CN101421932A - 降低紧邻无线通信单元间频道干扰的装置 - Google Patents

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CN101421932A CNA2005800079065A CN200580007906A CN101421932A CN 101421932 A CN101421932 A CN 101421932A CN A2005800079065 A CNA2005800079065 A CN A2005800079065A CN 200580007906 A CN200580007906 A CN 200580007906A CN 101421932 A CN101421932 A CN 101421932A
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Abstract

一种降低紧邻无线通信单元间邻接频道干扰的装置，各无线通信单元包含一数字基频电路和一仿真基频电路。该数字基频电路包含至少一个群组延迟补偿均衡器以及至少一个有限脉冲响应(FIR)滤波器，该仿真基频电路包含一无线电(传送器部分)、一功率放大器以及一窄频滤波器。窄频滤波器补偿功率放大器包括失真和射频功率溢流的不足，群组延迟补偿滤波器则补偿窄频滤波器所呈现的不希望的特征(例如群组延迟变异)。

Description

降低紧邻无线通信单元间频道干扰的装置
技术领域
本发明是关于包含多个无线通信单元(即移动台、基地台等)的无线通信，特别地，本发明系关于在这些紧邻彼此的无线通信单元间减少频道干扰的装置。
背景技术
传统的无线通信系统包含在无线媒介上进行通信的多个无线通信单元，这些无线通信单元可以包含无线传送/接收单元(WTRUs)(亦即移动台)、基地台等。当两个或更多个无线通信单元运作于邻接或由少数频道带宽分开的频带上，同时与彼此紧邻时，产生我们所知的“邻接频道干扰”。除非此传送的光谱含量充分地被抑制而不影响邻接操作器的接收，一个无线通信单元的接收器可能被干扰，为另一紧邻无线通信单元的传送器的光谱放射所限制。干扰的减轻是需要的，但是却不一定可以达成。
图1A显示运作于邻接频带中由多个无线通信单元产生的理想输出频谱。图1B显示运作于邻接频带中多个无线通信单元的实际输出频谱。在图1A的理想输出光谱中没有频谱能量渗入邻接的频带，在图1B的实际输出频谱中由于无线通信单元传送器的非线性特性，一般因有一功率放大器，使得频谱能量渗入邻接的频带，这些非线性特性使频谱在邻接的频带重新扩增，因而限制了无线通信单元间的频率间隔。
邻接频道干扰的问题可以被简化为线性射频(RF)功率放大器的使用，各种已知类型的失真修正技术可用来结合功率放大器，以减少非线性特性以及降低频谱重新扩增至邻接的频道。然而，这些修正的功率放大器有一些缺点，因为修正的功率放大器一般非常昂贵，在长时间上相当不稳定，具有差的功率附加效率，以及频谱重新扩增修正的效果会随着脉冲讯号变差，另外，这些修正功率放大器一般几乎都内建。线性功率放大器也具有有限的、低于全球移动通讯系统(UMTS)专属所要求的频谱重新扩增修正能力。
在传统的无线通信系统中不同类型的功率放大器被用来提供低的干扰层级，例如前馈放大系统、适应性或非适应性前失真放大系统、回馈放大系统以及大型的超过A级的功率放大器。然而，这些功率放大器的特性在于造成不需要的失真与功率溢流。
因此需要降低紧邻无线通信单元间频道干扰以及除去上述功率放大器所不希望的特性的方法及装置。
发明内容
本发明是关于降低紧邻无线通信单元间邻接频道干扰的装置，每个无线通信单元包含一数字基频电路和一模拟基频电路。该数字基频电路包含至少一个群组延迟补偿均衡器以及至少一个有限脉冲响应(FIR)滤波器，该模拟基频电路包含一无线电(传送器部分)、一功率放大器以及一窄频滤波器。窄频滤波器补偿功率放大器包括失真和射频功率溢流的不足，群组延迟补偿滤波器则补偿窄频滤波器所呈现的不希望的特性(例如群组延迟变异)。
附图说明
图1A为运作于邻接频带中多个无线通信单元产生的理想输出频谱。
图1B为运作于邻接频带中多个无线通信单元的实际输出频谱。
图2为根据本发明的无线通信单元的方块图设置以降低邻接频道干扰。
图3为用于图2的无线通信单元的一群组延迟补偿均衡器的举例。
具体实施方式
虽然本发明的特征及组件以特定的组合描述于较佳实施例中，每一个特征及组件可以被单独使用(不与较佳实施例其它的特征及组件)，或者以各种的组合采用或不采用本发明的其它特征及组件。
本发明可应用于各种传统无线通讯系统，包括使用时分双工(TDD)、分频双工(FDD)、分码多重存取(CDMA)、CDMA 2000、时分同步CDMA(TDSCDMA)、正交分频多任务(OFDM)等。
此后，“无线通讯单元”的用语包含但不限定为无线传送/接收单元、用户设备(UE)、移动台、固定或移动用户单元、呼叫器、基地台、节点、地址控制器、存取点或任何其它形式可运作于无线环境的接口装置。
本发明的特征可并入集成电路(IC)或设置成一包含多个连接组件的电路。
本发明是关于一无线通讯单元设置，其产生一显著较低失真和射频功率溢流，根据本发明图2为一无线通信单元200的方块图，其设置以降低邻接频道干扰，无线通讯单元200包含输出同相位(I或实或＂Re＂)和正交相位(Q或虚或＂Im＂)讯号组成的调变解调器205、群组延迟补偿均衡器210A和210B、有限脉冲响应(FIR)滤波器215A和215B、数字模拟(D/A)转换器220A和220B、无线电(传送部分)225、射频功率放大器230、高质量(＂Q＂)窄频空腔滤波器235以及天线240。调变解调器205包含基频处理用以在无线通信单元200中产生数字基频码片或符号，群组延迟补偿均衡器210A、210B则修正由高质量窄频空腔滤波器235产生的相当大的群组延迟变异，如此将使其兼容于全球移动通讯系统的时分双工(UMTS TDD)系统，其是基于相同位置或相同区域条件的无线通信单元。
均衡器210A和210B均可设置为有限脉冲响应滤波器，或者均衡器210A和210B均可设置为无限脉冲响应(IIR)滤波器的施用。
均衡器210A和210B以及有限脉冲响应滤波器215A和215B均包含选定的延迟列。有限脉冲响应滤波器215使调变解调器205产生的码片成形，有限脉冲响应滤波器可以是均方根升余弦滤波器。数字/模拟转换器转换数字基频信号为模拟基频信号，接着无线电225将其调变至一载体上。
图2的无线通信单元包含一个在传送器基频部分并入群组延迟均衡的传送器以及一个在传送器射频部分的高质量窄频空腔滤波器235。这些组件在所有需要高邻接和替代频道渗漏排除层级的应用上，共同提供高频邻接频道渗漏排除(ACLR)和替代频道排除。
在一个UMTS TDD例子的应用上，空腔滤波器235的通带为5MHz，虽然此技术可以延伸到其它的标准上。高质量窄频空腔滤波器235在希望的线宽内产生大的群组延迟变异时，于频接和替代频道上提供高渗漏排除。除非群组延迟变异被补偿，此大的群组延迟变异在通讯系统接受端降低接收讯号的讯号整体性，使此技术产生不希望得到的结果。群组延迟补偿均衡器210A、210B通过该高质量窄频空腔滤波器235的群组延迟特性的倒数进行转换，进而减少高质量窄频空腔滤波器235所产生的群组延迟变异，如此在希望的宽带上产生一半平式的群组延迟响应，使得高质量窄频空腔滤波器235的使用可以达成高邻接频道渗漏排除。
以下表一提供混合各种基本A级线性PAs、使用前馈、反馈或前失真线性技术的线性PAs和高质量窄频空腔滤波器的一些例子。表一经由整个传送器的路径描述邻接频道渗漏排除的要求。输入邻接频道渗漏排除(ACLR)在数字/模拟(D/A)转换器220A和220B的输入产生，第五栏(线性PA ACLR改善)和六栏(滤波器ACLR改善)个别描述线性PA和高质量窄频滤波器的ACLR改善，第七栏(总ACLR)则指出传输器路经的总累积的ACLR。
Figure A200580007906D00081
表一：功率放大器和高质量窄频空腔滤波器的配置
表一的例一为仅使用一线性功率放大器的ACLR改善。
表一的例二为在PA阶段前减轻传输器路径的要求上和使用基本A级功率放大器输入ACLR至数字/模拟转换器时，使用一个四区段高质量窄频空腔滤波器可以达成相同的ACLR。
表一的例三相似于例二，除了使用一个八区段高质量窄频空腔滤波器。
表一的例四和五是使用线性PA的高ACLR配置分别具有四和八区段的高质量窄频空腔滤波器。
图3为使用于图2无线通信单元的群组延迟补偿均衡器210A和210B如何设置的实例。每个均衡器210包含一选定的延迟列305由多个系数b0，b1，…bn所加权，因而均衡器210和窄频空腔滤波器235的组成群组延迟呈现最小残留群组延持变异(即波纹)。用于产生均衡器210的系数的目标响应为窄频空腔滤波器235群组延持变异的倒数。有许多方式可以产生基于目标响应的系数，其延伸至本发明的观点之外。
在一较佳实施例，群组延迟补偿滤波器210A和有限脉冲响应滤波器215A可合并成一第一讯号单元，以及群组延迟补偿滤波器210B和有限脉冲响应滤波器215B可合并成一第二讯号单元。因此均衡器210的系数在每一个个别的组合中与有限脉冲响应滤波器215进行转换，产生多个可以同时实现均衡器210与滤波器215功能的系数。
在另一实施例中，修正或线性射频功率放大器用以取代标准射频功率放大器，本发明的这个实施例可以获得提升的效果。在一些方案中，商业上购买的修正功率放大器相对于同样大小的非修正放大器可以产生25-30dB邻接频道功率放射的改善。使用本发明的装置取代商业上购买的修正放大器，对于低于修正放大器方法的成本而言，60-80dB的改善是可能的，此表现效益可以达成而不需要考虑群组延迟变异产生的额外失真。为了完全符合全球移动通讯系统的规格，一些时分双工/分频双工同位方案需要施用本发明。
虽然本发明的特征及组件以特定的组合描述于较佳实施例中，每一个特征及组件可以被单独使用(不与较佳实施例其它的特征及组件)，或者以各种的组合采用或不采用本发明的其它特征及组件。
当本发明以特定实施例显示及说明，熟悉本领域的人士在不脱离本发明的保护范围可以为各种修饰及细节改变，上述的描述用以说明而非以任何方式限制本发明。

Claims (22)

1.一种无线通信单元，包括：
(a)一数字基频电路，包括至少一群组延迟补偿均衡器以及至少一有限脉冲响应滤波器；及
(b)一仿真基频电路，包括一无线电、一功率放大器以及一窄频滤波器，其中该窄频滤波器补偿该功率放大器所呈现的不足，以及补偿滤波器补偿该窄频滤波器所呈现不希望的特性。
2.如权利要求1所述的无线通信单元，其特征在于该窄频滤波器是一高质量窄频空腔滤波器，其在邻接频道上提供高邻接频道渗漏排除，以及在一希望的通带上产生一大的群组延迟变异。
3.如权利要求2所述的无线通信单元，其特征在于该群组延迟补偿均衡器通过该高质量窄频空腔滤波器的群组延迟特性的倒数进行转换，来实质降低由该高质量窄频空腔滤波器所引起的群组延迟变异，以在通带上产生比较希望得到的群组延迟响应。
4.如权利要求2所述的无线通信单元，其特征在于该通带为5MHz.
5.如权利要求1所述的无线通信单元，其特征在于进一步包括至少一连接该数字基频电路与该仿真基频电路的数字/模拟(D/A)转换器。
6.如权利要求1所述的无线通信单元，其特征在于该群组延迟补偿均衡器包含一由多个系数所加权的选定延迟列，使得该群组延迟补偿均衡器的输出实质上等于该窄频空腔滤波器所产生的群组延迟变异的倒数。
7.如权利要求1所述的无线通信单元，其特征在于该功率放大器是一A级线性功率放大器。
8.如权利要求1所述的无线通信单元，其特征在于该功率放大器是一使用前馈、反馈或前失真型线性技术的线性功率放大器。
9.如权利要求1所述的无线通信单元，其特征在于该无线通讯单元是一基地台。
10.如权利要求1所述的无线通信单元，其特征在于该无线通讯单元是一无线传送/接收单元。
11.如权利要求1所述的无线通信单元，其特征在于由该窄频滤波器补偿的功率放大器的不足包括失真和射频功率溢流。
12.一种集成电路，包括：
(a)一数字基频电路，包括至少一群组延迟补偿均衡器以及至少一有限脉冲响应滤波器；及
(b)一模拟基频电路，包括一无线电、一功率放大器以及一窄频滤波器，其中该窄频滤波器补偿该功率放大器所呈现的不足，以及该补偿滤波器补偿该窄频滤波器所呈现不希望的特性。
13.如权利要求12所述的集成电路，其特征在于该窄频滤波器是一高质量窄频空腔滤波器，其在邻接的频道上提供高邻接频道渗漏排除，以及在一希望的通带上产生一大的群组延迟变异。
14.如权利要求13所述的集成电路，其特征在于该群组延迟补偿均衡器通过该高质量窄频空腔滤波器的群组延迟特性的倒数进行转换，来实质降低由该高质量窄频空腔滤波器实质上减少群组延迟变异，以在通带上产生比较希望得到的群组延迟响应。
15.如权利要求13所述的集成电路，其特征在于该通带为5MHz。
16.如权利要求12所述的集成电路，其特征在于进一步包括至少一连接该数字基频电路与该模拟基频电路的数字/模拟转换器。
17.如权利要求12所述的集成电路，其特征在于该群组延迟补偿均衡器包含一由多个系数所加权的选定延迟列，使得该群组延迟补偿均衡器的输出实质上等于该窄频空腔滤波器所产生的群组延迟变异的倒数。
18.如权利要求12所述的集成电路，其特征在于该功率放大器是一A级线性功率放大器。
19.如权利要求12所述的集成电路，其特征在于该功率放大器是一使用前馈、反馈或前失真型线性技术的线性功率放大器。
20.如权利要求12所述的集成电路，其特征在于包含于一基地台。
21.如权利要求12所述的集成电路，其特征在于包含于一无线传送/接收单元。
22.如权利要求12所述的集成电路，其特征在于由该窄频滤波器补偿的功率放大器的不足包括失真和射频功率溢流。
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