用于自干扰消除的发射机波束成形的制作方法

本申请要求享受于2017年8月17日递交的美国申请no.15/680,117，该美国申请要求享受于2016年9月1日递交的、名称为“transmitterbeamformingforself-interferencecancellation”、序列号为no.62/382,538的美国临时专利申请的权益，这两个申请都被转让给本申请的受让人，其内容通过引用方式整体地并入本文。

概括而言，本公开内容涉及用于无线传输的波束成形，并且更具体地，本公开内容涉及使用传输波束成形来消除无线设备上的发送链和接收链之间的自干扰。

背景技术：

无线通信系统被广泛地部署以提供诸如电话、视频、数据、消息传送以及广播之类的各种电信服务。典型的无线通信系统可以采用能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽、发射功率)来支持与多个用户进行通信的多址技术。这样的多址技术的例子包括码分多址(cdma)系统、时分多址(tdma)系统、频分多址(fdma)系统、正交频分多址(ofdma)系统、单载波频分多址(sc-fdma)系统以及时分同步码分多址(td-scdma)系统。

已经在各种电信标准中采用了这些多址技术以提供公共协议，该协议使得不同的无线设备能够在城市、国家、地区以及甚至全球层面上进行通信。一种新兴的电信标准的例子是长期演进(lte)。lte/改进的lte是对由第三代合作伙伴计划(3gpp)发布的通用移动电信系统(umts)移动标准的增强集。其被设计为通过提高频谱效率，降低成本，改进服务，利用新频谱，以及在下行链路(dl)上使用ofdma、在上行链路(ul)上使用sc-fdma以及使用多输入多输出(mimo)天线技术来更好地与其它开放标准集成，从而更好地支持移动宽带互联网接入。然而，随着对移动宽带接入的需求持续增长，存在对lte技术进一步改进的需求。优选地，这些改进应当适用于其它多址技术以及采用这些技术的电信标准。

一些无线通信系统可以具有带有例如用于mimo或波束控制的多个天线和发送链/接收链的设备。经由一个或多个发送链来执行的传输可能造成一个或多个接收链上的自干扰。

技术实现要素：

本公开内容的某些方面提供了一种用于由无线设备进行自干扰消除的方法。概括而言，所述方法包括：在获取阶段中，迭代地获取针对用于经由多个波束方向发送的传输的不同接收链的接收功率测量结果；至少部分地基于所述接收功率测量结果来估计自干扰子空间特征向量；基于所估计的自干扰子空间特征向量，来执行零空间的局部搜索以识别滤波特征向量；以及将所述滤波特征向量应用于一个或多个发送链，以消除一个或多个接收链上的自干扰。

本公开内容的某些方面提供了一种用于由无线设备进行自干扰消除的系统。概括而言，所述系统包括：处理器和存储器。概括而言，所述处理器被配置为：在获取阶段中，迭代地获取针对用于经由多个波束方向发送的传输的不同接收链的接收功率测量结果；至少部分地基于所述接收功率测量结果来估计自干扰子空间特征向量；基于所估计的自干扰子空间特征向量，来执行零空间的局部搜索以识别滤波特征向量；以及将所述滤波特征向量应用于一个或多个发送链，以消除一个或多个接收链上的自干扰。

本公开内容的某些方面提供了一种用于由无线设备进行自干扰消除的系统。概括而言，所述系统包括：用于在获取阶段中，迭代地获取针对用于经由多个波束方向发送的传输的不同接收链的接收功率测量结果的单元；用于至少部分地基于所述接收功率测量结果来估计自干扰子空间特征向量的单元；用于基于所估计的自干扰子空间特征向量，来执行零空间的局部搜索以识别滤波特征向量的单元；以及用于将所述滤波特征向量应用于一个或多个发送链，以消除一个或多个接收链上的自干扰的单元。

本公开内容的某些方面提供了一种用于由无线设备进行自干扰消除的计算机可读介质。概括而言，所述计算机可读介质包括在被执行时使得无线设备进行以下操作的指令：在获取阶段中，迭代地获取针对用于经由多个波束方向发送的传输的不同接收链的接收功率测量结果；至少部分地基于所述接收功率测量结果来估计自干扰子空间特征向量；基于所估计的自干扰子空间特征向量，来执行零空间的局部搜索以识别滤波特征向量；以及将所述滤波特征向量应用于一个或多个发送链，以消除一个或多个接收链上的自干扰。

概括地说，各方面包括如本文中参照附图充分描述的并且如通过附图示出的方法、装置、系统、计算机程序产品和处理系统。

在结合附图回顾了本发明的特定、示例性实施例的以下描述之后，本发明的其它方面、特征和实施例对于本领域技术人员来说将变得显而易见。虽然下文可能关于某些实施例和附图论述了本发明的特征，但是本发明的所有实施例可以包括本文所论述的有利特征中的一个或多个。换句话说，虽然可能将一个或多个实施例论述为具有某些有利特征，但是根据本文所论述的本发明的各个实施例，也可以使用这些特征中的一个或多个。以类似的方式，虽然下文可能将示例性实施例论述为设备、系统或者方法实施例，但是应当理解的是，这些示例性实施例可以在各种设备、系统和方法中实现。

附图说明

图1是根据本公开内容的某些方面的示例性无线通信网络的图。

图2是根据本公开内容的某些方面的示例性接入点(ap)和示例性用户终端的框图。

图3是根据本公开内容的某些方面的示例性收发机前端的框图。

图4是说明根据本公开内容的某些方面的示例性nxm天线阵列的图。

图5是说明根据本公开内容的某些方面的例如在正常操作期间阵列在发送模式下的所有天线元件和阵列在接收模式下的所有天线元件的图。

图6示出了根据本公开内容的某些方面的发送链和接收链之间的自干扰信道。

图7示出了根据本公开内容的某些方面的用于使自干扰最小化的传输波束成形方案。

图8示出了根据本公开内容的某些方面的可以由无线设备执行以用于使自干扰最小化的示例性操作。

图9示出了根据本公开内容的某些方面的可以由设备执行以用于使自干扰最小化的操作的示例性时间线。

图10示出了根据本公开内容的某些方面的在设备之间的用于使设备处的自干扰最小化的示例性消息交换。

图11a和11b示出了根据本公开内容的某些方面的由接收机执行的功率测量和估计。

图12示出了根据本公开内容的某些方面的接收链处的示例性接收功率图。

具体实施方式

本公开内容的各方面提供了用于执行发射机波束成形以消除由一个或多个发送链生成并且在接收链上经历的自干扰的技术和装置。为了执行发射机波束成形，无线设备可以基于针对不同接收链和多个波束方向执行的功率测量来生成估计的自干扰子空间特征向量。无线设备可以基于估计的自干扰子空间特征向量来执行零空间的局部空间以识别滤波特征向量，并且将滤波特征向量应用于一个或多个发送链。

通过生成滤波特征向量并且将其应用于一个或多个发送链，无线设备可以消除在接收链上由在一个或多个发送链上执行的传输造成的自干扰。消除接收链上的自干扰可以允许无线设备执行全双工操作(例如，在相同频带上进行发送和接收)。

下文结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而不旨在代表可以在其中实施本文描述的概念的唯一配置。出于提供对各种概念的透彻理解的目的，详细描述包括具体细节。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些概念。在一些实例中，公知的结构和组件以框图形式示出，以便避免模糊这样的概念。

现在将参照各种装置和方法来给出电信系统的若干方面。这些装置和方法将通过各种框、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(被统称为“元素”)，在以下详细描述中进行描述并且在附图中进行示出。这些元素可以使用硬件、软件/固件或其组合来实现。至于这样的元素是实现为硬件还是软件，取决于特定的应用以及施加在整个系统上的设计约束。

举例而言，可以利用包括一个或多个处理器的“处理系统”来实现元素、或元素的任何部分、或元素的任意组合。处理器的例子包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件(pld)、状态机、门控逻辑、分立硬件电路和被配置为执行贯穿本公开内容描述的各种功能的其它适当的硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。无论被称为软件/固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它名称，软件都应当被广义地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等。

相应地，在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可以用硬件、软件/固件、或其组合来实现。如果用软件来实现，所述功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者通过其进行传输。无论被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它名称，软件都应当被广义地解释为意指指令、数据或其任意组合。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，通信介质包括有助于将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。处理器可以负责管理总线和一般处理，其包括执行在机器可读存储介质上存储的软件模块。计算机可读存储介质可以耦合到处理器，以使得处理器可以从该存储介质读取信息以及向该存储介质写入信息。在替代方案中，存储介质可以是处理器的组成部分。举例而言，机器可读介质可以包括传输线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分开的其上存储有指令的计算机可读存储介质，所有这些可以由处理器通过总线接口来访问。替代地或另外，机器可读介质或其任何部分可以集成到处理器中，例如，该情况可以是高速缓存和/或通用寄存器文件。举例而言，机器可读存储介质的例子可以包括ram(随机存取存储器)、闪存、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬驱动器、或任何其它适当的存储介质、或其任意组合。机器可读介质可以体现在计算机程序产品中。

软件模块可以包括单一指令或许多指令，并且可以分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序之中以及跨越多个存储介质而分布。计算机可读介质可以包括多个软件模块。软件模块包括指令，所述指令在由诸如处理器之类的装置执行时使得处理系统执行各种功能。软件模块可以包括发送模块和接收模块。每个软件模块可以位于单个存储设备中或跨越多个存储设备而分布。举例而言，当触发事件发生时，可以将软件模块从硬驱动器加载到ram中。在软件模块的执行期间，处理器可以将指令中的一些指令加载到高速缓存中以增加访问速度。随后可以将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以便由处理器执行。将理解的是，当在下文提及软件模块的功能时，这种功能由处理器在执行来自该软件模块的指令时实现。

此外，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或无线技术(例如，红外线(ir)、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或无线技术(例如，红外线、无线电和微波)被包括在介质的定义中。如本文所使用的，磁盘(disk)和光盘(disc)包括压缩光盘(cd)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。因此，在一些方面中，计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其它方面来说，计算机可读介质可以包括暂时性计算机可读介质(例如，信号)。上文的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围之内。

因此，某些方面可以包括一种用于执行本文给出的操作的计算机程序产品。例如，这种计算机程序产品可以包括具有存储(和/或编码)在其上的指令的计算机可读介质，所述指令可由一个或多个处理器执行以执行本文所描述的操作。

此外，应当明白的是，用于执行本文所描述的方法和技术的模块和/或其它适当的单元可以由用户终端和/或基站在适用的情况下进行下载和/或以其它方式获得。例如，这种设备可以耦合至服务器，以便促进传送用于执行本文所描述的方法的单元。替代地，本文所描述的各种方法可以经由存储单元(例如，ram、rom、诸如压缩光盘(cd)或软盘之类的物理存储介质等)来提供，以使得用户终端和/或基站在将存储单元耦合至或提供给该设备时，可以获取各种方法。此外，可以使用用于向设备提供本文所描述的方法和技术的任何其它适当的技术。

本文描述的技术可以用于各种无线通信网络，例如，码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、频分多址(fdma)、正交fdma(ofdma)、单载波fdma(sc-fdma)和其它网络。术语“网络”和“系统”经常可以互换地使用。cdma网络可以实现诸如通用陆地无线接入(utra)、cdma2000等等的无线电技术。utra包括宽带cdma(wcdma)和cdma的其它变型。cdma2000涵盖is-2000、is-95和is-856标准。is-2000也被称为1x无线传输技术(1xrtt)、cdma20001x等。tdma网络可以实现诸如全球移动通信系统(gsm)、gsm演进增强型数据速率(edge)或gsm/edge无线接入网络(geran)之类的rat。ofdma网络可以实现诸如演进型utra(e-utra)、超移动宽带(umb)、ieee802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20、闪速ofdma.rtm.等等的rat。utra和e-utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。3gpp长期演进(lte)和改进的(lte-a)是umts的使用e-utra的新版本，其在下行链路上采用ofdma并且在上行链路上采用sc-fdma。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3gpp)的组织的文档中描述了utra、e-utra、umts、lte、lte-a和gsm。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3gpp2)的组织的文档中描述了cdma2000和umb。本文所描述的技术可以用于上面所提及的无线网络和rat以及其它无线网络和rat。

应当注意的是，虽然在本文中可能使用通常与3g和/或4g无线技术相关联的术语描述了各方面，但是本公开内容的各方面可以应用于基于其它代的通信系统(例如5g和之后的通信系统)。

图1示出了可以在其中实施本公开内容的各方面的无线通信系统100，其具有包括接入点110和用户终端120的设备。为了简单起见，在图1中仅示出了一个接入点110。接入点(ap)通常是与用户终端进行通信的固定站并且还可以被称为基站(bs)、演进型节点b(enb)或某种其它术语。用户终端(ut)可以是固定的或移动的并且还可以被称为移动站(ms)、接入终端、用户设备(ue)、站(sta)、客户端、无线设备或某种其它术语。用户终端可以是无线设备，例如，蜂窝电话、个人数字助理(pda)、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机、平板设备、个人计算机等。

接入点110可以在任何给定时刻在下行链路和上行链路上与一个或多个用户终端120进行通信。下行链路(即，前向链路)是从接入点至用户终端的通信链路，而上行链路(即，反向链路)是从用户终端至接入点的通信链路。用户终端还可以与另一用户终端以对等方式进行通信。系统控制器130耦合到接入点并且为接入点提供协调和控制。

系统100采用多个发射天线和多个接收天线以便在下行链路和上行链路上进行数据传输。接入点110被配备有多个(nap个)天线，以实现针对下行链路传输的发射分集和/或针对上行链路传输的接收分集。一组(nu个)选择的用户终端120可以接收下行链路传输以及发送上行链路传输。每个选择的用户终端向接入点发送特定于用户的数据和/或从接入点接收特定于用户的数据。一般来说，每个选择的用户终端可以被配备有一个或多个天线(即，nut≥1)。nu个选择的用户终端可以具有相同或不同数量的天线。

无线系统100可以是时分双工(tdd)系统或频分双工(fdd)系统。对于tdd系统，下行链路和上行链路共享相同的频带。对于fdd系统，下行链路和上行链路使用不同的频带。系统100还可以使用单个载波或多个载波来进行传输。每个用户终端120可以被配备有单个天线(例如，为了保持成本下降)或多个天线(例如，在可以支持额外成本的情况下)。

接入点110和/或用户终端120可以包括模数转换器(adc)，其可以用于例如将模拟基带信号转换为数字同相(i)或正交(q)信号以用于数字信号处理。

图2示出了无线系统100中的接入点110和两个用户终端120m和120x的框图。接入点110被配备有nap个天线224a至224ap。用户终端120m被配备有nut,m个天线252ma至252mu，并且用户终端120x被配备有nut,x个天线252xa至252xu。接入点110对于下行链路来说是发送实体，而对于上行链路来说是接收实体。每个用户终端120对于上行链路来说是发送实体，而对于下行链路来说是接收实体。如本文所使用的，“发送实体”是能够经由频率信道发送数据的独立操作的装置或设备，而“接收实体”是能够经由频率信道接收数据的独立操作的装置或设备。在以下描述中，下标“dn”表示下行链路，下标“up”表示上行链路，nup个用户终端被选择用于上行链路上的同时传输，ndn个用户终端被选择用于下行链路上的同时传输，nup可以等于或可以不等于ndn，并且nup和ndn可以是静态值或者可以针对每个调度间隔而改变。可以在接入点和用户终端处使用波束控制或某种其它空间处理技术。

在上行链路上，在被选择用于上行链路传输的每个用户终端120处，tx数据处理器288接收来自数据源286的业务数据和来自控制器280的控制数据。tx数据处理器288基于与针对该用户终端所选择的速率相关联的编码和调制方案来处理(例如，编码、交织和调制)针对该用户终端的业务数据{dup}，并且向nut,m个天线中的一个天线提供数据符号流{sup}。收发机前端(tx/rx)254(也被称为射频前端(rffe))接收并且处理(例如，转换至模拟、放大、滤波以及上变频)相应的符号流以生成上行链路信号。收发机前端254还可以例如经由rf开关将上行链路信号路由至nut,m个天线中的一个天线，以用于发射分集。控制器280可以控制收发机前端254内的路由。存储器282可以存储用于用户终端120的数据和程序代码，并且可以与控制器280对接。

多个(nup个)用户终端120可以被调度用于上行链路上的同时传输。这些用户终端中的每个用户终端在上行链路上向接入点发送其经处理的符号流集合。

在接入点110处，nap个天线224a至224ap从在上行链路上进行发送的所有nup个用户终端接收上行链路信号。对于接收分集，收发机前端222可以选择从天线224中的一个天线接收的信号以进行处理。从多个天线224接收的信号可以被合并以用于增强的接收分集。接入点的收发机前端222还执行与用户终端的收发机前端254所执行的处理互补的处理，并且提供所恢复出的上行链路数据符号流。所恢复出的上行链路数据符号流是对由用户终端发送的数据符号流{sup}的估计。rx数据处理器242根据用于所恢复出的上行链路数据符号流的速率来处理(例如，解调、解交织和解码)该流以获得经解码的数据。针对每个用户终端的经解码的数据可以被提供给数据宿244进行存储和/或提供给控制器230以用于进一步处理。

接入点110的收发机前端(tx/rx)222和/或用户终端120的收发机前端254可以包括adc，其可以用于将基带信号转换为数字i或q信号以用于数字信号处理。

在下行链路上，在接入点110处，tx数据处理器210接收来自数据源208的针对被调度用于下行链路传输的ndn个用户终端的业务数据、来自控制器230的控制数据、以及还可能有来自调度器234的其它数据。可以在不同的传输信道上发送各种类型的数据。数据处理器210基于针对每个用户终端选择的速率来处理(例如，编码、交织和调制)针对该用户终端的业务数据。tx数据处理器210提供要从nap个天线中的一个天线发送的、针对ndn个用户终端中的一个或多个用户终端的下行链路数据符号流。收发机前端222接收并且处理(例如，转换至模拟、放大、滤波和上变频)符号流以生成下行链路信号。收发机前端222还可以例如经由rf开关将下行链路信号路由至nap个天线224中的一个或多个天线，以用于发射分集。控制器230可以控制收发机前端222内的路由。存储器232可以存储用于接入点110的数据和程序代码，并且可以与控制器230对接。

在每个用户终端120处，nut,m个天线252从接入点110接收下行链路信号。对于接收分集，收发机前端254可以选择从天线252中的一个天线接收的信号以进行处理。从多个天线252接收的信号可以被合并以用于增强的接收分集。用户终端的收发机前端254还执行与接入点的收发机前端222所执行的处理互补的处理，并且提供所恢复出的下行链路数据符号流。rx数据处理器270处理(例如，解调、解交织和解码)所恢复出的下行链路数据符号流以获得针对用户终端的经解码的数据。

本领域技术人员将认识到的是，本文描述的技术通常可以应用于利用任何类型的多址方案(例如，tdma、sdma、正交频分多址(ofdma)、cdma、sc-fdma、td-scdma和其组合)的系统中。

图3是在其中可以实施本公开内容的各方面的示例性收发机前端300(例如，图2中的收发机前端222、254)的框图。收发机前端300包括用于经由一个或多个天线发送信号的发送(tx)路径302(也被称为发送链)以及用于经由天线接收信号的接收(rx)路径304(也被称为接收链)。当tx路径302和rx路径304共享天线303时，这些路径可以经由接口306与天线连接，接口306可以包括各种适当的rf设备(例如，双工器、开关、天线共用器等)中的任何rf设备。

为了从数模转换器(dac)308接收同相(i)或正交(q)基带模拟信号，tx路径302可以包括基带滤波器(bbf)310、混频器312、驱动放大器(da)314和功率放大器(pa)316。bbf310、混频器312和da314可以被包括在射频集成电路(rfic)中，而pa316通常在rfic外部。bbf310对从dac308接收的基带信号进行滤波，并且混频器312将经滤波的基带信号与发送本地振荡器(lo)信号进行混频，以将感兴趣的基带信号转换为不同的频率(例如，从基带上变频为rf)。该频率转换过程产生lo频率和感兴趣的信号的频率的和频和差频。和频和差频被称为拍频。拍频通常在rf范围内，使得由混频器312输出的信号通常是rf信号，其可以在由天线303进行传输之前由da314和/或由pa316进行放大。

rx路径304包括低噪声放大器(lna)322、混频器324和基带滤波器(bbf)326。lna322、混频器324和bbf326可以被包括在射频集成电路(rfic)中，其可以是或可以不是包括tx路径分量的相同rfic。经由天线303接收的rf信号可以由lna322进行放大，并且混频器324将经放大的rf信号与接收本地振荡器(lo)信号进行混频，以将感兴趣的rf信号转换为不同的基带频率(即，下变频)。由混频器324输出的基带信号可以在由模数转换器(adc)328转换为数字i或q信号以用于数字信号处理之前由bbf326进行滤波。在本公开内容的某些方面中，adc328可以包括多个sar，每个sar被配置为参考基带信号的电压范围的指定段来处理基带信号，以增加adc328的转换速度。

虽然期望lo的输出在频率上保持稳定，但是调谐到不同频率表示使用变频振荡器，这涉及稳定性和可调谐性之间的折衷。当代系统可以采用具有压控振荡器(vco)的频率合成器来生成具有特定调谐范围的稳定的可调谐lo。因此，发送lo频率可以由tx频率合成器318来产生，其可以在混频器312中与基带信号进行混频之前由放大器320进行缓冲或放大。类似地，接收lo频率可以由rx频率合成器330产生，其可以在混频器324中与rf信号进行混频之前由放大器332进行缓冲或放大。

控制器230和280以及tx/rx电路222、254和/或收发机前端300可以执行本文描述的操作。例如，控制器230、280可以执行或指导由如本文所描述的用于使用发射机波束成形来执行自干扰消除的装置执行的操作。

用于自干扰消除的示例性发射机波束成形

如本文所描述的，rf接收链和发送链可以包括图3中所示的一个或多个组件。根据一个例子，接收链可以包括(并且不限于)以下各项(未必以此顺序)的任意组合：滤波器、低噪声放大器(lna)、混频器、振荡器、可变增益放大器(vga)、功率分配器/合成器、开关、移相器、衰减器、耦合器、iq解调器和adc。根据一个例子，发送链可以包括(并且不限于)以下各项(未必以此顺序)的任意组合：滤波器、功率放大器(pa)、混频器、振荡器、可变增益放大器(vga)、功率分配器/合成器、开关、移相器、衰减器、耦合器、iq调制器和dac。

图4示出了根据本公开内容的各方面的天线元件的示例性nxm阵列400。如图所示，每个天线元件可以连接到其自己的收发机链410。相应地，每个天线可以连接到pa412以进行发送，并且连接到lna414以进行接收。

图5示出了根据本公开内容的各方面的用于天线阵列500的收发机配置，其中整个阵列可以处于发送模式或接收模式。图5中所示的天线阵列包括图4中的阵列400。如图5所示，可以对信号进行路由，使得该阵列中的每个天线元件处于发送模式(如502处所示)或者处于接收模式(如504处所示)。在某些情况下(例如在常规操作期间)，天线阵列可以在发送模式或接收模式下进行操作，如图5所示。

图6示出了根据本公开内容的一个方面的在无线电前端上由通过一个或多个发送天线的传输造成的自干扰600的例子。基于在天线阵列500中的一个或多个发射天线上执行的传输，图5中示出的天线阵列500中的一个或多个接收天线可能经历本文示出的自干扰信道。

由于带外发射，在半双工系统(例如，其中发送频率与接收频率不同)中可能发生自干扰。在这样的系统中，例如由于发送链中的非线性失真、在接收链处对在发送频率上发送的信号的滤波不足，可能生成干扰。在全双工系统(例如，其中相同的频率用于无线设备处的发送和接收)中也可能发生自干扰。在这样的情况下，滤波可能是不可能的，因为在接收链处经历的干扰信号与在接收链上接收的其它传输在相同的频率上。

为了实现全双工能力，可能需要抑制从发送链生成的自干扰。根据本公开内容的各方面，通过基于一个或多个接收链处的功率测量结果来生成滤波，可以抑制或消除在全双工系统中从发送链生成的并且接收链所经历的自干扰。如本文所论述的，可以使用初始获取阶段来获得一个或多个接收链处的功率测量结果并且生成对自干扰信道的估计，以及使用优化阶段来细化所估计的自干扰信道，从而生成滤波。

在具有nrx个接收机天线和ntx个发射机天线的多输入多输出(mimo无线电系统中，所发送的信号可以被标识为x[n]，其中所接收的采样可以被标识为y[n]，其中n可以表示采样索引。所接收的采样y[n]可以根据以下等式来表示：

h[n]可以是矩阵序列，即其包括针对每个发射机/接收机天线对的信道的脉冲响应。h[n]的第n行可以包含所有发射机天线和第n个接收天线之间的脉冲响应的第n个采样。示例性h[n]可以被表示为以下矩阵：

如图7所示，可以向无线设备中的每个发送链添加有限脉冲响应(fir)滤波器，以消除在接收链上由在发送链上执行的传输造成的自干扰。fir滤波器可以具有多个抽头npre，其可以等于自干扰信道的抽头长度。

对于波束成形滤波器，p[n]可以表示包含所有滤波器的第n个系数的列向量。p[n]可以被表示为p[n]＝[p1[n]，p2[n]，...，pntx[n]]^t。因此，每个接收的采样y[n]可以根据以下等式来表示：

对于每个n，干扰消除的条件可以被表示为以下等式：

卷积矩阵hconv可以被定义为对空间和时间维度进行交织。卷积矩阵hconv可以具有[(npre*ntx),(leff*nrx)]的维度，并且可以被表示为：

使用hconv，滤波器脉冲响应和信道的有效自干扰信道和卷积可以被表示为：

pvec可以是具有npre*ntx的大小的列向量，其包含滤波器系数并且可以被表示为：

pvec＝[p^t[0]，p^t[1]，...p^t[lpre-1]]^t

有效信道leff的长度可以等于npre+nch–1。对于非零||pvec||，干扰消除可以被表示为：

在一些情况下，可以使用基于零空间的波束成形来选择满足干扰消除条件的向量pvec。在基于零空间的波束成形中，假设卷积矩阵不是满秩，则存在卷积矩阵的零空间的基，使得要满足的干扰条件可以被表示为：

在已知的情况下，可以使用hermitian(埃尔米特)矩阵的特征向量分解，来找到期望的零空间的基，其中diag(λ1，λ2，...)并且u＝[u1,u2,…]。特征向量u可以具有对应的特征值λi＝0，并且可以形成零空间的标准正交基。pvec可以根据以下等式来表示：

在一些情况下，hconv矩阵可能是未知的，因为接收系统可能无法直接估计自干扰信道。在一些情况下，发射功率可能导致接收链中的饱和。例如，典型的发射功率(例如，+23dbm的发射功率)可能超过接收链中的元件(例如，低噪声放大器(lna)或模数转换器(adc))的动态范围。以信道估计为导向的训练可能不是可行的，因为可能优先考虑传输，这可能不允许传输功率的降低。

在接收链的饱和功率以下可以获得可靠的功率测量结果。因为接收机可能易受由传输功率造成的饱和的影响，所以可以在接收链中插入比较器以允许功率估计(例如，通过将接收功率测量结果与饱和门限进行比较，以识别具有超过饱和门限的接收功率测量结果的波束方向)，如本文所论述的。接收机已知的信息可以是接收功率的函数f(prx)，其可以被表示为：

其中pdr表示针对接收链中的adc的饱和功率电平，并且pmax和pth表示针对比较器的输出的参考值。门限值pth可以是可变的并且由接收机来控制。

在一些情况下，在直接转换接收机中，在接收路径中同相(i)信号和正交(q)信号的失配(iq不平衡)可能引起i信号和q信号之间的干扰。为了消除由iq不平衡造成的干扰，可以将向量pvec和卷积矩阵hconv转换为实值模型：

关于iq不平衡而言稳健的实值干扰消除可以根据以下等式来表示：

为了消除自干扰，本公开内容的各方面使用基于接收功率测量结果的自干扰估计来识别自干扰空间。可以对所估计的自干扰空间进行细化，以识别可以应用于一个或多个发送链以消除一个或多个接收链上的自干扰的滤波器。

图8示出了根据本公开内容的某些方面的可以由无线设备执行以用于自干扰消除的示例性操作。如图所示，操作800在802处开始，其中，在获取阶段，无线设备迭代地获取针对用于经由多个波束方向发送的传输的不同接收链的接收功率测量结果。在一些情况下，如本文所论述的，无线设备可以通过识别其中接收功率超过饱和门限值的波束方向来获取接收功率测量结果。在804处，无线设备至少部分地基于接收功率测量结果来估计自干扰子空间特征向量。

在806处，基于所估计的自干扰子空间特征向量，无线设备执行零空间的局部搜索以识别滤波特征向量。如本文所论述的，无线设备可以执行零空间的局部搜索，例如基于近似于向量的估计梯度。在808处，无线设备将滤波特征向量应用于一个或多个发送链以消除一个或多个接收链上的自干扰。

图9示出了根据本公开内容的一个方面的用于生成要应用于一个或多个发送链以用于自干扰消除的滤波特征向量的示例性时间线900。时间线900包括半双工操作机制(或半双工操作模式)902和全双工操作机制(或全双工操作模式)904。如图所示，当无线设备在半双工操作机制902下操作时(例如，当无线设备正在仅接收模式或仅发送模式下操作时)，可以执行获取阶段和局部搜索。在局部搜索完成并且识别出滤波特征向量之后，无线设备可以开始全双工操作(例如，可以同时发送和接收)并且使用滤波特征向量来消除来自在一个或多个发送链上执行的传输的自干扰。

在一些情况下，如果已知hermitian矩阵g和矩阵a，则可以使用一系列迭代的二维旋转来获得特征向量分解。矩阵a0可以被设置为hermitian矩阵g，并且第k+1个矩阵a可以被表示为：wk可以是旋转矩阵r(l，m)(θk)，其中，除了位置(l,l)、(m,m)、(l,m)和(m,l)上的元素之外，其可以等于单位矩阵并且可以被表示为：

在收敛时，矩阵ak可以是对角的，并且

在一些情况下，在接收机处可能不知道矩阵g和矩阵a二者。为了估计自干扰子空间特征向量，接收矩阵可以假设矩阵g是nxn阶hermitian矩阵并且列向量r(l,m)(θ)满足以下准则：

是旋转矩阵r(l，m)(θk)的消除矩阵g的(l,m)元素的第l列。为了使上述函数最小化，接收链可能需要观察接收功率，其取决于作为的角度。当使对应于非零特征值的项最小时，最小接收功率可以高于饱和。例如，如果min(λ(n)l，m≠0)，则prx(g，rl，m(θ))＞pdr。在识别出滤波特征向量之后，如本文所论述的，无线设备在全双工操作机制904下操作(例如，其中无线设备向其它无线设备发送数据以及从其它无线设备接收数据)。

图10示出了根据本公开内容的一个方面的可以在无线设备1002和1004之间交换的以用于无线设备1004识别用于自干扰消除的滤波特征向量的示例性消息的流程图。如图所示，无线设备1002可以分别执行传输1010、1014和1018，并且无线设备1004可以接收传输以针对n个接收链中的每个接收链执行功率测量1012、1016和1020。每个传输可以是由无线设备1002在多个波束方向中的一个波束方向上发送的。

在1022处，无线设备1004估计自干扰子空间特征向量。如本文所论述的，自干扰子空间特征向量可以表示基于一个或多个接收链上的功率测量结果对自干扰信道的估计。在1024处，无线设备1004识别用于消除一个或多个接收链上的自干扰的滤波特征向量。如所论述的，无线设备1004可以通过基于自干扰子空间特征向量来执行零空间的局部搜索，从而识别滤波特征向量。

图11a示出了根据本公开内容的一个方面的针对作为角度θ的函数的不同迭代的接收功率1100a。如图所示，接收功率可以大于门限值(例如，饱和水平门限)。因为接收功率高于饱和，所以可以使用门限交叉检测来执行最小化，其中使用启发式技术来选择门限以提高估计准确度。

图11b示出了用于至少部分地基于接收功率测量结果来估计自干扰子空间特征向量的门限比较1100b。如图所示，比较器可以生成输出，该输出标识在接收链处测量的接收功率是否处于或高于饱和水平。当接收功率超过饱和水平时，比较器可以生成指示接收功率处于或高于饱和水平的输出。在低于下限门限的接收功率电平处，比较器可以指示接收机可以可靠地测量接收功率。

使用门限比较的最小化可能在用于估计自干扰子空间特征向量的算法中引入误差。因此，所估计的特征向量矩阵可能与真实的特征向量矩阵不同，并且接收机可以选择中的使得接收功率最小化的一个或多个向量作为对零空间的基的估计。在这样的情况下，其中，其中，

为了从所估计的自干扰子空间特征向量收敛于滤波特征向量，无线设备可以假设所估计的自干扰子空间特征向量是对接近于实际的自干扰子空间特征向量的特征向量的估计。无线设备可以执行局部搜索以对所估计的自干扰子空间特征向量进行优化，并且获得要应用于一个或多个发送链的滤波特征向量。经优化的向量popt可以根据以下等式来表示：

图12示出了根据本公开内容的各方面的在三维空间1200中绘制的接收链处的接收功率测量结果。如图所示，接收功率可以具有n维空间中的二次型。为了根据接收功率测量结果和所估计的自干扰子空间特征向量来识别滤波特征向量，无线设备可以执行局部搜索，其可以包括梯度搜索或拟牛顿方法以使用二次型模型来局部地使目标函数近似。

可以迭代地重复优化，直到足够减小接收功率。在梯度搜索中，无线设备测量接收功率并且使用扰动近似来估计pvec,k的梯度。针对每个方向d而言：

无线设备可以根据以下等式，在与接收功率的最大增加的方向相反(例如，与最大梯度的方向相反)的方向上执行线搜索：

使用拟牛顿方法，无线设备可以测量接收功率并且使用扰动近似来估计pvec,k的梯度。无线设备可以估计hessian(海森)矩阵并且使用逆估计hessian矩阵来获得最小点。根据一种技术：

sk＝pvec，k+t-pvec，k

随后，无线设备可以在二次型模型的最小点的方向上执行线搜索，该方向可以被表示为：

在某些情况下，可以针对线搜索定义启发法以满足收敛准则。在一些情况下，还可以针对梯度估计的扰动步长定义启发法，因为收敛于滤波特征向量可以取决于用于估计pvec,k的梯度的扰动近似。

应当理解的是，所公开的过程中的步骤的特定次序或层次是对示例性方法的说明。应当理解的是，基于设计偏好，可以重新排列这些过程中的步骤的特定次序或层次。此外，可以合并或省略一些步骤。所附的方法权利要求以示例次序给出了各个步骤的元素，而并不意味着限于所给出的特定次序或层次。

如本文所使用的，提及项目列表“中的至少一个”的短语指代那些项目的任意组合，包括单个成员。举例而言，“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c、以及与相同元素的倍数的任意组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c和c-c-c或者a、b和c的任何其它排序)。

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