用于减小PAR的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:22174766 阅读:71 留言:0更新日期:2019-09-21 15:24
本公开的实施例提供了减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的装置。所述装置包括多载波处理电路、存储器和峰消除电路。所述多载波处理电路被配置为处理相应载波上的多个信号并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号。所述多载波处理电路还被配置为处理注入的冲激以获得多载波处理电路的冲激响应。所述存储器被配置为存储所述冲激响应作为削波脉冲。所述峰消除电路被配置为对多载波信号应用所述削波脉冲以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。

Method and device for reducing PAR

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减小PAR的方法及装置
本公开的非限制性和示例实施例总体上涉及无线通信系统中的信号传输,并且具体涉及用于减小要传输的多载波信号(例如,正交频分复用(OFDM)信号)的峰均比(PAR)的方法及装置。
技术介绍
本部分介绍可能有助于更好地理解本公开的方面。因此,本部分的陈述应该从这个角度阅读,而不应被理解为关于什么是现有技术中或什么不是现有技术的承认。特别是随着大规模多输入多输出(MIMO)技术的发展,在各种通信应用中更广泛地使用了多用户和多载波信号。具体地,OFDM信号在当前的长期演进(LTE)无线通信系统中广泛地使用,并且还将在将来世代的通信系统(例如,新无线电(NR)系统)中使用。OFDM信号由频率上紧密间隔且每个都用数据调制的多个相邻的载波组成。由于OFDM无需均衡就能够克服多信道传输的不利作用的能力,OFDM是有吸引力的,而OFDM信号的最大可能功率是平均发射功率的数倍。即,OFDM信号具有很高的PAR。通常,多用户和多载波信号一般都具有高PAR。这导致了对数据转换器的高要求并且尤其是限制了(例如,基站的)发射机中使用的功率放大器(PA)的操作效率。因此,通过在饱和出现之前允许发射更高的平均功率,减小PAR在提高PA效率方面是有益的。目前,峰消除-波峰因子降低(PC-CFR)通常被用于限制无线通信和其它应用中传输的信号的动态范围。PC-CFR依赖于在所检测的峰区域之内从原始信号减去预先计算的削波脉冲。通过利用无线通信系统的当前载波配置,削波脉冲典型地根据Sinc函数来计算。在K载波系统(K是无线通信系统中使用的载波的数量)中,假定每个载波已经被配置有带宽B1,B2,…,BK,则削波脉冲计算从Sinc函数的采样开始。对于载波i(i=1,2,…,K),采样过程可以表示为:其中Ts是采样周期;n表示采样编号;以及N表示采样的Sinc函数的长度,即采样的总数。采样的Sinc函数随后将被频率转换至载波i的所配置的频率位置。假定K个载波的中心频率是ω1,ω2,…,ωK∈(-π,π),则用于载波i的频率转换后的Sinc函数将是:为了在具有不同的功率谱密度的载波之中得到更好的性能,频率转换后的Sinc函数可以被加权且随后被一起求和以产生最终的削波脉冲:其中Wi是用于载波i的加权系数,其满足公式以确保脉冲中心p(0)=1,从而简化之后的峰消除操作。图1示出了用于要被传输的多载波信号的PC-CFR的削波脉冲产生的现有方案。如图所示,在库110中预存储了如公式(1)所示的n个参考采样Sinc函数。当要传输多载波信号时,可以根据载波配置在载波设置期间从所存储的Sinc函数中选择120适当的Sinc函数。所选择的Sinc函数随后将根据上述公式(2)-(3)被频率转换130、加权140和求和150,以产生削波脉冲。当脉冲产生完成时,所产生的削波脉冲可以被下载至硬件,以用于多载波信号的峰消除。现有方案的一个问题是,需要大量的存储器来存储Sinc函数以提供合理的精度。该问题在配置诸如1.4MHzLTE载波的窄带载波时变得更严重。这是因为,如果Sinc函数具有与其对应的载波相同或接近的带宽,在给定固定采样速率时,这种窄带Sinc函数将需要更多的采样。现有方案的另一个问题是,频率转换、加权和Sinc函数合并消耗了许多计算资源。例如,为了产生用于K载波信号的具有长度N的削波脉冲,需要用于频率转换和加权的2K*(2N+1)个复数乘法运算,以及用于Sinc函数合并的(K-1)*(2N+1)个复数加法运算。这些计算资源仅用于一个天线分支的设置。对于多天线和多载波系统(例如,大规模MIMO系统),计算资源的消耗将显著增加。此外,将所产生的削波脉冲的系数下载至硬件通常占用长时间,因为相对于系数的量,处理器输入/输出(I/O)速度典型地不高。上述问题导致了PC-CFR设置/初始化将占用长时间。当所支持的载波数量和天线数量增加很多(例如,在大规模MIMO系统中)时,这一问题变得更严重或甚至不可行。将所述计算卸载至硬件(例如,专用集成电路(ASIC)/现场可编程门阵列(FPGA))的现有方案,可以部分地解决上述问题(例如,加快计算速度)。然而,仍需要用于存储Sinc函数的存储器。而且,消耗了许多硬件资源(特别是乘法和加法资源),并且加速硬件只能够在PC-CFR的设置/初始化时被激活,导致了这部分硬件的利用率很低。
技术实现思路
本公开的各实施例主要旨在提供针对多载波信号执行峰消除的有效的解决方案。当结合附图阅读时,通过具体实施例的以下描述也将理解本公开的实施例的其它特征和优点,其中,附图以示例的方式示出了本公开实施例的原理。在本公开的第一方面,提供了一种减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的装置。所述装置包括多载波处理电路、存储器和峰消除电路。所述多载波处理电路被配置为处理相应载波上的多个信号并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号。所述多载波处理电路还被配置为处理注入的冲激以获得多载波处理电路的冲激响应。所述存储器被配置为存储所述冲激响应作为削波脉冲。所述峰消除电路被配置为对多载波信号应用所述削波脉冲以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。在实施例中,所述多载波处理电路可以被配置为,在第一时间段内处理注入的冲激,以及在第二时间段内处理和合并多个信号。所述峰消除电路被配置为,在所述第二时间段内对所述多载波信号应用削波脉冲。在实施例中,所述多载波处理电路可以包括多个载波处理分支,每个载波处理分支处理所述相应载波上的所述多个信号中的不同的一个信号。在该实施例中,所述冲激被注入到所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支。在另一个实施例中,所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支包括:滤波电路,被配置为以预配置的带宽对所述冲激进行滤波;延迟对齐电路,被配置为以预先配置的延迟对齐系数对所述冲激进行延迟对齐;以及频率转换电路,被配置为将所述冲激频率转换至对应载波的频率。所述多载波处理电路包括加法器,被配置为对由所述多个载波处理分支处理的冲激求和以获得所述冲激响应。在另一个实施例中,所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支还包括:增益调整电路,被配置为调整所述冲激的幅度;以及速率转换电路,被配置为以预先配置的速率转换参数转换所述冲激的速率。在另一个实施例中,所述预先配置的带宽、所述预先配置的延迟对齐系数、以及所述预先配置的速率转换参数是根据由对应的载波处理分支处理的信号来配置的。在另一实施例中,所述冲激的幅度是根据所述相应载波上的所述多个信号的功率谱密度来调整的。在又一个实施例中,所述无线通信系统是时分双工系统。在该实施例中,如果所述多载波信号在从基站至终端设备的下行链路中传输,则所述第一时间段是用于从所述终端设备至所述基站的传输的上行链路时间段,而如果所述多载波信号在从所述终端设备至所述基站的上行链路中传输,则所述第一时间段是用于从所述基站至所述终端设备的传输的下行链路时间段。在又一个实施例中,所述无线通信系统是频分双工系统。在该实施例中,所述第一时间段是空闲符号时间段。在本公开的第二方面,提供了一种减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的方法。所述方法包括:通过向用于处理相应载波上的多个信号的多载波处理系统注入冲激以获得所本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的装置(200),包括:多载波处理电路(210),被配置为处理相应载波上的多个信号并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号,其中,所述多载波处理电路还被配置为处理注入的冲激以获得所述多载波处理电路的冲激响应;存储器(220),被配置为存储所述冲激响应作为削波脉冲;以及峰消除电路(230),被配置为对所述多载波信号应用所述削波脉冲,以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的装置(200),包括:多载波处理电路(210),被配置为处理相应载波上的多个信号并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号,其中,所述多载波处理电路还被配置为处理注入的冲激以获得所述多载波处理电路的冲激响应;存储器(220),被配置为存储所述冲激响应作为削波脉冲;以及峰消除电路(230),被配置为对所述多载波信号应用所述削波脉冲,以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述多载波处理电路(210)被配置为:在第一时间段内处理注入的冲激;在第二时间段内处理所述多个信号;以及在所述第二时间段内合并处理后的多个信号;以及所述峰消除电路被配置为,在所述第二时间段内对所述多载波信号应用所述削波脉冲。3.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述多载波处理电路(210)包括多个载波处理分支,每个载波处理分支处理相应载波上的所述多个信号中的不同的一个信号;并且所述冲激被注入到所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支。4.根据权利要求3所述的装置,其中,所述多个载波处理分支(211)中的每个载波处理分支包括:滤波电路(2111,5111),被配置为以预配置的带宽对所述冲激进行滤波,延迟对齐电路(2112,5112),被配置为以预先配置的延迟对齐系数对所述冲激进行延迟对齐,以及频率转换电路(2113,5113),被配置为将所述冲激频率转换至对应载波的频率;以及所述多载波处理电路包括加法器,被配置为合并由所述多个载波处理分支处理的冲激以获得所述冲激响应。5.根据权利要求4所述的装置,其中,所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支还包括:增益调整电路(5114),被配置为调整所述冲激的幅度;以及速率转换电路(5115),被配置为以预先配置的速率转换参数来转换所述冲激的速率。6.根据权利要求5所述的装置,其中,所述预先配置的带宽、所述预先配置的延迟对齐系数、以及所述预先配置的速率转换参数是根据由对应的载波处理分支处理的信号来配置的。7.根据权利要求5或6所述的装置,其中,所述冲激的幅度是根据所述相应载波上的所述多个信号的功率谱密度来调整的。8.根据权利要求2-7中任一项所述的装置,其中,所述无线通信系统是时分双工系统;如果所述多载波信号在从基站至终端设备的下行链路中传输,则所述第一时间段是用于从所述终端设备至所述基站的传输的上行链路时间段;以及如果所述多载波信号在从所述终端设备至所述基站的上行链路中传输,则所述第一时间段是用于从所述基站至所述终端设备的传输的下行链路时间段。9.根据权利要求2-7...

【专利技术属性】
技术研发人员:文敢刘鹏
申请(专利权)人:瑞典爱立信有限公司
类型:发明
国别省市:瑞典,SE

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