本申請(qǐng)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種波束賦形(beamforming，bf)權(quán)值賦值的方法和裝置。

背景技術(shù)：

由于高頻頻段具有很大的帶寬資源，因此高頻頻段被考慮用于5g移動(dòng)通信來(lái)提高數(shù)據(jù)速率，例如15ghz、28ghz、38ghz、60ghz、73ghz等厘米波和毫米波波段都有被考慮用于5g移動(dòng)通信的接入或回傳系統(tǒng)。高頻頻段除了能夠提供更大帶寬之外，還具有波長(zhǎng)很小，用于傳輸信號(hào)的天線單元尺寸小，因此收發(fā)信機(jī)可以集成多個(gè)天線單元。但是與小于3ghz的低頻波段相比，厘米波和毫米波的傳輸損耗大很多。

bf是克服高頻傳輸損耗大的主要技術(shù)方法之一，通過(guò)多個(gè)天線單元拼成陣列實(shí)現(xiàn)定向波束，提高收發(fā)天線的增益和接收信號(hào)功率。目前常見(jiàn)的bf方法有數(shù)字bf(digitalbeamforming，dbf)和混合bf(hybridbeamforming，hbf)。hbf因減少了基帶端口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(digitaltoanalogconverter，adc)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(digitaltoanalogconverter，dac)及收發(fā)單元(transmissionreceiverunit，tru)數(shù)目，在復(fù)雜度、成本和功耗方面有所降低，逐漸成為高頻頻段的主流方案。現(xiàn)有的hbf構(gòu)架主要有：1、子陣連接bf和全連接bf。子陣連接bf構(gòu)架如圖1所示，一個(gè)天線子陣與一個(gè)基帶端口相連接，例如基帶端口1的基帶電信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器(lowpassfilter，lpf)和放大器(amplifier，amp)后，通過(guò)功分網(wǎng)絡(luò)分為多路中頻信號(hào)，多路中頻信號(hào)分別經(jīng)過(guò)混頻器(mixer)實(shí)現(xiàn)上變頻，轉(zhuǎn)換為射頻電信號(hào)，或者，基帶電信號(hào)一次變頻為射頻電信號(hào)，射頻電信號(hào)進(jìn)行功放后通過(guò)天線子陣1發(fā)射定向波束，同理，基帶端口2的基帶電信號(hào)也是相同的處理。傳統(tǒng)的全連接bf構(gòu)架如圖2所示，每個(gè)基帶端口與所有的天線子陣連接，例如基帶端口1和2的基帶電信號(hào)經(jīng)過(guò)lpf和amp轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l電信號(hào)，再通過(guò)mixer將中頻電信號(hào)上變頻為射頻電信號(hào)，或者，基帶電信號(hào)一次變頻為射頻電信號(hào)，再通過(guò)功分網(wǎng)絡(luò)分為多路射頻子電信號(hào)，在天線單元之前需要利用合路器將多路射頻子電信號(hào)進(jìn)行合路，再通過(guò)天線陣列中所有的天線單元發(fā)射。

但是，子陣連接hbf構(gòu)架由于每個(gè)基帶端口僅連接一個(gè)天線子陣，不能充分利用每一個(gè)天線單元的增益，容量低于全連接hbf；而傳統(tǒng)的全連接hbf構(gòu)架在天線單元數(shù)量較多時(shí)，需要的功分器較多，例如4個(gè)基帶端口，128個(gè)天線單元時(shí)，需要用到4*127個(gè)功分器，以及3*128個(gè)合路器，合路器也是功分器的一種，那么使得功分器數(shù)量高達(dá)892個(gè)，功分器引入功分插損達(dá)到7db，合路插損2db，而且功分網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，使得功分網(wǎng)絡(luò)與各基帶端口-天線單元通道之間的電磁干擾嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环Nbf權(quán)值賦值的方法和裝置，用于減少bf的功分插損，避免了功分網(wǎng)絡(luò)與各基帶端口-天線單元通道間的電磁干擾。

本申請(qǐng)第一方面提供一種bf權(quán)值賦值的的裝置，所述裝置包括：m個(gè)光載波模塊、m個(gè)電光調(diào)制模塊、m個(gè)光時(shí)延模塊、分路wdm、n個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊及具有k*n個(gè)天線單元的天線陣列，其中k，m，n為大于等于1的整數(shù)，

所述光載波模塊，用于生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波；

所述電光調(diào)制模塊，用于將電信號(hào)調(diào)制到所述光載波上，得到調(diào)制光信號(hào)，其中所述電信號(hào)是基帶電信號(hào)或者中頻電信號(hào)或者射頻電信號(hào)；

所述光時(shí)延模塊，用于對(duì)所述調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)節(jié)；

所述分路wdm，用于根據(jù)時(shí)延調(diào)節(jié)后的所述調(diào)制光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行分路，得到n路子光信號(hào)；

所述光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述n路子光信號(hào)轉(zhuǎn)換為n路子電信號(hào)，所述子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或者中頻電信號(hào)或者射頻電信號(hào)；

當(dāng)所述n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，所述n路子電信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻得到n路射頻電信號(hào)；

所述天線陣列，用于根據(jù)所述n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束。

在工作在高頻的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通信設(shè)備中的收發(fā)信機(jī)可以集成多個(gè)天線單元，而且現(xiàn)有的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中信息在發(fā)送時(shí)需要通過(guò)多天線單元拼成陣列實(shí)現(xiàn)定向波束。本申請(qǐng)的裝置包括m個(gè)光載波模塊、m個(gè)電光調(diào)制模塊、m個(gè)光時(shí)延模塊、分路wdm、n個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊及具有k*n個(gè)天線單元的天線陣列，其中k，m，n為大于等于1的整數(shù)。光載波模塊生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波，電光調(diào)制模塊將電信號(hào)調(diào)制到光載波上，得到調(diào)制光信號(hào)，其中電信號(hào)可以是基帶電信號(hào)、中頻電信號(hào)或者射頻電信號(hào)中的一種，具體是哪一種，取決于本申請(qǐng)的裝置獲取到該電信號(hào)之前的處理方式，一是基帶模塊直接輸出基帶電信號(hào)；二是基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)mixer上變頻至中頻電信號(hào)；三是基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，基帶電信號(hào)經(jīng)過(guò)mixer上變頻至射頻電信號(hào)。得到調(diào)制光載波后，光時(shí)延模塊對(duì)調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)節(jié)，分路wdm根據(jù)時(shí)延調(diào)節(jié)后的調(diào)制光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行分路，由于光載波是n個(gè)不等波長(zhǎng)，那么調(diào)制光信號(hào)分路得到n路子光信號(hào)，光電轉(zhuǎn)換模塊將n路子光信號(hào)轉(zhuǎn)換為n路子電信號(hào)，子電信號(hào)是基帶電信號(hào)、中頻電信號(hào)還是射頻電信號(hào)，取決于電光調(diào)制模塊接收到的電信號(hào)，如果這n路子電信號(hào)是射頻電信號(hào)，則天線陣列根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)輻射n路射頻電信號(hào)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束；如果這n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，由于天線陣列只能輻射射頻電信號(hào)，那么n路子電信號(hào)需要經(jīng)過(guò)上變頻處理，處理之后得到n路射頻電信號(hào)，再通過(guò)天線陣列根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束，天線陣列中的k*n個(gè)天線單元中全部或者部分用于輻射n路射頻電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電信號(hào)的波束發(fā)射，已知一個(gè)電信號(hào)對(duì)應(yīng)基帶模塊的一個(gè)基帶端口的端口電信號(hào)，并且每一個(gè)電信號(hào)都是如此實(shí)現(xiàn)的，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)的全連接bf相比，由于本方案是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行光時(shí)延處理，那么wdm的分路功能取代了功分器，而且數(shù)量明顯減少，例如，4個(gè)基帶端口，128天線單元時(shí)，傳統(tǒng)的全連接bf需要分路功能的功分器508個(gè)，功分差損達(dá)到了7db，而本方案只需要用到一個(gè)wdm實(shí)現(xiàn)分路功能，wdm的插損一般是0.5db，可見(jiàn)明顯的減少了功分插損，而且電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換可以有效的避免傳統(tǒng)的全連接bf存在的功分網(wǎng)絡(luò)與各基帶端口-天線單元通道間的電磁干擾。

結(jié)合本申請(qǐng)第一方面，本申請(qǐng)第一方面第一實(shí)施方式中，

所述天線陣列根據(jù)所述n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，通過(guò)所述k*n個(gè)天線單元分別輻射所述n路射頻電信號(hào)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束。

在本申請(qǐng)第一方面中，天線陣列中k*n個(gè)天線單元可以全部或者部分用于輻射n路射頻電信號(hào)，本實(shí)施例中天線陣列中k*n個(gè)天線單元必須全部用于n路射頻電信號(hào)的輻射，輻射時(shí)是根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，所以能夠形成多個(gè)方向的波束，與現(xiàn)有的子陣連接bf相比，本方案對(duì)天線陣列中的天線單元全部被使用，充分利用天線陣列中天線單元的增益，提高了容量。

結(jié)合本申請(qǐng)第一方面第一實(shí)施方式，本申請(qǐng)第一方面第二實(shí)施方式中，所述光載波模塊包括合路wdm及n個(gè)可調(diào)諧激光器，所述n個(gè)可調(diào)諧激光器的預(yù)置波長(zhǎng)互不相等，

所述可調(diào)諧激光器，用于生成一個(gè)光波；

所述合路wdm，用于將n個(gè)不等波長(zhǎng)的光波進(jìn)行合路，得到光載波。

光載波模塊具體可以包括合路wdm及n個(gè)可調(diào)諧激光器，預(yù)先設(shè)置了n個(gè)可調(diào)諧激光器，可調(diào)諧激光器的預(yù)置波長(zhǎng)可以預(yù)先設(shè)置，而且預(yù)置波長(zhǎng)之間互不相等，可調(diào)諧激光器在具體的實(shí)施過(guò)程中，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)變換生成的光波波長(zhǎng)，n個(gè)可調(diào)諧激光器在生成n個(gè)獨(dú)立的并且波長(zhǎng)不相等的光波之后，還需要一個(gè)合路wdm將這些光波進(jìn)行波分復(fù)用，從而合路為一個(gè)具有n個(gè)波長(zhǎng)的光載波，因此，在一個(gè)分路wdm的基礎(chǔ)上，還需要增加m個(gè)合路wdm，在4個(gè)基帶端口，128個(gè)天線單元的情況下，本方案4個(gè)合路wdm，與傳統(tǒng)的全連接bf中384個(gè)合路器相比，合路損耗明顯小于傳統(tǒng)的全連接bf。

結(jié)合本申請(qǐng)第一方面第一實(shí)施方式，本申請(qǐng)第一方面第三實(shí)施方式中，所述光載波模塊包括可調(diào)諧激光器、光環(huán)形器及光學(xué)微諧振腔，

所述可調(diào)諧激光器，用于生成預(yù)置單一波長(zhǎng)的光波；

所述光環(huán)形器，用于將所述光波傳輸至所述光學(xué)微諧振腔，并阻止輸入至所述光學(xué)微諧振腔的所述光波反射回所述可調(diào)諧激光器；

所述光學(xué)微諧振腔，用于輸入的所述光波產(chǎn)生諧振，得到具有n個(gè)等間隔的不同波長(zhǎng)的光載波。

光載波模塊具體包括可調(diào)諧激光器、光環(huán)形器及光學(xué)微諧振腔，預(yù)先設(shè)置了一個(gè)可生成單一波長(zhǎng)的可調(diào)諧激光器，可調(diào)諧激光器的波長(zhǎng)可以預(yù)先設(shè)置，可調(diào)諧激光器在具體的實(shí)施過(guò)程中，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)變換生成的光波波長(zhǎng)，可調(diào)諧激光器生成預(yù)置波長(zhǎng)的光波之后，通過(guò)光環(huán)形器將光波傳輸至光學(xué)微諧振腔，并阻止輸入至光學(xué)微諧振腔的光波反射回可調(diào)諧激光器，光學(xué)微諧振腔對(duì)輸入的光波產(chǎn)生諧振，輸出具有n個(gè)等間隔的不同波長(zhǎng)的光載波。在一個(gè)分路wdm的基礎(chǔ)上，不需要增加額外的wdm，與傳統(tǒng)的全連接bf相比，合路損耗明顯小于傳統(tǒng)的全連接bf。

結(jié)合本申請(qǐng)第一方面、第一方面第一實(shí)施方式、第一方面第二實(shí)施方式或第一方面第三實(shí)施方式，本申請(qǐng)第一方面第四實(shí)施方式中，當(dāng)所述n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，所述裝置還包括lo和n個(gè)mixer；；

所述lo，用于生成本振信號(hào)；

所述n個(gè)mixer，用于根據(jù)所述本振信號(hào)分別對(duì)所述n路子電信號(hào)進(jìn)行上變頻，得到n路射頻電信號(hào)。

在電信號(hào)為基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，n路子電信號(hào)必然是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，為了天線陣列能夠輻射n路子電信號(hào)，需要將n路子電信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為n路射頻電信號(hào)，具體過(guò)程是，通過(guò)本振器(localoscillator，lo)生成本振信號(hào)，mixer再通過(guò)本振信號(hào)將n路子電信號(hào)分別進(jìn)行上變頻調(diào)制，得到n路射頻信號(hào)，使得n路子電信號(hào)上變頻調(diào)制之后，可以通過(guò)天線陣列發(fā)射。

結(jié)合本申請(qǐng)第一方面第四實(shí)施方式，本申請(qǐng)第一方面第五實(shí)施方式中，所述裝置還包括n個(gè)pa；

所述n個(gè)pa，用于分別對(duì)所述n路射頻電信號(hào)進(jìn)行功率放大。

在天線陣列發(fā)射信號(hào)之前，考慮到信號(hào)傳播的衰減等問(wèn)題，需要進(jìn)行功率的放大，因此每一路射頻電信號(hào)在天線單元發(fā)射之前，都需要通過(guò)一個(gè)功放器(poweramplifier，pa)進(jìn)行功率放大，再經(jīng)過(guò)k*n個(gè)天線單元分別發(fā)射這n路射頻電信號(hào)。

結(jié)合本申請(qǐng)第一方面第四實(shí)施方式，本申請(qǐng)第一方面第五實(shí)施方式中，所述光時(shí)延模塊為基于電開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器、基于光開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器、線性啁啾光纖光柵時(shí)延器或基于空間光路切換的真時(shí)延器。

考慮到光真時(shí)延器具有損耗低、無(wú)電磁干擾及超寬帶的優(yōu)勢(shì)，光時(shí)延模塊采用的是光真時(shí)延器，而目前常見(jiàn)的光真時(shí)延器有不少，如基于電開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器、基于光開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器、線性啁啾光纖光柵時(shí)延器及基于空間光路切換的真時(shí)延器等。其中，基于電開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器的原理為：光信號(hào)經(jīng)過(guò)光真時(shí)延器(ottd)，ottd根據(jù)時(shí)延需求通過(guò)電開(kāi)關(guān)選擇不同長(zhǎng)度的光纖環(huán)，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延處理?；诠忾_(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器的原理為：與基于電開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器類似，區(qū)別在于基于光開(kāi)關(guān)來(lái)選擇不同長(zhǎng)度的光纖環(huán)；線性啁啾光纖光柵時(shí)延器的原理為：光信號(hào)經(jīng)過(guò)線性啁啾光纖光柵進(jìn)行反射，波長(zhǎng)不同反射路徑長(zhǎng)度不同，從而時(shí)延也不同?；诳臻g光路切換的真時(shí)延器的原理為：光信號(hào)通過(guò)可控反射鏡，改變光在空間的反射次數(shù)，使光信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的光程而實(shí)現(xiàn)不同的時(shí)延。

結(jié)合本申請(qǐng)第一方面第五實(shí)施方式，本申請(qǐng)第一方面第六實(shí)施方式中，所述電光調(diào)制模塊為mzm，所述光時(shí)延模塊為線性啁啾光纖光柵時(shí)延器。

在具體實(shí)施時(shí)，馬赫-曾德?tīng)栯姽庹{(diào)制器(mach-zehndermodulator，mzm)可以處理的信號(hào)帶寬和光功率都較高，具有波長(zhǎng)無(wú)關(guān)調(diào)制特性，能夠較好地控制調(diào)制性能以及調(diào)制光強(qiáng)度和相位，可以實(shí)現(xiàn)40gbit/s以上高數(shù)據(jù)速率的調(diào)制，成為許多先進(jìn)光調(diào)制格式產(chǎn)生的基礎(chǔ)，因此電光調(diào)制模塊可以采用mzm，而由于mzm的相位調(diào)制頻譜是非線性的，那么在光時(shí)延處理時(shí)需要使用線性啁啾光纖光柵時(shí)延器作為光時(shí)延模塊。

結(jié)合本申請(qǐng)第一方面第五實(shí)施方式，本申請(qǐng)第一方面第七實(shí)施方式中，所述電光調(diào)制模塊為pm，所述光時(shí)延模塊為線性啁啾光纖光柵時(shí)延器,所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括mzi和雙平衡光電探測(cè)器。

在具體實(shí)施時(shí)，電光調(diào)制模塊可以使用相位電光調(diào)制器(phasemodulator，pm)，由于電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)時(shí)只考慮的相位，未考慮光強(qiáng)度，那么光時(shí)延模塊采用的是線性啁啾光纖光柵時(shí)延器，在光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)時(shí)，使用馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x(mach-zehnderinterferometer，mzi)先將光相位信號(hào)轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)度信號(hào)，再使用雙平衡光電探測(cè)器將光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并且抵消噪聲。

本申請(qǐng)第二方面提供一種bf權(quán)值賦值的方法，應(yīng)用于bf權(quán)值賦值的裝置，所述裝置包括m個(gè)光載波模塊、m個(gè)電光調(diào)制模塊、m個(gè)光時(shí)延模塊、分路wdm、n個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊及具有k*n個(gè)天線單元的天線陣列，其中k，m，n為大于等于1的整數(shù)，所述方法包括：

所述光載波模塊生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波；

所述電光調(diào)制模塊將電信號(hào)調(diào)制到所述光載波上，得到調(diào)制光信號(hào)，其中所述電信號(hào)是基帶電信號(hào)或者中頻電信號(hào)或者射頻電信號(hào)；

所述光時(shí)延模塊對(duì)所述調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)節(jié)；

所述分路wdm根據(jù)時(shí)延調(diào)節(jié)后的所述調(diào)制光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行分路，得到n路子光信號(hào)；

所述光電轉(zhuǎn)換模塊將所述n路子光信號(hào)轉(zhuǎn)換為n路子電信號(hào)；

當(dāng)所述n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，所述n路子電信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻得到n路射頻電信號(hào)；

所述天線陣列根據(jù)所述n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束。

在工作在高頻的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通信設(shè)備中的收發(fā)信機(jī)可以集成多個(gè)天線單元，而且現(xiàn)有的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中信息在發(fā)送時(shí)需要通過(guò)多天線單元拼成陣列實(shí)現(xiàn)定向波束。本申請(qǐng)的裝置包括m個(gè)光載波模塊、m個(gè)電光調(diào)制模塊、m個(gè)光時(shí)延模塊、分路wdm、n個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊及具有k*n個(gè)天線單元的天線陣列，其中k，m，n為大于等于1的整數(shù)。光載波模塊生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波，電光調(diào)制模塊將電信號(hào)調(diào)制到光載波上，得到調(diào)制光信號(hào)，其中電信號(hào)可以是基帶電信號(hào)、中頻電信號(hào)或者射頻電信號(hào)中的一種，具體是哪一種，取決于本申請(qǐng)的裝置獲取到該電信號(hào)之前的處理方式，一是基帶模塊直接輸出基帶電信號(hào)；二是基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)mixer上變頻至中頻電信號(hào)；三是基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，基帶電信號(hào)經(jīng)過(guò)mixer上變頻至射頻電信號(hào)。得到調(diào)制光載波后，光時(shí)延模塊對(duì)調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)節(jié)，分路wdm根據(jù)時(shí)延調(diào)節(jié)后的調(diào)制光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行分路，由于光載波是n個(gè)不等波長(zhǎng)，那么調(diào)制光信號(hào)分路得到n路子光信號(hào)，光電轉(zhuǎn)換模塊將n路子光信號(hào)轉(zhuǎn)換為n路子電信號(hào)，子電信號(hào)是基帶電信號(hào)、中頻電信號(hào)還是射頻電信號(hào)，取決于電光調(diào)制模塊接收到的電信號(hào)，如果這n路子電信號(hào)是射頻電信號(hào)，則天線陣列根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)輻射n路射頻電信號(hào)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束；如果這n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，由于天線陣列只能輻射射頻電信號(hào)，那么n路子電信號(hào)需要經(jīng)過(guò)上變頻處理，處理之后得到n路射頻電信號(hào)，再通過(guò)天線陣列根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束，天線陣列中的k*n個(gè)天線單元中全部或者部分用于輻射n路射頻電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電信號(hào)的波束發(fā)射，已知一個(gè)電信號(hào)對(duì)應(yīng)基帶模塊的一個(gè)基帶端口的端口電信號(hào)，并且每一個(gè)電信號(hào)都是如此實(shí)現(xiàn)的，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)的全連接bf相比，由于本方案是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行光時(shí)延處理，那么wdm的分路功能取代了功分器，而且數(shù)量明顯減少，例如，4個(gè)基帶端口，128天線單元時(shí)，傳統(tǒng)的全連接bf需要分路功能的功分器508個(gè)，功分差損達(dá)到了7db，而本方案只需要用到一個(gè)wdm實(shí)現(xiàn)分路功能，wdm的插損一般是0.5db，可見(jiàn)明顯的減少了bf權(quán)值賦值的裝置的功分插損，而且電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換可以有效的避免傳統(tǒng)的全連接bf存在的功分網(wǎng)絡(luò)與各基帶端口-天線單元通道間的電磁干擾。

結(jié)合本申請(qǐng)第二方面，本申請(qǐng)第二方面第一實(shí)施方式中，所述天線陣列根據(jù)所述n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束，包括：

所述天線陣列根據(jù)所述n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，通過(guò)所述k*n個(gè)天線單元分別輻射所述n路射頻電信號(hào)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束。

在本申請(qǐng)第二方面中，天線陣列中k*n個(gè)天線單元可以全部或者部分用于輻射n路射頻電信號(hào)，本實(shí)施例中天線陣列中k*n個(gè)天線單元必須全部用于n路射頻電信號(hào)的輻射，輻射時(shí)是根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，所以能夠形成多個(gè)方向的波束，與現(xiàn)有的子陣連接bf相比，本方案對(duì)天線陣列中的天線單元全部被使用，充分利用天線陣列中天線單元的增益，提高了容量。

結(jié)合本申請(qǐng)第二方面第一實(shí)施方式，本申請(qǐng)第二方面第二實(shí)施方式中，所述光載波模塊包括合路wdm及n個(gè)可調(diào)諧激光器，所述n個(gè)可調(diào)諧激光器的預(yù)置波長(zhǎng)互不相等，

所述光載波模塊生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波，包括：

所述n個(gè)可調(diào)諧激光器中每一個(gè)可調(diào)諧激光器生成一個(gè)光波，得到n個(gè)波長(zhǎng)不相等的光波；

所述合路wdm將所述n個(gè)波長(zhǎng)不相等的光波進(jìn)行合路，得到光載波。

在本申請(qǐng)第二方面提到的光載波模塊生成n個(gè)波長(zhǎng)的光載波具體過(guò)程是，預(yù)先設(shè)置了n個(gè)可調(diào)諧激光器，可調(diào)諧激光器的預(yù)置波長(zhǎng)可以預(yù)先設(shè)置，而且預(yù)置波長(zhǎng)之間互不相等，可調(diào)諧激光器在具體的實(shí)施過(guò)程中，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)變換生成的光波波長(zhǎng)，n個(gè)可調(diào)諧激光器在生成n個(gè)獨(dú)立的并且波長(zhǎng)不相等的光波之后，還需要一個(gè)合路wdm將這些光波進(jìn)行波分復(fù)用，從而合路為一個(gè)具有n個(gè)波長(zhǎng)的光載波，因此，在一個(gè)分路wdm的基礎(chǔ)上，還需要增加m個(gè)合路wdm，在4個(gè)基帶端口，128個(gè)天線單元的情況下，只需要4個(gè)合路wdm，與傳統(tǒng)的全連接bf中384個(gè)合路器相比，合路損耗明顯小于傳統(tǒng)的全連接bf。

結(jié)合本申請(qǐng)第二方面第一實(shí)施方式，本申請(qǐng)第二方面第三實(shí)施方式中，所述光載波模塊包括可調(diào)諧激光器、光環(huán)形器及光學(xué)微諧振腔，

所述光載波模塊生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波，包括：

所述可調(diào)諧激光器生成預(yù)置單一波長(zhǎng)的光波；

所述光環(huán)形器將所述光波傳輸至所述光學(xué)微諧振腔，并阻止輸入至所述光學(xué)微諧振腔的所述光波反射回所述可調(diào)諧激光器；

所述光學(xué)微諧振腔對(duì)輸入的所述光波產(chǎn)生諧振，得到具有n個(gè)等間隔的不同波長(zhǎng)的光載波。

在本申請(qǐng)第二方面提到的光載波模塊生成n個(gè)波長(zhǎng)的光載波可以是通過(guò)一個(gè)可調(diào)諧激光器、一個(gè)光環(huán)形器及一個(gè)光學(xué)微諧振腔實(shí)現(xiàn)，預(yù)先設(shè)置了一個(gè)可調(diào)諧激光器，可調(diào)諧激光器的預(yù)置波長(zhǎng)可以預(yù)先設(shè)置，可調(diào)諧激光器在具體的實(shí)施過(guò)程中，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)變換生成的光波波長(zhǎng)，可調(diào)諧激光器生成預(yù)置單一波長(zhǎng)的光波之后，通過(guò)光環(huán)形器將光波傳輸至光學(xué)微諧振腔，并阻止輸入至光學(xué)微諧振腔的光波反射回可調(diào)諧激光器，光學(xué)微諧振腔對(duì)輸入的光波產(chǎn)生諧振后，輸出的就是n個(gè)等間隔的不同波長(zhǎng)的光載波。在一個(gè)分路wdm的基礎(chǔ)上，不需要再增加wdm，與傳統(tǒng)的全連接bf相比，合路損耗明顯小于傳統(tǒng)的全連接bf。

結(jié)合本申請(qǐng)第二方面、第二方面第一實(shí)施方式、第二方面第二實(shí)施方式或第二方面第三實(shí)施方式，本申請(qǐng)第二方面第四實(shí)施方式中，當(dāng)所述n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，所述裝置還包括lo、n個(gè)mixer；

所述n路子電信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻得到n路射頻電信號(hào)，包括：

所述lo生成本振信號(hào)；

所述n個(gè)mixer根據(jù)所述本振信號(hào)分別對(duì)所述n路電信號(hào)進(jìn)行上變頻，得到n路射頻電信號(hào)。

在電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，n路子電信號(hào)必然是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，為了天線陣列能夠輻射n路子電信號(hào)，需要將n路子電信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為n路射頻電信號(hào)，具體過(guò)程是，通過(guò)lo生成本振信號(hào)，mixer再通過(guò)本振信號(hào)將n路子電信號(hào)分別進(jìn)行上變頻調(diào)制，得到n路射頻信號(hào)，使得n路子電信號(hào)上變頻調(diào)制之后，可以通過(guò)天線陣列發(fā)射。

結(jié)合本申請(qǐng)第二方面第四實(shí)施方式，本申請(qǐng)第二方面第五實(shí)施方式中，所述裝置還包括n個(gè)功放器pa；

所述天線陣列根據(jù)所述n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束之前，還包括：

所述n個(gè)pa分別對(duì)所述n路射頻電信號(hào)進(jìn)行功率放大。

在天線陣列發(fā)射信號(hào)之前，考慮到信號(hào)傳播的衰減等問(wèn)題，需要進(jìn)行功率的放大，因此每一路射頻電信號(hào)在發(fā)射之前，都需要通過(guò)一個(gè)pa進(jìn)行功率放大，再經(jīng)過(guò)k*n個(gè)天線單元分別發(fā)射這n路射頻電信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的子陣連接bf的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有的傳統(tǒng)的全連接bf的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請(qǐng)?zhí)峁┑腷f權(quán)值賦值的裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本申請(qǐng)?zhí)峁┑腷f權(quán)值賦值的裝置的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本申請(qǐng)?zhí)峁┑腷f權(quán)值賦值的裝置的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本申請(qǐng)?zhí)峁┑腷f權(quán)值賦值的裝置的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本申請(qǐng)?zhí)峁┑腷f權(quán)值賦值的裝置的再一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本申請(qǐng)?zhí)峁┑腷f權(quán)值賦值的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环Nbf權(quán)值賦值的方法和裝置，用于減少bf的功分插損，避免了功分網(wǎng)絡(luò)與各基帶端口-天線單元通道間的電磁干擾。

下面將結(jié)合本申請(qǐng)中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

首先簡(jiǎn)單介紹本申請(qǐng)應(yīng)用的系統(tǒng)構(gòu)架或場(chǎng)景。

由于高頻頻段具有很大的帶寬資源，因此高頻頻段被考慮用于5g移動(dòng)通信來(lái)提高數(shù)據(jù)速率，例如15ghz、28ghz、38ghz、60ghz、73ghz等厘米波和毫米波波段都有被考慮用于5g移動(dòng)通信的接入或回傳系統(tǒng)。高頻頻段除了能夠提供更大帶寬之外，還具有波長(zhǎng)很小，用于傳輸信號(hào)的天線單元尺寸小，因此收發(fā)信機(jī)可以集成多個(gè)天線單元。但是與小于3ghz的低頻波段相比，厘米波和毫米波的傳輸損耗大很多。

為了克服高頻傳輸損耗，一般是提高發(fā)信機(jī)的功率放大器輸出功率和收發(fā)信機(jī)的天線增益。用于高頻的天線單元尺寸小，通過(guò)多個(gè)天線單元拼成陣列實(shí)現(xiàn)定向波束，可以提高收發(fā)天線的增益和接收信號(hào)功率，該方法也稱為波束賦形。波束賦形是克服高頻傳輸損耗大的主要技術(shù)方法之一?？紤]到dbf的硬件成本高、基帶計(jì)算復(fù)雜度高及功耗大等缺點(diǎn)，本申請(qǐng)只考慮在復(fù)雜度、成本和功耗方面有所降低逐漸成為高頻頻段的主流方案的bf。bf通過(guò)調(diào)節(jié)移相器的移相值或時(shí)延器的時(shí)延值、可調(diào)增益放大器的增益值實(shí)現(xiàn)各射頻通道信號(hào)幅度與相位的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)波束指向方向的改變。

在圖2所示的現(xiàn)有的傳統(tǒng)的全連接bf的構(gòu)架中，每個(gè)基帶端口與所有的天線子陣連接，例如基帶端口1和2輸出基帶電信號(hào)，經(jīng)過(guò)lpf和amp轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l電信號(hào)，再通過(guò)mixer將中頻電信號(hào)上變頻為射頻電信號(hào)，在功分網(wǎng)絡(luò)處需要使用1分n的功分器分為兩路射頻電信號(hào)，在天線子陣1處需要利用合路器將基帶端口1的一路射頻電信號(hào)和基帶端口2的一路射頻電信號(hào)進(jìn)行合成，雖然與圖1所示的子陣連接bf相比，在相同陣列大小和相同基帶端口的前提下，更好的利用了天線陣列的增益，但是功分器數(shù)量多，造成插損較大，功分網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，對(duì)基帶端口-天線單元通道造成電磁干擾，具體如下表1所示。

表1

從表1中可以看到，傳統(tǒng)的全連接bf在4個(gè)基帶端口，128個(gè)天線子陣時(shí)，需要用到4*127個(gè)功分器，以及3*128個(gè)合路器，合路器也是功分器的一種，那么使得功分器數(shù)量高達(dá)892個(gè)，功分器引入功分插損達(dá)到7db，合路插損2db。

為了解決傳統(tǒng)的全連接bf所造成的功分器數(shù)量多、插損大且功分網(wǎng)絡(luò)與各基帶端口-天線子陣通道之間的電磁干擾嚴(yán)重的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N利用光時(shí)延的全連接bf，下面先對(duì)本申請(qǐng)的全連接bf的裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖3，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種bf權(quán)值賦值的裝置，包括：

m個(gè)光載波模塊301、m個(gè)電光調(diào)制模塊302、m個(gè)光時(shí)延模塊303、分路wdm304、n個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊305及具有k*n個(gè)天線單元的天線陣列306，其中k，m，n為大于等于1的整數(shù)，

光載波模塊301，用于生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波；

電光調(diào)制模塊302，用于將電信號(hào)調(diào)制到光載波模塊301生成的光載波上，得到調(diào)制光信號(hào)，其中電信號(hào)是基帶電信號(hào)或者中頻電信號(hào)或者射頻電信號(hào)；

光時(shí)延模塊303，用于對(duì)電光調(diào)制模塊302生成的調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)節(jié)；

分路wdm304，用于根據(jù)光時(shí)延模塊303時(shí)延調(diào)節(jié)后的調(diào)制光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行分路，得到n路子光信號(hào)；

光電轉(zhuǎn)換模塊305，用于將分路wdm304得到的n路子光信號(hào)轉(zhuǎn)換為n路子電信號(hào)；

當(dāng)分路wdm304得到的n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，n路子電信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻得到n路射頻電信號(hào)；

天線陣列306，用于根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，在工作在高頻中移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通信設(shè)備中的收發(fā)信機(jī)可以集成多個(gè)天線單元，而且現(xiàn)有的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中信息在發(fā)送時(shí)需要通過(guò)多天線單元拼成陣列實(shí)現(xiàn)定向波束。bf權(quán)值賦值的裝置包括m個(gè)光載波模塊301、m個(gè)電光調(diào)制模塊302、m個(gè)光時(shí)延模塊303、分路wdm304、n個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊305及具有k*n個(gè)天線單元的天線陣列306，其中k，m，n為大于等于1的整數(shù)。

光載波模塊301生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波，電光調(diào)制模塊302將電信號(hào)調(diào)制到光載波上，得到調(diào)制光信號(hào)，其中電信號(hào)可以是基帶電信號(hào)、中頻電信號(hào)或者射頻電信號(hào)中的一種，具體是哪一種，取決于電光調(diào)制模塊302接收的電信號(hào)之前的處理方式，即明確電信號(hào)是如何得到的，一、電信號(hào)是基帶電信號(hào)，那么表示電信號(hào)是基帶模塊通過(guò)基帶端口直接輸出的，基帶模塊可以是集成在本申請(qǐng)的裝置中，也可以不處于本申請(qǐng)的裝置中，一個(gè)基帶端口與一個(gè)電光調(diào)制模塊302連接；二、電信號(hào)是中頻電信號(hào)，基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)mixer對(duì)基帶電信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，使得基帶電信號(hào)變?yōu)橹蓄l電信號(hào)；三、電信號(hào)是射頻電信號(hào)，基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，是基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)mixer對(duì)基帶電信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，使得基帶電信號(hào)變?yōu)橹蓄l電信號(hào)。

電光調(diào)制模塊302得到調(diào)制光載波后，光時(shí)延模塊303對(duì)調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)節(jié)，分路wdm304根據(jù)時(shí)延調(diào)節(jié)后的調(diào)制光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行分路，由于光載波是n個(gè)不等波長(zhǎng)，那么調(diào)制光信號(hào)分路得到n路子光信號(hào)，光電轉(zhuǎn)換模塊305將n路子光信號(hào)轉(zhuǎn)換為n路子電信號(hào)，子電信號(hào)是基帶電信號(hào)、中頻電信號(hào)還是射頻電信號(hào)，取決于電光調(diào)制模塊302接收到的電信號(hào)，如果這n路子電信號(hào)是射頻電信號(hào)，則天線陣列306根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)輻射n路射頻電信號(hào)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束；如果這n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，由于天線陣列306只能輻射射頻電信號(hào)，那么n路子電信號(hào)需要經(jīng)過(guò)上變頻處理，處理之后得到n路射頻電信號(hào)，再通過(guò)天線陣列306根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束，天線陣列306中的k*n個(gè)天線單元中全部或者部分用于輻射n路射頻電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電信號(hào)的波束發(fā)射，已知一個(gè)電信號(hào)對(duì)應(yīng)基帶模塊的一個(gè)基帶端口的端口電信號(hào)，并且每一個(gè)電信號(hào)都是如此實(shí)現(xiàn)的。

綜上，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)的全連接bf相比，由于本方案是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行光時(shí)延處理，那么wdm的分路功能取代了功分器，而且數(shù)量明顯減少，例如，4個(gè)基帶端口，128天線單元時(shí)，傳統(tǒng)的全連接bf需要分路功能的功分器508個(gè)，功分差損達(dá)到了7db，而本方案只需要用到一個(gè)wdm實(shí)現(xiàn)分路功能，wdm的插損一般是0.5db，可見(jiàn)明顯的減少了功分插損，而且電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換可以有效的避免傳統(tǒng)的全連接bf存在的功分網(wǎng)絡(luò)與各基帶端口-天線單元通道間的電磁干擾。

可選的，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，

天線陣列306根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，通過(guò)k*n個(gè)天線單元分別輻射n路射頻電信號(hào)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束。

本實(shí)施例中，天線陣列306中k*n個(gè)天線單元必須全部用于n路射頻電信號(hào)的輻射，輻射時(shí)是根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，所以能夠形成多個(gè)方向的波束，與現(xiàn)有的子陣連接bf相比，本方案天線陣列306中的天線單元全部被使用，充分利用天線陣列306中天線單元的增益，提高了容量。

可選的，如圖4所示，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，光載波模塊301包括合路wdm402及n個(gè)可調(diào)諧激光器401，n個(gè)可調(diào)諧激光器401的預(yù)置波長(zhǎng)互不相等，

可調(diào)諧激光器401，用于生成一個(gè)光波；

合路wdm402，用于將n個(gè)可調(diào)諧激光器401生成的n個(gè)波長(zhǎng)不相等的光波進(jìn)行合路，得到光載波。

本實(shí)施例中，光載波模塊301具體可以包括合路wdm402及n個(gè)可調(diào)諧激光器401，預(yù)先設(shè)置了n個(gè)可調(diào)諧激光器401的預(yù)置波長(zhǎng)，而且預(yù)置波長(zhǎng)之間互不相等，可調(diào)諧激光器401在具體的實(shí)施過(guò)程中，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)變換生成的光波波長(zhǎng)，n個(gè)可調(diào)諧激光器401在生成n個(gè)獨(dú)立的并且波長(zhǎng)不相等的光波之后，還需要一個(gè)合路wdm402將這些光波進(jìn)行波分復(fù)用，從而合路為一個(gè)具有n個(gè)波長(zhǎng)的光載波，因此，本方案在一個(gè)分路wdm305的基礎(chǔ)上，還需要增加m個(gè)合路wdm402，在4個(gè)基帶端口，128個(gè)天線單元的情況下，本方案需要4個(gè)合路wdm402，與傳統(tǒng)的全連接bf384個(gè)合路器相比，合路損耗明顯小于傳統(tǒng)的全連接bf。

可選的，如圖5所示，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，光載波模塊301包括可調(diào)諧激光器501、光環(huán)形器502及光學(xué)微諧振腔503，

可調(diào)諧激光器501，用于生成預(yù)置單一波長(zhǎng)的光波；

光環(huán)形器502，用于將可調(diào)諧激光器501生成的光波傳輸至光學(xué)微諧振腔503，并阻止輸入至光學(xué)微諧振腔503的光波反射回可調(diào)諧激光器501；

光學(xué)微諧振腔503，用于對(duì)輸入的光波產(chǎn)生諧振，得到具有n個(gè)等間隔的不同波長(zhǎng)的光載波。

本實(shí)施例中，預(yù)先設(shè)置了一個(gè)可調(diào)諧激光器501，可調(diào)諧激光器501的預(yù)置波長(zhǎng)可以預(yù)先設(shè)置，可調(diào)諧激光器501在具體的實(shí)施過(guò)程中，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)變換生成的光波波長(zhǎng)，可調(diào)諧激光器501生成預(yù)置單一波長(zhǎng)的光波之后，通過(guò)光環(huán)形器502將光波傳輸至光學(xué)微諧振腔，并阻止輸入至光學(xué)微諧振腔的光波反射回可調(diào)諧激光器501，光學(xué)微諧振腔503對(duì)輸入的光波產(chǎn)生諧振，得到具有n個(gè)等間隔的不同波長(zhǎng)的光載波。在本方案一個(gè)分路wdm305的基礎(chǔ)上，不需要增加額外的wdm進(jìn)行合路，在4個(gè)基帶端口，128個(gè)天線單元的情況下，與傳統(tǒng)的全連接bf384個(gè)合路器相比，合路損耗明顯小于傳統(tǒng)的全連接bf。

可選的，如圖6所示，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，當(dāng)n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，裝置還包括lo601、n個(gè)mixer602；

lo601，用于生成本振信號(hào)；

n個(gè)mixer602，用于根據(jù)本振信號(hào)對(duì)n路電信號(hào)進(jìn)行上變頻，得到n路射頻信號(hào)。

本實(shí)施例中，在電信號(hào)為基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，n路子電信號(hào)必然是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，為了天線陣列306能夠輻射n路子電信號(hào)、需要將n路子電信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為n路射頻電信號(hào)，具體過(guò)程是，通過(guò)lo601生成本振信號(hào)，mixer602再通過(guò)本振信號(hào)將n路子電信號(hào)分別進(jìn)行上變頻調(diào)制，得到n路射頻信號(hào)，使得n路子電信號(hào)上變頻調(diào)制之后，可以通過(guò)天線陣列306發(fā)射。

可選的，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，裝置還包括n個(gè)pa；

n個(gè)pa，用于分別對(duì)n路射頻電信號(hào)進(jìn)行功率放大。

本實(shí)施例中，在天線陣列306發(fā)射n路射頻電信號(hào)之前，考慮到信號(hào)傳播的衰減等問(wèn)題，需要進(jìn)行功率的放大，從而每一路射頻電信號(hào)在天線單元發(fā)射之前，都需要通過(guò)一個(gè)pa進(jìn)行功率放大，再經(jīng)過(guò)k*n個(gè)天線單元分別發(fā)送這n路電信號(hào)。

可選的，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，光時(shí)延模塊304為基于電開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器、基于光開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器、線性啁啾光纖光柵時(shí)延器或基于空間光路切換的真時(shí)延器。

本實(shí)施例中，考慮到光真時(shí)延器304具有損耗低、無(wú)電磁干擾及超寬帶的優(yōu)勢(shì)，光時(shí)延模塊304采用的是光真時(shí)延器，而目前常見(jiàn)的光真時(shí)延器有不少，如基于電開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器、基于光開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器、線性啁啾光纖光柵時(shí)延器及基于空間光路切換的真時(shí)延器等。其中，基于電開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器的原理為：光信號(hào)經(jīng)過(guò)ottd，ottd根據(jù)時(shí)延需求通過(guò)電開(kāi)關(guān)選擇不同長(zhǎng)度的光纖環(huán)，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延處理?；诠忾_(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器的原理為：與基于電開(kāi)關(guān)的光纖環(huán)真時(shí)延器類似，區(qū)別在于基于光開(kāi)關(guān)來(lái)選擇不同長(zhǎng)度的光纖環(huán)；線性啁啾光纖光柵時(shí)延器的原理為：光信號(hào)經(jīng)過(guò)線性啁啾光纖光柵進(jìn)行反射，波長(zhǎng)不同反射路徑長(zhǎng)度不同，從而時(shí)延也不同?；诳臻g光路切換的真時(shí)延器的原理為：光信號(hào)通過(guò)可控反射鏡，改變光在空間的反射次數(shù)，使光信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的光程而實(shí)現(xiàn)不同的時(shí)延。

可選的，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，電光調(diào)制模塊302為mzm，光時(shí)延模塊303為線性啁啾光纖光柵時(shí)延器。

本實(shí)施例中，具體實(shí)施時(shí)，mzm可以處理的信號(hào)帶寬和光功率都較高，具有波長(zhǎng)無(wú)關(guān)調(diào)制特性，能夠較好地控制調(diào)制性能以及調(diào)制光強(qiáng)度和相位，可以實(shí)現(xiàn)40gbit/s以上高數(shù)據(jù)速率的調(diào)制，成為許多先進(jìn)光調(diào)制格式產(chǎn)生的基礎(chǔ)，因此電光調(diào)制模塊302可以采用mzm，而由于mzm的相位調(diào)制頻譜是非線性的，那么在光時(shí)延處理時(shí)需要使用線性啁啾光纖光柵時(shí)延器作為光時(shí)延模塊303。

可選的，如圖7所示，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，電光調(diào)制模塊302為pm，光時(shí)延模塊303為線性啁啾光纖光柵時(shí)延器,光電轉(zhuǎn)換模塊305包括mzi701和雙平衡光電探測(cè)器702。

本實(shí)施例中，在具體實(shí)施時(shí)，電光調(diào)制模塊302可以使用pm，由于電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)時(shí)只考慮的相位，未考慮光強(qiáng)度，那么光時(shí)延模塊303采用的是線性啁啾光纖光柵時(shí)延器，在光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)時(shí)，就需要使用mzi701先將光相位信號(hào)轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)度信號(hào)，再使用雙平衡光電探測(cè)器702將光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并且抵消噪聲，從而實(shí)現(xiàn)光信號(hào)調(diào)制為電信號(hào)。。

需要說(shuō)明的是，在以上裝置的實(shí)施例中，基帶模塊在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以是裝置本身具有的基帶處理器，也可以是信號(hào)生成器將信號(hào)發(fā)送到基帶模塊處理為端口電信號(hào)，具體不做限定。

以上實(shí)施例中介紹的是本申請(qǐng)bf權(quán)值賦值的裝置，下面通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)介紹應(yīng)用在該裝置的bf權(quán)值賦值的方法。

請(qǐng)參閱圖8，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種bf權(quán)值賦值的方法，應(yīng)用于圖3所示的bf權(quán)值賦值的裝置中，包括：

801、光載波模塊生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波；

本實(shí)施例中，bf權(quán)值賦值的裝置包括m個(gè)光載波模塊、m個(gè)電光調(diào)制模塊、m個(gè)光時(shí)延模塊、分路wdm、n個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊及具有k*n個(gè)天線單元的天線陣列，其中k，m，n為大于等于1的整數(shù)，由于與天線陣列連接的光電轉(zhuǎn)換模塊具有n個(gè)，那么光載波模塊生成的光載波需要具有n個(gè)不等的波長(zhǎng)。

802、電光調(diào)制模塊將電信號(hào)調(diào)制到光載波上，得到調(diào)制光信號(hào)；

本實(shí)施例中，電光調(diào)制模塊302將電信號(hào)調(diào)制到光載波上，得到調(diào)制光信號(hào)，其中電信號(hào)可以是基帶電信號(hào)、中頻電信號(hào)或者射頻電信號(hào)中的一種，具體是哪一種，取決于電光調(diào)制模塊接收電信號(hào)之前的處理，即明確電信號(hào)是如何得到的，一、電信號(hào)是基帶電信號(hào)，那么表示電信號(hào)是基帶模塊通過(guò)基帶端口直接輸出的，基帶模塊可以是集成在本申請(qǐng)的裝置中，也可以不處于本申請(qǐng)的裝置中，一個(gè)基帶端口與一個(gè)電光調(diào)制模塊連接；二、電信號(hào)是中頻電信號(hào)，基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)mixer對(duì)基帶電信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，使得基帶電信號(hào)變?yōu)橹蓄l電信號(hào)；三、電信號(hào)是射頻電信號(hào)，基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，是基帶模塊輸出基帶電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)mixer對(duì)基帶電信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，使得基帶電信號(hào)變?yōu)橹蓄l電信號(hào)。由于光載波具有n個(gè)不等波長(zhǎng)，那么調(diào)制光信號(hào)也具有n不等個(gè)波長(zhǎng)。

803、光時(shí)延模塊對(duì)調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)節(jié)；

本實(shí)施例中，光時(shí)延模塊對(duì)電光調(diào)制模塊輸出的調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)節(jié)，由于調(diào)制光信號(hào)中具有n個(gè)不等波長(zhǎng)，那么光時(shí)延模塊只需要根據(jù)時(shí)延需求通過(guò)電開(kāi)關(guān)或者光開(kāi)關(guān)選擇不同長(zhǎng)度的光纖環(huán)，或者線性啁啾光梳，就能使得調(diào)制光信號(hào)在經(jīng)過(guò)光時(shí)延模塊時(shí)會(huì)進(jìn)行不同程度的時(shí)延。

804、分路wdm根據(jù)時(shí)延調(diào)節(jié)后的調(diào)制光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行分路，得到n路子光信號(hào)；

本實(shí)施例中，時(shí)延調(diào)節(jié)之后的調(diào)制光信號(hào)在經(jīng)過(guò)分路wdm時(shí)，由于調(diào)制光信號(hào)具有n個(gè)不等波長(zhǎng)，分路wdm通過(guò)波分復(fù)用，將n個(gè)不等波長(zhǎng)的調(diào)制光信號(hào)分路為n路不同波長(zhǎng)的子光信號(hào)。

805、光電轉(zhuǎn)換模塊將n路子光信號(hào)轉(zhuǎn)換為n路子電信號(hào)，當(dāng)n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，n路子電信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻得到n路射頻電信號(hào)；

本實(shí)施例中，由于n路子光信號(hào)都是光信號(hào)，天線陣列無(wú)法發(fā)射，那么光電轉(zhuǎn)換模塊需要將n路子光信號(hào)分別調(diào)制為n路子電信號(hào)，子電信號(hào)是基帶電信號(hào)、中頻電信號(hào)還是射頻電信號(hào)，取決于步驟802中電光調(diào)制模塊接收到的電信號(hào)，如果這n路子電信號(hào)是射頻電信號(hào)，則不需要處理；如果這n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，由于天線陣列只能輻射射頻電信號(hào)，那么n路子電信號(hào)需要經(jīng)過(guò)上變頻處理為n路射頻電信號(hào)。

806、天線陣列根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束。

本實(shí)施例中，天線陣列中的k*n個(gè)天線單元中全部或者部分用于輻射n路射頻電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電信號(hào)的波束發(fā)射，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束，在具體實(shí)施時(shí)，一般還需要對(duì)電信號(hào)進(jìn)行功率放大，這與現(xiàn)有技術(shù)一樣，不做詳細(xì)的說(shuō)明，天線陣列中的k*n個(gè)天線單元全部或者部分將n路射頻電信號(hào)發(fā)射出去，發(fā)射出去的n路射頻電信號(hào)的波束的方向由于經(jīng)過(guò)了調(diào)節(jié)，那么波束是定向的，完成電信號(hào)的波束賦形。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)的全連接bf相比，由于本方案是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行光時(shí)延處理，那么wdm的分路功能取代了功分器，而且數(shù)量明顯減少，例如，4個(gè)基帶端口，128天線單元時(shí)，傳統(tǒng)的全連接bf需要分路功能的功分器508個(gè)，功分差損達(dá)到了7db，而本方案只需要用到一個(gè)wdm實(shí)現(xiàn)分路功能，wdm的插損一般是0.5db，可見(jiàn)明顯的減少了功分插損，而且電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換可以有效的避免傳統(tǒng)的全連接bf存在的功分網(wǎng)絡(luò)與各基帶端口-天線單元通道間的電磁干擾。

可選的，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，

天線陣列根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，通過(guò)k*n個(gè)天線單元分別輻射n路射頻電信號(hào)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，在圖8的方法實(shí)施例的步驟806中天線陣列306中k*n個(gè)天線單元可以是部分或者全部使用，而本實(shí)施例中是必須全部用于n路射頻電信號(hào)的輻射，輻射時(shí)是根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，所以能夠形成多個(gè)方向的波束，與現(xiàn)有的子陣連接bf相比，天線陣列中的天線單元全部被使用，充分利用天線陣列中天線單元的增益，提高了容量。

在上述圖8的方法實(shí)施例中，具有n個(gè)波長(zhǎng)的光載波是實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的重點(diǎn)，光載波模塊生成具有n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波，具體可以通過(guò)n個(gè)可調(diào)諧激光器和合路wdm實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)可調(diào)諧激光器、光環(huán)形器及光學(xué)微諧振腔實(shí)現(xiàn)，下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

可選的，結(jié)合圖4所示的裝置實(shí)施例，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，光載波模塊包括合路wdm及n個(gè)可調(diào)諧激光器，n個(gè)可調(diào)諧激光器的預(yù)置波長(zhǎng)互不相等，

光載波模塊生成n個(gè)不等波長(zhǎng)的光載波，包括：

n個(gè)可調(diào)諧激光器中每一個(gè)可調(diào)諧激光器生成一個(gè)光波，得到n個(gè)波長(zhǎng)不相等的光波；

合路wdm將n個(gè)波長(zhǎng)不相等的光波進(jìn)行合路，得到光載波。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，預(yù)先設(shè)置了n個(gè)不同波長(zhǎng)的可調(diào)諧激光器，可調(diào)諧激光器的預(yù)置波長(zhǎng)可以預(yù)先設(shè)置，而且預(yù)置波長(zhǎng)之間互不相等，可調(diào)諧激光器在具體的實(shí)施過(guò)程中，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)變換生成的光波波長(zhǎng)，n個(gè)可調(diào)諧激光器在生成n個(gè)獨(dú)立的并且波長(zhǎng)不相等的光波之后，還需要一個(gè)合路wdm將這些光波進(jìn)行波分復(fù)用，從而合路為一個(gè)具有n個(gè)波長(zhǎng)的光載波，因此，在一個(gè)分路wdm的基礎(chǔ)上，還需要增加m個(gè)合路wdm，在4個(gè)基帶端口，128個(gè)天線單元的情況下，只需要4個(gè)合路wdm，與傳統(tǒng)的全連接bf384個(gè)合路器相比，合路損耗明顯小于傳統(tǒng)的全連接bf。

可選的，結(jié)合圖4所示的裝置實(shí)施例，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，光載波模塊包括可調(diào)諧激光器、光環(huán)形器及光學(xué)微諧振腔，

光載波模塊生成光載波，包括：

可調(diào)諧激光器生成預(yù)置單一波長(zhǎng)的光波；

光環(huán)形器將光波傳輸至光學(xué)微諧振腔，并阻止輸入至光學(xué)微諧振腔的光波反射回可調(diào)諧激光器；

光學(xué)微諧振腔對(duì)輸入的光波產(chǎn)生諧振，得到具有n個(gè)等間隔的不同波長(zhǎng)的光載波。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，光載波模塊具體包括可調(diào)諧激光器、光環(huán)形器及光學(xué)微諧振腔。其中，光環(huán)形器是一種多端口的具有非互易特性的光器件，光信號(hào)從能夠從特定端口以很小的損耗將光波傳輸至光學(xué)微諧振腔，而光學(xué)微諧振腔反射的光波從該特定端口或以外其他端口的損耗都很大，從而能夠阻止輸入至光學(xué)微諧振腔的光波反射回可調(diào)諧激光器，光學(xué)微諧振腔對(duì)輸入的光波進(jìn)行諧振，從而輸入多個(gè)波長(zhǎng)的光頻率梳，且間隔相同，即光載波。在一個(gè)分路wdm的基礎(chǔ)上，不需要增加額外的合路wdm，與傳統(tǒng)的全連接bf相比，合路損耗明顯小于傳統(tǒng)的全連接bf。

以上實(shí)施例所針對(duì)的都是高頻狀態(tài)的端口電信號(hào)的情況，如果端口電信號(hào)是中頻信號(hào)的情況下，處理的過(guò)程存在不同，具體如下：

可選的，結(jié)合圖5所示的裝置實(shí)施例，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，當(dāng)所述n路子電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，裝置還包括本振器lo、n個(gè)mixer；

n路子電信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻得到n路射頻電信號(hào)，包括：

lo生成本振信號(hào)；

n個(gè)mixer根據(jù)本振信號(hào)分別對(duì)n路電信號(hào)進(jìn)行上變頻，得到n路射頻信號(hào)。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，在電信號(hào)是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)時(shí)，n路子電信號(hào)必然是基帶電信號(hào)或中頻電信號(hào)，為了天線陣列能夠輻射n路子電信號(hào)，需要將n路子電信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為n路射頻電信號(hào)，具體過(guò)程是，通過(guò)lo生成本振信號(hào)，mixer再通過(guò)本振信號(hào)將n路子電信號(hào)分別進(jìn)行上變頻調(diào)制，得到n路射頻信號(hào)，使得n路子電信號(hào)上變頻調(diào)制之后，可以通過(guò)天線陣列發(fā)射。

可選的，本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，裝置還包括n個(gè)功放器pa；

天線陣列根據(jù)n路射頻電信號(hào)的幅度和相位的加權(quán)，形成多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的波束之前，還包括：

n個(gè)pa分別對(duì)n個(gè)射頻電信號(hào)進(jìn)行功率放大。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，在天線陣列發(fā)送信號(hào)之前，考慮到信號(hào)傳播的衰減等問(wèn)題，需要進(jìn)行功率的放大，因此每一路電信號(hào)在發(fā)射之前，都需要通過(guò)一個(gè)pa進(jìn)行功率放大，再經(jīng)過(guò)k*n個(gè)天線單元分別發(fā)送這n路射頻電信號(hào)。

應(yīng)理解，在本申請(qǐng)的各種實(shí)施例中，上述各過(guò)程的序號(hào)的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過(guò)程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定，而不應(yīng)對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程構(gòu)成任何限定。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請(qǐng)各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。