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隨著需要在有限的無線頻譜上承載日益增加的數(shù)據(jù)流量，無論是用戶還是數(shù)字內(nèi)容的快速增長都為無線基礎局端承受著巨大的壓力。滿足上述需求將產(chǎn)生高能耗，進而導致基站系統(tǒng)的購置成本及其運行費用攀升。將無線信號從基站發(fā)射出去的基站功率放大器(PA)占基站成本的比例高達30%。在無線信號到達基站PA之前實施振幅因數(shù)降低(CFR)與數(shù)字預失真(DPD)技術可提高基站信號的質(zhì)量并擴大覆蓋范圍，同時還能降低系統(tǒng)的購置與運行成本。
提高頻譜效率的緊迫性
近年來，無線用戶的數(shù)量大幅度增長。同時，諸如音樂下載與通過手機實現(xiàn)因特網(wǎng)接入等新業(yè)務的出現(xiàn)，使得無線基礎局端的數(shù)據(jù)傳輸量越來越大。與此同時，分配給無線通信的頻譜卻保持不變。因此，用戶與流量的不斷增加導致無線頻譜變得異常擁堵。
這類似于在交通高峰時段公路發(fā)生擁堵的狀況。假設頻譜是高速公路，數(shù)據(jù)（語音呼叫、音樂或因特網(wǎng)內(nèi)容）是車輛。高速公路的寬度或車道數(shù)代表固定可用的無線頻譜數(shù)量。增加無線數(shù)據(jù)高速公路的車道是一項巨大的工程，正如增加現(xiàn)實世界中高速路的車道數(shù)一樣，需要涉及采購、建筑物拆遷以及車道的建筑工程。
在高速公路上，所有車輛正駛向各自的目的地，而且駕駛員都希望準時到達。每輛車都代表語音呼叫或音樂下載的一部份，眾多車輛都準時到達代表完成下載或呼叫。越來越多的用戶使用無線設備訪問數(shù)字內(nèi)容，就像高速公路上的車輛越來越多一樣。當高速路上的車輛過多時，交通速度開始下降。無線網(wǎng)絡的情況也與此類似。
為了解決這一問題，無線提供商轉(zhuǎn)而采用了可提高頻譜效率的無線標準。這類似于將多輛駛往同一目的地的轎車碼放在一輛卡車上，并將卡車沿著高速公路開往目的地。這種方法使相同的高速公路上可以實現(xiàn)更多的數(shù)據(jù)傳輸流量，而不會導致流量降低。為了提高頻譜效率，我們可部署或定義所有的無線標準，其中包括CDMA2000、W-CDMA、TD-SCDMA、MC-GSM、WiMAX以及LTE等。圖1顯示了近年來用于提高頻譜效率所部署或定義的無線標準。
圖1
保持服務質(zhì)量
采用最新的無線標準，可通過固定頻譜傳輸更多的數(shù)據(jù)，但新標準也有弱點，它們對基站PA失真非常敏感。失真會導致信號質(zhì)量下降，而且還會減少數(shù)據(jù)流量。為了解決這一問題，無線提供商必須降低PA的傳輸功率或購買大得多的PA來覆蓋同一個區(qū)域。顯然，無線提供商必須保持廣泛的覆蓋范圍，因此他們需要購買更大、更昂貴的PA。而這些較大型PA會消耗大量電能，從而導致運營成本相應上升。
向具有極高頻譜效率的無線標準的過渡大幅增加了無線服務的部署與運行成本。如果提供商想要在降低成本的同時提高質(zhì)量，就必須解決這一問題。德州儀器(TI)開發(fā)的解決方案將自適應數(shù)字預失真(DPD)與振幅因數(shù)降低(CFR)進行了完美結(jié)合，從而使上述問題迎刃而解。
雖然諸如RF前饋、RF反饋、FR/IF預失真以及后失真等老式技術提高了PA性能并減少了失真，但自適應DPD方案是業(yè)經(jīng)驗證最具靈活性的超低成本方案。針對所有現(xiàn)行無線標準以及最普遍PA技術（包括A/B類、Doherty，甚至新出現(xiàn)的包絡追蹤PA架構等）而言，TIDPD/CFR解決方案都能增強PA性能。圖2將DPD與其它解決方案進行了比較。
圖2
表面失真(Creepingdistortion)
DPD與CFR是兩種信號處理技術，不僅可感測輸入與輸出信號的特征，而且還能防止出現(xiàn)失真潛入PA無線輸出信號的機制。這使PA輸出性能能在其更廣泛的工作范圍內(nèi)實現(xiàn)幾乎完全的線性化。無需減少對PA的輸出功率就可避免其運行范圍上端出現(xiàn)失真，從而使PA更加節(jié)能，進而降低基站的制冷需求與運行成本。
從圖3可以了解PA的工作原理。如藍線所示，理想的PA具有線性或一對一響應。比如，如果提高10%的輸入功率，那么輸出功率也將相應提高10%。而現(xiàn)實世界中PA的性能如黑色曲線所示，PA性能在輸出功率處于極低水平的情況下與理想的PA一致，而在較高的輸出功率水平下則會下降至理想PA之下。例如，如果將現(xiàn)實世界中PA的輸入功率提高10%，其輸出功率僅會提高9%。因此，即使在輸入功率不斷提高的情況下，PA的輸出功率也將停止上升。
圖3
