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JP5608939B2 - 受信機、送信機、フィードバックデバイス、送受信機および信号処理方法 - Google Patents

受信機、送信機、フィードバックデバイス、送受信機および信号処理方法 Download PDF

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Description

本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、2010年1月20日に中国特許庁に出願された「RECEIVER, TRANSMITTER, FEEDBACK DEVICE, TRANSCEIVER AND SIGNAL PROCESSING METHOD」という名称の中国特許出願第201010000798.1号の優先権を主張するものである。
本発明は通信技術の分野に関し、特に、受信機、送信機、送信機フィードバックデバイス、送受信機、多周波数帯域信号を送信するための方法、多周波数帯域信号を受信するための方法、および送信機フィードバック信号を処理するための方法に関する。
ワイヤレス通信技術は、アナログ通信からデジタル通信、シングルキャリア(Single carrier)通信からマルチキャリア(Multi-carrier)通信、シングルモード(Single-Mode)通信からマルチモード(Multi-Mode)通信への開発段階を経てきた。現在、多周波数帯域(Multi-Frequency Band)通信技術は、通信デバイスの製造業者および研究所が注目する次の最新の話題になっている。
周波数帯域とは、特定の帯域幅において分散されたスペクトル資源を指し、多周波数帯域とは、あるスペクトルにおいて特定の距離だけ隔てられた2つ以上の周波数帯域の組合せを指す。例えば、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System、ユニバーサル移動体通信システム)では、周波数帯域Band 1は2110MHzから2170MHzのダウンリンクおよび1920MHzから1980MHzのアップリンクを有する。TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access、時分割同期符号分割多元接続)では、周波数帯域Aは1880MHzから1900MHzであり、周波数帯域Bは2010MHzから2025MHzである。多周波数帯域は、異なる規格の周波数帯域の組合せ、例えば、UMTSおよびLTE(Long Term Evolution、ロングタームエボリューション)の周波数帯域であってもよく、また、同じ規格の異なる周波数帯域の組合せ、例えば、TD-SCDMAにおける周波数帯域Aおよび周波数帯域Bであってもよい。
多周波数帯域通信システムは、多規格通信システムとも呼ばれる。多周波数帯域通信システムでは、送受信機(Transceiver)は複数の周波数帯域上で同時に無線周波数信号を送受信することができる。多周波数帯域通信システムにおける主要な装置は、多周波数帯域送受信機である。現在、多周波数帯域送受信機の適用された解決策は、多密度送受信機と呼ばれる。多密度送受信機は、複数の組の個別部品を直接使用して、異なる周波数帯域信号を処理するための複数の無線周波数チャネルを構成するか、高集積半導体プロセスを使用して、複数の無線周波数送受信機チャネルを1つの同じシステムインパッケージ(System in a package、SIP)またはIC(Integrated circuit、集積回路)に組み込む。通常、信号処理チャネルの組は、ダウンリンクチャネル、アップリンクチャネルおよびフィードバックチャネルを含む。通常、ダウンリンクチャネルは、デジタル部品、デジタルアナログ変換器、変調器または混合器、増幅器、電力増幅器、および周波数帯域フィルタなどのモジュールを含み、通常、アップリンクチャネルは、周波数帯域フィルタ、LNA(Low Noise Amplifier、低雑音増幅器)、増幅器、混合器または復調器、アナログデジタル変換器、およびデジタル部品などのモジュールを含む。
しかし、高集積半導体プロセスを使用することによって、複数の無線周波数送受信機チャネルが1つの同じシステムインパッケージまたはICに組み込まれるという実施について、異なる周波数帯域の無線周波数信号の分離度(isolation degree)および性能がプロトコル要件を満たすことができるかどうかという問題がある。複数の組の個別部品が、異なる周波数帯域信号を処理するための複数の無線周波数チャネルを直接構成するとき、異なる周波数帯域の分離度および性能の問題は解決され得るが、装置の体積が巨大になり、装置の電力消費が高くなり、装置のコストが高くなるという問題が生じる。同様に、多周波数帯域信号は、フィードバックチャネルによってサポートされる帯域幅に関するより高い要件をもたらし、多無線周波数送受信機チャネルの場合の問題と同じ問題がフィードバックチャネルの多チャネルソリューションにも存在する。
本発明の実施形態は、多周波数帯域信号を処理するための装置の体積、電力消費およびコストを低減するために、送信機フィードバックデバイス、送信機、受信機、送受信機、送信機フィードバック信号を処理するための方法、多周波数帯域信号を送信するための方法、および多周波数帯域信号を受信するための方法を提供する。
一態様では、本発明は送信機フィードバックデバイスを提供し、送信機フィードバックデバイスは、送信機ダウンリンク無線周波数チャネルとアンテナとの間のダウンリンク回線で結合された多周波数帯域フィードバック信号を受信し、多周波数帯域フィードバック信号におけるそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号を時分割方式で出力するように構成された多チャネル周波数選択バンドパス回路であって、多周波数帯域フィードバック信号が少なくとも2つの周波数帯域のフィードバック信号を含む、多チャネル周波数選択バンドパス回路と、それぞれの周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を時分割方式で提供するように構成されたフィードバック局部発振器と、多チャネル周波数選択バンドパス回路からのそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号およびフィードバック局部発振器からのそれぞれの周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を混合し、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号を時分割方式で出力するように構成された混合器と、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号でアナログデジタル変換を実行し、それぞれの周波数帯域のデジタル信号を取得するように構成されたアナログデジタル変換器とを含む。
別の態様では、本発明は、フィードバックデバイスを含む送信機を提供する。
別の態様では、本発明は送信機を提供し、送信機は、複数の周波数帯域のベースバンドIデジタル信号およびベースバンドQデジタル信号で、それぞれの周波数帯域に対応する周波数へのデジタル周波数シフトをそれぞれ実行するように構成されたデジタル周波数シフタであって、複数の周波数帯域が少なくとも2つの周波数帯域を含む、デジタル周波数シフタと、デジタル変調後の複数の周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号を多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号にそれぞれ合成するように構成された合成器と、多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号を多周波数帯域合成Iアナログ信号および多周波数帯域合成Qアナログ信号にそれぞれ変換するように構成された第1のデジタルアナログ変換器および第2のデジタルアナログ変換器と、多周波数帯域合成Iアナログ信号および多周波数帯域合成Qアナログ信号をそれぞれフィルタリングするように構成された第1の再構成フィルタおよび第2の再構成フィルタと、局部発振を提供するように構成されたダウンリンク局部発振器と、ダウンリンク局部発振器によって提供された局部発振を使用することによって、多周波数帯域合成Iアナログ信号および多周波数帯域合成Qアナログ信号を多周波数帯域の無線周波数信号に変調するように構成された直交変調器と、多周波数帯域の無線周波数信号を増幅するように構成された増幅器とを含む。
別の態様では、本発明は受信機を提供し、受信機は、多周波数帯域の受信無線周波数信号を増幅するように構成された増幅デバイスであって、多周波数帯域が少なくとも2つの周波数帯域を含む、増幅デバイスと、局部発振を提供するように構成されたアップリンク局部発振器と、アップリンク局部発振器によって提供された局部発振を2つの直交搬送波にし、増幅デバイスから受信された多周波数帯域の無線周波数信号および2つの直交搬送波をそれぞれ混合し、多周波数帯域Iアナログ信号および多周波数帯域Qアナログ信号を出力するように構成された直交復調器と、多周波数帯域Iアナログ信号および多周波数帯域Qアナログ信号で、アンチエイリアシングフィルタリングをそれぞれ実行するように構成された第1のアンチエイリアシングフィルタおよび第2のアンチエイリアシングフィルタと、アンチエイリアシングフィルタリング後の多周波数帯域Iアナログ信号および多周波数帯域Qアナログ信号を多周波数帯域Iデジタル信号および多周波数帯域Qデジタル信号にそれぞれ変換するように構成された第1のアナログデジタル変換器および第2のアナログデジタル変換器と、それぞれの周波数帯域に対応するIデジタル信号およびQデジタル信号を多周波数帯域Iデジタル信号および多周波数帯域Qデジタル信号からそれぞれ分離するように構成されたチャネル分離デバイスと、それぞれの周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号で、ベースバンド信号へのデジタル周波数シフトを実行するように構成されたデジタル周波数シフタとを含む。
別の態様では、本発明は、送信機、受信機およびフィードバックデバイスを含む送受信機を提供する。
別の態様では、本発明は、送信機フィードバック信号を処理するための方法を提供し、この方法は、送信機ダウンリンク無線周波数チャネルとアンテナとの間のダウンリンク回線で結合された多周波数帯域フィードバック信号におけるそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号を時分割方式で出力するステップであって、それぞれの周波数帯域が少なくとも2つの周波数帯域を含む、ステップと、それぞれの周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を時分割方式で生成するステップと、時分割方式で出力されたそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号およびそれぞれの周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を混合し、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号を出力するステップと、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号でアナログデジタル変換を実行して、それぞれの周波数帯域のデジタル信号を生成するステップとを含む。
別の態様では、本発明は、多周波数帯域信号を送信するための方法を提供し、この方法は、複数の周波数帯域のベースバンドIデジタル信号およびベースバンドQデジタル信号で、それぞれの周波数帯域に対応する周波数へのデジタル周波数シフトをそれぞれ実行するステップであって、複数の周波数帯域が少なくとも2つの周波数帯域を含む、ステップと、複数の周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号をそれぞれ合成して、多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号を取得するステップと、多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号を多周波数帯域の無線周波数アナログ信号に変換するステップと、多周波数帯域アンテナを介して多周波数帯域の無線周波数アナログ信号を送信するステップとを含む。
別の態様では、本発明は、多周波数帯域信号を受信するための方法を提供し、この方法は、直交復調器を用いて多周波数帯域の受信無線周波数信号を復調して、多周波数帯域Iアナログ信号および多周波数帯域Qアナログ信号を取得するステップであって、多周波数帯域が少なくとも2つの周波数帯域を含む、ステップと、多周波数帯域Iアナログ信号および多周波数帯域Qアナログ信号でアナログデジタル変換を実行して、多周波数帯域Iデジタル信号および多周波数帯域Qデジタル信号を取得するステップと、多周波数帯域Iデジタル信号および多周波数帯域Qデジタル信号でチャネル分離を実行して、それぞれの周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号を取得するステップと、それぞれの周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号に従って、それぞれの周波数帯域のベースバンドIデジタル信号およびベースバンドQデジタル信号を取得するステップとを含む。
本発明の送信機、受信機、送受信機、送信機フィードバックデバイス、信号送信方法、信号受信方法、フィードバック信号処理方法を用いて、多周波数帯域信号を処理するための装置の体積および電力消費を低減し、コストを縮小するために、ダウンリンク無線周波数チャネル、アップリンク無線周波数チャネルまたはフィードバック無線周波数チャネルの組を採用して、多周波数帯域信号を受信し、多周波数帯域信号を送信し、またはフィードバック多周波数帯域信号を処理することができる。
本発明の実施形態による技術的な解決策または従来技術における技術的な解決策をより明確に例示するため、実施形態または従来技術を説明するために必要な添付の図面を以下で簡単に紹介する。以下の説明における添付の図面は本発明の実施形態のいくつかを示しているにすぎず、当業者が創意工夫なしで添付の図面に従って他の図面を取得することができることは明らかである。
本発明の一実施形態による多周波数帯域送受信機のブロック図である。 図1の一実施形態によるアップリンク無線周波数チャネルのブロック図である。 図1の一実施形態によるダウンリンク無線周波数チャネルのブロック図である。 図1の一実施形態によるフィードバック無線周波数チャネルのブロック図である。 本発明の一実施形態によるデジタル処理モジュールのアップリンク信号デジタル処理部分のブロック図である。 本発明の一実施形態によるデジタル処理モジュールのダウンリンク信号デジタル処理部分のブロック図である。 本発明の一実施形態によるフィードバックデバイスを含む送信機のブロック図である。 本発明の一実施形態による多周波数帯域信号を送信するための方法の流れ図である。 本発明の一実施形態による多周波数帯域信号を受信するための方法の流れ図である。 本発明の一実施形態による多周波数帯域信号を受信するための別の方法の流れ図である。 本発明の一実施形態による多周波数帯域フィードバック信号を処理するための方法の流れ図である。 本発明の一実施形態による多周波数帯域フィードバック信号を処理するための別の方法の流れ図である。 本発明の一実施形態による多周波数帯域フィードバック信号を処理するための方法を使用して局部発振抑制を実行するステップの流れ図である。
本発明は、全体を通して添付の図面を参照して説明される。添付の図面において、同じ記号は、同じもしくは類似の構成要素または同じもしくは類似の要素を表す。
以下の実施形態では、以下の英語の略語は以下の意味を有する。DACとはデジタルアナログ変換器(Digital Analog Converter、DAC)を指し、ADCとはアナログデジタル変換器(Analog Digital Converter、ADC)を指し、SAWとは弾性表面波(Surface Acoustic Wave)を指し、DPDとはデジタルプリディストーション(Digital Pre-Distortion)を指す。
この実施形態では、多周波数帯域信号とは、2つ以上の周波数帯域を含む信号を指し、複数の(複数個の)周波数帯域の中央周波数とは、全ての周波数帯域における最高周波数と最低周波数との間の中間値を指し、それぞれの周波数帯域の中央周波数とは、それぞれの周波数帯域の最高周波数と最低周波数との間の中間値を指す。
例えば、多周波数帯域信号は3つの周波数帯域、すなわち、周波数帯域1(2100、2120)、周波数帯域2(2000、2020)、および周波数帯域3(1700、1720)を含み、それぞれの周波数帯域の中央周波数はそれぞれ、周波数帯域1(2110)、周波数帯域2(2010)、および周波数帯域3(1710)であり、複数の(複数個の)周波数帯域の中央周波数は、全ての周波数帯域における最高周波数と最低周波数との間の中間値、(1700+2120)/2=1910である。
DPD(Digital Pre-Distortion、デジタルプリディストーション)の場合、DPDは3次を必要とし、3つの周波数帯域が必要とする帯域幅はそれぞれ、周波数帯域1(2080、2140)、周波数帯域2(1980、2040)、および周波数帯域3(1680、1740)であると想定される。このとき、複数の周波数帯域の中央周波数は、全ての周波数帯域における最高周波数と最低周波数との間の中間値であり、(2140+1680)/2=1910に等しい。
図1は、本発明の一実施形態による多周波数帯域送受信機のブロック図である。図1に示すように、多周波数帯域送受信機は、アンテナ100、二重フィルタ(デュプレクサ：Duplex filter)110、アップリンク無線周波数チャネル(アップリンクRF)120、ダウンリンク無線周波数チャネル(ダウンリンクRF)121、フィードバック無線周波数チャネル(フィードバックRF)122、およびデジタル処理モジュール(デジタルブロック)130を含み得る。アンテナ100は、多周波数帯域信号を送受信することができるアンテナユニット、または異なる周波数帯域信号を送受信する複数のアンテナユニットの組合せである。二重フィルタ110は、サポートされた複数の周波数帯域で、プロトコルインデックスを満足させるために必要となる双方向のパスバンド通過およびストップバンド抑制の送受信を実行することができる。アップリンク無線周波数チャネル120は主に、二重フィルタ110から多周波数帯域アップリンク信号を受信し、増幅、スペクトルシフトおよびサンプル量子化の後でデジタル信号シーケンスになる受信した多周波数帯域アップリンク信号をデジタル処理モジュール130に送信するように構成される。ダウンリンク無線周波数チャネル121は主に、デジタル処理モジュール130によって提供された多周波数帯域デジタル信号を多周波数帯域アナログ信号にし、二重フィルタ110を介して、スペクトルシフトおよび増幅の後で多周波数帯域アナログ信号を送信するように構成される。フィードバック無線周波数チャネル122の機能は、フィードバック回線154を介して、ダウンリンク回線152、ダウンリンク無線周波数チャネル121における直交変調のIQ振幅および非平衡位相での非線形歪信号、および局部発振漏れ信号のうちの少なくとも1つで結合および電力増幅を実行し、その信号をデジタル処理モジュール130に送信することであり、デジタル処理モジュール130において、その信号はスペクトルシフトおよびアナログデジタル変換の後でデジタル信号シーケンスになる。
デジタル処理モジュールによって実現される機能は、
複数の周波数帯域のデジタルベースバンドダウンリンク信号でレート変換チャネル処理およびプリディストーションを実行して、高速多周波数帯域デジタル信号をダウンリンク無線周波数チャネル121に提供するステップと、
フィードバック無線周波数チャネルでの切替えを制御して、それぞれの周波数帯域の切替えを実行するステップと、
フィードバック無線周波数チャネル122からダウンリンク無線周波数チャネルの非線形データを取得し、プリディストーションテーブルおよびアナログ直交変調歪較正情報を取得するための動作を実行するステップと、
アップリンク無線周波数チャネル120によって取得された高速アップリンク多周波数帯域デジタル信号で、チャネル分離、直交誤差較正、およびそれぞれの周波数帯域のベースバンドデジタル信号へのデジタルダウン変換を実行して、ベースバンドデジタル信号をベースバンドに提供するステップと、を含み得る。
図1における多周波数帯域送受信機は、アップリンク無線周波数チャネル120、ダウンリンク無線周波数チャネル121およびフィードバック無線周波数チャネル122を示していることに留意されたい。当業者は、本発明の実施形態によって提供されるデバイスが、アップリンク無線周波数チャネル120、ダウンリンク無線周波数チャネル121、およびフィードバック無線周波数チャネル122のうちの1つまたは複数を含み得ることを理解するはずである。同様に、デジタル処理モジュール130は、上記の機能のうちの1つまたは複数を含む。
本発明の一実施形態によれば、搬送波構成は、デジタル領域正周波数および負周波数構成方法を採用する。すなわち、直交変調/復調の局部発振周波数は、複数の周波数帯域の中央周波数で構成される。デジタル領域では、最も長い距離で隔てられた2つの周波数帯域を両側で構成する必要があり、他の周波数帯域は中間で構成され、それぞれの周波数帯域のデジタル周波数シフトのためのデジタル制御発振器の周波数は、それぞれの周波数帯域の中間周波数から発振周波数を差し引いたものである。本発明の実施形態は両側AQM(Analog Quadrature Modulator、アナログ直交変調器)帯域幅システムを採用することができ、このシステムは、従来技術における単側AQMを採用するシステムの帯域幅の2倍の帯域幅を増加させる。
例えば、上記の実施形態の特定の例として、2つの周波数帯域の信号の場合、デジタル制御発振器の周波数を制御することにより、デジタル処理モジュールによって生成されるダウンリンクデジタル信号の特性は、2つの周波数帯域の信号が、複素周波数領域の正の区域および負の区域にそれぞれ配置された2つの部分を含むという点である。例えば、周波数帯域1の中央周波数は50MHzであり、周波数帯域2の中央周波数は-50MHzである。それぞれの周波数帯域のデジタル周波数シフトのためのデジタル制御発振器の周波数は、それぞれの周波数帯域の中間周波数から局部発振周波数を差し引いたものであるので、このようにして、ダウンリンク無線周波数チャネルの局部発振は、2つの周波数帯域が局部発振とそれぞれ混合された後で取得された、2つの周波数帯域の中間に配置される。同様に、アップリンク無線周波数チャネルの局部発振は、2つの周波数帯域が局部発振とそれぞれ混合された後で取得された、2つの周波数帯域の中間に配置される。システムがTDDシステムである場合、1つの同じ発振器を共有して、局部発振を送受信することができる。デジタル処理モジュールは、2つの周波数帯域の信号のミラーが互いに干渉しないように、アップリンク受信信号で直交誤差較正を実行する。
図2は、一実施形態による、図1に対応する実施形態におけるアップリンク無線周波数チャネル120のブロック図である。図2に示すように、アップリンク無線周波数チャネルは、増幅デバイス(例えば、低雑音増幅器(LNA)270および増幅器(AMP)271)を使用することによって、二重フィルタ110を通過する多周波数帯域の無線周波数信号を増幅し、次いで、増幅された信号を直交復調器(DeMOD)272に送信する。直交復調器272は、増幅器271からの多周波数帯域信号が2つの直交搬送波とそれぞれ混合されるように、局部発振器(OSC.)275によって提供された局部発振をcosおよびsinの2つの直交搬送波に変換し、次いで、多周波数帯域Iアナログ信号および多周波数帯域Qアナログ信号が第1のアンチエイリアシングフィルタ273および第2のアンチエイリアシングフィルタ274にそれぞれ出力される。2つの多周波数帯域I、Qアナログ信号は、第1のアンチエイリアシングフィルタ273および第2のアンチエイリアシングフィルタ274によってそれぞれフィルタリングされ、次いで、多周波数帯域Iデジタル信号および多周波数帯域Qデジタル信号に変換するために、アナログデジタル変換器276およびアナログデジタル変換器277にそれぞれ送信され、その後、デジタル処理モジュール130に送信される。異なる通信システムでは、増幅デバイスは異なっていてもよい。例えば、増幅デバイスは2段階低雑音増幅器であってもよく、または1段階の後にSAWフィルタおよび制御可能な減衰器を追加してもよい、などである。
本発明の実施形態では、「増幅器271からの多周波数帯域信号が2つの直交搬送波とそれぞれ混合され、次いで、多周波数帯域Iアナログ信号および多周波数帯域Qアナログ信号が第1のアンチエイリアシングフィルタ273および第2のアンチエイリアシングフィルタ274にそれぞれ出力される」とは、具体的には、増幅器271からの多周波数帯域信号が2つの直交搬送波とそれぞれ混合され、次いで、多周波数帯域Iアナログ信号が第1のアンチエイリアシングフィルタ273に出力され、多周波数帯域Qアナログ信号が第2のアンチエイリアシングフィルタ274に出力されるということであってもよいことを理解されたい。
図3は、一実施形態による、図1におけるダウンリンク無線周波数チャネル121のブロック図である。図3に示すように、DAC376およびDAC377が、デジタル処理モジュール130によってそれぞれ送信された多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号でデジタルアナログ変換を実行した後、多周波数帯域合成Iアナログ信号および多周波数帯域合成Qアナログ信号が取得される。多周波数帯域合成Iアナログ信号および多周波数帯域合成Qアナログ信号は、フィルタリングのために第1の再構成フィルタ373および第2の再構成フィルタ374にそれぞれ送信され、次いで、直交変調器(MOD)372にそれぞれ送信されて、直交変調器372によって多周波数帯域の無線周波数信号に変調され、多周波数帯域の無線周波数信号は、増幅のために増幅器371および電力増幅器370に送信され、その後、アンテナを介して送信される。直交変調器372は局部発振器(OSC.)375に接続され、局部発振器375は局部発振を直交変調器372に提供する。
本発明の一実施形態によれば、ダウンリンク無線周波数チャネルにおけるそれぞれの構成要素(DAC、直交変調器、増幅器、および電力増幅器を含む)によってサポートされる帯域幅は、要求を満足させる多周波数帯域の帯域幅と、複数の周波数帯域のデジタルプリディストーションが必要とする帯域幅との合計であり、アップリンク無線周波数チャネルにおけるそれぞれの構成要素(ADC、復調器、および増幅器を含む)によってサポートされる帯域幅は、要件を満足させる多周波数帯域の帯域幅と、複数の周波数帯域のデジタルプリディストーションが必要とする帯域幅との合計である。
図4は、一実施形態による、図1におけるフィードバック無線周波数チャネル122のブロック図である。図4に示すように、フィードバック無線周波数チャネル122では、フィードバック回線154はダウンリンク回線152からの信号の一部を結合し、通常、結合器は数十dBの減衰であり、信号はフィードバック回線154を介して多チャネル周波数選択バンドパス回路41に送信される。多チャネル周波数選択バンドパス回路41は、多周波数帯域フィードバック信号におけるそれぞれの周波数帯域の受信フィードバック信号を時分割方式で出力するように構成される。フィードバック局部発振器(OSC.)475は、それぞれの周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を混合器474に時分割方式で提供するように構成される。多チャネル周波数選択バンドパス回路41によって出力されたフィードバック信号は、混合器474に送信されて、フィードバック局部発振と混合され、次いで、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号が取得される。混合器474によって時分割方式で出力されたそれぞれの周波数帯域の中間周波数信号はアンチエイリアシングフィルタ476を通過し、次いで、デジタル信号シーケンスに対するサンプル量子化のためにADC477に送信され、次いで、デジタル信号シーケンスはデジタル処理モジュール130に送信される。
本発明の一実施形態によれば、多チャネル周波数選択バンドパス回路41は、第1の単極多投スイッチ(SW)470、第2の単極多投スイッチ(SW)473、第1の周波数帯域フィルタ471、および第2の周波数帯域フィルタ472を含む。第1の単極多投スイッチ470、第2の単極多投スイッチ473、第1の周波数帯域フィルタ471、および第2の周波数帯域フィルタ472で形成された多チャネル周波数選択バンドパス回路の実施形態では、第1の単極多投スイッチ470および第2の単極多投スイッチ473を同時に制御することによって、信号は異なるタイムスロットで第1の周波数帯域フィルタ471または第2の周波数帯域フィルタ472を通過するか、信号が直接通過することができるようにダイレクトチャネル409を通過することができる。第1の周波数帯域フィルタ471および第2の周波数帯域フィルタ472の帯域幅は、DPDが必要とするプリディストーションオーダー(pre-distortion order)(例えば、3または5)によって乗算された、通過される必要がある周波数帯域の帯域幅であってもよい。
一例として、図4に示す多チャネル周波数選択バンドパス回路41は、2つのフィルタ、すなわち、第1の周波数帯域フィルタ471および第2の周波数帯域フィルタ472を含む。当業者は、異なる実施形態では、多チャネル周波数選択バンドパス回路41に含まれるフィルタの数はサポートされる周波数帯域の数と同じであってもよいことを理解するはずである。
複数の周波数帯域のフィードバック信号は、フィードバックチャネルにおけるADCの帯域幅に対する高い要件をもたらし、通常、フィードバックADCはそのような大きい帯域幅をサポートすることができない。本発明におけるフィードバックチャネルでは、送信機で結合された多周波数帯域フィードバック信号におけるそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号は、多チャネル周波数選択バンドパス回路を使用することによって時分割方式で出力され、フィードバック局部発振器は、対応する局部発振を時分割方式で同時に生成するように制御され、その結果、ゲート制御された周波数帯域およびフィードバック局部発振が混合された後で取得される中間周波数信号は、フィードバックADCのアンチエイリアシングフィルタ内にあり、フィードバックADCはフィードバック信号を収集する。したがって、多周波数帯域フィードバック信号の帯域幅が大きすぎるという問題が解決され、複数のフィードバック無線周波数チャネルを採用してそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号をそれぞれ処理するという既存の解決策に比べ、装置の体積、電力消費、およびコストなどの面で改善された有益な効果がもたらされる。
図5は、本発明の一実施形態によるデジタル処理モジュール130のアップリンク信号デジタル処理部分のブロック図である。図5に示すように、アップリンク信号デジタル処理部分は、第1のチャネル分離モジュール570、第2のチャネル分離モジュール571、第1の歪補償モジュール572、第2の歪補償モジュール573、第1のデジタル周波数シフタ574、第2のデジタル周波数シフタ575、第1のレート変換器576、および第2のレート変換器577を含む。第1のチャネル分離モジュール570および第2のチャネル分離モジュール571は、アナログデジタル変換の後で取得された多周波数帯域Iデジタル信号および多周波数帯域Qデジタル信号をそれぞれ受信し、単周波数帯域Iデジタル信号および単周波数帯域Qデジタル信号を多周波数帯域Iデジタル信号および多周波数帯域Qデジタル信号からそれぞれ分離する。単周波数帯域Iデジタル信号および単周波数帯域Qデジタル信号での歪補償は、第1の歪補償モジュール572および第2の歪補償モジュール573によってそれぞれ実行され、信号は第1のデジタル周波数シフタ574、第2のデジタル周波数シフタ575、第1のレート変換器576、および第2のレート変換器577を介して、それぞれベースバンドデジタル信号になる。
本発明の一実施形態によれば、アップリンク局部発振器によって直交復調器に提供されたアップリンク局部発振周波数は、サポートされる多周波数帯域の中央周波数であり、その結果、直交復調器を通過した後の中間周波数信号は、ゼロ周波数に対して対称な上側側波帯および下側側波帯を有する。
本発明の実施形態では、歪補償モジュールまたはレート変換モジュールは含まれなくてもよいことを理解されたい。
本発明によって提供される受信機では、単アップリンク無線周波数チャネルは多周波数帯域の受信無線周波数信号を処理し、デジタル処理モジュールは多周波数帯域デジタル信号でチャネル分離を実行し、信号をそれぞれの周波数帯域のベースバンドデジタル信号に変換し、したがって、このことが、多密度通信システムが複数の周波数帯域をサポートする際にコスト、体積、および電力消費が著しく増大するという問題、および複数の無線周波数送受信機チャネルが1つの同じシステムインパッケージまたはICに組み込まれているので、異なる周波数帯域の無線周波数信号の分離度および性能がプロトコル要求を満足させることができないという問題を解決する。加えて、両側波帯AQMソリューションを採用することができ、単側波帯AQMソリューションに比べ、サポートされる帯域幅が2倍に拡大し、単アップリンク無線周波数チャネルの帯域幅問題が解決される。
図6は、本発明の一実施形態によるデジタル処理モジュール130のダウンリンク信号デジタル処理部分のブロック図である。図6に示すように、ダウンリンク信号デジタル処理部分は、第1の合成器670、第2の合成器671、第1の前置補償器672、第2の前置補償器673、第1のデジタル周波数シフタ674、および第2のデジタル周波数シフタ675を含む。第1のデジタル周波数シフタ674および第2のデジタル周波数シフタ675は、変調およびスペクトルのさらなるシフトによって、単周波数帯域のベースバンドデジタル信号をそれぞれの周波数帯域に対応する周波数に変調するようにそれぞれ構成される。第1の前置補償器672および第2の前置補償器673は、周波数シフトされた単周波数帯域中間周波数デジタル信号でプリディストーション処理を実行するように構成される。第1の合成器670および第2の合成器671は、多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号を生成するために、それぞれの単周波数帯域デジタル信号におけるIデジタル信号を合成し、それぞれの単周波数帯域デジタル信号におけるQデジタル信号を合成するようにそれぞれ構成され、多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号は次いで、ダウンリンク無線周波数チャネルに送信される。ダウンリンク無線周波数チャネルは、送信のために多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号を多周波数帯域の無線周波数信号に変換する。
本発明の実施形態では、前置補償器も含まれなくてもよいことを理解されたい。
本発明の一実施形態によれば、送信機のデジタル周波数シフタは、それぞれの周波数帯域の信号で、この周波数帯域の周波数からダウンリンク局部発振の周波数を差し引いた周波数への周波数シフトを実行し、ダウンリンク局部発振の周波数は複数の周波数帯域の中央周波数として設定される。このようにして、デジタル周波数シフタを通過した後の中間周波数信号は、ゼロ周波数に対して対称な上側側波帯および下側側波帯を有する。
本発明において提供される送信機では、多周波数帯域アナログ信号は単ダウンリンク無線周波数チャネルを介して処理され、したがって、このことが、多密度通信システムが複数の周波数帯域をサポートする際にコスト、体積、および電力消費が著しく増大するという問題、および複数の無線周波数送受信機チャネルが1つの同じシステムインパッケージまたはICに組み込まれているので、異なる周波数帯域の無線周波数信号の分離度および性能がプロトコル要求を満足させることができないという問題を解決する。加えて、両側波帯AQMソリューションを採用することができ、単側波帯AQMソリューションに比べ、サポートされる帯域幅が2倍に拡大し、単ダウンリンク無線周波数チャネルの帯域幅問題が解決される。
図5および図6に示すデジタル処理モジュールにおけるそれぞれの構成要素は、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアおよびハードウェアの組合せによって実施され得ることに留意されたい。一例として、図5および図6は2つの周波数帯域の信号の処理を示しているにすぎず、当業者は本発明の指示に従って、上記の構造を3つ以上の周波数帯域を含む信号の処理に容易に拡大することができる。図5および図6では、2つの周波数帯域に対応して、それぞれの構成要素は2つの対応するユニット(例えば、第1の合成器670、第2の合成器671、第1の前置補償器672、第2の前置補償器673、第1のデジタル周波数シフタ674、および第2のデジタル周波数シフタ675)を含み、当業者は、それぞれの構成要素がそれぞれの周波数帯域のデジタル信号を順番に処理するただ1つのユニットも含み得ることを理解するはずである。
図7は、本発明の一実施形態によるフィードバックデバイスを含む送信機のブロック図である。図7における送信機のダウンリンク無線周波数チャネル121およびフィードバック無線周波数チャネル122については、対応する図3および図4の説明を参照してもよく、デジタル処理モジュール130のダウンリンク信号処理部分については、対応する図6の説明を参照してもよく、簡潔にするために、ここではこれ以上の詳細な説明は行わない。送信機のフィードバックデバイスのデジタル処理部分および送信機のフィードバックデバイスのデジタル処理部分とダウンリンク信号処理モジュールとの間の相関関係は、以下で詳細に説明される。図7に示すように、デジタル処理モジュール130は、プリディストーション制御ユニット770をさらに含む。プリディストーション制御ユニット770は、アナログデジタル変換器477から出力されたそれぞれの周波数帯域のデジタルフィードバック信号を受信し、時分割方式でサンプリングされたそれぞれの周波数帯域のデータでDPD動作を時分割方式でそれぞれ実行し、それぞれの周波数帯域に対応するプリディストーション補正信号を取得して、対応する周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号の利得を補償する。それぞれの周波数帯域に対応するプリディストーション補正信号をそれぞれの周波数帯域のプリディストーションテーブルに記憶することができ、前置補償器672および前置補償器673は、プリディストーションテーブルの内容に従ってプリディストーション処理を実行することができ、プリディストーション処理の後でそれぞれの周波数帯域のデジタル信号を出力する。
本発明の一実施形態によれば、デジタル処理モジュール130は、アナログデジタル変換器によって出力されたそれぞれの周波数帯域のデジタル信号を受信し、それぞれの周波数帯域のデジタル信号に従って誤差補正信号を抽出して、送信機によって出力されたIデジタル信号およびQデジタル信号を補償するように構成された誤差取得ユニット71をさらに含む。デジタル処理モジュール130が前置補償器を含む場合、誤差取得ユニット71によって取得された誤差補正信号は、送信機の前置補償器によって出力されたIデジタル信号およびQデジタル信号を補償するためにさらに使用され得ることを理解されたい。誤差補正信号は、複数の周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号の位相を補償するために使用される位相補正信号、複数の周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号のDCオフセットを補正するために使用される第1および第2のDC(Direct Current、直流)オフセット信号のうちの少なくとも1つを含み得る。
本発明の一実施形態によれば、誤差取得ユニット71はAQM較正ユニット771を含み得る。AQM較正ユニット771は、ダウンリンク局部発振の上側側波帯および下側側波帯の2つの周波数帯域のデジタルフィードバック信号を受信し、デジタルフィードバック信号は、アナログデジタル変換器477によって出力され、時分割方式で収集された上側側波帯のデータフィードバック信号および下側側波帯のデータフィードバック信号の相関関係に関する統計情報を収集し、その結果、相関関係を0にして位相補正信号を取得する。取得された位相補正信号は合成器670および合成器671によって出力されたI、Q合成信号で作用し、AQM較正が実現される。
本発明の一実施形態によれば、誤差取得ユニット71は、局部発振抑制(local oscillation suppression)ユニット772をさらに含み得る。多チャネル周波数選択バンドパス回路41は、ダイレクトチャネル409をさらに含み、フィードバック信号がダイレクトチャネル409を通過するように、スイッチ470およびスイッチ473によってフィードバック信号を制御する。ダイレクトフィードバック信号は混合器を通過し、フィードバックADC477のfs/4(fsはフィードバックADCのサンプリング周波数である)の周波数に混合され、アナログデジタル変換器477によってダイレクトデジタル信号に変換される。局部発振抑制ユニット772は、フィードバックアナログデジタル変換器(ADC)477から出力されたダイレクトデータ信号を受信し、デジタル領域において直交復調を実行して、ダウンリンク局部発振の漏れ情報、すなわち、第1のDCオフセット信号および第2のDCオフセット信号を取得し、局部発振が抑制されるようにダウンリンクデータのDCオフセットを調整する。
当業者は、誤差取得ユニット71がAQM較正ユニット771および局部発振抑制ユニット772のうちの少なくとも1つを含み得ることを理解するはずである。
当業者は、本発明のプリディストーション制御ユニットが、従来技術における複数のプリディストーション処理アルゴリズムを使用することによって、それぞれの周波数帯域のプリディストーションテーブルを取得することができることを理解するはずであり、このことは、簡潔にするためにここで改めて説明されず、限定されない。また、AQM較正ユニットおよび局部発振抑制ユニットは、従来技術における関連アルゴリズムを使用することによって、その機能を実施することができる。
本発明の一実施形態によれば、フィードバックデバイスはさらに、フィードバック局部発振器が、多チャネル周波数選択バンドパス回路によってあるタイムスロットで出力されたフィードバック信号の周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を同じタイムスロットで生成するように、多チャネル周波数選択バンドパス回路およびフィードバック局部発振器の動作を同期するように構成された同期制御モジュールであってもよい。
当業者は、本発明の実施形態による送受信機が、本発明によって提供される送信機フィードバックデバイス、および/または本発明によって提供される送信機、および/または本発明によって提供される受信機を含み得ることを理解するはずである。
図8は、本発明の一実施形態の多周波数帯域信号を送信するための方法の流れ図である。複数の周波数帯域のベースバンドI、Qデジタル信号で、それぞれの周波数帯域に対応する周波数へのデジタル周波数シフトをそれぞれ実行する。
図8に示すように、ステップ802では、レート変換などのチャネル処理が複数の周波数帯域のベースバンドIデジタル信号およびベースバンドQデジタル信号でそれぞれ実行され、次いで、その信号で、それぞれの周波数帯域に対応する周波数へのデジタル周波数シフトがそれぞれ実行される。それぞれの周波数帯域の周波数は、対応する周波数帯域の周波数からダウンリンク局部発振周波数を差し引いた周波数にそれぞれ変調され得る。ダウンリンク局部発振周波数は、複数の周波数帯域の中央周波数として構成され得る。2つの周波数帯域の信号は、ゼロ周波数を中心として使用することによって、デジタル領域においてミラー方式で構成され得る。例えば、複数の周波数帯域A、B、およびC、...のベースバンドI、Qデジタル信号(AI、AQ)、(BI、BQ)、および(CI,CQ)、...のサンプリングレートを改善して、デジタル信号(A1I,A1Q)、(B1I、B1Q)、および(C1I、C1Q)、...を取得することができ、(A1I、A1Q)、(B1I、B1Q)、および(C1I,C1Q)、...はそれぞれの周波数帯域(局部発振を差し引いたそれぞれの周波数帯域)に対応する周波数にそれぞれ変調されて、(A2I、A2Q)、(B2I、B2Q)、および(C2I,C2Q)、...を取得する。
ステップ804では、それぞれの周波数帯域のI、Qデジタル信号がそれぞれ合成されて、多周波数帯域合成Iデジタル信号および多周波数帯域合成Qデジタル信号を取得する。多周波数帯域合成I、Qデジタル信号は、多周波数帯域中間周波数合成I、Qデジタル信号であってもよい。例えば、多周波数帯域合成Iデジタル信号Ioutおよび多周波数帯域合成Qデジタル信号Qoutが取得されるように、(A2I、A2Q)、(B2I、B2Q)、および(C2I、C2Q)、...の全てのI経路が合成され、(A2I、A2Q)、(B2I、B2Q)、および(C2I、C2Q)、...の全てのQ経路が合成される。具体的には、それぞれの周波数帯域のIデジタル信号を合成して、多周波数帯域合成Iデジタル信号を取得することができ、それぞれの周波数帯域のQデジタル信号を合成して、多周波数帯域合成Qデジタル信号を取得することができることを理解されたい。
ステップ806では、例えば、多周波数帯域合成I、Qデジタル信号は、単ダウンリンク無線周波数チャネルを介して、多周波数帯域の無線周波数アナログ信号、すなわち、多周波数帯域無線周波数アナログ信号に変換される。ダウンリンク無線周波数チャネルでは、ダウンリンク局部発振はダウンリンク局部発振器を使用することによって生成され、変調器は、多周波数帯域合成I、Qデジタル信号を、周波数帯域を含む多周波数帯域の無線周波数アナログ信号に変調する。
ステップ808では、多周波数帯域の無線周波数アナログ信号は、多周波数帯域アンテナを介して送信される。多周波数帯域アンテナは、複数の周波数帯域の信号を送信するアンテナユニット、または異なる周波数帯域の信号をそれぞれ送受信する複数のアンテナユニットの組合せであってもよい。
図9は、本発明の一実施形態による多周波数帯域信号を受信するための方法の流れ図である。
図9に示すように、ステップ902では、直交復調器は多周波数帯域の受信無線周波数信号を復調して、多周波数帯域I、Qアナログ信号を取得する。
ステップ904では、多周波数帯域I、Qアナログ信号でアナログデジタル変換を実行して、多周波数帯域I、Qデジタル信号を取得する。
ステップ906では、多周波数帯域I、Qデジタル信号でチャネル分離を実行して、それぞれの周波数帯域のI、Qデジタル信号を取得する。
ステップ908では、それぞれの周波数帯域のI、Qデジタル信号に従って、それぞれの周波数帯域のベースバンドI、Q信号が取得される。それぞれの周波数帯域のベースバンドI、Qデジタル信号が取得されるように、それぞれの周波数帯域の分離されたI、Qデジタル信号でベースバンドへのデジタル周波数シフトが実行され、デジタルフィルタによる周波数選択の後でサンプリングレートを低減するなどの処理が実行される。
図10は、本発明の一実施形態による多周波数帯域信号を受信するための別の方法の流れ図である。
図10に示すように、ステップ1002では、局部発振器275は、2つの周波数帯域A、Bがアップリンク局部発振周波数についてそれぞれのミラーとなるように、デジタル処理モジュール130を用いて構成される。
ステップ1004では、直交復調器272がA周波数帯域およびB周波数帯域を含む無線周波数信号を復調した後、多周波数帯域アナログ信号(AI+BI、AQ+BQ)が取得され、AIおよびBIはいずれもI経路で出力され、AQおよびBQはいずれもQ経路で出力される。
ステップ1006では、多周波数帯域アナログ信号AI+BIは、第1のアンチエイリアシングフィルタ273および第1のアナログデジタル変換器276を通過し、次いで、多周波数帯域Iデジタル信号AdigI+BdigIが取得される。多周波数帯域アナログ信号AQ+BQは、第2のアンチエイリアシングフィルタ274および第2のアナログデジタル変換器277を通過し、次いで、多周波数帯域Qデジタル信号AdigQ+BdigQが取得される。
ステップ1008では、多周波数帯域I、Qデジタル信号(AdigI+BdigI、AdigQ+BdigQ)でチャネル分離をそれぞれ実行して、(AdigI、AdigQ)および(BdigI、BdigQ)を取得する。
ステップ1010では、(AdigI、AdigQ)および(BdigI、BdigQ)を使用することによって直交誤差補償および直流除去が実行された後、デジタル周波数シフトを実行して、それぞれの二重周波数帯域ベースバンドI、Q信号を取得する。
図11は、本発明の一実施形態による多周波数帯域フィードバック信号を処理するための方法の流れ図である。
図11に示すように、ステップ1102では、送信機で結合された多周波数帯域フィードバック信号におけるそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号が多チャネル周波数選択バンドパス回路を介して時分割方式で出力される。
ステップ1104では、フィードバック局部発振器が、それぞれの周波数帯域に対応する局部発振を時分割方式で生成する。
ステップ1106では、時分割方式で出力されたそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号がそれぞれの周波数帯域に対応する局部発振と混合され、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号が出力される。
ステップ1108では、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号でアナログからデジタルへの変換が実行され、それぞれの周波数帯域のデジタル信号が生成される。
図12は、本発明の一実施形態による多周波数帯域フィードバック信号を処理するための別の方法の流れ図である。手順は図7を参照して説明される。
図12に示すように、ステップ1202では、電力増幅器から出力された複数の周波数帯域Arf、Brf、およびCrf、...が信号に直接結合され、結合減衰は約数十dBであり、結合された信号Arfc、Brfc、およびCrfc、...が取得される。
ステップ1204では、Arf周波数帯域の結合された信号Arfcが周波数帯域フィルタを通過するように、単極多投スイッチ470および473が制御される。
ステップ1206では、Arfcが混合器474を通過し、中間周波数に混合されてAifcを取得するように、局部発振器475が制御される。
ステップ1208では、フィードバックADC477を介してAifcをサンプリングして、デジタル信号Adigcを取得する。
ステップ1210では、デジタル処理モジュール130がAdigcでプリディストーション計算を実行して、前置補償器を使用することによってデジタル周波数シフトの後でデジタル信号(A2I、A2Q)で作用するプリディストーションテーブルを取得し、A周波数帯域プリディストーション処理が完了する。
同様に、プロセスがステップ1204に向かうと、スイッチ470および473は、ステップ1210が完了するまで周波数帯域Brfで同じ閉ループ処理を実行するように制御され、B周波数帯域でのプリディストーション処理が完了し、同様に、周波数帯域Crfでのプリディストーション処理が実施される。それぞれの周波数帯域でプリディストーション処理を実行する順序を変更することができ、本発明はプリディストーション処理の特定の順序を限定しないことを理解されたい。
本発明の多周波数帯域フィードバック信号を処理するための方法の一実施形態は、ダウンリンク局部発振の上側側波帯および下側側波帯に配置された2つの周波数帯域(例えば、周波数帯域Dおよび周波数帯域E)のフィードバック信号を収集して、DdigcおよびEdigcを取得するステップをさらに含み得る。デジタル処理モジュールは、DdigcおよびEdigcの相関関係に関する統計情報を収集して、多周波数帯域合成Iデジタル信号Ioutおよび多周波数帯域合成Qデジタル信号Qoutで作用する位相較正信号を取得する。
図13は、本発明の一実施形態による多周波数帯域フィードバック信号を処理するための方法によって局部発振抑制を実行するステップの流れ図である。
図13に示すように、ステップ1302では、電力増幅器から出力された複数の周波数帯域Arf、Brf、およびCrf、...が信号に直接結合され、結合減衰は約数十dBであり、結合された信号Arfc、Brfc、およびCrfc、...が取得される。
ステップ1304では、信号がフィルタの代わりにダイレクトチャネル409を直接通過するように、スイッチ470および473が制御される。
ステップ1306では、ダウンリンク局部発振およびフィードバック局部発振がフィードバック中間周波数に混合されて、LOtxif(フィードバック中間周波数信号)を取得するように、局部発振器475が制御される。
ステップ1308では、フィードバックADC477がLOtxifをサンプリングする。
ステップ1310では、サンプリング後、LOtxifのサンプルが直交誤差および直流誤差の推定のためにデジタル処理モジュール130に送信されて、多周波数帯域合成Iデジタル信号Ioutおよび多周波数帯域合成Qデジタル信号Qoutで作用するDCオフセット較正信号を取得し、発振抑制が完了する。
本発明の実施形態は基地局に適用され得るだけでなく、端末装置にも適用され得ることに留意されたい。本発明の実施形態による通信システムでは、異なるアドレスアクセス方法が採用され得る。システムはLTE、CDMA(Code Division Multiple Access、符号分割多元接続)、WCDMA(Wide CDMA、広帯域符号分割多元接続)またはTDMA(Time Division Multiple Access、時分割多元接続)を使用することができる。本発明の実施形態は、通信システムにおける送信機、受信機、送受信機、または送信機のフィードバック無線周波数チャネルに限定されない。本発明の実施形態は、任意の送信機、受信機、送受信機、または送信機のフィードバック無線周波数チャネルに適用され得る。
本発明の実施形態における順序番号は、説明をより明確にすることを意図しているにすぎず、実施形態間での選好を包含するものではない。
アップリンク無線周波数チャネル、ダウンリンク無線周波数チャネルおよびフィードバック無線周波数チャネルのただ1つの組が、本発明によって提供される多周波数帯域信号を送信するための方法、多周波数帯域信号を受信するための方法、およびフィードバック信号を処理するための方法において使用されて、複数の周波数帯域が同期的にまたは非同期的に動作するのをサポートし、多密度通信システムは複数の周波数帯域が同時に動作するのをサポートするので、コスト、体積、および電力消費が著しく増大するという問題が解決される。
本発明の実施形態は例示および説明のために提供されているが、網羅的なものではなく、本発明を開示された形式に限定することを意図するものでもない。本発明の実施形態の順序番号は、説明をより明確にすることを意図しているにすぎず、実施形態間での選好を包含するものではない。実施形態は、本発明の原理および実際の適用をより良い方法で例示するために選択され、記載されており、当業者が本発明を理解し、特定の目的で様々な変更を伴った様々な実施形態を設計するのを可能にしている。
41 多チャネル周波数選択バンドパス回路
71 誤差取得ユニット
100 アンテナ
110 二重フィルタ(デュプレクサ)
120 アップリンク無線周波数チャネル(アップリンクRF)
121 ダウンリンク無線周波数チャネル(ダウンリンクRF)
122 フィードバック無線周波数チャネル(フィードバックRF)
130 デジタル処理モジュール(デジタルブロック)
152 ダウンリンク回線
154 フィードバック回線
270 低雑音増幅器(LNA)
271 増幅器(AMP)
272 直交復調器(DeMOD)
273 第1のアンチエイリアシングフィルタ
274 第2のアンチエイリアシングフィルタ
275 局部発振器(OSC.)
276 アナログデジタル変換器
277 アナログデジタル変換器
370 電力増幅器
371 増幅器
372 直交変調器(MOD)
373 第1の再構成フィルタ
374 第2の再構成フィルタ
375 局部発振器(OSC.)
376 DAC
377 DAC
409 ダイレクトチャネル
470 第1の単極多投スイッチ(SW)
471 第1の周波数帯域フィルタ
472 第2の周波数帯域フィルタ
473 第2の単極多投スイッチ(SW)
474 混合器
475 フィードバック局部発振器(OSC.)
476 アンチエイリアシングフィルタ
477 アナログデジタル変換器(ADC)
570 第1のチャネル分離モジュール
571 第2のチャネル分離モジュール
572 第1の歪補償モジュール
573 第2の歪補償モジュール
574 第1のデジタル周波数シフタ
575 第2のデジタル周波数シフタ
576 第1のレート変換器
577 第2のレート変換器
670 第1の合成器
671 第2の合成器
672 第1の前置補償器
673 第2の前置補償器
674 第1のデジタル周波数シフタ
675 第2のデジタル周波数シフタ
770 プリディストーション制御ユニット
771 AQM較正ユニット
772 局部発振抑制ユニット

Claims (11)

  1. 送信機ダウンリンク無線周波数チャネルとアンテナとの間のダウンリンク回線で結合された多周波数帯域フィードバック信号を受信し、前記多周波数帯域フィードバック信号におけるそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号を時分割方式で出力するように構成された多チャネル周波数選択バンドパス回路と、
    それぞれの周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を時分割方式で提供するように構成されたフィードバック局部発振器と、
    前記多チャネル周波数選択バンドパス回路からのそれぞれの周波数帯域の前記フィードバック信号および前記フィードバック局部発振器からのそれぞれの周波数帯域に対応する前記フィードバック局部発振を混合し、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号を時分割方式で出力するように構成された混合器と、
    それぞれの周波数帯域の前記中間周波数信号でアナログデジタル変換を実行し、それぞれの周波数帯域のデジタル信号を取得するように構成されたアナログデジタル変換器と、 前記アナログデジタル変換器によって出力されたそれぞれの周波数帯域の前記デジタル信号を受信し、それぞれの周波数帯域の前記デジタル信号に従って誤差補正信号を抽出して、それぞれの周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号を補償するように構成された誤差取得ユニットと、
    を含み、
    前記多周波数帯域フィードバック信号は、少なくとも2つの周波数帯域のフィードバック信号を含み、
    前記誤差補正信号が、それぞれの周波数帯域の前記Iデジタル信号を合成した多周波数帯域合成Iデジタル信号およびそれぞれの周波数帯域の前記Qデジタル信号を合成した多周波数帯域合成Qデジタル信号の位相を補償するために使用される位相補正信号を含み、
    前記誤差取得ユニットが、
    それぞれの周波数帯域におけるダウンリンク局部発振の上側側波帯および下側側波帯の2つの周波数帯域に配置されたデジタル信号を受信し、前記2つの周波数帯域の前記デジタル信号に従って相関関係に関する統計情報を収集して、前記位相補正信号を取得するように構成されたアナログ直交変調器AQM較正モジュールを含む
    ことを特徴とする送信機フィードバックデバイス。
  2. 時分割方式で出力されたそれぞれの周波数帯域の前記デジタル信号を受信し、プリディストーション計算によってそれぞれの周波数帯域のプリディストーション補正信号を取得して、それぞれの周波数帯域の前記Iデジタル信号および前記Qデジタル信号の利得を補償するように構成されたプリディストーション制御モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の送信機フィードバックデバイス。
  3. 前記多チャネル周波数選択バンドパス回路は、前記多周波数帯域フィードバック信号を前記混合器に直接的に出力するダイレクトチャネルをさらに含み、
    前記誤差補正信号が、前記多周波数帯域合成Iデジタル信号およびQデジタル信号のDCオフセットを補正するためにそれぞれ使用される第1の直流DCオフセット信号および第2の直流DCオフセット信号を含み、
    前記誤差取得ユニットが、
    前記ダイレクトチャネルを通過し、前記アナログデジタル変換器による変換の後で出力されたダイレクトデジタル信号を受信し、デジタル領域において直交復調を実行し、前記第1のDCオフセット信号および前記第2のDCオフセット信号を取得するように構成された局部発振抑制モジュールを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の送信機フィードバックデバイス。
  4. 前記多チャネル周波数選択バンドパス回路が、第1の単極多投スイッチ、第2の単極多投スイッチおよび前記第1の単極多投スイッチと前記第2の単極多投スイッチとの間に接続された少なくとも2つの周波数帯域フィルタを含み、
    前記多周波数帯域フィードバック信号が対応する周波数帯域フィルタを異なるタイムスロットでそれぞれ通過するように、前記第1の単極多投スイッチおよび前記第2の単極多投スイッチが制御されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の送信機フィードバックデバイス。
  5. 前記周波数帯域フィルタの帯域幅が、デジタルプリディストーションDPDが必要とするプリディストーションオーダーによって乗算された前記周波数帯域フィルタの前記周波数帯域の帯域幅であることを特徴とする請求項4に記載の送信機フィードバックデバイス。
  6. 前記フィードバック局部発振器が、前記多チャネル周波数選択バンドパス回路によってあるタイムスロットで出力された前記フィードバック信号の前記周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を1つの同じタイムスロットで生成するように、前記多チャネル周波数選択バンドパス回路および前記フィードバック局部発振器の動作を同期するように構成された同期制御モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の送信機フィードバックデバイス。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載のフィードバックデバイスを含むことを特徴とする送信機。
  8. 送信機ダウンリンク無線周波数チャネルとアンテナとの間のダウンリンク回線で結合された多周波数帯域フィードバック信号におけるそれぞれの周波数帯域のフィードバック信号を時分割方式で出力するステップと、
    それぞれの周波数帯域に対応するフィードバック局部発振を時分割方式で生成するステップと、
    時分割方式で出力されたそれぞれの周波数帯域の前記フィードバック信号およびそれぞれの周波数帯域に対応する前記フィードバック局部発振を混合し、それぞれの周波数帯域の中間周波数信号を出力するステップと、
    それぞれの周波数帯域の前記中間周波数信号でアナログデジタル変換を実行し、それぞれの周波数帯域のデジタル信号を生成するステップと、
    を含み、
    それぞれの周波数帯域は、少なくとも2つの周波数帯域を含み、
    それぞれの周波数帯域の前記デジタル信号に従って誤差補正信号を抽出して、それぞれの周波数帯域のIデジタル信号およびQデジタル信号を補償するステップをさらに含み、
    前記誤差補正信号は、それぞれの周波数帯域の前記Iデジタル信号を合成した多周波数帯域合成Iデジタル信号およびそれぞれの周波数帯域の前記Qデジタル信号を合成した多周波数帯域合成Qデジタル信号の位相を補償するために使用される位相補正信号を含み、
    前記位相補正信号は、それぞれの周波数帯域におけるダウンリンク局部発振の上側側波帯および下側側波帯の2つの周波数帯域に配置されたデジタル信号を受信し、前記2つの周波数帯域の前記デジタル信号に従って相関関係に関する統計情報を収集することを介して取得されることを特徴とする送信機フィードバック信号を処理するための方法。
  9. それぞれの周波数帯域の前記デジタル信号に従って、プリディストーション計算によってそれぞれの周波数帯域のプリディストーション補正信号を取得して、それぞれの周波数帯域の前記Iデジタル信号および前記Qデジタル信号の利得を補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の送信機フィードバック信号を処理するための方法。
  10. 前記誤差補正信号が、
    前記多周波数帯域合成Iデジタル信号およびQデジタル信号のDCオフセットを補正するために使用される第1のDCオフセット信号および第2のDCオフセット信号
    をさらに含むことを特徴とする請求項8または9に記載の送信機フィードバック信号を処理するための方法。
  11. 前記第1のDCオフセット信号および前記第2のDCオフセット信号は、多周波数帯域フィードバック信号を混合器へ直接出力するダイレクトチャネルを通過し、アナログからデジタルへ変換された後で、出力されたダイレクトデジタル信号を受信し、デジタル領域において前記ダイレクトデジタル信号の直交復調を実行することを介して取得される、請求項10に記載の送信機フィードバック信号を処理するための方法。
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