本公開涉及無線電發(fā)射機和無線電系統(tǒng)，并且具體涉及由微波無線電發(fā)射機發(fā)射的信號中的相位噪聲。

背景技術(shù)：

對于微波頻率的無線電通信，相位噪聲是限制因素。相位噪聲在多天線設(shè)置中(例如，在mimo多輸入多輸出系統(tǒng)中)甚至產(chǎn)生更嚴重的問題。在多天線設(shè)置中，使用具有不同振蕩器的若干發(fā)射天線向工作在相同頻率下的若干接收天線發(fā)射信號。由于每個振蕩器在發(fā)射側(cè)引入與其他振蕩器不同的相位噪聲，所發(fā)射的信號呈現(xiàn)相互相位差。因此在發(fā)射信號之間存在缺乏相位對準(zhǔn)的問題。這個問題的一個可能的解決方案是在接收機側(cè)估計和補償相位差。然而，發(fā)射機和接收機之間的無線通信信道引入各種類型的損傷，這些損傷可能對在接收機處進行補償造成問題。

另一個解決方案是使用從接收機反饋到發(fā)射機的信息來補償發(fā)射機處的相位噪聲。然而，這種解決方案受到由于從接收機接收反饋信息的延遲導(dǎo)致的低性能以及由于從接收機發(fā)送的反饋信息所消耗的資源而導(dǎo)致的開銷的影響。

因此，需要一種相位調(diào)整技術(shù)，至少部分地解決上述問題，而不降低性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的目的是提供一種微波無線電發(fā)射機裝置、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、無線電系統(tǒng)和方法，其目的是單獨地或者以任何組合方式減輕、緩解或消除本領(lǐng)域上述發(fā)現(xiàn)的缺陷和缺點中的一個或多個。

該目的通過包括天線布置和連接到天線布置的預(yù)編碼器模塊在內(nèi)的微波無線電發(fā)射機裝置實現(xiàn)。預(yù)編碼器模塊包括估計模塊。預(yù)編碼器模塊被配置為接收n個信號s1，...，sn，并且產(chǎn)生n個經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號tx1，...，txn。所述天線布置包括n個天線元件ai，i＝1，2，...，n。每個天線元件ai被配置為從預(yù)編碼器獲得相應(yīng)的經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號txi，并發(fā)射相應(yīng)的經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號txi。預(yù)編碼器模塊被配置為獲得觀察接收信號rx，該觀察接收信號包括從n個天線元件發(fā)射的信號。所述估計模塊被配置為針對每個天線元件ai，估計相應(yīng)的發(fā)射信號txi和所述觀察接收信號rx之間的相位差。預(yù)編碼器模塊被配置為基于所估計的相位差來調(diào)整每個發(fā)射信號。

因此，本公開通過估計相互相位差并相應(yīng)地調(diào)整每個發(fā)射信號來提供發(fā)射信號的相位對準(zhǔn)。因此，天線元件上發(fā)射的信號在彼此之間僅表現(xiàn)出可忽略的相位差或零相位差。因此，通過本技術(shù)來仿真具有與所有天線元件相關(guān)聯(lián)的單個振蕩器的發(fā)射機。因此，與這種單個振蕩器發(fā)射機相關(guān)聯(lián)的益處是通過具有多個獨立振蕩器的發(fā)射機來獲得的。

根據(jù)一些方面，所述估計模塊還被配置為通過將所述觀察接收信號rx與針對每個天線元件ai生成的每個發(fā)射信號txi相關(guān)來估計相位差。本技術(shù)平均了噪聲，且從而在確定相位差時提供了改進的精度。

根據(jù)一些方面，所述估計模塊還被配置為產(chǎn)生具有零幅度的n-1個發(fā)射信號和具有非零幅度的一個發(fā)射信號；以及通過將具有非零幅度的發(fā)射信號的相位與觀察接收信號rx的相位進行比較來確定相位差。這允許一次觀察到一個發(fā)射信號的相位差，而不受其他n-1個發(fā)射信號的干擾。

根據(jù)一些其他方面，預(yù)編碼器模塊包括用于獲得觀察接收信號rx的反饋信道。該反饋信道包括本地反饋信道和/或來自微波無線電接收機裝置的反向反饋信道。與來自微波無線電接收機裝置的反向反饋信道相比，本地反饋信道允許以更短的延遲來觀察發(fā)射信號。

本文還公開了根據(jù)本公開的一些方面的包括微波無線電發(fā)射機裝置在內(nèi)的用于微波無線電通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

本公開還涉及用于微波無線電通信的無線電系統(tǒng)。無線電系統(tǒng)包括根據(jù)本公開的方面的微波無線電發(fā)射機裝置。無線電系統(tǒng)包括一個或多個微波無線電接收機裝置。每個微波無線電接收機裝置包括至少一個天線元件。微波無線電發(fā)射機裝置被配置為在相同頻帶中向一個或多個微波無線電接收機裝置發(fā)射信號。

所提出的技術(shù)在微波無線電發(fā)射機裝置處執(zhí)行相位噪聲補償，這允許簡化微波無線電接收機裝置的硬件架構(gòu)。此外，本技術(shù)允許構(gòu)建分布式或多用戶mimo系統(tǒng)。這也使得能夠在發(fā)射機處利用發(fā)射波束成形。

該目的還通過補償相位噪聲的方法來實現(xiàn)。該方法在微波無線電發(fā)射機裝置中進行。微波無線電發(fā)射機裝置包括天線布置和預(yù)編碼器模塊。預(yù)編碼器模塊包括估計模塊。所述天線布置包括n個天線元件ai，i＝1，2，...，n，每個天線元件ai被配置為發(fā)射相應(yīng)的經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號txi。該方法包括獲得觀察接收信號rx，該觀察接收信號包括從n個天線元件發(fā)射的信號txi。該方法包括針對每個天線元件ai，估計相應(yīng)的發(fā)射信號txi和觀察接收信號rx之間的相位差。該方法包括基于估計的相位差來調(diào)整每個發(fā)射信號。方法300包括發(fā)射每個經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號。

根據(jù)一些方面，所述估計包括將觀察接收信號rx與針對每個天線元件ai生成的每個發(fā)射信號txi相關(guān)。

根據(jù)一些方面，所述估計包括：產(chǎn)生具有零幅度的n-1個發(fā)射信號和具有非零幅度的一個發(fā)射信號；和通過將具有非零幅度的發(fā)射信號的相位與觀察接收信號rx的相位進行比較來確定相位差。

除了上述方法之外，本文還提供了包括計算機程序代碼在內(nèi)的計算機程序，當(dāng)在微波無線電發(fā)射機裝置中執(zhí)行所述計算機程序代碼時，使微波無線電發(fā)射機裝置執(zhí)行根據(jù)本公開的方法。

所述計算機程序、方法、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和無線電系統(tǒng)提供了與已經(jīng)針對微波無線電發(fā)射機裝置描述的優(yōu)點相對應(yīng)的優(yōu)點。

附圖說明

根據(jù)以下對示例實施例的更具體的描述，上述內(nèi)容將更為明確，如附圖中所示，其中相似的附圖標(biāo)記在各不同視圖中指代同樣的部件。附圖不一定按比例繪制，而是側(cè)重于說明示例實施例。

圖1是示出了根據(jù)本公開的一些方面的無線電系統(tǒng)和根據(jù)本公開的一些方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的框圖。

圖2a是示出了根據(jù)本公開的一些方面的微波無線電發(fā)射機的框圖。

圖2b是示出了根據(jù)本公開的一些方面的微波無線電發(fā)射機的框圖。

圖3是示出了根據(jù)本公開的一些方面的方法的流程圖。

圖4是示出了根據(jù)本公開的一些方面的微波無線電發(fā)射機的框圖。

具體實施方式

本教導(dǎo)涉及減輕影響了由微波無線電發(fā)射機裝置的天線布置的天線元件發(fā)射的信號的相位差。本技術(shù)可應(yīng)用于發(fā)射信號呈現(xiàn)相互相位差的任何無線電通信裝置或系統(tǒng)。

根據(jù)不同方面將各種裝置實現(xiàn)為例如專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程邏輯陣列(fpga)或通用處理器。

如背景技術(shù)部分所述，相位噪聲是微波無線電通信中、特別是在多天線設(shè)置中的問題。在多天線設(shè)置中，無線電發(fā)射機包括具有多個天線元件的天線布置。天線元件用于例如向工作在相同頻率下的若干接收天線發(fā)射信號。每個天線元件與振蕩器相關(guān)聯(lián)。每個振蕩器在發(fā)射側(cè)引入與另一個振蕩器不同的相位。這導(dǎo)致發(fā)射的信號呈現(xiàn)相互相位差。當(dāng)每個振蕩器經(jīng)歷相位噪聲時，不同振蕩器的相位不是恒定的，而是在時間上隨機變化。因此在發(fā)射的信號之間存在缺乏相位對準(zhǔn)的問題。

現(xiàn)在將介紹減輕發(fā)射信號的相位失準(zhǔn)的技術(shù)，接著說明所提出的技術(shù)。

由于發(fā)射信號之間的相位差只能在發(fā)射之后被感知或檢測到，因此可以根據(jù)接收機給出的信息，在接收機或發(fā)射機處執(zhí)行對相位差的估計和補償。在接收機處估計和補償相位噪聲的技術(shù)受到由于發(fā)射機和接收機之間的無線通信信道造成的各種類型的損傷的影響。這樣的損傷(例如，在接收機處的信道傳輸矩陣中丟失符號)可使接收機處的補償變得困難(如果不是不可能的話)。此外，接收機處的補償技術(shù)不能應(yīng)用于如下場景：例如在mimo設(shè)置中，中心節(jié)點以相同的頻率向不能彼此通信的兩個或更多個接收機發(fā)射。使用從接收機向發(fā)射機反饋的信息在發(fā)射機處對相位噪聲進行補償?shù)募夹g(shù)受到由于從接收機接收反饋信息的延遲導(dǎo)致的低性能、以及由于來自接收機的反饋信息所消耗的資源導(dǎo)致的開銷的影響。這樣的技術(shù)也不能應(yīng)用于上面討論的微小區(qū)設(shè)置，因為接收機不能彼此通信，且因此基于其接收的信號不能或至少難以確定任何相位差。

另一種附加方法是通過利用曾用于上混頻的相同振蕩器對信號進行下混頻在發(fā)射機處測量相位噪聲。然而，這種方法不能捕獲和補償由不同發(fā)射天線發(fā)射的信號之間的相位差，其中每個發(fā)射天線與不同的振蕩器相關(guān)聯(lián)。另一個備選方案可以是設(shè)計具有單個振蕩器的發(fā)射機，該單個振蕩器與發(fā)射機的所有天線元件相關(guān)聯(lián)。然而，這種備選方案是非常昂貴的，因為單個振蕩器和每個天線元件之間的鏈路必須盡可能無損，并且提供數(shù)十米的范圍。

現(xiàn)在將介紹當(dāng)前提出的相位對準(zhǔn)技術(shù)。如上所述，已有技術(shù)各自表現(xiàn)出性能問題、復(fù)雜性問題或成本問題。因此，本文提出了在發(fā)射機處，針對每個天線元件ai估計相應(yīng)的發(fā)射信號txi和觀察接收信號rx之間的相位差。該觀察接收信號rx可以例如在發(fā)射機本地獲得。然后，建議基于所估計的相位差在發(fā)射機處調(diào)整每個發(fā)射信號。這導(dǎo)致對發(fā)射信號中呈現(xiàn)的相位失準(zhǔn)的補償。因此，天線元件上發(fā)射的信號僅呈現(xiàn)可忽略的相位差或零相位差。就像使用單個振蕩器來生成發(fā)射信號而實際上無需具有與所有天線元件相關(guān)聯(lián)的單個振蕩器的昂貴的硬件解決方案一樣。因此，所提出的技術(shù)的優(yōu)點是發(fā)射機具有與所有天線元件相關(guān)聯(lián)的單個振蕩器，而實際上不必實現(xiàn)單個振蕩器發(fā)射機。因此，所提出的技術(shù)提供了更多的性能改善。所提出的技術(shù)在發(fā)射機處執(zhí)行補償，根據(jù)一些方面，這允許簡化接收機硬件，并且根據(jù)一些其他方面，允許構(gòu)建分布式或多用戶mimo系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有若干天線元件在內(nèi)的一個發(fā)射機以及各自具有至少一個天線元件的多個接收機。最后，所提出的技術(shù)能夠或簡化在發(fā)射機處利用發(fā)射波束成形。

以下將參考附圖更全面地描述本公開的方面。然而，本文公開的微波無線電發(fā)射機裝置、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、無線電系統(tǒng)和方法可以以許多不同的形式實現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的方面。貫穿附圖，附圖中類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件。

本文使用的術(shù)語僅用于描述本公開的特定方面的目的，并不旨在限制本公開。如本文中使用的，單數(shù)形式“a”、“an”和“所述”意在還包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確地給出相反的指示。

圖1示出了根據(jù)本公開的一些方面的無線電系統(tǒng)100以及根據(jù)本公開的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點121的框圖。本公開涉及用于微波無線電通信的無線電系統(tǒng)100。無線電系統(tǒng)100包括根據(jù)本公開的方面的在覆蓋區(qū)域102中進行發(fā)射的微波無線電發(fā)射機裝置101、200、200a、400。無線電系統(tǒng)100包括一個或多個微波無線電接收機裝置103、104。每個微波無線電接收機裝置103包括至少一個天線元件。微波無線電發(fā)射機裝置101、200、200a、400被配置為在相同頻帶中向一個或多個微波無線電接收機裝置103、104發(fā)射信號。無線電系統(tǒng)100或無線通信系統(tǒng)包括例如無線設(shè)備110、111和112，其與例如基站(或enodeb)中包括的微波無線電發(fā)射機和/或接收機裝置進行通信。

根據(jù)一些方面，該一個或多個微波無線電接收機裝置103、104形成分布式天線布置。無線電系統(tǒng)100例如形成多用戶mimo系統(tǒng)或分布式mimo系統(tǒng)。在這種mimo系統(tǒng)中，根據(jù)本公開的方面的微波無線電發(fā)射機裝置101、200、200a、400包括具有n個發(fā)射天線元件的天線布置，并且接收天線元件分布在多個獨立的微波無線電接收機裝置103、104上，其中微波無線電接收機裝置103、104各自具有至少一個接收天線元件。

根據(jù)一些方面，微波無線電發(fā)射機裝置101、200、200a、400被配置為對發(fā)射信號進行預(yù)編碼。微波無線電接收機裝置103、104被配置為接收所發(fā)射的信號并處理所接收的信號以恢復(fù)發(fā)射信號中包含的數(shù)據(jù)。例如，微波無線電發(fā)射機裝置101、200、200a、400按照如下相位產(chǎn)生信號：該相位使得在期望方向上的發(fā)射最大化，并使不期望方向的發(fā)射最小化。因此，微波無線電接收機裝置103、104能夠相長地(constructively)組合接收到的信號。換句話說，微波無線電接收機裝置103、104組合接收到的信號，以便對接收的信號之間的相位進行對準(zhǔn)，從而接收想要的數(shù)據(jù)流并且消除不想要的來自其他數(shù)據(jù)流的干擾。

本公開涉及用于微波無線電通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點121，其包括根據(jù)本公開的一些方面的微波無線電發(fā)射機裝置。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點121可以是回程(backhaul)無線電鏈路設(shè)備、無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(rnc)或基站子系統(tǒng)(bss)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點121經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)120進行通信。所提出的技術(shù)的應(yīng)用場景包括mimo小區(qū)設(shè)置，其中具有多個天線元件的諸如無線電鏈路設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點121之類的中心節(jié)點以相同的頻率向多個微波無線電接收機裝置發(fā)射。

圖2a示出了描述微波無線電發(fā)射機裝置200的各方面的框圖。無線電發(fā)射機裝置200工作在微波頻率，諸如3ghz和140ghz之間的頻率，特別是約7ghz和40ghz之間的頻率。微波無線電發(fā)射機裝置200執(zhí)行對相位噪聲的補償，例如對發(fā)射信號之間的差分相位噪聲的補償。相位噪聲被例如振蕩器引入到發(fā)射信號中，并影響發(fā)射信號相位。在天線布置中，每個振蕩器引入與其他振蕩器不同的相位噪聲，這產(chǎn)生差分相位噪聲。差分相位噪聲在本文中指的是由第一天線元件發(fā)射的信號的相位和由第二天線元件發(fā)射的信號的相位之間的隨機變化的相位差。

微波無線電發(fā)射機裝置200包括天線布置220以及連接到天線布置220的預(yù)編碼器模塊210。預(yù)編碼器模塊包括估計模塊211。預(yù)編碼器模塊210被配置為接收n個信號s1，...，sn，并且產(chǎn)生n個經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號tx1，...，txn。因此，預(yù)編碼器模塊210包括例如相位補償模塊212、212a、212b、212c。相位補償模塊212、212a、212b、212c包括混頻模塊，例如數(shù)字混頻模塊。信號s1，...，sn是例如由預(yù)編碼器模塊210預(yù)編碼并使用天線布置220發(fā)射的數(shù)據(jù)流。諸如在裝置200的基帶部件(例如數(shù)字基帶部件)中，預(yù)編碼器模塊210對信號s1，...，sn進行預(yù)編碼，以產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號tx1，...，txn。產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號tx1，...，txn，以補償在發(fā)射的信號中觀察到的相互相位失準(zhǔn)。

天線布置220包括n個天線元件ai221，i＝1，2，...，n。每個天線元件221ai被配置為從預(yù)編碼器獲得相應(yīng)的經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號txi，并且發(fā)射相應(yīng)的經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號txi。預(yù)編碼器模塊210被配置為獲得觀察接收信號rx，該觀察接收信號包括從n個天線元件發(fā)射的信號。因此，預(yù)編碼器模塊210包括例如獲取模塊213。預(yù)編碼器模塊210例如被配置為從天線布置220或從發(fā)射觀察接收機(tor)218接收觀察接收信號rx，發(fā)射觀察接收機(tor)218被配置為對天線元件ai發(fā)射的信號進行采樣。觀察接收信號rx包括例如發(fā)射信號的聚合和/或發(fā)射信號的序列。

估計模塊211被配置為針對每個天線元件ai221估計相應(yīng)的發(fā)射信號txi和觀察接收信號rx之間的相位差。通過將每個發(fā)射信號txi與觀察接收信號rx進行比較，可以導(dǎo)出每個發(fā)射信號txi和觀察接收信號rx之間的相互相位差，以及對其進行補償。換句話說，估計模塊211被配置為估計每個發(fā)射信號txi相對于觀察接收信號rx的相位誤差。

預(yù)編碼器模塊210被配置為基于所估計的相位差來調(diào)整每個發(fā)射信號。因此，相位補償模塊212、212a、212b、212c被配置為基于所估計的相位差，通過調(diào)整每個信號si來產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號tx1，...，txn。例如，相位補償模塊212、212a、212b、212c基于所估計的相位差來調(diào)整信號si的相位，以便對向天線元件饋送的所有發(fā)射信號的相位進行對準(zhǔn)。換句話說，補償不同發(fā)射天線元件的差分相位噪聲。

根據(jù)一些方面，估計模塊211還被配置為通過將觀察接收信號rx與針對每個天線元件ai生成的每個發(fā)射信號txi相關(guān)來估計相位差。因此，估計模塊211包括例如相關(guān)器模塊214。例如，一旦觀察接收信號rx已經(jīng)被下變頻，則它被傳遞到預(yù)編碼器模塊210和估計模塊211，估計模塊211然后使每個發(fā)射信號和觀察接收信號rx相關(guān)，以獲得每個發(fā)射信號和經(jīng)下變頻的觀察接收信號rx之間的相位差。

在應(yīng)用所提出的技術(shù)的說明性示例中，裝置200或預(yù)編碼器210獲得觀察接收信號rx(例如由天線布置220發(fā)射的信號的序列或聚合)。預(yù)編碼器210檢索對應(yīng)的發(fā)射信號txi(或例如針對每個天線元件的信號txi的序列)。預(yù)編碼器210或估計模塊211通過找到使觀察發(fā)射信號rx和對應(yīng)的發(fā)射信號txi(或例如兩個序列)的幅度的互相關(guān)最大化的時間延遲來驗證觀察接收信號rx和對應(yīng)的發(fā)射信號txi(或例如兩個序列)是時間對準(zhǔn)的。然后，預(yù)編碼器210或估計模塊211計算觀察發(fā)射信號rx和相應(yīng)的發(fā)射信號txi(或例如兩個序列)的幅度的復(fù)互相關(guān)(complexcross-correlation)，并確定在與rx信號的發(fā)射和接收之間的延遲相對應(yīng)的延遲處的復(fù)互相關(guān)的相位。根據(jù)一些方面，該延遲對應(yīng)于具有最大絕對值的互相關(guān)在時間方面的位置。復(fù)互相關(guān)的相位是所估計的在觀察發(fā)射信號rx和相應(yīng)的發(fā)射信號txi之間(或例如兩個序列之間)的相位差。

根據(jù)一些方面，估計模塊211還被配置為產(chǎn)生具有零幅度的n-1個發(fā)射信號和具有非零幅度的一個發(fā)射信號；和通過將具有非零幅度的發(fā)射信號的相位與觀察接收信號rx的相位進行比較來確定相位差。因此，估計模塊211包括例如生成器模塊215和確定器模塊216。例如，具有零幅度的發(fā)射信號包括諸如零或嵌入零之類的特殊導(dǎo)頻符號，即具有零幅度的導(dǎo)頻符號。這樣的導(dǎo)頻符號被表示為例如正交幅度調(diào)制信號圖的中心點。注意，零幅度導(dǎo)頻符號僅在精確時間點具有零幅度，除此以外為非零幅度。例如，估計模塊211以規(guī)則的時間間隔產(chǎn)生具有零幅度的n-1個發(fā)射信號，天線布置220在除了一個(例如天線元件221)之外的所有發(fā)射天線元件上發(fā)射該具有零幅度的n-1個發(fā)射信號。該一個發(fā)射天線元件(例如221)發(fā)射具有非零幅度的發(fā)射信號。發(fā)射的信號被捕獲在觀察接收信號rx中。一旦在預(yù)編碼器模塊210或估計模塊211處獲得或接收到觀察接收信號rx，則具有非零幅度的發(fā)射信號與觀察接收信號rx之間的相位差可被估計為該發(fā)射天線元件(例如221)在所述精確時間點的相位誤差或失準(zhǔn)。

根據(jù)一些方面，預(yù)編碼器模塊210包括反饋信道230以獲得觀察接收信號rx。反饋信道230包括本地反饋信道和/或來自微波無線電接收機裝置103、104的反向反饋信道。反饋信道230例如允許接收觀察接收信號rx。本地反饋信道例如連接到發(fā)射觀察接收器(tor)218，發(fā)射觀察接收器(tor)218被配置為對由天線元件ai發(fā)射的信號進行采樣并產(chǎn)生觀察接收信號rx。與來自微波無線電接收機裝置的反向反饋信道相比，本地反饋信道允許以更短的延遲來觀察發(fā)射信號。

根據(jù)一些方面，當(dāng)相位差隨時間變化時，估計模塊211被配置為針對每個天線元件ai221估計對應(yīng)的發(fā)射信號txi和觀察接收信號rx之間的頻率偏移。估計模塊211被配置為基于估計的頻率偏移來調(diào)整每個發(fā)射信號。為了澄清，相位差可隨時間線性漂移，這表現(xiàn)為天線元件之間的頻率偏移。隨著相位差被補償，這種恒定的相位漂移或頻率偏移可以以相同的方式并通過相同的硬件來估計和補償。

根據(jù)一些方面，n個天線元件被配置為以相同的頻率發(fā)射它們各自的發(fā)射信號txi。例如，n個天線元件被配置為在相同頻率周圍發(fā)射它們各自的發(fā)射信號txi。例如，具有在相同頻率處或相同頻率周圍進行發(fā)射的天線元件的微波無線電發(fā)射機220包括諸如無線電鏈路設(shè)備之類的中心節(jié)點，該中心節(jié)點以相同頻率向兩個或更多個接收機發(fā)射，該兩個或更多個接收機不能聯(lián)合處理信號以例如執(zhí)行mimo解碼。

根據(jù)一些方面，估計模塊211被配置為基于觀察接收信號rx來估計兩個或更多個天線元件ai221之間的輸出功率的差，并且預(yù)編碼器模塊210被配置為基于估計的差來調(diào)整天線元件ai221的輸出功率。因此，預(yù)編碼器模塊210包括例如功率調(diào)整模塊217。基于估計的差來調(diào)整天線元件ai221的輸出功率提供了例如對相位差的增強估計。

圖2b示出了微波無線電發(fā)射機裝置200a的各方面的框圖。微波無線電發(fā)射機裝置200a包括天線布置220a和連接到天線布置220a的預(yù)編碼器模塊210a。預(yù)編碼器模塊包括估計模塊211a。預(yù)編碼器模塊210a被配置為接收n個信號s1，...，sn，并且產(chǎn)生n個經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號tx1，...，txn。因此，預(yù)編碼器模塊210a包括用于每個發(fā)射路徑的相位補償模塊，例如混頻器模塊261、262、263、264。天線布置220a包括n個天線元件ai221a、222、223、224，i＝1，2，...，n?？蛇x地，天線布置220a包括接收天線元件225。每個天線元件221a、222、223、224ai被配置為從預(yù)編碼器210a獲得相應(yīng)的經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號txi，并且發(fā)射相應(yīng)的經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號txi。天線布置220a包括n個振蕩器，每個振蕩器241、242、243、244與一個相應(yīng)的天線元件ai221a、222、223、224相關(guān)聯(lián)。天線布置220a包括n個混頻器模塊，例如混頻器模塊251、252、253、254以對信號進行上變頻?？蛇x地，天線布置220a包括與天線255和振蕩器242相關(guān)聯(lián)的附加混頻器模塊255，用于接收觀察接收信號rx并對其下變頻。n個振蕩器在相同的頻帶中工作，但相位隨機變化(即，相位噪聲)，導(dǎo)致了每兩個振蕩器相位之間的差(即差分相位噪聲)。n個振蕩器是例如本地振蕩器lo。這導(dǎo)致每兩個發(fā)射信號之間的不想要的相位差，因為振蕩器的相位確定了輸出射頻信號的相位。

預(yù)編碼器模塊210a被配置為獲得觀察接收信號rx，該觀察接收信號包括從n個天線元件發(fā)射的信號。根據(jù)一些方面，預(yù)編碼器模塊210a包括用于獲得觀察接收信號rx的反饋信道230a。根據(jù)一些方面，反饋信道230a連接到天線布置220a中包括的接收天線225。接收天線225優(yōu)選地被配置為全向或定向以接收所發(fā)射的信號。全向天線是指在一個平面內(nèi)的所有方向上均勻輻射的天線。接收天線225與諸如振蕩器242之類的n個振蕩器中之一相關(guān)聯(lián)，并且與混頻器模塊255相關(guān)聯(lián)，以便對觀察接收信號rx進行下混頻。利用振蕩器242進行下混頻(或下變頻)的信號允許導(dǎo)出使用每個振蕩器發(fā)射的信號與rx信號之間的相位差，即在該示例中為振蕩器241、243、244的相位和振蕩器242的相位之間的相位差。換句話說，估計模塊211a導(dǎo)出用于下變頻的振蕩器(例如，振蕩器242)和用于上變頻的其它振蕩器(例如振蕩器241、242、243)中的每一個之間的相位差。這允許使用由反饋信道提供的信息在預(yù)編碼器模塊210a處連續(xù)補償相位差。因此，在預(yù)編碼器模塊210a處對相位差“預(yù)補償”。只有一個發(fā)射機相位(振蕩器中用于下變頻的那個振蕩器)以及沒有相位差或忽略不計的相位差將會出現(xiàn)在觀察者或接收機側(cè)，即在微波無線電接收機裝置103、104處。

估計模塊211a被配置為針對每個天線元件ai221估計相應(yīng)的發(fā)射信號txi和觀察接收信號rx之間的相位差。預(yù)編碼器模塊210a被配置為基于估計的相位差來調(diào)整每個發(fā)射信號。預(yù)編碼器模塊210a包括例如擔(dān)當(dāng)相位補償模塊212、212a、212b、212c的混頻器模塊261、262、263、264，以通過基于所估計的相位差調(diào)整每個信號si來產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號tx1，...，txn。因此，預(yù)編碼器模塊210a補償所估計的差分相位噪聲。

圖3示出了根據(jù)本公開的一些方面的方法300的流程圖。在上述微波無線電發(fā)射機裝置200中執(zhí)行用于補償相位噪聲的方法300。微波無線電發(fā)射機裝置200包括天線布置220和預(yù)編碼器模塊210。預(yù)編碼器模塊210包括估計模塊211。天線布置220包括n個天線元件ai221，i＝1，2，...，n，每個天線元件ai221被配置為發(fā)射相應(yīng)的經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號txi。方法300包括獲得s1觀察接收信號rx，該觀察接收信號包括從n個天線元件發(fā)射的信號txi。獲得s1是例如使用反饋信道來執(zhí)行的。獲得s1包括例如獲得經(jīng)下變頻的rx信號。獲得s1包括接收觀察接收信號rx，諸如經(jīng)由反饋信道230接收觀察接收信號rx。該反饋信道包括本地反饋信道和/或來自微波無線電接收機裝置的反向反饋信道。本地反饋信道包括例如tor模塊。

方法300包括：針對每個天線元件ai估計s2相應(yīng)的發(fā)射信號txi和觀察接收信號rx之間的相位差。

方法300包括基于所估計的相位差來調(diào)整s4各個發(fā)射信號。調(diào)整s4包括：例如基于所估計的相位差來調(diào)整發(fā)射信號的相位，以便對準(zhǔn)向天線元件饋送的所有發(fā)射信號的相位。換句話說，調(diào)整s4包括：例如補償由不同發(fā)射天線元件所經(jīng)歷的差分相位噪聲。例如，調(diào)整s4導(dǎo)致向天線元件饋送的所有發(fā)射信號的相位對準(zhǔn)。

方法300包括發(fā)射s5每個經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號。例如，方法300包括使用天線布置220發(fā)射s5每個經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號，其中每個天線元件發(fā)射經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號。這導(dǎo)致發(fā)射信號的相位對準(zhǔn)。發(fā)射信號的觀察者或接收方將經(jīng)歷信號在相位上對準(zhǔn)，就像信號是使用單個振蕩器產(chǎn)生的。這降低了發(fā)射機的復(fù)雜性，這得益于單個振蕩器的優(yōu)勢，但實際上不必采用單個振蕩器硬件架構(gòu)。此外，接收機不需要對差分相位噪聲執(zhí)行任何補償，因此在接收機處不需要額外的硬件來進行相位噪聲補償。

根據(jù)一些方面，估計步驟s2包括將觀察接收信號rx與針對每個天線元件ai產(chǎn)生的每個發(fā)射信號txi進行相關(guān)s21。例如，估計模塊211將每個發(fā)射信號和觀察接收信號rx進行相關(guān)，以獲得每個發(fā)射信號和觀察接收信號rx之間的相位差。

根據(jù)一些方面，估計步驟s2包括產(chǎn)生s22具有零幅度的n-1個發(fā)射信號和具有非零幅度的一個發(fā)射信號；和通過將具有非零幅度的發(fā)射信號的相位與觀察接收信號rx的相位進行比較來確定s23相位差。例如，具有零幅度的發(fā)射信號包括諸如零或嵌入零的特殊導(dǎo)頻符號。

根據(jù)一些方面，方法300還包括基于觀察接收信號rx來估計s6兩個或更多個天線元件ai221之間的輸出功率的差，以及基于所估計的差來調(diào)整s7天線元件ai221的輸出功率。調(diào)整s7例如改善了對相位差的估計。

本公開涉及一種包括計算機程序代碼在內(nèi)的計算機程序，當(dāng)在微波無線電發(fā)射機裝置200中執(zhí)行該計算機程序代碼時，使微波無線電發(fā)射機裝置200執(zhí)行方法300的任何步驟。

圖4示意性地示出了被配置為實施或?qū)崿F(xiàn)本文所討論的方法中的至少一些方法的微波無線電發(fā)射機裝置的各方面的框圖。具體地，示出了被配置為補償相位噪聲的微波無線電發(fā)射機裝置400。微波無線電發(fā)射機400包括獲得模塊sx1，其被配置為獲得觀察接收信號rx，該觀察接收信號rx包括從微波無線電發(fā)射機的n個天線元件發(fā)射的信號txi。微波無線電發(fā)射機400包括相位差估計模塊sx2，其被配置為針對每個天線元件ai估計相應(yīng)的發(fā)射信號txi和觀察接收信號rx之間的相位差。根據(jù)一些方面，相位差估計模塊sx2包括相關(guān)模塊sx21，其被配置為將觀察接收信號rx與針對每個天線元件ai生成的每個發(fā)射信號txi進行相關(guān)。根據(jù)一些方面，相位差估計模塊sx2包括產(chǎn)生發(fā)射信號模塊sx22和確定相位差模塊sx23。產(chǎn)生發(fā)射信號模塊sx22被配置為產(chǎn)生具有零幅度的n-1個發(fā)射信號和具有非零幅度的一個發(fā)射信號。確定相位差模塊sx23被配置為通過將具有非零幅度的發(fā)射信號的相位與觀察接收信號rx的相位進行比較來確定相位差。

微波無線電發(fā)射機400包括調(diào)整發(fā)射信號模塊sx5，其被配置為基于所估計的相位差來調(diào)整每個發(fā)射信號。微波無線電發(fā)射機400包括發(fā)射信號模塊sx5，其被配置為發(fā)射每個經(jīng)相位調(diào)整的發(fā)射信號。

根據(jù)一些方面，微波無線電發(fā)射機400包括估計輸出功率差模塊sx6和調(diào)整輸出功率模塊sx7，估計輸出功率差模塊sx6被配置為基于觀察接收信號rx來估計兩個或更多個天線元件ai221之間的輸出功率模塊的差，調(diào)整輸出功率模塊sx7被配置為基于所估計的差來調(diào)整天線元件ai221的輸出功率。

應(yīng)當(dāng)理解，圖1～4包括用實線邊框示出的一些模塊或操作和用虛線邊框示出的一些模塊或操作。實線邊框中包括的模塊或操作是最寬的示例實施例中包括的模塊或操作。虛線邊框中包括的模塊或操作是如下示例實施例：其可以被包括在除實線邊框示例實施例的模塊或操作之外可以采取的附加模塊或附加操作中，或是該附加模塊或附加操作的一部分，或者是所述附加模塊或附加操作。應(yīng)當(dāng)理解，不需要按順序執(zhí)行這些操作。此外，應(yīng)當(dāng)理解，不需要執(zhí)行所有操作?？梢杂萌魏雾樞蚝鸵匀魏谓M合來執(zhí)行示例操作。

應(yīng)當(dāng)理解，可以針對任意數(shù)量的裝置同時執(zhí)行圖3的示例操作。

參考附圖(例如框圖和/或流程圖)描述本公開的方面。應(yīng)當(dāng)理解，附圖中的若干實體(例如框圖中的框)以及附圖中的實體的組合可以通過計算機程序指令來實現(xiàn)，該指令可被存儲在計算機可讀存儲器中并被載入計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機和/或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器以產(chǎn)生機器，使得該指令經(jīng)由計算機和/或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行時創(chuàng)建用來實現(xiàn)框圖和/或流程圖框中指定的功能/動作的裝置。

在一些實施方式中且根據(jù)本公開的一些方面，在框中提到的功能或步驟可以用與操作圖示中說明的順序不同的順序來發(fā)生。例如依賴于所涉及的功能/動作，連續(xù)示出的兩個框?qū)嶋H上可以實質(zhì)上同時執(zhí)行，或者框有時候可以按照相反的順序執(zhí)行。此外，框中提到的功能或步驟可以根據(jù)本公開的一些方面循環(huán)連續(xù)執(zhí)行。

在附圖和說明書中，已經(jīng)公開了本公開的示例方案。然而，可以在不顯著偏離本公開的原理的情況下做出對這些方面的許多變化和修改。因此，本公開應(yīng)被認為是說明性而非限制性的，并且不限于上文討論的具體方面。因此，雖然使用了特定術(shù)語，但是其用于一般性或描述性意義，且不用于限制目的。

已經(jīng)給出本文提供的示例實施例的描述以用于說明的目的。該描述并不旨在是詳盡的或者將示例實施例限制于所公開的精確形式，并且考慮到上面的教導(dǎo)，修改和變形是可能的，并且可以通過實現(xiàn)對所提供的實施例的多個替換方式來獲取這些修改和變形。選擇和描述本文討論的示例以便解釋多個示例實施例的原理和屬性及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠以多種方式并且使用適合于所設(shè)想的特定使用的多個修改來使用示例實施例?？梢杂梅椒?、裝置、模塊、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品的所有可能的組合來組合本文所描述的實施例的特征。應(yīng)當(dāng)理解，本文呈現(xiàn)的示例實施例可以彼此以任何組合來實踐。

應(yīng)當(dāng)注意，詞語“包括”不必要排除所列出的那些之外存在其他元件或步驟，并且元件之前的詞語“一”或“一個”不排除存在多個這種元件。還應(yīng)當(dāng)注意的是，任何附圖標(biāo)記不限制權(quán)利要求的范圍，可以至少部分地通過硬件和軟件的方式來實現(xiàn)示例實施例，并且可以通過相同的硬件項來表示多個“裝置”、″單元″或″設(shè)備″。

在方法步驟或過程的一般上下文中描述了本文描述的各種示例實施例，其可以在一個方面由體現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品實現(xiàn)，該計算機可讀介質(zhì)包括由網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的計算機執(zhí)行的例如程序代碼的計算機可執(zhí)行指令。計算機可讀介質(zhì)可以包括可移動和不可移動存儲設(shè)備，包括但不限于只讀存儲器rom、隨機存取存儲器ram、緊湊盤cd、數(shù)字通用盤dvd等。一般地，程序模塊可以包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例行程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。計算機可執(zhí)行指令、相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序模塊表示用于執(zhí)行本文公開的方法的步驟的程序代碼的示例。這些可執(zhí)行指令或相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特定序列表示用于執(zhí)行這些步驟或過程中描述的功能的相應(yīng)動作的示例。

在附圖和說明書中，已經(jīng)公開了示例實施例。然而，可以對這些實施例做出許多變化和修改。因此，雖然使用了特定術(shù)語，但是其用于一般性或描述性意義，且不用于限制目的，實施例的范圍由以下權(quán)利要求定義。