全双工通信网络的信道脉冲响应估计制造技术

一种全网络干扰消除方案，其估计与自干扰和相互干扰相关的信道脉冲响应，然后在全双工设备的接收器中减少所述自干扰和所述相互干扰。可以将全双工增益利用并转换成系统增益。所述方案基于对整个全双工网络进行扩展多输入多输出(MIMO)处理。当唯一的导频信号设计和训练结构就位于全网络时，可以看出全网络干扰消除是可行的。

Channel impulse response estimation for full duplex communication network

A full network interference cancellation scheme is proposed, which estimates the channel impulse response related to self interference and mutual interference, and then reduces the self interference and the mutual interference in the receiver of the full duplex device. The full duplex gain can be used and converted to the system gain. The proposed scheme is based on extended multiple input multiple output (MIMO) processing for the entire full duplex network. When the only pilot signal design and training structure is located on the whole network, it can be seen that the whole network interference cancellation is feasible.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全双工通信网络的信道脉冲响应估计相关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月9日提交的申请号为14/879,941的美国专利申请的优先权，该美国专利申请要求于2015年4月23日提交的申请号为62/151,632的美国专利申请的优先权，其内容通过引用结合在本申请中。
本申请一般地涉及全双工通信网络，更具体地，涉及这种网络的信道脉冲响应估计。
技术介绍
全双工(full-duplex，FD)无线电涉及针对双向通信中的每个方向使用相同的时间和频率资源。与半双工(half-duplex，HD)通信相比，频谱效率可以得到优化，并且给定资源的容量有可能加倍。由于物理层中的潜在益处和上层中的其它益处，FD已被认为是未来5G无线通信系统的使能技术之一。
技术实现思路
可以证明全网络干扰消除方案将FD设备的接收器中的自干扰和相互干扰均减小到期望的水平。所述方案基于对整个FD网络进行扩展多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Output，MIMO)处理。当唯一的导频信号设计和训练结构就位于全网络时，可以看出全网络干扰消除是可行的。根据本公开的一个方面，提供一种设备操作方法。所述方法包括：所述设备的发送天线发送从多个相互正交的导频信号中选择的第一导频信号；所述设备的接收天线接收第一接收信号，其中，所述第一接收信号包括所述第一导频信号和从所述多个相互正交的导频信号中选择的第二导频信号，所述第二导频信号由不同设备的发送天线发送；所述设备基于所述第一导频信号估计所述发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第一信道脉冲响应(channelimpulseresponse，CIR)；以及所述设备基于所述第二导频信号估计所述不同设备的发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第二CIR。在本公开的其它方面中，提供一种用于存储指令的计算机可读介质，当所述指令由设备中的处理器执行时，使所述处理器执行该方法。根据本公开的另一方面，提供一种设备，包括：接收天线；发送天线；发送器，其用于经由所述发送天线发送从多个导频信号中选择的第一导频信号；处理器；和与所述处理器操作性耦合的接收器，所述接收器用于接收第一接收信号，其中，所述第一接收信号包括所述第一导频信号和从所述多个相互正交的导频信号中选择的第二导频信号，所述第二导频信号由不同设备的发送天线发送。所述处理器用于：基于所述第一导频信号估计所述发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第一信道脉冲响应(CIR)；以及基于所述第二导频信号估计所述不同设备的发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第二CIR。结合附图，在看过本公开具体实现方式的以下描述之后，本公开的其它方面和特征对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。附图说明现在通过示例的方式参见示出示例性实现方式的附图，其中：图1示出了无线网络；图2示出了具有多个基站的全双工网络；图3示出了示例性全双工子帧结构；图4示出了支持全双工操作的通信系统的帧的子帧的示例性序列，子帧序列包括特殊子帧；图5示出了包括第一干扰消除单元的示例性全双工设备；图6示出了图5的第一干扰消除单元内的示例性组件；图7示出了以全双工模式运行时，在设备处执行的用以消除干扰的方法中的示例性步骤；图8示出了用以覆盖传播延迟和多路径扩散的带有时长的训练周期；图9示出了在图4所示特殊子帧的第一示例的一部分上分配训练周期；图10示出了在图4所示特殊子帧的第一示例的一部分上分配训练周期；以及图11示出了示例性通信设备的元件。具体实施方式对于具有FD能力的设备(例如，具有全双工能力的基站，以下称为“FD-BS”；或具有全双工能力的用户设备，以下称为“FD-UE”)而言，如何有效地消除自干扰(self-interference，SI)是一个挑战，所述自干扰包括其自身发送信号的泄漏和反射。尤其，可以看出SI比接收器中的灵敏度水平强100dB多。在过去几年中，SI消除技术已经引起了工业界和学术界的关注。尤其在设计、实现方式和性能改进方面取得了显著的进步。可以为无线网络系统提出空中接口升级，其使FD-BS成为可能并且向后兼容传统UE。可以采用正交导频信号在空中接口中引入FD-BS的唯一且非侵入式训练结构。FD使能设备对整个无线网络的含义和影响已经位列近期研究课题。当全部或部分FD使能设备在全双工模式下运行时，对系统增益特别有害的一个问题可能是额外的相互干扰(mutualinterference，MI)。这些研究的焦点是残余MI对系统的影响，通常这些研究认为MI能够以某种方式消除或减轻。图1示出了无线网络100，其包括具有各自覆盖区域102-1和102-2的两个BS104-1和104-2。BS可以由参考编号104共同地或单独地引用。图1中还示出了四个UE：第一UE106-1；第二UE106-2；第三UE106-3；和第四UE106-4(统称或单独称为106)。第三代合作伙伴计划(theThirdGenerationPartnershipProject，3GPP)负责采用时分双工(Time-DivisionDuplexing，LTE-TDD)对长期演进(LongTermEvolution，LTE)4G无线网络进行标准化。在传统LTE-TDD中，在频率复用为1的情况下，网络干扰可以显示为基于BS-UE同信道干扰(interference，IF)。这种同信道干扰可以在BS(UE-BSIF)的上行链路(uplink，UL)时隙上观测到，并且可以在UE(BS-UEIF)的下行链路DL时隙上观测到。在这种传统LTE-TDD网络中，由于整个网络上的公共UL-DL配置上的同步性，很大程度上避免了从BS到BS(BS-BSIF)和从UE到UE(UE-UEIF)的小区间干扰。类似地，在这种传统LTE-TDD网络中，由于整个网络上的公共UL-DL配置上的同步性，很大程度上避免了UE到UE(UE-UEIF)的小区内干扰。相比之下，在FD使能网络(以下称为“FD网络”)中，其中，网络中的BS可以在FD模式下运行，自干扰在FD-BS中最为显著。由于一个设备(BS或UE)的UL时隙与另一个设备的DL时隙以及资源块(resourceblock，RB)是相同的，因而与FD网络(BS-BSIF和UE-UEIF)有关的小区间干扰和小区内干扰可以是相对显著的。在图1中，第一BS104-1和第二BS104-2在FD模式下运行，而全部四个US106均在传统半双工模式下运行。图1所示FD网络100中的一种类型的干扰是自干扰116-0，116-1，可以将其认为是由于发送信号耦合并反射回FD-BS104中的接收器而引起的。图1所示FD网络100中的另一种类型的干扰是BS到BS干扰(BS-BSIF)114，可以将其定义为在FD-BS104中发送由相邻FD-BS104接收的信号。由于共享RB上的相互干扰，可以在所有相邻FD-BS104中同时观测到BS-BSIF。也就是说，对于由第一BS104-1和第二BS104-2共享的给定RB而言，第一BS104-1可能遭受来自第二BS104-2的BS-BSIF，而第二BS104-2同时可能遭受来自第一BS104-1的BS-BSIF。图1所示FD网络100中的又一种类型的干扰是UE到UE干扰(U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备操作方法，所述方法包括：所述设备的发送天线发送从多个相互正交的导频信号中选择的第一导频信号；所述设备的接收天线接收第一接收信号，所述第一接收信号包括所述第一导频信号和从所述多个相互正交的导频信号中选择的第二导频信号，所述第二导频信号由不同设备的发送天线发送；所述设备基于所述第一导频信号估计所述发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第一信道脉冲响应CIR；以及所述设备基于所述第二导频信号估计所述不同设备的发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第二CIR。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.23 US 62/151,632;2015.10.09 US 14/879,9411.一种设备操作方法，所述方法包括：所述设备的发送天线发送从多个相互正交的导频信号中选择的第一导频信号；所述设备的接收天线接收第一接收信号，所述第一接收信号包括所述第一导频信号和从所述多个相互正交的导频信号中选择的第二导频信号，所述第二导频信号由不同设备的发送天线发送；所述设备基于所述第一导频信号估计所述发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第一信道脉冲响应CIR；以及所述设备基于所述第二导频信号估计所述不同设备的发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第二CIR。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于互相关矩阵为单位矩阵的序列选择所述多个相互正交的导频信号。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述序列包括零相关区序列。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送所述第一导频信号包括在特殊子帧中发送所述第一导频信号，所述特殊子帧包括下行链路部分、保护周期GP部分和上行链路部分。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述发送所述第一导频信号包括在所述特殊子帧的扩展训练部分中发送所述第一导频信号。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述扩展训练部分包括所述特殊子帧的下行链路部分中的符号。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述扩展训练部分包括所述特殊子帧的GP部分。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述接收天线接收第二接收信号；基于所述第一CIR和在所述发送天线处发送的数据确定所述第二接收信号的自干扰组件，并在所述第二接收信号中消除所述自干扰组件；以及基于所述第二CIR和在所述不同设备处发送的数据确定所述第二接收信号的不同设备组件，并在所述第二接收信号中消除所述不同设备组件。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述发送天线是多个发送天线中的第一发送天线，所述方法还包括：所述多个发送天线中的第二发送天线发送从所述多个导频信号中选择的第三导频信号；所述接收天线接收第三接收信号，所述第三接收信号包括所述第三导频信号；基于所述第三接收信号，估计所述第二发送天线与所述接收天线之间的通信信道的第三CIR；确定另一接收信号的自干扰组件，所述确定基于：所述第一CIR和在所述第一发送天线处发送的数据；以及所述第三CIR和在所述第二发送天线处发送的数据。10.一种设备，包括：接收天线；发送天线；发送器，其用于经由所述发送天线发送从多个导频信号中选择的第一导频信号；处理器；与所述处理器操作性耦合的接收器，所述接收器用于接收第一接收信号，所述第一接收信号包括所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洹，艾迪·士能·韩，菲利普·高利米特，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44