JP2017504263A - 送信機の直流オフセット補償のための方法 - Google Patents

送信機の直流オフセット補償のための方法 Download PDF

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Abstract

送信機のDCオフセット補償のためのシステムは、少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信するネットワークエンティティによって動作可能である。ネットワークエンティティは、少なくとも1つの他のネットワークエンティティの品質インジケータを決定し、ミキサバイアス電圧を調整する。ネットワークエンティティは、品質インジケータにおける変化について観測し、品質インジケータを改善させるために、品質インジケータにおける変化に基づいて、ミキサバイアス電圧を再調整する。ネットワークエンティティは、品質インジケータが最適化されるまで、品質インジケータにおける変化について観測し、ミキサバイアス電圧を再調整し続ける。

Description

本出願は、ワイヤレス通信システムを対象とし、より詳細には、ワイヤレス通信システムにおける送信機の直流オフセット補償のための方法および装置を対象とする。
ワイヤレスネットワークは、ある定義された地理的エリアにわたって、その地理的エリア内のユーザに様々なタイプのサービス(たとえば、音声、データ、マルチメディアサービスなど)を提供するように配備され得る。ワイヤレス通信ネットワークは、いくつかのユーザ機器(UE)のための通信をサポートすることができるいくつかの基地局を含み得る。UEは、ダウンリンクおよびアップリンクを介して基地局と通信することができる。ダウンリンク(または順方向リンク)とは、基地局からUEへの通信リンクを指し、アップリンク(または逆方向リンク)とは、UEから基地局への通信リンクを指す。基地局は、マクロセル、マイクロセル、またはスモールセルでもよく、または、それを含み得る。マイクロセルまたはスモールセル(たとえば、ピコセル、フェムトセル、ホームノードB)は、マクロセルよりもずっと低い送信電力を一般に有することによって特徴付けられ、中央計画なしにしばしば配備され得る。対照的に、マクロセルは、一般に、計画されたネットワークインフラストラクチャの部分として固定された場所に設置され、比較的大きなエリアをカバーする。
第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)ロングタームエボリューション(LTE)高度セル方式技術は、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標):Global System for Mobile Communications)およびユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)の進化である。LTE物理レイヤ(PHY)は、進化型ノードB(eNB)などの基地局とUEなどのモバイルエンティティとの間でデータと制御情報の両方を運ぶための非常に効率的な方法を提供する。先行出願では、マルチメディアのための高帯域幅通信を円滑化するための方法は、単一周波数ネットワーク(SFN:single frequency network)動作であった。SFNは、たとえばeNBなどの無線送信機を利用して、加入者UEと通信する。
ワイヤレスネットワークにおいて使用しているワイヤレス無線送信機は、長年にわたって、実際の中間周波数(IF)送信機から複合のIF送信機、(Zero-IFとしても知られる)ダイレクトコンバージョン送信機に進化してきた。Zero IF(ZIF)送信機では、フィルタリング要件を緩和し、次いで、デジタルアナログ変換器(DAC)に供給されるように、ベースバンドのデジタル複合信号が補間される。依然としてベースバンドのDACの複合アナログ出力は、アナログ直交変調器に供給される。zero-IFアーキテクチャでは、被変調信号の全体が、局部発振器(LO)の周波数で無線周波数(RF)キャリアに変換される。正しい直流(DC)オフセットを選択することは、ダイレクト変換トランシーバにおける共通の問題である。送信機の場合、効果的に推定され、補償されない限り、DCオフセットは、送信(Tx)波形品質を劣化させる。DCオフセットは、バイアス電圧の形でミキサに対する修正として適用される。
既存の解決策では、周波数領域において、DCオフセットは、搬送周波数におけるトーンとして表される。デバイスは、スペクトル分析器を使用して直接的に、または、信号分析器を使用して、エラーベクトル振幅(EVM)測定の形で間接的にトーンの強度を推定することができる。デバイスは、トーンの強度または測定されたEVMを最小限に抑えるために、小さな修正をミキサ出力に適用することができる。いずれの手法も、高価な機器を必要とし、長期間、DCオフセットの時間変動を修正しない。
代替の既存の解決策では、デバイスは、自己ループバック経路を介してローカルな受信機に戻り、ベースバンド周波数にダウンコンバートされるように、RF Tx信号をルーティングすることができる。デバイスは、DCオフセットトーン位置を構成するために、Tx LOと受信(Rx)LOとの間の周波数の差を調整することができる。デバイスは、トーンの強度およびTx DCオフセットを最小限に抑えるために、小さな修正をTxミキサ出力に適用することができる。このアプローチは、追加のRx LOおよび自己ループバック経路の形での追加のハードウェアを必要とする。
以下で、そのような実装形態の基本的理解を与えるために、1つまたは複数の実装形態の簡略化された概要を提示する。この概要は、すべての考察された実装形態の包括的な概要ではなく、すべての実装形態の主要な要素または重要な要素を識別するものではなく、いずれかの実装形態またはすべての実装形態の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明の導入として、1つまたは複数の実装形態のいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
本明細書で説明する実装形態の1つまたは複数の態様によれば、送信機のDCオフセット補償のためのシステムおよび方法が提供される。一実装形態では、ネットワークエンティティは、少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信することができる。ネットワークエンティティは、少なくとも1つの他のネットワークエンティティの品質インジケータを決定し、ミキサバイアス電圧を調整することができる。ネットワークエンティティは、品質インジケータにおける変化について観測し、品質インジケータを改善させるために、品質インジケータにおける変化に基づいて、ミキサバイアス電圧を再調整することができる。
ワイヤレス通信ネットワークの一例の図である。 送信機のDCオフセット補償のための通信システムの一例を示すブロック図である。 通信システムコンポーネントの一例を示すブロック図である。 送信機のDCオフセット補償のための方法の一例を示す図である。 図3の方法による、送信機のDCオフセット補償のための装置の一例を示す図である。
送信機のDCオフセット補償の技法について本明細書で説明する。ダイレクトコンバージョン送信機のための誤って設定されたDCオフセットは、送信品質を劣化させる。本主題の開示は、品質インジケータの形で別のネットワークデバイスからフィードバックを受信することによって、追加のハードウェアを必要とすることなく、効率的および経済的な方法でダイレクトコンバージョントランシーバのための最適なDCオフセットを設定するための技法を提供する。この技法は、最適な設定に達するまで、DCオフセットへの小さい調整を行うために、品質インジケータを使用することを伴う。
本開示では、本明細書で使用する限り、「例示的」という単語は、「例、事例、または例示の働きをすること」を意味する。「例示的」として本明細書で説明するいかなる態様または設計も、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利なものと解釈されるべきではない。むしろ、例示的という単語の使用は、概念を具体的な形で提示するものである。
たとえばワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)および無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)など、様々なワイヤレス通信ネットワークのための技法が使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、しばしば互換的に使用される。WWANは、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)および/または他のネットワークであり得る。CDMAネットワークは、汎用地上波無線アクセス(UTRA:Universal Terrestrial Radio Access)、cdma2000などの無線技術を実施することができる。UTRAは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))およびCDMAの他の変形形態を含む。cdma2000は、IS-2000、IS-95、およびIS-856規格をカバーする。TDMAネットワークは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))などの無線技術を実装し得る。OFDMAネットワークは、Evolved UTRA(E-UTRA)、Ultra Mobile Broadband(UMB)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDM(登録商標)などの無線技術を実装し得る。UTRAおよびE-UTRAは、ユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)の一部である。3GPP Long Term Evolution(LTE)およびLTE-Advanced(LTE-A)は、ダウンリンク上ではOFDMAを採用し、アップリンク上ではSC-FDMAを採用するE-UTRAを使用するUMTSの新リリースである。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-AおよびGSM(登録商標)は、「3rd Generation Partnership Project」(3GPP)という名称の組織からの文書に記載されている。cdma2000およびUMBは、「3rd Generation Partnership Project 2」(3GPP2)という名称の組織からの文書に記載されている。WLANは、たとえばIEEE 802.11(Wi-Fi)、Hiperlanなどの無線技術を実装し得る。
本明細書で説明される技法は、上記のワイヤレスネットワークおよび無線技術、ならびに他のワイヤレスネットワークおよび無線技術に用いられてもよい。明快のために、本技法のいくつかの態様について以下では3GPPネットワークおよびWLANに関して説明し、以下の説明の大部分でLTEおよびWLAN用語を使用する。
図1Aはワイヤレス通信ネットワーク10の一例の図であり、これはLTEネットワークまたは何らかの他のワイヤレスネットワークであり得る。ワイヤレスネットワーク10は、いくつかの発展型ノードB(eNB)30と他のネットワークエンティティとを含み得る。eNBは、モバイルエンティティ(たとえばユーザ機器(UE)、アクセス端末など)と通信するエンティティであり、基地局、ノードB、アクセスポイント、または他の用語で呼ばれ得る。eNBは一般的に基地局よりも多くの機能を有しているが、本明細書では「eNB」および「基地局」という用語が互換的に使用されている。各eNB30は、特定の地理的エリアのための通信カバレージを提供することができ、カバーエリア内に位置するモバイルエンティティのための通信をサポートすることができる。ネットワーク容量を向上させるために、eNBの全体的なカバレージエリアは、複数の(たとえば3つの)より小さいエリアに区分されることがある。より小さい各エリアは、それぞれのeNBサブシステムによってサービスされ得る。3GPPでは、「セル」という用語は、この用語が使用される状況に応じて、eNBの最小のカバレージエリアおよび/またはこのカバレージエリアにサービスしているeNBサブシステムを指すことがある。
eNBは、マクロセル、ピコセル、スモールセル、および/または他のタイプのセルに通信カバレージを提供し得る。マクロセルは、比較的大きい地理的エリア(たとえば、半径数キロメートル)をカバーすることができ、サービスに加入しているUEによる無制限のアクセスを可能にできる。ピコセルは、比較的小さい地理的エリアをカバーしてよく、サービスに加入しているUEによる無制限アクセスを可能にし得る。フェムトセルなどのスモールセルは、比較的小さい地理的エリア(たとえば、家庭)をカバーしてよく、スモールセルとの関連を有するUE(たとえば、限定加入者グループ(CSG)の中のUE)による限定アクセスを可能にし得る。図1Aに示す例では、eNB30a、30bおよび30cは、それぞれマクロセルグループ20a、20bおよび20cのマクロeNBであり得る。セルグループ20a、20bおよび20cの各々は、複数(たとえば、3つ)のセルまたはセクターを含むことができる。eNB30dは、ピコセル20dのピコeNBであり得る。eNB30eは、スモールセル20eのためのスモールセルeNB、スモールセル基地局、またはスモールセルアクセスポイント(FAP)であり得る。
ワイヤレスネットワーク10は、中継器も含み得る(図1Aには図示せず)。中継器は、上流局(たとえば、eNBまたはUE)からのデータの伝送を受信し、下流局(たとえば、UEまたはeNB)へのデータの伝送を送ることができるエンティティであり得る。中継器は、他のUE向けの伝送を中継することができるUEであってもよい。
ネットワークコントローラ50は、eNBのセットに結合してもよく、これらのeNBの協調および制御を行い得る。ネットワークコントローラ50は、単一のネットワークエンティティまたはネットワークエンティティの集合であり得る。ネットワークコントローラ50はバックホールを介してeNBと通信し得る。eNBはまた、たとえば、無線バックホールまたは有線バックホールを介して直接または間接的に互いに通信し得る。
UE40はワイヤレスネットワーク10全体にわたって分散されてもよく、各UEは固定または移動であり得る。UEは、移動局、端末、アクセス端末、加入者ユニット、局、または他の用語で呼ばれることもある。UEは、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、スマートフォン、ネットブック、スマートブック、または他のデバイスであり得る。UEは、eNB、中継器などと通信することが可能であり得る。UEはまた、他のUEとピアツーピア(P2P)で通信することが可能であり得る。
ワイヤレスネットワーク10は、シングルキャリアまたはダウンリンク(DL)およびアップリンク(UL)の各々のためのマルチキャリアにおける動作をサポートすることができる。キャリアは、通信のために使用される周波数範囲を指し、特定の特徴に関連付けられ得る。マルチキャリア上での動作は、マルチキャリア動作またはキャリアアグリゲーションとも呼ばれ得る。UEは、eNBとの通信のために、DL(またはDLキャリア)のための1つまたは複数のキャリア、およびUL(またはULキャリア)のための1つまたは複数のキャリア上で動作することができる。eNBは、1つまたは複数のDLキャリア上でデータおよび制御情報をUEに送ることができる。UEは、1つまたは複数のULキャリア上でデータおよび制御情報をeNBに送ることができる。1つの設計では、DLキャリアは、ULキャリアと対にされ得る。この設計では、所与のDLキャリア上のデータ送信をサポートするための制御情報は、そのDLキャリアおよび関連のULキャリア上で送られ得る。同様に、所与のULキャリア上のデータ送信をサポートするための制御情報は、そのULキャリアおよび関連のDLキャリア上で送られ得る。別の設計では、クロスキャリア制御がサポートされ得る。この設計では、所与のDLキャリア上のデータ送信をサポートするための制御情報は、DLキャリアの代わりに、別のDLキャリア(たとえば、ベースキャリア)上で送られ得る。
キャリアアグリゲーションは、複数のキャリアにわたる無線リソースの併用を介してユーザ端末に配信される有効な帯域幅の拡大を可能にする。キャリアがアグリゲートされるとき、各キャリアは、コンポーネントキャリアと呼ばれる。複数のコンポーネントキャリアは、より大きな全体の送信帯域幅を形成するためにアグリゲートされる。2つ以上のコンポーネントキャリアが、より広い送信帯域幅をサポートするためにアグリゲートされ得る。
ワイヤレスネットワーク10は、所与のキャリアのためのキャリアエクステンションをサポートすることができる。キャリアエクステンションのために、キャリア上の異なるUEのために、異なるシステム帯域幅がサポートされ得る。たとえば、ワイヤレスネットワークは、(i)第1のUE(たとえば、LTE Release 8もしくは9または何らかの他のリリースをサポートするUE)のためのDLキャリア上の第1のシステム帯域幅、および(ii)第2のUE(たとえば、後のLTEリリースをサポートするUE)のためのDLキャリア上の第2のシステム帯域幅をサポートし得る。第2のシステム帯域幅は、第1のシステム帯域幅に完全にまたは部分的に重複し得る。たとえば、第2のシステム帯域幅は、第1のシステム帯域幅、および第1のシステム帯域幅の一端または両端における追加の帯域幅を含み得る。追加のシステム帯域幅は、第2のUEにデータおよび場合によっては制御情報を送るために使用され得る。
ワイヤレスネットワーク10は、単入力単出力(SISO)、単入力多出力(SIMO)、多入力単出力(MISO)、またはMIMOを介してデータ送信をサポートすることができる。MIMOでは、送信機(たとえばeNB)は、複数の送信アンテナから受信機(たとえばUE)の複数の受信アンテナにデータを送信することができる。MIMOは、(たとえば、異なるアンテナから同じデータを送信することによって)信頼性を向上させる、および/または(たとえば、異なるアンテナから異なるデータを送信することによって)スループットを向上させるために使用され得る。
ワイヤレスネットワーク10は、シングルユーザ(SU)MIMO、マルチユーザ(MU)MIMO、多地点協調(CoMP)などをサポートすることができる。SU-MIMOでは、セルは、プリコーディングの有無にかかわらず所与の時間周波数リソース上で複数のデータストリームを単一のUEに送信することができる。MU-MIMOでは、セルは、プリコーディングの有無にかかわらず同じ時間周波数リソース上で複数のデータストリームを複数のUEに(たとえば、各UEに対して1つのデータストリーム)送信することができる。CoMPは、協働送信および/または共同処理を含み得る。協働送信では、複数のセルは、データ送信が意図されたUEの方に向けられる、および/または1つまたは複数の被干渉のUEから離れるように、所与の時間/周波数リソース上で、1つまたは複数のデータストリームを単一のUEに送信することができる。共同処理では、複数のセルは、プリコーディングの有無にかかわらず同じ時間周波数リソース上で複数のデータストリームを複数のUEに(たとえば、各UEに対して1つのデータストリーム)送信することができる。
ワイヤレスネットワーク10は、データ送信の信頼性を向上させるために、ハイブリッド自動再送信(HARQ)をサポートすることができる。HARQでは、送信機(たとえばeNB)は、データパケット(またはトランスポートブロック)の送信を送ることができ、必要に応じて、パケットが受信機(たとえばUE)によって正しく復号化されるまで、または最大数の送信が送られるまで、または何らかの他の終了状態に遭遇するまで、1つまたは複数の追加の送信を送ることができる。送信機は、このように、パケットの可変数の送信を送ることができる。
ワイヤレスネットワーク10は、同期動作または非同期動作をサポートし得る。同期動作の場合、eNBは同様のフレームタイミングを有してもよく、異なるeNBからの送信は近似的に時間的に整合され得る。非同期動作の場合、eNBは異なるフレームタイミングを有してもよく、異なるeNBからの送信は時間的に整合されないことがある。
ワイヤレスネットワーク10は、周波数分割複信(FDD)または時分割複信(TDD)を利用することができる。FDDでは、DLおよびULは別々の周波数チャネルが割り振られてもよく、DL送信およびUL送信は、2つの周波数チャネル上で並行して送られてもよい。TDDでは、DLおよびULは同じ周波数チャネルを共有してもよく、DL送信およびUL送信は、異なる時間期間で同じ周波数チャネル上で送られてもよい。
図1Bは、送信機のDCオフセット補償のための通信システムの一例を示す。例示のために、互いに通信する、1つまたは複数のアクセス端末、アクセスポイント、およびネットワークエンティティのコンテキストにおいて、本開示の様々な態様について説明する。しかしながら、本明細書の教示は、他の専門用語を使用して参照される、他のタイプの装置または他の同様の装置に適用可能であり得ることを了解されたい。たとえば、様々な実装形態において、アクセスポイントは、基地局、NodeB、eNodeB、スモールセル、マクロセル、または他の用語で呼ばれ、または実装され得る。アクセス端末は、ユーザ機器(UE)、移動局、または他の用語で呼ばれ、または実装され得る。本明細書の教示が複数のアクセスポイントの間、または複数のアクセス端末の間の通信シナリオに適用可能であり得ることをさらに了解されたい。
システム100におけるアクセスポイント130は、1つまたは複数のワイヤレス端末(たとえば、アクセス端末、UE、モバイルエンティティ、モバイルデバイス)140のための1つまたは複数のサービス(たとえば、ネットワーク接続)へのアクセスを提供することができる。広域ネットワーク接続を容易にするために、アクセスポイント130は、1つまたは複数のネットワークエンティティ(図示せず)と通信することができる。そのようなネットワークエンティティは、たとえば、1つまたは複数の無線ネットワークエンティティおよび/またはコアネットワークエンティティなどの様々な形態をとり得る。
様々な実装形態では、ネットワークエンティティは、ネットワーク管理(たとえば、運用、アドミニストレーション、管理、およびプロビジョニングのエンティティを介した)、呼制御、セッション管理、モビリティ管理、ゲートウェイ機能、インターワーキング機能、またはいくつかの他の適切なネットワーク機能を扱う役割を負い得る、またはさもなければそれらを扱うことに関係し得る。関係する態様では、モビリティ管理は、追跡エリア、位置エリア、ルーティングエリア、またはいくつかの他の適切な技法の使用を通してアクセス端末の現在位置を追跡するステップと、アクセス端末のページングを制御するステップと、アクセス端末にアクセス制御を提供するステップとに関係し得る、またはそれらを伴い得る。また、これらのネットワークエンティティのうちの2つ以上がコロケートされてもよく、かつ/またはそのようなネットワークエンティティのうちの2つ以上がネットワーク全体に分散され得る。
例示的な実装形態では、アクセスポイント130は、少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信することができる。少なくとも1つの他のネットワークエンティティは、たとえば、1つまたは複数のアクセス端末140を含むことができる。通信は、アクセスポイント130からアクセス端末140へのダウンリンク信号と、アクセス端末140からアクセスポイント130へのアップリンク信号とを含み得る。
例示的な一実装形態では、各アクセス端末140は、少なくともベースバンドモデム142と、RFフロントエンド143と、アンテナ141とを含み得る。RFフロントエンド143は、アンテナ141とIFステージとの間に様々な回路を含み得る。RFフロントエンド143は、それらがより低いIFに変換される前に、元の入って来るRFの信号を処理することができる。アクセス端末140のベースバンドモデム142は、RFフロントエンド143への、およびRFフロントエンド143からのベースバンド信号を変調し、かつ復調するように機能し得る。
関係する態様では、アクセスポイント130は、少なくともアンテナ131と、電力増幅器132と、ミキサ133と、ベースバンドモデム134と、復調器135と、意思決定器(decision maker)136とを含み得る。例示的な態様では、アクセスポイント130は、アクセスポイントアンテナ131からアクセス端末アンテナ141にダウンリンク信号を送信し得る。ベースバンドモデム134は、ベースバンド信号の同相成分および直交成分を作成することができる。ベースバンド信号の同相成分および直交成分は、ミキサ133に入力され得る。ミキサは、同相ミキサバイアス電圧および直角位相ミキサバイアス電圧を使用して同相成分および直交成分のDCオフセットをベースバンド信号に追加し、オフセット信号をLOからの信号と結合し、電力増幅器132にミキサ信号を出力することができる。電力増幅器132は、アンテナ131が送信するミキサ信号の電力を増加させることができる。
例示的な実装形態では、意思決定器136は、ミキサ133のオフセット調整を制御することができる。アクセスポイント130は、アクセス端末140と通信中であり得る。意思決定器136は、アクセス端末140の品質インジケータを決定することができる。品質インジケータは、アクセス端末140から受信された品質インジケータメッセージに基づき得る。一実装形態では、復調器135は、アクセス端末140からの信号から品質インジケータメッセージを受信することができる。品質インジケータは、たとえば、フレームエラーレート(FER)、ビットエラーレート(BER)、否定応答(NAK)、またはチャネル品質指示(CQI)のうちの少なくとも1つを含み得る。FER測定は、受信された総データに対するエラーによって受信されたデータの比のインジケータである。BERは、ある時間間隔にわたって受信されたビットの総数に対するビットエラーの比を示す。NAKは、前に受信したメッセージを拒否する、または前に受信したメッセージのエラーを示すために送信される送信制御キャラクタである。CQIは、ダウンリンクチャネル品質のインジケータである。関係する態様では、意思決定器136は、複数のアクセス端末140から受信された品質インジケータメッセージの加重平均に基づいて、品質インジケータを決定することができる。
意思決定器136は、同相成分または直交成分のDCオフセットを変えるために、同相成分または直交成分ミキサバイアス電圧の初期調整を行い得る。たとえば、意思決定器は、同相ミキサバイアス電圧をわずかに増加または低減することを選択することができる。同相DCオフセットに対するこの変化は、アクセスポイント130からアクセス端末140へのダウンリンク信号の品質を変え得る。ダウンリンク信号の品質の変化は、品質インジケータを介してアクセス端末140によってアクセスポイント130に戻って報告され得る。
意思決定器136は、アクセス端末140によって報告された品質インジケータの変化について観測することができる。意思決定器136は、品質インジケータを改善させるために、品質インジケータの変化に基づいて、同相成分または直交成分のためのミキサバイアス電圧を再調整することができる。例示的な実装形態では、意思決定器136は、品質インジケータが改善するのを観測することに応答して、初期調整の方向に、同相ミキサバイアス電圧をさらに調整することができる。しかしながら、意思決定器136は、品質インジケータが劣化するのを観測することに応答して、初期調整の反対方向に、同相ミキサバイアス電圧を調整することができる。例示のために、たとえば、初期調整が同相ミキサバイアス電圧を増加させ、品質インジケータが改善を示す場合、意思決定器136は、同相ミキサバイアス電圧を再度増加させ得る。しかしながら、初期調整が同相ミキサバイアス電圧を増加させ、品質インジケータが劣化を示す場合、意思決定器136は、同相ミキサバイアス電圧を低下させ得る。
関係する態様では、品質インジケータを改善させるために直角位相ミキサバイアス電圧を調整する際に、同相ミキサバイアス電圧を調整するためのステップが繰り返され得る。意思決定器136は、品質インジケータが最適化されるまで、同相および直交ミキサバイアス電圧の調整を行いながら、品質インジケータの変化を監視し続けることができる。たとえば、意思決定器136は、BERが最小値であることが観測されるまで、同相および直角位相ミキサバイアス電圧の調整を行い続けることができる。さらなる関係する態様では、意思決定器136は、複数の異なる変調フォーマットの同相および直角位相ミキサバイアス電圧を調整することができる。
アクセスポイント130の機能およびコンポーネントをアクセス端末または何らかの他のネットワークエンティティに適用することもできることを理解されたい。アクセス端末140の機能およびコンポーネントをアクセスポイントまたは何らかの他のネットワークエンティティに適用することもできる。例においてアクセスポイント130またはアクセス端末140によって実行される本明細書で開示する方法は、送信機のコンポーネントまたは機能を備える他のネットワークによっても実行され得る。
図2は、LTE MIMOシステム200における送信機システム210(アクセスポイント、基地局、またはeNBとしても知られている)および受信機システム250(アクセス端末、モバイルデバイス、またはUEとしても知られている)を含むシステム200を示す。本開示では、送信機システム210は、WS対応eNBなどに対応し得るが、受信機システム250は、WS対応UEなどに対応し得る。
送信機システム210において、いくつかのデータストリームのトラフィックデータが、データソース212から送信(TX)データプロセッサ214に供給される。各データストリームは、それぞれの送信アンテナを通じて送信される。TXデータプロセッサ214は、そのデータストリームに対して選択された特定の符号化方式に基づいて、各データストリームのトラフィックデータをフォーマットし、符号化し、インターリーブして、符号化されたデータを与える。
各データストリームの符号化されたデータは、OFDM技法を使用してパイロットデータと多重化され得る。パイロットデータは、一般的には、既知の方法で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために、受信機システムで使用され得る。次いで、多重化されたパイロットおよび各データストリームの符号化されたデータは、変調シンボルを提供するためにそのデータストリームについて選択された特定の変調方式(たとえば、BPSK、QSPK、M-PSK、またはM-QAM)に基づいて変調される(すなわち、シンボルマップされる)。各データストリームのデータレート、符号化、および変調は、プロセッサ230によって実行される命令によって決定され得る。
すべてのデータストリームの変調シンボルは、次いで、TX MIMOプロセッサ220に提供され、TX MIMOプロセッサ220は、さらに、(たとえば、OFDMのために)その変調シンボルを処理し得る。次いで、TX MIMOプロセッサ220は、NT個の変調シンボルストリームをNT個の送信機(TMTR)222a〜222tに供給する。いくつかの実装形態では、TX MIMOプロセッサ220は、データストリームのシンボルと、そのシンボルがそこから送信されているアンテナとに、ビームフォーミングの重みを適用する。
各送信機222は、それぞれのシンボルストリームを受信および処理して、1つまたは複数のアナログ信号を供給し、さらにアナログ信号を調整(たとえば、増幅、フィルタリング、およびアップコンバート)して、MIMOチャネルを介した送信に適した変調信号を供給する。送信機222a〜222tからのNT個の変調信号は、次いで、それぞれ、NT本のアンテナ224a〜224tから送信される。
受信機システム250において、送信された変調信号は、NR個のアンテナ252a〜252rによって受信され、各アンテナ252から受信された信号は、それぞれの受信機(RCVR)254a〜254rに提供される。各受信機254は、それぞれの受信信号を調整(たとえば、フィルタリング、増幅、およびダウンコンバート)し、調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、さらにそのサンプルを処理して対応する「受信」シンボルストリームを与える。
次いで、RXデータプロセッサ260は、NT個の「検出された」シンボルストリームを提供するために、特定の受信機処理技法に基づいて、NR個の受信機254からNR個の受信されたシンボルストリームを受信し、処理する。次いで、RXデータプロセッサ260は、検出された各シンボルストリームを復調し、デインターリーブし、復号して、データストリームのためのトラフィックデータを回復する。RXデータプロセッサ260による処理は、送信機システム210におけるTX MIMOプロセッサ220およびTXデータプロセッサ214によって実行される処理を補足するものである。
プロセッサ270は、どのプリコーディング行列を使用すべきかを定期的に決定する(後述する)。プロセッサ270は、行列インデックス部とランク値部とを備える逆方向リンクメッセージを作成する。逆方向リンクメッセージは、通信リンクおよび/または受信データストリームに関する様々なタイプの情報を備え得る。次いで、逆方向リンクメッセージは、データソース236からいくつかのデータストリームのトラフィックデータをも受信するTXデータプロセッサ238によって処理され、変調器280によって変調され、送信機254a〜254rによって調整され、送信機システム210に戻される。
送信機システム210において、受信機システム250からの変調信号は、アンテナ224によって受信され、受信機222によって調整され、復調器240によって復調され、RXデータプロセッサ242によって処理されて、受信機システム250によって送信される逆方向リンクメッセージを抽出する。プロセッサ230は、次いで、ビームフォーミング重みを決定するためにどのプリコーディング行列を使用すべきかを決定し、次いで、抽出されたメッセージを処理する。
本明細書で使用するアクセスポイントは、NodeB、eNodeB、無線ネットワークコントローラ(RNC)、基地局(BS)、無線基地局(RBS)、基地局コントローラ(BSC)、トランシーバ基地局(BTS)、送受信機機能(TF)、無線送受信機、無線ルータ、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、マクロセル、マクロノード、Home eNB(HeNB)、スモールセル、スモールノード、ピコノード、または何らかの他の同様の用語を含み、それらのいずれかとして実装され、またはそれらのいずれかとして知られ得る。
本明細書で説明する実装形態の1つまたは複数の態様によれば、図3を参照すると、送信機のDCオフセット補償のための方法300が示されている。ネットワークエンティティまたはそのコンポーネントによって動作可能な方法300は、310で、少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信するステップを伴い得る。ネットワークエンティティは、各々、アクセス端末、アクセスポイント、または別のワイヤレスネットワークエンティティとすることができる。例示的な実装形態では、図1Bに示すように、ネットワークエンティティは、アクセス端末140と通信するアクセスポイント130でもよい。
方法300は、320で、少なくとも1つの他のネットワークエンティティの品質インジケータを決定するステップを伴い得る。例示的な実装形態では、アクセスポイント130の復調器135は、図1Bに示すように、アクセスポイント140からBERを各々含む品質インジケータメッセージを受信することができる。アクセスポイント130の意思決定器136は、図1Bに示すように、品質インジケータを決定するために、品質インジケータメッセージのBERを平均することができる。
方法300は、330において、ミキサバイアス電圧を調整するステップを含み得る。例示的な実装形態では、アクセスポイント130の意思決定器136は、図1Bに示すように、同相ミキサバイアス電圧を増加させるために、ミキサ133を制御することができる。
方法300は、340において、品質インジケータにおける変化について観測するステップを伴い得る。例示的な実装形態では、アクセスポイント130の復調器135は、アクセスポイント140からBERを各々含む品質インジケータメッセージを受信することができる。アクセスポイント130の意思決定器136は、図1Bに示すように、品質インジケータを決定するために、品質インジケータメッセージのBERの加重平均を計算することができる。意思決定器136は、加重平均BERと前の加重平均BERとを比較することができる。
方法300は、350で、品質インジケータを改善させるために、品質インジケータにおける変化に基づいて、ミキサバイアス電圧を再調整するステップを伴い得る。例示的な実装形態では、アクセスポイント130の意思決定器136は、加重平均BERの改善に応答して、図1Bに示すように、同相ミキサバイアス電圧を増加させるために、ミキサ133を制御することができる。
本明細書で説明する実装形態の1つまたは複数の態様によれば、図4は、送信機のDCオフセット補償のための装置400の設計を示す。例示的な装置400は、コンピューティングデバイスとして、またはプロセッサもしくは内部で使用される同様のデバイス/コンポーネントとして構成されてよい。一例では、装置400は、プロセッサ、ソフトウェア、またはその組合せ(たとえばファームウェア)によって実施される機能を表すことができる機能ブロックを含んでよい。別の例では、装置300は、システムオンチップ(SoC)または同様の集積回路(IC)でもよい。
一実装形態では、装置400は、少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信するための電気コンポーネントまたはモジュール410を含み得る。電気コンポーネント410は、たとえば、メモリに結合されたプロセッサを含んでもよく、メモリは、他のネットワークエンティティと通信するためのプログラム命令を保持する。
装置400は、少なくとも1つの他のネットワークエンティティの品質インジケータを決定するための電気コンポーネント420を含み得る。たとえば、プロセッサによって実行可能なアルゴリズムは、他のネットワークエンティティからBERを受信するための動作を含み得る。
装置400は、ミキサバイアス電圧を調整するための電気コンポーネント430を含み得る。たとえば、プロセッサによって実行可能なアルゴリズムは、ミキサバイアス電圧を増加させるための動作を含み得る。
装置400は、品質インジケータにおける変化について観測するための電気コンポーネント440を含み得る。たとえば、プロセッサによって実行可能なアルゴリズムは、他のネットワークエンティティから新しいBERを受信し、新しいBERを前に受信したBERと比較するための動作を含み得る。
装置400は、品質インジケータを改善させるために、品質インジケータにおける変化に基づいて、ミキサバイアス電圧を再調整するための電気コンポーネント450を含み得る。たとえば、プロセッサによって実行可能なアルゴリズムは、新しいBERが前に受信されたBERよりも改善する場合、ミキサバイアス電圧をさらに増加させるための動作を含み得る。
さらなる関係する態様において、装置400は、任意でプロセッサコンポーネント402を含んでもよい。プロセッサ402は、バス401または同様の通信結合を介してコンポーネント410〜450と動作可能に通信し得る。プロセッサ402は、電気コンポーネント410〜450によって実行されるプロセスまたは機能の開始およびスケジューリングをもたらし得る。
さらなる関係する態様において、装置400は、無線トランシーバコンポーネント403を含んでもよい。トランシーバ403の代わりにまたはトランシーバ403とともにスタンドアロン受信機および/またはスタンドアロン送信機が使用されてよい。装置400は、1つまたは複数の他の通信デバイスなどに接続するためのネットワークインターフェース405を含んでもよい。装置400は、たとえば、メモリデバイス/コンポーネント404などの情報を記憶するためのコンポーネントを任意で含み得る。コンピュータ可読媒体またはメモリコンポーネント404はバス401などを介して装置400の他のコンポーネントに動作可能に結合されてよい。メモリコンポーネント404は、コンポーネント410〜450、およびそのサブコンポーネント、もしくはプロセッサ402、または本明細書で開示する方法のプロセスおよび動作に影響を及ぼすためのコンピュータ可読命令およびデータを記憶するように適合され得る。メモリコンポーネント404は、コンポーネント410〜450に関連する機能を実行するための命令を保持し得る。メモリ404の外部として示されているが、コンポーネント410〜450はメモリ404内に存在し得ることを理解されたい。図4におけるコンポーネントは、プロセッサ、電子デバイス、ハードウェアデバイス、電子サブコンポーネント、論理回路、メモリ、ソフトウェアコード、ファームウェアコードなど、またはそれらの任意の組合せを備え得ることにさらに留意されたい。
本明細書の開示に関して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェアコンポーネント、または、本明細書で説明される機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せで実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。
本明細書の開示に関して説明した方法またはアルゴリズムの動作は、直接ハードウェアで実施されるか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施されるか、またはその2つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体に存在する場合がある。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、かつ記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替形態において、記憶媒体はプロセッサと一体であり得る。プロセッサおよび記憶媒体はASIC中に存在し得る。ASICはユーザ端末内に存在し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内に個別コンポーネントとして存在することができる。
1つまたは複数の例示的な設計では、説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または任意のそれらの組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装する場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとして非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、または非一時的コンピュータ可読媒体を介して送信され得る。非一時的コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であってよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために使用されかつ汎用もしくは専用コンピュータまたは汎用もしくは専用プロセッサによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備え得る。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、「ディスク(disk)」は、通常、データを磁気的に再生し、「ディスク(disc)」は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せも非一時的コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
本開示の前述の説明は、任意の当業者が本開示を作成または使用できるように提供されている。本開示への様々な修正が当業者には容易に明らかになり、本明細書で定義する一般原理は、本開示の範囲を逸脱することなく他の変形形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で説明される例および設計に限定されるものではなく、本明細書で開示される原理および新規の特徴に一致する最大の範囲を与えられるものである。
10 ワイヤレス通信ネットワーク
20a マクロセルグループ
20b マクロセルグループ
20c マクロセルグループ
20d ピコセル
20e スモールセル
30 発展型ノードB(eNB)
40 UE
50 ネットワークコントローラ
100 システム
130 アクセスポイント
132 電力増幅器
133 ミキサ
134 ベースバンドモデム
135 復調器
136 意思決定器
140 ワイヤレス端末
142 ベースバンドモデム
143 RFフロントエンド
200 LTE MIMOシステム
202 アクセス端末
210 送信機システム
212 データソース
214 送信(TX)データプロセッサ
220 TX MIMOプロセッサ
222 送信機
222 受信機
224 アンテナ
230 プロセッサ
236 データソース
238 TXデータプロセッサ
240 復調器
242 RXデータプロセッサ
250 受信機システム
252 アンテナ
254 受信機
254 送信機
260 RXデータプロセッサ
270 プロセッサ
280 変調器
300 方法
400 装置
401 バス
402 プロセッサコンポーネント
403 無線トランシーバコンポーネント
404 メモリデバイス/コンポーネント
405 ネットワークインターフェース
410 電気コンポーネント
420 電気コンポーネント
430 電気コンポーネント
440 電気コンポーネント
450 電気コンポーネント

Claims (24)

  1. ネットワークエンティティによるワイヤレス通信の方法であって、
    少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信するステップと、
    前記少なくとも1つの他のネットワークエンティティの品質インジケータを決定するステップと、
    ミキサバイアス電圧を調整するステップと、
    前記品質インジケータにおける変化について観測するステップと、
    前記品質インジケータを改善させるために、前記品質インジケータにおける前記変化に基づいて、前記ミキサバイアス電圧を再調整するステップと
    を含む、方法。
  2. 前記ミキサバイアス電圧が、ミキサ同相バイアス電圧またはミキサ直角位相バイアス電圧のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ミキサバイアス電圧を調整するステップが、初期方向に調整するステップを含み、
    前記ミキサバイアス電圧を再調整するステップが、
    前記品質インジケータが改善するのを観測することに応答して、前記ミキサバイアス電圧を前記初期方向にさらに調整するステップ、または
    前記品質インジケータが劣化するのを観測することに応答して、前記ミキサバイアス電圧を前記初期方向の反対に調整するステップ
    を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記品質インジケータにおける変化について観測するステップ、および前記ミキサバイアス電圧を再調整するステップが、前記品質インジケータが最適化されるまで続く、請求項1に記載の方法。
  5. 前記品質インジケータが、フレームエラーレート(FER)、ビットエラーレート(BER)、否定応答(NAK)、またはチャネル品質指示(CQI)のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記品質インジケータを決定するステップが、前記少なくとも1つの他のネットワークエンティティの加重平均を計算するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記ミキサバイアス電圧を再調整するステップが、複数の異なる変調フォーマットの前記ミキサバイアス電圧を再調整するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記ネットワークエンティティが、アクセスポイントまたはアクセス端末のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の方法。
  9. ワイヤレス通信装置であって、
    少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信するための手段と、
    前記少なくとも1つの他のネットワークエンティティの品質インジケータを決定するための手段と、
    ミキサバイアス電圧を調整するための手段と、
    前記品質インジケータにおける変化について観測するための手段と、
    前記品質インジケータを改善させるために、前記品質インジケータにおける前記変化に基づいて、前記ミキサバイアス電圧を再調整するための手段と
    を備える、ワイヤレス通信装置。
  10. 前記ミキサバイアス電圧が、ミキサ同相バイアス電圧またはミキサ直角位相バイアス電圧のうちの少なくとも1つを含む、請求項9に記載の装置。
  11. 前記ミキサバイアス電圧を調整することが、初期方向に調整することを含み、
    前記ミキサバイアス電圧を再調整することが、
    前記品質インジケータが改善するのを観測することに応答して、前記ミキサバイアス電圧を前記初期方向にさらに調整すること、または
    前記品質インジケータが劣化するのを観測することに応答して、前記ミキサバイアス電圧を前記初期方向の反対に調整すること
    を含む、請求項9に記載の装置。
  12. 前記品質インジケータにおける変化について観測すること、および前記ミキサバイアス電圧を再調整することが、前記品質インジケータが最適化されるまで続く、請求項9に記載の装置。
  13. 前記品質インジケータを決定することが、前記少なくとも1つの他のネットワークエンティティの加重平均を計算することを含む、請求項9に記載の装置。
  14. 前記ミキサバイアス電圧を再調整することが、複数の異なる変調フォーマットの前記ミキサバイアス電圧を再調整することを含む、請求項9に記載の装置。
  15. 前記ネットワークエンティティが、アクセスポイントまたはアクセス端末のうちの少なくとも1つである、請求項9に記載の装置。
  16. 非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、
    前記非一時的コンピュータ可読記憶媒体が、
    少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信するためのコードと、
    前記少なくとも1つの他のネットワークエンティティの品質インジケータを決定するためのコードと、
    ミキサバイアス電圧を調整するためのコードと、
    前記品質インジケータにおける変化について観測するためのコードと、
    前記品質インジケータを改善させるために、前記品質インジケータにおける前記変化に基づいて、前記ミキサバイアス電圧を再調整するためのコードと
    を備える、コンピュータプログラム製品。
  17. 前記ミキサバイアス電圧が、ミキサ同相バイアス電圧またはミキサ直角位相バイアス電圧のうちの少なくとも1つを含む、請求項16に記載のコンピュータプログラム製品。
  18. 前記ミキサバイアス電圧を調整することが、初期方向に調整することを含み、
    前記ミキサバイアス電圧を再調整することが、
    前記品質インジケータが改善するのを観測することに応答して、前記ミキサバイアス電圧を前記初期方向にさらに調整すること、または
    前記品質インジケータが劣化するのを観測することに応答して、前記ミキサバイアス電圧を前記初期方向の反対に調整すること
    を含む、請求項16に記載のコンピュータプログラム製品。
  19. 前記品質インジケータにおける変化について観測し、前記ミキサバイアス電圧を再調整することが、前記品質インジケータが最適化されるまで続く、請求項16に記載のコンピュータプログラム製品。
  20. 前記品質インジケータを決定することが、前記少なくとも1つの他のネットワークエンティティの加重平均を計算することを含む、請求項16に記載のコンピュータプログラム製品。
  21. ワイヤレス通信装置であって、
    少なくとも1つの他のネットワークエンティティと通信するように構成される無線周波数(RF)トランシーバと、
    少なくとも1つのプロセッサであって、
    前記少なくとも1つの他のネットワークエンティティの品質インジケータを決定し、
    ミキサバイアス電圧を調整し、
    前記品質インジケータにおける変化について観測し、
    前記品質インジケータを向上させるために、前記品質インジケータにおける前記変化に基づいて、前記ミキサバイアス電圧を再調整する
    ように構成される少なくとも1つのプロセッサと、
    データを記憶するための、前記少なくとも1つのプロセッサに結合されるメモリと
    を備える、ワイヤレス通信装置。
  22. 前記ミキサバイアス電圧が、ミキサ同相バイアス電圧またはミキサ直角位相バイアス電圧のうちの少なくとも1つを含む、請求項21に記載の装置。
  23. 前記品質インジケータにおける変化について観測すること、および前記ミキサバイアス電圧を再調整することが、前記品質インジケータが最適化されるまで続く、請求項21に記載の装置。
  24. 前記品質インジケータを決定することが、前記少なくとも1つの他のネットワークエンティティから品質インジケータ平均を決定することを含む、請求項21に記載の装置。
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