[发明专利]用于大规模MIMO的发射机架构

说明书

公开了一种具有减小功耗和复杂性的架构的发射机的实施例。在一些实施例中，发射机包括调制器，所述调制器包括致动器、调制电路以及适配器。所述致动器可操作以对至少一个调制器输入信号应用至少一个调整以提供至少一个调整后的调制器输入信号。所述调制电路可操作以对所述至少一个调整后的调制器输入信号执行调制操作以提供调制后的信号，以及所述适配器可操作以自适应地配置应用于所述至少一个调制器输入信号的所述至少一个调整，以使得所述调制后的信号的峰均比(PAR)减小。

技术领域

本公开涉及一种用于无线系统的发射机架构，并且具体地，涉及一种特别适合于但不限于大规模多输入多输出(MIMO)的发射机架构。

背景技术

未来的第五代(5G)无线系统将需要大的天线增益-这通过具有多个天线来实现-以便补偿毫米波(mmWave)频率的非常强的路径损耗。甚至有一些讨论是关于大规模多输入多输出(MIMO)(即大规模MIMO)发射机的，其将具有数百个发射天线并因此具有数百个无线电。

为了具有节能架构，每个功率放大器必须支持的峰均比(PAR)必须显著低于它们当前的值(基带处通常约7分贝(dB))。这有两个原因，即：(1)功率放大器在低PAR时效率更高；(2)不可能既在数百个功率放大器上执行波峰因子减小(CFR)和功率放大器预失真又同时节能。因此，需要消除或减小对无线电中的CFR和预失真两者的需要。

更具体地，图1示出了用于基于正交频分复用(OFDM)的系统(例如长期演进(LTE)网络)的传统蜂窝发射机10。如图所示，发射机10包括OFDM调制器12，OFDM调制器12包括串行-并行(S/P)转换器14，串行-并行(S/P)转换器14将串行输入数据信号转换为多个并行输入数据信号。每个并行输入数据信号对应于不同的OFDM子载波。并行输入信号被输入到逆快速傅里叶变换(IFFT)功能16。IFFT功能16产生调制后的信号。如本领域普通技术人员将理解的，循环前缀(CP)功能18插入循环前缀。由OFDM调制器12输出的调制后的信号被提供给发射机10的无线前端。注意，图中所示的“云”表示在OFDM调制器12与发射机10的无线前端之间可能存在附加组件(例如，滤波器、电缆(例如用于通用公共无线接口(CPRI)链路的光缆)和/或类似物)。无线前端包括根据某CFR方案执行CFR的CFR功能20。CFR功能20的输出然后由数字预失真(DPD)功能22预失真。预失真后的信号由上变频器24上变频。在某一时刻，在上变频之前、期间或之后，信号被从数字转换成模拟。上变频后的模拟信号由功率放大器(PA)26放大并经由天线28发送。无线前端还包括发射机观察接收机(TOR)，发射机观察接收机包括下变频器30，下变频器30具有通过耦合器32耦合到PA 26的输出端的输入端。发送信号由下变频器30下变频以提供观察到的发送信号。然后，适配器34根据某一自适应方案适配由DPD功能22应用的预失真(例如以补偿PA 26的非线性特性)。

如果传统发射机10的架构被按比例放大以支持大规模MIMO，则发射机10将包括许多(例如多达数百个)无线前端。因此，PA 26的效率变得极其重要。此外，具有数百个CFR20、DPD 22和TOR会导致复杂性和功耗很大。因此，5G大规模MIMO的两个主要挑战是PA效率和发射机复杂性。

对于5G大规模MIMO发射机，期望对于每个PA具有极低的PAR(例如最大3-4dB的量级)以便获得非常好的功率效率。另外，期望消除或至少减小无线前端中的CFR、DPD和TOR的复杂性。

发明内容

公开了一种具有减小功耗和复杂性的架构的发射机的实施例。虽然本文公开的实施例特别适合于大规模多输入多输出(MIMO)，但是本文公开的实施例并不限于此。