JP6761874B2 - マッシブmimoのための送信器アーキテクチャ - Google Patents

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Description

本開示は無線システムのための送信器アーキテクチャ、特に、限定されないが、大規模マルチ入力マルチ出力(MIMO)に特によく適している送信器アーキテクチャに関する。
将来の第五世代(5G)無線システムは、ミリ波(mmWave)周波数の非常に大きな経路損失を補償するために、複数のアンテナを有することによって実現される大きなアンテナ利得を必要とする。数百本もの送信アンテナと、それゆえ数百個もの無線器を有する大規模マルチ入力マルチ出力(MIMO)(すなわち、マッシブMIMO)送信器についていくつかの議論さえある。
エネルギー効率の良いアーキテクチャを持つために、各電力増幅器がサポートしなければならないピーク対平均電力比(PAR)は、今日のもの(典型的にはベースバンドにおいて7デシベル(dB)程度)よりも著しく低くなければならない。すなわち、これは、(1)電力増幅器は、低いPARにおいてはるかにずっと効率的であり、(2)数百もの電力増幅器においてクレストファクタリダクション(CFR)および電力増幅器のプリディストーションを実行し、同時にエネルギー効率をよくすることは不可能であるという、2つの理由による。従って、無線器においてCFRおよびプリディストーションの両方の必要性を排除するまたは低減する必要性がある。
より具体的に、図1に直交周波数分割多重(OFDM)ベースのシステム(例えばロングタームエボリューション(LTE)ネットワーク)のための従来のセルラ送信器10を示す。図示するように、送信器10は直列入力データ信号を複数の並列入力データ信号に変換するシリアルパラレル(S/P)変換器14を含むOFDM変調器12を含む。並列入力データ信号のそれぞれは異なるOFDMサブキャリアに対応する。並列入力信号は逆高速フーリエ変換(IFFT)ファンクション16に入力される。IFFTファンクション16は変調信号を作り出す。サイクリックプレフィックス(CP)ファンクション18は当業者に理解されているように、サイクリックプレフィックスを挿入する。その後、OFDM変調器12によって出力される変調信号は、送信器10の無線フロントエンドに提供される。なお、図中に示す「雲」は、OFDM変調器12と送信器の無線フロントエンド10との間の付加的な構成要素(例えば、フィルタ、ケーブル(例えばコモン・パブリック・ラジオ・インタフェース(CPRI)リンクのための光ケーブル)、および/またはそのようなもの)が存在してもよいことを示す。無線フロントエンドはいくつかのCFR方式に係るCFRを実行するCFRファンクション20を含む。CFRファンクション20の出力はデジタルプリディストーション(DPD)ファンクション22によって前置歪み(プレディストーション)を施される。プリディストーション済みの信号はアップコンバータ24によってアップコンバートされる。アップコンバージョンの前、途中、または後のいずれかの時点で、信号がデジタルからアナログに変換される。アップコンバート済みのアナログ信号は電力増幅器(26)によって増幅され、アンテナを介して送信される。無線フロントエンドは、カプラ32を介してPA26の出力に結合される入力を有するダウンコンバータ30を含むTOR(Transmitter Observation Receiver)も含む。送信信号は、観測された送信信号を作り出すためにダウンコンバータ30によってダウンコンバートされる。適応器(アダプタ)34は、(例えばPAの非線形特性を補償する)ある適応方式に係るDPDファンクション22によって適用されたプリディストーションを適合させる。
従来の送信器10のアーキテクチャがマッシブMIMOをサポートするようスケールアップされると、送信器10は多くの(数百もの)無線フロントエンドを含むであろう。このため、PA26の効率は極めて重要になる。さらに、数百ものCFR20、DPD22、およびTORを有することは、膨大な複雑さと電力消費を生む結果となる。従って、5GのマッシブMIMOへの2つの主な課題は、PAの効率性と送信器の複雑さである。
5GのマッシブMIMOの送信器について、非常に良い電力効率を得るために、全てのPAに対して極めて低いPAR(例えば最大でも3〜4dBのオーダ)を有することが望ましい。加えて、無線フロントエンドにおけるCFR、DPD、およびTORの複雑さを排除するか、少なくとも低減することが望ましい。
電力消費および複雑さを低減するアーキテクチャを有する送信器の実施形態が開示される。本明細書で開示される実施形態は大規模マルチ入力マルチ出力(マッシブMIMO)に特に適しているが、本明細書で開示される実施形態はそれらに限定されない。
一般的に、送信器は、アクチュエータ、変調回路、および適応器を含む変調器を含む。アクチュエータは、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用するよう動作する。変調回路は、変調信号を提供するよう少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作し、適応器は、変調信号のピーク対平均電力比(PAR)が低減されるように、少なくとも1つの変調器入力信号へ適用される少なくとも1つの調整値を適応的に設定するよう動作する。変調信号のPARを低減することで、電力増幅器(PA)回路の効率を向上して送信器の無線フロントエンドの電力効率を向上することができ、クレストファクタリダクション(CFR)並びにPAプリディストーションおよびPAプリディストーションの適応のための関連するフィードバック経路の必要を潜在的に回避することによって、送信器の無線フロントエンドの複雑さを低減することができる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの変調器入力信号は複数のサブキャリアのそれぞれのための複数の並列変調器入力信号を含み、少なくとも1つの調整値は複数の調整値を含み、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号は複数の調整済み変調器入力信号を含む。さらに、アクチュエータは複数の調整済み変調器入力信号を提供するように複数の並列変調器入力信号へ複数の調整値を適用するよう動作し、変調回路は変調信号を提供するように複数の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する。さらにいくつかの実施形態では、変調器は直交周波数分割多重(OFDM)変調器であり、変調回路は、変調信号を提供するように、複数の調整済み変調器入力信号に逆フーリエ変換を実行するよう適応された変換回路を含む。
いくつかの実施形態では、複数の調整値は、1つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む。いくつかの他の実施形態では、複数の調整値は、単一のシンボル期間内の複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む。いくつかの他の実施形態では、複数の調整値は、1つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、複数のサブキャリアの2つ以上のグループのそれぞれについての2つ以上の調整値を含む。いくつかの他の実施形態では、複数の調整値は、単一のシンボル期間内の複数のサブキャリアの2つ以上のグループのそれぞれについての2つ以上の調整値を含む。いくつかの他の実施形態では、複数の調整値は、サブキャリアおよびシンボル期間の複数のブロックについての複数の調整値を含み、複数のブロックのうちの各ブロックは、複数のサブキャリアのうちの2つ以上および2つ以上のシンボル期間を含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの調整値は少なくとも1つの位相調整値である。
いくつかの実施形態では、適応器は、変調信号の大きさと変調信号の二乗平均平方根(RMS)の値との間の誤差が最小化されるよう、少なくとも1つの調整値を適応的に設定するよう動作する。いくつかの実施形態では、適応器は、コスト関数を最小化するために少なくとも1つの調整値を適応的に設定するよう動作する。
いくつかの実施形態では、送信器はさらに少なくとも1つの調整値のインジケーションを受信器に送信するよう適応される。さらに、いくつかの実施形態では、送信器は、送信器が変調信号を受信器に送信するチャネルとは別個のチャネルを介して少なくとも1つの調整値のインジケーションを受信器に送信するようさらに適合される。
いくつかの実施形態では、送信器は少なくとも1つの調整値のインジケーションを受信器に送信しない。
いくつかの実施形態では、適応器は、(a)変調信号のPARの低減、並びに(b)MIMOプリコーディングおよび/またはビームフォーミング、の両方を提供するように複数の並列変調器入力信号に適用された複数の調整値を適応的に設定するよう動作する。いくつかの実施形態では、送信器は送信器の複数のアンテナを介して送信される複数の変調信号を提供するように変調信号に複数の重みを適用するよう動作する第2のアクチュエータをさらに含み、適応器は、(a)変調信号のPARの低減、並びに(b)MIMOプリコーディングおよび/またはビームフォーミングの両方を一緒に提供するように複数の並列変調器入力信号および複数のビームフォーミング重みへ適用される複数の調整値と、ビームフォーミングおよび/またはアンテナ校正を提供するように第2のアクチュエータによる変調信号に適用される複数の重みを、一緒に適応的に設定するよう動作する。
いくつかの実施形態では、送信器は、それぞれの電力増幅回路の非線形特性を補償するように複数の変調信号にデジタル的なプリディストーションを行うよう動作するデジタルプリディストーションサブシステムをさらに含む。
いくつかの実施形態では、変調器はさらに、少なくとも1つの第2の調整済み変調器入力信号を提供するように少なくとも1つの第2の変調器入力信号へ少なくとも1つの第2の調整値を適用するよう動作する第2のアクチュエータと、第2の変調信号を提供するように少なくとも1つの第2の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する第2の変調回路と、を備える。適応器は、変調信号のPARが低減されるように少なくとも1つの変調器入力信号へ適用された少なくとも1つの調整値を適応的に設定し、第2の変調信号のPARが低減するように少なくとも1つの第2の変調器入力信号へ適用された少なくとも1つの第2の調整値を適応的に設定するよう動作する。
いくつかの実施形態では、変調器はさらに、少なくとも1つの第2の調整済み変調器入力信号を提供するように少なくとも1つの第2の変調器入力信号へ少なくとも1つの第2の調整値を適用するよう動作する第2のアクチュエータを備え、第2の変調回路は、第2の変調信号を提供するように少なくとも1つの第2の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する。適応器は、マルチキャリア信号であって、第1の変調信号および第2の変調信号を含む複数の変調信号のアグリゲーションである、マルチキャリア信号のPARが低減されるように、少なくとも1つの変調器入力信号に適用された少なくとも1つの調整値と、少なくとも1つの第2の変調器入力信号に適用された少なくとも1つの第2の調整値と、を適応的に設定するよう動作する。
いくつかの実施形態では、送信器は無線送信器である。
いくつかの実施形態では、送信器はセルラ通信ネットワーク向けの無線ノードの無線送信器である。
送信器の動作方法の実施形態もまた開示される。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用することと、変調信号を提供するように、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行することと、変調信号のPARが低減されるように少なくとも1つの入力信号へ適用される少なくとも1つの調整値を適応的に設定することと、を含む。
いくつかの実施形態では、送信器は、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用し、変調信号を提供するように、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行し、変調信号のPARが低減されるように少なくとも1つの入力信号へ適用される少なくとも1つの調整値を適応的に設定するよう適合される。
いくつかの実施形態では、送信器は、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用するよう動作する調整モジュールと、変調信号を提供するように、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する変調動作実行モジュールと、変調信号のPARが低減されるように少なくとも1つの入力信号へ適用される少なくとも1つの調整値を適応的に設定するよう動作する設定モジュールと、を含む。
受信器の実施形態も開示される。いくつかの実施形態では、受信器は、送信器において第1の信号が送信のために生成された場合に、低減されたPARを有する少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を送信器に提供するように、第2の信号が送信器において少なくとも1つの変調器入力信号に適用された少なくとも1つの調整値のインジケーションを含む、第1の信号および第2の信号を受信するよう動作する少なくとも1つの受信器サブシステムを含む。少なくとも1つの受信器サブシステムは、送信器において、少なくとも1つの変調器入力信号に適用された少なくとも1つの調整値を補償するための少なくとも1つの調整値を、第1の信号の受信の間に適用するようにさらに動作する。
いくつかの実施形態において、送信器であって、受信器に少なくとも1つの調整値のインジケーションを送信するよう適合され、少なくとも1つの調整値は、変調の間に、送信器から受信器に送信される変調信号のPARを低減するよう適用される少なくとも1つの調整値である、送信器が提供される。いくつかの実施形態では、送信器は、送信器が変調信号を受信器に送信するチャネルとは別個のチャネルを介して少なくとも1つの調整値のインジケーションを受信器に送信するようさらに適合される。
当業者は、添付図面に関連付けられた以下の実施形態の詳細な説明を読んだ後に、本開示の範囲を理解し、そのさらなる態様を理解するであろう。
本明細書に組み込まれてその一部を形成する添付図面は、本開示のいくつかの態様を例示しており、明細書と共に本開示の原理を説明する役割を果たす。
従来の送信器の一例を示す図。
本開示のいくつかの実施形態に係る変調器によって出された変調信号のピーク対平均電力比(PAR)を低減する1つ以上の調整値を適用する変調器を含む送信器の一例を示す図。
本開示のいくつかの実施形態に係る図2の適応器によって最小化される誤差信号の例を示す図。
図2の送信器の1つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す図。 図2の送信器の1つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す図。 図2の送信器の1つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す図。 図2の送信器の1つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す図。
図4ないし図7のシミュレーションを1つの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルからロングタームエボリューション(LTE)フレーム全体に拡張した第2のテストベンチおよびそれぞれのシミュレーション結果を示す図。 図4ないし図7のシミュレーションを1つの直交周波数分割多重(OFDM)シンボルからロングタームエボリューション(LTE)フレーム全体に拡張した第2のテストベンチおよびそれぞれのシミュレーション結果を示す図。
変調器によって出力される変調信号のPARを低減(最小化)するとともにビームフォーミングおよび/またはマルチ入力マルチ出力(MIMO)プリコーディングを行うようにアクチュエータによって適用される調整値(例えば複素重み)を適応的に設定するよう動作する適応器におけるいくつかの他の実施形態に係る変調器を示す図。
変調器がマルチキャリア送信器のためのマルチキャリア変調器である本開示の別の実施形態に係る変調器を示す図。
無線フロントエンドがクレストファクタリダクション(CFR)および/または電力増幅器(PA)プリディストーションを含む本開示のいくつかの他の実施形態に係る送信器を示す図。
本開示にいくつかの実施形態に係るPARを低減するための送信器において、送信器が変調器のアクチュエータによって付される調整値を示すサイド情報を送信する、本開示のいくつかの実施形態に係る送信機および受信機の動作を示す図。
本開示のいくつかの実施形態に係るサイド情報および所望信号の送信のために送信機によって利用されうるスペクトラム割当ての一例を示す図。
本開示のいくつかの実施形態に係る、単一の(すなわち、同一の)調整値が同一グループ内の全てのサブキャリアおよびシンボル期間に付されるようなサブキャリアおよびシンボル期間のグループ化を示す図。
本開示のいくつかの実施形態に係るPAR低減のための送信器において、変調器内のアクチュエータによって付される調整値を除去または元に戻すために、送信機によって送信されるサイド情報を利用する受信器の一例を示す図。 本開示のいくつかの実施形態に係るPAR低減のための送信器において、変調器内のアクチュエータによって付される調整値を除去または元に戻すために、送信機によって送信されるサイド情報を利用する受信器の一例を示す図。
本開示のいくつかの実施形態に係るPAR低減のための送信器において、変調器内のアクチュエータによって付される調整値を除去するためのチャネル推定および等化に依拠する受信器の1つの例示的な実施形態を示す図。 本開示のいくつかの実施形態に係るPAR低減のための送信器において、変調器内のアクチュエータによって付される調整値を除去するためのチャネル推定および等化に依拠する受信器の1つの例示的な実施形態を示す図。
本開示のいくつかの実施形態に係る送信器の動作を示すフローチャート。
本開示のいくつかの実施形態に係る送信器のブロック図。
以下に述べる実施形態は、当業者が実施形態を実施することを可能にし、実施形態を実施する最良の形態を示すことを可能にするための情報を表す。添付図面に照らして以下の説明を読めば、当業者は本開示の概念を理解し、本明細書では特に言及されていないこれらの概念の適用を認識するであろう。これらの概念および用途は、本開示および添付の特許請求の主旨の範囲内にあることを理解されたい。
電力消費および複雑さを低減するアーキテクチャを有する送信器の実施形態が開示される。本明細書で開示される実施形態は大規模マルチ入力マルチ出力(マッシブMIMO)に特に適しているが、本明細書で開示される実施形態はそれらに限定されない。一般に、結果として生じる変調信号が、低減されたピーク対平均電力比(PAR)を有するように、送信機は1つ以上の変調動作を行う前に1つ以上の入力信号が調整されるアーキテクチャを利用する。このような方法では、電力増幅器(PA)の効率が改善される一方で、可能性としてクレストファクタリダクション(CFR)および/またはプリディストーションの必要性を潜在的に排除できる。受信器の実施形態も開示される。
直交周波数分割多重(OFDM)ベースの無線システム向けの従来の送信器は、変調器が大きなPARを生成するためCFRおよびPAプリディストーションを利用する。実際、CFRおよびプリディストーションは、変調器が一定の包絡線信号を提供する場合には必要とされないであろう。
本開示は、変調信号(すなわち変調器の出力信号)のPARを低減するために、1つ以上の変調動作を行う前に(例えば、逆高速フーリエ変換(IFFT)を行う前に)、変調器入力信号(例えば、従来はOFDM変調器のIFFTに提供される並列入力信号)を調整するよう動作するアクチュエータ並びにアダプタ(適応器)を含む送信器の実施形態に関する。このアプローチの利点の一つは、CFR、PAプリディストーション、およびPAプリディストーションの適応のために必要なTOR(Transmitter Observation Receiver)フィードバック経路を排除することができる。別の利点は、PA(第五世代(5G)送信器に多数存在する)は、はるかに電力効率がよくなるであろう。PAの効率を向上する理由は、変調器入力信号を調整することによって達成することができるPARの低減量は、システムに取り込まれる雑音によって根本的に制限され、達成できるPARの低減量が5.5%のエラーベクトル振幅(EVM)ターゲットに対して2.5〜3デシベル(dB)程度にまで制限される、伝統的な非線形CFRアルゴリズムによって達成されるものよりも、はるかに有効であるためである。
これに関して、図2は本開示のいくつかの実施形態に係る送信器36を示す。この例において、送信器36はOFDMベースの無線システム、例えばあるロングタームエボリューション(LTE)ベースのセルラ通信ネットワーク(例えばアンライセンススペクトラムにおけるLTE(LTE−U)、LAA(License Assisted Access)、MulteFire、など)向けのLTEセルラ通信ネットワークの無線アクセスノード(例えば基地局)の送信器である。従って、図示するように、送信器36はOFDM変調器38を含む。なお、しかしながら、いくつかの代替的な実施形態では、OFDM変調器38はその他のマルチサブキャリア変調技術に係る変調を実行する。OFDM変調器38は直列−並列(シリアル−パラレル)(S/P)変換器40、アクチュエータ42、IFFTファンクション44(本明細書ではIFFT回路としても参照される)、サイクリックプレフィックス(CP)ファンクション46(本明細書ではCP回路としても参照される)、およびアダプタ48を含む。S/P変換器40は変調器入力信号を受信する。変調器入力信号は、変調されるべきデータのストリームである。S/P変換器40は、変調器入力信号をそれぞれがOFDMサブキャリアのうちの1つに対応する複数の並列変調器入力信号に変換する。
アクチュエータ42は、調整済み入力信号を提供するように、少なくとも1つの調整値を並列変調器入力信号のそれぞれに適用する。いくつかの実施形態では、調整値は位相調整値であり、アクチュエータ42は位相調整器である。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、調整値は、位相調整値、振幅および位相の調整値、振幅、位相および時間の調整値、またはそのようなものであってもよい。以降詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、アクチュエータ42は並列変調器入力信号のそれぞれに対して個別の調整値を適用する(すなわち、サブキャリア毎に調整値を適用する)。これらの調整値はOFDMシンボルごとに、OFDMシンボルごとに複数回、または周期的に(例えばN>1であるN個のOFDMシンボルごとに1回)、アダプタ48によって更新されてもよい。いくつかの他の実施形態では、アクチュエータ42は個別の調整値を変調器入力信号の2つ以上のグループに対して適用する(例えば、サブキャリアグループごとに調整値を適用する)。言い換えれば、同一の調整値が並列変調器入力信号のグループのそれぞれに付されてもよく、並列変調器入力信号のグループは隣接サブキャリアのグループに対応する。これらの調整値はOFDMシンボルごとに、OFDMシンボルごとに複数回、または複数のOFDMシンボル期間のグループ(例えばM>1であるM個の連続したOFDMシンボル期間に対応するグループ)ごとに、アダプタ48によって更新されてもよい。
IFFTファンクション44は変調信号を提供するために調整済み変調器入力信号にIFFTを行う。CPファンクション46は変調信号にサイクリックプレフィックスを付加する。
アダプタ48は、例えばIFFTファンクション44によって出力された変調信号に基づいて、変調信号のPARが減少するように、アクチュエータ42によって並列変調器入力信号に適用された調整値を適応させるよう動作する。いくつかの実施形態では、アダプタ48は所与のコスト関数を最小化するように、アクチュエータ42によって適用される調整値を適応的に設定するよう動作する。いくつかの特定の実施形態では、アダプタ48は、変調信号の振幅と変調信号の二乗平均値(RMS)との間の誤差を低減する(例えば最小化する)ように、アクチュエータ42によって適用される調整値を適応的に設定するように動作する。
その後、OFDM変調器38によって出力される変調信号は、送信器36の無線フロントエンドによって処理される。なお、図中に示すOFDM変調器38と送信器36の無線フロントエンドとの間の「雲」は、OFDM変調器38と送信器の無線フロントエンド36との間の付加的な構成要素(例えば、フィルタ、ケーブル(例えばコモン・パブリック・ラジオ・インタフェース(CPRI)リンクのための光ケーブル)、および/またはそのようなもの)が存在してもよいことを示す。本例において、無線フロントエンドは無線周波数(RF)アナログ信号を提供するために変調信号をデジタル−アナログ変換し、アップコンバートするアップコンバータ50を含む。RFアナログ信号はPA52によって増幅され、結果として生じた増幅済みRF信号はアンテナ54へ出力される。なお、この例における無線フロントエンドは1つのみの送信チェーン(すなわち、1つのアップコンバータ50、1つのPA52,および1つのアンテナ54)を含むが、送信器36はこれに限定されない。送信器36の無線フロントエンドは、マッシブMIMOのように、複数の送信チェーンを含んでもよい。この例において、変調信号のPARが低減するようにIFFTを行う前に(すなわち、変調動作を実行する前に)並列変調信号を調整することにより、無線フロントエンドにおけるCFRプリディストーションおよびTORの必要性は排除される。これにより、送信器36の電力消費および複雑さが低減される。なお、いくつかの実施形態では、送信器36の無線フロントエンドは、必要に応じてCFRおよび/またはプリディストーションを含んでもよい。当業者には理解されるように、送信機36は、図示されていない付加的な構成要素をさらに含んでもよいことにも留意されたい。
いくつかの実施形態では、アクチュエータ42は並列変調器入力信号に位相シフトを適用する(すなわち、サブキャリア毎に位相シフトを適用する)。理論的な観点から最適な位相シフトを決定することは、閉ループ方程式を定義づけるための鍵である。そのようにするために、理想的な解決法が以下のように定義されうる。変調信号の全てのサンプルの時間領域の振幅は変調信号のRMS値と等しい必要がある。誤差信号は、図3に示すような時間領域で定義されうる。誤差信号(e)は変調信号の瞬時振幅と少なくとも1つのOFDMシンボルにわたる変調信号のRMS値(xRMS)との間の差分に対応する。理想的には、アダプタ48は、変調信号の全てのサンプルがxRMSの振幅を有し、結果として変調信号のPARがゼロになるよう誤差信号を最小化するよう(すなわち誤差信号をゼロにまで低減するよう)に動作する。RMS値を下回る振幅を有するサンプルも誤差として扱われることを強調すべきである。
誤差信号は以下のように定義される。
Figure 0006761874
ここでe(n)は誤差信号、x(n)は変調信号、そしてxRMSは変調信号のRMS値である。式(1)は以下のように解くことができる。変調信号、またはより具体的にはIFFTファンクション44によって出力されるOFDMシンボルは、以下のように表すことができる。
Figure 0006761874
ここでx(小文字のx)は時間領域の波形、tは秒単位の時間、nは時間領域サンプルインデックス、fsはヘルツ単位のサンプリングレート、Tsは1/fsに対応する秒単位のサンプリング周期、そしてX(大文字のX)は周波数領域の波形である。OFDM伝送において、Xは送信されるべきシンボルに対応する。kは周波数領域インデックス、Nはサブキャリア数でIFFT点数に対応し、Δfはfs/Nと等しい、2つのサブキャリア間のヘルツ単位の周波数間隔である。
アクチュエータ42は同一の位相シフトφ(k)をPARが最小化するよう異なるサブキャリアに適用する。この例では、位相シフトは少なくとも1つのOFDMシンボルにわたって一定である。それゆえ、時間領域の波形は以下のように表すことができる。
Figure 0006761874
ここで、
Figure 0006761874
式(4)は以下のように行列形式で書き換えることができる。
Figure 0006761874
式(1)で定義される誤差信号e(n)はゼロになることが望ましいため、以下が成り立つ。
Figure 0006761874
ここで、
Figure 0006761874
かつ
Figure 0006761874
式(11)は以下のようにベクトル形式で書き換えることができる。
Figure 0006761874
式(9)はPARを最小化するために解く必要がある数式である。
次のステップは、RMS値の完全な表現を導くために式(5)を式(10)に代入することである。
Figure 0006761874
式(13)の右辺より、積
Figure 0006761874
はOFDMシステムのサブキャリア間の相互相関に対応する。相互相関がゼロかつ自己相関がNである場合、以下の結果が与えられる。
Figure 0006761874
式(14)を式(13)に代入することで以下が与えられる。
Figure 0006761874
再び、式(15)の右辺の中央の項は、φおよびφ'は振幅が1に等しく、反対の位相のフェーザであるため、簡略化することができる。
Figure 0006761874
式(16)を式(15)に代入することで以下が与えられる。
Figure 0006761874
式(17)の時間領域におけるRMS値の基本表現が求められたため、これを解く必要がある問題である式(9)に代入することができる。便宜上、式(9)を再度示す。
Figure 0006761874
次のステップは時間領域包絡線の瞬時電力に対する基本表現を求めることである。式(5)を式(12)に代入することで以下が与えられる。
Figure 0006761874
式(19)を式(18)に代入し、解く必要がある最後の数式が得られる。
Figure 0006761874
式(20)は複数のやり方で解くことができる。
可能なアプローチの1つは、Marquardt D.の「An Algorithm for Least-Squares Estimation of Nonlinear Parameters」(Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics, Vol. 11, No. 2, pages 431-441, June 1963)で説明されているtrust−region−doglegアルゴリズムのような非線形の最小二乗アルゴリズム、またはMore, J. J.の「The Levenberg-Marquardt Algorithm: Implementation and Theory,」(Numerical Analysis, ed. G. A. Watson, Lecture Notes in Mathematics, Vol. 630, Springer Verlag, pages 105-116, June 28 - July 1, 1977)で説明されているLevenberg-Marquardtアルゴリズムを用いることである。従って、いくつかの実施形態では、アダプタ48は例えば非線形最小二乗アルゴリズムまたはLevenberg−Marquardtアルゴリズムのような好適な技術を用いて式(20)を解くよう動作する。
なお、1つ以上のOFDMシンボルに対して複数の隣接するサブキャリアにわたって一定の位相シフトを有することが望ましい状況が存在してもよい。そのような状況の一例は、受信器へ復号のために送信されるサイド情報(後述)の量を最小化することが望ましい場合であろう。これらの制約条件は最適化アルゴリズムにも同様に埋め込むことができる。加えて、最適化アルゴリズムは、より長い時間間隔で位相オフセットが一定であるように、例えばさらに送信されるサイド情報の量を低減するように、OFDMシンボルのグループに行われてもよい。
限定的ではない実施例として、図4ないし図7に、図2の送信器36の1つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す。この例において、IFFTサイズは256点に設定され、16直交振幅変調(QAM)トラフィックがサブキャリアごとに適用され、アクチュエータは1つの一定な包絡線のOFDMシンボルを生成することを目標にサブキャリアごとに対して異なる位相オフセットを割当てる自由度を有する。
この特定の実施例において、アダプタはここで想起される非線形最小二乗アルゴリズムを用いて上述の式(20)を最小化する。
Figure 0006761874
ここでXは周波数領域のデータ(すなわち)直交位相シフトキーイング(QPSK)/QAMトラフィック)、φはアクチュエータの位相シフト、ZはIFFTをモデル化するために用いられる逆Z変換行列、そしてNはIFFT点数である。
1つのOFDMシンボルに対する適応の結果を図5に示す。図5に示すように、1つのOFDMシンボルに対する最悪の場合のPARは8.17dBから0.014dBになり、これは基本的に一定の包絡線信号に対応する。このような低いPARによって、無線にCFR、デジタルプリディストーション(DPD)、およびTORは必要なくなり、結果として著しい複雑さの低減につながる。加えて、PAの効率が大幅に向上し、より複雑さのないPAアーキテクチャを用いることが可能となりうる。
図5の例は一定の包絡線信号が存在する場合の理想的なシナリオに対応する。シミュレーションにおいて、アダプタはこのようなレベルを得るために73回の繰り返し動作が必要である。なお、図6に示すように、繰り返すごとにPARの低減という観点から得られるリターンが減衰する。図6から、10から20回の繰り返しがマージンのある程度の安全性を伴って1dB以下の最悪の場合のPARが得られるのに十分であり、これはいくつかの実装では十分でありうる。
シンボルがより迅速に処理され(そして適応に必要な電力消費が低減され)、非常に低いPARが依然として達成されるように、適応を終了する基準を緩和することが望ましくてもよい多くの状況が存在する。図7に、適応の終了基準が緩和された場合の、同一のOFDMシンボルに対する適応の結果を示す。この特定の例において、最悪の場合のPARは10回の繰り返しだけで8.17dBから0.74dBにまで低減される。
図8および図9に、シミュレーションを1つのOFDMシンボルからLTEフレーム全体に拡張した第2のテストベンチおよびそれぞれのシミュレーション結果を示す。この例において、5メガヘルツ(MHz)のOFDMキャリアが512点のIFFTによって生成される。512本のサブキャリアのうち、301本がQPSKトラフィックを搬送し、残りはゼロにされる。各OFDMシンボルにショートサイクリックプレフィックスが挿入される。
OFDM変調器38によって出力される(PAR低減済みの)変調信号は、S/P変換器、IFFTファンクション60、およびCPファンクション62を含む従来のOFDM変調器56から出力されるそれぞれの変調信号と比較される。OFDM変調器38によって出力される(PAR低減済みの)変調信号および従来のOFDM変調器56から出力される変調信号は、4倍に補間され、補完累積分布関数(CCDF)曲線が比較される。より低いサンプリングレートにおいて全てのピークが表示されるわけではないため、信号が4倍に補間されることは役立つ。CCDF曲線をプロットする前に信号をアップコンバートすることは一般的な方法である。
シミュレーション時間を短縮するために、OFDMシンボルごとに平均して33回の繰り返しが用いられるように適応の終了基準が緩和された。オリジナルおよび変更されたLTEフレームに対するCCDF曲線は図9でプロットされる。結果は非常に有望であり、CCDFは10-4の確率において最大5.6dB改善され、これは緩和された適応を用いて達成された。
この第2のテストケースのPARは第1のテストケースのものより大きい。この差分は、第1のテストケースでは一般的なアイデアを証明するためにトラフィックが全てのサブキャリアに適用されたという事実によって説明される。この第2のテストケースでガードバンドに対してゼロが導入されると、アルゴリズムの性能は減少する。
図10は、アクチュエータ42によって適用される調整値(例えば複素重み)を適応的に設定するよう動作するアダプタ48によって、(a)OFDM変調器38によって出力される変調信号のPARを低減(例えば最小化)し、(b)ビームフォーミングおよび/またはMIMOプリコーディングを行う、いくつかの他の実施形態に係るOFDM変調器38を示す。より具体的には、アダプタ38は変調信号のPARを低減(例えば最小化)し、ビームフォーミングおよび/またはMIMOプリコーディングを行うようにアクチュエータ42によって適用される調整値(例えば複素重み)を一緒に最適化する。いくつかの実施形態では、1つ以上の最適化の制約条件が受信され、アダプタ48によって適用される。これらの制約条件は、例えば設定が格納されている送信器36のレジスタから取得されてもよい。これらに限定されないが、最適化の制約条件のいくつかの例は、
Figure 0006761874
(線型ゼロフォーシングプリコーディングの場合)を前提としてe1(n),e2(n),・・・,eN(n)(N本の送信アンテナのそれぞれに対する誤差信号)を最小化する制約条件であって、HはマルチユーザMIMO(MU−MIMO)チャネル応答、Mは受信アンテナ数(1つの受信アンテナのみを有する単純なユーザ装置デバイス(UE)を仮定しユーザ数であってもよい)、ωはOFDM信号で使用されるサブキャリア数(ガードバンドサブキャリアを除く)、Nは基地局の送信アンテナ数、そして
Figure 0006761874
はHの疑似逆行列である、制約を含む。
付加的に、送信器36は選択的に複数の位相シフト器、または位相アクチュエータ64−1から64−NANT(NANTは送信器36のアンテナ数)を含む第2のアクチュエータ64を含んでもよい。アクチュエータ64は、ビームフォーミングおよび/またはアンテナ校正のための付加的な重みを適用するために用いられてもよく、アダプタ48は、PAR低減、選択的にMIMOプリコーディング、並びにビームフォーミングおよび/またはアンテナ校正を提供するために、アクチュエータ42によって適用される調整値と、アクチュエータ64によって適用される調整値とを一緒に最適化する。従って、アダプタ42は、(アクチュエータ42を介した)PAR低減、(アクチュエータ42を介した)MIMOプリコーディング、並びに(アクチュエータ42および/またはアクチュエータ64を介した)ビームフォーミングおよび/または(アクチュエータ64を介した)アンテナ校正を提供するためにアクチュエータ42および64を一緒に適応的に設定してもよい。任意の適した合同最適化技術が用いられうる。
これまでの実施形態はシングルバンドまたはシングル(OFDM)キャリアのシナリオに重点を置いてきた。しかしながら、本明細書で説明される送信器のアーキテクチャはマルチキャリアおよび/またはマルチバンドのアーキテクチャにも容易に拡張できる。ここで、複数(OFDM)キャリアは単一の周波数バンド内にあってもよいし、複数の周波数バンドにわたってもよい。これに関して、図11に、OFDM変調器38が送信器36のマルチキャリアの実施形態のためのマルチキャリアOFDM変調器38である(例えば送信器36が両方のキャリアのために単一の無線フロントエンドを含む)、本開示の別の実施形態に係るOFDM変調器38を示す。複数キャリアは同一の周波数バンド内にあってもよいし、複数の周波数バンドにあってもよい。図11の特定の例において、OFDM変調器38はデュアルキャリアOFDM変調器38である。各キャリアはOFDMキャリア(例えばLTEキャリア)であるが、これに限定されない。
図11に示すように、第1のキャリアのために、OFDM変調器38は第1のS/P変換器40−1、第1のアクチュエータ42−1、第1のIFFTファンクション44−1(本明細書でIFFT回路としても参照される)、および第1のCPファンクション46−1(本明細書でCP回路としても参照される)を含む。第2のキャリアのために、OFDM変調器38は第2のS/P変換器40−2、第2のアクチュエータ42−2、第2のIFFTファンクション44−2(本明細書ではIFFT回路としても参照される)、および第2のCPファンクション46−2(本明細書ではCP回路としても参照される)を含む。OFDM変調器38はアダプタ48も含む。
S/P変換器40−1は第1のキャリアのための変調器入力信号を受信し、第1のキャリアのための変調器入力を、それぞれが個別のOFDMサブキャリアのための、複数の並列変調器入力信号に変換する。アクチュエータ42−1は、第1のキャリアのための調整済み入力信号を提供するように、少なくとも1つの調整値を並列変調器入力信号のそれぞれに適用する。いくつかの実施形態では、調整値は位相調整値であり、アクチュエータ42−1は位相調整器である。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、調整値は、位相調整値、振幅および位相の調整値、振幅、位相および時間の調整値、またはそのようなものであってもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ42−1は並列変調器入力信号のそれぞれに対して個別の調整値を適用する(すなわち、サブキャリア毎に調整値を適用する)。これらの調整値はOFDMシンボルごとに、OFDMシンボルごとに複数回、または周期的に(例えばN>1であるN個のOFDMシンボルごとに1回)、アダプタ48によって更新されてもよい。いくつかの他の実施形態では、アクチュエータ42−1は個別の調整値を変調器入力信号の2つ以上のグループに対して適用する(例えば、サブキャリアグループごとに調整値を適用する)。言い換えると、同一の調整値が並列変調器入力信号のグループのそれぞれに付されてもよく、並列変調器入力信号のグループは隣接サブキャリアのグループに対応する。これらの調整値はOFDMシンボルごとに、OFDMシンボルごとに複数回、または複数のOFDMシンボル期間のグループ(例えばM>1であるM個の連続したOFDMシンボル期間に対応するグループ)ごとに、アダプタ48によって更新されてもよい。
IFFTファンクション44−1は第1のキャリアのための変調信号を提供するために調整済み変調器入力信号にIFFTを行う。CPファンクション46−1は第1のキャリアのための変調信号にサイクリックプレフィックスを付加する。
同じように、S/P変換器40−2は第2のキャリアのための変調器入力信号を受信し、第2のキャリアに対する変調器入力を、それぞれが個別のOFDMサブキャリアのための、複数の並列変調器入力信号に変換する。アクチュエータ42−2は、第2のキャリアのための調整済み入力信号を提供するように、少なくとも1つの調整値を並列変調器入力信号のそれぞれに適用する。いくつかの実施形態では、調整値は位相調整値であり、アクチュエータ42−2は位相調整器である。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、調整値は、位相調整値、振幅および位相の調整値、振幅、位相および時間の調整値、またはそのようなものであってもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ42−2は並列変調器入力信号のそれぞれに対して個別の調整値を適用する(すなわち、サブキャリア毎に調整値を適用する)。これらの調整値はOFDMシンボルごとに、OFDMシンボルごとに複数回、または周期的に(例えばN>1であるN個のOFDMシンボルごとに1回)、アダプタ48によって更新されてもよい。いくつかの他の実施形態では、アクチュエータ42−2は個別の調整値を変調器入力信号の2つ以上のグループに対して適用する(例えば、サブキャリアグループごとに調整値を適用する)。言い換えると、同一の調整値が並列変調器入力信号のグループのそれぞれに付されてもよく、並列変調器入力信号のグループは隣接サブキャリアのグループに対応する。これらの調整値はOFDMシンボルごとに、OFDMシンボルごとに複数回、または複数のOFDMシンボル期間のグループ(例えばM>1であるM個の連続したOFDMシンボル期間に対応するグループ)ごとに、アダプタ48によって更新されてもよい。
IFFTファンクション44−2は第2のキャリアのための変調信号を提供するために調整済み変調器入力信号にIFFTを行う。CPファンクション46−2は第2のキャリアのための変調信号にサイクリックプレフィックスを付加する。
アダプタ48は、IFFTファンクション44−1および44−2によって出力される変調信号に基づいて、アクチュエータ42−1および42−2によって適用される調整値を適応的に設定するよう動作する。いくつかの実施形態において、アダプタ48は、IFFTファンクション44−1および44−2によって出力される変調信号のPARを個別に低減(例えば最小化)するように、アクチュエータ42−1および42−2によって適用される調整値を適応的に設定する。いくつかの実施形態において、アダプタ48はIFFTファンクション44−1および44−2によって出力される変調信号の集合体(アグリゲート)のPARを低減(例えば最小化)するように(すなわち、2つの変調信号の集合(アグリゲーション)(例えば合計または結合)により生じるマルチキャリア変調信号のPARを低減するように)、アクチュエータ42−1および42−2によって適用される調整値を適応的に設定する。いくつかの他の実施形態において、シングルキャリアのシナリオで上述したように、アダプタ48は、PAR低減、並びに選択的にMIMOプリコーディングおよび/またはビームフォーミングを提供するように、アクチュエータ42−1および42−2によって付される調整値を一緒に最適化するように、アクチュエータ42−1および42−2によって適用される調整値を適応的に設定する。
上述の実施形態において、CFR、PAプリディストーション、およびTORは送信器36の無線フロントエンドから排除される。図12に、無線フロントエンドがCFRおよび/またはPAプリディストーション(PAプリディストーションの適応的な設定のためのTORフィードバックを含む)を含む、本開示のいくつかの他の実施形態に係る送信器36を示す。本開示のOFDM変調器38を用いる場合であっても、CFRおよび/またはPAプリディストーションを完全に排除することはいくつかの実施形態においては望ましくなくてもよい。例えば、たとえPARが低くても、PAをより深く圧縮することが望ましい実装が存在しうる。
これに関して、図12に無線フロントエンドがデジタルプリディストーションおよび、選択的にCFRを含む送信器36の一例を示す。図示するように、無線フロントエンドはCFRファンクション66−1から66−NANT(随意)、DPD68−1から68−NANT、アップコンバータ70−1から70−NANT、PA72−1から72−NANT、およびアンテナ74−1から74−NANTを含む複数の(NANTの)送信ブランチを含む。DPD68−1から68−NANTおよび選択的にCFRファンクション66−1から66−NANTは従来技術を用いて提供されてもよいがこれに限定されない。例えば、この特定の例において、無線フロントエンドは、(a)スイッチ回路78および個別のカプラ80−1から80−NANTを介してPA72−1から72−NANTの出力に結合されるか、(b)PA72−1から72−NANT(この例えはPA72−NANTの出力)のうちの1つの出力に結合される、入力を有するダウンコンバータ76を含む単一のTORを含む。
アダプタ82はDPD68−1から68−NANTを適応的に設定する。例えば、いくつかの実施形態において、アダプタ82は例えばDPD係数の共通セットを用いて、PAのうちの1つ(この例ではPA72−NANT)からのフィードバックに基づいて、DPD68−1から68−NANTの全てを適応的に設定する。いくつかの他の実施形態において、スイッチ回路78を用いて、アダプタ82は個別のPA72−1から72−NANTの出力からのフィードバックに基づいてDPD68−1から68−NANTを適応的に設定する。
これまでの説明は、送信器36およびOFDM変調器38の実施形態に焦点を合わせてきた。次に、送信器36によって送信された信号を受信するように動作する受信器について説明する。いくつかの実施形態において、送信器36はOFDM変調器38のアクチュエータ42によって適用された調整値を指し示すもの(インジケーション)を含む情報(本明細書ではサイド情報と称する)を送信する。この情報は、次に受信器によって受信信号を適切に復号するために用いられてもよい。なお、いくつかの実施形態において、OFDM変調器38のアクチュエータ42によって適用された調整値は、PAR低減並びにMIMOプリコーディングおよび/またはビームフォーミングのためのものであり、サイド情報はPAR低減のために適用された調整値の一部のインジケーションまたはPAR低減並びにMIMOプリコーディングおよび/またはビームフォーミングのために適用された調整値の一部のインジケーションを含んでもよい。
これに関して、図13は本開示のいくつかの実施形態に係る送信器36および受信器84の動作を示す。図示するように、送信器36は上述したようにOFDM変調器38によって適用された調整値(例えば位相調整値)を設定するために適応処理を行う(ステップ100)。送信器36はOFDM変調器38によって適用された調整値のインジケーションを含むサイド情報を送信する(ステップ102)。送信器36はまた、変調信号を送信する(ステップ104)。受信器84において、受信器84はサイド情報を受信し、OFDM変調器38で付された調整値を元に戻すためにサイド情報を用いて送信信号を受信する(ステップ106)。
送信器36は任意の適した技術を用いてサイド情報を送信してもよく、いくつかの実施形態では送信器36は1つの周波数バンドのリソースを用いてサイド情報を送信し、別の周波数バンドを用いて信号を送信する。図14に、5Gおよび将来のセルラ通信ネットワークに特によく適している、そのようなスペクトル割り当ての一例を示す。図示するように、低周波帯域は、送信器36がグローバルポジショニングシステム(GPS)/ミリ波)mmWave)ビームフォーミングのための垂直座標のような制御情報並びにサイド情報を送信するために用いられてもよく、高周波帯域(例えば5Gミリ波)はデータ伝送のために用いられうる。しかしながら、図14は単なる一例である。
いくつかの実施形態において、OFDM変調器38内のアクチュエータ42によって適用された調整値の適合は、複数の隣接するサブキャリアに同一の調整値が割り当てられるように行われる。このコンセプトは、図15に示すように、周波数領域で複数の隣接したサブキャリアおよび時間領域で複数の連続したシンボル期間に対して同一の調整値を用いるように拡張されることができる。図15の例において、6つのサブキャリア−シンボル時間のグループが存在する。各グループは4つの隣接したサブキャリアおよび7つの連続したシンボル期間を含む。単一の調整値(例えば単一の位相調整値)はこれらのグループのそれぞれに対して設定される。従って、12×14=168の調整値を有するのではなく、6つの調整値のみが存在する。これは送信器36から受信器84に送信されるサイド情報の量を大きく低減する。なお、図15のグループは単なる例である。サブキャリアおよびシンボル時間は所望のやり方でグループ化されてもよい。例えば、各グループが単一のシンボル期間に対する複数の隣接したサブキャリアを含むサブキャリアのみのグループ化があってもよい。別の例として、各グループが単一のサブキャリアに対して複数の連続したシンボル期間を含む期間のみのグループ化があってもよい。
いくつかの実施形態ではサイド情報が用いられてもよいが、いくつかの他の実施形態では、送信器36は受信器84にサイド情報を送信しない。むしろ、図15の例を参照して上述したグループ化を用いることで、各グループは受信器84によってチャネル推定/等化のために用いられる1つ以上のパイロットシンボルを含んでもよい。この場合、OFDM変調器38によって付される調整値は、受信器84からは無線チャネルの一部として見えてもよく、受信器84はサイド情報の必要なしに、チャネル等化の間にOFDM変調器38によって付された調整値を自動的に除去し、または元に戻す。
図16Aおよび図16Bは、本開示のいくつかの実施形態に係る、受信器84が送信器36から前述のサイド情報を受信する受信器84の一例を示す。この例では、送信信号はチャネルAで受信され、サイド情報はチャネルBで受信される。チャネルAのために、受信器84は、個別の受信信号を提供する、アンテナ86−1から86−N1、受信器フロントエンド88−1から88−N1、およびアナログデジタル変換器(ADC)90−1から90−N1を含む。受信信号は、アンテナ・デマッピング・ファンクション92、CP除去ファンクション94、およびS/P変換器96によって並列受信信号を提供するよう処理され、当該並列受信信号は高速フーリエ変換(FFT)ファンクション98によって周波数領域受信信号を提供するよう処理され、当該周波数領域受信信号は送信器36におけるIFFTファンクション44に提供される入力信号に対応する。ゼロ・アンパディング・ファンクション100はゼロパディングを除去する。結果として生じる信号は、個別のサイド情報がチャネルBで受信されるまで信号を遅延させる選択的な遅延ファンクション102を通過する。遅延済みの信号は続いてリソースデマッピングファンクション104およびMIMO検出ファンクション106によって処理される。MIMO検出ファンクション106は、当業者によって理解されるように、チャネル推定ファンクション108からのチャネル推定に基づいてMIMO検出を行う。チャネル推定ファンクション106は、パイロット抽出ファンクション110を介して受信信号から抽出されたパイロットシンボルに基づき、チャネルAに対する送信器36から受信器84までの無線チャネルを推定し、送信器36のOFDM変調器38で付された調整値を考慮するために送信器36から受信したサイド情報に基づき、チャネル推定値を調整する。送信器36のOFDM変調器38で付された調整値を考慮して調整されたチャネル推定値を用いることで、MIMO検出ファンクション106は調整値を元に戻すことができる。MIMO検出ファンクション106からの出力信号は、最終的な受信信号を提供するためにパラレル−シリアル(P/S)変換器112を通過される。
チャネルBのサイド情報を受信するために、受信器84はまた、個別の受信信号を提供する、アンテナ114−1から114−N2、受信器フロントエンド116−1から116−N2、およびADC118−1から118−N2を含む。受信信号は、アンテナ・デマッピング・ファンクション120、CP除去ファンクション122、およびS/P変換器124によって並列受信信号を提供するよう処理され、当該並列受信信号はFFTファンクション126によって周波数領域受信信号を提供するよう処理される。ゼロ・アンパディング・ファンクション128はゼロパディングを除去する。結果として得られる信号はリソースデマッピングファンクション130およびMIMO検出ファンクション132によって処理される。MIMO検出ファンクション132は、当業者によって理解されるように、チャネル推定ファンクション134からのチャネル推定に基づいてMIMO検出を行う。チャネル推定ファンクション134は、パイロット抽出ファンクション136を介して受信信号から抽出したパイロットシンボルに基づき、チャネルBに対する送信器36から受信器84までの無線チャネルを推定する。MIMO検出ファンクション132からの出力信号は、最終的な受信信号を提供するためにP/S変換器138を通過される。調整値情報抽出ファンクション140はサイド情報、またはより具体的には最終的な受信信号から送信器36のOFDM変調器38のアダプタ42によって適用された調整値を示し、チャネルAのためのチャネル推定ファンクション108に個別の調整値を提供する情報を抽出する。
図17Aおよび図17Bに、受信器84が送信器36から前述のサイド情報を受信せず、本開示のいくつかの実施形態に係るチャネル等化の一部として送信器36のOFDM変調器38によって付される調整値を自動的に取り除く受信器84の一例を示す。この例では、受信器84は図16Aおよび図16Bの実施形態におけるチャネルAのための受信ブランチと同様であり、必要に応じて同一の参照番号が用いられる。しかしながら、本実施形態では、チャネル推定ファンクション108は、パイロット抽出ファンクション110を介して受信信号から抽出したパイロットシンボルに基づき、チャネルAに対する送信器36から受信器84までの無線チャネルを推定する。しかしながら、サイド情報が受信されないため、送信器36において付された調整値を打ち消すための調整値は付されない。むしろ、送信器36のOFDM変調器38のアクチュエータ42によって付された調整値は無線チャネルの一部として扱われ、それゆえチャネル推定において考慮される。
なお、図16Aおよび図16Bの実施形態(およびより一般的にはサイド情報の使用)は、チャネル推定が送信器36のOFDM変調器38において付された調整値を考慮しない、または考慮できない実施形態において利点がある。これは、例えば各サブキャリアに対して個別の調整値が存在する場合、または調整のために用いられるグループ化が十分小さく、各グループ化が1つ以上のパイロットシンボルを含まない場合(上述したように単一の調整値がサブキャリアおよび/またはシンボル期間のグループ全体に付される)場合である。反対に、図17Aおよび図17Bの実施形態(およびより一般的にはサイド情報を送信しないこと)は、送信器36のOFDM変調器38によって付された調整値が、調整のためのサブキャリアおよびシンボル期間のグループ化の結果として無線チャネルの一部として受信器84に分かることで、チャネル推定のために受信器84によって使用される1つ以上のパイロットシンボルを含むサブキャリアおよびシンボル期間のグループにわたって、同一の調整値が適用されることができる場合に利点がある。
図16Aおよび図16B、並びに図17Aおよび図17Bに示す受信器84の例示的な実施形態は単なる例であることに留意されたい。受信器84のアーキテクチャは特定の実装に依存して当然ながら変化するであろう。一般的には、これらの実施形態は、いくつかの実施形態において送信器36のOFDM変調器38によって付される調整値を元に戻すためのサイド情報の使用と、いくつかの他の実施形態においては送信器36のOFDM変調器38によって付された調整値を元に戻すためのチャネル推定および等化に依拠することを示す。
また、上記説明はマルチサブキャリア変調および具体的にはOFDM変調に焦点を当てたが、本開示はこれらに限定されないことに留意されたい。例えば、本明細書で開示したコンセプトはシングルキャリア変調(例えば、GSM(Global System for Mobile Communication)で使用される、GMSK(ガウス最小偏移変調)または8PSK(位相偏移変調))にも適用可能であってもよく、ここで結果として生じる複数変調信号のアグリゲーションの後に、アグリゲートされた信号のPARを低減(最小化)するように、1つ以上の変調動作を行う前に、調整値を複数キャリアのための複数入力にそれぞれ付される。
図18は、本開示のいくつかの実施形態に係る送信器36の動作を示すフローチャートである。図示するように、送信器36、特にOFDM変調器38のアクチュエータ42は、上述したように、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するために、少なくとも1つの変調器入力信号に少なくとも1つの調整値を適用する(ステップ200)。送信器36、特にOFDM変調器38は、上述したように、変調信号を提供するために、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作(例えば逆フーリエ変換)を行う(ステップ202)。送信器36、特にOFDM変調器38のアダプタ48は、上述したように、変調信号のPARを低減するように、少なくとも1つの入力信号へ適用された少なくとも1つの調整値を適応的に設定する(ステップ204)。
図19は、本開示のいくつかの実施形態に係る送信器36のブロック図である。この例において、送信器36は調整モジュール142、実行モジュール144、および設定モジュール146を含み、それぞれはソフトウェアで実装される。調整モジュール142は少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用するよう動作する。実行モジュール144は変調信号を提供するように、少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する。設定モジュール146は、変調信号のPARを低減するように、少なくとも1つの入力信号へ適用された少なくとも1つの調整値を適応的に設定するよう動作する。
本開示の実施形態は、特定の利点に限定されるものではないが、その特定の実施形態に応じて、以下の利点の一部または全部を提供する。
・本開示の実施形態は、低いPARの(例えばOFDM)信号を生成することによって、無線フロントエンドにおける従来の非線形CFRおよびPAプリディストーションの必要性を排除する。
・本開示のいくつかの実施形態は、統合変調、ピーク低減、およびMIMO /ビームフォーミングの符号化の概念を単一の処理ステップに導入する。
・本開示の実施形態によって提供される超低PARは、PAの効率を大幅に向上させ、さらに簡単なPAアーキテクチャの使用を可能にさえする。
・サイド情報の受信器への送信に依拠しない実施形態は、変調符号化方式を無線チャネル応答に「埋め込み」、受信器のチャネル等化器によって自動的に除去される非常に効率的な方法をもたらす。従って、これはサイドチャネルでこの情報を通信する必要性を排除する。
以下の略語は、本開示を通じて使用される。
5G 第五世代
ADC アナログデジタル変換器
CCDF 補完累積分布関数
CFR クレストファクタリダクション
CP サイクリックプレフィックス
CPRI コモン・パブリック・ラジオ・インタフェース
dB デシベル
DPD デジタルプリディストーション
EVM エラーベクトル振幅
FFT 高速フーリエ変換
GMSK ガウス最小偏移変調
GPS グローバルポジショニングシステム
GSM Global System for Mobile Communication
IFFT 逆高速フーリエ変換
LAA ライセンス・アシステッド・アクセス
LTE ロングタームエボリューション
LTE−U 非ライセンススペクトラムにおけるロングタームエボリューション
MHz メガヘルツ
MIMO マルチ入力マルチ出力
mmWave ミリ波
MU−MIMO マルチユーザマルチ入力マルチ出力
OFDM 直交周波数分割多重
PA 電力増幅器
PAR ピーク対平均電力比
P/S パラレルシリアル
PSK 事前共有鍵
QAM 直交振幅変調
QPSK 直交位相シフトキーイング
RF 無線周波数
RMS 二乗平均平方根
S/P 直列−並列
TOR Transmitter Observation Receiver
UE ユーザ装置
当業者は、本開示の実施形態に対する改良および修正を認識するであろう。全てのそのような改善および変更は、本明細書に開示されたコンセプトおよび以下の特許請求の主旨の範囲内にあるものと見なされる。

Claims (20)

  1. 送信器(36)であって、
    少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用するよう動作するアクチュエータ(42)と、
    変調信号を提供するように、前記少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する変調回路と、
    前記変調信号に基づいて、前記変調信号の瞬時振幅と前記変調信号の二乗平均平方根(RMS)値との間の誤差を最小化することによって、前記変調信号のピーク対平均電力比(PAR)を低減するように、前記少なくとも1つの変調器入力信号に適用された前記少なくとも1つの調整値を適応的に計算するよう動作する適応器(48)と、
    を備える変調器(38)を備え
    前記少なくとも1つの変調器入力信号は複数の並列変調器入力信号を含み、
    前記少なくとも1つの調整値は、それぞれが前記複数の並列変調器入力信号に適用される複数の調整値を含み、
    前記送信器(36)は、前記送信器(36)の複数のアンテナ(74)を介して送信された複数の変調信号を提供するように前記変調信号に複数の重みを適用するよう動作する第2のアクチュエータ(64)、をさらに含み、
    前記適応器(48)は、
    (a)前記変調信号の前記PARの低減、並びに(b)マルチ入力マルチ出力(MIMO)プリコーディングおよび/またはビームフォーミング、の両方を一緒に提供するように、前記複数の並列変調器入力信号へ適用される前記複数の調整値および前記複数の重みと、
    ビームフォーミングおよび/またはアンテナ校正を提供するよう前記第2のアクチュエータ(64)によって前記変調信号に適用された前記複数の重みと、
    を一緒に適応的に設定するよう動作する、送信器。
  2. 請求項1に記載の送信器(36)であって、
    前記少なくとも1つの変調器入力信号は複数のサブキャリアのそれぞれのための複数の並列変調器入力信号を含み、前記少なくとも1つの調整値は複数の調整値を含み、前記少なくとも1つの調整済み変調器入力信号は複数の調整済み変調器入力信号を含み、
    前記アクチュエータ(42)は前記複数の調整済み変調器入力信号を提供するように、前記複数の並列変調器入力信号に前記複数の調整値を適用するよう動作し、
    前記変調回路は前記変調信号を提供するように、前記複数の調整済み変調器入力信号に前記変調動作を実行するよう動作する送信器。
  3. 請求項2に記載の送信器(36)であって、前記変調器(38)は直交周波数分割多重(OFDM)変調器(38)であり、前記変調回路は、前記変調信号を提供するように、前記複数の調整済み変調器入力信号に逆フーリエ変換を実行するよう適応された変換回路(44)を含む送信器。
  4. 請求項2または3に記載の送信器(36)であって、前記複数の調整値は、1つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、前記複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む送信器。
  5. 請求項2または3に記載の送信器(36)であって、前記複数の調整値は、単一のシンボル期間内の前記複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む送信器。
  6. 請求項2または3に記載の送信器(36)であって、前記複数の調整値は、1つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、前記複数のサブキャリアの2つ以上のグループのそれぞれについての2つ以上の調整値を含む送信器。
  7. 請求項2または3に記載の送信器(36)であって、前記複数の調整値は、単一のシンボル期間内の前記複数のサブキャリアの2つ以上のグループのそれぞれについての2つ以上の調整値を含む送信器。
  8. 請求項2または3に記載の送信器(36)であって、前記複数の調整値は、サブキャリアおよびシンボル期間の複数のブロックについての複数の調整値を含み、前記複数のブロックのうちの各ブロックは、前記複数のサブキャリアのうちの2つ以上および2つ以上のシンボル期間を含む送信器。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の送信器(36)であって、前記少なくとも1つの調整値は少なくとも1つの位相調整値である送信器。
  10. 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の送信器(36)であって、前記送信器(36)は前記少なくとも1つの調整値を除去するために受信器(84)におけるチャネル等化に依拠する、送信器。
  11. 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の送信器(36)であって、前記送信器(36)は、前記少なくとも1つの調整値のインジケーションを受信器(84)に送信するようさらに適合される、送信器。
  12. 請求項11に記載の送信器(36)であって、前記送信器(36)は、前記送信器(36)が前記変調信号を前記受信器(84)に送信するチャネルとは別個のチャネルを介して前記少なくとも1つの調整値のインジケーションを前記受信器(84)に送信するようさらに適合される、送信器。
  13. 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の送信器(36)であって、前記送信器(36)は、それぞれの電力増幅回路(72)の非線形特性を補償するように前記複数の変調信号にデジタル的にプリディストーションを行うよう動作するデジタルプリディストーションサブシステムをさらに含む、送信器。
  14. 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の送信器(36)であって、前記OFDM変調器(38)はさらに、
    少なくとも1つの第2の調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの第2の変調器入力信号へ少なくとも1つの第2の調整値を適用するよう動作する第2のアクチュエータ(42−2)と、
    第2の変調信号を提供するように、前記少なくとも1つの第2の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する第2の変調回路(44−2)と、を備え、
    前記適応器(48)は、前記変調信号の前記PARが低減されるように前記少なくとも1つの変調器入力信号へ適用された前記少なくとも1つの調整値を適応的に設定し、前記第2の変調信号のPARが低減するように前記少なくとも1つの第2の変調器入力信号へ適用された少なくとも1つの第2の調整値を適応的に設定するよう動作する、送信器。
  15. 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の送信器(36)であって、前記OFDM変調器(38)はさらに、
    少なくとも1つの第2の調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの第2の変調器入力信号へ少なくとも1つの第2の調整値を適用するよう動作する第2のアクチュエータ(42−2)と、
    第2の変調信号を提供するように、前記少なくとも1つの第2の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する第2の変調回路(44−2)と、を備え、
    前記適応器(48)は、マルチキャリア信号であって、前記第1の変調信号および前記第2の変調信号を含む複数の変調信号のアグリゲーションである、前記マルチキャリア信号のPARが低減されるように、前記少なくとも1つの変調器入力信号に適用された前記少なくとも1つの調整値と、前記少なくとも1つの第2の変調器入力信号に適用された前記少なくとも1つの第2の調整値と、を適応的に設定するよう動作する、送信器。
  16. 請求項1ないし15のいずれか1項に記載の送信器(36)であって、前記送信器(36)は無線送信器である、送信器。
  17. 請求項1ないし15のいずれか1項に記載の送信器(36)であって、前記送信器(36)は、セルラ通信ネットワークの無線ノードの無線送信器である、送信器。
  18. 送信器(36)の動作方法であって、
    少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用すること(202)と、
    変調信号を提供するように、前記少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行すること(204)と、
    前記変調信号に基づいて、前記変調信号の瞬時振幅と前記変調信号の二乗平均平方根(RMS)値との間の誤差を最小化することによって、前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも1つの入力信号に適用された前記少なくとも1つの調整値を適応的に計算すること(206)と、を含み、
    前記少なくとも1つの変調器入力信号は複数の並列変調器入力信号を含み、
    前記少なくとも1つの調整値は、それぞれが前記複数の並列変調器入力信号に適用される複数の調整値を含み、
    前記送信器(36)の前記動作方法は、前記送信器(36)の複数のアンテナ(74)を介して送信された複数の変調信号を提供するように前記変調信号に複数の重みを適用するよう動作する第2のアクチュエータ(64)、をさらに含み、
    前記適応的に計算すること(206)は、
    (a)前記変調信号の前記PARの低減、並びに(b)マルチ入力マルチ出力(MIMO)プリコーディングおよび/またはビームフォーミング、の両方を一緒に提供するように、前記複数の並列変調器入力信号へ適用される前記複数の調整値および前記複数の重みと、
    ビームフォーミングおよび/またはアンテナ校正を提供するよう前記第2のアクチュエータ(64)によって前記変調信号に適用された前記複数の重みと、
    を一緒に適応的に設定する動作方法。
  19. 送信器(36)であって、
    少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用し、
    変調信号を提供するように、前記少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調処理を実行し、
    前記変調信号に基づいて、前記変調信号の瞬時振幅と前記変調信号の二乗平均平方根(RMS)値との間の誤差を最小化することによって、前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも1つの入力信号に適用された前記少なくとも1つの調整値を適応的に計算する、よう適合され
    前記少なくとも1つの変調器入力信号は複数の並列変調器入力信号を含み、
    前記少なくとも1つの調整値は、それぞれが前記複数の並列変調器入力信号に適用される複数の調整値を含み、
    前記送信器(36)は、前記送信器(36)の複数のアンテナ(74)を介して送信された複数の変調信号を提供するように前記変調信号に複数の重みを適用するよう動作する第2のアクチュエータ(64)、をさらに含み、
    前記送信器(36)は、
    (a)前記変調信号の前記PARの低減、並びに(b)マルチ入力マルチ出力(MIMO)プリコーディングおよび/またはビームフォーミング、の両方を一緒に提供するように、前記複数の並列変調器入力信号へ適用される前記複数の調整値および前記複数の重みと、
    ビームフォーミングおよび/またはアンテナ校正を提供するよう前記第2のアクチュエータ(64)によって前記変調信号に適用された前記複数の重みと、
    を一緒に適応的に設定するよう動作する、送信器。
  20. 送信器(36)であって、
    少なくとも1つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも1つの変調器入力信号へ少なくとも1つの調整値を適用するよう動作する調整モジュール(142)と
    変調信号を提供するように、前記少なくとも1つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する変調モジュール(144)と、
    前記変調信号に基づいて、前記変調信号の瞬時振幅と前記変調信号の二乗平均平方根(RMS)値との間の誤差を最小化することによって、前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも1つの入力信号に適用された前記少なくとも1つの調整値を適応的に計算するよう動作する設定モジュール(146)と、を備え
    前記少なくとも1つの変調器入力信号は複数の並列変調器入力信号を含み、
    前記少なくとも1つの調整値は、それぞれが前記複数の並列変調器入力信号に適用される複数の調整値を含み、
    前記送信器(36)は、前記送信器(36)の複数のアンテナ(74)を介して送信された複数の変調信号を提供するように前記変調信号に複数の重みを適用するよう動作する第2の調整モジュール、をさらに含み、
    前記設定モジュール(146)は、
    (a)前記変調信号の前記PARの低減、並びに(b)マルチ入力マルチ出力(MIMO)プリコーディングおよび/またはビームフォーミング、の両方を一緒に提供するように、前記複数の並列変調器入力信号へ適用される前記複数の調整値および前記複数の重みと、
    ビームフォーミングおよび/またはアンテナ校正を提供するよう前記第2の調整モジュールによって前記変調信号に適用された前記複数の重みと、
    を一緒に適応的に設定するよう動作する送信器。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10517021B2 (en) 2016-06-30 2019-12-24 Evolve Cellular Inc. Long term evolution-primary WiFi (LTE-PW)
KR102211831B1 (ko) * 2017-01-13 2021-02-02 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 신호 디코더를 위한 최적화된 아키텍처
WO2018199233A1 (ja) * 2017-04-27 2018-11-01 日本電気株式会社 送信機、通信システム、送信機の制御方法及びプログラム
CN108322413B (zh) * 2017-12-29 2020-11-17 中国电子科技集团公司第五十五研究所 5g毫米波有源天线阵列的空口数字预失真方法及其系统
JP7127374B2 (ja) * 2018-06-13 2022-08-30 日本電気株式会社 無線通信装置、無線通信方法及び無線通信プログラム
US10542488B1 (en) 2018-08-30 2020-01-21 Sprint Spectrum L.P. Method and system for controlling power consumption at a base station through dynamic configuration of antenna structures
EP3970279A4 (en) 2019-05-17 2022-07-20 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) TRANSMISSION WITH SPATIAL FILTERING USING A PRECODER
US11750433B2 (en) * 2019-08-21 2023-09-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Crest factor reduction
US10673475B1 (en) * 2019-10-14 2020-06-02 Industrial Technology Research Institute Transmitter using hybrid beamforming and performing a code division feedback method for digital pre-distortion
CN110808746B (zh) * 2019-10-30 2021-02-19 电子科技大学 一种针对mimo发射机的dpd模型参数提取方法
TWI792954B (zh) * 2022-03-23 2023-02-11 瑞昱半導體股份有限公司 處理峰均功率比的通訊裝置及方法
US11595237B1 (en) * 2022-05-03 2023-02-28 Qualcomm Incorporated Peak reduction tone allocation

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9823145D0 (en) * 1998-10-23 1998-12-16 Philips Electronics Nv Radio communication system
WO2004040870A1 (fr) * 2002-10-31 2004-05-13 Zte Corporation Procede et systeme de linearisation par distorsion prealable de bande passante
US7035601B2 (en) * 2003-02-27 2006-04-25 Nokia Corporation Data transmission method, base station and transmitter for compensating for non-linearities in a transmission chain
GB2426901B (en) * 2003-12-12 2007-05-30 Samsung Electronics Co Ltd Frequency division multiplexing
US7333423B2 (en) * 2004-03-31 2008-02-19 Intel Corporation Transceiver with calibrated I and Q paths and methods for deconvolved calibration
US7570696B2 (en) * 2004-06-25 2009-08-04 Intel Corporation Multiple input multiple output multicarrier communication system and methods with quantized beamforming feedback
US7336716B2 (en) * 2004-06-30 2008-02-26 Intel Corporation Power amplifier linearization methods and apparatus using predistortion in the frequency domain
US7463697B2 (en) * 2004-09-28 2008-12-09 Intel Corporation Multicarrier transmitter and methods for generating multicarrier communication signals with power amplifier predistortion and linearization
US7924956B2 (en) * 2005-03-31 2011-04-12 Intel Corporation System and method for compensation of non-linear transmitter distortion
JP5113533B2 (ja) * 2006-01-31 2013-01-09 富士通株式会社 マルチキャリア通信装置及び同装置におけるピーク抑圧方法
CN101513113A (zh) * 2006-07-06 2009-08-19 夏普株式会社 无线通信系统、移动站装置及随机访问方法
WO2008054172A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Lg Electronics Inc. Method for determining modulation and coding scheme
US20080112506A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-15 Motorola, Inc. Transmission power optimization
JP2008160579A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Toshiba Corp 無線通信装置および無線通信方法
KR100950706B1 (ko) * 2007-01-29 2010-03-31 삼성전자주식회사 다중 안테나 시스템에서 프리코딩 장치 및 방법
JP5047834B2 (ja) * 2008-02-15 2012-10-10 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信装置及び無線通信方法
JP5060532B2 (ja) * 2008-09-10 2012-10-31 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ べき級数型プリディストータ、べき級数型プリディストータの制御方法
JP5139222B2 (ja) * 2008-09-30 2013-02-06 株式会社日立国際電気 無線通信装置
WO2010087214A1 (ja) * 2009-01-27 2010-08-05 シャープ株式会社 基地局装置、移動局装置および移動通信システム
JP5355508B2 (ja) * 2009-08-27 2013-11-27 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ べき級数型ディジタルプリディストータとその歪補償制御方法
US8824574B2 (en) * 2009-09-11 2014-09-02 Crestcom, Inc. Transmitting unit that reduces PAPR and method therefor
JP5427300B2 (ja) * 2011-02-18 2014-02-26 株式会社Nttドコモ べき級数型ディジタルプリディストータとその制御方法
KR20130018079A (ko) * 2011-08-10 2013-02-20 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 빔 고정 장치 및 방법
US9923595B2 (en) * 2013-04-17 2018-03-20 Intel Corporation Digital predistortion for dual-band power amplifiers
US9590567B2 (en) * 2015-07-02 2017-03-07 Xilinx, Inc. Moving mean and magnitude dual path digital predistortion

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