[发明专利]多入多出系统的功率调整方法和通信设备

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及一种多入多出MIMO系统的功率调整方法和通信设备。

背景技术

第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project，3GPP)在其Release 11这个版本中计划引入上行多入多出(UpLink Multiple Input Multiple Output，UL MIMO)这一新特性。其中UL MIMO的基本框图如图1所示。

在UL MIMO中，相对于原来的HSUPA系统，增加了S-E-DPDCHs(Secondary E-DCH Dedicated Physical Data Channel，辅增强专用物理数据信道)、S-E-DPCCH(S econdary E-DCH Dedicated Physical Control Channel，辅增强专用物理控制信道)和S_DPCCH(Secondary Dedicated Physical Control Channel，辅专用物理控制信道)这几个信道。其中信道S-E-DPDCHs用于承载另一个数据流，信道S-E-DPCCH用于承载与S-E-DPDCHs数据传输相关的格式信息。在后续的说明中，将信道E-DPDCHs(E-DCH Dedicated PhysicalData Channel，增强专用物理数据信道)承载的数据流称为主流，将信道S-E-DPDCHs承载的数据流称为辅流。

在UL-MIMO中，导频信道(DPCCH和S-DPCCH)是一定会发送的，HS-DPCCH和DPDCH视业务需求而发送。除此以外，如果只发送主流及其相应的控制信息，则称为单流模式；如果同时发送主辅流以及它们相应的控制信息，则称为双流模式。

在无线通信系统中，信号一般是经过功率放大器(Power Amplifier，PA)放大后再进行发射的。PA对信号起到功率放大的作用。射频功率放大器的非线性失真会产生信号的频谱再生问题，即射频功率放大器的非线性失真会产生新的频率分量，如对于二阶失真会产生二次谐波和双音拍频，对于三阶失真会产生三次谐波和多音拍频。这些新的频率分量如果落在通带内，将会对发射的信号造成直接干扰，如果落在通带外将会干扰其他频道的信号。因此，需要对射频功率放大器进行线性化处理，以较好地解决信号的频谱再生问题。射频功率放大器的线性化处理的一般原理是：以输入射频(RF)信号包络的振幅和相位作为参考，与输出信号进行比较，进而产生适当的校正。

实现射频功率放大器的线性化处理的常用技术是功率回退方法，即选用功率较大的管子作小功率管使用，实际上是以牺牲直流功耗来提高功放的线性度的。

功率回退法的基本原理如下：将功率放大器的输入功率从1dB压缩点向后回退6-10个分贝，工作在远小于1dB压缩点的电平上，使功率放大器远离饱和区，进入线性工作区，从而改善功率放大器的三阶交调系数。一般情况，当基波功率降低1dB时，三阶交调失真改善2dB。其中1dB压缩点的定义如下：功率放大器有一个线性动态范围，在该线性动态范围内，功率放大器的输出功率随输入功率线性增加，随着输入功率的继续增大，放大器渐渐进入饱和区，功率增益开始下降，通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。功率回退法简单且易实现，不需要增加任何附加设备，是改善放大器线性度行之有效的方法。

而在有些通信系统，如宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)系统中，为了抵抗无线环境中的快衰落，会采用快速内环功控。其中快速内环功控的原理简述如下：接收端在对信号的功率质量作出测量和评估后，利用专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，DPCCH)中的发射功率控制(Transmit Power Control，TPC)命令字通知发送端对发射功率进行调整。快速内环功控的频率是1500Hz(对应WCDMA系统中的1个时隙)。由于快速内环功控的存在，发送端的发射功率总是在发生变化，就会存在最大发射功率超过放大器线性工作区的可能性，此时就必须对发射信号进行功率的降低，以保证发射信号始终工作在放大器线性工作区。