CN117941291A - 一种基站、中心站及非线性信号处理方法 - Google Patents
一种基站、中心站及非线性信号处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117941291A CN117941291A CN202180101438.7A CN202180101438A CN117941291A CN 117941291 A CN117941291 A CN 117941291A CN 202180101438 A CN202180101438 A CN 202180101438A CN 117941291 A CN117941291 A CN 117941291A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- radio frequency
- module
- signals
- target
- 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
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 272
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 244
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 179
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 117
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 86
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 52
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 34
- 238000013461 design Methods 0.000 description 46
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 33
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 101000621427 Homo sapiens Wiskott-Aldrich syndrome protein Proteins 0.000 description 12
- 102100023034 Wiskott-Aldrich syndrome protein Human genes 0.000 description 12
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 12
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 102100032937 CD40 ligand Human genes 0.000 description 1
- 101000868215 Homo sapiens CD40 ligand Proteins 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/58—Compensation for non-linear transmitter output
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本申请公开一种基站、中心站及非线性信号处理方法,基站包括多个射频链路、光模块、特征计算模块;光模块用于对多个射频链路的信号进行电光转换,将得到的光信号发送到中心站,对光信号进行光电转换得到电信号;多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,光模块包含非线性元器件,至少一个第二射频链路的信号经过非线性元器件后生成与第一射频链路对应频段有交叠的非线性失真信号,光信号中包含非线性失真信号;特征计算模块用于从电信号中提取第一射频链路对应频段的目标信号,根据目标信号和至少一个第二射频链路的信号计算非线性失真预测信号;第一射频链路用于根据非线性失真预测信号对对应频段的信号进行预失真处理。
Description
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种基站、中心站及非线性信号处理方法。
无线通信系统中的无线通信链路上存在较多非线性元器件,例如低噪声放大器,功率放大器(Power Amplifier,PA)、光电转换(Optical-Electro,O/E)元件、电光转换(Electro-Optical,E/O)元件等,这些非线性元器件可能会导致通信链路上的信号产生非线性失真,具体表现为非线性元器件的输出信号中会出现输入信号中所没有的新的频率分量的信号即非线性失真信号,非线性失真信号会对一些正常信号的后续处理造成干扰,影响无线通信系统的性能。
当前为了解决无线通信系统中通信链路上的非线性失真问题,可以通过模拟预失真方式对系统中的非线性元器件的非线性特性进行校正,来降低非线性元器件导致的非线性失真的影响。模拟预失真是指对输入非线性元器件的信号提前进行处理,使得该处理引起的信号变化与信号输入非线性元器件后产生的非线性失真相互抵消,从而对非线性元器件引起的非线性失真进行校正。在上述方法中,对非线性元器件的非线性指标进行校正的链路一般是固定的,在模拟预失真过程中对非线性失真的拟合能力有限,且只能在一定程度上针对性的改善某类非线性元器件的特性,因此该方法对非线性失真的校正能力较低。
发明内容
本申请提供一种基站、中心站及非线性信号处理方法,用以提高计算非线性元器件引起的非线性失真信号的准确度,从而可以进一步提高对非线性元器件引起的非线性失真进行校正或补偿的性能。
第一方面,本申请提供一种基站,包括:多个射频链路、光模块、特征计算模块;其中,所述多个射频链路的数量大于或等于2;每个射频链路,用于通过天线接收对应频段的一路信号,并对所述一路信号进行射频处理后,向所述光模块发送所述一路信号;所述光模块,用于对来自所述多个射频链路的多路信号进行电光转换处理,得到包含处理后的所述多路信号的光信号;其中,所述光模块中包含非线性元器件,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠,所述光信号中还包含所述非线性失真信号;将所述光信号发送到中心站,及对所述光信号进行光电转换处理得到电信号并将所述电信号发送到所述特征计算模块;每个第二射频链路,还用于对接收的对应频段的一路信号进行射频处理后,将得到的信号发送到所述特征计算模块;所述特征计算模块,用于从来自所述光模块的所述电信号中提取目标信号;其中,所述目标信号包含所述电信号中包含的所述第一射频链路对应的频段的信号;根据所述目标信号和来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算非线性失真预测信号,并将所述非线性失真预测信号发送到所述第一射频链路,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号;所述第一射频链路,还用于根据 所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理以及射频处理,并向所述光模块发送处理后的信号。
在该方案中,基站可以基于先前经过非线性元器件的信号以及该非线性元器件引起的非线性失真信号,对后续信号经过非线性元器件时产生的非线性失真信号进行预测计算,能够提高确定的非线性失真预测信号的准确度,进一步可以根据确定的非线性失真预测信号对传输链路上传输的信号进行预失真处理,从而实现对传输链路上信号经过非线性元器件时产生的非线性失真问题的校正,提高进行非线性失真校正的准确度。
在一种可能的设计中,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率,其中:当所述多个射频链路中存在一个第二射频链路时,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍;或者,当所述多个射频链路中存在两个第二射频链路时,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块包括迭代计算模块,所述迭代计算模块用于:根据所述目标信号计算目标参数,其中,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性;根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号,其中,所述目标预测信号为所述非线性失真信号的第二预测信号;根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号。
在该方案中,基站基于实际经过非线性元器件的信号以及该信号经过非线性元器件后实际产生的非线性失真信号,计算非线性元器件的非线性失真特性参数,能够提高确定非线性元器件的非线性失真特性的准确度,进而提高基于非线性元器件的非线性失真特性参数对目标预测信号进行校正的准确度。
在一种可能的设计中,所述迭代计算模块,在根据所述目标信号计算目标参数时,具体用于:根据设定的第一计算模型及所述目标信号,计算所述目标参数,其中,所述第一计算模型用于表示输入非线性元器件的多路信号中的一路信号、所述非线性元器件输出的与所述一路信号的频段相同的非线性失真信号与所述非线性元器件的非线性失真特性参数之间的对应关系;所述迭代计算模块根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号时,具体用于:根据设定的第二计算模型及所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,计算所述目标预测信号,其中,所述第二计算模型用于表示经过非线性元器件的至少一路信号与所述至少一路信号经过所述非线性元器件后生成的非线性失真信号之间的对应关系。
在该方案中,基站通过利用有用信号与失真信号进行建模计算,对有用信号经过非线性元器件后产生的非线性失真信号进行预测,能够通过计算模型简便、快速、准确的得到所需计算的目标预测信号。
在一种可能的设计中,所述迭代计算模块,在根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号时,具体用于:将所述目标参数与所述目标预测信号相乘,得到所述非线性失真预测信号。
在该方案中,基站通过根据非线性元器件的非线性失真特性参数对预测的非线性失真 信号进行校正,能够进一步提高确定的非线性失真预测信号的准确度。
在一种可能的设计中,所述光模块包含:电光转换模块、光电转换模块、第一端口、第二端口、第三端口;所述电光转换模块,用于对所述多路信号进行电光转换处理,所述电光转换模块包含所述非线性元器件;所述光电转换模块,用于对所述光信号进行光电转换处理;所述第一端口,用于接收所述多路信号;所述第二端口,用于将所述光信号发送到所述中心站;所述第三端口,用于将所述电信号发送到所述特征计算模块。
在该方案中,通过对基站中光模块结构进行改进,增加一个信号传输端口和光电转换模块,能够获取基站发送给中心站的光信号所对应的电信号,从而可以从电信号中获取有用信号经过光模块的非线性元器件后产生的非线性失真信号,并反馈给基站数字链路,便于对非线性成分进行建模和预失真校正。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块还包括滤波模块;所述滤波模块,用于对所述电信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
在该方案中,基站通过滤波模块对信号进行滤波处理,能够仅保留所需的信号,避免一些无用信号对后续处理过程的干扰,进而提高信号处理的准确度。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块还包括反馈模块,所述反馈模块用于:对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号进行时延校正处理,得到时延一致的所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号。
在该方案中,基站通过对目标信号和至少一个第二射频链路的信号进行时延校正处理,能够保证根据目标信号确定的非线性失真预测信号与至少一个第二射频链路信号在时间上是对应的,从而避免信号处理过程中由于时延问题所导致的误差。
在一种可能的设计中,所述反馈模块包括:锁数模块、相关器、门限判决模块、时延计算模块、时延对齐模块;所述锁数模块,用于分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并将锁存的信号发送到所述相关器;所述相关器,用于对所述目标信号和来自所述锁数模块的信号进行相关处理,得到相关信号,并将所述相关信号发送到所述门限判决模块,其中,所述相关信号为非线性信号;所述门限判决模块,用于判断接收到的所述相关信号的相关值是否大于或等于设定值,若是,则将所述相关信号发送到所述时延计算模块,否则,不对所述相关信号进行处理;所述时延计算模块,用于在接收到来自所述门限判决模块的所述相关信号时,根据所述相关信号计算所述第一射频链路的信号和所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号之间的时延,并将所述时延发送到所述时延对齐模块;所述时延对齐模块,用于在接收到来自所述时延计算模块的所述时延后,根据所述时延,去除所述目标信号中与所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号存在所述时延的信号,以及,分别去除每个第二射频链路的设定时隙长度的信号中与所述目标信号存在所述时延的信号。
在该方案中,基站可以通过时延计算,确定目标信号和至少一个第二射频链路的信号之间存在的时延,进而根据该时延对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的信号进行时延校正,同时,通过锁数控制方式控制时延计算过程的定时更新,降低了一定的信号处理量。
在一种可能的设计中,所述门限判决模块,还用于:在确定所述相关信号的相关值大于或等于所述设定值时,指示所述锁数模块分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并利用当前锁存的信号替换之前已锁存的信号;在确定所述相关信号 的相关值小于所述设定值时,指示所述锁数模块停止锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号。
在该方案中,基站的门限判决模块根据非线性失真信号和至少一个第二射频链路的信号对应的相关信号的相关值的大小,对锁数模块的触发进行控制,能够基于实际场景中的实际信号情况对锁数更新情况进行控制,提高相关控制的准确度和场景适应性。
在一种可能的设计中,所述第一射频链路根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理时,具体用于:将所述第一射频链路对应频段的信号减去所述非线性失真预测信号,得到对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理后的信号。
第二方面,本申请提供一种基站,包括:多个射频链路、光模块、特征计算模块;其中,所述多个射频链路的数量大于或等于2;每个射频链路,用于通过天线接收对应频段的一路信号,并对所述一路信号进行射频处理后,向所述光模块发送所述一路信号;所述光模块,用于对来自所述多个射频链路的多路信号进行电光转换处理,得到包含处理后的所述多路信号的光信号;其中,所述光模块中包含非线性元器件,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠,所述光信号中还包含所述非线性失真信号;将所述光信号发送到所述中心站,接收来自所述中心站的目标信号,对所述目标信号进行光电转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述特征计算模块,其中,所述目标信号包含所述第一射频链路对应的频段的信号;每个第二射频链路,还用于对接收的对应频段的一路信号进行射频处理后,将得到的信号发送到所述特征计算模块;所述特征计算模块,用于接收来自所述光模块的所述目标信号;根据所述目标信号和来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算非线性失真预测信号,并将所述非线性失真预测信号发送到所述第一射频链路,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号;所述第一射频链路,还用于根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理以及射频处理,并向所述光模块发送处理后的信号。
在该方案中,基站通过将经过非线性元器件后的信号发送到中心站,再接收中心站回环回来的包含有用信号及非线性元器件引起的非线性失真信号的信号,可以基于先前经过其非线性元器件的信号以及该非线性元器件引起的非线性失真信号,对后续信号经过非线性元器件时产生的非线性失真信号进行预测计算,能够提高确定的非线性失真预测信号的准确度,进一步可以根据确定的非线性失真预测信号对传输链路上传输的信号进行预失真处理,从而实现对传输链路上信号经过非线性元器件时产生的非线性失真问题的校正,提高进行非线性失真校正的准确度。
在一种可能的设计中,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率,其中:当所述多个射频链路中存在一个第二射频链路时,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍;或者,当所述多个射频链路中存在两个第二射频链路时,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二 射频链路对应频段的截止频率之差。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块包括迭代计算模块,所述迭代计算模块用于:根据所述目标信号计算目标参数,其中,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性;根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号,其中,所述目标预测信号为所述非线性失真信号的第二预测信号;根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号。
在一种可能的设计中,所述迭代计算模块,在根据所述目标信号计算目标参数时,具体用于:根据设定的第一计算模型及所述目标信号,计算所述目标参数,其中,所述第一计算模型用于表示输入非线性元器件的多路信号中的一路信号、所述非线性元器件输出的与所述一路信号的频段相同的非线性失真信号与所述非线性元器件的非线性失真特性参数之间的对应关系;所述迭代计算模块根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号时,具体用于:根据设定的第二计算模型及所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,计算所述目标预测信号,其中,所述第二计算模型用于表示经过非线性元器件的至少一路信号与所述至少一路信号经过所述非线性元器件后生成的非线性失真信号之间的对应关系。
在一种可能的设计中,所述迭代计算模块,在根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号时,具体用于:将所述目标参数与所述目标预测信号相乘,得到所述非线性失真预测信号。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块还包括滤波模块;所述滤波模块,用于对所述电信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
在一种可能的设计中,所述光模块接收来自所述中心站的目标信号,对所述目标信号进行光电转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述特征计算模块时,具体用于:接收来自所述中心站的下行信号,对所述下行信号进行光电转换处理,并将处理后的所述下行信号发送到所述特征计算模块,其中,所述下行信号中包含所述目标信号及其它待发送给所述基站的信号;所述特征计算模块接收来自所述光模块的所述目标信号时,具体用于:接收来自所述光模块的所述下行信号,并对所述下行信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
在该方案中,基站可以从来自中心站的信号中提取出目标信号,便于后续针对目标信号进行处理,并避免其它信号对目标信号的处理过程的干扰,进而提高信号处理的准确度。同时该目标信号是经过中心站回环回来的,因此也可以对中心站中相关的一些非线性元器件的非线性失真问题进行一定程度的校正。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块还包括反馈模块,所述反馈模块用于:对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号进行时延校正处理,得到时延一致的所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号。
在一种可能的设计中,所述反馈模块包括:锁数模块、相关器、门限判决模块、时延计算模块、时延对齐模块;所述锁数模块,用于分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并将锁存的信号发送到所述相关器;所述相关器,用于对所述目标信号和来自所述锁数模块的信号进行相关处理,得到相关信号,并将所述相关信号发送到所述门限判决模块,其中,所述相关信号为非线性信号;所述门限判决模块,用于判断接收到的所述相关信号的相关值是否大于或等于设定值,若是,则将所述相关信号发送到 所述时延计算模块,否则,不对所述相关信号进行处理;所述时延计算模块,用于在接收到来自所述门限判决模块的所述相关信号时,根据所述相关信号计算所述第一射频链路的信号和所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号之间的时延,并将所述时延发送到所述时延对齐模块;所述时延对齐模块,用于在接收到来自所述时延计算模块的所述时延后,根据所述时延,去除所述目标信号中与所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号存在所述时延的信号,以及,分别去除每个第二射频链路的设定时隙长度的信号中与所述目标信号存在所述时延的信号。
在一种可能的设计中,所述门限判决模块,还用于:在确定所述相关信号的相关值大于或等于所述设定值时,指示所述锁数模块分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并利用当前锁存的信号替换之前已锁存的信号;在确定所述相关信号的相关值小于所述设定值时,指示所述锁数模块停止锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号。
在一种可能的设计中,所述第一射频链路根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理时,具体用于:将所述第一射频链路对应频段的信号减去所述非线性失真预测信号,得到对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理后的信号。
第三方面,本申请提供一种中心站,包括:光模块、信号处理模块;所述光模块,用于接收来自基站的光信号后,对所述光信号进行光电转换处理得到电信号,向所述信号处理模块发送所述电信号;其中,所述电信号中包含非线性失真信号、所述基站的多个射频链路通过天线接收到的多路信号,所述多个射频链路的数量大于或等于2,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述基站中包含非线性元器件,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成所述非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠;所述信号处理模块,用于接收来自所述光模块的所述电信号,从所述电信号中提取所述第一射频链路对应的频段的目标信号,并将所述目标信号发送到所述光模块;所述光模块,还用于对所述目标信号进行电光转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述基站。
在该方案中,中心站与基站可以组成环回链路,中心站将来自基站的信号再环回给基站,使得基站可以基于该实际信号对后续信号经过非线性元器件时产生的非线性失真信号进行预测计算,以及根据预测的非线性失真信号对传输链路上传输的信号进行预失真处理,从而提高对基站与中心站之间通信链路的非线性失真校正的准确度,同时在能够实现对基站中非线性失真问题进行校正的同时,也能够实现对中心站中一些非线性失真问题的校正,并提高中心站与基站之间进行通信的准确度。
在一种可能的设计中,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率,其中:当所述多个射频链路中存在一个第二射频链路时,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍;或者,当所述多个射频链路中存在两个第二射频链路时,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差。
在一种可能的设计中,所述信号处理模块包含滤波模块,所述滤波模块用于接收来自所述光模块的所述电信号,对所述电信号进行滤波处理,得到所述目标信号;所述光模块对所述目标信号进行电光转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述基站时,具体用于:对所述目标信号和其它待发送给所述基站的信号进行电光转换处理,得到包含所述目标信号和其它待发送给所述基站的信号的下行信号,并将所述下行信号发送到所述基站。
在该方案中,中心站通过滤波模块对信号进行滤波处理,能够仅保留所需的信号,避免一些无用信号对后续处理过程的干扰,进而提高信号处理的准确度。中心站将目标信号与其它信号一波能够发送到基站,可以充分利用已有的传输链路,避免了增加额外的传输链路的开销,提高了资源利用率。
第四方面,本申请提供一种中心站,包括:光模块、信号处理模块、特征计算模块;所述光模块,用于接收来自至少一个基站的光信号,对所述至少一个基站中每个基站的光信号进行光电转换处理,得到每个基站的电信号;其中,任一个基站的电信号中包含非线性失真信号、所述基站的多个射频链路通过天线接收到的多路信号,所述多个射频链路的数量大于或等于2,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述基站中包含非线性元器件,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成所述非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠;分别将每个基站的电信号发送到所述信号处理模块和所述特征计算模块;所述特征计算模块,用于分别接收来自所述光模块的每个基站的电信号;分别对每个基站的电信号进行特征计算处理,得到每个基站对应的非线性失真预测信号,并分别将每个基站对应的非线性失真预测信号发送到所述信号处理模块;其中,对任一个基站的电信号进行的特征计算处理包含以下步骤:从所述电信号中提取所述第一射频链路对应的频段的目标信号,以及,从所述电信号中分别提取来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号;根据所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算所述非线性失真预测信号,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号;所述信号处理模块,用于分别接收来自所述光模块的每个基站的电信号;对所述至少一个基站的电信号进行合路处理得到目标合路信号;分别接收来自所述特征计算模块的每个基站对应的非线性失真预测信号;依次根据每个基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理。
在该方案中,中心站对来自至少一个基站的信号进行处理时,可以基于先前经过基站中的非线性元器件的信号以及该非线性元器件引起的非线性失真信号,对后续信号经过该非线性元器件时产生的非线性失真信号进行预测计算,能够提高确定的非线性失真预测信号的准确度,进一步可以根据确定的非线性失真预测信号对传来自至少一个基站的信号进行更为准确的失真校正处理。同时,该方案中,中心站可以对来自不同基站的信号进行失真校正处理,并且对基站和中心站的非线性失真问题均可进行有效校正。
在一种可能的设计中,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率,其中:当所述多个射频链路中存在一个第二射频链路时,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍;或者,当所述多个射频链路中存在两个第二射频链路时,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第 一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块包括迭代计算模块,所述迭代计算模块用于:根据所述目标信号计算目标参数,其中,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性;根据来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号,其中,所述目标预测信号为所述非线性失真信号的第二预测信号;根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号。
在该方案中,中心站基于实际经过非线性元器件的信号以及该信号经过非线性元器件后实际产生的非线性失真信号,计算非线性元器件的非线性失真特性参数,能够提高确定非线性元器件的非线性失真特性的准确度,进而提高基于非线性元器件的非线性失真特性参数对目标预测信号进行校正的准确度。
在一种可能的设计中,所述迭代计算模块,在根据所述目标信号计算目标参数时,具体用于:根据设定的第一计算模型及所述目标信号,计算所述目标参数,其中,所述第一计算模型用于表示输入非线性元器件的多路信号中的一路信号、所述非线性元器件输出的与所述一路信号的频段相同的非线性失真信号与所述非线性元器件的非线性失真特性参数之间的对应关系;所述迭代计算模块根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号时,具体用于:根据设定的第二计算模型及所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,计算所述目标预测信号,其中,所述第二计算模型用于表示经过非线性元器件的至少一路信号与所述至少一路信号经过所述非线性元器件后生成的非线性失真信号之间的对应关系。
在该方案中,中心站通过利用有用信号与失真信号进行建模计算,对有用信号经过非线性元器件后产生的非线性失真信号进行预测,能够通过计算模型简便、快速、准确的得到所需计算的目标预测信号。
在一种可能的设计中,所述迭代计算模块,在根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号时,具体用于:将所述目标参数与所述目标预测信号相乘,得到所述非线性失真预测信号。
在该方案中,中心站通过根据非线性元器件的非线性失真特性参数对预测的非线性失真信号进行校正,能够进一步提高确定的非线性失真预测信号的准确度。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块还包括滤波模块;所述滤波模块,用于对所述合路电信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
在该方案中,中心站通过滤波模块对信号进行滤波处理,能够仅保留所需的信号,避免一些无用信号对后续处理过程的干扰,进而提高信号处理的准确度。
在一种可能的设计中,所述特征计算模块还包括反馈模块,所述反馈模块用于:对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号进行时延校正处理,得到时延一致的所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号。
在该方案中,中心站通过对目标信号和至少一个第二射频链路的信号进行时延校正处理,能够保证根据目标信号确定的非线性失真预测信号与至少一个第二射频链路信号在时间上是对应的,从而避免信号处理过程中由于时延问题所导致的误差。
在一种可能的设计中,所述反馈模块包括:锁数模块、相关器、门限判决模块、时延计算模块、时延对齐模块;所述锁数模块,用于分别锁存来自所述至少一个第二射频链路 的设定时隙长度的信号,并将锁存的信号发送到所述相关器;所述相关器,用于对所述目标信号和来自所述锁数模块的信号进行相关处理,得到相关信号,并将所述相关信号发送到所述门限判决模块,其中,所述相关信号为非线性信号;所述门限判决模块,用于判断接收到的所述相关信号的相关值是否大于或等于设定值,若是,则将所述相关信号发送到所述时延计算模块,否则,不对所述相关信号进行处理;所述时延计算模块,用于在接收到来自所述门限判决模块的所述相关信号时,根据所述相关信号计算所述第一射频链路的信号和所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号之间的时延,并将所述时延发送到所述时延对齐模块;所述时延对齐模块,用于在接收到来自所述时延计算模块的所述时延后,根据所述时延,去除所述目标信号中与所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号存在所述时延的信号,以及,分别去除每个第二射频链路的设定时隙长度的信号中与所述目标信号存在所述时延的信号。
在该方案中,中心站可以通过时延计算,确定目标信号和至少一个第二射频链路的信号之间存在的时延,进而根据该时延对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的信号进行时延校正,同时,通过锁数控制方式控制时延计算过程的定时更新,降低了一定的信号处理量。
在一种可能的设计中,所述门限判决模块,还用于:在确定所述相关信号的相关值大于或等于所述设定值时,指示所述锁数模块分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并利用当前锁存的信号替换之前已锁存的信号;在确定所述相关信号的相关值小于所述设定值时,指示所述锁数模块停止锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号。
在该方案中,中心站的门限判决模块根据非线性失真信号和至少一个第二射频链路的信号对应的相关信号的相关值的大小,对锁数模块的触发进行控制,能够基于实际场景中的实际信号情况对锁数更新情况进行控制,提高相关控制的准确度和场景适应性。
在一种可能的设计中,所述至少一个基站中包含第一基站与第二基站,所述信号处理模块,在依次根据每个基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理时,具体用于:根据所述第一基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理,得到第一目标合路信号;根据所述第二基站对应的非线性失真预测信号对所述第一目标合路信号进行失真校正处理,得到第二目标合路信号。
在一种可能的设计中,所述信号处理模块,在根据所述第一基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理,得到第一目标合路信号时,具体用于:将所述目标合路信号减去所述第一基站对应的非线性失真预测信号,得到所述第一目标合路信号。
第五方面,本申请提供一种非线性信号处理方法,应用于基站或中心站,所述方法包括:根据目标信号计算目标参数,其中,所述目标信号包含:经过非线性元器件的第一信号、至少一个第二信号经过非线性元器件后生成的非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一信号的频段有交叠,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性;根据所述至少一个第二信号计算目标预测信号,其中,所述目标预测信号为所述非线性失真信号的预测信号;根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到非线性失真预测信号;其中,所述非线性失真预测信号为修正后的、所述非线性失真信号的预测信号。
在一种可能的设计中,根据目标信号计算目标参数,包括:根据设定的第一计算模型及所述目标信号,计算所述目标参数,其中,所述第一计算模型用于表示输入非线性元器件的多路信号中的一路信号、所述非线性元器件输出的与所述一路信号的频段相同的非线性失真信号与所述非线性元器件的非线性失真特性参数之间的对应关系。
在一种可能的设计中,根据所述至少一个第二信号计算目标预测信号,包括:根据设定的第二计算模型及所述至少一个第二信号,计算所述目标预测信号,其中,所述第二计算模型用于表示经过非线性元器件的至少一路信号与所述至少一路信号经过所述非线性元器件后生成的非线性失真信号之间的对应关系。
在一种可能的设计中,根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号,包括:将所述目标参数与所述目标预测信号相乘,得到所述非线性失真预测信号。
第六方面,本申请提供一种装置,所述装置包括存储器和处理器;所述存储器用于存储计算机程序;所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,实现上述第五方面或第五方面的任一可能的设计所描述的方法。
第七方面,本申请提供一种通信系统,所述通信系统包括:上述第一方面或第一方面的任一可能的设计所描述的基站,或者上述第二方面或第二方面的任一可能的设计所描述的基站,以及上述第三方面或第三方面的任一可能的设计所描述的中心站,或者上述第四方面或第四方面的任一可能的设计所描述的中心站。
上述第二方面的有益效果,请参见上述第一方面的相关有益效果的描述,上述第五方面到第七方面的有益效果,请参见上述第一到第四方面的有益效果的描述,这里不再重复赘述。
图1为一种ROF系统的架构示意图;
图2为一种ROF系统中射频信号传输的示意图;
图3为ROF系统中产生IMD2的三种场景的示例图;
图4a为一种模拟预失真非线性校正链路的结构示意图;
图4b为一种基于推挽结构联合自适应后补偿的非线性失真校正链路的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种ROF系统的架构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种基站的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种基站中的反馈模块的示意图;
图8为本申请实施例提供的一种ROF系统的示意图;
图9为本申请实施例提供的一种ROF系统的示意图;
图10为本申请实施例提供的一种光模块结构的对比示意图;
图11为本申请实施例提供的一种基站结构的精简结构示意图;
图12为本申请实施例提供的一种基站和中心站的示意图;
图13为本申请实施例提供的一种ROF系统的示意图;
图14为本申请实施例提供的一种中心站的示意图;
图15为本申请实施例提供的一种ROF系统的示意图;
图16为本申请实施例提供的一种非线性信号处理方法的示意图。
为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。其中,在本申请实施例的描述中,以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
为了便于理解,示例性的给出了与本申请相关概念的说明以供参考。
1)非线性失真,指元器件(或电子元器件)的输出信号与输入信号不成线性关系,是由元器件的非线性特性所引起的。非线性失真表现为相同或不同频率的多个信号通过非线性元器件(例如激光二极管、光电二极管、放大器等)后,会产生新的谐波成分或新的频率分量的干扰信号。
非线性失真包括谐波失真(harmonic distortion,HD)、互调失真(intermodulation distortion,IMD)、交调失真等。其中,互调失真是由非线性元器件所引入的一种输入信号的频率成分之和或者频率成分之差的失真。当信号进入非线性元器件时,非线性元器件的非线性特性会引起信号之间的相互(调制)作用,产生在原信号中所没有的额外信号,这种额外信号可能会对原信号中的部分信号造成干扰。
在本申请实施例中,非线性元器件包括但不限于光电转换器(electronic-optical convertor,O-E)、电光转换器、放大器等。示例性的,所述光电转换器可以为光电二极管(photo-diode,PD);所述电光转换器可以为激光二极管(laser diode,LD),所述放大器可以为低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)。
2)预失真,指在信号通过非线性元器件之前,对信号进行一个特性与非线性元器件引起的非线性失真特性相反的预处理过程,使其与信号通过非线性元器件时产生的非线性失真进行互相补偿,从而减轻或避免非线性元器件引起的非线性失真。
应理解,本申请实施例中“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一(项)个”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a、b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c,或a、b和c,其中a、b、c可以是单个,也可以是多个。
当前,随着第五代移动通信(the 5th-generation wireless communication,5G)技术的推广和第六代移动通信(the 6th-generation wireless communication,6G)技术的研究开展,移动网络急需支持超大规模无线接入和超高速数据传输的技术。ROF(radio over fiber,光载无线通信)技术就是应高速大容量无线通信需求发展起来的。
ROF是一种将光纤通信和无线通信结合起来的无线接入技术,ROF系统中一般包含中心站(center station,CS)和基站(base station,BS),二者之间通过光纤进行通信。其中,中心站/基站可以把射频电信号调制为光信号后与对端进行信号传输,并可以通过载波复用的方式实现多个频段的无线载波信号的同时超宽带传输,有助于降低通信系统成本、功耗以及复杂度等。ROF在移动无线通信系统、有线电视(cable television,CATV)系统以 及卫星通信系统等领域中应用广泛。
图1示出了一种ROF系统的架构示意图。如图1中所示,ROF系统中可以包含中心站、基站,还可以包括用户设备。
本申请实施例中,基站也可以称为头端、模拟头端、远端射频单元(remote radio unit,RRU)。中心站也可以称为母端、模拟母端、基带单元(baseband unit,BBU)。
参照图1,在ROF系统中,以通信下行流程为例,中心站可以将射频电信号(也可以称为电磁波/微波)调制到激光上,之后调制后的光波可以通过光纤链路传输到基站,基站接收到来自中心站的光波信号后,通过光电转换将光波信号解调得到电信号,再通过天线发射给用户设备,以供用户设备使用。通信下行流程与上述通信上行流程相反,此处不再赘述。
ROF系统中以光纤或光电混合缆等光载链路作为中心站与基站之间的传输链路,可以直接利用光载波来传输射频信号,从而降低信号传输损耗。其中,上述光载链路仅起到信号传输的作用,关于信号的交换、控制以及信号的再生等处理均可以集中在中心站,基站可以实现信号的光电格式转换,这样可以把复杂的、高成本的装置集中到中心站,使得多个基站可以共享中心站的资源,从而减少基站的功耗和成本。
ROF系统在无线通信中的优势主要包括如下几点:ROF系统采用光传输技术进行信号传输,相比电传输技术具有更低的传输损耗(通常光纤衰减小于0.4dB/km);ROF系统支持超宽带信号承载传输能力(传输频率可达0~40GHz);ROF系统易于安装和维护(光纤重量约为同轴电缆的十分之一,且光纤成本较低),ROF系统保密性强(传输的信号由光纤承载,可抵抗电磁干扰,增强安全性和保密性)。
在具有较明显优势的同时,ROF系统也存在一些缺点。例如,ROF系统是模拟传输系统,因此容易出现信号损伤(如噪声和失真);光载链路中可能会产生诸如色散之类的非线性效应;ROF系统中需要电-光(electrical–optical,E-O)和光电(optical-electrical,O-E)转换,增加了处理的复杂度,提高了ROF系统的部署成本;ROF系统中一些非线性元器件会引起信号的非线性失真问题,降低ROF系统的性能。
图2为一种ROF系统中射频(radio frequency,RF)信号传输的示意图。如图2中所示,在ROF系统的射频信号传输中,一些非线性元器件例如激光二极管、光电二极管、射频放大器等可以用于实现信号处理和传输等功能。但是,这些非线性元器件在处理和传输信号的过程中可能会引起信号的非线性失真问题,影响信号的准确处理,尤其在多用户的情况下,会严重降低ROF系统的性能。
ROF系统中常见的非线性失真问题包括谐波失真、互调失真、交调失真等问题,下面以二阶互调失真(IMD2)为例进行简单说明。其中,IMD2可以是两种不同频段的信号经过非线性元器件后产生的,也可以是同一频段的信号经过非线性元器件后生成的。图3为ROF系统中产生IMD2的三种场景的示例图。
示例性的,在第一种可能的场景中,如图3中所示的场景1,IMD2为经过非线性元器件的两种频段的信号频率成分的和的失真。例如,信号S
F1的中心频率为F1,信号S
F1的信号频率范围为频段F11~F12,信号S
F2的中心频率为F2,信号S
F2的信号频率范围为频段F21~F22,信号S
F1与信号S
F2同时经过非线性元器件后可能会产生IMD2信号,该IMD2信号的频率范围在(F11+F21)~(F12+F22)之间,则信号频率范围与该IMD2信号的频率范围有交叠的信号S
F3与信号S
F1、信号S
F2同时经过非线性元器件时,信号S
F1与信号 S
F2经过非线性元器件后产生的IMD2信号会击中信号S
F3,对信号S
F3造成干扰,影响后续对信号S
F3的正常处理。
在第二种可能的场景中,如图3中所示的场景2,IMD2为经过非线性元器件的两种频段的信号频率成分的差的失真。例如,上述信号S
F1与信号S
F2同时经过非线性元器件后产生的IMD2信号的频率范围在(F11-F21)~(F12-F22)之间,该IMD2信号的频段与上述信号S
F3的频段有交叠时,也会击中信号S
F3,对信号S
F3造成干扰,影响后续对信号S
F3的正常处理。
在第三种可能的场景中,如图3中所示的场景3,IMD2为经过非线性元器件的一种频段的信号频率成分的和的失真。例如,在上述信号S
F1与信号S
F2相同例如只有信号S
F1时,信号S
F1经过非线性元器件后产生的IMD2信号的频率范围为频段2F11~2F12,该IMD2信号的频段与上述信号S
F3的频段有交叠时,也会击中信号S
F3,对信号S
F3造成干扰,影响后续对信号S
F3的正常处理。
上述三种场景下的二阶互调失真信号都会影响对有用信号的正常处理,从而会影响ROF系统的性能。
当前为了解决ROF系统中非线性元器件引起的非线性失真问题,一种方案是可以通过模拟预失真方式对ROF系统中的非线性失真进行校正,还有一种方案是可以基于推挽结构联合自适应后补偿的方法对ROF系统中的非线性失真进行校正。
图4a为一种模拟预失真非线性校正链路的结构示意图。如图4a所示,在通过模拟预失真方式对ROF系统中的非线性失真进行校正的方案中,从非线性失真信号生成单元到第二相位调整单元的多个功能单元构成了一个模拟预失真校正链路。该模拟预失真校正链路可以利用预先设计好的固定参数和元器件特性的模拟元器件搭建得到,实现模拟预失真功能,可以一定程度上针对性的改善一些非线性失真问题。但是,该方案中,由于预失真校正链路一般比较固定,因此只能针对性的校正某类非线性元器件引起的非线性失真,而对于不同非线性器件引起的非线性失真无法实现自适应的迭代校正处理,使用范围比较局限。同时,固定的模拟预失真校正链路对非线性失真信号的拟合能力也相对有限,导致模拟预失真校正链路的校正性能受限。此外,模拟预失真校正链路无法自适应拟合温度变化造成的非线性影响。
图4b为一种基于推挽结构联合自适应后补偿的非线性失真校正链路的结构示意图。如图4b所示,在基于推挽结构联合自适应后补偿的方法对ROF系统中的非线性失真进行校正方案中,通过推挽结构使得系统中上下行链路的相位差维持在180度附近,接收端利用平衡探测以抑制所有偶数阶非线性失真,之后采用自适应补偿算法抑制主要的奇数阶非线性失真。该方案能够同时自适应地抑制由于系统中非线性元器件的非线性产生的偶数阶失真(如二阶互调失真IMD2和二阶谐波失真HD2)、奇数阶失真(如三阶交调失真IMD3、三阶叉调失真XMD3等)。但是,该方案的校正链路中的LD和PD均需要部署两套,存在系统的部署成本高、元器件部署面积大的问题。
上述进行非线性失真校正的方案存在非线性失真校正性能较低、成本较高等问题。鉴于此,本申请实施例提供一种基站、中心站及非线性信号处理方法,用以以较低的部署成本实现非线性失真校正系统的部署,同时提高计算非线性失真信号的准确度,从而进一步提高根据确定的非线性失真信号对非线性失真进行校正或补偿的性能。
本申请以下实施例中以解决ROF系统的二阶互调失真问题为例,对本申请实施例提供的基站、中心站及非线性信号处理方法进行详细介绍。
应理解,本申请实施例提供的基站、中心站及非线性信号处理方法不限于应用于ROF系统,还可以应用于基于ROF的模拟光载无线通信网架构、类似中心站和分布式基站单元组网的通信网架构、多个模拟头端通过光传输介质(例如光纤或光电混合缆)对接少量中心站的通信网架构(例如多个模拟头端对接一个中心站的网络架构)等网络架构中。此外,本申请实施例提供的基站、中心站及非线性信号处理方法也可以应用于其它各种无线通信系统中,以解决无线通信系统中非线性元器件引起的非线性失真问题。所述无线通信系统例如可以为长期演进(long term evolution,LTE)系统、2G、3G、4G、5G通信系统或下一代通信系统(如6G系统)等。还应理解,本申请实施例提供的基站、中心站及非线性信号处理方法也不仅限于能够解决二阶互调失真问题,还可以解决谐波失真(如HD2)、交调失真(如IMD3)等各种非线性失真问题。
图5为本申请实施例提供的一种ROF系统的架构示意图。如图5中所示,本申请实施例中,ROF系统采用数模混合架构。在ROF系统中,基站主要由光模块、数字链路、模拟链路等部分构成。这些部分构成了基站中的下行发射(transport,TX)链路及上行接收((receive,RX)链路,基站可以通过上行接收链路将来自用户设备的信号发送到中心站,也可以通过下行发射链路将来自中心站的信号发送到用户设备。
其中,光模块主要用于将射频电信号转换为光信号后发送到中心站,或者接收来自中心站的光信号并将其转换为射频电信号。数字链路部分可以通过现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)或者数字信号处理(digital signal processor,DSP)电路等方式来实现。数字链路部分可以实现诸如数字滤波、信道选择、数字处理等功能。模拟链路部分至少包括放大器(如功率放大器(power amplifier,PA)、LNA等)等元器件或模块,模拟链路可以用于对基站接收到的信号进行初步处理,并将信号传输到数字链路进行进一步处理。这里需要说明的是,图5中是以数字链路部分实现为DSP、模拟链路部分包含PA或LNA为例进行示意的,但数字链路或模拟链路的结构或实现方式不仅限于图5中示意的方式。
中心站主要包括光模块、信号处理模块等。其中,光模块主要用于将射频电信号转换为光信号后发送到基站,或者接收来自基站的光信号并将其转换为射频电信号。信号处理模块主要用于实现基带(baseband,BB)信号、中频(intermediate frequency,IF)信号、射频(radio frequency)信号之间的转换处理。
基站与中心站之间可以通过光传输介质连接,其中,光传输介质可以为光纤、光电混合缆等。
上述ROF系统中,基站是数模混合设计的头端架构,相比常规纯模拟设计的头端架构,功能设计上具有更大的灵活性,同时性能上具有独特的优势,特别是针对系统非线性校正问题,下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例一
图6为本申请实施例提供的一种基站的示意图。如图6中所示,本实施例中,所述基站可以包括多个射频链路(例如图6中所示的射频链路1、射频链路2、射频链路3)、光模块、特征计算模块;其中,所述多个射频链路的数量大于或等于2。
需要说明的是,为方便介绍,图6中只示例出所述基站包括3个射频链路的情况,实际基站中可能存在更多或更少数量个射频链路,在此不再赘述。
在该基站中,每个射频链路,用于通过天线接收对应频段的一路信号,并对所述一路信号进行射频处理后,向所述光模块发送所述一路信号。其中,任一路或多路信号可以为来自一个用户设备的信号,不同路的信号可以是来自不同用户设备的信号。
所述光模块,用于对来自所述多个射频链路的多路信号进行电光转换处理得到包含处理后的所述多路信号的光信号,并将所述光信号发送到中心站,及对所述光信号进行光电转换处理得到电信号并将所述电信号发送到所述特征计算模块;其中,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述光模块中包含非线性元器件,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠;所述光信号中包含所述非线性失真信号、所述多路信号。
可选的,所述基站中还包含合路模块(图6中未示出),所述合路模块用于接收来自所述多个射频链路的多路信号,并对所述多路信号进行合路处理,得到合路信号,并将所述合路信号发送到所述光模块。则所述光模块用于接收来自所述合路模块的所述合路信号,并对所述合路信号进行电光转换处理得到所述光信号。示例性的,所述合路模块可以为合路器。
每个第二射频链路,还用于对接收的对应频段的一路信号进行射频处理后,将得到的信号发送到所述特征计算模块。
所述特征计算模块,用于从来自所述光模块的所述电信号中提取目标信号,其中,所述目标信号为所述电信号中包含的所述第一射频链路对应的频段的信号;根据所述目标信号和来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算非线性失真预测信号,并将所述非线性失真预测信号发送到所述第一射频链路,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号。
所述第一射频链路,还用于根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理以及射频处理,并向所述光模块发送处理后的信号。
在本申请一些实施例中,射频链路进行的射频处理可以包括滤波、功率或能量放大、变频、模数转换、传输速率调整、功率调整、数模转换等处理中的一项或多项。
在本申请一些实施例中,所述第一射频链路对应的频段与所述非线性失真信号的频段有交叠,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率。其中,在一种可能的情况中,所述多个射频链路中存在一个第二射频链路,则所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍;例如如图3中所示的场景3的情况。在另一种可能的情况中,所述多个射频链路中存在两个第二射频链路,则所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和,例如如图3中所示的场景1的情况;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差,例如如图3中所示的场景2的情况。
示例性的,所述多个射频链路中存在一个第二射频链路时,所述第一射频链路可以为图6中所示的射频链路3,所述一个第二射频链路可以为图6中所示的射频链路1或射频 链路2,所述射频链路1或所述射频链路2上的信号经过所述非线性元器件后生成非线性失真信号,且该非线性失真信号的频段与射频链路3上的信号的频段有交叠。所述多个射频链路中存在两个第二射频链路时,所述第一射频链路可以为图6中所示的射频链3,所述两个第二射频链路可以分别为图6中所示的射频链路1和射频链路2,所述射频链路1和所述射频链路2上的信号经过所述非线性元器件后生成非线性失真信号,且该非线性失真信号的频段与射频链路3上的信号的频段有交叠。
在本实施例中,所述光模块中可以包含电光转换模块、光电转换模块、第一端口、第二端口、第三端口。
在所述光模块中,所述第一端口,用于接收来自所述多个射频链路的所述多路信号,并传输到所述电光转换模块。
所述电光转换模块,与所述第一端口连接,用于对所述多路信号进行电光转换处理得到光信号,所述电光转换模块中包含所述非线性元器件,所述非线性元器件可以用于对信号进行电光转换处理。示例性的,所述非线性元器件为电光转换器,例如LD。
可选的,在所述基站中包含所述合路模块时,所述第一端口与所述合路模块连接,则所述第一端口用于接收来自所述合路模块的所述合路信号,并传输到所述电光转换模块。则所述电光转换模块用于对所述合路信号进行电光转换处理,得到所述光信号。
所述第二端口,与所述电光转换模块连接,用于将所述电光转换模块得到的所述光信号发送出去,例如通过光传输介质将所述光信号发送到中心站。
所述光电转换模块,用于接收来自所述电光转换模块的所述光信号,并对所述光信号进行光电转换处理,得到所述电信号。示例性的,所述光电转换模块为光电转换器,例如PD。
在本申请一些实施例中,所述光电转换模块接收的来自所述电光转换模块的所述光信号,可以是从所述电光转换模块进行电光转换处理得到的光信号中采样得到的。
所述第三端口,与所述光电转换模块连接,用于将所述光电转换模块得到的所述电信号发送到所述特征计算模块。
在本实施例中,所述特征计算模块包括滤波模块、迭代计算模块。
在所述特征计算模块中,所述滤波模块,用于接收所述光电转换模块通过所述第三端口发送的电信号,并对所述电信号进行滤波处理,得到所述目标信号。示例性的,所述滤波模块为滤波器。
在本申请一些实施例中,所述滤波模块对所述电信号进行滤波处理时,可以以所述第一射频链路的信号频段作为参考进行滤波,来滤除所述电信号中与所述第一射频链路的信号频段不同的频段的信号。
可选的,所述特征计算模块中还可以包含功率放大模块,所述功率放大模块连接在所述滤波器之后,用于对所述滤波器得到的目标信号进行功率或能量放大。示例性的,所述功率放大模块可以为LNA。
所述迭代计算模块,所述迭代计算模块可以用于:接收来自所述滤波器的所述目标信号,以及接收来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,并根据所述目标信号计算目标参数,根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号,再根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号。其中,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性,所述目标预测信号为所述非线性失 真信号的第二预测信号。
具体的,所述迭代计算模块接收所述目标信号后,根据设定的第一计算模型及所述目标信号,计算所述目标参数,以及根据设定的第二计算模型及所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,计算所述目标预测信号,其中,所述第一计算模型用于表示输入非线性元器件的多路信号中的一路信号、所述非线性元器件输出的与所述一路信号的频段相同的非线性失真信号与所述非线性元器件的非线性失真特性参数之间的对应关系;所述第二计算模型用于表示经过非线性元器件的至少一路信号与所述至少一路信号经过所述非线性元器件后生成的非线性失真信号之间的对应关系。其中,上述设定的第一计算模型、设定的第二计算模型可以通过预先进行模型训练得到。
所述迭代计算模块计算得到所述目标参数和所述目标预测信号后,将所述目标参数与所述目标预测信号相乘,得到所述非线性失真预测信号。其中,所述目标参数是根据实际通过非线性元器件的至少一路信号以及该至少一路信号经过该非线性元器件后实际产生的非线性失真信号得到的非线性失真系数,可以更为准确的反映非线性元器件的非线性失真特性。所述目标预测信号是仅根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,对所述至少一路信号经过非线性元器件之后产生的非线性失真信号进行预估得到的,在预估得到一个非线性失真预测信号(即所述第二预测信号)的基础上进一步采用对应的目标参数对预估得到的非线性失真预测信号进行修正,能够得到更准确的非线性失真预测信号(即所述第一预测信号),从而大大提高根据最终得到的非线性失真预测信号对所述第一射频链路的信号进行预失真处理的准确度。
在本申请一些实施例中,所述特征计算模块还包括反馈模块,所述反馈模块可以用于对所述基站中的射频链路接收的信号进行时延校正。所述反馈模块可以位于所述迭代计算模块与所述滤波器之间,所述反馈模块用于接收来自所述滤波器的所述目标信号和来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,并对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号进行时延校正处理,得到时延一致的所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,并将得到的信号发送到迭代计算模块。
具体的,参阅图7,所述反馈模块中可以包括锁数模块、相关器、门限判决模块、时延计算模块、时延对齐模块。
所述锁数模块,用于分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并将锁存的信号发送到所述相关器。其中,所述锁数模块可以通过锁存器实现。
作为一种可选的实施方式,所述锁数模块可以采用固定时隙锁数,例如所述锁数模块可按无线通信帧结构,以设定时长(如10ms)同步信号为基准,固定延迟采集并分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的信号,其中,不同延迟对应不同时隙的信号。例如,在固定延迟为5ms时,所述锁数模块采集第10-20ms之间的共10ms时间长度的信号后,下一次采集时,则采集第15-25ms之间的共10ms时间长度的信号。
作为另一种可选的实施方式,所述锁数模块可以按照所述门限判决模块的控制进行信号采集及锁存,下文中详细说明。
所述相关器,用于对所述目标信号和来自所述锁数模块的信号进行相关处理,得到相关信号,并将所述相关信号发送到所述门限判决模块,其中,所述相关信号为非线性成分信号。
具体的,所述相关器对所述目标信号和来自所述锁数模块的信号进行相关处理时,首 先可以根据来自所述锁数模块的信号即所述至少一个第二射频链路的至少一路信号确定所述目标预测信号,再对所述目标信号和所述目标预测信号进行相关处理,得到所述相关信号。其中,所述相关器可以采用与所述迭代计算模块相同的方式确定所述目标预测信号。
所述门限判决模块,用于接收来自所述相关器的所述相关信号,判断接收到的所述相关信号的相关值(或累加值或相关累加值)是否大于或等于设定值,若是,则将所述相关信号发送到所述时延计算模块,否则,不对所述相关信号进行处理。
在本申请一些实施例中,所述门限判决模块还可以用于对所述锁数模块进行锁存控制。具体的,所述门限判决模块在确定所述相关信号的相关值大于或等于所述设定值时,指示所述锁数模块启动锁存或进行锁存更新,分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并利用当前锁存的信号替换之前已锁存的信号。其中,所述设定时隙长度可根据实际需求灵活设置。所述门限判决模块在确定所述相关信号的相关值小于所述设定值时,指示所述锁数模块暂停锁存信号,即停止锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,直至所述门限判决模块再次确定来自相关器的相关信号的相关值大于所述设定阈值时,所述门限判决模块再指示所述锁数模块继续锁存信号并更新锁存的信号。
所述时延计算模块,用于在接收到来自所述门限判决模块的所述相关信号时,根据所述相关信号计算所述第一射频链路的信号和所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号之间的时延,并将所述时延发送到所述时延对齐模块。
所述时延对齐模块,用于在接收到来自所述时延计算模块的所述时延后,根据所述时延,去除所述目标信号中与所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号存在所述时延的信号,以及,分别去除每个第二射频链路的设定时隙长度的信号中与所述目标信号存在所述时延的信号,从而分别保留所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的信号中时延一致的信号。
通过上述方式,所述迭代计算模块接收到的目标信号和所述至少一个第二射频链路的信号之间基本不存在时延,可以保证对应的非线性失真预测信号的准确计算,进而提高后续预失真处理的准确度。
上述迭代计算模块计算得到非线性失真预测信号后,将所述非线性失真预测信号发送到所述第一射频链路,所述第一射频链路接收到所述非线性失真预测信号后,根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理。具体的,所述第一射频链路将所述第一射频链路对应频段的信号减去所述非线性失真预测信号后,得到对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理后的信号。所述第一射频链路对进行预失真处理后的信号进行射频处理后,发送到所述光模块,所述光模块可以将该信号发送到中心站。
可选的,所述第一射频链路上包含预失真处理模块,所述预失真处理模块用于根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理。示例性的,所述预失真处理模块可以为加法器或乘法器或乘加组合模块,其中,所述乘加组合模块具备乘法器和加法器的功能。
上述实施例中,基站可以基于实际经过非线性元器件的信号以及该信号经过非线性元器件后实际产生的非线性失真信号,计算非线性元器件的非线性失真特性参数,能够提高确定非线性元器件的非线性失真特性的准确度。基站确定非线性元器件的非线性失真参数 后,再结合该参数和传输链路上当前传输的信号,预估信号经过非线性元器件时产生的非线性失真预测信号,能够提高确定的非线性失真预测信号的准确度,进一步可以根据确定的非线性失真预测信号对传输链路上当前传输的信号进行预失真处理,从而实现对传输链路上信号经过非线性元器件时产生的非线性失真问题的校正,提高进行非线性失真校正的准确度,同时,该方法的应用范围广泛,能够对各种不同非线性元件引起的非线性失真信号进行更为的准确预测,也便于对各种非线性元器件引起的非线性失真问题进行校正,因此该方法的通用性和适应性较强。
下面结合具体应用场景,以所述多个射频链路中存在两个第二射频链路为例,结合具体实例对本申请上述实施例提供的基站进行说明。
图8为本申请实施例提供的一种ROF系统的示意图。示例性的,参照图8,本申请实施例提供的基站可以应用于ROF系统中,所述基站至少包含三个射频链路,分别为所述第一射频链路和所述两个第二射频链路。所述三个射频链路可以分别通过天线接收三路不同频段的信号,例如图8中所示,第一射频链路接收的第一路信号表示为f1、两个第二射频链路接收的第二路信号和第三路信号分别表示为f2和f3。
在图6所示的基站应用于ROF系统中时,基站中还可以包括上述图5所示的ROF系统中的一些元器件或模块,以及其它用于进行信号处理的元器件或模块,下面举例说明。
基站中每个射频链路包含数字链路和模拟链路,所述数字链路例如可以实现为图8中所示的DSP,所述模拟链路例如可以实现为图8中所示的LNA。LNA可以作为高频或中频前置放大器或放大电路,能够对信号的功率或能量进行放大,具有低噪声和高增益的优点。
可选的,基站中每个射频链路还可以包括滤波器、加法器、数据处理模块等。其中,滤波器可以用于对信号进行滤波处理,保留或滤除特定频段(或频率)的信号。加法器可以用于将所述第一射频链路对应频段的信号减去所述非线性失真预测信号,实现对所述第一射频链路对应频段的信号的预失真处理。数据处理模块可以用于对射频链路上信号的传输速率、增益等特性进行调整。当然,射频链路中也可以包含其它元器件或模块,至于射频链路中具体包括哪些元器件或模块,可根据实际需求进行灵活调整,此处不再详述。
基站中的合路模块为合路器,所述合路器用于对所述三个射频链路的信号进行合路处理,得到合路信号,或者,所述合路器用于对所述基站中包含所述三个射频链路在内的多个射频链路的信号进行合路处理,得到合路信号。可选的,所述合路器的功能可以通过加法器实现,即所述合路器可以为加法器。
基站中的光模块中可以包括电光转换元器件如LD,所述光模块可以将所述电光转换元器件转换后的信号发送到中心站。可选的,基站中光模块还可以包括光电转换元器件如PD,所述光电转换元器件用于将来自中心站的信号转换为电信号。
基站中的特征计算模块中可以包括光电转换器、滤波模块、功率放大模块、模拟反馈模块、数字反馈模块、迭代计算模块等。其中,模拟反馈模块主要用于对信号进行模数转换,可以通过模数转换器实现;数字反馈模块即为上述的反馈模块,用于对信号进行时延校正处理。其它元器件或模块的功能可参照上述实施例中的描述,此处不再赘述。
示例性的,如图8中所示,第一射频链路的信号f1和两个第二射频链路接收的信号f2和f3经过一系列射频处理后被发送到合路器,在所述合路器完成合路得到信号f1、信号 f2和信号f3合路的电信号。在该过程中,由于特征计算模块暂未采样到信号进行计算,因此,特征计算模块没有输出,信号f1经过加法器时未发生变化。信号f1、信号f2和信号f3合路的电信号被传输到光模块的电光转换器,电光转换器可以将电信号转换为光信号并通过光传输介质发送到中心站。同时,特征计算模块可以采样电光转换器转换得到的光信号,并通过光电转换器将采样的光信号再转换为电信号。其中,电光转换器为非线性元器件,由于电光转换器的非线性特征,在对信号f1、信号f2和信号f3合路的电信号进行电光转换的过程中,信号f2和信号f3会发生互调作用产生二阶互调的非线性失真信号,该非线性失真信号表示为imd2(信号imd2的频段与信号f1的频段有交叠),则光电转换器输出的信号中包含信号f1、信号f2、信号f3和信号imd2,则光电转换器对光信号进行光电转换后输出的信号中也包含信号f1、信号f2、信号f3和信号imd2。通过滤波器对该信号进行滤波处理后可以获得只包含与信号f1的频段相同的信号,即目标信号,该目标信号中包含信号f1和信号imd2中与信号f1频段相同的部分或全部信号(为便于描述,本申请实施例中仍称之为信号imd2)。该目标信号经过功率放大模块、模拟反馈模块进行相应处理后到达数字反馈模块。数字反馈模块对所述目标信号、信号f2、信号f3进行时延校正处理后,将得到的校正后的目标信号、信号f2及信号f3发送到迭代计算模块。迭代计算模块根据修正后的目标信号、信号f2、信号f3计算第一非线性失真预测信号,并将计算得到的第一非线性失真预测信号发送到第一射频链路上的预失真处理模块如加法器中。此后,第一射频链路上接收的信号f1经过加法器处理,被减去所述第一非线性失真预测信号(预测的imd2信号)后,通过相关元器件传输到光模块的电光转换器。电光转换器对信号进行电光转换处理的过程中,产生的imd2信号与先前减去的所述第一非线性失真信号互为补偿,使得电光转换器得到的光信号中基本去除了imd2信号,从而尽可能避免imd2信号对信号f1的干扰。
需要说明的是,上述第一射频链路和两个第二射频链路对信号的接收是同步的,即三个射频链路是同时接收到对应的三路信号的。
下面参阅图9,对图8中所示的数字反馈模块的处理过程进行简单说明。如图9中所示,数字反馈模块一方面通过锁存模块分别采样锁存两个第二射频链路的信号,并将锁存的信号发送到相关器,其中,锁存的两个第二射频链路的信号分别表示为信号f2_latch和信号f3_latch,相关器对信号f2_latch和信号f3_latch经过所述电光转换器后产生的非线性失真信号进行预测计算,得到对应的非线性失真预测信号,并对该非线性失真信号和所述目标信号fb进行相关处理得到非线性成分的相关信号,门限判决模块确定该相关信号的相关值大于或等于设定阈值时,将该相关信号发送到时延计算模块。时延计算模块根据相关信号计算得到目标信号fb与信号f2、信号f3之间的时延,并发送到时延对齐模块。时延对齐模块可以根据所述时延,分别从目标信号fb、信号f2、信号f3中提取出时延一致的信号并发送到迭代计算模块。其中,时延对齐模块从目标信号中提取的信号为信号fb_align,从信号f2_latch中提取的信号为信号f2_latch_align,从信号f3_latch中提取的信号为信号f3_latch_align,信号fb_align、信号f2_latch_align和信号f3_latch_align之间不存在时延。
需要说明的是,上述图8或图9中所示的系统架构仅是对本申请实施例适用系统架构的举例说明,本申请实施例适用的系统架构相比图8或图9所示的系统架构还可以增加其它实体,或减少部分实体,图8或图9中所示的终端结构中也可以增加其它结构或减少部分结构(或元器件)。上述图8或图9中所示的各种元器件也仅作为能够实现对应功能的 元器件的示例,各元器件也可以替换为能够实现对应功能的其它元器件。
上述实施例中,基站是数模混合的结构,因此在基站的功能设计上,相比常规纯模拟设计的基站架构具有更大的灵活性,同时性能上具有独特优势。其中,在ROF系统的接收链路中,通过在光模块设计一个包含光电转换模块及特征计算模块的反馈通道,通过光模块内部反馈耦合的方式实现了非线性成分信号的耦合采样,并通过反馈通道环回给头端数字链路(例如上述的第一射频链路),从而在基站侧实现了对非线性失真信号的建模计算和对射频链路信号的预失真校正。因此,上述图8或图9所示的非线性失真校正方案也可以称为小回环校正方案。通过该方案,可以解决基站中非线性元器件产生的非线性失真,减小头端非线性对整个ROF系统的影响。
需要说明的是,上述实施例中以本申请提供的非线性信号处理结构和方法应用在ROF系统中的接收链路中为例进行说明,实际应用中,上述实施例提供的非线性信号处理结构和方法也可以应用与ROF系统的发送链路中。此外,上述实施例提供的非线性信号处理结构和方法除了可以应用在基站侧,也可以应用在中心站侧,具体应用时可参照上述实施例中的相关介绍,此处不再赘述。
本申请实施例提供的方案中,基站中的光模块相比目前已有的基站结构中的光模块,增加了一个耦合端口,即上述实施例中所述的第三端口,本申请实施例中通过该端口实现了反馈链路上的信号传输。示例性的,图10为本申请实施例提供的一种光模块结构的对比示意图。如图10中(a)示意图所示,当前基站结构中的单发单收(1T1R,即一根天线负责信号的发送和接收)模拟光模块是三端口的模块,包括1个用于在上行链路中接收电信号的输入电口、一个用于在下行链路中发送信号的输出电口和1个用于传输光信号的传输光口,分别为(a)示意图中所示的端口1、端口2和端口3。而本申请实施例的方案中,基站中的光模块是四端口模块,包括1个用于在上行链路中接收电信号的输入电口、一个用于在下行链路中发送信号的输出电口和1个用于传输光信号的传输光口,以及1个用于传输采样的电信号耦合电口,分别为(b)示意图中所示的端口1、端口2、端口3和端口4。其中,端口2、端口3和端口4分别为上述实施例中所述的第一端口、第二端口和第三端口。其具体应用方式可参照上述实施例中的介绍,这里不再赘述。
需要说明的是,上述图8、图9或图10中所示的本申请实施例中光模块的结构为1T1R光模块的结构,实际上对于多发多收(多T多R,即多根天线分别负责信号的发送和接收)的光模块,同样可以增加多个本申请上述实施例提供的、包括特征计算模块在内的反馈通道来实现与上述相同的功能。其中,对于多T多R的光模块来说,可以每1T1R对应1个反馈通道(包括特征计算模块及前后链路),也可以多个1T1R共用一个反馈通道。
图11为本申请实施例提供的一种基站结构的精简结构示意图。在本申请一些实施例中,如图11中所示,上述图8或图9中所示的小回环校正方案中,每个射频链路上的结构可划分为模拟链路和前向链路,其中,模拟链路主要用于实现信号传输、模数转换等模拟信号处理功能,前向链路用于实现与非线性失真信号预测、预失真校正相关的数字信号处理功能,例如两个第二射频链路中的前向链路部分可以用于将信号发送到特征计算模块等,第一射频链路中的前向链路部分可以用于进行预失真校正处理。光模块中主要包含电光转换模块和光电转换模块。可参照上述实施例中的介绍。反馈链路可结合已有系统链路构建反馈通道,并实现有用信号与非线性失真信号的时延对齐,主要包括上述的反馈模块。解算链路可利用反馈链路处理后的有用信号与非线性失真信号进行解算建模,计算出非线性失 真预测信号后反馈给第一射频链路的前向链路,从而使第一射频链路的前向链路根据所述非线性失真预测信号对第一射频链路上的信号进行预失真处理,以补偿链路中的非线性失真。
需要说明的是,上述对基站结构的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以是单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
实施例二
图12为本申请实施例提供的一种基站和中心站的示意图,如图12中所示,本实施例中,所述基站可以包括多个射频链路(例如图12中所示的射频链路1、射频链路2)、光模块、特征计算模块;其中,所述多个射频链路的数量大于或等于2。
需要说明的是,为方便介绍,图12中只示例出所述基站包括2个射频链路的情况,实际基站中可能存在更多或更少数量个射频链路,在此不再赘述。
在基站中,每个射频链路,用于通过天线接收对应频段的一路信号,并对所述一路信号进行射频处理后,向所述光模块发送所述一路信号。
所述光模块,用于对来自所述多个射频链路的多路信号进行电光转换处理,得到包含处理后的所述多路信号的光信号,并将所述光信号发送到所述中心站,接收来自所述中心站的目标信号,对所述目标信号进行光电转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述特征计算模块,其中,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述光模块中包含非线性元器件,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠,所述光信号中还包含所述非线性失真信号;所述目标信号包含所述第一射频链路对应的频段的信号。
可选的,所述基站中还包含合路模块(图12中未示出),所述合路模块用于接收来自所述多个射频链路的多路信号,并对所述多路信号进行合路处理,得到合路信号,并将所述合路信号发送到所述光模块。则所述光模块用于接收来自所述合路模块的所述合路信号,并对所述合路信号进行电光转换处理得到所述光信号。示例性的,所述合路模块可以为合路器。
每个第二射频链路,还用于对接收的对应频段的一路信号进行射频处理后,将得到的信号发送到所述特征计算模块。
所述特征计算模块,用于接收来自所述光模块的所述目标信号;根据所述目标信号和来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算非线性失真预测信号,并将所述非线性失真预测信号发送到所述第一射频链路,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号。
所述第一射频链路,还用于根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理以及射频处理,并向所述光模块发送处理后的信号。
在本实施例中,所述光模块中包含电光转换模块,所述电光转换模块用于对所述多路信号进行电光转换处理得到光信号,所述电光转换模块中包含所述非线性元器件,所述非线性元器件可以用于对信号进行电光转换处理。示例性的,所述电光转换模块可以为LD。
所述光模块将转换得到的光信号发送到中心站后,可以接收来自所述中心站的目标信 号,并对所述目标信号进行光电转换处理,将处理后的所述目标信号发送到所述特征计算模块。其中,作为一种可选的实施方式,所述光模块可以直接接收来自中心站的所述目标信号,并将所述目标信号发送到所述特征计算模块。作为另一种可选的实施方式,所述光模块可以接收来自所述中心站的下行信号,对所述下行信号进行光电转换处理,并将处理后的所述下行信号发送到所述特征计算模块,其中,所述下行信号中包含所述目标信号及其它待发送给所述基站的信号。则该方式中,所述特征计算模块可以通过接收来自所述光模块的所述下行信号,并对所述下行信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
在本实施例中,所述特征计算模块包括滤波模块、迭代计算模块。
在所述特征计算模块中,所述滤波模块用于接收来自所述光模块的所述下行信号,并对所述下行信号进行滤波处理得到所述目标信号。示例性的,所述滤波模块为滤波器。关于所述迭代计算模块的功能可参照上述实施例一中关于迭代计算模块的说明,此处不再赘述。
可选的,所述特征计算模块中还可以包含分频模块,所述分频模块与所述光模块和所述滤波模块连接,所述分频模块可以用于接收来自所述光模块的下行信号,对所述下行信号进行分频处理,得到所述第一射频链路对应频段的信号,并将所述第一射频链路对应频段的信号发送到所述滤波器,则所述滤波器可以用于对所述第一射频链路对应频段的信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
在本申请一些实施例中,所述特征计算模块还包括反馈模块,关于所述反馈模块的结构、功能等可参照上述实施例一中关于反馈模块的说明,此处不再重述。
此外,需要说明的是,在本实施例中,如无特别说明,关于所述基站中各模块的结构、功能、特性等均可参照上述实施例一中的相关说明,本实施例中不再重述。
本实施例中,中心站可以包括光模块、信号处理模块。
所述光模块,用于接收来自基站的光信号后,对所述光信号进行光电转换处理得到电信号,向所述信号处理模块发送所述电信号,其中,所述电信号中包含非线性失真信号、所述基站的多个射频链路通过天线接收到的多路信号,所述多个射频链路的数量大于或等于2,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述基站中包含非线性元器件,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成所述非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠。
在本申请一些实施例中,中心站的光模块可以包含光电转换模块,所述光电转换模块用于接收来自基站的光信号,并将所述光信号转换为电信号。可选的,所述光电转换模块中包含非线性元器件。示例性的,所述光电转换模块可以为PD。
示例性的,如图12中所示,所述基站的光模块通过电光转换模块得到光信号后,将所述光信号发送到所述中心站,所述中心站的光模块通过光电转换模块将所述光信号转换为电信号,并发送到信号处理模块。
所述信号处理模块,用于接收来自所述光模块的所述电信号,从所述电信号中提取所述第一射频链路对应的频段的目标信号,并将所述目标信号发送到所述光模块。
可选的,所述信号处理模块包含滤波模块,所述滤波模块用于接收来自所述光模块的所述电信号,对所述电信号进行滤波处理,得到所述目标信号,并发送到所述光模块。
所述光模块,还用于对所述目标信号进行电光转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述基站。具体的,所述光模块接收到来自所述信号处理模块的目标信号后,作为 一种可选的实施方式,所述光模块可以将所述目标信号直接单独发送到所述基站。作为另一种可选的实施方式,所述光模块可以对所述目标信号和其它待发送给所述基站的信号进行电光转换处理,得到包含所述目标信号和其它待发送给所述基站的信号的下行信号,并将所述下行信号发送到所述基站。
在本申请一些实施例中,中心站的光模块还可以包含电光转换模块,所述电光转换模块用于将电信号转换为光信号后,将该光信号发送到基站。可选的,所述电光转换模块中包含非线性元器件。示例性的,所述电光转换模块可以为LD。
在本申请一些实施例中,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率。其中,在一种可能的情况中,所述多个射频链路中存在一个第二射频链路,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍。在另一种可能的情况中,所述多个射频链路中存在两个第二射频链路,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差。
上述实施例中,基站将经过非线性元器件的信号以及该信号经过非线性元器件后产生的非线性失真信号发送到中心站后,中心站基于该信号得到目标信号,再将目标信号发送回基站,基站再根据该目标信号计算非线性元器件的非线性失真特性参数,一方面,使得基站能够基于实际信号和对应的实际非线性失真信号计算得到所述非线性失真特性参数,提高确定非线性元器件的非线性失真特性的准确度。基站确定非线性元器件的非线性失真参数后,再结合该参数和传输链路上当前传输的信号,预估信号经过非线性元器件时产生的非线性失真预测信号,能够提高确定的非线性失真预测信号的准确度,进一步可以根据确定的非线性失真预测信号对传输链路上当前传输的信号进行预失真处理,从而实现对传输链路上信号经过非线性元器件时产生的非线性失真问题的校正,提高进行非线性失真校正的准确度。另一方面,基站计算所述非线性失真特性参数所依据的信号经过了中心站的回传,因此该信号的传输路径包括了中心站中的一些传输链路,而基站中对非线性失真问题的校正方法可以校正非线性元器件所在的整个链路,因此该方案在对基站中非线性失真问题进行校正的同时,可以实现对中心站中一些非线性失真问题的校正,从而提高中心站与基站之间进行通信的准确度。
下面结合具体应用场景,以所述多个射频链路中存在一个第二射频链路为例,结合具体实例对本申请上述实施例提供的基站和中心站进行说明。
图13为本申请实施例提供的一种ROF系统的示意图。示例性的,参照图13,本申请实施例提供的基站和中心站可以应用于ROF系统中,所述基站至少包含两个射频链路,分别为一个第一射频链路和一个第二射频链路。所述两个射频链路可以分别通过天线接收两路不同频段的信号,例如图13中所示,第一射频链路接收的第一路信号表示为f4、第二射频链路接收的第二路信号表示为f5。
在图13所示的基站应用于ROF系统中时,基站中还可以包括上述图5所示的ROF系统中的一些元器件或模块,以及其它用于进行信号处理的元器件或模块,具体可参照上述实施例一中的相关介绍,此处不再重述。
示例性的,如图13中所示,第一射频链路接收的信号f4和第二射频链路接收的信号f5经过一系列射频处理后被发送到合路器,在所述合路器完成合路得到信号f4、信号f5合路的电信号,该电信号被传输到光模块的电光转换器,电光转换器可以将电信号转换为光信号并通过光传输介质发送到中心站。其中,电光转换器为非线性元器件,由于电光转换器的非线性特征,在对信号f4、信号f5合路的电信号进行电光转换的过程中,信号f5的频率成分会发生互调作用产生二阶互调的非线性失真信号,该非线性失真信号表示为imd2(信号imd2的频段与信号f4的频段有交叠),则基站的电光转换器发送到中心站的信号中包含信号f4、信号f5和信号imd2。中心站的光电转换模块接收到光信号后,将该光信号转换为电信号,并将电信号发送到信号处理模块。中心站的信号处理模块通过滤波器对该电信号进行滤波处理后可以获得只包含与信号f4的频段相同的信号,即目标信号,该目标信号中包含信号f4和信号imd2中与信号f4频段相同的部分或全部信号(为便于描述,本申请实施例中仍称之为信号imd2)。该目标信号与其它待发送给基站的各路信号经过中心站的电光转换器后,被一并发送到基站。基站的光电转换器接收到来自中心站的信号后,对该信号进行光电转换处理得到对应的电信号,并发送到特征计算模块。基站的特征计算模块通过分频模块对所述电信号进行分频处理,得到第一射频链路对应频段的信号,并通过滤波器对该信号进行滤波处理,得到目标信号,该目标信号经过功率放大模块、模拟反馈模块进行相应处理后到达数字反馈模块。数字反馈模块对所述目标信号、信号f5进行时延校正处理后,将得到的信号发送到迭代计算模块。迭代计算模块根据所述目标信号、信号f5计算第一非线性失真预测信号,并将计算得到的第一非线性失真预测信号发送到第一射频链路上的加法器中,通过加法器处理,将第一射频链路上的信号f4减去所述第一非线性失真预测信号(预测的imd2信号)后,通过相关元器件传输到光模块的电光转换器。电光转换器对信号进行电光转换处理的过程中,产生的imd2信号与先前减去的所述第一非线性失真信号互为补偿,使得电光转换器得到的光信号中基本去除了imd2信号,从而尽可能避免imd2信号对信号f4的干扰。
其中,需要说明的是,图13中所示的中心站中,光电转换器和电光转换器也是非线性元器件,若来自基站的信号在经过所述光电转换器或电光转换器时也产生了与信号f4的频段有交叠的非线性失真信号,则该非线性失真信号中与信号f4的频段有交叠的部分或全部信号也会携带在目标信号中一并回传到基站,则基站基于目标信号计算非线性失真预测信号时,能够考虑到信号在经过中心站过程中的非线性失真问题,并可以在预失真处理过程中,对中心站中的一些非线性失真进行校正,从而进一步提高对ROF系统的非线性失真的校正性能。
上述实施例中,信号从基站的空口天线接收口开始,在基站中经历了射频链路、光模块的电光转换器产生非线性,再经过光纤传输,到中心站光电转换器接收,再通过中心站的信号处理,经发射侧的电光转换器发出,再经过光纤环回给基站的光电转换器接收,经分频后通过反馈通道耦合给反馈链路进行非线性失真信号的预测等处理。能够利用基站和中心站原有的光模块实现非线性失真信号的大环回采样,送给基站的特征计算模块进行非线性失真信号的预测。从而在基站侧实现了对基站和中心站链路上的非线性失真信号的建模计算和对射频链路信号的预失真校正。因此,上述图13所示的非线性失真校正方案也可以称为大回环校正方案。通过该方案,可以解决基站及中心站中非线性元器件产生的非线性失真,减小基站及中心站中非线性对整个ROF系统的影响。
实施例三
图14为本申请实施例提供的一种中心站的示意图,如图14中所示,本实施例中,所述中心站可以包括光模块、信号处理模块、特征计算模块。
所述光模块,用于接收来自至少一个基站的光信号,对所述至少一个基站中每个基站的光信号进行光电转换处理,得到每个基站的电信号,分别将每个基站的电信号发送到所述信号处理模块和所述特征计算模块。其中,任一个基站的电信号中包含非线性失真信号、所述基站的多个射频链路通过天线接收到的多路信号,所述多个射频链路的数量大于或等于2,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述基站中包含非线性元器件,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成所述非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠。
其中,所述光模块通过不同的链路,分别将每个基站的电信号分别发送到所述信号处理模块。所述光模块通过不同的链路,分别将每个基站的电信号分别发送到所述特征计算模块。
所述特征计算模块,用于分别接收来自所述光模块的每个基站的电信号;分别对每个基站的电信号进行特征计算处理,得到每个基站对应的非线性失真预测信号,并分别将每个基站对应的非线性失真预测信号发送到所述信号处理模块;其中,对任一个基站的电信号进行的特征计算处理包含以下步骤:从所述电信号中提取所述第一射频链路对应的频段的目标信号,以及,从所述电信号中分别提取来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号;根据所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算所述非线性失真预测信号,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号。
所述信号处理模块,用于分别接收来自所述光模块的每个基站的电信号;对所述至少一个基站的电信号进行射频处理得到目标合路信号;其中,所述目标合路信号包含所述第一射频链路对应的频段的信号;所述射频处理可以包括合路处理及分频处理;分别接收来自所述特征计算模块的每个基站对应的非线性失真预测信号;依次根据每个基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理。
在本申请一些实施例中,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率,其中,在一种可能的情况中,所述多个射频链路中存在一个第二射频链路,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍。在另一种可能的情况中,所述多个射频链路中存在两个第二射频链路,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差。
在本实施例中,所述光模块中包含光电转换模块,所述光电转换模块用于分别对来自所述至少一个基站的光信号进行光电转换处理得到电信号。可选的,所述光电转换模块中包含非线性元器件,所述非线性元器件可以用于对信号进行光电转换处理。示例性的,所述光电转换模块可以为PD。
本实施例中,关于所述特征计算模块的结构、功能等可参照上述实施例一中关于特征计算模块的说明,此处不再赘述。
在本申请一些实施例中,所述信号处理模块包括射频处理模块、数字处理与补偿模块。 所述射频处理模块用于对所述光模块接收到的每个基站对应的信号进行射频处理,例如可以包括:对所述至少一个基站的电信号进行合路处理,得到合路信号,以及对所述合路信号进行分频处理,得到每个射频链路对应的频段的信号。其中,每个射频链路对应频段的信号中包含所述至少一个基站对应的该频段的信号,以及与该频段有交叠的非线性失真信号。例如如图14中所示的第一射频链路对应频段的信号,以及第二射频链路对应频段的信号。其中,所述第一射频链路对应频段的信号即为所述目标合路信号。所述数字处理与补偿模块用于依次根据每个基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理。具体的,所述数字处理与补偿模块将所述目标合路信号依次减去每个基站对应的非线性失真预测信号后,得到去除非线性失真信号的目标合路信号。
示例性的,在所述至少一个基站中包含第一基站与第二基站、且每个基站通过两个射频链路接收两路信号时,第一基站发送到中心站的信号包含第一基站的第一射频链路上的信号、第一基站的第二射频链路的信号、所述第二射频链路的信号经过非线性元器件后产生的非线性失真信号。第二基站发送到中心站的信号包含第二基站的第一射频链路上的信号、第一基站的第二射频链路的信号、所述第二射频链路的信号经过非线性元器件后产生的非线性失真信号。则所述射频处理模块对所述至少一个基站的电信号进行合路处理得到的合路信号中至少包含上述六个信号。所述射频处理模块对所述合路信号进行分频处理后得到所述目标合路信号(包括第一基站的第一射频链路的信号、来自第一基站的非线性失真信号,以及第二基站的第一射频链路的信号、来自第二基站的非线性失真信号),然后可以依次根据每个基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理。具体的,所述信号处理模块可以先根据所述第一基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理,得到第一目标合路信号,再根据所述第二基站对应的非线性失真预测信号对所述第一目标合路信号进行失真校正处理,得到第二目标合路信号。其中,所述信号处理模块通过将所述目标合路信号减去所述第一基站对应的非线性失真预测信号,得到所述第一目标合路信号,通过将所述第一目标合路信号减去所述第二基站对应的非线性失真预测信号,得到所述第二目标合路信号。
在本申请一些实施例中,所述射频处理模块对所述光模块接收到的每个基站对应的信号进行射频处理时,也可以是对所述至少一个基站的电信号进行合路处理,得到合路信号。则该合路信号作为目标合路信号被发送到数字处理与补偿模块。所述数字处理与补偿模块用于将该目标合路信号依次减去每个基站对应的非线性失真预测信号,得到去除非线性失真信号之后的、所述至少一个基站的合路的信号。中心站可以在后续对所述至少一个基站的合路的信号进行处理的过程中,对该信号进行分频处理,得到每个射频链路对应的频段的信号。
在本申请一些实施例中,所述信号处理模块也可以仅包含数字处理与补偿模块,则所述数字处理与补偿模块可以分别根据每个基站对应的非线性失真预测信号,对光模块接收到的每个基站的信号进行失真校正处理,从而实现对来自不同基站的信号的独立处理。
在本申请一些实施例中,所述特征计算模块除包含上述实施例一或实施例二所述的具体结构之外,还可以包含信号控制模块。所述信号控制模块用于对来自光模块的所述至少一个基站的电信号进行选择控制,使得所述特征计算模块在同一时间仅接收来自一个基站的电信号。示例性的,所述信号控制模块可以为单刀多掷开关,其中,单刀多掷开关的不动端与特征计算模块中的滤波模块连接,单刀多掷开关的动端分别与传输所述至少一个基 站的电信号的链路连接。通过所述单刀多掷开关可以选择将某一个链路传输的某一个基站的电信号传输到特征计算模块,便于针对该基站进行非线性失真预测信号的计算。
在本申请一些实施例中,中心站中特征计算模块可以有多个,即中心站针对连接的每个基站设置一个对应的特征计算模块,则中心站的光电转换模块得到来自至少一个基站的电信号后,中心站在每一路信号对应的传输链路上分别耦合信号到对应的特征计算模块,通过特征计算模块对对应基站的非线性失真预测信号进行计算。每个基站对应的特征计算模块确定基站对应的非线性失真预测信号后,将确定的非线性失真预测信号分别发送到信号处理模块。
作为一种可选的实施方式,信号处理模块可以根据每个基站对应的非线性失真预测信号分别对每个基站的电信号进行失真校正处理,这样可以对每一个单独的信号成分做非线性建模及失真校正处理,从而保证性能可达最佳。
作为另一种可选的实施方式,信号处理模块可以在对所述至少一个基站的电信号进行合路处理及分频处理后,根据每个基站对应的非线性失真预测信号依次对分频后得到的电信号进行失真校正处理,这样对汇聚合路后的信号做分离处理,可以实现多路信号分离的等价效果,进而可以针对每个成分信号进行非线性建模和失真校正处理,可以避免设置额外的物理通道。
需要说明的是,在本实施例中,如无特别说明,一些模块的结构、功能、特性等可参照上述实施例一或实施二中的相关介绍,本实施例中不再赘述,例如,中心站中特征计算模块的结构中,除所述信号控制模块之外的结构可参照上述实施例一中关于特征计算模块的相关介绍。
上述实施例中,中心站可以基于实际经过非线性元器件(基站或中心站中)的信号以及该信号经过非线性元器件后实际产生的非线性失真信号,计算非线性元器件的非线性失真特性参数,能够提高确定非线性元器件的非线性失真特性的准确度。中心站确定非线性元器件的非线性失真参数后,再结合该参数和传输链路上当前传输的信号,预估信号经过非线性元器件时产生的非线性失真预测信号,能够提高确定的非线性失真预测信号的准确度,进一步可以根据确定的非线性失真预测信号对传输链路上当前传输的信号进行失真处理,从而实现对传输链路上信号经过非线性元器件时产生的非线性失真问题的校正,提高进行非线性失真校正的准确度。同时,中心站可以对来自多个基站的信号进行非线性失真的校正处理,提高了非线性失真校正的性能和效率。
下面结合具体应用场景,以每个基站中存在一个第一射频链路和一个第二射频链路为例,结合具体实例对本申请上述实施例提供的基站进行说明。
图15为本申请实施例提供的一种ROF系统的示意图。示例性的,参照图15,本申请实施例提供的中心站可以应用于ROF系统中,所述中心站包括光模块、特征计算模块和信号处理模块,具体可参照上述实施例中的相关介绍。所述ROF系统中还包含n个基站,其中n为正整数。在所述n个基站中,每个基站包含两个射频链路,分别为第一射频链路和第二射频链路。所述两个射频链路可以分别通过天线接收两路不同频段的信号,例如图15中所示,第N个基站的第一射频链路接收的第一路信号表示为f1_N、第二射频链路接收的第二路信号表示为f2_N,其中N小于或等于n,且为正整数,所述n个基站中,各基站的第一射频链路对应的频段相同,各基站的第二射频链路对应的频段相同,各基站的第二 射频链路的信号经过非线性元器件后产生与第一射频链路对应的频段有交叠的非线性失真信号。
示例性的,如图15中所示,第N个基站的第一射频链路接收的信号f1_N和第二射频链路接收的信号f2_N经过一系列射频处理后被发送到合路器,在所述合路器完成合路得到信号f1_N、信号f2_N合路的电信号,该电信号被传输到光模块的电光转换器,电光转换器可以将电信号转换为光信号并通过光传输介质发送到中心站。其中,电光转换器为非线性元器件,由于电光转换器的非线性特征,在对信号f1_N、信号f2_N合路的电信号进行电光转换的过程中,信号f2_N的频率成分会发生互调作用产生二阶互调的非线性失真信号,该非线性失真信号表示为imd2_N(信号imd2_N的频段与信号f1_N的频段有交叠),则基站的电光转换器实际发送到中心站的信号中包含信号f1_N、信号f2_N和信号imd2_N,表示为f1_N+f2_N+imd2_N。中心站的光电转换模块接收到光信号后,将该光信号转换为电信号,并将电信号发送到信号处理模块。中心站的信号处理模块通过射频处理模块对所述至少一个基站的电信号进行合路处理及分频处理得到不同射频链路对应频段的信号。分频后得到的信号中至少包含第一射频链路对应频段的信号,以及第二射频链路对应频段的信号。其中,第一射频链路对应频段的信号中至少包含信号f1_1~f1_n、分别与信号f1_1~f1_n的频段有交叠的非线性失真信号中的部分或全部信号(图15中表示为F1+imd2,其中,F1+imd2=f1_1+imd2_1+f1_2+imd2_2+…+f1_n+imd2_n),第二射频链路对应频段的信号中至少包含信号f2_1~f2_n(图15中表示为F2,其中,F2=f2_1+f2_2+…+f2_n)。特征计算模块分别根据每个基站的电信号(f1_N+f2_N+imd2_N)计算每个基站对应的非线性失真预测信号,并发送到信号处理模块。信号处理模块将所述第一射频链路对应频段的信号依次减去每个基站对应的非线性失真预测信号,实现对所述第一射频链路对应频段的信号的非线性失真校正。
上述实施例一和实施例二的方案中,都是一对一的非线性失真校正,即一个非线性失真校正结构对应一个基站模块或通信链路。而在蜂窝移动通信系统中,通常一个中心站会连接多个基站(例如一个中心站连接八个基站等),这多个基站共用一个中心站的资源,因此,多个基站的信号最后会汇聚到一个中心站。因此,上述实施例三中,通过将校正链路设置在中心站,实现了中心站一驱多校正,即中共站不仅能校正基站中非线性器件造成的非线性失真,还能校正中心站中非线性器件引起的非线性失真。
上述各实施例中,提供了基于数模混合的ROF新架构,有利于采用灵活的数字链路,更准确的解决ROF网络中模拟器件的非线性失真问题,解决了光器件等带来的非线性成分对ROF系统频率规划的约束,实现了ROF高性能低成本设计,能够提升5G及未来多模大带宽高速传输性能,使能站点低成本部署。
可以理解的是,上述各实施例中主要以解决基站的光模块中的非线性元器件引起的非线性失真问题为例,对本申请提供的方案进行介绍,但本申请方案的应用场景不限于此。对于基站或中心站中任意非线性元件引起的非线性失真问题,本申请提供的方案均可进行有效解决,此外,本申请提供的方案中是按照非线性失真成分校正进行重点描述的,实际上本申请提供的方案也可以应用于线性失真成分校正。上述各场景下,方案的具体实施方式可参照上述各实施例的介绍,这里不再一一说明。
基于以上实施例及相同构思,本申请实施例还提供一种非线性信号处理方法,该方法 可以应用于基站或中心站。如图16所示,本申请实施例提供的非线性信号处理方法应用于基站时,该方法包括:
S1601:基站根据目标信号计算目标参数,其中,所述目标信号包含:经过非线性元器件的第一信号、至少一个第二信号经过非线性元器件后生成的非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一信号的频段有交叠,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性。
其中,所述第一信号的频段为第一频段,所述至少一个第二信号中,各信号的频段可以相同或不同。
示例性的,所述第一信号可以为图3所示的场景一中的信号S
F3,所述至少一个第二信号可以包含图3所示的场景二中的信号S
F1和信号S
F2;或者,所述第一信号可以为图3所示的场景二中的信号S
F3,所述至少一个第二信号可以包含图3所示的场景二中的信号S
F1和信号S
F2;或者,所述第一信号可以为图3所示的场景三中的信号S
F3,所述至少一个第二信号可以包含图3所示的场景三中的信号S
F1。
在本申请一些实施例中,基站可以根据设定的第一计算模型及所述目标信号,计算所述目标参数,其中,所述第一计算模型用于表示输入非线性元器件的多路信号中的一路信号、所述非线性元器件输出的与所述一路信号的频段相同的非线性失真信号与所述非线性元器件的非线性失真特性参数之间的对应关系。
S1602:基站根据所述至少一个第二信号计算目标预测信号,其中,所述目标预测信号为所述非线性失真信号的预测信号。
其中,基站可以根据设定的第二计算模型及所述至少一个第二信号,计算所述目标预测信号,其中,所述第二计算模型用于表示经过非线性元器件的至少一路信号与所述至少一路信号经过所述非线性元器件后生成的非线性失真信号之间的对应关系。
S1603:基站根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到非线性失真预测信号。
其中,所述非线性失真预测信号为修正后的、所述非线性失真信号的预测信号。
基站在根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正时,可以将所述目标参数与所述目标预测信号相乘,得到所述非线性失真预测信号。
上述实施例中,基站可以基于非线性元器件引起的非线性失真信号,对后续信号经过非线性元器件时产生的非线性失真信号进行预测计算,能够提高确定的非线性失真预测信号的准确度,进一步可以根据确定的非线性失真预测信号对有用信号进行预失真处理,从而实现对非线性元器件引起的非线性失真问题的校正,提高进行非线性失真校正的准确度。
本申请实施例提供的非线性信号处理方法应用于中心站时,可参照该方法应用于基站时的实施方式,此处不再赘述。
基于以上实施例及相同构思,本申请实施例还提供一种装置,所述装置包括存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,实现上述图16中所示的非线性信号处理方法。
基于以上实施例及相同构思,本申请实施例还提供一种芯片,所述芯片可以包括上述实施例一中的基站所包含的元器件或模块;或者所述芯片可以包括上述实施例二中的基站所包含的元器件或模块;或者所述芯片可以包括上述实施例二中的中心站所包含的元器件 或模块;或者所述芯片可以包括上述实施例三中的中心站所包含的元器件或模块。
基于以上实施例及相同构思,本申请实施例还提供一种通信系统,所述通信系统至少包括:上述实施例一中所提供的基站,或者上述实施例二中所提供的基站和中心站,或者上述实施例三中所提供的中心站。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (30)
- 一种基站,其特征在于,包括:多个射频链路、光模块、特征计算模块;其中,所述多个射频链路的数量大于或等于2;每个射频链路,用于通过天线接收对应频段的一路信号,并对所述一路信号进行射频处理后,向所述光模块发送所述一路信号;所述光模块,用于对来自所述多个射频链路的多路信号进行电光转换处理,得到包含处理后的所述多路信号的光信号;其中,所述光模块中包含非线性元器件,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠,所述光信号中还包含所述非线性失真信号;将所述光信号发送到中心站,及对所述光信号进行光电转换处理得到电信号并将所述电信号发送到所述特征计算模块;每个第二射频链路,还用于对接收的对应频段的一路信号进行射频处理后,将得到的信号发送到所述特征计算模块;所述特征计算模块,用于从来自所述光模块的所述电信号中提取目标信号;其中,所述目标信号包含所述电信号中包含的所述第一射频链路对应的频段的信号;根据所述目标信号和来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算非线性失真预测信号,并将所述非线性失真预测信号发送到所述第一射频链路,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号;所述第一射频链路,还用于根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理以及射频处理,并向所述光模块发送处理后的信号。
- 根据权利要求1所述的基站,其特征在于,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率,其中:当所述多个射频链路中存在一个第二射频链路时,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍;或者当所述多个射频链路中存在两个第二射频链路时,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差。
- 根据权利要求1或2所述的基站,其特征在于,所述特征计算模块包括迭代计算模块,所述迭代计算模块用于:根据所述目标信号计算目标参数,其中,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性;根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号,其中,所述目标预测信号为所述非线性失真信号的第二预测信号;根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号。
- 根据权利要求3所述的基站,其特征在于,所述迭代计算模块,在根据所述目标信号计算目标参数时,具体用于:根据设定的第一计算模型及所述目标信号,计算所述目标参数,其中,所述第一计算模型用于表示输入非线性元器件的多路信号中的一路信号、所述非线性元器件输出的与所述一路信号的频段相同的非线性失真信号与所述非线性元器件的非线性失真特性参数之间的对应关系;所述迭代计算模块根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号时,具体用于:根据设定的第二计算模型及所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,计算所述目标预测信号,其中,所述第二计算模型用于表示经过非线性元器件的至少一路信号与所述至少一路信号经过所述非线性元器件后生成的非线性失真信号之间的对应关系。
- 根据权利要求3或4所述的基站,其特征在于,所述迭代计算模块,在根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号时,具体用于:将所述目标参数与所述目标预测信号相乘,得到所述非线性失真预测信号。
- 根据权利要求1~5任一所述的基站,其特征在于,所述光模块包含:电光转换模块、光电转换模块、第一端口、第二端口、第三端口;所述电光转换模块,用于对所述多路信号进行电光转换处理,所述电光转换模块包含所述非线性元器件;所述光电转换模块,用于对所述光信号进行光电转换处理;所述第一端口,用于接收所述多路信号;所述第二端口,用于将所述光信号发送到所述中心站;所述第三端口,用于将所述电信号发送到所述特征计算模块。
- 根据权利要求1~6任一所述的基站,其特征在于,所述特征计算模块还包括滤波模块;所述滤波模块,用于对所述电信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
- 根据权利要求1~7任一所述的基站,其特征在于,所述特征计算模块还包括反馈模块,所述反馈模块用于:对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号进行时延校正处理,得到时延一致的所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号。
- 根据权利要求8所述的基站,其特征在于,所述反馈模块包括:锁数模块、相关器、门限判决模块、时延计算模块、时延对齐模块;所述锁数模块,用于分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并将锁存的信号发送到所述相关器;所述相关器,用于对所述目标信号和来自所述锁数模块的信号进行相关处理,得到相关信号,并将所述相关信号发送到所述门限判决模块,其中,所述相关信号为非线性信号;所述门限判决模块,用于判断接收到的所述相关信号的相关值是否大于或等于设定值,若是,则将所述相关信号发送到所述时延计算模块,否则,不对所述相关信号进行处理;所述时延计算模块,用于在接收到来自所述门限判决模块的所述相关信号时,根据所述相关信号计算所述第一射频链路的信号和所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号之间的时延,并将所述时延发送到所述时延对齐模块;所述时延对齐模块,用于在接收到来自所述时延计算模块的所述时延后,根据所述时延,去除所述目标信号中与所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号存在所述时 延的信号,以及,分别去除每个第二射频链路的设定时隙长度的信号中与所述目标信号存在所述时延的信号。
- 根据权利要求9所述的基站,其特征在于,所述门限判决模块,还用于:在确定所述相关信号的相关值大于或等于所述设定值时,指示所述锁数模块分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并利用当前锁存的信号替换之前已锁存的信号;在确定所述相关信号的相关值小于所述设定值时,指示所述锁数模块停止锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号。
- 一种基站,其特征在于,包括:多个射频链路、光模块、特征计算模块;其中,所述多个射频链路的数量大于或等于2;每个射频链路,用于通过天线接收对应频段的一路信号,并对所述一路信号进行射频处理后,向所述光模块发送所述一路信号;所述光模块,用于对来自所述多个射频链路的多路信号进行电光转换处理,得到包含处理后的所述多路信号的光信号;其中,所述光模块中包含非线性元器件,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠,所述光信号中还包含所述非线性失真信号;将所述光信号发送到所述中心站,接收来自所述中心站的目标信号,对所述目标信号进行光电转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述特征计算模块,其中,所述目标信号包含所述第一射频链路对应的频段的信号;每个第二射频链路,还用于对接收的对应频段的一路信号进行射频处理后,将得到的信号发送到所述特征计算模块;所述特征计算模块,用于接收来自所述光模块的所述目标信号;根据所述目标信号和来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算非线性失真预测信号,并将所述非线性失真预测信号发送到所述第一射频链路,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号;所述第一射频链路,还用于根据所述非线性失真预测信号对所述第一射频链路对应频段的信号进行预失真处理以及射频处理,并向所述光模块发送处理后的信号。
- 根据权利要求11所述的基站,其特征在于,所述特征计算模块包括迭代计算模块,所述迭代计算模块用于:根据所述目标信号计算目标参数,其中,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性;根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号,其中,所述目标预测信号为所述非线性失真信号的第二预测信号;根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号。
- 根据权利要求11或12所述的基站,其特征在于,所述特征计算模块还包括滤波模块;所述滤波模块,用于对所述电信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
- 根据权利要求11~13任一所述的基站,其特征在于,所述光模块,在接收来自所述中心站的目标信号,对所述目标信号进行光电转换处理,并将处理后的所述目标信号发送 到所述特征计算模块时,具体用于:接收来自所述中心站的下行信号,对所述下行信号进行光电转换处理,并将处理后的所述下行信号发送到所述特征计算模块,其中,所述下行信号中包含所述目标信号及其它待发送给所述基站的信号;所述特征计算模块,在接收来自所述光模块的所述目标信号时,具体用于:接收来自所述光模块的所述下行信号,并对所述下行信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
- 根据权利要求11~14任一所述的基站,其特征在于,所述特征计算模块还包括反馈模块,所述反馈模块用于:对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号进行时延校正处理,得到时延一致的所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号。
- 根据权利要求15所述的基站,其特征在于,所述反馈模块包括:锁数模块、相关器、门限判决模块、时延计算模块、时延对齐模块;所述锁数模块,用于分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并将锁存的信号发送到所述相关器;所述相关器,用于对所述目标信号和来自所述锁数模块的信号进行相关处理,得到相关信号,并将所述相关信号发送到所述门限判决模块,其中,所述相关信号为非线性信号;所述门限判决模块,用于判断接收到的所述相关信号的相关值是否大于或等于设定值,若是,则将所述相关信号发送到所述时延计算模块,否则,不对所述相关信号进行处理;所述时延计算模块,用于在接收到来自所述门限判决模块的所述相关信号时,根据所述相关信号计算所述第一射频链路的信号和所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号之间的时延,并将所述时延发送到所述时延对齐模块;所述时延对齐模块,用于在接收到来自所述时延计算模块的所述时延后,根据所述时延,去除所述目标信号中与所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号存在所述时延的信号,以及,分别去除每个第二射频链路的设定时隙长度的信号中与所述目标信号存在所述时延的信号。
- 根据权利要求16所述的基站,其特征在于,所述门限判决模块,还用于:在确定所述相关信号的相关值大于或等于所述设定值时,指示所述锁数模块分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并利用当前锁存的信号替换之前已锁存的信号;在确定所述相关信号的相关值小于所述设定值时,指示所述锁数模块停止锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号。
- 一种中心站,其特征在于,包括:光模块、信号处理模块;所述光模块,用于接收来自基站的光信号后,对所述光信号进行光电转换处理得到电信号,向所述信号处理模块发送所述电信号;其中,所述电信号中包含非线性失真信号、所述基站的多个射频链路通过天线接收到的多路信号,所述多个射频链路的数量大于或等于2,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述基站中包含非线性元器件,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成所述非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠;所述信号处理模块,用于接收来自所述光模块的所述电信号,从所述电信号中提取所 述第一射频链路对应的频段的目标信号,并将所述目标信号发送到所述光模块;所述光模块,还用于对所述目标信号进行电光转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述基站。
- 根据权利要求18所述的中心站,其特征在于,所述非线性失真信号的起始频率大于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率,其中:当所述多个射频链路中存在一个第二射频链路时,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍;或者当所述多个射频链路中存在两个第二射频链路时,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差。
- 根据权利要求19所述的中心站,其特征在于,所述信号处理模块包含滤波模块,所述滤波模块用于接收来自所述光模块的所述电信号,对所述电信号进行滤波处理,得到所述目标信号;所述光模块对所述目标信号进行电光转换处理,并将处理后的所述目标信号发送到所述基站时,具体用于:对所述目标信号和其它待发送给所述基站的信号进行电光转换处理,得到包含所述目标信号和其它待发送给所述基站的信号的下行信号,并将所述下行信号发送到所述基站。
- 一种中心站,其特征在于,包括:光模块、信号处理模块、特征计算模块;所述光模块,用于接收来自至少一个基站的光信号,对所述至少一个基站中每个基站的光信号进行光电转换处理,得到每个基站的电信号;其中,任一个基站的电信号中包含非线性失真信号、所述基站的多个射频链路通过天线接收到的多路信号,所述多个射频链路的数量大于或等于2,所述多个射频链路中存在第一射频链路和至少一个第二射频链路,所述基站中包含非线性元器件,所述至少一个第二射频链路的信号经过所述非线性元器件后生成所述非线性失真信号,所述非线性失真信号的频段与所述第一射频链路对应的频段有交叠;分别将每个基站的电信号发送到所述信号处理模块和所述特征计算模块;所述特征计算模块,用于分别接收来自所述光模块的每个基站的电信号;分别对每个基站的电信号进行特征计算处理,得到每个基站对应的非线性失真预测信号,并分别将每个基站对应的非线性失真预测信号发送到所述信号处理模块;其中,对任一个基站的电信号进行的特征计算处理包含以下步骤:从所述电信号中提取所述第一射频链路对应的频段的目标信号,以及,从所述电信号中分别提取来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号;根据所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算所述非线性失真预测信号,其中,所述非线性失真预测信号为所述非线性失真信号的第一预测信号;所述信号处理模块,用于分别接收来自所述光模块的每个基站的电信号;对所述至少一个基站的电信号进行射频处理得到目标合路信号;其中,所述目标合路信号包含所述第一射频链路对应的频段的信号;分别接收来自所述特征计算模块的每个基站对应的非线性失真预测信号;依次根据每个基站对应的非线性失真预测信号对所述目标合路信号进行失真校正处理。
- 根据权利要求21所述的中心站,其特征在于,所述非线性失真信号的起始频率大 于或等于第一频率,所述非线性失真信号的截止频率小于或等于第二频率,其中:当所述多个射频链路中存在一个第二射频链路时,所述第一频率为所述一个第二射频链路对应频段的起始频率的二倍,所述第二频率为所述一个第二射频链路对应频段的截止频率的二倍;或者当所述多个射频链路中存在两个第二射频链路时,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之和,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之和;或者,所述第一频率为所述两个第二射频链路对应频段的起始频率之差,所述第二频率为所述两个第二射频链路对应频段的截止频率之差。
- 根据权利要求21或22所述的中心站,其特征在于,所述特征计算模块包括迭代计算模块,所述迭代计算模块用于:根据所述目标信号计算目标参数,其中,所述目标参数用于表征所述非线性元器件的非线性失真特性;根据来自所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号,其中,所述目标预测信号为所述非线性失真信号的第二预测信号;根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号。
- 根据权利要求23所述的中心站,其特征在于,所述迭代计算模块,在根据所述目标信号计算目标参数时,具体用于:根据设定的第一计算模型及所述目标信号,计算所述目标参数,其中,所述第一计算模型用于表示输入非线性元器件的多路信号中的一路信号、所述非线性元器件输出的与所述一路信号的频段相同的非线性失真信号与所述非线性元器件的非线性失真特性参数之间的对应关系;所述迭代计算模块根据所述至少一个第二射频链路的至少一路信号计算目标预测信号时,具体用于:根据设定的第二计算模型及所述至少一个第二射频链路的至少一路信号,计算所述目标预测信号,其中,所述第二计算模型用于表示经过非线性元器件的至少一路信号与所述至少一路信号经过所述非线性元器件后生成的非线性失真信号之间的对应关系。
- 根据权利要求23或24所述的中心站,其特征在于,所述迭代计算模块,在根据所述目标参数对所述目标预测信号进行修正,得到所述非线性失真预测信号时,具体用于:将所述目标参数与所述目标预测信号相乘,得到所述非线性失真预测信号。
- 根据权利要求21~25任一所述的中心站,其特征在于,所述特征计算模块还包括滤波模块;所述滤波模块,用于对所述合路电信号进行滤波处理,得到所述目标信号。
- 根据权利要求21~26任一所述的中心站,其特征在于,所述特征计算模块还包括反馈模块,所述反馈模块用于:对所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号进行时延校正处理,得到时延一致的所述目标信号和所述至少一个第二射频链路的至少一路信号。
- 根据权利要求27所述的中心站,其特征在于,所述反馈模块包括:锁数模块、相关器、门限判决模块、时延计算模块、时延对齐模块;所述锁数模块,用于分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并将锁存的信号发送到所述相关器;所述相关器,用于对所述目标信号和来自所述锁数模块的信号进行相关处理,得到相关信号,并将所述相关信号发送到所述门限判决模块,其中,所述相关信号为非线性信号;所述门限判决模块,用于判断接收到的所述相关信号的相关值是否大于或等于设定值,若是,则将所述相关信号发送到所述时延计算模块,否则,不对所述相关信号进行处理;所述时延计算模块,用于在接收到来自所述门限判决模块的所述相关信号时,根据所述相关信号计算所述第一射频链路的信号和所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号之间的时延,并将所述时延发送到所述时延对齐模块;所述时延对齐模块,用于在接收到来自所述时延计算模块的所述时延后,根据所述时延,去除所述目标信号中与所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号存在所述时延的信号,以及,分别去除每个第二射频链路的设定时隙长度的信号中与所述目标信号存在所述时延的信号。
- 根据权利要求28所述的中心站,其特征在于,所述门限判决模块,还用于:在确定所述相关信号的相关值大于或等于所述设定值时,指示所述锁数模块分别锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号,并利用当前锁存的信号替换之前已锁存的信号;在确定所述相关信号的相关值小于所述设定值时,指示所述锁数模块停止锁存来自所述至少一个第二射频链路的设定时隙长度的信号。
- 一种通信系统,其特征在于,包括:如权利要求1~10任一所述的基站;或者如权利要求11~17任一所述的基站,以及如权利要求18~20任一所述的中心站;或者如权利要求21~29任一所述的中心站。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2021/111907 WO2023015461A1 (zh) | 2021-08-10 | 2021-08-10 | 一种基站、中心站及非线性信号处理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117941291A true CN117941291A (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=85200387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180101438.7A Pending CN117941291A (zh) | 2021-08-10 | 2021-08-10 | 一种基站、中心站及非线性信号处理方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117941291A (zh) |
WO (1) | WO2023015461A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116582182B (zh) * | 2023-07-03 | 2023-12-08 | 北京红山信息科技研究院有限公司 | 一种数字-DSM-光纤无线电DD-RoF方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102457458B (zh) * | 2010-10-14 | 2015-08-12 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种基站数字预失真的实现方法和装置 |
CN103297214A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-09-11 | 北京邮电大学 | 一种多载波复用光载无线链路系统及其数字预失真方法 |
JP6353342B2 (ja) * | 2014-10-19 | 2018-07-04 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 光アップ・ダウンコンバート型光位相共役対信号送受信回路 |
CN109428610B (zh) * | 2017-08-29 | 2020-10-16 | 华为技术有限公司 | 反馈电路单元、rof无线发射机及消除非线性失真的方法 |
-
2021
- 2021-08-10 WO PCT/CN2021/111907 patent/WO2023015461A1/zh active Application Filing
- 2021-08-10 CN CN202180101438.7A patent/CN117941291A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023015461A1 (zh) | 2023-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Niiho et al. | Multi-channel wireless LAN distributed antenna system based on radio-over-fiber techniques | |
KR102160865B1 (ko) | 무선 액세스 시스템 | |
US20140255034A1 (en) | Method and system for wireless transmission of of analog signals between antenna and baseband processor | |
KR20140037912A (ko) | 분배형 안테나 시스템 구조 | |
EP4075919A1 (en) | Remote device and 5g distributed system | |
US9401764B2 (en) | Optical network unit | |
Kim | RoF-based optical fronthaul technology for 5G and beyond | |
Giannoulis et al. | Analog radio-over-fiber solutions for 5G communications in the beyond-CPRI era | |
CN117941291A (zh) | 一种基站、中心站及非线性信号处理方法 | |
Hadi et al. | MIMO Enabled MultiBand 5G NR FiberWireless using Sigma Delta over FiberTechnology | |
Zhao et al. | Transmission of 1024-QAM OFDM at 28 GHz radio frequency using 5G millimeter wave phased array antenna | |
Guillory et al. | Radio over fiber tunnel for 60 GHz wireless home network | |
Hinrichs et al. | Analog vs. next-generation digital fronthaul: How to minimize optical bandwidth utilization | |
Tebart et al. | Frequency-Scalable coherent radio-over-fiber architecture for 100 Gbit/s wireless transmission | |
Hadi et al. | 5G NR MIMO enabled multiband fiber wireless system using analog optical front haul | |
Sung et al. | Experimental demonstration of bandwidth-efficient indoor distributed antenna system based on IFoF technology supporting 4G LTE-A and 5G mobile services | |
KR100758883B1 (ko) | 중계기의 디지탈 다중경로 신호정합기 | |
AT&T | Paper Title (use style: paper title) | |
Bogaert et al. | SiPhotonics/GaAs 28-GHz transceiver for mmwave-over-fiber laser-less active antenna units | |
Kim | RoF-based mobile fronthaul network implemented by using directly modulated laser | |
Zhao et al. | KK heterodyne detection of mm-wave signal at D-band | |
Chen et al. | Demonstration of analog millimeter-wave fronthaul link for 64-qam lte signal transmission | |
Dat et al. | Low-latency fiber-wireless bridge for flexible fronthauling in future mobile networks | |
Yang et al. | Converged fiber-wireless access networks for next generation mobile backhaul enabling CoMP | |
Ismail et al. | Feed-forward linearised uncooled DFB laser in a multi-channel broadband wireless over fibre transmission at 5.8 GHz |
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 |