CN116636139A - 装置的能量高效放大 - Google Patents

装置的能量高效放大 Download PDF

Info

Publication number
CN116636139A
CN116636139A CN202180076949.8A CN202180076949A CN116636139A CN 116636139 A CN116636139 A CN 116636139A CN 202180076949 A CN202180076949 A CN 202180076949A CN 116636139 A CN116636139 A CN 116636139A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
signal
amplifier
power amplifier
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180076949.8A
Other languages
English (en)
Inventor
D·维格纳
T·斯黛蒂尔·里贝罗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Technologies Oy
Original Assignee
Nokia Technologies Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Technologies Oy filed Critical Nokia Technologies Oy
Publication of CN116636139A publication Critical patent/CN116636139A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0277—Selecting one or more amplifiers from a plurality of amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • H03F1/22—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively
    • H03F1/24—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively in discharge-tube amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3247—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using feedback acting on predistortion circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/411—Indexing scheme relating to amplifiers the output amplifying stage of an amplifier comprising two power stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7215—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched on or off by a switch at the input of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7221—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched on or off by a switch at the output of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7239—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched on or off by putting into parallel or not, by choosing between amplifiers and shunting lines by one or more switch(es)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

公开了一种装置，该装置包括用于以下各项的部件：经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径。第一开关的输入和第二开关的输出被切换以在发送与接收之间切换。经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。

Description

装置的能量高效放大
技术领域
以下示例性实施例涉及无线通信。
背景技术
在用于无线通信的设备中，期望提高设备的能量效率。
发明内容
独立权利要求陈述了针对各种示例性实施例所寻求的保护范围。本说明书中描述的不属于独立权利要求的范围的示例性实施例和特征(如果有的话)将被解释为有助于理解各种示例性实施例的示例。
根据一个方面，提供了一种装置，该装置包括用于以下各项的部件：经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径；通过切换第一开关的输入和第二开关的输出来在发送第一信号与接收第二信号之间切换，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径；以及经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。
根据另一方面，提供了一种无线电收发器，该无线电收发器包括用于以下各项的部件：经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径；通过切换第一开关的输入和第二开关的输出来在发送第一信号与接收第二信号之间切换，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径；以及经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。
根据另一方面，提供了一种装置，该装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器使该装置：经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径；通过切换第一开关的输入和第二开关的输出来在发送第一信号与接收第二信号之间切换，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径；以及经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。
根据另一方面，提供了一种系统，该系统被配置为：经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径；通过切换第一开关的输入和第二开关的输出来在发送第一信号与接收第二信号之间切换，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径；以及经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。
根据另一方面，提供了一种方法，该方法包括经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径；通过切换第一开关的输入和第二开关的输出来在发送第一信号与接收第二信号之间切换，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径；以及经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。
根据另一方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于使诸如无线电收发器等装置执行至少以下各项的指令：经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径；通过切换第一开关的输入和第二开关的输出来在发送第一信号与接收第二信号之间切换，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径；以及经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。
根据另一方面，提供了一种包括程序指令的计算机可读介质，该程序指令用于使装置执行至少以下各项：经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径；通过切换第一开关的输入和第二开关的输出来在发送第一信号与接收第二信号之间切换，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径；以及经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。
根据另一方面，提供了一种包括程序指令的非暂态计算机可读介质，该程序指令用于使装置执行至少以下各项：经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径；通过切换第一开关的输入和第二开关的输出来在发送第一信号与接收第二信号之间切换，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径；以及经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。
附图说明
在下文中，将参考附图更详细地描述各种示例性实施例，在附图中：
图1示出了蜂窝通信网络的示例性实施例；
图2a和图2b示出了根据示例性实施例的示意性框图；
图3示出了根据示例性实施例的流程图；
图4示出了根据示例性实施例的示意性框图；
图5示出了根据示例性实施例的流程图；
图6a和图6b示出了根据示例性实施例的示意性框图；
图7示出了根据示例性实施例的流程图；
图8a、图8b和图9示出了根据一些示例性实施例的示意性框图；
图10和图11示出了根据一些示例性实施例的流程图；
图12a、图12b、图13a和图13b示出了根据一些示例性实施例的示意性框图；
图14示出了根据示例性实施例的流程图；
图15a、图15b、图16a、图16b、图17和图18示出了根据一些示例性实施例的示意性框图；
图19示出了根据示例性实施例的装置。
具体实施方式
以下实施例是示例性的。尽管本说明书可以在文本的若干位置引用“一个(an)”、“一个(one)”或“一些(some)”实施例，但这并不一定表示每个引用都是指相同的实施例或者特定特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以组合以提供其他实施例。
在下文中，将使用基于高级长期演进(高级LTE，LTE-A)或新无线电(NR，5G)的无线电接入架构作为示例性实施例可以应用于的接入架构的示例来描述不同示例性实施例，而没有将示例性实施例限于这样的架构。对于本领域技术人员来说很清楚的是，通过适当地调节参数和过程，示例性实施例也可以应用于具有合适部件的其他种类的通信网络。适合系统的其他选项的一些示例可以是通用移动电信系统(UMTS)无线电接入网(UTRAN或E-UTRAN)、长期演进(LTE，与E-UTRA相同)、无线局域网(WLAN或Wi-Fi)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、个人通信服务(PCS)、/>宽带码分多址(WCDMA)、使用超宽带(UWB)技术的系统、传感器网络、移动自组织网络(MANET)和因特网协议多媒体子系统(IMS)或其任何组合。
图1示出了简化的系统架构的示例，其示出了一些元件和功能实体，它们都是逻辑单元，其实现可以与所示的不同。图1所示的连接是逻辑连接；实际的物理连接可以不同。对于本领域技术人员来说很清楚的是，该系统还可以包括图1所示的功能和结构以外的其他功能和结构。
然而，示例性实施例不限于作为示例给出的系统，本领域技术人员可以将该解决方案应用于具有必要性质的其他通信系统。
图1的示例示出了示例性无线电接入网的一部分。
图1示出了被配置为在小区中的一个或多个通信信道上与提供小区的接入节点(诸如(e/g)NodeB)104处于无线连接状态的用户设备100和102。从用户设备到(e/g)NodeB的物理链路可以称为上行链路或反向链路，而从(e/g)NodeB到用户设备的物理链路可以称为下行链路或前向链路。应当理解，(e/g)NodeB或其功能可以使用适合于这样的用途的任何节点、主机、服务器或接入点等实体来实现。
通信系统可以包括多于一个(e/g)NodeB，在这种情况下，(e/g)NodeB也可以被配置为通过为此目的而设计的有线或无线链路彼此通信。这些链路可以用于信令目的。(e/g)NodeB可以是被配置为控制其耦合到的通信系统的无线电资源的计算设备。NodeB也可以称为基站、接入点、或包括能够在无线环境中操作的中继站的任何其他类型的接口设备。(e/g)NodeB可以包括或耦合到收发器。从(e/g)NodeB的收发器，可以向天线单元提供连接，该连接建立到用户设备的双向无线电链路。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)NodeB可以进一步连接到核心网110(CN或下一代核心NGC)。取决于系统，CN侧的对方可以是服务网关(S-GW，路由和转发用户数据分组)、分组数据网络网关(P-GW，用于提供用户设备(UE)与外部分组数据网络的连接)、或移动管理实体(MME)等。
用户设备(user device)(也称为UE、用户设备(user equipment)、用户终端、终端设备等)示出了空中接口上的资源可以被分配和指派给其的一种类型的设备，并且因此本文中描述的用户设备的任何特征可以用对应装置(诸如中继节点)来实现。这样的中继节点的一个示例可以是朝向基站的第3层中继(自回程中继)。
用户设备可以是指便携式计算设备，该便携式计算设备包括在具有或没有订户标识模块(SIM)的情况下操作的无线移动通信设备，包括但不限于以下类型的设备：移动台(移动电话)、智能电话、个人数字助理(PDA)、听筒、使用无线调制解调器的设备(警报或测量设备等)、便携式计算机和/或触摸屏计算机、平板电脑、游戏机、笔记本电脑和多媒体设备。应当理解，用户设备也可以是几乎排他的仅上行链路设备，其示例可以是将图像或视频剪辑加载到网络的相机或摄像机。用户设备也可以是可以具有在物联网(IoT)网络中进行操作的能力的设备，在该场景中，为对象提供了通过网络传输数据的能力，而无需人与人或人与计算机交互。用户设备还可以利用云。在一些应用中，用户设备可以包括具有无线电部件的小型便携式设备(诸如手表、耳机或眼镜)，并且计算可以在云中执行。用户设备(或在一些示例性实施例中，第3层中继节点)可以被配置为执行用户设备功能中的一个或多个。用户设备也可以称为订户单元、移动台、远程终端、接入终端、用户终端、终端设备或用户设备(UE)，仅提及几个名称或装置。
本文中描述的各种技术也可以应用于网络物理系统(CPS)(协作控制物理实体的计算元件的系统)。CPS可以实现和利用嵌入在物理对象中的不同位置的大量互连ICT设备(传感器、致动器、处理器微控制器等)。所讨论的物理系统在其中可以具有固有移动性的移动网络物理系统是网络物理系统的子类别。移动物理系统的示例包括由人类或动物运输的移动机器人和电子器件。
另外，尽管将装置描绘为单个实体，但是可以实现不同的单元、处理器和/或存储器单元(图1中未全部示出)。
5G可以能够使用多输入多输出(MIMO)天线，比LTE(所谓的小型蜂窝概念)多得多的基站或节点，包括与较小基站协作并且采用多种无线电技术的宏站点，这取决于服务需求、用例和/或可用频谱。5G移动通信可以支持各种用例和相关应用，包括视频流、增强现实、不同的数据共享方式和各种形式的机器类型应用(诸如(大规模)机器类型通信(mMTC))，包括车辆安全、不同传感器和实时控制。5G可以有望具有多个无线电接口，即，6GHz以下、cmWave和mmWave，并且与诸如LTE等现有常规无线电接入技术可集成。与LTE的集成可以至少在早期阶段实现为系统，在该系统中，可以由LTE提供宏覆盖并且5G无线电接口接入可以通过聚合到LTE而来自小小区。换言之，计划5G可以同时支持RAT间可操作性(诸如LTE-5G)和RI间可操作性(无线电接口间可操作性，诸如6GHz以下-cmWave、6GHz以下-mmWave)。被认为在5G网络中使用的概念中的一个可以是网络切片，其中可以在同一基础设施中创建多个独立且专用的虚拟子网(网络实例)以运行对延迟、可靠性、吞吐量和移动性具有不同要求的服务。
LTE网络中的当前架构可以在无线电中完全分布并且在核心网中完全集中。5G中的低延迟应用和服务可能需要使内容靠近无线电，从而导致局部爆发和多址边缘计算(MEC)。5G可以使得分析和知识生成可以在数据源处进行。这种方法可能需要利用可能无法连续地连接到网络的资源，诸如笔记本电脑、智能电话、平板电脑和传感器。MEC可以为应用和服务托管提供分布式计算环境。它还可以具有在蜂窝订户附近存储和处理内容以加快响应时间的能力。边缘计算可以涵盖广泛的技术，诸如无线传感器网络、移动数据采集、移动签名分析、协作式分布式对等自组织网络和处理(也可分类为本地云/雾计算和网格/网状计算)、露水计算、移动边缘计算、cloudlet、分布式数据存储和检索、自主自我修复网络、远程云服务、增强和虚拟现实、数据高速缓存、物联网(大规模连接和/或延迟关键)、关键通信(自动驾驶汽车、交通安全、实时分析、时间关键控制、医疗保健应用)。
通信系统还可以能够与其他网络通信，诸如公共交换电话网络或互联网112，或者利用由它们提供的服务。通信网络也可以能够支持云服务的使用，例如，核心网操作的至少一部分可以作为云服务(这在图1中由“云”114描绘)来执行。通信系统还可以包括为不同运营商的网络提供用于例如在频谱共享中进行协作的设施的中央控制实体等。
边缘云可以通过利用网络功能虚拟化(NVF)和软件定义网络(SDN)被引入无线电接入网(RAN)中。使用边缘云可以表示将至少部分在操作耦合到包括无线电部分的远程无线电头端或基站的服务器、主机或节点中执行接入节点操作。节点操作也可以分布在多个服务器、节点或主机之间。cloudRAN架构的应用可以使得RAN实时功能能够在RAN侧(在分布式单元DU 104中)执行并且非实时功能能够以集中式方式(在集中式单元CU 108中)执行。
还应当理解，核心网操作与基站操作之间的工作分配可以不同于LTE的工作分配，或者甚至不存在。可以使用的一些其他技术进步可以是大数据和全IP，这可能会改变网络的构建和管理方式。5G(或新无线电NR)网络可以被设计为支持多个层次结构，其中MEC服务器可以放置在核心与基站或nodeB(gNB)之间。应当理解，MEC也可以应用于4G网络。
5G还可以利用卫星通信来增强或补充5G服务的覆盖范围，例如通过提供回程。可能的用例可以是为机器对机器(M2M)或物联网(IoT)设备或为车上乘客提供服务连续性，或者确保关键通信以及未来的铁路/海事/航空通信的服务可用性。卫星通信可以利用对地静止地球轨道(GEO)卫星系统，也可以利用低地球轨道(LEO)卫星系统、特别是巨型星座(其中部署有数百个(纳米)卫星的系统)。巨型星座中的每个卫星106可以覆盖创建地面小区的若干启用卫星的网络实体。地面小区可以通过地面中继节点104或位于地面或卫星中的gNB来创建。
对于本领域技术人员来说很清楚的是，所描绘的系统仅是无线电接入系统的一部分的示例，并且在实践中，该系统可以包括多个(e/g)NodeB，用户设备可以接入多个无线电小区，并且该系统还可以包括其他装置，诸如物理层中继节点或其他网络元件等。(e/g)NodeB中的至少一个可以是家庭(e/g)NodeB。另外，在无线电通信系统的地理区域中，可以提供有多个不同种类的无线电小区以及多个无线电小区。无线电小区可以是宏小区(或伞形小区)，它们可以是直径通常长达数十公里的大型小区、或者是诸如微、毫微微或微微小区等较小小区。图1的(e/g)NodeB可以提供任何种类的这些小区。蜂窝无线电系统可以实现为包括几种小区的多层网络。在多层网络中，一个接入节点可以提供一个种类的一个或多个小区，并且因此提供这样的网络结构可能需要多个(e/g)NodeB。
为了满足改善通信系统的部署和性能的需要，可以引入“即插即用”(e/g)NodeB的概念。除了家庭(e/g)NodeB(H(e/g)nodeB)，可以能够使用“即插即用”(e/g)NodeB的网络还可以包括家庭nodeB网关或HNB-GW(图1中未示出)。可以安装在运营商网络内的HNB网关(HNB-GW)可以将业务从大量HNB聚合回核心网。
为了满足移动无线电中的当前和未来挑战，诸如高数据速率、高覆盖、低延迟和/或大量IoT设备的无线控制，在基础设施侧可能需要先进的概念和系统，诸如多天线波束成形系统、大规模MIMO系统和/或IoT设备智能的收发器解决方案，特别是在考虑到诸如功耗和设计复杂性等因素时。根据覆盖范围，系统和/或子系统的所需要的输出功率电平可以在低功率系统(诸如局域网基站)的低于24dBm的范围内变化，其中基础设施侧的广域基站的输出功率没有上限。因此，诸如多天线波束成形系统、大规模MIMO系统和/或IoT等应用可以受益于具有低复杂性的紧凑并且节能的收发器解决方案，因为例如多天线系统和大规模MIMO系统包括大量收发器。收发器是发送器TX和接收器RX的组合。
一些示例性实施例可以提供紧凑并且节能的收发器TRX概念。一些示例性实施例包括放大和滤波排列(line-up)，其通常被用于或被共享以进行下行链路和上行链路操作。
图2a和图2b示出了根据示例性实施例的收发器架构200。收发器的该示例性实施例在本文中也可以称为高功率公共收发器HPC-TRX。收发器可以应用时分双工TDD，其中发送和接收发生在不同时刻。图2a示出了处于发送(即，下行链路)操作模式的收发器，而图2b示出了处于接收(即，上行链路)操作模式的收发器。TX功率放大器PA 201在下行链路操作期间用于放大发送信号，以便提供高发送功率电平。作为非限制性示例，在3-4GHz频率范围，峰值为5W或更高的发送功率电平可以被认为是高发送功率电平。然而，例如，被认为是高发送功率电平的发送功率电平可以根据所使用的频率范围而变化。TX功率放大器可以是例如Doherty放大器或任何其他功率放大器类型。
在下行链路和上行链路操作期间都使用包括第一放大器AMP 202、滤波器203、第二放大器204和衰减器205的公共放大排列(line-up)。在上行链路操作期间，公共放大排列可以用于放大接收信号。应当注意，公共放大排列中的组件的顺序和/或数目可以变化。公共放大排列还可以包括其他类型的组件，诸如移相器。公共放大排列可以被设计用于上行链路性能，诸如低噪声系数，因为它可以在下行链路操作的情况下充当前置放大器排列。对于下行链路操作，公共放大器排列可以用于提供足够的输出功率以线性地控制TX功率放大器。TX功率放大器的增益可以是例如设计参数，该设计参数可以有助于针对上行链路和下行链路操作需求两者而优化公共放大器排列。第一放大器202和第二放大器204可以是例如低噪声放大器、增益块或可变增益放大器，并且它们可以用诸如氮化镓、GaN、砷化镓、GaAs或横向扩散金属氧化物半导体LDMOS等半导体技术来实现。第一放大器和第二放大器也可以是不同放大器类型。例如，第一放大器可以是低噪声放大器，第二放大器可以是可变增益放大器。
收发器还包括第一开关206和第二开关207，第一开关206和第二开关207可以用于在下行链路操作与上行链路操作之间(即，在发送与接收之间)切换或选择。TX功率放大器201可以通过如下方式来控制：切换第二开关207使得RF输入信号在下行链路操作期间而不是在上行链路操作期间被提供给TX功率放大器201，因为上行链路操作可能不需要像下行链路操作那样高的输出功率电平。
收发器还可以包括环行器208，环行器208进行TX和RX的分离。替代地，环行器208可以被附加开关替代，该附加开关被控制以用于TX-RX分离。环行器208或附加开关可以连接到天线或天线阵列。
在图2a中，第一开关206的输入连接到下行链路路径，例如连接到上变频器和/或数模转换器。第一开关206的输出连接到包括第一放大器202、滤波器203、第二放大器204和衰减器205的公共放大排列。第二开关207的输入连接到包括第一放大器202、滤波器203、第二放大器204和衰减器205的公共放大排列。在发送信号的同时，第二开关207的输出连接到TX功率放大器201的输入。功率放大器201的输出例如经由环行器208和/或一个或多个其他组件连接到发送路径，即，连接到天线。
在图2b中，在接收信号的同时，第二开关207的输出与TX功率放大器201的输入断开连接，并且因此TX功率放大器201可以在上行链路操作期间空闲。第一开关206的输入连接到来自天线的接收路径。第一开关206的输出连接到包括第一放大器202、滤波器203、第二放大器204和衰减器205的公共放大排列。第二开关207的输入连接到包括第一放大器202、滤波器203、第二放大器204和衰减器205的公共放大排列。第二开关207的输出连接到上行链路路径，例如连接到下变频器和/或模数转换器。
在另一示例性实施例中，公共放大排列可以包括第一放大器202，但不包括滤波器203、第二放大器204和衰减器205。
在一些示例性实施例中，TX功率放大器可以在上行链路操作期间被关断(turnoff)，以减少功耗并且因此提高总体效率。例如，功率放大器的偏置网络中的另外的开关，或者可控/可切换电源可以用于在上行链路操作期间关断(turn off)栅极侧的功率放大器，例如通过为LDMOS设置0V或为GaN功率放大器设置深负偏置，以减少上行链路操作期间的功耗。
图3示出了可以应用例如图2a和图2b所示的架构200的根据示例性实施例的流程图。经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送301第一信号，其中在发送第一信号的同时，第二开关的输出连接到包括至少功率放大器的功率放大器路径。换言之，第二开关的输出可以直接连接到功率放大器，或者经由功率放大器路径中的诸如驱动器或增益块等另一组件连接到功率放大器。第一信号可以首先由至少第一放大器放大，然后由至少功率放大器进一步放大。第一开关的输入和第二开关的输出被切换，以便在发送第一信号与接收第二信号之间切换302，其中第一开关的输出和第二开关的输入连接到包括至少第一放大器的放大路径。换言之，放大路径在第一开关与第二开关之间。放大路径还可以包括例如滤波器、第二放大器和/或衰减器。经由至少第一开关、第一放大器和第二开关接收303第二信号，其中在接收第二信号的同时，第二开关的输出与功率放大器路径断开连接。换言之，所接收的第二信号由至少第一放大器放大，但第二信号不经过功率放大器。
以上借助于图3描述的功能和/或块没有绝对的时间顺序，并且其中的一些可以同时执行或者以与所描述的顺序不同的顺序执行。其他功能和/或块也可以在它们之间或在它们内执行。
图4示出了根据示例性实施例的架构400，其中可控电源401、402可以用于接通/关断功率放大器403、第一放大器404和/或第二放大器405。为了减少功耗，在上行链路操作期间至少关断功率放大器403可以是有益的。例如，栅极到源极电压馈线中的开关406、407、408可以用于接通/断开切换。VGS、VGS1和VGS2分别表示功率放大器403、第一放大器404和第二放大器405的栅极到源极电压。VDS、VDS1和VDS2分别表示功率放大器403、第一放大器404和第二放大器405的漏极到源极电压。此外，在下行链路操作期间，可以将漏极偏置电压控制应用于功率放大器403、第一放大器404和/或第二放大器405，以便基于实际负载情况来调节漏极电压并且从而调节功率放大器403、第一放大器404和/或第二放大器405的功耗。这可以用于优化功耗并且因此也可以用于优化下行链路操作期间的总体HPC-TRX效率。可选地，还可以调节栅极电压以优化新漏极电压的操作点。电感器409可以放置在用于射频RF阻断的偏置电源馈线中，使得来自信号路径的RF信号不会通过偏置线路泄漏，并且来自直流DC电源的干扰不会被馈送到放大器中。
图5示出了可以应用例如图4所示的架构400的根据示例性实施例的流程图。将第一开关和第二开关切换501到上行链路操作，即用于接收。关断502功率放大器。在功率放大器关断的同时，接收503第二信号。将第一开关和第二开关切换504到下行链路操作，即用于发送。接通505功率放大器。调节506功率放大器、第一放大器和/或第二放大器的电源电压。在功率放大器接通的同时，发送507第一信号。
以上借助于图5描述的功能和/或块没有绝对的时间顺序，并且其中的一些可以同时执行或者以与所描述的顺序不同的顺序执行。其他功能和/或块也可以在它们之间或在它们内执行。
在另一示例性实施例中，第一放大器和第二放大器也可以在上行链路操作期间关断，例如在高接收信号电平的情况下，这可能不需要那么多的接收放大。如果第一放大器和第二放大器在上行链路操作期间已经关断，则第一放大器和第一放大器在下行链路操作期间接通。
图6a和图6b示出了根据另一示例性实施例的收发器架构600。收发器可以应用时分双工(TDD)。图6a示出了下行链路操作中的收发器，而图6b示出了上行链路操作中的收发器。第三开关602可以从第三开关602的输出端口中的一个输出端口连接到端接装置603。第三开关602被添加到接收路径，以便改进下行链路自干扰抑制。这样，来自天线601的接收路径可以通过第三开关602在下行链路操作期间切换到端接装置603来终止。在上行链路操作的情况下，切换第三开关602，使得来自天线601的接收信号经由第三开关602被引导到第一开关604的输入，从而将所接收的低电平信号提供给第一放大器605的输入并且因此提供给公共放大排列。端接装置603也可以称为端接电阻器或端接器。作为非限制性示例，端接装置603的阻抗Z0可以是至少50欧姆。
图7示出了可以应用例如图6a和图6b所示的架构600的根据示例性实施例的流程图。在经由天线接收第二信号的同时，使用701第三开关将接收路径从天线连接到第一开关的输入。在经由天线发送第一信号的同时，使用702第三开关将接收路径从天线连接到端接电阻器。
以上借助于图7描述的功能和/或块不是按绝对的时间顺序，并且其中的一些可以同时执行或者以与所描述的不同的顺序执行。其他功能和/或块也可以在它们之间或在它们内执行。
图2a、图2b、图6a和图6b示出了单个TRX路径。然而，HPC-TRX 200、600也可以应用于例如混合多天线系统。图8a和图8b示出了根据两个示例性实施例的架构810、820，其中HPC-TRX应用于多天线系统。
图8a示出了示例性实施例，其中在分路器811之后实现有多个HPC-TRX排列。为了实现灵活的波束成形，可控移相器813可以可选地放置在第一放大器812的输出处，例如针对每个HPC-TRX排列。然而，并非必须为每个排列配备可控移相器。如果不需要灵活的波束控制，则例如针对每个HPC-TRX可以使用具有不同长度的固定延迟线来代替可控移相器来形成固定波束方向。移相器也可以放置在HPC-TRX排列中的其他地方。代替移相器，还可以使用诸如矢量调制器等某种其他移相组件来控制相位和幅度两者。
图8b示出了一个示例性实施例，其中单个HPC-TRX排列向若干天线821馈电。因此，分路器822放置在HPC-TRX的输出处(即，下行链路方向)，并且每个个体天线的可控移相器823可以可选地放置在分路器822的每个分离路径的输出处(即，TX方向)。如果不需要灵活的波束控制，则可以替代地例如针对每个天线使用具有不同长度的固定延迟线来代替可控移相器来形成固定波束方向。代替移相器，还可以使用诸如矢量调制器等某种其他移相组件来控制相位和幅度两者。
图8a的示例性实施例可以有益于最小化HPC-TRX排列朝向天线的输出损耗，而图8b的示例性实施例可以有益于减少电路复杂性和组件数量。除了这两个示例性实施例之外，还可以存在可以用于混合多天线系统的其他变体。例如，在架构820中，每个HPC-TRX排列的天线数目可以变化。此外，在架构810中，每个个体TRX转换路径的HPC-TRX和天线的数目可以变化。
图9示出了根据另一示例性实施例的架构900，其中添加了第四开关901以在下行链路操作期间实现反馈路径FB功能。这可以使得能够应用诸如数字预失真等自适应线性化，以便改善功率放大器的线性度、输出功率和能量效率。因此，可以提高全TRX前端的性能。在TX操作期间，环行器902将信号的主要部分发送到天线。然而，由环行器902实现的隔离可能受到限制，因此发送信号功率的一部分(例如，20-25dB以下)可能泄漏到接收路径，这可能导致自干扰。然而，通过控制第三开关903和第四开关901，可以有利地使用该信号泄漏并且将其反馈到上行链路下变频路径，并且从而在下行链路操作期间用于数字前端中的信号分析。通过分析该TX反馈信号，例如，可以应用和调节数字预失真，并且可以对发送信号进行预失真，以便也针对增加的输出功率电平改善功率放大器904的线性度和能量效率。附加衰减器(例如，可变衰减器)可以被添加到反馈路径，例如在第四开关901与第三开关903之间，以便使反馈路径信号功率适应合适的电平，以由下变频器和/或模数转换器进一步处理。
在第一上行链路操作模式下，在低接收信号电平的情况下，接收信号可以经由第三开关903和第一开关910发送到公共TRX放大排列的输入，该公共TRX放大排列包括第一放大器905、滤波器906、衰减器907和第二放大器908，但不包括TX功率放大器904。通过切换第二开关909和第四开关901以用于接收操作(图9中未示出)，接收信号可以馈送到下变频路径。这样，公共放大排列可以用于放大接收信号，以便以合适的功率电平将接收信号馈送到例如下变频器和/或模数转换器。
在第二上行链路操作模式下，在下变频之前不需要进一步放大的高接收功率电平的情况下，第三开关903可以被切换，使得放大器排列被旁路并且优选地被关断以节省能量，并且接收信号经由第四开关901直接馈送到下变频单元以将接收信号下变频到中频。功率放大器904可以在两种上行链路操作模式下关断，以便减少上行链路操作期间的功耗，并且从而提高总体能量效率。
数字预失真是一种线性化技术，其可以用于改善功率放大器的线性度。在数字预失真中，可以使用预失真器来预失真馈送到功率放大器的输入信号，例如，修改输入信号的幅度和/或相位，并且因此反转(reverse)由功率放大器引入的非线性，假定使用功率放大器的非线性度的精确模型。预失真器可以在数字基带域中实现。此外，自适应数字预失真技术可以用于调节例如由功率放大器的老化效应引起的功率放大器模型中的变化，并且相应地更新预失真器。自适应数字预失真可以包括以下步骤中的一个或多个：标识功率放大器模型，估计所标识的功率放大器模型的参数，和/或估计预失真器要用于反转所标识的放大器模型的预失真参数。
图10示出了可以应用例如图9所示的收发器架构的根据示例性实施例的流程图。参考图10，开始1001下行链路操作。针对下行链路操作设置1002第一开关和第二开关。针对反馈路径设置1003第三开关和第四开关。开始1004下行链路发送时段。接收1005并且分析1006包括所发送的下行链路信号的一部分的下行链路反馈信号。基于下行链路反馈信号的分析来更新1007数字预失真参数。然后例如通过使用数字预失真器基于更新后的数字预失真参数对下行链路信号进行预失真来对下行链路信号进行线性化1008。然后发送1009线性化的下行链路信号。开始1010上行链路操作。然后，例如基于预定义阈值来评估1011接收信号功率电平是低还是高。如果接收信号功率电平为高(1011：高)，则针对上行链路操作设置1012第三开关和第四开关，并且开始1014上行链路操作时段。如果接收信号功率电平为低(1011：低)，则针对使用放大器的上行链路操作设置1013第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，并且开始1014上行链路操作时段。
以上借助于图10描述的功能和/或块没有绝对的时间顺序，并且其中的一些可以同时执行或者以与所描述的顺序不同的顺序执行。其他功能和/或块也可以在它们之间或在它们内执行。
图11示出了可以应用例如图9所示的收发器架构的第二上行链路操作模式的根据示例性实施例的流程图。在接收第二信号的同时，经由第三开关和第四开关旁路1101至少第一开关、第一放大器和第二开关。在接收第二信号的同时，关断1102至少第一放大器。
以上借助于图11描述的功能和/或块没有绝对的时间顺序，并且其中的一些可以同时执行或者以与所描述的顺序不同的顺序执行。其他功能和/或块也可以在它们之间或在它们内执行。
图12a和图12b示出了根据两个示例性实施例的架构1210、1220，其中例如在混合多天线系统中应用具有反馈路径的HPC-TRX。
图12a示出了示例性实施例，其中多个全HPC-TRX排列放置在分路器1211的输出处，并且每个HPC-TRX可以可选地包括可控移相器1212、1213。如果不需要灵活的波束控制，则可以替代地例如针对每个HPC-TRX使用具有不同长度的固定延迟线来代替可控移相器来形成固定波束方向。移相器也可以放置在HPC-TRX排列中的其他地方。代替移相器，还可以使用诸如矢量调制器等某种其他移相组件来控制相位和幅度两者。为了支持用于监测个体功率放大器失真的灵活反馈路径操作，使用附加的多极开关1214或组合器来选择要反馈和监测的功率放大器的相应反馈路径。每个功率放大器的反馈信号可以在相同TX时段中或者在不同发送周期中被复用。
图12b示出了示例性实施例，其中单个HPC-TRX放置在分路器1221的输入处。可控移相器1222可以可选地放置在分路器的输出路径上以用于个体天线相位控制。如果不需要灵活的波束控制，则可以替代地例如针对每个天线使用具有不同长度的固定延迟线来代替可控移相器来形成固定波束方向。代替移相器，还可以使用诸如矢量调制器等某种其他移相组件来控制相位和幅度两者。
图12a的示例性实施例可以减少TX方向上HPC-TRX的输出处的插入损耗，而图12b的示例性实现例可以减少组件数量。
图13a和图13b示出了根据两个示例性实施例的架构1310、1320，其中在下行链路操作期间用于旁路最终功率放大器1314、1324的能力由第五开关1311、1321和第六开关1312、1322提供。例如在低负载操作的情况下，在下行链路操作期间旁路最终功率放大器可以是有用的，因为功率放大器可以被关断，并且然后第二放大器1313、1323可以充当最终放大器。这样，与功率放大器仍在操作中但处于深度退避模式时相比，在低负载情况下可以提高效率。
当第二放大器1313用作最终放大级时，图13a所示的示例性实施例可以减少第二放大器1311的输出处的插入损耗，以便在低负载情况下提高效率。在第二放大器1313之前的第一衰减器1315可以省略，例如当使用可变增益放大器时，或者当数模转换器的动态范围提供足够的范围来控制发送信号的幅度/功率时。此外，除了第二衰减器1316之外，还可以向功率放大器和上行链路操作的公共放大路径添加一个或多个附加组件。
图13b所示的示例性实施例可以在下行链路操作的情况下减少自干扰，因为与图13a的示例实施例相比，可以避免经由第五开关1321的TX信号反向耦合。然而，与图13a的示例性实施例相比，第二放大器1323的输出处的插入损耗可以通过第六开关1322的插入损耗而增加。
虽然图13a和图13b的两个架构1310、1320可以在低负载情况下提高效率，但是在图13a中，下行链路信号只需要在第二放大器1313到天线的输出之后通过一个开关。因此，与图13b的架构1320相比，图13a的架构1310可以进一步提高效率，但可能以与图13a相比而更高的下行链路自干扰为代价。
如果HPC-TRX包括反馈路径和在下行链路操作期间旁路功率放大器的可能性，则公共TRX放大排列中的第二放大器可以例如使用数字预失真来被线性化，同时在低负载情况下是最后的放大器级并且使用功率放大器旁路。因此，来自第二放大器的信号可以反馈到数字前端单元。
应当注意，反馈路径在HPC-TRX 1310、1320中是可选的，并且一些示例性实施例可以提供旁路最终功率放大器而不包括反馈路径的能力。
图14示出了可以应用例如图13a或图13b所示的架构的根据示例性实施例的流程图。参考图14，确定1401负载是否较轻。例如，可以使用预定义阈值来确定负载是否较轻。可能存在一个盈亏平衡点，在该点之前旁路功率放大器比操作功率放大器更有效，并且例如，该盈亏平衡点可以用作阈值。
本文中，负载可以例如是指由该示例性实施例支持的小区的容量程度。例如，负载情况可以取决于用户的实际数目和所需要的数据速率。例如，如果在夜间只有需要低数据速率的少量用户，则这可以被定义为低负载情况。另一方面，如果有很多需要高数据速率的用户，例如在白天，则这可以被定义为高负载情况，甚至是满负载情况。因此，根据需要多少发送功率来提供用户和数据吞吐量的情况，可以激活或停用PA旁路。
如果负载较轻(1401：是)，则设置1402第五开关和第六开关以旁路功率放大器，并且关断1403功率放大器。如果负载不是较轻(1401：否)，即负载是中等或重的，则设置1404第五开关和第六开关以连接功率放大器以进行信号发送，并且接通1405功率放大器。该过程可以是迭代的，使得当负载情况在框1403或1405之后改变时，该过程可以返回到框1401。
以上借助于图14描述的功能和/或块没有绝对的时间顺序，并且其中的一些可以同时执行或者以与所描述的顺序不同的顺序执行。其他功能和/或块也可以在它们之间或在它们内执行。
具有旁路最终功率放大器的能力的HPC-TRX 1310、1320也可以应用于例如混合多天线系统中。
图15a和图15b示出了根据两个示例性实施例的架构1510、1520，其中具有在下行链路操作期间旁路最终功率放大器的能力的HPC-TRX被应用于例如混合多天线系统中。
在图15a所示的示例性实施例中，具有在下行链路操作期间旁路最终功率放大器的能力的多个HPC-TRX排列放置在分路器1511之后，从而减少了每个HPC-TRX的输出处的插入损耗，并且可控移相器1512、1513可以可选地放置到每个HPC-TR中，例如放置在第一放大器之后，如图15a所示。移相器1512、1513也可以放置在公共放大路径中的其他地方，例如在衰减器1514、1515之后。如果不需要灵活的波束控制，则可以针对每个HPC-TRX例如使用具有不同长度的固定延迟线来代替可控移相器来形成固定波束方向。移相器也可以放置在HPC-TRX排列中的其他地方。代替移相器，还可以使用诸如矢量调制器等某种其他移相组件来控制相位和幅度两者。
在图15b所示的示例性实施例中，具有在下行链路操作期间旁路最终功率放大器的能力的单个HPC-TRX放置在分路器1521之前，从而降低了复杂性和组件数量。可控移相器1522可以可选地放置在分路器的输出路径上以用于个体天线相位控制。如果不需要灵活的波束控制，则可以针对每个天线例如使用具有不同长度的固定延迟线来代替可控移相器来形成固定波束方向。代替移相器，还可以使用诸如矢量调制器等某种其他移相组件来控制相位和幅度两者。
图16a和图16b示出了根据两个示例性实施例的架构1610、1620，其中具有在下行链路操作期间旁路最终功率放大器的能力和支持自适应数字预失真的反馈路径的HPC-TRX排列1310被应用于例如混合多天线系统中。
在图16a所示的示例性实施例中，多个HPC-TRX排列放置在分路器1614之后，从而减少了每个HPC-TRX的输出处的插入损耗，并且可控移相器1611、1612可以可选地放置在每个HPC-TRX排列1310中的第一放大器之后。如果不需要灵活的波束控制，则可以针对每个HPC-TRX使用例如具有不同长度的固定延迟线来代替可控移相器来形成固定波束方向。移相器也可以放置在HPC-TRX排列中的其他地方。代替移相器，还可以使用诸如矢量调制器等某种其他移相组件来控制相位和幅度两者。为了支持用于监测个体功率放大器失真的灵活反馈路径操作，使用附加的多极开关1613或组合器来选择要反馈和监测的功率放大器的相应反馈路径。
在图16b所示的示例性实施例中，单个HPC-TRX排列1310放置在分路器1621之前，从而降低了复杂性和组件数量。可控移相器1622可以可选地放置在分路器的输出路径上以用于个体天线相位控制。如果不需要灵活的波束控制，则可以针对每个天线使用例如具有不同长度的固定延迟线来代替可控移相器来形成固定波束方向。代替移相器，还可以使用诸如矢量调制器等某种其他移相组件来控制相位和幅度两者。
尽管在图16a和图16b中未示出，但是图13b的HPC-TRX排列1320可以替代地用于代替图16a、图16b所示的架构1610、1620中的图13a的HPC-TRX排列1310。
应当注意，先前描述的示例性实施例中的一些也可以例如基于应用要求来灵活地组合。此外，混合多天线系统的其他变体也是可能的。
此外，一些示例性实施例可以应用于例如数字大规模多输入多输出、mMIMO或波束成形系统、以及具有单个或低数目TRX路径的系统。
一些示例性实施例还可以与不同转换单元灵活组合，诸如分别进行数模转换和上变频以及下变频和模数转换的射频数模转换RFDAC和射频模数转换RFADC解决方案，并且还可以具有与混频器相结合的数模和模数转换器、或者与正交调制器相结合的数模和模数转换器。一些示例性实施例还可以适用于例如毫米波mmWave或THz范围内的外差概念。
图17示出了根据示例性实施例的架构1700，其中使用RFDAC 1701、1702、1703和RFADC 1704、1705、1706进行信号转换来将多个HPC-TRX应用于数字mMIMO系统。
图18示出了根据示例性实施例的架构1800，其中HPC-TRX经由第一转换单元1801和第二转换单元1802应用于数字RF前端单元1803。第一转换1801单元可以包括例如RFDAC、数模转换器和调制器、数模转换器和混频器和/或外差电路。第二转换单元1802可以包括例如RFADC、模数转换器和调制器、模数转换器、混频器和/或外差电路。
例如，数字RF前端单元1803可以包括数字信号处理器(DSP)的至少一部分、专用集成电路(ASIC)的至少一部分、中央处理单元(CPU)的至少一部分、和/或现场可编程门阵列(FPGA)的至少一部分。数字RF前端单元1803可以对HPC-TRX的接收信号执行进一步的信号处理，诸如解调、检测和/或解码。此外，数字RF前端单元1803可以包括用于致动开关1804、1805、1806、1807、1808的控制电路系统。另外地或替代地，数字RF前端单元1803可以被配置为调节功率放大器1809、第一放大器1810和/或第二放大器1811的电源电压。此外，数字RF前端单元1803可以被配置为生成HPC-TRX的数字发送信号。耦合到数字RF前端单元1803的输出端口的第一转换单元1801可以将数字发送信号转换为模拟发送信号。
还应当注意，诸如滤波器和衰减器等组件可以以与上述示例性实施例中所示的不同的顺序或布置来放置。滤波器和衰减器也可以以分布式方式集成，例如通过将具有大衰减范围的衰减器拆分成具有较小衰减范围但分布在排列中的两个设备。
由一些示例性实施例提供的技术优势可以是，它们可以减少无线电设备和系统的复杂性、设计工作量、组件数量和/或功耗，诸如单个TRX设备、数目TRX较低的小小区应用、多天线系统、大规模MIMO系统和/或IoT设备。例如，可以使用一些示例性实施例，以满足例如NR中的数据吞吐量、覆盖和/或延时的要求。一些示例性实施例可以支持各种应用特定输出功率电平，从而还能够在下行链路操作期间针对每个TRX支持中到高输出功率电平，同时在上行链路操作期间也保持高的接收器性能，诸如灵敏度和良好的能量效率。此外，在一些示例性实施例中使用的反馈路径可以提高TX功率放大器的线性度，从而进一步提高能量效率。此外，在一些示例性实施例中使用的PA旁路可以进一步提高低负载情况下的能量效率。一些示例性实施例可以用于6GHz以下频带以及mmWave和THz频率范围。收发器可以例如使用集总组件来实现，例如用于线卡上的6GHz以下的应用，或者作为例如mmWave或THz应用中的集成电路来实现。
上述示例性实施例可以用于诸如基站、终端设备、IoT设备、中继(relay)、中继器(repeater)等装置中。换言之，根据任何所述示例性实施例，该装置可以包括HPC-TRX，即，无线电收发器。
图19的装置1900示出了诸如gNB等基站或这样的基站中包括的装置的示例性实施例。该装置可以包括例如适用于基站以实现所描述的示例性实施例中的一些的电路系统或芯片组。装置1900可以是包括一个或多个电子电路系统的电子设备。装置1900可以包括通信控制电路系统1910(诸如至少一个处理器)和包括计算机程序代码(软件)1922的至少一个存储器1920，其中至少一个存储器和计算机程序代码(软件)1922被配置为与至少一个处理器一起引起装置1900执行上述示例性实施例中的一些。
存储器1920可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器可以包括用于存储配置数据的配置数据库。例如，配置数据库可以存储当前相邻小区列表，并且在一些示例性实施例中，存储检测到的相邻小区中使用的帧的结构。
装置1900还可以包括通信接口1930，通信接口1930包括用于根据一个或多个通信协议实现通信连接的硬件和/或软件。通信接口1930可以向该装置提供无线电通信能力，诸如收发器，以用于在蜂窝通信系统中进行通信。通信接口可以例如向终端设备提供无线电接口。装置1900还可以包括朝向诸如网络协调器装置等核心网和/或到蜂窝通信系统的接入节点的另一接口。装置1900还可以包括被配置为分配资源的调度器1940。
如本申请中使用的，术语“电路系统”可以是指以下中的一项或多项或全部：
a.仅硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现)；以及
b.硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：
i.(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及
ii.具有软件的(多个)硬件处理器的任何部分(包括(多个)数字信号处理器、软件和(多个)存储器)，它们一起工作以引起装置(诸如移动电话)执行各种功能；以及
c.(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要软件(例如，固件)进行操作，但当不需要软件进行操作时，软件可以不存在。
电路系统的这个定义适用于该术语在本申请中的所有用途，包括在任何权利要求中。作为另外的示例，如本申请中使用的，术语电路系统还涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及其伴随的软件和/或固件的实现。例如，如果适用于特定权利要求元素，则术语电路系统还涵盖用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
本文中描述的技术和方法可以通过各种手段来实现。例如，这些技术可以在硬件(一个或多个设备)、固件(一个或多个设备)、软件(一个或多个模块)或其组合中实现。对于硬件实现，示例性实施例的(多个)装置可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文中描述的功能的其他电子单元或其组合内实现。对于固件或软件，该实现可以通过执行本文中描述的功能的至少一个芯片组的模块(例如，过程、功能等)来执行。软件代码可以存储在存储器单元中并且由处理器执行。存储器单元可以在处理器内部或在处理器外部实现。在后一种情况下，存储器单元可以通过本领域已知的各种方式通信地耦合到处理器。另外，本文中描述的系统的组件可以重新布置和/或通过附加组件来补充以促进关于其而描述的各个方面等的实现，并且它们不限于在给定附图中阐述的精确配置，如本领域技术人员将理解的。
对于本领域技术人员来说很清楚的是，随着技术的进步，本发明概念可以以各种方式实现。实施例不限于上述示例性实施例，而是可以在权利要求的范围内变化。因此，所有词语和表达都应当被广泛地解释，并且它们旨在说明而不是限制示例性实施例。

Claims (23)

1.一种装置，包括用于以下项的部件：
经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送所述第一信号的同时，所述第二开关的输出连接到包括至少所述功率放大器的功率放大器路径；
在发送所述第一信号的同时，接收包括所述第一信号的一部分的反馈信号，其中所述反馈信号通过使用第三开关将接收路径从天线连接到第四开关的输入而被接收，其中所述第四开关的输出连接到下变频单元；
至少部分基于所接收的所述反馈信号对所述第一信号进行线性化；
通过切换所述第一开关的输入和所述第二开关的所述输出，而在发送所述第一信号与接收第二信号之间切换，其中所述第一开关的输出和所述第二开关的输入连接到包括至少所述第一放大器的放大路径；
经由至少所述第三开关、所述第一开关、所述第一放大器和所述第二开关接收所述第二信号，其中在接收所述第二信号的同时，所述第二开关的所述输出从所述功率放大器路径断开，并且其中在接收所述第二信号的同时，所述第三开关用于将所述接收路径从所述天线连接到所述第一开关的所述输入。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括：用于在接收所述第二信号的同时，经由所述第三开关和所述第四开关来旁路至少所述第一开关、所述第一放大器和所述第二开关的部件。
3.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置还包括：用于在发送所述第一信号的同时，经由第五开关和第六开关来旁路所述功率放大器的部件。
4.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置还包括：用于在接收所述第二信号的同时和/或在所述功率放大器被旁路的同时，关断所述功率放大器的部件。
5.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置还包括:用于调节所述功率放大器和/或所述第一放大器的供应电压的部件。
6.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述第一信号进一步经由分路器被发送，并且所述第二信号进一步经由所述分路器被接收。
7.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述第一信号进一步经由环行器或第七开关被发送，并且所述第二信号进一步经由所述环行器或所述第七开关被接收。
8.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述第一信号进一步经由相移组件被发送，并且所述第二信号进一步经由所述相移组件被接收。
9.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述第一信号经由第一转换单元从数字前端单元被提供，并且其中所述第二信号经由第二转换单元被提供给所述数字前端单元。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一转换单元包括以下一项或多项：射频数模转换器、数模转换器、和/或第一外差电路；以及
其中所述第二转换单元包括以下一项或多项：射频模数转换器、模数转换器、和/或第二外差电路。
11.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述部件包括：至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起，引起所述装置的所述执行。
12.一种系统，被配置为：
经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送所述第一信号的同时，所述第二开关的输出连接到包括至少所述功率放大器的功率放大器路径；
在发送所述第一信号的同时，接收包括所述第一信号的一部分的反馈信号，其中所述反馈信号通过使用第三开关将接收路径从天线连接到第四开关的输入而被接收，其中所述第四开关的输出连接到下变频单元；
至少部分基于所接收的所述反馈信号对所述第一信号进行线性化；
通过切换所述第一开关的输入和所述第二开关的所述输出，而在发送所述第一信号与接收第二信号之间切换，其中所述第一开关的输出和所述第二开关的输入连接到包括至少所述第一放大器的放大路径；
经由至少所述第三开关、所述第一开关、所述第一放大器和所述第二开关接收所述第二信号，其中在接收所述第二信号的同时，所述第二开关的所述输出从所述功率放大器路径断开，并且其中在接收所述第二信号的同时，所述第三开关用于将所述接收路径从所述天线连接到所述第一开关的所述输入。
13.一种方法，包括：
经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送所述第一信号的同时，所述第二开关的输出连接到包括至少所述功率放大器的功率放大器路径；
在发送所述第一信号的同时，接收包括所述第一信号的一部分的反馈信号，其中所述反馈信号通过使用第三开关将接收路径从天线连接到第四开关的输入而被接收，其中所述第四开关的输出连接到下变频单元；
至少部分基于所接收的所述反馈信号对所述第一信号进行线性化；
通过切换所述第一开关的输入和所述第二开关的所述输出，而在发送所述第一信号与接收第二信号之间切换，其中所述第一开关的输出和所述第二开关的输入连接到包括至少所述第一放大器的放大路径；
经由至少所述第三开关、所述第一开关、所述第一放大器和所述第二开关接收所述第二信号，其中在接收所述第二信号的同时，所述第二开关的所述输出从所述功率放大器路径断开，并且其中在接收所述第二信号的同时，所述第三开关用于将所述接收路径从所述天线连接到所述第一开关的所述输入。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：在接收所述第二信号的同时，经由所述第三开关和所述第四开关来旁路至少所述第一开关、所述第一放大器和所述第二开关。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，还包括：在发送所述第一信号的同时，经由第五开关和第六开关来旁路所述功率放大器。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，还包括：在接收所述第二信号的同时和/或在所述功率放大器被旁路的同时，关断所述功率放大器。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，包括：调节所述功率放大器和/或所述第一放大器的供应电压。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其中所述第一信号进一步经由分路器被发送，并且所述第二信号进一步经由所述分路器被接收。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，其中所述第一信号进一步经由环行器或第七开关被发送，并且所述第二信号进一步经由所述环行器或所述第七开关被接收。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，其中所述第一信号进一步经由相移组件被发送，并且所述第二信号进一步经由所述相移组件被接收。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的方法，其中所述第一信号经由第一转换单元从数字前端单元被提供，并且其中所述第二信号经由第二转换单元被提供给所述数字前端单元。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一转换单元包括以下一项或多项：射频数模转换器、数模转换器、和/或第一外差电路；以及
其中所述第二转换单元包括以下一项或多项：射频模数转换器、模数转换器、和/或第二外差电路。
23.一种计算机程序，包括用于使装置至少执行以下项的指令：
经由至少第一开关、第一放大器、第二开关和功率放大器发送第一信号，其中在发送所述第一信号的同时，所述第二开关的输出连接到包括至少所述功率放大器的功率放大器路径；
在发送所述第一信号的同时，接收包括所述第一信号的一部分的反馈信号，其中所述反馈信号通过使用第三开关将接收路径从天线连接到第四开关的输入而被接收，其中所述第四开关的输出连接到下变频单元；
至少部分基于所接收的所述反馈信号对所述第一信号进行线性化；
通过切换所述第一开关的输入和所述第二开关的所述输出，而在发送所述第一信号与接收第二信号之间切换，其中所述第一开关的输出和所述第二开关的输入连接到包括至少所述第一放大器的放大路径；
经由至少所述第三开关、所述第一开关、所述第一放大器和所述第二开关接收所述第二信号，其中在接收所述第二信号的同时，所述第二开关的所述输出从所述功率放大器路径断开，并且其中在接收所述第二信号的同时，所述第三开关用于将所述接收路径从所述天线连接到所述第一开关的所述输入。
CN202180076949.8A 2020-09-17 2021-06-29 装置的能量高效放大 Pending CN116636139A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20205899 2020-09-17
FI20205899 2020-09-17
PCT/EP2021/067793 WO2022058061A1 (en) 2020-09-17 2021-06-29 Energy efficient amplification for an apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116636139A true CN116636139A (zh) 2023-08-22

Family

ID=76796977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180076949.8A Pending CN116636139A (zh) 2020-09-17 2021-06-29 装置的能量高效放大

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230370022A1 (zh)
EP (1) EP4214834A1 (zh)
CN (1) CN116636139A (zh)
WO (1) WO2022058061A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024026629A1 (zh) * 2022-08-01 2024-02-08 华为技术有限公司 一种功率放大装置、射频拉远单元、基站以及通信系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7103321B2 (en) * 2002-08-30 2006-09-05 Qualcomm Incorporated Power amplifier bypass in a half-duplex IC
US7831214B1 (en) * 2006-02-24 2010-11-09 Lockheed Martin Corporation Low power linear transmit/receive (T/R) module
US20080108312A1 (en) * 2006-11-06 2008-05-08 Fujitsu Limited Switchable transceiver for relay station
EP3316488B1 (en) * 2016-10-27 2024-03-20 Alcatel Lucent Transceivers and methods for operating transceivers
JP6705918B2 (ja) * 2017-02-06 2020-06-03 株式会社日立国際電気 無線機及び無線通信方法
US10447336B2 (en) * 2017-03-10 2019-10-15 Skyworks Solutions, Inc. Transmit loopback path architecture

Also Published As

Publication number Publication date
US20230370022A1 (en) 2023-11-16
EP4214834A1 (en) 2023-07-26
WO2022058061A1 (en) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11283530B2 (en) Wideband remote unit for distributed antenna system
US20200313837A1 (en) Dynamic configuration of user equipment duplexing mode
US10819383B2 (en) Transceivers and methods for operating transceivers
EP3661321A1 (en) Distributed antenna system architectures
US11528180B2 (en) System and method for hybrid transmitter
EP3719927B1 (en) Transmitting method in multiple input multiple output antenna system
EP2717482B1 (en) Radio transceiver
US20230370022A1 (en) Energy efficient amplification for an apparatus
CN113498198A (zh) 用于上行链路信号的配置
CN112671425A (zh) 频带之间的削波噪声的分布
US11916586B2 (en) RF chain offset estimation and reduction
CN113225026B (zh) 双频带数字预失真
US20240171235A1 (en) Low consumption digital to analog conversion for antenna arrays
KR20210008869A (ko) 비동기화 tdd 다중-대역 동작을 위한 무선 유닛
US20230216555A1 (en) MIMO Antennas
CN117242831A (zh) 从空闲模式到连接模式的转变时的小区选择
CN117439621A (zh) 在接收信号时减轻谐波

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination