用于自干扰消除的方法及设备的利记博彩app
【专利摘要】所主张标的物的实施例提供用于干扰消除的方法及设备。方法的一个实施例包含针对包含多个天线的天线阵列中的一天线使用在所述天线处在多个副载波中的每一者上接收的模拟信号来估计干扰参数。每一干扰参数与在所述多个副载波中的一者上发射到多个用户中的一者的多个符号中的一者相关联。此实施例还包含使用所述所估计干扰参数来消除来自由所述天线在所述多个副载波上接收的模拟信号的干扰。
【专利说明】用于自干扰消除的方法及设备
[0001] 相关申请案的夺叉参考
[0002] 本申请案与2011年9月19日提出申请的第13 / 236,467号美国专利申请案相 关。
【背景技术】
[0003] 本申请案一般来说涉及通信系统，且更明确地说，涉及无线通信系统。
[0004] 无线通信系统通常部署用于给用户装备（例如移动单元或其它启用无线的装置） 提供无线连接的众多基站（或其它类型的无线接入点，例如eNodeB)。每一基站负责给位于 由所述基站服务的特定小区或扇区中的移动单元提供无线连接。基站与移动单元之间的空 中接口支持用于将信息从基站载运到移动单元的下行链路（或前向链路）信道及用于将信 息从移动单元载运到基站的上行链路（或反向链路）信道。上行链路及/或下行链路信道 通常包含用于载运数据业务（例如语音信息）的数据信道及用于载运控制信号（例如导频 信号、同步信号、应答信号等等）的控制信道。
[0005] 当基站及任选地用户终端包括多个天线时可采用多输入多输出（ΜΜ0)技术。举 例来说，包含多个天线的基站可同时且在同一频带上向多个用户发射多个独立且不同信 号。ΜΙΜΟ技术能够粗略地与在基站处可用的天线的数目成比例地增加无线通信系统的频谱 效率（例如，位/秒/赫兹的数目）。然而，基站还需要关于下行链路信道到用户中的每一 者的状态的信息以选择具有大约正交下行链路信道的用户以供同时发射。在反向链路上可 由用户提供信道反馈，但此增加与ΜΜ0发射相关联的额外负担，此减小无线通信系统的频 谱效率。
[0006] 信道状态中的随机波动可形成大约正交的下行链路信道的集合。因此，如果与基 站相关联的用户的数目较大，那么这些随机波动自然地往往形成具有大约正交下行链路信 道的用户的群组。机会性ΜΙΜΟ方案识别用户的这些群组，使得从基站到选定群组中的用户 的同时发射之间的干扰在可接受容许水平内。举例来说，使η τ表示基站处的发射天线的数 目且使Κ指示连接到基站的用户的数目。在常规系统中，基站处的发射天线的数目ητ小于 连接到基站的用户的数目Κ。每一用户配备有％个接收天线。每一发射天线与用户处的每 一接收天线之间的信道系数k可会集成η κΧητ矩阵Hk(k=l.....K)。
[0007] 在采用线性酉预译码矩阵的多用户ΜΙΜΟ系统中，基站可同时向可选自K个用户的 群体的多达~个用户进行发射。发射信号与接收信号之间的关系可表示为：
[0008] y=HUs+n (1)
[0009] 其中S为含有发射信号的ητ维度向量，y为所接收信号的η κ维度向量，η为ηκ维 度噪声向量，且U为nτXnτ酉预译码矩阵，S卩，满足UU H=I的矩阵。注意，如果基站选择向少 于ητ个用户进行发射（此有时称作"秩自适应"），那么s的条目中的一些条目可为零。每 一基站通常存储由L个预译码矩阵Uji = 1.....L)组成的代码本。总起来说，L个预译 码矩阵总共ητ · L个列向量，其中每一列向量具有ητ个条目。
[0010] 预译码矩阵将信号映射到可用信道上。基站可变化此映射以通过基于矩阵 Hk(k=l.....K)的基站的知识而选择不同预译码矩阵来适合于信道条件。可使用来自移动 单元的反馈而将关于矩阵Hk的信息报告给基站。举例来说，当基站实施机会性方案时，每 一用户将代码本中的列向量的优选子集经由反向链路周期性地报告给基站。用户还报告对 应于与每一优选列相关联的假想发射的质量指示符。可由每一用户选择及报告的列的子集 的大小为可在1与η τ · L之间的任何地方的参数。对于代码本中的每一预译码矩阵A，基 站识别已表达对所述矩阵A的列向量的偏好的那些用户且使那些用户与所述矩阵A相关 联。由于仅一个用户可与每一列相关联，因此如果几个用户已表达对所述矩阵A的同一列 向量的偏好，那么仅将那些用户中的一者保留在关联关系中（此可随机地或基于优先级而 进行）。因此，存在与每一矩阵A相关联的至多η τ个用户。注意，每一用户可与多个预译 码矩阵仏相关联。
[0011] 基站（例如）在与矩阵仏相关联的用户的优先级的基础上选择预译码矩阵中的 一者。所述优先级可通过基站中的调度程序而确定。一旦识别矩阵及相关联用户，那么基 站便可使用对应预译码矩阵Ui来开始到选定用户的同时发射。
[0012] 常规ΜΙΜΟ系统中的基站使用相对小数目个天线（例如，通常2到4个天线）来发 射及接收信号。天线的数目还通常显著小于由基站服务的用户的数目。因此，空间信道可 使用适当量的额外负担来确定以将反馈从用户装备发射到基站。此外，通过考虑用户的所 有可能组合，可使用强力技术来调度经由信道的包发射。
【发明内容】
[0013] 所揭示标的物针对于解决上文所陈述的问题中的一者或一者以上的效应。下文呈 现所揭示标的物的简化概述以便提供对所揭示标的物的一些方面的基本理解。此概述并非 所揭示标的物的穷尽性综述。其不打算识别所揭示标的物的关键或重要因素或叙述所揭示 标的物的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些概念来作为稍后所论述的较详细说明的 前序。
[0014] 在一个实施例中，提供一种用于干扰消除的方法。所述方法的一个实施例包含针 对包括多个天线的天线阵列中的一天线使用在所述天线处在多个副载波中的每一者上接 收的模拟信号来估计干扰参数。每一干扰参数与在所述多个副载波中的一者上发射到多个 用户中的一者的多个符号中的一者相关联。此实施例还包含使用所述所估计干扰参数来消 除来自由所述天线在所述多个副载波上接收的模拟信号的干扰。
[0015] 在所述方法的进一步实施例中，针对所述天线的干扰参数的数目独立于所述天线 阵列中的其它天线的数目。
[0016] 在所述方法的进一步实施例中，估计所述干扰参数包含估计用以使在所述天线处 接收的所述模拟信号与所述干扰参数及对应符号的乘积之间的差最小化的所述干扰参数。
[0017] 在所述方法的进一步实施例中，消除来自由所述天线接收的所述模拟信号的干扰 包含消除来自由所述天线接收的基带信号的干扰。
[0018] 在所述方法的进一步实施例中，消除来自由所述天线接收的所述模拟信号的干扰 包含消除来自由所述天线接收的射频信号的干扰。
[0019] 在所述方法的进一步实施例中，所述方法包含在消除来自所述模拟信号的所述干 扰之后将所述模拟信号转换为数字信号。
[0020] 在所述方法的进一步实施例中，估计所述干扰参数包含基于所述数字信号而估计 所述干扰参数。
[0021] 在进一步实施例中，所述方法包含与消除来自由所述天线在所述多个副载波上接 收的所述模拟信号的干扰同时地对所述多个符号进行预译码以用于经由空中接口发射。
[0022] 在进一步实施例中，所述方法包含以全双工模式发射所述多个符号且同时接收来 自以全双工模式进行发射的所述多个用户的上行链路信号。
[0023] 在进一步实施例中，所述方法包含以全双工模式发射所述多个符号且同时接收来 自以半双工模式进行发射的所述多个用户的子集的上行链路信号。
[0024] 在进一步实施例中，所述方法包含基于对用户间干扰的估计或所述用户的位置中 的至少一者而调度用户的所述子集来以半双工模式进行接收或发射。
[0025] 在进一步实施例中，所述方法包含针对所述天线阵列中的每一天线估计干扰参数 且使用所述所估计干扰参数来消除来自由所述天线阵列中的所述多个天线接收的模拟信 号的干扰。
[0026] 在另一实施例中，提供一种用于干扰消除的收发器。所述收发器的一个实施例经 配置以通信地耦合到包括多个天线的天线阵列中的一天线。所述收发器的一个实施例包含 经配置以使用在所述天线处在多个副载波中的每一者上接收的模拟信号来估计干扰参数 的自适应干扰逻辑。每一干扰参数与在所述多个副载波中的一者上发射到多个用户中的一 者的多个符号中的一者相关联。所述收发器的此实施例还包含经配置以使用所述所估计干 扰参数来消除来自由所述天线在所述多个副载波上接收的模拟信号的干扰的电路。
[0027] 在所述收发器的进一步实施例中，针对所述天线的干扰参数的数目独立于所述天 线阵列中的其它天线的数目。
[0028] 在所述收发器的进一步实施例中，所述自适应干扰逻辑经配置以估计用以使在所 述天线处接收的所述模拟信号与所述干扰参数及对应符号的乘积之间的差最小化的所述 干扰参数。
[0029] 在所述收发器的进一步实施例中，所述电路经配置以消除来自由所述天线接收的 基带信号或由所述天线接收的射频信号中的至少一者的干扰。
[0030] 在进一步实施例中，所述收发器包含经配置以在消除来自所述模拟信号的所述干 扰之后将所述模拟信号转换为数字信号的接收电路。
[0031 ] 在所述收发器的进一步实施例中，所述接收电路经配置以基于所述数字信号而将 反馈提供到所述自适应干扰逻辑且所述自适应干扰逻辑经配置以基于所述反馈而估计所 述干扰参数。
[0032] 在进一步实施例中，所述收发器包含经配置以与所述自适应干扰逻辑消除来自由 所述天线在所述多个副载波上接收的所述模拟信号的干扰同时地对所述多个符号进行预 译码以用于经由空中接口发射的发射电路。
[0033] 在所述收发器的进一步实施例中，所述发射电路经配置而以全双工模式发射所述 多个符号且其中所述接收电路经配置以同时接收来自以全双工模式进行发射的所述多个 用户的上行链路信号。
[0034] 在所述收发器的进一步实施例中，所述发射电路经配置而以全双工模式发射所述 多个符号且其中所述接收电路经配置以同时接收来自以半双工模式进行发射的所述多个 用户的子集的上行链路信号。
[0035] 在所述收发器的进一步实施例中，所述收发器经配置以基于对用户间干扰或所述 用户的位置中的至少一者的估计而调度用户的所述子集来以半双工模式进行接收或发射。
[0036] 在又一实施例中，提供一种用于干扰消除的系统。所述系统的一个实施例包含多 个收发器。所述多个收发器中的每一者经配置以通信地耦合到天线阵列中的多个天线中的 一者。每一收发器包含经配置以使用在所述天线处在多个副载波中的每一者上接收的模拟 信号来估计干扰参数的自适应干扰逻辑。每一干扰参数与在所述多个副载波中的一者上发 射到多个用户中的一者的多个符号中的一者相关联。所述系统还包含经配置以使用所述所 估计干扰参数来消除来自由所述天线在所述多个副载波上接收的模拟信号的干扰的电路。 [0037] 在又一实施例中，提供一种用于干扰消除的设备。所述设备的一个实施例包含用 于针对包括多个天线的天线阵列中的一天线使用在所述天线处在多个副载波中的每一者 上接收的模拟信号来估计干扰参数的构件。每一干扰参数与在所述多个副载波中的一者上 发射到多个用户中的一者的多个符号中的一者相关联。所述设备的此实施例包含用于使用 所述所估计干扰参数来消除来自由所述天线在所述多个副载波上接收的模拟信号的干扰 的构件。
【专利附图】
【附图说明】
[0038] 结合附图一起参考以下说明可理解所揭示标的物，其中相似元件符号识别相似元 件，且其中：
[0039] 图1概念性地图解说明无线通信系统的示范性实施例；
[0040] 图2概念性地图解说明全双工收发器的示范性实施例；
[0041] 图3A概念性地图解说明全双工收发器元件的第一示范性实施例；
[0042] 图3B概念性地图解说明全双工收发器元件的第二示范性实施例；
[0043] 图4图解说明随反向链路导频功率（P,)及MPf而变的总信噪比，其中P f是前向链 路天线发射功率且Μ是天线的数目；且
[0044] 图5描绘图解说明相对能量效率与频谱效率之间的折衷的模拟的结果。
[0045] 虽然易于对所揭示标的物做出各种修改及替代形式，但在图式中已以实例方式展 示且在本文中详细描述其特定实施例。然而，应理解，本文中对特定实施例的描述并不打算 将所揭示标的物限制于所揭示的特定形式，而是相反，打算涵盖属于所附权利要求书的范 围内的所有修改、等效物及替代形式。
【具体实施方式】
[0046] 下文描述说明性实施例。为清晰起见，此说明书中描述实际实施方案的并非所有 特征。当然，将了解，在任何此实际实施例的发展中，应做出众多实施方案特定的决策以实 现（例如）符合系统相关约束及行业相关约束的开发者的特定目标，此将从一个实施方案 到另一实施方案变化。此外，将了解，此种开发努力可能是复杂且耗时的，但其对于受益于 本发明的所属领域的技术人员仍将是例行事业。
[0047] 现在将参考附图描述所揭示标的物。各种结构、系统及装置仅出于阐释的目的而 在图式中示意性地描绘且以便不使具有所属领域的技术人员众所周知的细节的说明模糊。 然而，附图经包含以描述及阐释所揭示标的物的说明性实例。本文中所使用的词及短语应 理解及解释为具有与所属领域的技术人员对那些词及短语的理解一致的含义。术语或短语 的特殊定义（即，不同于如所属领域的技术人员理解的一般及习惯含义的定义）并不打算 暗示本文中的术语或短语的一致使用。在一定程度上，术语或短语打算具有特殊含义（即， 不同于所属领域的技术人员理解的含义的含义），说明书将以直接且明确地提供术语或短 语的特殊定义的定义方式清楚地陈述此特殊定义。
[0048] 通常，本申请案描述可用于消除或至少减小基站的发射天线之间的干扰以改进这 些基站同时发射及接收信号的能力的技术。基站以比移动单元显著高的功率进行发射。因 此，基站天线处的信号强度可受天线所辐射的能量支配。此能量可产生可称为自干扰或天 线间干扰的干扰。因此，在移动单元发射上行链路信号同时基站发射下行链路信号时，基站 可不能检测由所述移动单元发射的能量。此外，即使基站可检测上行链路发射，能量估计的 准确性也可能因将模拟信号转换为数字信号而降级。举例来说，常规收发器使用12位来以 数字形式表示所接收信号。在天线间干扰电平比上行链路信号强度高得多时，可使用可用 位中的大部分（如果不是全部）来表示干扰。因此，减小可用于表示上行链路信号的位的数 目，此产生上行链路信号强度的表示的准确性的对应减小。此可使与下行链路信号同时地 检测上行链路信号变得困难或不可能，进而迫使系统设计者实施半双工（例如，时分双工） 通信方案。
[0049] 干扰消除可用于移除天线间干扰且借此实现全双工通信。举例来说，可针对附接 到基站的Μ个天线中的一者通过使由其它天线接收的M-1个射频模拟信号反相而执行干扰 消除。必须确定且施加适当延迟及衰减以准确地表示其它天线的Μ-1个信道与当前天线之 间的信道。总的来说，这些计算需要估计每一天线的大约2Μ-2个参数。此干扰消除技术并 非是分散式的，因为每一天线需要收集来自其它天线的信息。此外，此干扰消除技术并不很 好地随增加天线的数目（Μ)而按比例调整，因为操作的数目是按Μ 2的比例进行调整。
[0050] 因此，本申请案描述至少部分地因为在每一天线处执行的计算的数目可独立于天 线阵列中的其它天线的数目而具有较好按比例调整性质的干扰消除技术的替代实施例。在 一个实施例中，可使用在每一天线处在每一副载波上接收的信号的所接收上行链路信号强 度来估计与表示天线阵列中的其余天线与所关注的天线之间的经组合信道效应的副载波 相关联的干扰参数。所估计干扰参数可接着施加到经调制符号以产生表示所关注的天线处 的天线间干扰的模拟校正信号。天线间干扰可包含来自阵列中的其它天线中的每一者的组 分以及来自所关注的天线的自干扰。还可对经调制符号进行预译码，使得其可经由空中接 口同时发射。可接着使用模拟校正信号来移除来自在所关注的天线处接收的模拟上行链路 信号的干扰。在不同实施例中，模拟校正信号可为基带信号或射频信号。本文中所描述的 技术的实施例可在其中天线阵列包含用于给小得多的数目个无线终端提供无线连接的大 数目个天线的系统中是特别有用的。
[0051] 图1概念性地图解说明无线通信系统100的示范性实施例。无线通信系统100 可根据约定标准及/或协议（包含但不限于由第三代合作伙伴计划（3GPP、3GPP2)建立的 标准及/或协议）而操作。在所图解说明实施例中，无线通信系统100包含使用多个天线 110 (1-M)来经由空中接口 115与多个启用无线的终端120 (1-K)通信的一个或一个以上基 站105。启用无线的终端可包含移动装置（例如移动电话、智能电话、平板计算机及膝上型 计算机）以及较少移动或不移动装置（例如桌上型计算机）。启用无线的终端还可包含其 它装置，例如用于发射测量结果的监视器或传感器、射频识别标签等等。天线110的数目可 大于启用无线的终端120的数目，使得M?K。无线通信系统100的不同实施例可实施不同 类型的波束成形以支持与启用无线的终端120的通信。此外，在替代实施例中，无线通信系 统100可包含其它无线接入装置，例如基站路由器、接入点、大型小区、小型小区、超微型小 区、微型小区等等。这些替代装置还可包含多个天线且可在其它实施例中连同基站105 - 起或代替基站105而使用。
[0052] 在一个实施例中，无线通信系统100实施多用户波束成形技术，例如迫零波束成 形。多用户波束成形是多用户ΜΜ0技术的次最优简化版本。在上行链路上，不同自动终端 120可以相同时隙/频隙发射数据且基站105可利用其信道知识来提取个别数据流。在下 行链路上，基站105可基于天线110与终端120之间的信道状态信息（CSI)的其知识而对 数据流进行预译码，使得每一终端120可正确地解码其自身数据流。多用户波束成形视为 在计算上比可实施相对复杂的预译码方法（例如脏纸译码）的容量最优多用户ΜΜ0解决 方案更易处理。然而，多用户波束成形不是容量最优的。迫零波束成形采用线性预译码来 通过将数据承载符号的KX1向量q乘以MXK矩阵A而形成发射向量s，s=Aq。在迫零波 束成形中，矩阵A定义为 ：
[0053] A=c · G*(GTG*r\ (2)
[0054]
[0055] 其中G为MXK信道矩阵，c为经选择以满足功率约束的常数，且上标表示矩 阵的复共轭。如果K〈M，那么迫零波束成形可使终端间干扰保持接近于零。
[0056] 迫零波束成形在其中
【权利要求】
1. 一种方法，其包括： 针对包括多个天线的天线阵列中的一天线使用在所述天线处在多个副载波中的每一 者上接收的模拟信号来估计干扰参数，其中每一干扰参数与在所述多个副载波中的一者上 发射到多个用户中的一者的多个符号中的一者相关联；及 使用所述所估计干扰参数来消除来自由所述天线在所述多个副载波上接收的模拟信 号的干扰。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中估计所述干扰参数包括估计用以使在所述天线处 接收的所述模拟信号与所述干扰参数及对应符号的乘积之间的差最小化的所述干扰参数。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中消除来自由所述天线接收的所述模拟信号的干扰 包括消除来自由所述天线接收的基带信号或射频信号的干扰。
4. 根据权利要求1所述的方法，其包括在消除来自所述模拟信号的所述干扰之后将所 述模拟信号转换为数字信号，且其中估计所述干扰参数包括基于所述数字信号而估计所述 干扰参数。
5. 根据权利要求1所述的方法，其包括：与消除来自由所述天线在所述多个副载波上 接收的所述模拟信号的干扰同时地对所述多个符号进行预译码以用于经由空中接口发射； 及以全双工模式发射所述多个符号且同时接收来自以全双工模式进行发射的所述多个用 户的上行链路信号。
6. 根据权利要求5所述的方法，其包括：以全双工模式发射所述多个符号且同时接收 来自以半双工模式进行发射的所述多个用户的子集的上行链路信号；及基于对用户间干扰 的估计或所述用户的位置中的至少一者而调度用户的所述子集来以半双工模式进行接收 或发射。
7. 根据权利要求1所述的方法，其包括针对所述天线阵列中的每一天线估计干扰参数 及使用所述所估计干扰参数来消除来自由所述天线阵列中的所述多个天线接收的模拟信 号的干扰。
8. -种收发器，其经配置以通信地耦合到包括多个天线的天线阵列中的一天线，其中 所述收发器可配置以实施根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法。
9. 一种系统，其包括： 多个收发器，其中所述多个收发器中的每一者经配置以通信地耦合到天线阵列中的多 个天线中的一者，且其中每一收发器可配置以实施根据权利要求1到7中任一权利要求所 述的方法。
【文档编号】H04B1/52GK104067585SQ201280050259
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2012年10月2日 优先权日:2011年10月11日
【发明者】利·尔然·李, 托马斯·马尔泽塔 申请人:阿尔卡特朗讯