一种全双工无线通信的方法、天线装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种全双工无线通信的方法、天线装置及系 统。
【背景技术】
[0002] 为了满足用户对日益增长的传输速率的需求，必须进一步提高无线网络的频谱效 率。然而，现有的无线通信系统通常是基于半双工模式，导致了资源的极大浪费。全双工模 式可以同时同频收发信号，提高了无线通信系统的频谱效率。同半双工模式相比，全双工 模式可实现信道容量倍增。然而，全双工设备接收到的来自设备自身发射天线的干扰信号 (即自干扰）功率远大于接收到的有用信号的功率，自干扰信号严重影响了全双工系统的 系统性能。在传统的同时同频收发全双工系统中，天线被分为发射天线和接收天线，一部分 仅用来发射信号，另一部分仅用来接收信号。若总天线数为N，则该系统的最大分集增益数 为N/2 ;这种"天线分割"方式的全双工系统导致整个设备的空间分集增益以及数据吞吐量 减半。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种全双工无线通信的方法、天线装置及系统，解决了现 有技术中采用"天线分割"方式的全双工系统导致整个设备的空间分集增益以及数据吞吐 量减半的问题。
[0004] 为了达到上述目的，本发明实施例提供一种全双工无线通信的方法，包括：
[0005] 在训练周期，获取用于消除天线自身自干扰信号的相关参数作为第一估计值以及 用于消除该天线与其他天线间的干扰信号的相关参数作为第二估计值；
[0006] 在数据传输周期，天线在同一频率同时收发信号，并根据所述第一估计值对该天 线自身受到的自干扰信号进行消除，根据所述第二估计值对该天线受到的其他天线的干扰 信号进行消除。
[0007] 其中，所述在训练周期，获取用于消除天线自身自干扰信号的相关参数作为第一 估计值以及用于消除该天线与其他天线间的干扰信号的相关参数作为第二估计值的步骤 包括：
[0008] 所述训练周期包括多个训练时隙，在一训练时隙中，所述天线发送预设训练序列 并接收自身发送的所述预设训练序列，在其他训练时隙中该天线接收其他天线发送的预设 训练序列；
[0009] 在所述训练时隙中，所述天线根据接收到的自身发送的所述预设训练序列，获取 用于消除天线自身自干扰信号的相关参数作为第一估计值；并在其他训练时隙中，根据接 收到的其他天线发送的所述预设训练序列，获取用于消除该天线与其他天线间的干扰信号 的相关参数作为第二估计值。
[0010] 其中，所述在所述训练时隙中，所述天线根据接收到的自身发送的所述预设训练 序列，获取用于消除天线自身自干扰信号的相关参数作为第一估计值的步骤包括：
[0011] 在所述训练时隙中，所述天线根据接收到的自身发送的所述预设训练序列，对模 拟域的自身自干扰信号的信道参数进行估计得到第一模拟估计值，并根据所述第一模拟估 计值对该天线自身受到的自干扰信号进行模拟域的消除；
[0012] 在所述训练时隙中，所述天线根据经过模拟域消除后的该天线自身受到的残存自 干扰信号，对数字域的残存自身自干扰信号的信道参数进行估计得到第一数字估计值，并 根据所述第一数字估计值对经过模拟域消除后的该天线自身受到的残存自干扰信号进行 数字域的消除。
[0013] 其中，所述在其他训练时隙根据接收到的其他天线发送的所述预设训练序列，获 取用于消除该天线与其他天线间的干扰信号的相关参数作为第二估计值的步骤包括：
[0014] 在其他训练时隙中，所述天线根据接收到的其他天线发送的所述预设训练序列， 对模拟域的该天线与其他天线间的干扰信号的信道参数进行估计得到第二模拟估计值，并 根据所述第二模拟估计值对该天线受到的其他天线的干扰信号进行模拟域的消除；
[0015] 在所述其他训练时隙中，所述天线根据经过模拟域消除后的该天线受到的其他天 线的残存干扰信号，对数字域的该天线与其他天线间的残存干扰信号的信道参数进行估计 得到第二数字估计值，并根据所述第二数字估计值对经过模拟域消除后的该天线受到的其 他天线的残存干扰信号进行数字域的消除。
[0016] 其中，所述训练时隙中，所述天线连续循环发送预设训练序列；
[0017] 接收所述预设训练序列的天线根据所述预设训练序列分别对天线自身自干扰信 号的信道参数进行估计得到多组候选估计值以及对该天线与其他天线间的干扰信号的信 道参数进行估计得到多组候选估计值；
[0018] 从所述多组候选估计值中选取使得残存自干扰信号能量最小的一组估计值作为 第一估计值；从所述多组候选估计值中选取使得残存天线间干扰信号能量最小的一组估计 值作为第二估计值。
[0019] 其中，所述根据所述第一估计值对该天线自身受到的自干扰信号进行消除的步骤 包括：
[0020] 数据传输周期中，所述天线根据所述第一模拟估计值对该天线自身受到的自干扰 信号进行模拟域的消除；
[0021] 所述天线根据所述第一数字估计值对经过模拟域消除后的该天线自身受到的残 存自干扰信号进行数字域的消除。
[0022] 其中，所述根据所述第二估计值对该天线受到的其他天线的干扰信号进行消除的 步骤包括：
[0023] 数据传输周期中，所述天线根据所述第二模拟估计值对该天线受到的其他天线的 干扰信号进行模拟域的消除；
[0024] 所述天线根据所述第二数字估计值对经过模拟域消除后的该天线受到的其他天 线的残存干扰信号进行数字域的消除。
[0025] 其中，所述训练周期中，模拟域的消除步骤包括：
[0026] 将所述天线发送的预设训练序列的模拟信号的相位取反得到与所述模拟信号相 位相反的干扰消除信号；
[0027] 获取天线接收的由于所述天线发送的预设训练序列产生的干扰信号；
[0028] 将所述干扰消除信号的功率值和所述干扰信号的功率值进行比较，并根据比较结 果调节所述干扰消除信号的功率值，使得所述干扰消除信号的功率值和所述干扰信号的功 率值之间的差值最小；
[0029] 将所述干扰消除信号与所述干扰信号相加，并根据相加结果调节所述干扰消除信 号的相位，使得所述干扰消除信号的相位和所述干扰信号的相位相反，从而使得相加后的 信号功率趋近于零，实现模拟域的干扰消除。
[0030] 其中，通过负反馈的控制方式从多组候选估计值中确定最优值作为第一估计值或 第二估计值；其中，所述最优值为使得相加后的信号功率最小化的估计值。
[0031] 本发明实施例还提供一种天线装置，包括：
[0032] 参数估计模块，用于在训练周期，获取用于消除天线自身自干扰信号的相关参数 作为第一估计值以及用于消除该天线与其他天线间的干扰信号的相关参数作为第二估计 值；
[0033] 干扰消除模块，用于在数据传输周期，天线在同一频率同时收发信号，并根据所述 第一估计值对该天线自身受到的自干扰信号进行消除，根据所述第二估计值对该天线受到 的其他天线的干扰信号进行消除。
[0034] 其中，所述参数估计模块包括：
[0035] 序列发送模块，用于所述训练周期包括多个训练时隙，在一训练时隙中，所述天线 发送预设训练序列并接收自身发送的所述预设训练序列，在其他训练时隙中该天线接收其 他天线发送的预设训练序列；
[0036] 参数估计子模块，用于在所述训练时隙中，所述天线根据接收到的自身发送的所 述预设训练序列，获取用于消除天线自身自干扰信号的相关参数作为第一估计值；并在其 他训练时隙中，根据接收到的其他天线发送的所述预设训练序列，获取用于消除该天线与 其他天线间的干扰信号的相关参数作为第二估计值。
[0037] 其中，所述参数估计子模块包括：
[0038] 第一模拟估计单元，用于在所述训练时隙中，所述天线根据接收到的自身发送的 所述预设训练序列，对模拟域的自身自干扰信号的信道参数进行估计得到第一模拟估计 值，并根据所述第一模拟估计值对该天线自身受到的自干扰信号进行模拟域的消除；
[0039] 第一数字估计单元，用于在所述训练时隙中，所述天线根据经过模拟域消除后的 该天线自身受到的残存自干扰信号，对数字域的残存自身自干扰信号的信道参数进行估计 得到第一数字估计值，并根据所述第一数字估计值对经过模拟域消除后的该天线自身受到 的残存自干扰信号进行数字域的消除。
[0040] 其中，所述参数估计子模块还包括：
[0041] 第二模拟估计单元，用于在其他训练时隙中，所述天线根据接收到的其他天线发 送的所述预设训练序列，对模拟域的该天线与其他天线间的干扰信号的信道参数进行估计 得到第二模拟估计值，并根据所述第二模拟估计值对该天线受到的其他天线的干扰信号进 行模拟域的消除；
[0042] 第二数字估计单元，用于在所述其他训练时隙中，所述天线根据经过模拟域消除 后的该天线受到的其他天线的残存干扰信号，对数字域的该天线与其他天线间的残存干扰 信号的信道参数进行估计得到第二数字估计值，并根据所述第二数字估计值对经过模拟域 消除后的该天线受到的其他天线的残存干扰信号进行数字域的消除。
[0043] 其中，所述序列发送模块包括：
[0044] 序列发送子模块，用于在所述训练时隙中，所述天线连续循环发送预设训练序 列；
[0045] 所述参数估计子模块包括：
[0046] 估计单元，用于接收所述预设训练序列的天线根据所述预设训练序列分别对天线 自身自干扰信号的信道参数进行估计得到多组候选估计值以及对该天线与其他天线间的 干扰信号的信道参数进行估计得到多组候选估计值；
[0047] 选取单元，用于从所述多组候选估计值中选取使得残存自干扰信号能量最小的一 组估计值作为第一估计值；从所述多组候选估计值中选取使得残存天线间干扰信号能量最 小的一组估计值作为第二估计值。
[0048] 其中，所述干扰消除模块包括：