CN110752853A - 实现上行连续载波聚合的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现上行连续载波聚合的系统。所述系统包括基带处理电路、射频芯片和功率放大器，其中，所述基带处理电路包括：与主成员载波对应的功率衰减补偿模块、第一快速傅里叶逆变换模块和第一功率补偿模块，以及与辅成员载波对应的第二快速傅里叶逆变换模块和第二功率补偿模块；所述射频芯片包括：与主成员载波对应的第一旋转运算模块、与辅成员载波对应的第二旋转运算模块以及载波合并模块、数模转换器、滤波器和前置功率放大器。本发明能够采用单RF和单PA实现上行连续载波聚合，节省实现成本。

Description

实现上行连续载波聚合的系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种实现上行连续载波聚合的系统。
背景技术
目前，手机大多数是两个RF(Radio Frequency，射频)芯片，两个PA(PowerAmplifier，功率放大器)。一般情况下，通过双RF和双PA实现载波聚合(CA，CarrierAggregation)。一个射频芯片控制PCC(Primary Component Carrier，主成员载波)的信号接收和发送，另外一个射频芯片控制SCC(Secondary Component Carrier，辅成员载波)的信号接收和发送。
在实现上行连续载波聚合时，现在的具体方案是：PCC为20M带宽，SCC为20M带宽，分别在两个20M的射频芯片上发送数据。
但是，采用双RF和双PA实现上行连续载波聚合，实现成本比较高。
发明内容
本发明提供的实现上行连续载波聚合的系统，能够采用单RF和单PA实现上行连续载波聚合，节省实现成本。
第一方面，本发明提供一种实现上行连续载波聚合的系统，所述系统包括基带处理电路、射频芯片和功率放大器，其中，所述基带处理电路包括：与主成员载波对应的功率衰减补偿模块、第一快速傅里叶逆变换模块和第一功率补偿模块，以及与辅成员载波对应的第二快速傅里叶逆变换模块和第二功率补偿模块；所述射频芯片包括：与主成员载波对应的第一旋转运算模块、与辅成员载波对应的第二旋转运算模块以及载波合并模块、数模转换器、滤波器和前置功率放大器；
所述功率衰减补偿模块，用于采用抗衰减系数进行主成员载波功率衰减补偿；
所述第一快速傅里叶逆变换模块，与所述功率衰减补偿模块连接，用于进行快速傅里叶逆变换；
所述第一功率补偿模块，与所述第一快速傅里叶逆变换模块连接，用于进行功率补偿，得到第一低电压差分信号；
所述第二快速傅里叶逆变换模块，用于进行快速傅里叶逆变换；
所述第二功率补偿模块，与所述第二快速傅里叶逆变换模块连接，用于进行功率补偿，得到第二低电压差分信号；
所述第一旋转运算模块，用于对所述第一低电压差分信号进行相位右移操作；
所述第二旋转运算模块，用于对所述第二低电压差分信号进行相位右移操作；
所述载波合并模块，与所述第一旋转运算模块和所述第二旋转运算模块连接，用于对经过相位右移操作后的第一低电压差分信号和第二低电压差分信号进行合并；
所述数模转换器，与所述载波合并模块连接，用于对所述载波合并模块合并后的信号进行数模转换；
所述滤波器，与所述数模转换器连接，用于进行滤波；
所述前置功率放大器，与所述滤波器连接，与所述功率放大器一起，组成两级放大器，用于进行信号功率放大；
所述功率放大器，用于对所述射频芯片输出的信号进行功率放大。
可选地，所述功率衰减补偿模块，用于采用21个抗衰减系数进行主成员载波功率衰减补偿。
可选地，所述功率衰减补偿模块，用于根据主成员载波和辅成员载波的载波相对位置关系进行主成员载波功率衰减补偿。
可选地，所述第一功率补偿模块，用于对所述功率衰减补偿模块进行功率补偿后带来的固定功率偏差进行补偿，得到第一低电压差分信号。
可选地，所述第二功率补偿模块，用于对根据辅成员载波物理资源块的分配数量和位置动态计算出的需要补充的功率进行补偿，得到第二低电压差分信号。
可选地，所述主成员载波和所述辅成员载波之间的功率差，在对功率较低的载波进行功率补偿时体现。
本发明实施例提供的实现上行连续载波聚合的系统，采用单射频芯片和单功率放大器实现上行连续载波聚合，并能够实现功率控制，两个成员载波分别进行功率控制，节约了射频芯片和功率放大器以及射频芯片外围的电路，从而节省了整体实现成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的实现上行连续载波聚合的系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的主成员载波对应的LTE V2BB TPC实现原理框图；
图3为本发明实施例提供的辅成员载波对应的LTE V2BB TPC实现原理框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中，是在40M的射频芯片上同时发送PCC 20M+SCC 20M的数据。PCC的上行中心频点和SCC的上行中心频点是连续的。例如，PCC的上行中心频点为19210Mhz，PCC的带宽为20M，PCC的频率工作范围为19200-19220Mhz；SCC的上行中心频点为19230Mhz，SCC的带宽为20M，SCC的频率工作范围为19220-19240Mhz。这样正好是一颗芯片能覆盖的频率范围。
本发明实施例提供一种实现上行连续载波聚合的系统，如图1所示，所述系统包括基带处理电路、射频芯片和功率放大器(PA)，其中，所述基带处理电路包括：与主成员载波(PCC)对应的功率衰减补偿模块(PA droop comp)、第一快速傅里叶逆变换模块(IFFT)和第一功率补偿模块，以及与辅成员载波(SCC)对应的第二快速傅里叶逆变换模块(IFFT)和第二功率补偿模块；所述射频芯片包括：与主成员载波对应的第一旋转运算模块(Rotator)、与辅成员载波对应的第二旋转运算模块(Rotator)以及载波合并模块、数模转换器(DAC)、滤波器和前置功率放大器(PPA)；
所述功率衰减补偿模块，用于采用抗衰减系数进行主成员载波功率衰减补偿；
所述第一快速傅里叶逆变换模块，与所述功率衰减补偿模块连接，用于进行快速傅里叶逆变换；
所述第一功率补偿模块，与所述第一快速傅里叶逆变换模块连接，用于进行功率补偿，得到第一低电压差分信号(LVDS 1)；
所述第二快速傅里叶逆变换模块，用于进行快速傅里叶逆变换；
所述第二功率补偿模块，与所述第二快速傅里叶逆变换模块连接，用于进行功率补偿，得到第二低电压差分信号(LVDS 2)；
所述第一旋转运算模块，用于对所述第一低电压差分信号进行相位右移操作；
所述第二旋转运算模块，用于对所述第二低电压差分信号进行相位右移操作；
所述载波合并模块，与所述第一旋转运算模块和所述第二旋转运算模块连接，用于对经过相位右移操作后的第一低电压差分信号和第二低电压差分信号进行合并；
所述数模转换器，与所述载波合并模块连接，用于对所述载波合并模块合并后的信号进行数模转换；
所述滤波器，与所述数模转换器连接，用于进行滤波；
所述前置功率放大器，与所述滤波器连接，与所述功率放大器一起，组成两级放大器，用于进行信号功率放大；
所述功率放大器，用于对所述射频芯片输出的信号进行功率放大。
可选地，所述功率衰减补偿模块，用于采用21个抗衰减系数进行主成员载波功率衰减补偿。
可选地，所述功率衰减补偿模块，用于根据主成员载波和辅成员载波的载波相对位置关系进行主成员载波功率衰减补偿。
可选地，所述第一功率补偿模块，用于对所述功率衰减补偿模块进行功率补偿后带来的固定功率偏差进行补偿，得到第一低电压差分信号。
可选地，所述第二功率补偿模块，用于对根据辅成员载波物理资源块的分配数量和位置动态计算出的需要补充的功率进行补偿，得到第二低电压差分信号。
可选地，所述主成员载波和所述辅成员载波之间的功率差，在对功率较低的载波进行功率补偿时体现。
如图2和图3所示，分别为主成员载波对应的LTE V2BB TPC实现原理框图和辅成员载波对应的LTE V2BB TPC实现原理框图。
上行连续载波聚合主要实现如下：
增加FD(Frequency domain，频域)compensation(补偿)功能：由于FDcompensation后信号功率会降低，故需要DSP计算FD compensation带来的功率降低量，并在DFE(Data front end，数据前端)中Baseband Backoff(基带补偿)模块将损失的功率补偿回来，从而保证FD compensation功能对UE发送功率没有影响。
TX DFE采用新方案：DFE Scaling调整在Baseband Backoff模块中实现，且Baseband Backoff模块的输入/输出位宽以及DFE Scaling位宽均为12bit。
TX DFE输入信号的实际RMS值：由于RF flatness issue在时域补偿(将时域补偿系数与DFE中FIR系数卷积)，为了避免DFE出现溢出，当卷积了RF flatness时域补偿系数的FIR系数大于1时，需要令TX DFE的输入信号的实际RMS值为2^13。
对于UL CA(上行载波聚合)下单独PCC或者单独SCC的场景，对另一个CC(Component Carrier，成员载波)通过把数据信号幅度DFE信号直接置0来实现对ULCA下偶尔只发一个CC的场景，例如单独PCC调度，单独SCC调度，可以利用UL CA模式下连续40M的RF调度，照样发送PCC和SCC的信号。
在本发明实施例中，RF DFE在进行两个CC合并的时候，每个CC都进行了右移操作，即在单个CC的通路上，减少了6dB的增益。损失的6dB需要通过TPC方案和beta_DAC处补偿。
在本发明实施例中，仅PCC模块可以进行衰减补偿，SCC无法进行衰减补偿。PCC进行衰减补偿后，在任意位置配置PRB(物理资源块)时，均可以保证空口均一输出，仅需要在beta_DAC补偿droop补偿带来的固定功率偏差。SCC不进行衰减补偿，则需要根据SCC PRB的分配数量和位置，动态计算出需要在beta_DAC位置补偿的量。
在使用21个系数进行PCC droop补偿时，需要考虑PCC和SCC的载波相对位置关系。
另外，需要处理两个CC的功率差。功率差的部分在功率较低的载波的beta_DAC上体现。
本发明实施例提供的实现上行连续载波聚合的系统，采用单射频芯片和单功率放大器实现上行连续载波聚合，并能够实现功率控制，两个成员载波分别进行功率控制，节约了射频芯片和功率放大器以及射频芯片外围的电路，从而节省了整体实现成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种实现上行连续载波聚合的系统，其特征在于，所述系统包括基带处理电路、射频芯片和功率放大器，其中，所述基带处理电路包括：与主成员载波对应的功率衰减补偿模块、第一快速傅里叶逆变换模块和第一功率补偿模块，以及与辅成员载波对应的第二快速傅里叶逆变换模块和第二功率补偿模块；所述射频芯片包括：与主成员载波对应的第一旋转运算模块、与辅成员载波对应的第二旋转运算模块以及载波合并模块、数模转换器、滤波器和前置功率放大器；
所述功率衰减补偿模块，用于采用抗衰减系数进行主成员载波功率衰减补偿；
所述第一快速傅里叶逆变换模块，与所述功率衰减补偿模块连接，用于进行快速傅里叶逆变换；
所述第一功率补偿模块，与所述第一快速傅里叶逆变换模块连接，用于进行功率补偿，得到第一低电压差分信号；
所述第二快速傅里叶逆变换模块，用于进行快速傅里叶逆变换；
所述第二功率补偿模块，与所述第二快速傅里叶逆变换模块连接，用于进行功率补偿，得到第二低电压差分信号；
所述第一旋转运算模块，用于对所述第一低电压差分信号进行相位右移操作；
所述第二旋转运算模块，用于对所述第二低电压差分信号进行相位右移操作；
所述载波合并模块，与所述第一旋转运算模块和所述第二旋转运算模块连接，用于对经过相位右移操作后的第一低电压差分信号和第二低电压差分信号进行合并；
所述数模转换器，与所述载波合并模块连接，用于对所述载波合并模块合并后的信号进行数模转换；
所述滤波器，与所述数模转换器连接，用于进行滤波；
所述前置功率放大器，与所述滤波器连接，与所述功率放大器一起，组成两级放大器，用于进行信号功率放大；
所述功率放大器，用于对所述射频芯片输出的信号进行功率放大。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功率衰减补偿模块，用于采用21个抗衰减系数进行主成员载波功率衰减补偿。
3.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述功率衰减补偿模块，用于根据主成员载波和辅成员载波的载波相对位置关系进行主成员载波功率衰减补偿。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一功率补偿模块，用于对所述功率衰减补偿模块进行功率补偿后带来的固定功率偏差进行补偿，得到第一低电压差分信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二功率补偿模块，用于对根据辅成员载波物理资源块的分配数量和位置动态计算出的需要补充的功率进行补偿，得到第二低电压差分信号。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主成员载波和所述辅成员载波之间的功率差，在对功率较低的载波进行功率补偿时体现。
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