[發明專利]用于大規模MIMO的發射機架構

有效

• 申請號: 201680087020.4
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN109314493B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: P-A·拉波爾特;B·費林
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H04L27/26;H04B7/0413
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 于靜

公開了一種具有減小功耗和復雜性的架構的發射機的實施例。在一些實施例中，發射機包括調制器，所述調制器包括致動器、調制電路以及適配器。所述致動器可操作以對至少一個調制器輸入信號應用至少一個調整以提供至少一個調整后的調制器輸入信號。所述調制電路可操作以對所述至少一個調整后的調制器輸入信號執行調制操作以提供調制后的信號，以及所述適配器可操作以自適應地配置應用于所述至少一個調制器輸入信號的所述至少一個調整，以使得所述調制后的信號的峰均比(PAR)減小。

技術領域

本公開涉及一種用于無線系統的發射機架構，并且具體地，涉及一種特別適合于但不限于大規模多輸入多輸出(MIMO)的發射機架構。

背景技術

未來的第五代(5G)無線系統將需要大的天線增益-這通過具有多個天線來實現-以便補償毫米波(mmWave)頻率的非常強的路徑損耗。甚至有一些討論是關于大規模多輸入多輸出(MIMO)(即大規模MIMO)發射機的，其將具有數百個發射天線并因此具有數百個無線電。

為了具有節能架構，每個功率放大器必須支持的峰均比(PAR)必須顯著低于它們當前的值(基帶處通常約7分貝(dB))。這有兩個原因，即：(1)功率放大器在低PAR時效率更高；(2)不可能既在數百個功率放大器上執行波峰因子減小(CFR)和功率放大器預失真又同時節能。因此，需要消除或減小對無線電中的CFR和預失真兩者的需要。

更具體地，圖1示出了用于基于正交頻分復用(OFDM)的系統(例如長期演進(LTE)網絡)的傳統蜂窩發射機10。如圖所示，發射機10包括OFDM調制器12，OFDM調制器12包括串行-并行(S/P)轉換器14，串行-并行(S/P)轉換器14將串行輸入數據信號轉換為多個并行輸入數據信號。每個并行輸入數據信號對應于不同的OFDM子載波。并行輸入信號被輸入到逆快速傅里葉變換(IFFT)功能16。IFFT功能16產生調制后的信號。如本領域普通技術人員將理解的，循環前綴(CP)功能18插入循環前綴。由OFDM調制器12輸出的調制后的信號被提供給發射機10的無線前端。注意，圖中所示的“云”表示在OFDM調制器12與發射機10的無線前端之間可能存在附加組件(例如，濾波器、電纜(例如用于通用公共無線接口(CPRI)鏈路的光纜)和/或類似物)。無線前端包括根據某CFR方案執行CFR的CFR功能20。CFR功能20的輸出然后由數字預失真(DPD)功能22預失真。預失真后的信號由上變頻器24上變頻。在某一時刻，在上變頻之前、期間或之后，信號被從數字轉換成模擬。上變頻后的模擬信號由功率放大器(PA)26放大并經由天線28發送。無線前端還包括發射機觀察接收機(TOR)，發射機觀察接收機包括下變頻器30，下變頻器30具有通過耦合器32耦合到PA 26的輸出端的輸入端。發送信號由下變頻器30下變頻以提供觀察到的發送信號。然后，適配器34根據某一自適應方案適配由DPD功能22應用的預失真(例如以補償PA 26的非線性特性)。

如果傳統發射機10的架構被按比例放大以支持大規模MIMO，則發射機10將包括許多(例如多達數百個)無線前端。因此，PA 26的效率變得極其重要。此外，具有數百個CFR20、DPD 22和TOR會導致復雜性和功耗很大。因此，5G大規模MIMO的兩個主要挑戰是PA效率和發射機復雜性。

對于5G大規模MIMO發射機，期望對于每個PA具有極低的PAR(例如最大3-4dB的量級)以便獲得非常好的功率效率。另外，期望消除或至少減小無線前端中的CFR、DPD和TOR的復雜性。

發明內容

公開了一種具有減小功耗和復雜性的架構的發射機的實施例。雖然本文公開的實施例特別適合于大規模多輸入多輸出(MIMO)，但是本文公開的實施例并不限于此。