DE112010005002T5

DE112010005002T5 - Vorrichtung und Verfahren für drahtlose Multimode-Breitband-Kommunikation

Info

Publication number: DE112010005002T5
Application number: DE112010005002T
Authority: DE
Inventors: Woo Yong Lee; Mun Geon Kyeong
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-11-15
Also published as: KR101420898B1; US20120280840A1; WO2011078498A3; WO2011078498A2; KR20110073226A; US9083395B2

Abstract

Es werden eine drahtlose Multimode-Breitband-Kommunikationsvorrichtung und ein drahtloses Multimode-Breitband-Kommunikationsverfahren geschaffen wobei eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung eine Basisbandausgabeeinheit zum parallelen Ausgeben mehrerer digitaler Signale, eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit, um die ausgegebenen parallelen digitalen Signale auf Mittenfrequenzen aufwärts umzusetzen, wobei die Aufwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die ausgegebenen parallelen Signale keine gegenseitige Störung verursachen, einen Parallel/Seriell-Umsetzer, um die umgesetzten parallelen digitalen Signale, die auf die Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, in ein serielles digitales Signal umzusetzen, einen Digital/Analog-Umsetzer, um das serielle digitale Signal in ein analoges Signal umzusetzen, und eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um das analoge Signal auf mehrere Sendefrequenzen, die jeweils gewünschten Kommunikationsdiensten entsprechen, aufwärts umzusetzen, enthalten kann.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine drahtlose Ultrabreitbandkommunikation und insbesondere auf eine drahtlose Ultrabreitband-Kommunikationsvorrichtung und auf ein drahtloses Ultrabreitband-Kommunikationsverfahren, die in einem Multimode- und Multibandbetrieb arbeiten.
Stand der Technik
Ein Multimode-Schema kann ein Schema sein, bei dem ein einzelner Anschluss wenigstens zwei Signale verarbeitet. Beispiele eines Endgeräts, das das Multimode-Schema verwendet, können ein Smartphone, das sowohl einen drahtlosen Telephondienst, der auf einer 3G-Zellenmobilkommunikation beruht, als auch einen drahtlosen Internetdienst, der auf einem WLAN-Schema beruht, verwendet, ein Mobiltelephon, das sowohl einen 3G-Kommunikationsdienst als auch einen DMB-Rundfunkdienst verwendet, und dergleichen enthalten. Gegenwärtig werden ständig verschiedene Typen von Endgeräten, die auf dem Multimode-Schema beruhen, bereitgestellt und auf einem Gebiet einer allgegenwärtigen Vorrichtung angewendet.
Um ein Multimode-Signal zu unterstützen, kann ein Sender/Empfänger eine Antenne, einen Leistungsverstärker (PA) und eine Schaltung, die einen Signalprozessor für jedes Signal enthält, verwenden. Während eine Anzahl von Dienstsignalen zunimmt, nimmt eine Anzahl von Elementen, die von dem Sender/Empfänger verwendet werden sollen, zu und wird somit eine Größe einer Vorrichtung größer, was einen Leistungsverbrauch erhöht.
Offenbarung der Erfindung
Technische Ziele
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Endgerät, das ein Multimode-Signal verwendet, wobei das Endgerät mehrere digitale Signale, die auf der Grundlage jeweiliger Kommunikationsdienste in einem Bereich, in dem die mehreren digitalen Signale keine gegenseitige Störung verursachen, moduliert werden, mischen kann und das gemischte Signal gleichzeitig verarbeiten kann, sodass das Endgerät eine drahtlose Mehrfachkommunikation ermöglichen kann, eine Größe einer Vorrichtung minimieren kann und ein Verhalten mit niedrigem Leistungsverbrauch zulassen kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft außerdem eine drahtlose Multimode-Ultrabreitband-Sende/Empfangs-Vorrichtung, die ein Signal unter Verwendung einer breiten Bandbreite wie etwa ein drahtloses Hochgeschwindigkeitskommunikationssignal zusammen mit einem anderer Dienstsignal verarbeiten kann.
Technische Lösungen
Gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung geschaffen, wobei die Vorrichtung eine Basisbandausgabeeinheit zum parallelen Ausgeben mehrerer digitaler Signale, eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit, um die ausgegebenen parallelen digitalen Signale auf Mittenfrequenzen aufwärts umzusetzen, wobei die Aufwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die ausgegebenen parallelen Signale keine gegenseitige Störung verursachen, einen Parallel/Seriell-Umsetzer, um die umgesetzten parallelen digitalen Signale, die auf die Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, in ein serielles digitales Signal umzusetzen, einen Digital/Analog-Umsetzer, um das serielle digitale Signal in ein analoges Signal umzusetzen, und eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um das analoge Signal auf mehrere Sendefrequenzen, die jeweils gewünschten Kommunikationsdiensten entsprechen, aufwärts umzusetzen, enthält.
Gemäß einem anderen Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Multimode-Ultrabreitband-Empfangsvorrichtung geschaffen, wobei die Vorrichtung eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um mehrere analoge Signale auf Mittenfrequenzen abwärts umzusetzen, wobei die Abwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die mehreren analogen Signale keine gegenseitige Störung verursachen, eine Parallel/Seriell-Umsetzungseinheit, um die abwärts umgesetzten parallelen analogen Signale in ein serielles analoges Signal umzusetzen, einen Analog/Digital-Umsetzer, um das serielle analoge Signal in ein digitales Signal umzusetzen, eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit, um die digitalen, Signale in mehrere Basisbandsignale abwärts umzusetzen, und eine Basisbandempfangseinheit, um die mehreren abwärts umgesetzten Basisbandsignale zu empfangen, enthält.
Gemäß einem anderen Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Multimode-Ultrabreitband-Sende/Empfangs-Vorrichtung geschaffen, wobei die Vorrichtung eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit, um mehrere parallele digitale Signale, die in einem Basisband vorhanden sind, auf Mittenfrequenzen aufwärts umzusetzen, wobei die Aufwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die mehreren parallelen. digitalen Signale keine gegenseitige Störung verursachen, einen ersten Parallel/Seriell-Umsetzer, um die aufwärts umgesetzten parallelen digitalen Signale, die auf die Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, auf ein serielles digitales Signal aufwärts umzusetzen, einen Digital/Analog-Umsetzer, um das serielle digitale Signal in ein analoges Signal umzusetzen, eine erste Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um das analoge Signal auf mehrere Sendefrequenzen, die jeweils gewünschten Kommunikationsdiensten entsprechen, aufwärts umzusetzen, eine Sende- und Empfangssignal-Trenneinheit, um das aufwärts umgesetzte analoge Signal, das aufwärts umgesetzt wird, in die mehreren Sendefrequenzen und in mehrere analoge Signale, die von außen empfangen werden, zu trennen, eine zweite Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um die mehreren von außen empfangenen analogen Signale in einen Bereich, in dem die mehreren analogen Signale keine gegenseitige Störung veranlassen, abwärts umzusetzen, einen zweiten Parallel/Seriell-Umsetzer, um die abwärts umgesetzten parallelen analogen Signale in ein serielles analoges Signal umzusetzen, und einen Analog/Digital-Umsetzer, um das serielle analoge Signal in ein digitales Signal umzusetzen, enthält.
Wirkung
In Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen wird ein Endgerät geschaffen, das ein Multimode-Signal verwendet, wobei das Endgerät die Abtastung durch Mischung mehrerer digitaler Signale, die auf der Grundlage jeweiliger Schemata moduliert werden, die von Kommunikationsdiensten gewünscht sind, in einem Bereich, in dem die mehreren digitalen Signale keine gegenseitige Störung verursachen, ausführen kann, sodass das Endgerät eine drahtlose Mehrfachkommunikation ermöglichen kann, eine Größe der Vorrichtung minimieren kann, die Hardwareeffizienz eines Sende/Empfangs-Moduls erhöhen kann, effizientes Verhalten mit niedrigem Leistungsverbrauch zulassen kann und eine schnelle Signalverarbeitung ermöglichen kann.
In Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen wird eine drahtlose Multimode-Ultrabreitband-Sende/Empfangs-Vorrichtung geschaffen, die ein Signal unter Verwendung einer breiten Bandbreite wie etwa ein drahtloses Hochgeschwindigkeitskommunikationssignal zusammen mit einem anderen Dienstsignal verarbeiten kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltplan, der eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist ein Diagramm, das eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist ein Blockschaltplan, der eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung, die eine Linearitätskorrektureinrichtung enthält, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist ein Diagramm, das eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung, die eine Rückkopplung verwendet, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ist ein Diagramm, das eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung, die mehrere Leistungsverstärker enthält, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ist ein Diagramm, das eine Multimode-Ultrabreitband-Empfangsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ist ein Diagramm, das eine Multimode-Breitband-Sende/Empfangs-Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ist ein Diagramm, das ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das in eine Basisbandausgabeeinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingegeben werden soll, darstellt;
9 ist ein Diagramm, das ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das durch eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufwärts umgesetzt wird, darstellt (Fall I);
10 ist ein Diagramm, das ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das durch eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufwärts umgesetzt wird, darstellt (Fall II);
11 ist ein Diagramm, das ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das durch eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufwärts umgesetzt wird, darstellt (Fall III);
12 ist ein Diagramm, das ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das durch eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufwärts umgesetzt wird, darstellt (Fall I);
13 ist ein Diagramm, das. ein Beispiel eines Multimode-Signals, das durch Anwenden eines Frequenzwerts in einer Frequenzverarbeitungseinheit in Fall I aus 9 aufwärts umgesetzt wird, darstellt;
14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Multimode-Signals, das durch Anwenden eines Frequenzwerts in einer Frequenzverarbeitungseinheit in Fall II aus 10 aufwärts umgesetzt wird, darstellt;
15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Multimode-Signals, das durch Anwenden eines Frequenzwerts in einer Frequenzverarbeitungseinheit in Fall III aus 11 aufwärts umgesetzt wird, darstellt;
16 ist ein Diagramm, das ein durch eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit verarbeitetes Multimode-Signal für jeden Fall aus 13, 14 und 15 darstellt.
Beste Ausführungsart der Erfindung
Obgleich einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, wobei sich gleiche Bezugszeichen überall auf die gleichen Elemente beziehen.
1 veranschaulicht eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Anhand von 1 kann die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung 100 eine Basisbandausgabeeinheit 110, eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 120, einen Parallel/Seriell-Umsetzer 130, einen Digital/Analog-Umsetzer 140 und eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit 150 enthalten.
Die Basisbandausgabeeinheit 110 kann mehrere digitale Signale, die auf der Grundlage jeweiliger Schemata, die von entsprechenden Kommunikationsdiensten gewünscht sind und eingegeben werden, moduliert werden, parallel ausgeben. Zum Beispiel kann die Basisbandausgabeeinheit 110 mehrere Signale, die auf der Grundlage jeweiliger Schemata von Kommunikationsdiensten wie etwa eines 3G-Schemas, eines WLAN-Schemas, eines DMB-Schemas, eines WiMAX-Schemas und dergleichen moduliert sind und eingegeben werden, parallel ausgeben.
Die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 120 kann die ausgegebenen parallelen digitalen Signale in Mittenfrequenzsignale aufwärts umsetzen, wobei die Aufwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt werden kann, in dem die ausgegebenen parallelen digitalen Signale keine gegenseitige Störung verursachen. Die Frequenzbänder der Signale, die auf Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, brauchen sich in dem Bereich nicht miteinander zu überschneiden. Die Bestimmung der Mittenfrequenzen für die Aufwärtsumsetzung in dem Bereich wird in 2, 9, 10 und 11 beschrieben.
Der Parallel/Seriell-Umsetzer 130 kann die parallelen digitalen Signale, die in Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, in ein serielles digitales Signal umsetzen. Der Parallel/Seriell-Umsetzer 130 kann die parallelen digitalen Signale mit unterschiedlichen Frequenzen in ein serielles digitales Signal umsetzen und kann ermöglichen, dass ein einzelner DAC/ADC-Signalprozessor das serielle digitale Signal verarbeitet.
Der Digital/Analog-Umsetzer 140 kann das serielle digitale Signal in ein analoges Signal umsetzen. In diesem Beispiel kann der Digital/Analog-Umsetzer 140 eine hohe Abtastgeschwindigkeit und einen niedrigen Leistungsverbrauch benötigen, um das serielle digitale Signal mit verschiedenen Frequenzen in ein analoges Signal umzusetzen. Somit werden die Eingangssignale verschiedener Kommunikationsdienste gleichzeitig abgetastet, wenn ein schneller Komplementär-Metalloxid-Halbleiter-Digital/Analog-Umsetzer/Analog/Digital-Umsetzer (CMOS-DAC/ADC) verwendet wird, sodass eine Signalverarbeitung effizient ist und eine schnelle Signalverarbeitung mit niedrigem Leistungsverbrauch möglich ist.
Die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 150 kann das analoge Signal in Sendefrequenzen, die jeweils gewünschten Kommunikationsdiensten entsprechen, aufwärts umsetzen. Das analoge Signal besitzt weiterhin Mittenfrequenzen, sodass die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 150 die Frequenzen in Sendesignale mit Sendefrequenzen, die von entsprechenden Kommunikationsdiensten wie etwa dem 3G-Schema, dem WLAN-Schema, dem WiMAX und dergleichen gewünscht sind, aufwärts umsetzt. Die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 150 kann Bandpassfilter (BPFs) enthalten, die die aufwärts umgesetzten Signale in Bänder, die von den entsprechenden Kommunikationsdiensten gewünscht sind, filtern, um die aufwärts umgesetzten Signale parallel auszugeben.
2 veranschaulicht eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung aus 1.
Anhand von 2 kann die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung eine Basisbandausgabeeinheit 210, eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 220, einen Parallel/Seriell-Umsetzer 230, einen Digital/Analog-Umsetzer 240 und eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 enthalten. Ferner kann die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung einen zusätzlichen Signalprozessor enthalten.
Die Basisbandausgabeeinheit 210 kann N Basisbandprozessoren 211, 213 und 215 enthalten, die N digitale Signale ausgeben, die auf der Grundlage jeweiliger Schemata, die von den entsprechenden Kommunikationsdiensten gewünscht sind, moduliert sind. In diesem Beispiel können die ausgegebenen N digitalen Signale durch x₁(n), x₂(n), ... und x_N(n) ausgedrückt werden.
Die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 220 kann die Frequenzen der N parallelen digitalen Signale durch Mischender Mittenfrequenzen wie etwa f_I1, f_I2, ..., f_IN aufwärts umsetzen, wobei die Umsetzung in einem Bereich ausgeführt werden kann, in dem die N parallelen digitalen Signale wie etwa x₁(n), x₂(n), ..., x_N(n) keine gegenseitige Störung verursachen. In diesem Beispiel kann jede Mittenfrequenz (f_Ii, 1 ≤ I ≤ N) ein Schutzband (GB) aufweisen und somit keine gegenseitige Störung verursachen.
Der Parallel/Seriell-Umsetzer 230 addiert alle Signale, die auf die Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, zu einem einzelnen Breitbandsignal. Dementsprechend kann der Parallel/Seriell-Umsetzer 230 mehrere parallele Signale, die von der Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 220 ausgegeben werden, in ein serielles Signal ändern, um die mehreren parallelen Signale mit einem einzelnen Digital/Analog-Umsetzer zu verarbeiten.
Der Digital/Analog-Umsetzer 240 kann die digitalen Signale, die in das serielle Signal umgesetzt werden, in ein analoges Signal umsetzen. Das analoge Signal kann über ein Tiefpassfilter (LPF) gehen, wobei unnötige Signale entfernt werden. In diesem Beispiel kann ein Signal A(t), das über das LPF geht, durch die folgende Gleichung definiert sein:
Das Signal A(t), das das serielle analoge Signal ist, wird durch Aufwärtsumsetzen von Signalen, die auf der Grundlage jeweiliger Schemata, die von entsprechenden Kommunikationsdiensten gewünscht werden, moduliert werden und durch Addieren aller aufwärts umgesetzten Signale zu einem einzelnen Signal in einem Zeitbereich erhalten.
Die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 kann das Signal A(t), das das serielle analoge Signal ist, durch Multiplizieren des Signals A(t) mit vorgegebenen Hochfrequenzsignalen in Frequenzbänder, die den Kommunikationsdiensten entsprechen, aufwärts umsetzen. Zum Beispiel kann die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 das Signal A(t) mit einem Frequenzsignal
eines j-ten multiplizieren, um ein j-tes Signal zu senden.
Somit ist
In dem Zeitbereich wird dies durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
In einem Frequenzbereich wird dies durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Das Signal A_i(f) kann durch N Mittenfrequenzen f_I1, f_I2, ..., und f_IN, d. h. durch eine Kombination von f_I1 und
ausgedrückt werden. In diesem Beispiel kann A_j(f) in einem Frequenzband vorhanden sein, das durch die Kombination von f_I1 und
ausgedrückt wird. Somit kann die Funkfrequenzverarbeitungseinheit 250 f_Ii und
einstellen, um ein Signal X_j mit einer entsprechenden Sendefrequenz f_cj zu senden, wenn i = j ist. Ein Relationsausdruck einer Sendefrequenz, einer Mittenfrequenz und einer Hochfrequenz in Bezug auf das Signal X_i, wenn i = j ist, kann durch Gleichung 1 definiert sein.
Signale, die Gleichung 1 nicht erfüllen, können durch BPFs entfernt werden.
Die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 kann einen Hochfrequenzwert von Gleichung 1 mit jedem von N – 1 Signalen unter N Signalen anwenden, um zu ermöglichen, dass die Signale durch entsprechende Sendefrequenzen übermittelt werden.
Die N Signale
die über jeweilige BPFs gehen, können zu einem einzelnen seriellen Signal addiert werden, können einem Sendeleistungsverstärker ausgesetzt werden und können gleichzeitig über eine Antenne gesendet werden.
Die Mittenfrequenz f_Ii kann auf der Grundlage der Hochfrequenz
des GB und der Bandbreite jedes Signals bestimmt werden.
Das GB wird auf der Grundlage einer Bandbreite eines BPF der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250, einer Fehlerrate und eines Preises eines Endgeräts bestimmt. Wenn Signale durch die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 aufwärts umgesetzt werden, kann das BPF die Signale durch Filtern in einer Reihenfolge von einem am nächsten benachbarten Signal in Hochfrequenzsignale trennen. In diesem Beispiel kann auf der Grundlage eines Verhaltens des BPF eine Bandbreite bestimmt werden, die die Signale eindeutig trennt. Somit werden die Ausgangssignale deutlich von den Signalen getrennt, wenn die Signale mehr als eine Breite der Bandbreite des BPF voneinander entfernt sind.
Das Verhalten des BPF kann auf der Grundlage einer Charakteristik jedes Signals geändert werden, sodass ein GB jedes (Signals?) nicht dasselbe zu sein braucht. Wenn das GB breit ist, nimmt die Fehlerrate ab und nimmt ein Bandverbrauch zu. Wenn das GB schmal ist, kann ein BPF mit besserem Verhalten notwendig sein, sodass ein Preis des Endgeräts teuer werden kann. Somit kann das GB auf der Grundlage einer Funktion jedes Endgeräts bestimmt werden.
Die Mittenfrequenz f_Ii kann auf der Grundlage der Bandbreite jedes Signals bestimmt werden. Signale mit unterschiedlichen Bandbreiten können eine gegenseitige Störung verursachen, während sie durch die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 220 und durch die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 aufwärts umgesetzt werden. Somit kann die Mittenfrequenz f_Ii auf der Grundlage der folgenden Gleichungen bestimmt werden, um eine Störung zwischen den Signalen zu verhindern.
Die Gleichungen 2 und 3 können auf verschiedene Verfahren, bei denen die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 220 Signale mit unterschiedlichen Bandbreiten in Mittenfrequenzen aufwärts umsetzt, umfassend angewendet werden. Die verschiedenen Verfahren werden anhand von 9, 10 und 11 beschrieben.
3 veranschaulicht eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung 300, die eine Linearitätskorrektureinrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
Anhand von 3 kann die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung 300 im Vergleich zu der Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung 100 aus 1 ferner einen Sendeleistungsverstärker 310 und eine Linearitätskorrektureinrichtung 320 enthalten.
Der Sendeleistungsverstärker 310 kann ein Signal, das auf eine Sendefrequenz, die einem Kommunikationsdienst entspricht, aufwärts umgesetzt wird, verstärken. Zum Beispiel kann der Sendeleistungsverstärker 310 das Signal, das auf eine jeweilige Sendefrequenz aufwärts umgesetzt wird, verstärken, damit es über eine Antenne gesendet wird.
Die Linearitätskorrektureinrichtung 320 kann eine Linearität des durch den Sendeleistungsverstärker 310 verstärkten Signals korrigieren. In diesem Beispiel kann der Linearitätskorrektur 320 eine Rückkopplung für den Sendeleistungsverstärker 310 bereitstellen und zu einer Operation vor einer Operation, bei der die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 150 arbeitet, zurückkehren, um das Signal mit dem Rückkopplungssignal zu vergleichen, sodass die Linearität jedes Signals korrigiert werden kann. Die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 150 fügt für jedes aufwärts umgesetzte Signal einen Sendeleistungsverstärker hinzu, um die Linearität zu korrigieren.
4 veranschaulicht eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung, die eine Rückkopplung verwendet, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Anhand von 4 kann die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung wie die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung aus 2 die Basisbandausgabeeinheit 210, die , Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 220, den Parallel/Seriell-Umsetzer 230, den Digital/Analog-Umsetzer 240 und die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 enthalten. Ferner kann die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung aus 4 einen Sendeleistungsverstärker 410, ein Rückkopplungsende und eine Linearitätskorrektureinrichtung 420 enthalten.
Der Sendeleistungsverstärker 410 kann jedes Signal
das durch eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 auf eine Sendefrequenz aufwärts umgesetzt wird und das zu einem einzelnen seriellen Signal (Z(t)) addiert wird, verstärken.
Das Rückkopplungsende kann auf ein gewünschtes Frequenzband jedes Kommunikationssystems ein BPF anwenden, um zu ermöglichen, dass das einzelne serielle Signal wieder zu mehreren Signalen wird, kann entsprechende Hochfrequenzen anwenden und kann analoge Signale wieder zu digitalen Signalen umsetzen.
Die Linearitätskorrektureinrichtung 420 kann die von dem Rückkopplungsende ausgegebenen digitalen Signale empfangen, kann die empfangenen digitalen Signale mit einem von dem Parallel/Seriell-Umsetzer 230 ausgegebenen Signal vergleichen und kann eine Linearität des Sendeleistungsverstärkers 410 korrigieren. Die Linearitätskorrektureinrichtung 420 kann z. B. einen digitalen Vorverzerrer oder eine Scheitelfaktorverringerung (CFR) enthalten. Der digitale Vorverzerrer kann ein von dem Rückkopplungsende eingegebenes Signal und ein von dem Parallel/Seriell-Umsetzer 230 ausgegebenes Signal vergleichen und kann unter Verwendung eines Signals in entgegengesetzter Form zu dem von dem Sendeleistungsverstärker 410 ausgegebenen Signal eine Vorverzerrung in Bezug auf das von dem Parallel/Seriell-Umsetzer 230 ausgegebene Signal ausführen, während er eine Charakteristik des von dem Sendeleistungsverstärker 410 ausgegebenen Signals aufrechterhält, sodass die Linearität teilweise korrigiert werden kann.
Die CFR kann eine Linearität eines verstärkten Signals durch Verringern eines Scheitelfaktors des von dem Parallel/Seriell-Umsetzer 230 ausgegebenen Signals korrigieren.
5 veranschaulicht eine Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung, die meh rere Leistungsverstärker in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
Anhand von 5 kann die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung ähnlich der Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung aus 1 die Basisbandausgabeeinheit 210, die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 220, den Parallel/Seriell-Umsetzer 230, den Digital/Analog-Umsetzer 240, die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 enthalten. Ferner kann die Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung aus 5 mehrere Sendeleistungsverstärker 510 enthalten.
Die mehreren Sendeleistungsverstärker 510 können jeweils N Signale
die durch die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 aufwärts umgesetzt werden, verstärken und jeweils über BPFs führen.
Die mehreren Sendeleistungsverstärker 510 können durch Verstärken der jeweiligen Signale im Vergleich dazu, dass ein serielles Signal, bei dem Signale addiert werden, verstärkt wird, wirksamer korrigieren und eine Linearität wirksamer garantieren.
6 veranschaulicht eine Multimode-Ultrabreitband-Empfangsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Anhand von 6 kann die Multimode-Ultrabreitband-Empfangsvorrichtung eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit 610, einen Parallel/Seriell-Umsetzer 620, einen Analog/Digital-Umsetzer 630, eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 640 und eine Basisbandempfangseinheit 650 enthalten.
Die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 610 kann die empfangenen mehreren analogen Signale in Mittenfrequenzen abwärts umsetzen, wobei die Abwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die empfangenen mehreren analogen Signale keine gegenseitige Störung verursachen. Zum Beispiel kann ein rauscharmer Verstärker ein von einem Kommunikationssystem unerwünschtes Signal, d. h. Rauschen, aus einem über eine Antenne empfangenen Signal empfangen. Das Signal, bei dem das Rauschen entfernt wird, kann über BPFs gehen und kann in Signale von N Sendefrequenzbändern, d. h.
getrennt werden. Jedes Signal kann durch eine entsprechende Hochfrequenz in der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 610 auf eine Mittenfrequenz abwärts umgesetzt werden.
Der Parallel/Seriell-Umsetzer 620 kann parallele analoge Signale, die auf Mittenfrequenzen abwärts umgesetzt werden, in ein serielles analoges Signal umsetzen. In diesem Beispiel werden N parallele Signale in ein einzelnes serielles Signal umgesetzt.
Der Analog/Digital-Umsetzer 630 kann das serielle analoge Signal in ein digitales Signal umsetzen. In diesem Beispiel kann der Analog/Digital-Umsetzer 630 eine hohe Abtastgeschwindigkeit und einen niedrigen Leistungsverbrauch benötigen, um das serielle analoge Signal mit verschiedenen Frequenzen in das digitale Signal umzusetzen.
Die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 640 kann das digitale Signal in mehrere Basisbandsignale abwärts umsetzen. Die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 640 kann das einzelne digitale Signal unter Verwendung jeder Mittenfrequenz f_Ii in N Basisbandsignale x₁(n), x₂(n), ..., x_N(n) abwärts umsetzen.
Die Basisbandempfangseinheit 650 kann die mehreren Basisbandsignale, die abwärts umgesetzt werden, empfangen. Die Basisbandempfangseinheit 650 kann N Basisbandsignale x₁(n), x₂(n), ..., x_N(n) empfangen und kann die Signale auf der Grundlage der von den entsprechenden Kommunikationsdiensten gewünschten jeweiligen Modulationsschemata verarbeiten.
7 veranschaulicht eine Multimode-Breitband-Sende/Empfangs-Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Anhand von 7 kann die Multimode-Ultrabreitband-Sende/Empfangs-Vorrichtung ähnlich der Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung aus 2 die Basisbandausgabeeinheit 210, die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 220, den Parallel/Seriell-Umsetzer 230, den Digital/Analog-Umsetzer 240, die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 enthalten und kann sie ähnlich der Multimode-Ultrabreitband-Empfangsvorrichtung aus 6 die Hochfrequenzverarbeitungseinheit 610, den Parallel/Seriell-Umsetzer 620, den Analog/Digital-Umsetzer 630, die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit 640 und die Basisbandempfangseinheit 650 enthalten. Ferner kann die Multimode-Ultrabreitband-Sende/Empfangs-Vorrichtung eine Sende- und Empfangssignal-Trenneinheit 710 enthalten.
Die Sende- und Empfangssignal-Trenneinheit 710 kann analoge Signale, die in der Hochfrequenzverarbeitungseinheit 250 auf Sendefrequenzen aufwärts umgesetzt werden, und mehrere analoge Signale, die von außerhalb der Sende/Empfangs-Vorrichtung empfangen werden, trennen. Die Sende- und Empfangssignal-Trenneinheit 710 kann interne Sendesignale von empfangenen externen Signalen unterscheiden.
Die Sende- und Empfangs-Trenneinheit 710 kann eine Halbduplexkommunikation (HD-Kommunikation) oder eine Vollduplexkommunikation (FD-Kommunikation) verwenden. In der HD-Kommunikation sendet eine Seite Informationen und empfängt die andere Seite die gesendeten Informationen, sodass die HD-Kommunikation Sendung und Empfang von Informationen nicht gleichzeitig ausführen kann. In der FD-Kommunikation können Sprachinformationen gleichzeitig gesendet und empfangen werden.
Die FD-Kommunikation kann auf der Grundlage einer Funktion als ein Zeitduplexschema (TDD-Schema) und als ein Frequenzduplexschema (FDD-Schema) klassifiziert werden. Das TDD-Schema kann zeitlich trennen, um Sendesignale von Empfangssignalen zu unterscheiden. Das TDD-Schema kann nützlich sein, wenn eine Aufwärtsstrecke und eine Abwärtsstrecke unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten aufweisen. Beispiele eines Kommunikationssystems, das das TDD-Schema verwendet, können ein W-CDMA, das hauptsächlich zu Hause verwendet wird, ein zeitsynchrones CDMA-System (TD-SCDMA-System), ein IE-EE-802.16-WiMAX-Schema, ein DECT-Schema, ein drahtloses IEEE802.15.3c-Personal-Area-Network-Schema (IEEE802.15.3c-WPAN-Schema), ein EC-MA-387-WPAN-Schema, ein ISO/IEC-13156-WPAN-Schema, ein IEEE-802.11ad-Schema und dergleichen enthalten. Das FDD-Schema kann Sendesignale auf der Grundlage einer Frequenz von Empfangssignalen unterscheiden. Das FDD-Schema kann nützlich sein, wenn die Aufwärtsstrecke und die Abwärtsstrecke dieselbe Übertragungsgeschwindigkeit aufweisen. Selbst wenn das FDD-Schema einen verhältnismäßig großen Betrag an Frequenzbandbreite verbraucht, kann ein System, das das FDD-Schema verwendet, nicht komplett und effektiv sein. Beispiele des Systems, das das FDD-Schema verwendet, können ein asymmetrisches digitales Teilnehmerleitungssystem (ADSL-System), ein digitales Teilnehmerleitungssystem mit sehr hoher Bitrate (VDSL-System), ein Codemultiplexzugriff-2000-System (CDMA-2000-System), ein universelles Mobiltelekommunikationssystem (UMTS)/WCDMA in einer FDD-Betriebsart, ein IEEE-802.16-WiMAX-System in der FDD-Betriebsart und dergleichen sein.
Die Sende- und Empfangssignal-Trenneinheit 710 kann in der FDD-Betriebsart als ein Duplexer und in der TDD-Betriebsart als ein Schalter arbeiten.
8 veranschaulicht ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das in eine Basisbandausgabeeinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingegeben werden soll.
Anhand von 8 können x₁(t), x₂(t), x₃(t) und x₄(t) Multimode-Signale bezeichnen, die in dem Basisband vorhanden sind und verschiedene Frequenzbänder aufweisen. Eine Breite jedes Frequenzbands kann x₁(t) < x₂(t) < x₃(t) < x₄(t) sein.
9 veranschaulicht ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das durch eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufwärts umgesetzt worden ist (Fall I).
Anhand von 9 kann die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in einer Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung ein Signal 910 mit einer größten Bandbreite unter mehreren digitalen Signalen, die von einer Basisbandausgabeeinheit ausgegeben werden, an ein Basisband senden und kann sie die verbleibenden Signale 920, 930 und 940 in Frequenzbänder, die höher als das Basisband sind, aufwärts umsetzen.
Die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit kann das Signal 910 in dem Basisband (Mittenfrequenz f_I4 = 0) anordnen und kann die verbleibenden Signale 920, 930 und 940 in dieser Reihenfolge mit den Schutzbändern GB₁, GB₂ und G₃ in dieser Reihenfolge auf Mittenfrequenzen f_I1, f_I2 und f_I3 aufwärts umsetzen und kann somit veranlassen, dass sie sich nicht gegenseitig stören. In diesem Beispiel können das Mittenfrequenzsignal f_I4 = 0 und die verbleibenden Mittenfrequenzen f_I1, f_I2 und f_I3 auf der Grundlage von Gleichung 2 zugewiesen werden.
Ein K-tes Signal ist ein Signal, das in einem Band vorhanden ist, dessen Mittenfrequenz eine Ebene niedriger als eine Mittenfrequenz eines I-ten Signals ist.
Die Mittenfrequenzverarbeitung kann das Frequenzband am effektivsten verwenden. Somit können die in der Mittenfrequenzverarbeitungseinheit umgesetzten Signale in dem Digital/Analog-Umsetzer am stabilsten und effektivsten verarbeitet werden.
10 veranschaulicht ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das durch eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit einer. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufwärts umgesetzt wird (Fall II).
Anhand von 10 kann die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in der Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung ein Signal 1040 mit einer größten Bandbreite unter mehreren von einer Basisbandausgabeeinheit ausgegebenen digitalen Signalen auf ein Frequenzband aufwärts umsetzen, das höher als die Frequenzbänder der verbleibenden Signale 1010, 1020 und 1030 ist.
Die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit kann das Signal 1040 einem höchsten Frequenzband (mit der Mittenfrequenz f_I4) zuweisen und kann verbleibende Signale 1010, 1020 und 1030, die eine verhältnismäßig kleine Bandbreite und in dieser Reihenfolge geeignete Schutzbänder GB₁, GB₂ und GB₃ aufweisen, auf Mittenfrequenzen f_I1, f_I2 und f_I3 aufwärts umsetzen, um keine gegenseitige Störung einschließlich mit dem Basisband zu veranlassen. In diesem Beispiel können die Mittenfrequenzen f_I1, f_I2, f_I3 und f_I4 auf der Grundlage von Gleichung 2 und Gleichung 3 zugewiesen werden.
Die Mittenfrequenz f_I4 des Signals 1040 kann auf der Grundlage von Gleichung 3 zugewiesen werden und die verbleibenden Mittenfrequenzen f_I1, f_I2 und f_I3 können auf der Grundlage von Gleichung 2 zugewiesen werden. Ein K-tes Signal kann sich in einem Band befinden, dessen Mittenfrequenz eine Ebene niedriger als die Mittenfrequenz eines I-ten Signals ist.
11 veranschaulicht ein Frequenzband eines Multimode-Signals, das durch eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufwärts umgesetzt wird (Fall III).
Anhand von 11 kann die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit in der Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung ein Signal 1130 mit einer größten Bandbreite unter mehreren von einer Basisbandausgabeeinheit ausgegebenen digitalen Signalen in ein Frequenzband aufwärts umsetzen, das zwischen den Frequenzbändern der verbleibenden Signale 1110 und 1120 liegt.
Die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit kann Signale 1110 und 1120 mit einer verhältnismäßig kleinen Bandbreite und die geeignete Schutzbänder GB₁ bzw. GB₂ aufweisen, auf Mittenfrequenzen f_I1 und f_I2 aufwärts umsetzen, um keine gegenseitige Störung einschließlich mit dem Basisband zu veranlassen. Das Signal 1130 kann auf eine nächste Mittenfrequenz f_I4 aufwärts umgesetzt werden und ein Signal 1140 mit einer verhältnismäßig kleinen Bandbreite kann in ein Band f_I3, das höher als die Mittenfrequenz f_I4 ist, aufwärts umgesetzt werden. In diesem Beispiel können die Mittenfrequenzen f_I1, f_I2, f_I3 und f_I4 auf der Grundlage von Gleichung 2 und Gleichung 3 zugewiesen werden.
Die Mittenfrequenz f_I4 des Signals 1130 kann auf der Grundlage von Gleichung 3 zugewiesen werden und die verbleibenden Mittenfrequenzen f_I1, f_I2 und f_I3 können auf der Grundlage von Gleichung 2 zugewiesen werden.
12 veranschaulicht ein Frequenzband eines Multimode-Signals,, das durch eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufwärts umgesetzt wird (Fall I).
Anhand von 12 kann die Hochfrequenzverarbeitungseinheit in der Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung durch einen Digital/Analog-Umsetzer umgesetzte Signale auf Sendefrequenzen, die Kommunikationsdiensten entsprechen, aufwärts umsetzen. Die auf die den Kommunikationsdiensten entsprechenden Sendefrequenzen aufwärts umgesetzten Signale können über jeweilige BPFs gehen, sodass nur Signale, die den Kommunikationsdiensten entsprechen, ausgegeben werden können.
Ein Signal A(t), das ein serielles analoges Signal ist, kann auf eine Hochfrequenz
die einem entsprechenden Kommunikationsdienst entspricht, aufwärts umgesetzt werden. Wenn in diesem Beispiel eine Sendefrequenz f_ci jedes Kommunikationsdienstes eingestellt wird, kann die Hochfrequenz
auf der Grundlage eines Relationsausdrucks
berechnet werden. In 12 können A₁(f), A₂(f), A₃(f) und A₄(f) Spektren jeweiliger Signale bezeichnen, die über die Hochfrequenzverarbeitungseinheit gehen, wenn der Fall I vorliegt, in dem ein Signal mit einer höchsten Bandbreite in einem Basisband vorhanden ist.
Wenn im Fall des A₁(f)f_c1 eingestellt wird, kann eine Hochfrequenz
auf der Grundlage des Relationsausdrucks
berechnet werden und kann ein Spektrum jedes Signals vorhergesagt werden. Das A₁(f) kann positive Frequenzspektren verschiedener Signale und negative Frequenzspektren in demselben Bild der positiven Frequenzspektren enthalten.
Ein Signal, das einem Kommunikationsdienst entspricht, d. h. nur ein Signal, das der Sendefrequenz f_c1 entspricht, kann über das BPF unter mehreren Signalen des A₁(f) ausgegeben werden. Dieselbe Situation wird in Bezug auf jedes von A₂(f), A₃(f) und A₄(f) ausgeführt. Somit kann ein Signal mit einem von jedem Kommunikationsdienst gewünschten Band ausgegeben werden.
13 veranschaulicht ein Beispiel eines Multimode-Signals, das durch Anwenden eines Frequenzwerts in einer Hochfrequenzverarbeitungseinheit im Fall I aus 9 aufwärts umgesetzt wird. Fall 1
Eine Bandbreite eines vierten Signals ist die eines Signals mit einer höchsten Bandbreite und wird somit anhand von Gleichung 1 in der Weise eingestellt, dass f_I4 = 0 MHz,
= 60000 MHz ist. Eine Mittenfrequenz f_I1 und eine Hochfrequenz
können durch sequentielles Anwenden eines ersten Signals, eines zweiten Signals und eines dritten Signals auf Gleichung 1 und Gleichung 2 und durch Verwenden von 100 MHz als ein GB berechnet werden. Ein K-tes Signal kann ein Signal sein, das sich in einem Band befindet, dessen Mittenfrequenz um eins niedriger als die eines I-ten Signals ist.
Jedes Signal A_i(t), 1 ≤ i ≤ N, das durch eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit aufwärts umgesetzt wird, kann über ein BPF gehen, das einem entsprechenden Kommunikationsdienst entspricht, sodass nur
ausgegeben werden können.
14 veranschaulicht ein Beispiel eines Multimode-Signals, das durch Anwenden eines Frequenzwerts in einer Hochfrequenzverarbeitungseinheit im Fall II aus 10 aufwärts umgesetzt wird. FALL II
Wenn eine Mittenfrequenz f_I1 eines ersten Signals auf 0 Hz eingestellt wird, kann
= 800 MHz erhalten werden. Die Mittenfrequenzen und Hochfrequenzen eines zweiten Signals und eines dritten Signals können auf der Grundlage von Gleichung 2 und Gleichung 1 berechnet werden.
Eine Mittenfrequenz und eine Hochfrequenz eines Signals mit einer höchsten Bandbreite können auf der Grundlage von Gleichung 3 und Gleichung 1 berechnet werden.
Jedes Signal A_i(t), 1 ≤ i ≤ N, das durch die Hochfrequenzverarbeitungseinheit aufwärts umgesetzt wird, kann über ein einem entsprechenden Kommunikationsdienst entsprechendes BPF gehen, sodass nur
ausgegeben werden können.
15 veranschaulicht ein Beispiel eines Multimode-Signals, das durch Anwenden eines Frequenzwerts in einer Hochfrequenzverarbeitungseinheit im Fall III aus 11 aufwärts umgesetzt wird. FALL III
Wenn eine Mittenfrequenz. eines ersten Signals auf 0 Hz eingestellt wird und eine Mittenfrequenz eines vierten Signals so eingestellt wird, dass sie sich neben dem ersten Signal befindet, können eine Mittenfrequenz und eine Hochfrequenz eines vierten Signals, das eine größte Bandbreite aufweist, auf der Grundlage von Gleichung 3 und Gleichung 1 berechnet werden.
Die Mittenfrequenzen eines zweiten Signals und eines dritten Signals können auf der Grundlage von Gleichung 2 berechnet werden.
Jedes Signal A_i(t), 1 ≤ i ≤ N, das durch die Hochfrequenzverarbeitungseinheit aufwärts umgesetzt wird, kann über ein einem entsprechenden Kommunikationsdienst entsprechendes BPF gehen, sodass nur
ausgegeben werden können.
16 veranschaulicht einen Multimode-Signalprozess durch eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit für jeden Fall aus 13, 14 und 15.
Anhand von 16 können die jeweiligen Signale positive Frequenzspektren in Bezug auf vier über eine Antenne gesendete Signale
sein. Jedes Signal kann auf eine von einem entsprechenden Kommunikationsdienst gewünschte Sendefrequenz aufwärts umgesetzt werden.
Das Verfahren in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann in nicht flüchtigen computerlesbaren Medien, die Programmanweisungen enthalten, um verschiedene durch einen Computer verkörperte Operationen zu implementieren, aufgezeichnet sein. Die Medien können außerdem allein oder zusammen mit den Programmanweisungen Datendateien, Datenstrukturen und dergleichen enthalten. Die beschriebenen Hardwarevorrichtungen können so konfiguriert sein, dass sie als eines oder mehrere Softwaremodule wirken, um die Operationen der oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auszuführen, oder umgekehrt.
Obgleich einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Stattdessen wird der Fachmann auf dem Gebiet würdigen, dass an diesen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und vom Erfindungsgedanken der Erfindung, deren Umfang durch die Ansprüche und ihre Entsprechungen definiert ist, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

IE-EE-802.16-WiMAX-Schema [0079]
IEEE802.15.3c-WPAN-Schema [0079]
EC-MA-387-WPAN-Schema [0079]
ISO/IEC-13156-WPAN-Schema [0079]
IEEE-802.11ad-Schema [0079]
IEEE-802.16-WiMAX-System [0079]

Claims

Multimode-Ultrabreitband-Sendevorrichtung, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Basisbandausgabeeinheit zum parallelen Ausgeben mehrerer digitaler Signale; eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit, um die ausgegebenen parallelen digitalen Signale auf Mittenfrequenzen aufwärts umzusetzen, wobei die Aufwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die ausgegebenen parallelen Signale keine gegenseitige Störung verursachen; einen Parallel/Seriell-Umsetzer, um die umgesetzten parallelen digitalen Signale, die auf die Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, in ein serielles digitales Signal umzusetzen; einen Digital/Analog-Umsetzer, um das serielle digitale Signal in ein analoges Signal umzusetzen; und eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um das analoge Signal auf mehrere Sendefrequenzen, die jeweils gewünschten Kommunikationsdiensten entsprechen, aufwärts umzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit ein Signal mit einer größten Bandbreite unter den ausgegebenen mehreren digitalen Signalen an das Basisband sendet und die verbleibenden Signale in höhere Frequenzbänder als das Basisband aufwärts umsetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit ein Signal mit einer größten Bandbreite unter den ausgegebenen mehreren digitalen Signalen in ein höheres Frequenzband als die Frequenzbänder der verbleibenden Signale aufwärts umsetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittenfrequenzverarbeitungseinheit ein Signal mit einer größten Bandbreite unter den ausgegebenen mehreren digitalen Signalen in ein Frequenzband, das zwischen den Frequenzbändern der verbleibenden Signale liegt, aufwärts umsetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: einen Sendeleistungsverstärker, um die aufwärts umgesetzten analogen Signale, die zusammen auf die Sendefrequenzen aufwärts umgesetzt werden, miteinander zu addieren, um das addierte aufwärts umgesetzte analoge Signal gleichzeitig zu verstärken; und eine Linearitätskorrektureinrichtung, um durch Bereitstellen einer Rückkopplung für das verstärkte Signal eine Linearität zu korrigieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: mehrere Sendeleistungsverstärker, um die aufwärts umgesetzten analogen Signale, die auf die Sendefrequenzen umgesetzt werden, jeweils zu verstärken.
Multimode-Ultrabreitband-Empfangsvorrichtung, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um mehrere analoge Signale auf Mittenfrequenzen abwärts umzusetzen, wobei die Abwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die mehreren analogen Signale keine gegenseitige Störung verursachen; eine Parallel/Seriell-Umsetzungseinheit, um die abwärts umgesetzten parallelen analogen Signale in ein serielles analoges Signal umzusetzen; einen Analog/Digital-Umsetzer, um das serielle analoge Signal in ein digitales Signal umzusetzen; eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit, um die digitalen Signale in mehrere Basisbandsignale abwärts umzusetzen; und eine Basisbandempfangseinheit, um die mehreren abwärts umgesetzten Basisbandsignale zu empfangen.
Multimode-Ultrabreitband-Sende/Empfangs-Vorrichtung, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Mittenfrequenzverarbeitungseinheit, um mehrere parallele digitale Signale, die in einem Basisband vorhanden sind, auf Mittenfrequenzen aufwärts umzusetzen, wobei die Aufwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die mehreren parallelen digitalen Signale keine gegenseitige Störung verursachen; einen ersten Parallel/Seriell-Umsetzer, um die aufwärts umgesetzten parallelen digitalen Signale, die auf die Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, auf ein serielles digitales Signal aufwärts umzusetzen; einen Digital/Analog-Umsetzer, um das serielle digitale Signal in ein analoges Signal umzusetzen; eine erste Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um das analoge Signal auf mehrere Sendefrequenzen, die jeweils gewünschten Kommunikationsdiensten entsprechen, aufwärts umzusetzen; eine Sende- und Empfangssignal-Trenneinheit, um das aufwärts umgesetzte analoge Signal, das aufwärts umgesetzt wird, in die mehreren Sendefrequenzen und in mehrere analoge Signale, die von außen empfangen werden, zu trennen; eine zweite Hochfrequenzverarbeitungseinheit, um die mehreren von außen empfangenen analogen Signale in einen Bereich, in dem die mehreren analogen Signale keine gegenseitige Störung veranlassen, abwärts umzusetzen; einen zweiten Parallel/Seriell-Umsetzer, um die abwärts umgesetzten parallelen analogen Signale in ein serielles analoges Signal umzusetzen; und einen Analog/Digital-Umsetzer, um das serielle analoge Signal in ein digitales Signal umzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Sende- und Empfangssignal-Trenneinheit das aufwärts umgesetzte analoge Signal, das auf die mehreren Sendefrequenzen aufwärts umgesetzt wird, und die mehreren von außen empfangenen analogen Signale auf der Grundlage einer Halbduplexkommunikation (HD-Kommunikation) oder einer Vollduplexkommunikation (FD-Kommunikation) trennt.
Mulimode-Ultrabreitbandsendeverfahren, wobei das Verfahren umfasst: paralleles Ausgeben mehrerer digitaler Signale; Aufwärtsumsetzen der ausgegebenen parallelen digitalen Signale auf Mittenfrequenzen, wobei die Aufwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die ausgegebenen parallelen digitalen Signale keine gegenseitige Störung verursachen; Umsetzen der aufwärts umgesetzten parallelen digitalen Signale, die auf die Mittenfrequenzen aufwärts umgesetzt werden, in ein serielles digitales Signal; Umsetzen des seriellen digitalen Signals in ein analoges Signal; und Umsetzen des analogen Signals auf mehrere Sendefrequenzen, die jeweils gewünschten Kommunikationsdiensten entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst: Verstärkendes aufwärts umgesetzten analogen Signals, das auf die mehreren Sendefrequenzen aufwärts umgesetzt wird; und Korrigieren einer Linearität durch Bereitstellen einer Rückkopplung für das verstärkte Signal.
Multimode-Ultrabreitbandempfangsverfahren, wobei das Verfahren umfasst: Abwärtsumsetzen mehrerer analoger Signale auf Mittenfrequenzen, wobei die Abwärtsumsetzung in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die mehreren analogen Signale keine gegenseitige Störung verursachen; Umsetzen der abwärts umgesetzten parallelen analogen Signale in ein serielles analoges Signal; Umsetzen des seriellen analogen Signals in ein digitales Signal; Abwärtsumsetzen des digitalen Signals in mehrere Basisbandsignale; und Empfangen der abwärts umgesetzten mehreren Basisbandsignale.