[發明專利]無線通信節點和用于在所述節點中處理信號的方法

有效

• 申請號: 201580078676.5
• 申請日: 2015-04-02
• 公開（公告）號: CN107438959B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 烏爾夫·古斯塔夫松;斯文·雅各布松;朱塞佩·杜里西;維馬爾·比約克;邁克爾·科爾德雷;拉爾斯·松德斯特倫
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 黃亮

本公開涉及無線通信節點，其包括被配置為接收無線電信號的至少一個陣列天線(1；1’)，所述陣列天線(1；1’)包括多個(M個)接收天線設備(2)，每個所述天線設備(2)連接到被配置用于處理所述無線電信號的相應接收電路(3)。每個接收電路(3)包括解調器(4；11)、模數轉換器(5；12、13)和解碼器(6；14)，所述解調器(4；11)被配置為從對應的接收天線設備(2)接收模擬信號，并向所述模數轉換器(5；12、13)輸出經解調的模擬信號，所述模數轉換器(5；12、13)向解碼器(6；14)輸出經轉換的數字信號。此外，該節點被配置用于將直流DC偏移值添加到所述經解調的模擬信號，其中所述節點的合并偏移值在模數轉換器(5；12、13)上遵循具有方差的預定值分布。本公開還涉及用于通過無線節點進行通信的方法和天線布置。

技術領域

本公開涉及無線通信節點，該無線通信節點包括被配置為接收無線電信號的至少一個陣列天線。該陣列天線包括多個接收天線設備，每個所述天線設備連接到被配置用于處理所述無線電信號的相應接收電路。每個接收電路包括解調器、模數轉換器和解碼器。

本公開還涉及用于在所述無線通信節點中處理接收到的無線電信號的方法和天線布置。

背景技術

在無線電通信領域，使用大型陣列天線系統是之前已知的。在這方面，術語“陣列天線”或者等價地“天線陣列”是指多個天線元件的幾何布置。這些天線元件被配置為單個天線單元，以實現期望的天線增益和定向特性，即，特定輻射圖。此輻射圖的變體經常被稱為波束成形。

天線陣列可應用在例如多輸入多輸出(MIMO)通信系統中。在此上下文中，非常大的天線陣列經常被稱為“大規模MIMO陣列”。大規模MIMO陣列可以使用單個天線單元中布置的幾百個天線元件，并且大規模MIMO陣列被認為是未來通信系統(諸如，第五代(5G)通信)的關鍵技術組件。根據已知技術，上行鏈路MIMO單元可以包括例如無線電基站接收機、模數轉換器和自動增益控制單元。

相關技術的另一個示例是所謂的超密度網絡(UDN)，其使用毫米波(mmW)頻帶來定義密度之高使得每個基站很可能支持單個用戶或非常有限數量用戶的網絡。這種網絡的用途在于：在公共場所(諸如，機場、購物中心等)內，在例如數據吞吐量或數據速率方面提供高容量。

對于上述技術中的一些技術或所有技術，波束成形是實現預期功能(諸如，增加的容量和改進的覆蓋)的重要組件。然而，則可能需要具有大量天線元件的大型天線陣列。這就需要簡單而功率高效的天線硬件組件，特別是在具有高功耗和高數據速率要求的場景下更是如此。在功耗和復雜度方面也需要重點考慮的另一個因素是在發射機和接收機中分別使用的數模轉換器(DAC)和模數轉換器(ADC)。

在上述技術領域中，通常需要提供涉及具有低功耗和低成本的陣列天線單元的通信系統。作為示例，需要使用具有低復雜度、在比特/采樣方面具有相對低的解析度并且具有低電流消耗的ADC。單比特類型的模數轉換器(即其中針對轉換器中的每個采樣只使用一個比特的轉換器)滿足這些要求。

然而，單比特轉換器的用途有限，因為它們通常只能在使用二進制脈沖幅度調制(PAM)類型或正交相移鍵控(QSPK)類型的低密度調制(即，利用至多有在同相(I)維度中的兩個狀態以及在正交(Q)維度中的兩個狀態的信號星座進行的調制)的通信系統中工作，而不能在使用更高階的更復雜調制方案(諸如，例如16-QAM)的系統中正確地使用。因此，在需要簡單的轉換器解決方案(諸如，單比特轉換器)與需要使用具有更高階的更高級調制方案的復雜通信系統之間存在矛盾。

作為另一示例，可以提及的是：典型的之前已知的大型MIMO接收機結構包括低噪聲放大器、混頻器、本地振蕩器源、高速ADC和自動增益控制(AGC)電路。這種類型的硬件架構通常支持具有比例如QPSK調制的密度大得多密度的調制方案，但是以增加的復雜度為代價以及經常也以高功耗為代價。在有限的輸出功率和/或覆蓋的情況下，天線系統的這種性質是不可接受的。