用于自干扰消除的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，更加具体地，涉及通信中的自干扰消除。
【背景技术】
[0002]在通信中，特别是在长期演进(LTE)蜂窝通信中，当通信设备在上行链路中进行发送时，上行链路信号经常泄露到下行链路频带。尽管被泄露的信号的功率相较于发射信号的功率很小，该被泄露的信号功率仍然足以阻止基站在整个下行链路频带上调度下行链路传输。这是对资源的浪费。
[0003]为了减轻这种所谓的自干扰，消除算法可在接收机处估计来自发射机的自干扰，然后消除所估计的自干扰。这种估计(通常通过调整滤波器来完成)具有挑战性，因为从被发射的信号到干扰的映射是高度非线性的并且可能具有记忆效应。
【发明内容】
[0004]根据本发明的实施例，提供了一种无线通信设备，该无线通信设备包括:估计器，该估计器被配置为:当对第二无线通信设备的利用少于预定阈值时，估计从第二无线通信设备接收的已知信号；发射机，该发射机被配置为在所估计的已知信号的相干时间内发送预定信号；以及消除设备，该消除设备被配置为从所接收的信号中消除所估计的已知信号。
[0005]根据本发明的实施例，提供了一种无线通信设备，该无线通信设备包括:用于在对第二无线通信设备的利用少于预定阈值时，估计从第二无线通信设备接收的已知信号的估计装置；用于在所估计的已知信号的相干时间内发送预定信号的发射装置；以及用于从所接收的信号中消除所估计的已知信号的消除装置。
[0006]根据本发明的实施例，提供了一种用于无线通信设备中的自干扰消除的方法，该方法包括:由估计器在对第二无线通信设备的利用少于预定阈值时，估计从第二无线通信设备接收的已知信号；由发射机在所估计的已知信号的相干时间内发送预定信号；以及由消除设备从所接收的信号中消除所估计的已知信号。
【附图说明】
[0007]图1示出了无线通信设备的示意图；
[0008]图2示出了在移动通信标准(例如，LTE)中的典型的时间-频率资源图；
[0009]图3A示出了在训练操作期间图1的无线通信设备的示意图；
[0010]图3B示出了在正常操作期间图1的无线通信设备的示意图；
[0011]图4是示出了使用图1的无线通信设备的自干扰消除的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]本公开涉及用于自干扰消除的无线通信设备和方法。在实际的自干扰消除(SIC)之前，估计器在发射机和泄露到接收机的干扰传输信号之间建立自干扰函数或映射。为了增加自干扰函数的准确性，来自外部传输的影响应当被最小化，诸如当从基站发送的信号主要是唯一的已知信号时。然后，在正常操作期间，自干扰函数可被用于生成没有自干扰的信号。
[0013]本文在利用长期演进(LTE)下行链路(DL)信令结构操作的无线通信设备的上下文中描述了自干扰消除。然而，本公开不限于这方面。自干扰消除适用于任何在其下行链路中存在已知信号和低利用率的无线通信标准。已知信号可以是基准信号、小区特定基准信号(CRS)、导频信号等等。
[0014]基站被要求发送规律的基准信号。LTE增强型ICIC(elCIC)基站(eNB)发送几乎空白子帧(ABS)，该几乎空白子帧主要包括小区特定基准信号(CRS)以及一些极小的信号，诸如物理广播信道(PBCH)、主同步信道(PSS)和次同步信道(SSS)。在ABS期间，不发送用户数据，从而这期间是建立具有高准确性的自干扰消除函数的更好的时机。
[0015]图1示出了无线通信设备100的示意图。无线通信设备100可包括天线110、双工器120、接收机130、估计器140、消除设备150、以及发射机160。
[0016]在LTE中，上行链路(UL)处于与下行链路(DL)不同的频带上。因为双工器120是不完美的，所以由于自干扰，信号质量仍然存在一些下降。应当注意的是本公开不限于处于不同频带的上行链路和下行链路，而是同样适用于上行链路和下行链路处于相同频带的无线通信标准。
[0017]接收机130可包括例如:低噪声放大器(LNA)，该低噪声放大器被配置为从所接收的信号中移除噪声；自动增益控制(AGC) 134，该自动增益控制被配置为调整所接收的信号的增益；下变频器136，该下变频器被配置为将所接收的中心在中频(IF)的信号转变成中心在零频率的基带信号；以及模拟至数字转换器138。
[0018]发射机160包括例如数字至模拟转换器162、上变频器164以及功率放大器(PA) 166，其中上变频器164被配置为将中心在零频率的基带信号转变成中心在IF的信号。
[0019]通过概述的方式，在执行实际的自干扰消除之前，估计器140建立自干扰函数。具体来说，估计器140估计小区特定基准信号(CRS)，即在LTE中，在低负载ABS子帧期间从基站eNB接收的已知信号。然后，发射机160在该CRS估计的相干时间(coherence time)内发送预定信号X(t)。消除设备150从所接收的信号Y(t)消除所估计的CRS，该接收的信号Y(t)包括来自所发送的预定信号X(t)的自干扰。消除产生了自干扰函数f (X)，其后在正常操作期间该自干扰函数f (X)被用于消除自干扰。下面针对图3A和3B对此自干扰函数的建立和自干扰消除进行了更为详细的说明。
[0020]图2示出了频率与时间的LTE资源网格200。资源网格200包括资源元素，它是LTE中物理资源的基本单位。存在针对每个天线端口定义的资源网格200。资源元素R。220表示天线端口 0，而加阴影的资源元素230表示在其他资源网格中相应的其他天线端口。空白资源元素210不与任何天线端口相关联。在资源元素R。220表示天线端口 O并且加阴影的资源元素230表示其他未进行发送的天线端口(诸如在ABS或低负载子帧期间)之后，在整个资源网格200上执行自干扰函数f O确定。
[0021]图3A示出了在确定自干扰函数f ()期间的无线通信系统300A的示意图，其包括图1的无线通信设备100。如上文所提到的，在执行实际的自干扰消除之前，估计器140在ABS或低负载子帧期间确定自干扰函数。
[0022]无线通信系统300A包括发送小区特定基准信号S_CRS1、S_CRS2的一个或多个基站eNBl、eNB2。无线通信设备100监控来自基站eNBl、eNB2的下行链路信号以检测它们的小区标识符。这种操作在标准LTE和典型的基于基础设施的通信中被执行。
[0023]本公开中的自干扰函数建立包括:估计已知信号，发送预定信号，以及从所接收的信号中消除所估计的已知信号。下面对这些步骤中的每一个步骤进行详细说明。
[0024]估计已知信号
[0025]来自一个或多个基站eNB的已知小区特定基准信号CRS由无线通信设备的估计器140进行估计。该估计是在低负载或ABS子帧期间在下行链路中执行的，从而增加估计的准确性。ABS子帧是特定于LTE的。一般对于无线通信标准来说，可以基于利用率阈值在频率和时间上定义低负载子帧。低负载子帧可以例如大约在20%和50%之间。在基站正在发送CRS序列时生成的经估计的信号U(t)由下列等式I表示:
[0026]U(t) = H1Scr5j1 (t)+H2sCRSj2 (t)+...+HkScrs,K (t)(等式 I)
[0027]其中Hk表示来自第k个eNB的信道，s CRS,K表示来自第k个基站eNB的CRS序列。存在许多用于无线通信设备确定CRS序列和信道信息H_k，k = 1，…K的已知方法。
[0028]发送预定信号:
[0029]接下来，发射机160在CRS估计仍为有效的相干时间内发送预定信号X(t)。如已知的，相干时间是信道脉冲响应H被认为不会有太大变化的时间段。该预定信号可由下列等式2表不:
[0030]X(t):= x(tj),..., x(tL)(等式 2)