[发明专利]基站及其操作方法与通信系统

说明书

本发明公开一种基站及其操作方法与通信系统，该基站包括处理单元、多个射频单元、多个天线单元、控制单元与调整单元。处理单元产生基带信号，并提供控制策略。射频单元耦接处理单元，接收基带信号，以产生多个射频信号。多个天线单元传输多个输出信号。控制单元耦接处理单元，接收控制策略，并依据控制策略，产生多个控制信号。调整单元耦接控制单元、射频单元与天线单元，接收射频信号与控制信号，并依据控制信号，切换射频单元与天线单元之间的连接，调整射频信号的增益，以产生输出信号。

技术领域

本发明涉及一种基站及其操作方法与通信系统。

背景技术

在无线通信系统中，常利用阵列天线形成波束，用以达到提高信号质量、降低干扰、增加系统容量等目的。随着技术的演进，3GPP国际电信组织已陆续完成下一代通信系统的制定，其中波束形成与相关信号处理的关键技术，是与前一代系统不同处之一。

一般阵列天线信号处理由全数字架构实现时，虽然可达到最佳理论值，但由于要实现每一个天线至基带端的高端模拟电路(又称射频链(RF Chain))，须包含数字模拟转换器、滤波器、升频器、功率放大器等，且因阵列天线的天线数目多(一般大于16)，可能对于一般商用传送机而言有成本昂贵与功率消耗大等议题。因此混合式架构被提出用以改善此议题，将波束形成的信号处理分为数字端及模拟端，可大幅降低所需的模拟元件数目，并且达到相似的系统效能。

模拟波束形成可使用相移器网络(Phase Shifter Network，PSN)实现，常见的架构有两种，分别为全连接(Fully-Connected)与子连接(Sub-Connected)架构。全连接架构可形成较细致的波束，但需要的元件数量较多，因此成本与功耗较高。子连接架构在成本与能源效益上具有优势，但其能形成的波束方向与其波束增益因元件数量较少而受限。因此，如何达到降低电路设计的复杂度，减少电路元件的使用数量及保有信号传输的效能成为一重要议题。

发明内容

本发明提供一种基站及其操作方法与通信系统，藉以降低电路设计的复杂度，减少电路元件的使用数量及保有信号传输的效能。

本发明提供一种基站，包括处理单元、多个射频单元、多个天线单元、控制单元与调整单元。处理单元产生基带信号，并提供控制策略。射频单元耦接处理单元，接收基带信号，以产生多个射频信号。多个天线单元传输多个输出信号。控制单元耦接处理单元，接收控制策略，并依据控制策略，产生多个控制信号。调整单元耦接控制单元、射频单元与天线单元，接收射频信号与控制信号，并依据控制信号，切换射频单元与天线单元之间的连接，调整射频信号的增益，以产生输出信号。

本发明提供一种基站的操作方法，包括以下步骤。产生基带信号，并提供控制策略。依据基带信号，产生多个射频信号。依据控制策略，产生多个控制信号。依据控制信号，调整射频信号的增益，以产生多个输出信号。传输输出信号。

本发明提供一种通信系统，包括至少一用户装置与基站。基站包括处理单元、多个射频单元、多个天线单元、控制单元与调整单元。处理单元产生基带信号，并提供控制策略。射频单元，耦接处理单元，接收基带信号，以产生多个射频信号。天线单元传输多个输出信号至至少一用户装置。控制单元耦接处理单元，接收控制策略，并依据控制策略，产生多个控制信号。调整单元耦接控制单元、射频单元与天线单元，接收射频信号与控制信号，并依据控制信号，切换射频单元与天线单元之间的连接，调整射频信号的增益，以产生输出信号。

本发明所公开的基站及其操作方法与通信系统，通过处理单元提供控制策略，射频单元将基带信号转换成多个射频信号，控制单元依据控制策略，产生多个控制信号，使得调整单元可以依据控制信号，切换射频单元与天线单元之间的连接，调整射频信号的增益，以产生输出信号，且输出信号通过天线单元传输。如此一来，可以降低电路设计的复杂度，减少电路元件的使用数量及保有信号传输的效能。

附图说明

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：