无线通信网络中的方法和节点的制作方法_3

文档序号:9635373阅读:来源:国知局
类的用于与所述无线网络节点110进行无线通信的设备。
[0066]本发明的一些实施例定义了一个模块化的实施方法,使重用传统系统,如标准、算法、实施方式、组件以及产品成为可能。模块化的架构也扩展至/下降到支持例如小区BTS产品的实现方式。
[0067]根据一实施例,可在降低多天线系统的PAPR的同时,保持提供无EVM和无ACLR的初始信号的频谱形状不变。
[0068]图2公开了无线通信网络100中的无线网络节点110的一个实施例。所述无线网络节点110包括或者可连接到用于大规模ΜΜ0的多天线阵列210。所述多天线阵列210包括多个天线元件210-1,210-2,…,210-n。所述天线元件210-1,210-2,…,210_n有时也可称为有源天线模块(AAM)。
[0069]所阐述的Μπω系统采用波束成形将待传输的信号分成跟系统中的天线一样多的份数。根据波束指向的位置,每个信号将经历一次相移。假如有一个以上的波束,每根天线将接收多个信号。因此,UE120打算接收的信号在多天线阵列210所包括的各个天线元件210-1,210-2,…,210-n上以不同的偏离角度Φ1,Φ2,…,Φη进行传输。
[0070]根据本发明一实施例,可对进入每个天线元件210-1,210-2,…,210_η的信号进行分析,如果找到了超过阈值级别的峰值,可改变输入信号的相位来降低PAPR。这种增加的相移将会使信号有些失真,这就是为什么在信号传输前对功率损耗和相位误差进行补偿的原因。因此,可在没有引入削波导致的EVM或ACLR的情况下降低PAPR。
[0071]另一个优势是,数字处理可在中心单元做,而不是每个天线元件210-1,210-2,...,210-n前面的削波实体中,从而有利于实施和软件更新。
[0072]图3A和3B公开了无线通信网络100中的无线网络节点110的实施例,分别从结构和功能的角度对所述实施例进行阐述。
[0073]例如,如图2所述,可以定向多个波束的典型Μ頂0系统将具有特定数量的天线210-1,210-2,…,210-n。为定向一个波束,以一个适当的相移将原始信号进行复制并且放到每根天线210-1,210-2,…,210-n上,从而以某个期望的方向来定向所述波束,即到达目标用户设备120。
[0074]根据一实施例,可降低多个输入信号之和的PAPR。因此,通过改变每根天线元件210-1,210-2,…,210-n中输入信号的相位可降低每根天线元件210-1,210-2,…,210_n的信号的振幅,称为图3A和图3B中的峰值滤网相位阵列向量。
[0075]然而,这将对接收到的信号造成功率耗损和相位误差,为了修正该误差,如图3B所示,例如,可根据一些实施例,在补偿单元中对所述功率耗损和相位位差进行补偿。根据一些实施例,此类补偿可包括,例如对用户设备120将要接收到的信号进行计算,从而获得相移造成的功率耗损和相位误差,另外,也对计算得到的原始信号上的功率耗损和相位误差进行补偿。
[0076]降低PAPR使更有效地利用放大器成为可能,其使用原始放大器转化为更多的功率,或改变为更小的更有效的放大器来节省功率。
[0077]在一些实施例中,可能只为0FDM符号降低PAPR,称为部分传输序列(PTS)。类似于所述峰值滤网如何可对每个传输符号进行相移来避免峰值,PTS对一群符号进行相移来避免峰值。
[0078]因此,相位误差和功率耗损的补偿可能在信号的PAPR降低后实现,所述信号通过相移进入无线网络节点110中的多天线系统的每个天线元件210-1,210-2,…,210_n中。
[0079]图3C阐述了相移前的复合信号的峰值,而图3D阐述了一实施例提供的相移后的复合信号的峰值。在一个多用户系统中,将要进入每个天线元件210-1,210-2,…,210-n中的信号可能不止一个。因此当这些信号当中的一些或全部建设性地相加时,高峰值可能出现。根据本方法的一些实施例,为了避免建设性的相加超过阈值,对输入进行相移。在所阐述的例子中,形成复合信号的单个信号在峰值的相反方向进行相移,导致该复合信号的振幅降低了。
[0080]图4A描述了本发明一个说明性实施例提供的原理。由于以上所描述的大规模Μπω环境,无线通信网络100中的无线网络节点110用于传输待所述目标用户设备120接收的多个平行信号。通过调整所述传输信号的空间分布,即所述信号传输的方向,即在多天线阵列210中包括的各个天线元件210-1,210-2,…,210_η中的偏移角度Φ 1,Φ2,…,Φη,可在每个分支上降低PAPR。同时可避免使待传输信号恶化。此类信号恶化可指矢量幅度误差(EVM),这是所述信号(期望待)传输的方向,即各个天线元件210-1,210-2,…,210-n中的偏移角度Φ1,Φ2,…,Φη上信号恶化幅度的测量指标。信号有可能在其他方向上恶化,然而并不要紧,因为这些方向上的传输功率低,而且无论怎样目标用户设备120都不在这里进行监听。一些实施例提供的一个优势是,因为传输信息在用户设备120接收信号的方向上不会失真,因此不需要提供任何辅助信息给接收部分,即用户设备120。因此,用户设备120不需要进行任何特定的信号处理也能够对信号进行解码。进一步地,接入标准规范中并无特别的变化,这使得实施变得容易。此外,已经注意到一些实施例提供的方法的效率随着波束数量的增多而提高。为了保持小区覆盖和避免相邻小区的干扰,可允许一个最大波束功率。随着波束数目的增加,总输出功率随之提高,每个天线分支的平均值和峰值均增加。因此,为了避免功率放大器子系统的饱和度,需要更大程度的PAPR降低。这些实施例的一个优点是,该方法在实际需要时变得更有效。
[0081]图4Β描述了无线网络节点110中的方法的一个实施例。待传输给用户设备120的数据位可以是基带调制的。进一步地,可应用数字预失真来补偿功率放大器造成的失真。因此,根据一些实施例,可测量和预补偿功率放大器的特征。进一步地,可通过削波来降低信号峰值。
[0082]图5是无线网络节点110中方法500的实施例的流程图,该无线网络节点110用于在无线通信系统100中以天线流与UE120进行无线通信。所述无线网络节点110包括或者可连接到多个天线元件210-1,210-2,…,210-η,组成了一个用于大规模多输入多输出(ΜΙΜ0)传输的多天线阵列210。
[0083]在一些实施例中,所述多天线阵列210包括η多个天线元件210-1,210-2,…,210-n,例如一百或更多的天线元件210-1,210-2,…,210_n。因此,根据一些实施例,所述无线通信系统100可用于大规模MMO。在一些实施例中,所述多个天线元件可相互间隔某个距离进行安装,在所述多天线阵列210中,例如一些、几个或甚至全部的天线元件能够向用户设备120发送相同信号或者接收来自用户设备120的相同信号。
[0084]所述无线通信网络100可基于3GPP LTE。进一步地,在不同的实施例中,所述无线通信网络100可基于FDD或TDD。根据一些实施例,所述无线网络节点110可包括eNodeB。根据一些实施例,待传输信号可包括正交频分复用(0FDM)符号。
[0085]为了与用户设备120以天线流进行有效通信,所述方法500可包括多个动作501-504。
[0086]然而,需要注意的是,所描述的动作501-504的任一、一些或全部动作,可按不同的时间顺序而不按照列举的例子执行,同时执行或甚至根据不同实施例以完全相反的顺序执行。进一步地,应该注意的是,一些动作可根据不同实施例在多个替代方式中执行,这种替代方式可只在一些、不一定是所有的实施例中执行。所述方法500可包括以下动作:
[0087]动作501
[0088]通过劈裂和相移所述信号来波束成形一个待传输给用户设备120的信号。
[0089]动作502
[0090]检测到一个波束成形501信号的功率峰值超过了阈值。检测可通过与阈值的比较实现,这个可以是预定的和/或可配置的。
[0091]动作503
[0092]调整所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。
[0093]根据不同的实施例,对所述信号的调整可以不同的方式进行。
[0094]因此,根据一些实施例,对所述信号的调整可包括进一步相移所述信号直到所述信号的所述功率峰值低于所述阈值。然后,
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