(duì)適中）的ADC具有幾百毫瓦量級(jí)的功耗。這可能使ADC成為整個(gè)接收 處理鏈中最主要的功耗模塊。
[0004] 鑒于上述由ADC技術(shù)進(jìn)展帶來(lái)的約束，重要的是要考慮解決ADC瓶頸的通信系統(tǒng) 和算法設(shè)計(jì)。這可以通過考慮使用低精度的ADC(如1-4比特）來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，ADC精度的 大幅降低會(huì)嚴(yán)重地影響通信鏈路的性能。具體地，使用現(xiàn)有通信系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)，與低精 度的ADC結(jié)合，會(huì)導(dǎo)致劇烈的性能退化。因而，重要的是思考：采用低精度的ADC并具有可 靠的通信系統(tǒng)性能的新穎的設(shè)計(jì)原理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在第一實(shí)施例中，提供一種用于能夠無(wú)線地接收和發(fā)送信號(hào)的無(wú)線設(shè)備的方法。 該方法包括通過通信信道從第二無(wú)線設(shè)備接收導(dǎo)頻或參考信號(hào)。該方法還包括使用參考信 號(hào)來(lái)估計(jì)通信信道。該方法還包括基于所估計(jì)的通信信道來(lái)選擇模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC)量 化器和輸入分布的對(duì)子（pair)。
[0006] 在第二實(shí)施例中，提供用于能夠無(wú)線地接收和發(fā)送信號(hào)的無(wú)線設(shè)備的方法。該方 法包括向第二無(wú)線設(shè)備發(fā)送導(dǎo)頻或參考信號(hào)。該方法還包括：響應(yīng)于所述第二設(shè)備基于參 考信號(hào)估計(jì)通信信道并且基于所估計(jì)的通信信道來(lái)選擇模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC)量化器和 輸入分布的對(duì)子，從所述第二無(wú)線設(shè)備接收所選擇的輸入分布。
[0007] 在第三實(shí)施例中，提供一種能夠無(wú)線地接收和發(fā)送信號(hào)的無(wú)線設(shè)備。該無(wú)線設(shè)備 包括：收發(fā)器，被配置為，通過通信信道從第二無(wú)線設(shè)備接收導(dǎo)頻或參考信號(hào)。該無(wú)線設(shè)備 包括處理器，被配置為，使用參考信號(hào)估計(jì)通信信道，并基于所估計(jì)的通信信道來(lái)選擇模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC)量化器和輸入分布的對(duì)子。
[0008] 在第四實(shí)施例中，提供一種能夠無(wú)線地接收和發(fā)送信號(hào)的無(wú)線設(shè)備。該無(wú)線設(shè)備 包括：收發(fā)器，被配置為，通過通信信道從第二無(wú)線設(shè)備接收信號(hào)。該無(wú)線設(shè)備還包括：處 理器，被配置為，經(jīng)由所述收發(fā)器向第二無(wú)線設(shè)備發(fā)送參考信號(hào)；以及，響應(yīng)于所述無(wú)線設(shè) 備基于參考信號(hào)估計(jì)通信信道并且基于所估計(jì)的通信信道來(lái)選擇模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC) 量化器和輸入分布的對(duì)子，從所述第二無(wú)線設(shè)備接收所選擇的輸入分布。
[0009] 在進(jìn)行下面的詳細(xì)描述之前，闡明貫穿本專利文件使用的某些單詞和短語(yǔ)的定義 可能是有益的。術(shù)語(yǔ)"耦合"及其衍生詞是指兩個(gè)或多個(gè)元件之間的任何直接或間接的通 信，不論這些元件是否在物理上相互接觸。術(shù)語(yǔ)"發(fā)送"，"接收"，"通信"，以及其衍生詞，包 括直接和間接通信二者。術(shù)語(yǔ)"包括"和"包含"及其衍生詞，是指沒有限制的包括。術(shù)語(yǔ) "或"是包含性的，意味著和/或。短語(yǔ)"與……相關(guān)聯(lián)"及其衍生詞意味著包括、被包括在 內(nèi)、與……互連、包含、被包含在內(nèi)、連接或與……連接、耦接到或與……耦接、可與……通 信、與......合作、交錯(cuò)、并列（juxtapose)、接近于…、綁定到或與......綁定、具有、具有…屬 性、具有到或與……的關(guān)系等。術(shù)語(yǔ)"控制器"意指控制至少一個(gè)操作的任何裝置、系統(tǒng)或 其部分。這樣的控制器可以以硬件或硬件和軟件和/或固件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。與任一特定控 制器相關(guān)聯(lián)的功能可以或者本地地或者遠(yuǎn)程地，集中或分布。當(dāng)同項(xiàng)目的列表使用時(shí)，短語(yǔ) "至少一個(gè)"，是指列出的項(xiàng)目中的一個(gè)或更多的不同組合可以被使用，并且可能只有在列 表中的一個(gè)項(xiàng)被需要。例如，"A，B和C中的至少一者"包括下列任何組合:A、B、C、A和B、 A和C、B和C、以及A和B和C.
[0010] 此外，以下描述的各種功能可以由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)或支持，計(jì)算機(jī)程 序中的每一個(gè)從計(jì)算機(jī)可讀程序代碼形成并包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。術(shù)語(yǔ)"應(yīng)用"和"程 序"指一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、軟件組件、指令集、過程、函數(shù)、對(duì)象、類、實(shí)例、相關(guān)數(shù)據(jù)，或 適于以合適的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼實(shí)施的它們的部分。短語(yǔ)"計(jì)算機(jī)可讀程序代碼"包括任 何類型的計(jì)算機(jī)代碼，包括源代碼、目標(biāo)代碼和可執(zhí)行代碼。短語(yǔ)"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"包括任 何類型的能夠由計(jì)算機(jī)訪問的介質(zhì)，諸如只讀存儲(chǔ)器（R0M)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、硬盤 驅(qū)動(dòng)器、壓縮盤（CD)、數(shù)字視頻光盤（DVD)、或者任何其他類型的存儲(chǔ)器。"非臨時(shí)性"計(jì)算 機(jī)可讀介質(zhì)不包括有線、無(wú)線、光學(xué)、或其它傳送短暫的電信號(hào)或其他信號(hào)的通信鏈路。非 臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括其中的數(shù)據(jù)可以被永久地儲(chǔ)存的媒介以及其中數(shù)據(jù)可以被存 儲(chǔ)并再覆蓋的媒介，如可重寫光盤或可擦寫存儲(chǔ)器設(shè)備。
[0011] 貫穿本公開內(nèi)容提供其他特定詞語(yǔ)和短語(yǔ)的定義。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解 的是，即便不在大多數(shù)情況下那么在許多情況下，這些定義也適用于現(xiàn)有的以及將來(lái)的對(duì) 這些所定義的單詞和短語(yǔ)的使用。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 為了更全面地理解本公開及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)提供結(jié)合附圖的以下描述，附圖中相同的 附圖標(biāo)記代表相同的部件：
[0013] 圖1示出根據(jù)本公開的發(fā)送消息的示例無(wú)線系統(tǒng)；
[0014] 圖2A示出根據(jù)本公開的發(fā)送路徑的高級(jí)圖；
[0015] 圖2B示出根據(jù)本公開的接收路徑的高級(jí)圖；
[0016] 圖3不出用戶設(shè)備的尚級(jí)圖；
[0017] 圖4示出根據(jù)本公開的以DSP為中心的接收器架構(gòu)；
[0018] 圖5示出根據(jù)本公開的包括ADC量化器的信道模型；
[0019] 圖6示出根據(jù)本公開的ADC受限的收發(fā)器中促成提高的數(shù)據(jù)速率的過程；
[0020] 圖7示出根據(jù)本公開的在發(fā)送器中促成提高的數(shù)據(jù)速率的過程；
[0021] 圖8示出根據(jù)本公開的具有受限的反饋設(shè)置的輸入分布和ADC量化器最優(yōu)化過 程；
[0022] 圖9示出根據(jù)本公開的用于最優(yōu)化輸入分布和ADC量化器的另一過程；
[0023] 圖10示出根據(jù)本公開的用于發(fā)送/接收第一無(wú)線設(shè)備的射頻信號(hào)的過程；以及
[0024] 圖11示出根據(jù)本公開的用于發(fā)送/接收第一無(wú)線設(shè)備的射頻信號(hào)的另一過程。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面討論的圖1到圖9以及在本專利文件中用來(lái)描述本公開原理的各種實(shí)施例僅 僅是示例性的，不應(yīng)以限制本公開范圍的方式進(jìn)行解釋。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本公 開的原理可以在任何適當(dāng)布置的電信技術(shù)中實(shí)現(xiàn)。
[0026] 圖1-圖3在下面描述在無(wú)線通信系統(tǒng)中并且借助于0FDM或0FDMA通信技術(shù)實(shí)現(xiàn) 的多個(gè)實(shí)施例。圖1-圖3的描述不意味著隱含對(duì)可以實(shí)現(xiàn)不同的實(shí)施例的方式的物理或 架構(gòu)限制。本公開的不同實(shí)施例可以在任一適當(dāng)布置的通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
[0027] 圖1示出根據(jù)本公開的示例無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100。圖1中所示的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100的實(shí)施例 僅僅是用于說(shuō)明的。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100的其他實(shí)施例可以被使用而不脫離此公開的范圍。
[0028] 如圖1中所示，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100包括演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(eNB) 101、eNB102和eNB103。eNB 101與eNB102和eNB103通信。eNB101也與至少一個(gè)因特網(wǎng)協(xié)議（IP)網(wǎng)絡(luò)130,如因特 網(wǎng)，專有IP網(wǎng)絡(luò)或其它的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0029] 依賴于網(wǎng)絡(luò)類型，其他公知的術(shù)語(yǔ)可以用來(lái)替代"演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B"或"eNB"，諸如"基 站"或"接入點(diǎn)"。為了方便起見，術(shù)語(yǔ)"演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B"或"eNB"在這個(gè)專利文檔中用來(lái)指代 向遠(yuǎn)程終端提供無(wú)線接入的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組件。同樣，依賴于網(wǎng)絡(luò)類型，其他公知的術(shù)語(yǔ)可以用 來(lái)替代"用戶設(shè)備"或"UE"，諸如"移動(dòng)站"，"訂閱站"，"遠(yuǎn)程終端"，"無(wú)線終端"，或"用戶設(shè) 備"。為了方便起見，術(shù)語(yǔ)"用戶設(shè)備"或"UE"在這個(gè)專利文檔中用來(lái)指代無(wú)線地接入eNB 的遠(yuǎn)程無(wú)線裝備，不論UE是移動(dòng)設(shè)備（諸如移動(dòng)電話或智能電話）還是一般認(rèn)為的固定設(shè) 備（諸如桌面計(jì)算機(jī)或自動(dòng)販賣機(jī)）。
[0030] eNB102為eNB102的覆蓋范圍120之內(nèi)的第一多個(gè)用戶設(shè)備（UE)提供到網(wǎng)絡(luò) 130的無(wú)線寬帶接入。第一多個(gè)UE包括可以位于小型企業(yè)（SB)中的UE111 ;可以位于企 業(yè)（E)中的UE112 ;可以位于WiFi熱點(diǎn)（HS)中的UE113 ;可以位于第一住宅（R)中的UE 114;可以位于第二住宅（R)中的、可以是諸如蜂窩電話、無(wú)線便攜式計(jì)算機(jī)、無(wú)線PDA等移 動(dòng)設(shè)備（M)的UE115;以及可以是諸如蜂窩電話、無(wú)線便攜式計(jì)算機(jī)、無(wú)線PDA等移動(dòng)設(shè)備 (M)的機(jī)器類型通信（MTC)的UE116。eNB103