[发明专利]使用混合波束成形并执行天线校准方法的收发器

说明书

本公开提供一种使用混合波束成形并执行天线校准方法的通信系统中收发器。在根据本公开的示例性实施例中，所述收发器可产生多个加扰序列。所述收发器可包括多个耦合电路以接收反馈信号。所述收发器可使用所述多个加扰序列从所述反馈信号恢复由天线组件输出的传送信号。因此，所述传送器可针对每一天线组件执行天线校准。

技术领域

本发明涉及一种使用混合波束成形并执行天线校准方法的收发器。

背景技术

第五代(5G)通信系统使用大规模多输入多输出(multiple input multipleoutput，MIMO)技术及波束成形。大规模MIMO技术使用极高数目的天线。大规模MIMO技术提供增加的数据流、小规模衰落消除(fading elimination)及更大的波束成形增益。

图1示出使用波束成形的大规模MIMO系统的实例。在图1中，下一代节点B(Generation Node B，gNB)向若干用户设备(user equipment，UE)传送信号。gNB包括极高数目的天线。gNB的天线被分组成若干子阵列。另外，gNB使用波束成形向UE传送信号。类似地，gNB通过波束从UE接收信号。UE通过gNB来接入网络。

图2示出使用全数字波束成形的大规模MIMO系统的收发器的实例。在

图2中，收发器向基频预编码块FBB输入Ns个基频信号。FBB输出Lt个经预编码信号。所述经预编码信号是Lt个数字/模拟转换器(digital-to-analog converter，DAC)的输入。所述DAC的Lt个输出是Lt个射频(radio frequency，RF)链的输入。所述RF链的Lt个输出通过收发器的Nt个天线被传送。类似于图1，图2所示收发器也使用波束成形。FBB执行预编码，以在不同波束中传送经预编码信号。

全数字波束成形受以下限制：空间、信号处理复杂性及硬件复杂度，包括高功耗。

图3示出使用混合数字/模拟波束成形的大规模MIMO系统的收发器的实例。混合波束成形在数字域中及模拟域中执行预编码。类似于图2，收发器向基频预编码块FBB输入Ns个基频信号。FBB在数字域中执行预编码。FBB输出Lt个经预编码信号。所述经预编码信号是Lt个DAC的输入。所述DAC的Lt个输出是Lt个RF链的输入。然而，不同于图2，在图3中，所述RF链的Lt个输出是RF预编码块FRF的输入。FRF在模拟域中执行预编码。FRF输出Nt个经预编码信号，这些经预编码信号通过收发器的Nt个天线被传送。

比较图2至图3，基频信号的数目Ns小于或等于RF链的数目Lt：Ns≤Lt。在图2中，RF链的数目Lt等于天线的数目Nt：Lt＝Nt。然而，在图3中，由于混合波束成形具有RF预编码，因此RF链的数目Lt可小于天线的数目Nt：LtNt。

图4A、图4B及图4C示出使用混合波束成形的收发器的实例。在图4A、图4B及图4C中，收发器向数字预编码器FB输入Ns个基频信号。FB输出NR个经预编码信号。所述经预编码信号是NR个RF链的输入。所述RF链执行升频转换并输出多个RF信号。模拟预编码器FR对所述多个RF信号执行模拟预编码。在模拟预编码之后，多个功率放大器(power amplifier，PA)放大所述多个RF信号。最后，在放大之后，收发器的天线子阵列传送所述多个RF信号。

图4A示出具有全连接结构(fully-connected structure)的收发器，其中每一RF链连接到所有天线。在图4A中，第一RF链的第一RF信号连接到第一天线，第一RF链的第二RF信号连接到第二天线，且第一RF链的第Nt RF信号连接到第Nt天线。类似地，第NR RF链的第一RF信号连接到第一天线，第NR RF链的第二RF信号连接到第二天线，且第NR RF链的第NtRF信号连接到第Nt天线。在图4A中，每一RF链连接到所有天线子阵列。