[发明专利]基站及其基于π相位的多输入多输出接收端

说明书

本发明公开了一种基站及其基于π相位的多输入多输出接收端，所述接收端包括：包括N_r根天线，还包括：N_r个输入端分别与N_r根天线连接的功率分配器；输入端分别与N_r个功率分配器的第一输出端相连的N_r个π相位射频链路；线性组合器，其各输入端分别与N_r个功率分配器的第二输出端相连；经典射频链路，其输入端与所述线性组合器的输出端相连；基带信号处理单元，用于根据所述π相位射频链路和经典射频链路的输出进行信道估计、多用户检测。应用本发明能够有效的降低电路功耗以及制造成本，达到高能效的目标。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种基站及其基于π相位的多输入多输出接收端。

背景技术

多输入多输出(MIMO)技术通过在发射机和接收机侧采用多个射频(RF)链路能够支持多个数据流来提高数据传输的可靠性。因此MIMO技术为第四代(4G)长期演进(LTE)，无线局域网802.11ac等众多现代通信系统奠定了基础。其大规模演进(大规模MIMO)具有基站端支持数百根天线的特点，已被选为5G蜂窝通信的关键物理层技术。由于十千兆赫兹(GHz)以下的频谱资源几乎耗尽，在5G中广泛研究了使用GHz频谱来支持千兆比特(Gbit/s)数据传输的毫米波(mmWave)技术。

MIMO技术利用在收发端配置多根天线，在时间维度和频率维度的基础上引入了空间维度，使得无线通信在不使用附加发射功率和带宽的情况下获得分集和复用的增益，显著提升提高传输速率和传输链路的可靠性。从理论上讲，MIMO技术利用天线数目越多，频谱效率和可靠性的提升越明显。然而，当天线数目达到数百甚至上千根，诸如产生海量数据、硬件成本昂贵、系统总功率消耗庞大等新的问题也随之出现。

目前，一种传统的MIMO接收端结构如图1所示，具有较为复杂的结构并且利用一对高分辨率ADC)(8-12bits)进行数模转换；由于使用了传统高精度数模转换器(ADC)(8-12bits)。在大规模MIMO中，随着RF数目的增高，导致总体功耗较大，成本较高。

此外，另一种基于全相位检测器的MIMO接收端结构如图2所示，该结构中首先通过同相正交(IQ)结构的解调电路，将射频信号降频转换为对应的基带信号，然后通过2π相位检测器(包含模拟叠加和1bitADC)提取相位信息。此结构中虽然通过1bit ADC来替换高分辨率ADC，但是该技术使用的同向正交解调技术会导致在直流解调和模拟组合操作时产生高电路功耗和制造成本。同时，使用同向正交解调技术也会使得解调步骤变得更加繁琐。

综上，MIMO技术利用天线数目越多，而采用目前传统的MIMO接收端结构，会导致总体功耗较大，成本较高，使得大规模MIMO技术无法完成5G提出的高能效的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基站及其基于π相位的多输入多输出接收端，能够有效的降低电路功耗以及制造成本，达到高能效的目标。

基于上述目的本发明提供一种基于π相位的多输入多输出接收端，包括：N_r根天线，还包括：

N_r个输入端分别与N_r根天线连接的功率分配器；

输入端分别与N_r个功率分配器的第一输出端相连的N_r个π相位射频链路；

线性组合器，其各输入端分别与N_r个功率分配器的第二输出端相连；

经典射频链路，其输入端与所述线性组合器的输出端相连；

基带信号处理单元，用于根据所述π相位射频链路和经典射频链路的输出进行信道估计、多用户检测。

其中，所述π相位射频链路包括：