[发明专利]一种信号发送方法、装置及设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种信号发送方法、装置及设备。

背景技术

随着多天线技术的发展，天线振子数量越来越多。在3GPP(第三代合作伙伴计划)FD-MIMO(全维度多输入多输出)场景，采用了如图1所示的二维天线阵列；在未来5G(第五代移动通信技术)的高频段大规模天线场景，如图2所示，天线采用多个天线面板组成的二维天线阵列。

为了降低成本，信号传输设备通常采用数字-模拟混合结构。如图3所示，在发送端，经过基带处理的一路数字信号经过数字模拟转换器(DAC)后形成模拟信号，再进行上变频输入移相器组，最后经过功放通过一组相连的天线阵列单元发射出去；在接收端，通过一组天线阵列单元接收信号，经过功放后输入移相器组，合并的射频信号经过下变频得到基带模拟信号，再经过模拟数字转换器(ADC)后形成基带数字信号再做进一步的基带处理。

在3GPP中，一个发送单元(TXU)和对应的一个接收单元(RXU)组成一个收发单元(TXRU)，定义一个TXRU对应一个数字通道，包括了上述的DAC/ADC、上/下变频、滤波器、功放等，输入/输出为一路数字基带信号、输出/输入通过移相器组实现一个方向的模拟波束赋形，被称为TXRU虚拟化。常见的TXRU虚拟化连接方式有子阵列分割连接和全连接。如图3所示，子阵列分割连接方式中一个TXRU通过一个移相器组连接到部分天线阵列单元，而如图4所示，全连接方式中一个TXRU连接到所有天线阵列单元。与TXRU连接的天线阵列单元可以是水平或垂直维的一维阵列，也可以是两个方向的二维阵列。通常，与一个TXRU连接的天线阵列单元具有相同的极化方向。

现有天线结构中，每个TXRU连接一个移相器组，一个移相器组在一个时刻只能形成一个宽带的波束，因此信号的覆盖范围有限，并且如果模拟移相器组需要更新移相权值，则信号发射使用的波束切换需要一定的时间。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种信号发送方法、装置及设备，可以实现一路基带数字信号通过一个或多个模拟波束发射出去，扩大了信号的覆盖范围，并能保证信号的连续发射。

一方面，本发明实施例提供了一种信号发送装置，所述装置包括连接单元、多个信号处理单元和天线阵列单元，所述连接单元的多个输出端与所述多个信号处理单元一一对应连接，所述天线阵列单元与所述多个信号处理单元的输出端连接；

所述连接单元，用于接收输入的多路第一基带数字信号，并根据第一基带数字信号与所述信号处理单元之间的连通关系生成多路第二基带数字信号，每一所述信号处理单元接收对应的第二基带数字信号，在所述连通关系指示一路第一基带数字信号与一个信号处理单元连接时，则对应所述信号处理单元的第二基带数字信号中包括有该第一基带数字信号；

所述信号处理单元，用于对对应的第二基带数字信号进行数字模拟转换、变频、滤波、相移和功率放大，生成第一模拟射频信号；

所述天线阵列单元用于将所述第一模拟射频信号发射出去。

进一步地，所述连接单元具体用于根据连通关系矩阵D生成所述第二基带数字信号，所述连通关系矩阵D表示第一基带数字信号与所述信号处理单元之间的连通信息，多路第二基带数字信号向量为所述连通关系矩阵D与多路第一基带数字信号向量相乘后得到。

进一步地，所述连通关系矩阵D为从预先存储在所述连接单元中的码本选择；或

所述连通关系矩阵D为所述连接单元在接收到控制指令后获得。

进一步地，所述连通关系矩阵D的列数等于所述第一基带数字信号的路数，所述连通关系矩阵D的行数等于所述信号处理单元的个数，所述连通关系矩阵D中的元素d_n，m为0表示第m路第一基带数字信号与第n个信号处理单元之间不连通，d_n，m不为0表示第m路第一基带数字信号与第n个信号处理单元之间连通，且连接单元对第m路第一基带数字信号进行与d_n，m相对应的幅度调整。

进一步地，所述连通关系矩阵D中，每一行元素的平方之和等于1。

进一步地，所述第一基带数字信号为基带频域信号，所述装置还包括：

傅里叶逆变换单元，位于所述连接单元和所述信号处理单元之间，用于将所述连接单元的输出端输出的所述第二基带数字信号转换为基带时域信号后输入到对应的信号处理单元中；

所述连接单元对输入的多个频域子载波信号进行处理。