专利名称：室外单元及其提高输出性能的方法
技术领域：
本发明涉及数据处理技术，特别涉及一种室外单元及其提高输出性能的方法。
背景技术：
作为主干传输网络设备，微波传输设备可以用来连接基站和基站控制器。在基站 侧和基站控制器侧可以分别设置对应的微波传输设备，两侧的微波传输设备通常分别包括 室外设备和室内设备，其中，室外设备包括微波天线和室外单元(Out Door Unit，ODU)，室 内设备包括室内单元(In Door Unit, IDU)。从一侧的IDU发送的信号经过该侧的0DU及微 波天线后发送给另一侧，为了使发送信号不失真，可以通过保证发送链路是线性的来实现。 现有技术中采用使ODU中的功率放大器(Power Amplifier, PA)工作在线性模式下的方式 来保证发送链路的线性。 现有技术至少存在如下问题当PA工作在线性模式下时，其工作效率太低，若PA 不工作在线性模式下，失真就较大，即现有方案的输出性能较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种室外单元及其提高输出性能的方法，解决现有技术中存 在的输出性能较差的问题。 本发明实施例提供了一种室外单元提高输出性能的方法，包括 室外单元接收室内单元发送的第一模拟信号，将所述第一模拟信号下变频为第一
数字基带信号； 室外单元接收功率放大器输出的第二模拟信号，将所述第二模拟信号下变频为第 二数字基带信号； 室外单元根据所述第一数字基带信号和第二数字基带信号，得到数字预失真系 数； 室外单元采用所述数字预失真系数对所述第一数字基带信号进行数字预失真处 理，得到数字预失真处理后的信号，以便发送给所述功率放大器。
本发明实施例提供了一种室外单元，包括 第一接收模块，用于接收室内单元发送的第一模拟信号，将所述第一模拟信号下 变频为第一数字基带信号； 第二接收模块，用于接收功率放大器输出的第二模拟信号，将所述第二模拟信号 下变频为第二数字基带信号； 计算模块，用于根据所述第一数字基带信号和第二数字基带信号，得到数字预失 真系数； 数字预失真模块，用于采用所述数字预失真系数对所述第一数字基带信号进行数
字预失真处理，得到数字预失真处理后的信号，以便发送给所述功率放大器。 由于数字预失真技术可以实现链路的线性化，由上述技术方案可知，本发明实施例中0DU通过对IDU发送的信号进行数字预失真处理，因此可以在不必要求PA工作在线性 模式下，来实现发送链路的线性化，进而实现提高输出性能。
图1为本发明第一实施例提供的方法的流程示意图
图2为本发明第一实施例提供的0DU的结构示意图
图3为本发明第二实施例提供的方法的流程示意图
图4为本发明第二实施例提供的0DU的结构示意图,
具体实施例方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明第一实施例提供的方法的流程示意图，包括 步骤ll :ODU接收IDU发送的第一模拟信号，将所述第一模拟信号下变频为第一数
字基带信号。 其中，IDU可以通过与ODU之间的多工器(Multiplexer)，将第一模拟信号发送给
0DU。多工器可以传输多种频段范围的信号，且相互隔离，通常，IDU和ODU之间采用多工器
连接，当然，可以理解的是也可以为其他的有与多工器有相同功用的设备。 步骤12 :ODU接收PA输出的第二模拟信号，将所述第二模拟信号下变频为第二数
字基带信号。 其中，可以采用耦合器，将PA输出的信号分为两路， 一路发送给双工器，之后，通
过双工器发送给微波天线以发送给另一侧；另一路可以从PA输出端反馈回来。 步骤13 :ODU根据所述第一数字基带信号和第二数字基带信号，得到数字预失真系数。 数字预失真(Digital Predistortion，DPD)技术原理大体如下在信号未进入PA 之前，首先对该信号采用DPD系数进行预失真，预失真的失真曲线与PA的失真曲线正好相 反，从而达到抵消PA的失真目的。 DPD系数可以采用多种模型实现，具体可以采用现有技术之一得到该DPD系数，在 此可以不予限定。 步骤14 :ODU采用所述数字预失真系数对所述第一数字基带信号进行数字预失真 处理，得到数字预失真处理后的信号，以便发送给所述PA。 本实施例通过在ODU中进行数字预失真处理，可以实现发送链路的线性化，而不 必要求PA必须工作在线性模式下。因此，本实施例的PA不仅可以工作在属于线性模式的 A类工作模式，还可以工作在线性较差的B类工作模式或者AB类工作模式下，提高PA的工 作效率。所以，本实施例可以实现链路的线性化且提高PA的工作效率，实现输出性能的提高。 图2为本发明第一实施例提供的0DU的结构示意图，包括第一接收模块21、第二接 收模块22、计算模块23和数字预失真模块24。第一接收模块21用于接收IDU发送的第一 模拟信号，将所述第一模拟信号下变频为第一数字基带信号；第二接收模块22用于接收功 率放大器输出的第二模拟信号，将所述第二模拟信号下变频为第二数字基带信号；计算模
6块23与第一接收模块21和第二接收模块22相连，用于根据所述第一数字基带信号和第二 数字基带信号，得到数字预失真系数；数字预失真模块24用于采用所述数字预失真系数对 所述第一数字基带信号进行数字预失真处理，得到数字预失真处理后的信号，以便发送给 所述功率放大器。 本实施例通过在0DU中进行数字预失真处理，可以实现发送链路的线性化，而不 必要求PA必须工作在线性模式下，本实施例的PA可以工作在A类工作模式、B类工作模式 或者AB类工作模式下，提高PA的工作效率。由于可以实现链路的线性化且不要求PA线性， 因此，可以既保证信号不失真又保证PA具体较好的工作效率，实现输出性能的提高。
为了更好地适应环境的变化，本实施例中的PA的工作模式还可以采用自适应调 整的方式。 图3为本发明第二实施例提供的方法的流程示意图，图4为本发明第二实施例提 供的ODU的结构示意图。 参见图4，本实施例提供的ODU包括第一接收模块41、第二接收模块42、计算模块 43和数字预失真模块44，上述模块的具体功能可以参见第一实施例。 本实施例还包括处理模块45和PA 46，处理模块45用于将所述数字预失真处理后
的信号进行数模转换和调制移频后，得到第三模拟信号；PA 46用于接收所述第三模拟信
号，并对所述第三模拟信号进行功率放大处理后，得到所述第二模拟信号。 其中，第一模拟信号的载波频率可以为中频频率F0，第一接收模块41可以包括第
一数字下变频器(Digital Down Converter，DDC)411，第一 DDC411用于接收IDU发送的第
一模拟信号，并将中频频率F0作为本振频率Lol，采用所述中频频率将所述第一模拟信号
下变频为第一同相数字信号II和第一正交数字信号Ql。 所述数字预失真处理后的信号为数字预失真处理后的同相数字信号I1'和数 字预失真处理后的正交数字信号Q2';所述处理模块45包括第一数模转换器(Digital Analog Converter, DAC)451 、第一低通滤波器(Low Pass Filter, LPF)452、第二 DAC 453、 第二LPF 454、IQ调制器455和第一混频器456。第一DAC 451用于对所述数字预失真处理 后的同相数字信号进行数模转换，得到第一发送模拟信号；第一LPF 452用于对所述第一 发送模拟信号进行低通滤波，得到第一低通滤波处理后的信号；第二DAC 453用于对所述 数字预失真处理后的正交数字信号进行数模转换，得到第二发送模拟信号；第二LPF 454 用于对所述第二发送模拟信号进行低通滤波，得到第二低通滤波处理后的信号；IQ调制器 455用于直接将信号调制到中频频率FO，采用所述中频频率将所述第一低通滤波处理后的 信号和第二低通滤波处理后的信号调制成一路频率为所述中频频率的第四模拟信号；第一 混频器(Mixer) 456将中频频率变频到微波频率Lo2， Lo2作为微波的本振频率，采用所述射 频频率将所述第四模拟信号上变频为所述第三模拟信号，所述第三模拟信号的载波频率为 所述微波频率Lo2。 第二接收模块42可以包括第二混频器421、带通滤波器(Band Pass Filter, BPF)422和第二 DDC 423，第二混频器421用于接收功率放大器输出的第二模拟信号，具体 可以用耦合器47将PA输出的信号分为两路， 一路发送给第二混频器421，第二混频器421， 将所述射频频率变频到中频，其中Lo2作为本振频率，采用所述射频频率将所述第二模拟 信号下变频为第五模拟信号，所述第五模拟信号的载波频率为所述中频频率FO(这里可以选用与发射频率相同的频率FO，可以共用本振频率源)；带通滤波器422用于对所述第五模 拟信号进行带通处理，得到带通滤波处理后的模拟信号；第二DDC 423用于将所述中频频 率F0直接数字下变频，得到第二同相数字信号12和第二正交数字信号Q2。
本实施例还可以包括校正模块48，校正模块48用于对所述数字预失真处理后的 信号进行模拟正交调制(Analog Quadrature Modulation, AQM)和校正处理。其中，所述 计算模块43、数字预失真模块44和校正模块48可以集成在一个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA) 49上。 上述模块间的连接关系具体可参见图4所示。上述的F0、 Lol可以具体为350M。
参见图3，本实施例提供的方法包括 步骤301 :0DU中的第一 DDC接收IDU发送的第一模拟信号，第一模拟信号的载波 频率为中频频率FO。 步骤302 :0DU中的第一 DDC将该中频频率F0作为本振频率，将所述第一模拟信号 下变频为第一同相数字信号II和第一正交数字信号Ql。 步骤303 :0DU中的数字预失真模块对所述第一同相数字信号II和第一正交数字 信号Ql进行数字预失真处理，得到数字预失真处理后的同相数字信号II'和数字预失真 处理后的正交数字信号Q 1'。
步骤304 :0DU中的第
步骤305:0DU中的第 低通滤波后的信号。
步骤306 :ODU中的第号。 步骤307 :ODU中的第
一路低通滤波后的信号。
步骤304-305与步骤306-307无时序限制关系。 步骤308 :ODU中的调制器将中频频率FO作为调制器的本振频率，并将所述两路模 拟信号调制成一路载波频率为所述中频频率的第四模拟信号。 步骤309 :ODU中的第一混频器将微波频率Lo2作为本振频率，将所述第四模拟信
号上变频为第三模拟信号，所述第三模拟信号的载波频率为所述微波频率Lo2。 步骤310 :第一混频器将所述第三模拟信号发送给ODU中的PA。 步骤311 :PA对该第三模拟信号进行功率放大处理后，得到第二模拟信号。 步骤312 :ODU中的耦合器将第二模拟信号分为两路，一路发送给双工器，之后，通
过双工器发送给微波天线；另一路反馈给ODU中的第二混频器。 步骤313 :第二混频器将所述微波频率Lo2作为本振频率，将所述第二模拟信号下
变频为第五模拟信号，所述第五模拟信号的载波频率等于所述中频频率FO。 步骤314 :ODU中的BPF对所述第五模拟信号进行带通处理，得到带通滤波处理后
的模拟信号。 步骤315 :第二 DDC将所述中频频率F0作为本振频率，将所述带通滤波处理后的 模拟信号下变频为第二同相数字信号12和第二正交数字信号Q2。 步骤316 :ODU中的计算模块根据所述第一数字基带信号(H、Q1)和第二数字基带
一DAC对II'进行数模转换，得到一路数模转换后的信号。
一 LPF对该一路数模转换后的信号进行低通滤波，得到一路
二 DAC对Ql'进行数模转换，得到另一路数模转换后的信 二 LPF对该另一路数模转换后的信号进行低通滤波，得到另
8信号(12、Q2)，得到数字预失真系数。 步骤317 :0DU中的数字预失真模块采用所述数字预失真系数对所述第一数字基 带信号进行数字预失真处理，得到数字预失真处理后的信号。 步骤318 :0DU中的校正模块对所述数字预失真处理后的信号进行幅度正交调制 (AQM)和校正处理，得到更新的II'和Q1'。 当然，可以理解的是，也可以先进行校正处理，之后，再进行数字预失真处理。
之后，可以重复执行步骤304-318，形成持续闭环DPD，进而可以实现自适应处理， 以适应环境的变化。 本实施例通过在0DU中进行数字预失真处理，可以实现发送链路的线性化，而不 必要求PA必须工作在线性模式下，本实施例的PA可以工作在B类工作模式或者AB类工作 模式下，(或者可以将class A类功放偏置到classAB类)，提高PA的工作效率，节约能源。 并且，本实施例通过上述循环可以形成闭环DPD，闭环DPD相对于开环DPD或者静态DPD，其 有更大的和更稳定的收益，可以根据不同的输出功率自适应进行调整，因此，可以降低对生 产调试的要求，提高直通率及降低环境对PA造成的影响。因此，本实施例可以保证系统的 性能，提高产品的竞争力。 本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成。 本发明实施例中的"第一""第二"等描述仅为了使描述更清楚，并不表示方案优 劣。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依 然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修 改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
一种室外单元提高输出性能的方法，其特征在于，包括室外单元接收室内单元发送的第一模拟信号，将所述第一模拟信号下变频为第一数字基带信号；室外单元接收功率放大器输出的第二模拟信号，将所述第二模拟信号下变频为第二数字基带信号；室外单元根据所述第一数字基带信号和第二数字基带信号，得到数字预失真系数；室外单元采用所述数字预失真系数对所述第一数字基带信号进行数字预失真处理，得到数字预失真处理后的信号，以便发送给所述功率放大器。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括将所述数字预失真处理后的信号进行数模转换和调制移频后，得到第三模拟信号； 将所述第三模拟信号发送给所述功率放大器；通过所述功率放大器对所述第三模拟信号进行功率放大处理后，得到所述第二模拟信号。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 所述第一模拟信号的载波频率为中频频率； 所述将所述第一模拟信号下变频为第一数字基带信号包括将中频频率作为第一数字下变频的本振频率，采用所述第一数字下变频将所述第一模 拟信号下变频为第一同相数字信号和第一正交数字信号。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数字预失真处理后的信号为数字预失真处理后的同相数字信号和数字预失真处 理后的正交数字信号；所述将所述数字预失真处理后的信号进行数模转换和调制移频后，得到第三模拟信号 包括将所述数字预失真处理后的同相数字信号和数字预失真处理后的正交数字信号分别 进行数模转换和低通滤波后，得到两路模拟信号；将所述中频频率作为调制器的本振频率，采用所述调制器将所述两路模拟信号调制成 一路频率为所述中频频率的第四模拟信号；将微波频率作为第一混频器的本振频率，采用所述第一混频器将所述第四模拟信号上 变频为所述第三模拟信号，所述第三模拟信号的载波频率为所述微波频率。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于， 所述将所述第二模拟信号下变频为第二数字基带信号包括将所述微波频率作为第二混频器的本振频率，采用所述第二混频器将所述第二模拟信 号下变频为第五模拟信号，所述第五模拟信号的载波频率为所述中频频率；采用带通滤波器对所述第五模拟信号进行带通处理，得到带通滤波处理后的模拟信号；将所述中频频率作为第二数字下变频的本振频率，采用所述第二数字下变频将所述带 通滤波处理后的模拟信号下变频为第二同相数字信号和第二正交数字信号。
6. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括 对所述数字预失真处理后的信号进行模拟正交调制和校正处理。
7. —种室外单元，其特征在于，包括第一接收模块，用于接收室内单元发送的第一模拟信号，将所述第一模拟信号下变频 为第一数字基带信号；第二接收模块，用于接收功率放大器输出的第二模拟信号，将所述第二模拟信号下变 频为第二数字基带信号；计算模块，用于根据所述第一数字基带信号和第二数字基带信号，得到数字预失真系数；数字预失真模块，用于采用所述数字预失真系数对所述第一数字基带信号进行数字预 失真处理，得到数字预失真处理后的信号，以便发送给所述功率放大器。
8. 根据权利要求7所述的室外单元，其特征在于，还包括处理模块，用于将所述数字预失真处理后的信号进行数模转换和调制移频后，得到第 三模拟信号；功率放大器，用于接收所述第三模拟信号，并对所述第三模拟信号进行功率放大处理 后，得到所述第二模拟信号。
9. 根据权利要求8所述的室外单元，其特征在于， 所述第一模拟信号的载波频率为中频频率； 所述第一接收模块包括第一数字下变频，用于接收室内单元发送的第一模拟信号，并将中频频率作为解调频 率，采用所述中频频率将所述第一模拟信号下变频为第一同相数字信号和第一正交数字信 号。
10. 根据权利要求9所述的室外单元，其特征在于，所述数字预失真处理后的信号为数字预失真处理后的同相数字信号和数字预失真处 理后的正交数字信号； 所述处理模块包括第一数模转换器，用于对所述数字预失真处理后的同相数字信号进行数模转换，得到 第一发送模拟信号；第一低通滤波器，用于对所述第一发送模拟信号进行低通滤波，得到第一低通滤波处 理后的信号；第二数模转换器，用于对所述数字预失真处理后的正交数字信号进行数模转换，得到 第二发送模拟信号；第二低通滤波器，用于对所述第二发送模拟信号进行低通滤波，得到第二低通滤波处 理后的信号；IQ调制器，用于将所述中频频率作为本振频率，采用所述中频频率将所述第一低通滤 波处理后的信号和第二低通滤波处理后的信号调制成一路频率为所述中频频率的第四模 拟信号；第一混频器，用于将微波频率作为本振频率，采用所述微波频率将所述第四模拟信号 上变频为所述第三模拟信号，所述第三模拟信号的载波频率为所述微波频率。
11. 根据权利要求10所述的室外单元，其特征在于，所述室外单元还包括耦合器，用于将所述功率放大器输出的第二模拟信号分为两路，一路用于发送给对端，另一路用于发送给第二混频器； 所述第二接收模块包括第二混频器，用于接收所述耦合器输出的另一路的第二模拟信号，将所述微波频率作 为本振频率，采用所述微波频率将所述第二模拟信号下变频为第五模拟信号，所述第五模拟信号的载波频率为所述中频频率；带通滤波器，用于对所述第五模拟信号进行带通处理，得到带通滤波处理后的模拟信号；第二数字下变频，用于将所述中频频率作为本振频率，采用所述中频频率将所述带通 滤波处理后的模拟信号下变频为第二同相数字信号和第二正交数字信号。
12. 根据权利要求7所述的室外单元，其特征在于，还包括校正模块，用于对所述数字预失真处理后的信号进行模拟正交调制和校正处理。
13. 根据权利要求12所述的室外单元，其特征在于，所述计算模块、数字预失真模块和校正模块集成在一个现场可编程门阵列上。
全文摘要
本发明实施例公开了一种室外单元及其提高输出性能的方法。该方法包括ODU接收IDU发送的第一模拟信号，将所述第一模拟信号下变频为第一数字基带信号；ODU接收功率放大器输出的第二模拟信号，将所述第二模拟信号下变频为第二数字基带信号；ODU根据所述第一数字基带信号和第二数字基带信号，得到数字预失真系数；ODU采用所述数字预失真系数对所述第一数字基带信号进行数字预失真处理，得到数字预失真处理后的信号，以便发送给所述功率放大器。本发明实施例可以在无需要求PA工作在线性模式下时，实现发送链路的线性化。
文档编号H04L27/00GK101771441SQ20101000338
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者宋亮, 王伟, 许少峰 申请人:华为技术有限公司