CN104170290B - 用于空间抑制无线通信网络中的干扰的附加系统和方法 - Google Patents

用于空间抑制无线通信网络中的干扰的附加系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于消除无线网络中的干扰的系统，所述系统包括：用于计算并输出至少N个加权矢量的设备；以及用于通过以下方式分别使用所述加权矢量消除来自所述系统所接收的天线输出的干扰的设备：将所述加权矢量转化成FIR滤波器系数并且将与所述FIR滤波器系数相对应的FIR滤波器应用于所述系统所接收的天线输出的导出物。所述用于计算并输出加权矢量的设备可以通过以下方式操作：估计空间特征，同时将干扰空间特征与期望信号空间特征区分开来，虽然这两者是同时接收。

Description

用于空间抑制无线通信网络中的干扰的附加系统和方法
共同待决申请参考
2011年6月13日提交的PCT申请号IL2011/000468“用于多载波系统中的零控的系统和方法(System and Methods for Null Steering in a Multicarrier System)”是共同待决的。
2010年6月17日提交的以色列申请号206417“用于多载波系统中的零控的系统和方法(System and Methods for Null Steering in a Multicarrier System)”是共同待决的。
技术领域
本发明大体上涉及无线通信网络，并且更具体地，涉及这些网络中的干扰。
背景技术
涉及本发明的某些实施方案的常规技术尤其是在以下出版物中进行描述：
[1]J·G·普罗科斯，《数字通信》，第四版，麦克格劳希尔出版社，2001(J.G.Proakis，Digital Communications，Fourth edition，McGraw Hill，2001)。
[2]M·K·西蒙和M·S·阿尔欧尼，《衰落信道上的数字通信》，威利出版社，2000(M.K.Simon and M.S.Alouini，Digital Communication over Fading Channels，Wiley，2000)。
[3]F·库翰，《用于4G移动宽带的LTE》，剑桥出版社，2009(F.Khan，LTE for 4GMobile Broadband，Cambridge，2009)。
[4]S·塞西亚、I·陶菲克以及M·贝克，《LTE-UMTS长期演进》，威利出版社，2009(S.Sesia，I.Toufik and M.Baker，LTE-The UMTS Long Term Evolution，Wiley，2009)。
[5]LTE标准-3GPP TS 36.201 V8.3.0(2009-03)
[6]LTE标准-3GPP TS 36.211V8.9.0(2009-12)
[7]LTE标准-3GPP TS 36.212V8.8.0(2009-12)
本说明书中提及的所有出版物和专利文献的公开内容以及本文所引用的出版物和专利文献的公开内容直接或间接地在此以引用的方式并入。
发明内容
本发明的某些实施方案寻求提供一种可操作地增加或最大化信干噪比(SINR)的天线阵列系统。天线阵列可为“背载(piggy back)”类型，例如，天线阵列可以是自主的，并且不与基站(BS)协作。天线阵列与基站之间的唯一连接可以是这样的：天线阵列系统的输出端可连接至BS的天线输入端。
本发明的某些实施方案寻求提供一种用于空间抑制例如LTE类型蜂窝通信网络中的干扰的系统。
本发明的某些实施方案寻求提供其中执行干扰消除并且造成传输延迟的系统，这种延迟足够小到在蜂窝应用中是微不足道的，例如，延迟小到足以使得基站不会错误推断移动站的位置要比它们实际情况更远。
本发明的某些实施方案寻求一种连接至基站的系统，所述系统可操作地减轻干扰，并且除了替代基站天线作为基站输入装置的无线电连接器之外没有与基站的控制接口。
本发明的某些实施方案寻求一种连接至基站的系统，所述系统可操作地减轻干扰，方法是接收上行链路无线电信号、处理这些信号以便减轻干扰并且将处理好的信号发射至基站无线电输入端(例如，图1中的天线输入端)。
本文示出并描述的某些实施方案适于多载波通信协议，如LTE或FDM或单载波FDMA。
本文示出并描述的某些实施方案适于这样的多址方案：产生信号以使沿时间轴在每个帧中有分布在整个段上的来自不同衰落方向的许多移动站，而将减轻的干扰是来自单个方向。
接收元件阵列下游可以提供可选一个无线电帧延迟。
可以提供可操作地实现将在基带上执行的干扰减轻的RF/IF(射频/中频)至基带降频转换器，连同提供基带至RF升频转换以将干扰减轻的信号转换回RF/IF。
本发明通常包括至少以下实施方案：
实施方案1一种用于消除无线网络中的干扰的系统，所述系统包括：
用于计算并输出至少N个加权矢量的设备；以及
用于通过以下方式分别使用所述加权矢量消除来自所述系统所接收的天线输出的干扰的设备：将所述加权矢量转化成FIR滤波器系数并且将与所述FIR滤波器系数相对应的FIR滤波器应用于所述系统所接收的天线输出的导出物。
实施方案2一种用于消除无线网络中的干扰的系统，所述系统包括：
用于通过以下方式计算并输出N个加权矢量的设备：估计空间特征，同时将干扰空间特征与期望信号空间特征区分开来，虽然这两者是同时接收；以及
用于分别使用所述N个加权矢量消除来自所述系统所接收的N个天线输出的干扰的设备。
实施方案3根据实施方案1所述的系统，其中用于计算并输出加权矢量的所述设备可以通过以下方式操作：估计空间特征，同时将干扰空间特征与期望信号空间特征区分开来，虽然这两者是同时接收。
实施方案4根据实施方案2、3所述的系统，其中所述估计包括计算来自所有天线的信号的平均协方差矩阵。
实施方案5根据实施方案4所述的系统，其中当信道保持不变时，所述均值是随时间而获取的。
实施方案6根据实施方案5所述的系统，其中所述均值是随单蜂窝帧的至少一部分而获取的。
实施方案7根据实施方案5或实施方案6所述的系统，其中所述均值包括加权平均值。
实施方案8根据实施方案7所述的系统，其中所述加权平均值使用随时间而改变的权数来计算。
实施方案9根据实施方案4至8中任一个所述的系统，并还包括以随频率的所述空间特征估计来标识异常现象，所述频率与随时间的期望稳定的信号有关。
实施方案10根据实施方案9所述的系统，并还包括执行空间白化。
实施方案11根据实施方案10所述的系统，其中所述空间白化包括针对每个频率计算加权矢量。
实施方案12根据实施方案11所述的系统，其中所述计算中的功率Rq是可编程参数。
实施方案13根据实施方案1至12所述的系统，其中至少一个干扰通常处于静态位置。
实施方案14根据实施方案2所述的系统，其中用于分别使用所述N个加权矢量消除来自所述系统所接收的N个天线输出的干扰的所述设备可操作地用于通过相应权数来使每个输入天线的每个频率倍增。
实施方案15根据实施方案1所述的系统，其中所述将所述加权矢量转化成FIR滤波器系数并且将与所述FIR滤波器系数相对应的FIR滤波器应用于所述系统所接收的天线输出的导出物包括将数量上与天线输出数量相对应的N个加权矢量转换成FIR滤波器系数，并且其中天线输出的所述导出物包括所述天线输出本身。
实施方案16根据实施方案1所述的系统，其中用于消除干扰的所述设备包括：将每个天线输出分成频带；将不同的FIR滤波器应用于每个带，由此获得特定于频带的结果；以及计算所述结果总和以便获得全频输出。
实施方案17根据实施方案6所述的系统，其中所述均值是随蜂窝帧的单个子帧而获取的。
实施方案18根据实施方案6所述的系统，其中所述均值是随蜂窝帧的单个时隙而获取的。
实施方案19根据实施方案6所述的系统，其中所述均值是随整个单蜂窝帧而获取的。
实施方案20根据实施方案4至8所述的系统，并且其中如果标识出异常现象的空间特征，所述空间特征随不同的频率而不恒定，那么所述异常现象不被视为干扰。
实施方案21根据前述实施方案中任一个所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据如LTE的多载波协议来操作的。
实施方案22根据前述实施方案中任一个所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据HSPA协议来操作的。
实施方案23根据前述实施方案中任一个所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据WiMAX协议来操作的。
实施方案24根据前述实施方案中任一个所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据WiFi协议来操作的。
实施方案25根据前述实施方案中任一个所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据WCDMA协议来操作的。
实施方案26根据前述实施方案中任一个所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据GSM协议来操作的。
实施方案27一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括具有实现在其中的计算机可读程序代码的非瞬时性计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于执行用于实现根据前述实施方案中任一个的方法。
还提供了一种计算机程序，包括：计算机程序代码手段，用于当将所述程序在计算机上操作时执行本文示出并描述的方法中的任何；以及计算机程序产品，包括具有实现在其中的计算机可读程序代码的非瞬时性计算机可用或可读介质或计算机可读存储介质(通常是有形的)，所述计算机可读程序代码适于执行用于实现本文示出并描述的方法的任何或所有。应当了解，本文示出并描述的计算步骤的任何或所有都可以是计算机实现的。根据本文教导的操作可以通过通常非瞬时性计算机可读存储介质中存储的计算机程序来由针对期望目的特别构造的计算机、或由针对期望目的特别构造的通用计算机执行。
任何合适处理器、显示器以及输入装置可以用于处理、显示(例如，在计算机屏幕上或其他计算机输出装置上)、存储并且接受信息(如由任何本文示出并描述的方法和设备来使用或生成的信息)；根据本发明的实施方案的一些或所有，以上处理器、显示器以及输入装置包括计算机程序。本文示出并描述的本发明的功能的任何或所有(例如但不限于流程图的步骤)可由以下执行：用于进行处理的常规个人计算机处理器、工作站或其他可编程装置或计算机或电子计算装置或处理器(无论通用还是特别构造出的)；用于进行显示的计算机显示屏和/或打印机和/或扬声器；机器可读存储器，如光盘、CDROM、磁光盘或其他盘；用于存储的RAM、ROM、EPROM、EEPROM、磁卡或光学卡或其他卡；以及用于进行接受的键盘或鼠标。以上所用术语“处理”旨在包括对表示为可能发生或存在于例如计算机或处理器的寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)现象的数据进行任何类型的计算或调操纵或变换。术语“处理器”包括单个处理单元或多个分布式或远程的这些单元。
以上装置可以经由任何常规有线或无线的数字通信装置(例如，经由有线或蜂窝电话网络或如互联网的计算机网络)进行通信。
根据本发明的某些实施方案，本发明的设备可以包括包含或者说是存储程序指令的机器可读存储器，所述程序指令在由机器执行时会实现本文示出并描述的本发明的设备、方法、特征以及功能的一些或所有。可替代地或另外地，根据本发明的某些实施方案，本发明的设备可以包括如以上的能以任何常规编程语言编写出的程序，并可选地包括用于执行所述程序的能可选地根据本发明的教导配置或激活的机器，例如但不限于，通用计算机。无论何处，本文中并入的教导中的任何可以适于在表示物理对象或物质的信号上操作。
以上提及的实施方案以及其他实施方案在下一部分详细描述。
文本中或附图中出现的任何标志是其所有者的性质，并且在本文中仅仅出现用于解释或说明如何可以实现本发明的实施方案的一个实例。
除非另外确切表明，否则如从以下讨论清楚，应当了解，整个本说明书讨论之中，所用术语如“处理”、“计算”、“估计”、“选择”、“排序”、“分级”、“核算”、“确定”、“生成”、“重新评估”、“分类”、“生成”、“产生”、“立体匹配”、“登记”、“检测”、“关联”、“迭加”、“获得”等是指计算机或计算系统、或处理器或类似电子计算装置的动作和/或过程，所述动作和/或进程将计算系统的寄存器和/或存储器内的表示为物理(如电子)量的数据操纵和/或变换成类似表示为计算系统的存储器、寄存器或其他信息存储、传输或显示装置内的物理量的其他数据。术语“计算机”应当广泛理解为涵盖具有数据处理能力的任何种类的电子装置，包括(借助非限制性实例)个人计算机、服务器、计算系统、通信装置、处理器(例如，数字信号处理器(DSP)、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)以及其他电子计算装置。
为了清楚起见，可以仅就特定于具体编程语言、操作系统、浏览器、系统版本、个人产品等的术语对本发明进行描述。应当了解，这种术语旨在借助实例清楚并简要地传达一般操作原理，并且并不旨在将本发明的范围限制于任何具体编程语言、操作系统、浏览器、系统版本或个人产品。
本文单独列出的元件无需是不同部件，并且可选择地可为相同结构。
任何合适输入装置(例如但不限于，传感器)可以用于生成或以其他方式提供通过本文示出并描述的设备和方法接收的信息。任何合适输出装置或显示器可以用于显示或输出信息通过本文示出并描述的设备和方法生成的信息。可以采用任何合适的处理器例如通过在提供处理器中的一个或多个模块执行本文所述功能来计算或生成信息(如本文中描述)。任何合适计算数据存储装置(例如，计算机存储器)可以用于存储本文示出并描述的系统接收或生成的信息。本文示出并描述的功能可在服务器计算机与多个客户端计算机之间进行划分。本文示出并描述的这些或任何其他计算组件可以经由合适的计算机网络来在它们自身之间进行通信。
附图说明
本发明的某些实施方案在附图中示出：
图1是具有用户设备(UE)和干扰(INT)的LTE上行链路场景的简化框图，其中干扰并不移动，始终是活动的并且占据整个带宽。
图2a是针对五个(例如)相等功率干扰源和若干(即，3个)SNR(信噪比)的、系统的输出端上的SINR对比系统的输入端上的ISR(信干比)的图。
图2b是与图2a类似的图，其中五个(例如)功率干扰源是相等(例如)分布在(例如)x dB与(x-20)dB之间的。
图3a根据本发明的实施方案示出一种用于空间抑制例如蜂窝通信网络上行链路中的干扰的附加系统的高级框图。
图3b是一种用于计算每频率段平均协方差矩阵(ω)的设备的简化框图。
图4a至图4b一起根据第一实施方案使用FFT形成图3a的干扰消除区块的简化框图。
图4c是根据第二实施方案的作为滤波器的图3a的干扰消除区块的简化框图。
图5a是具有固定传送函数的一组T个BPF(带通滤波器)中的实施方案的简化框图。FIR滤波器可连接至T个BPF中的每个，值T被选择为使得V对于相关FIR滤波器的在线“调谐”而言足够地小。
图5b是示出图5a的BPF的频率响应的可能重叠的图。
图6是根据本发明的实施方案的一种用于空间抑制例如LTE类型蜂窝通信网络中的干扰的方法的简化过的大体自明的流程图。
本文描述并示出的计算组件能以各种形式实现，例如，作为硬件电路(例如但不限于，定制VLSI电路或门阵列)或可编程硬件装置(例如但不限于，FPGA)、或作为存储在至少一个无形计算机可读介质上的并由至少一个处理器执行的软件程序代码，或它们的任何合适组合。特定功能组件可由一个具体软件代码序列形成，或由如本文中参照所讨论的功能组件描述那样共同作用或表现的多个这种软件代码序列形成。例如，组件可分布在若干代码序列(例如但不限于，对象、进程、函数、例程以及程序)上并可能源自通常协同运作的若干计算机文件。
数据可在存储在一个或多个不同位置上的一个或多个无形计算机可读介质、不同网络节点或在单个节点或位置上的不同存储装置上存储。
应当了解，任何计算机数据存储技术(包括任何类型存储装置或存储器和任何类型计算机组件，以及按照时间间隔保留用于计算的数字数据的记录介质)以及随时信息保留技术可以于存储本文提供并采用的各种数据。合适的计算机数据存储装置、或信息保留设备可以包括以下设备：初级、次级、三级或离线的设备；具有任何类型或水平或量或类别的易失性、差异性、易变性、可访问性、可寻址性、容量、性能以及能耗的设备；以及基于任何合适技术(如半导体、磁学、光学、纸以及其他)的设备。
具体实施方式
图1是具有U件用户设备(UE)(例如，蜂窝电话、智能手机等等)以及P个干扰(INT)的LTE上行链路场景的简化框图。可以假定，干扰并不移动，始终是活动的并且占据整个带宽。应当了解，，干扰可以相对例如时隙、子帧、帧的协议时间区段缓慢移动。
期望提供一种可操作地增加或最大化信干噪比(SINR)的天线阵列。天线阵列可为“背载(piggy back)”式样，例如，天线阵列可以是自主的，即，不与基站(BS)协作。它们间的唯一连接可以是这样的：天线阵列的输出端可连接至BS的天线输入端。
现在详细描述尤其适于实现图6的步骤880的合适空间白化方法。
天线阵列上出现的处于给定频率fk上的信号可由以下公式表示：
xl(fk)＝Aqql(fk)+Assl(fk)vl(fk)+Annl(fk)，l＝1，2，...，L，k＝1，2，...，K，(2.1)
其中q、v、n分别指示干扰、信号以及噪声的空间特征。每个频率可以单独考虑，以使以下忽略指数fk。l可以是表示一个符号持续时间的增量的离散时间。信号可能是未知的，由此，可以被认为是噪声，从而导致
xl＝Aqql+ηl，l＝1，2，...，L，(2.2)
其中ηl＝Asslvl+Annl。
干扰可由以下描述
其中：P指示干扰源的数量。zl(p)可以是空间上和时间上的白噪声，例如，
hp可以是第p个干扰的空间特征。
现在描述对加权矢量的估计。通过以下等式给出的天线阵列上测量的信号的时间平均值
可以是干扰的协方差矩阵的ML估计量。(2.5)所表示的操作可以针对每个频率fk单独执行。
考虑(2.5)的第一项
可以示出
由此，从(2.5)和(2.6)得出
其中
可以是协方差矩阵的准确值。
从(2.7)：
通过估计加权矢量可为：
其中1N是大小为N的列向量，其中条目等于1，并且α是可按应用选择(例如)以便适合以下应用特性中的一个或多个的参数：场景类型、用户类型、干扰参数(数量、功率等等)。当协方差矩阵准确已知并且α＝1时，那么可以获得最大SINR。然而，在实践中，当估计协方差矩阵时，可以考虑α的不同值。
存在多普勒扩展(Doppler spread)的情况下，估计的协方差矩阵可随时间改变。因此，可以对协方差矩阵估计进行加权，以使最近测量要比早期测量更占主导。为此目的的一个合适公式是以下加权：
值λ≤1可以根据多普勒扩展来确定。如果多普勒扩展几乎为零，那么λ可选择为1。如果多普勒扩展高，那么λ可选择为较小，即，在0与1之间。
实例：考虑这个场景：
·数据来自1200个子载波和10毫秒(140OFDM符号)。
·用户存在于所有的RB上。每个RB(资源块)上的用户的空间特征是随机并独立地确定。
·两种情况仅仅借助实例考虑：
1.具有莱斯分布(Ricean distribution)并Kfactor＝1的5个干扰源。
2.具有莱斯分布并Kfactor＝1的3个干扰源。
实例场景的参数：
·阵列：半径0.07m的8个元件的均匀圆形阵列。(阵列半径被选择以增强或优化阵列图案的增益和平面度)。
·载波频率：2.6GHz(波长＝0.1154m)
·每资源块OFDM符号数量：14
·用于空间协方差矩阵的计算的资源块数量：10(10毫秒)
·延迟扩展：2微秒
·用户的空间特征：复杂高斯(瑞利信道(Rayleigh channel))。
·干扰的空间特征：其中K-factor＝1的莱斯分布，除非以下另外表明。
·每干扰的路径数量：5，包括LOS，除非以下另外表明。
·来自每个干扰源的反射路径的角度扩展：60°。
每个子载波都可以单独处理。空间协方差矩阵可以使用140OFDM符号针对每个子载波进行计算。
每个RB上的导频通常并不使用，以便允许实时处理。替代估计过的空间特征，可以使用带有一个元的导引矢量。加权矢量提供具有相对高的增益的几乎平面并全方向的图案。估计过的空间信号协方差矩阵可以用于估计应用以下公式的信号：
其中α设为1。
例如根据图6，本文示出并描述的方法的性能经由模拟来测试出。图2a的图示出例如本文示出并描述的干扰消除系统的输出端上的SINR，所述SINR作为接收器元件的每个上的输入端ISR的函数，其中所有干扰源的功率相等。图2b的图也示出了系统的输出端上的、作为接收器元件的每个上的输入端ISR的函数的SINR。然而，在此，所有干扰源的功能是分布的，以使ISR分别如下：
x dB、(x-5)dB、(x-10)dB、(x-15)dB、(x-20)dB，其中x是ISR轴上指示的ISR。
图3a示出根据本发明的实施方案的一种用于空间抑制例如LTE类型蜂窝通信网络中的干扰的系统的高级框图。应当了解，块320可以省略，和/或块310和350可以省略。以下参照图6的步骤850至880描述一种用于实现加权矢量估计块330的第一合适方法。以下参照图6的步骤850、860以及880描述一种用于实现加权矢量估计块330的第二合适方法。
以下参照图6的步骤710至750(包括用虚线来标记出的子块)描述一种用于实现图3a的干扰消除块340的第一合适方法。以下参照图6的步骤720、730以及750(并不包括用虚线来标记出的子块)描述一种用于实现干扰消除块340的第二合适方法。以下参照图6的步骤800至830描述一种用于实现干扰消除块340的第三合适方法。
关于此点的公开内容假设，无线电帧期间求平均的有用信号的空间特征对协方差矩阵(类似不相关的噪声)的估计造成影响，从而产生然而，求平均的过程可以针对有限L(无线电帧中的OFDM符号数量)完成。因此，相对强的用户的空间特征可以影响类似相关矩阵的干扰。因此，这个用户可被部分消除/抑制。为了避免这种情况，协方差矩阵的估计以及随后对加权矢量的计算可在第(m-1)个无线电帧期间执行，并可用于将第m个无线电帧的干扰消除。
注释：
·k＝1，2，..，K指示估计加权矢量的频率指数ωk
·wk是第k个频率的加权矢量：wk＝[wk(1)，wk(2)，...，wk(N)]
·n＝1，2，...，N指示天线
例如用于实现图6的步骤860的相关矩阵的计算可如图3b所示。具有的情况下，加权矢量可以例如根据(2.10)进行计算。
图4a至图4b中一起使用FFT示出图3a的干扰消除块340的第一实现方案。图4c中示出图3a的干扰消除块340的第二滤波器式实现方案。
连接至第n个天线的等效滤波器Hn(z)是FIR滤波器，即，
可以具有频率响应，它满足了以下条件：
对于N个天线中的每个，系数可以是以下线性等式体系的解：
体系(3.3)通常针对N个天线中的每个解出体系(3.3)由此可以矩阵形式重写：
Eα＝W。 (3.3a)
E的大小可为K×K。对于大的K，例如K＝2048，某些使用情况和应用中，在线解出(3.3)可能并不实际。作为替代方案，可以采用具有固定传送函数的一组T个BPF(旁通滤波器)。对于N个天线中的每个，除了中心频率之外，BPF可以是相同的。对于T个BPF中的每个，可以如图5a所示连接FIR滤波器，它的频率响应是取决于加权矢量。FIR滤波器中的每个的长度可以是V≈K/T，并且由此，矩阵E的大小可以是V×V。T的值可被选择以便确保V小到足以在线“调谐”相关FIR滤波器，并可例如在1至1000的范围内。
条件(3.2)可重写为
BPF的频率响应可以重叠，例如如图5b所示。
考虑图5b的情况，条件(3.4)具有以下形式
tk其中是取决于ωk。此外，在此情况中V＝BW/Δω。
然而，可以将滤波器视为信道的一部分。了解它的脉冲响应长度可能是重要的。为了估计脉冲响应，可以假设，物理信道的频域相关模型是基于矩形多路径的，即，
ρ(f)＝sinc(2πfτd)， (3.6)
其中τd是“实际”信道的多路径延迟扩展。鉴于这个假设，脉冲响应持续时间可由多路延迟扩展τd近似。
图6是一种用于消除空间干扰的方法的简化流程图，所述方法根据本发明的某些实施方案构造并操作，并且包括例如如图所示合适示出的示出步骤的一些或所有。如图所示，接收来自多个天线的信号(步骤705)。通过以下方式分别使用所述加权矢量可以实现消除来自系统所接收的天线输出的干扰(如步骤710至750所示)：将所述加权矢量转化成FIR滤波器系数并且将与所述FIR滤波器系数相对应的FIR滤波器应用于所述系统所接收的天线输出的导出物。然而，根据某些实施方案，可以采用任何合适权数，加权计算根据具有或不具有步骤870的步骤850至步骤880的方法进行。
应当了解，根据步骤850至步骤880的方法的加权计算还可用于常规干扰消除，其类似于步骤800至830示出的干扰消除。
应当了解，可选的是，步骤710至步骤750的干扰消除可以包括将加权矢量转化成FIR滤波器系数并且将与所述FIR滤波器系数相对应的FIR滤波器应用于所述系统所接收的天线输出的导出物，这包括将数量上与天线输出数量相对应的N个加权矢量转换成FIR滤波器系数，并且其中天线输出的所述导出物包括所述天线输出本身。在此替代方案中，省略步骤710和740以及步骤720和730内的虚线指示的子步骤。
然而，可替代地，消除干扰包括使得每个天线输出分成频带，将不同的FIR滤波器应用于每个带，由此获得特定于频带的结果，并且计算所述结果总和以便获得全频输出。在此替代方案中，执行步骤710和740以及步骤720和730内的虚线指示的子步骤。
应当了解，如果期望信号随时间而改变，但是干扰是稳定的，那么平均协方差估计空间特征。
应当了解，本文示出并描述的教导可有用地组合公开PCT申请WO2011158230(共同待决PCT申请号IL2011/000468“用于在多载波系统中的零控的系统和方法”)中的教导。例如从以上参考的公开PCT申请WO2011158230，示出以下教导：
1.一种用于消除与原始多载波信号关联的干扰的系统，所述原始多载波信号携载由发射器发送至包括多个天线并且具有与其可操作地关联的接收器的天线阵列的至少一个数据传输，所述系统接收多个接收到的信号，所述多个接收到的信号分别包括干扰和由来自所述多个天线的相应单独天线接收的原始信号，所述系统包括：空间零置装置，所述空间零置装置用于通过减少所述干扰的至少一个空间分量来生成更干净的信号；以及
信号操纵器，所述信号操纵器可操作地操纵所述接收到的信号的导出物以造成所述至少一个数据传输将在频带子集中更集中，在所述频带子集中，所述空间零置装置更有效并且将不太集中在不属于所述频带子集的频带子集中。
2.根据教导1所述的系统，并还包括天线阵列。
3.根据教导1所述的系统，其中所述信号操纵器包括可编程的带通滤波器装置，所述装置对从所述天线中的至少一个所接收的信号导出的、将滤波的信号进行滤波，以便通过所述子集内的至少一个频带，并且阻塞所述子集外的至少一个频带。
4.根据教导1所述的系统，其中所述空间零置装置包括动态加权天线求和功能，所述功能可操作地动态计算所述多个天线接收到的信号的加权和，其中所述加权根据多个加权系数执行，所述多个加权系数数量上与所述多个天线相对应并选择用于减少包括干扰的所述接收到的信号的至少一个空间分量。
5.根据教导3所述的系统，其中所述带通滤波器的每个具有动态计算的滤波器系数，并且其中所述信号操作器还包括可操作地动态计算所述滤波器系数的滤波器系数计算机。
6.根据教导5所述的系统，其中所述空间零置装置包括加权天线求和功能，所述功能可操作地计算所述多个天线接收到的信号的加权和，其中所述加权根据数量上与所述多个天线相对应的多个加权系数执行，并且其中所述滤波器系数计算机可操作地使用所述多个加权系数来动态计算所述滤波器系数。
7.根据教导1所述的系统，其中所述信号操纵器包括可编程带有限的噪声注入器的阵列，所述阵列包括数量上与所述多个天线相对应的多个可编程带有限的噪声注入器，其中每个噪声注入器将噪声添加至从对应所述噪声注入器的所述天线接收到的所述信号之中，以使噪声仅添加至所述子集外的频带，而非所述子集内的频带。
8.根据教导7所述的系统，其中所述噪声包括白高斯噪声。
9.根据教导1所述的系统，其中所述信号操纵器包括可编程的带通滤波器的阵列，所述阵列包括数量上与所述多个天线相对应的多个可编程的带通滤波器，并且其中每个单独带通滤波器对从与所述单独带通滤波器相对应的所述天线接收到的所述信号进行滤波，以便通过所述子集内的所有频带并且阻塞所述子集外的所有频带。
10.根据教导1所述的系统，其中所述信号操纵器接收指示所述更干净的信号的信息并且根据所述信息操作。
11.根据教导10所述的系统，其中指示所述更干净的信号的所述信息包括所述更干净的信号本身。
12.根据教导10所述的系统，其中指示所述更干净的信号的所述信息包括所述更干净的信号上执行的频谱分析的结果。
13.根据教导10所述的系统，其中所述信号操纵器至少部分基于指示所述更干净的信号的所述信息来确定所述子集。
14.根据教导4所述的系统，其中所述信号操纵器至少部分基于所述多个加权系数的至少一部分来确定所述子集。
15.根据教导3所述的系统，其中所述信号操纵器从所述天线阵列接收信号并且将信号馈送至所述空间零置装置，并且其中所述可编程的带通滤波器装置包括数量上与所述多个天线相对应的多个带通滤波器，并且其中所述可编程的带通滤波器装置包括可编程的带通滤波器的阵列，所述阵列包括数量上与所述多个天线相对应的多个带通滤波器，并且其中每个单独带通滤波器对从与所述单独带通滤波器相对应的所述天线接收到的所述信号进行滤波，以便通过所述子集内的至少一个频带并且阻塞所述子集外的至少一个频带。
16.根据教导3所述的系统，其中所述空间零置装置接收来自所述天线阵列的信号并且将信号馈送至所述信号操纵器，并且其中将滤波的所述信号包括所述空间零置装置所生成的输出信号。
17.根据教导1所述的系统，其中所述信号操纵器对所述信号执行至少一个频率相关操作。
18.根据教导1所述的系统，其中所述信号包括通信信号。
19.根据教导1所述的系统，其中所述信号包括宽带信号。
20.在一种包括接收器、将多载波信号发射至所述接收器的至少一个发射器、用于消除空间干扰的干扰消除器以及针对沿时间轴的每个单独时间帧可操作地将限定在所述单独时间帧上的时频区域的相应部分分配至各种数据传输的调度器的多载波通信系统中，所述多载波信号限定一起横跨频带的许多载波，
一种针对所述干扰适配所述干扰消除器的方法，所述方法包括：
使用所述调度器来通过以下方式反转所述时频区域内的至少一个空子区域：仅将所述子区域外的部分分配至所述数据传输中的每个；以及
通过从所述空子区域中的信号内容导出所述干扰消除器的操作的至少一个干扰相关参数，对所述干扰消除器进行配置。
21.根据教导20所述的方法，其中所述空子区域包括整个频带和仅所述时帧的一部分。
22.根据教导20所述的方法，其中所述空子区域包括所述频带的仅一部分和仅所述时帧的仅一部分。
23.根据教导20所述的方法，其中所述空子区域包括所述频带的仅一部分和整个所述时帧。
24.根据教导20所述的方法，其中所述使用所述调度器来通过仅将所述子区域外的部分分配至所述数据传输中的每个反转所述时频区域内的至少一个空子区域包括配置所述调度器来通过仅将所述子区域外的部分分配至所述数据传输中的每个反转所述至少一个空子区域。
25.根据教导20所述的方法，并且其中使用所述调度器包括：
生成针对用于将所述时频区域内的子区域分配至辅助发射器的所述调度器的请求；
采用所述调度器来通过将至少一个单独子区域分配至所述辅助发射器应允所述请求；以及
抑制所述单独子区域内的传送。
26.根据教导25所述的方法，其中并不提供辅助发射器且针对用于分配至辅助发射器的所述调度剂的所述请求包括模拟请求。
27.根据教导25所述的方法，其中所述接收器是位于第一位置，并且其中所述方法还包括在不同于所述第一位置的第二位置提供所述辅助发射器。
28.根据教导25所述的方法，其中所述方法还包括与所述接收器共同定位的辅助发射器。
29.一种用于消除与原始多载波信号关联的干扰的方法，所述原始多载波信号携载由发射器发送至包括多个天线并且具有与其可操作地关联的接收器的天线阵列的至少一个数据传输，所述系统接收多个接收到的信号，所述多个接收到的信号分别包括干扰和由来自所述多个天线的相应单独天线接收的原始信号，所述系统包括：使用空间零置装置，所述空间零置装置用于通过减少所述干扰的至少一个空间分量来生成更干净的信号；以及
操纵所述接收到的信号的导出物以使得所述至少一个数据传输将在频带子集中更集中，在所述频带子集中，所述空间零置装置更有效并且将不太集中在不属于所述频带子集的频带子集中。
30.根据教导29所述的方法，并还包括：
提供调度器，所述调度器针对沿时间轴的每个单独时间帧可操作地将限定在所述单独时间帧上的时频区域的相应部分分配至各种数据传输；以及
针对所述干扰适配所述空间零置装置，所述适配包括：
使用所述调度器来通过以下方式反转所述时频区域内的至少一个空子区域：仅将所述子区域外的部分分配至所述数据传输中的每个，而非将设置在所述子区域内的任何部分分配至所述至少一个数据传输；以及
通过从所述空子区域中的信号内容导出所述空间零置装置的操作的至少一个干扰相关参数，配置所述空间零置装置。
31.根据教导29所述的方法，其中所述操纵包括操纵所述接收到的信号，以便使得所述发射器-接收器通信将分配至仅仅频带子集，在所述频带子集中，所述空间零置装置符合预确定的有效准则。
32.根据教导30所述的方法，其中所述操纵包括操纵所述接收到的信号，以便使得所述发射器-接收器通信将分配至仅仅频带子集，在所述频带子集中，所述空间零置装置符合预确定的有效准则。
33.根据教导25所述的方法，其中针对所述调度器的所述请求是由辅助发射器生成的。
34.根据教导20所述的方法，其中所述多载波通信系统包括多用户式通信系统。
35.根据教导20所述的方法，其中所述对所述干扰消除器进行配置还包括提供空区域检测器，一旦检测了子区域，所述空区域检测器触发所述干扰消除器。
36.根据教导7所述的系统，其中每个所述噪声注入器具有动态可配置的噪声参数，并且其中所述信号操纵器还包括可操作地动态计算所述噪声参数的噪声参数计算机。
37.根据教导36所述的系统，其中所述可配置的噪声参数限定所述噪声的频带。
38.根据教导36所述的系统，其中所述空间零置装置包括加权天线求和功能，所述功能可操作地计算所述多个天线接收到的信号的加权和，其中所述加权根据数量上与所述多个天线相对应的多个加权系数执行，并且其中所述噪声参数计算机可操作地使用所述多个加权系数来动态计算所述噪声系数。
39.根据教导32所述的方法，其中所述使用所述调度器包括使用操纵器以便操纵所述接收到的信号，这样，防止所述调度器将空子区域分配至所述数据传输的任何。
40.在一种包括接收器、将多载波信号发射至所述接收器的至少一个发射器、用于消除空间干扰的干扰消除器以及针对沿时间轴的每个单独时间帧可操作地将限定在所述单独时间帧上的时频区域的相应部分分配至各种数据传输的调度器的多载波通信系统中，所述多载波信号限定许多载波一起横跨频带；
用于针对所述干扰适配所述干扰消除器的设备，包括：
用于通过以下方式激活所述调度器或反转所述时频区域内的至少一个空子区域的设备：仅将所述子区域外的部分分配至所述数据传输中的每个；以及
用于通过以下方式配置所述干扰消除器的设备：从所述空子区域中的信号内容导出所述干扰消除器的操作的至少一个干扰相关参数。
41.根据教导18所述的系统，其中所述通信信号包括多用户式通信信号。
42.根据教导1所述的系统，其中所述空间零置装置更有效的所述频带子集包括满足基于所述频率上的接收到的信号的至少一个空间分量的至少估计过的减少量的预定准则的频率。
43.根据教导1所述的系统，其中所述空间零置装置更有效的所述频带子集包括满足基于所述频率上的更干净的信号的至少估计过的信干比信号的频率。
44.根据教导30所述的方法，其中所述使用所述调度器包括通过以下方式配置所述调度器以反转所述至少一个空子区域：仅将所述子区域外的所述部分分配至所述数据传输中的每个
45.根据教导30所述的方法，其中使用所述调度器包括：生成针对用于将所述时频区域内的子区域分配至辅助发射器的所述调度器的请求；
采用所述调度器来通过将至少一个单独子区域分配至所述辅助发射器应允所述请求；以及
抑制所述单独子区域内的传送。
46.根据教导45所述的方法，其中针对所述调度器生成的所述请求包括通过所述辅助发射器来生成所述请求。
47.根据教导1所述的系统，其中所述更干净的信号要比所述多个接收到的信号中的每个更为干净。
48.根据教导1所述的系统，并还包括调度器，所述调度器针对来自沿时间轴限定的至少一个时间帧中的每个单独时间帧可操作地将限定在所述单独时间帧上的时频区域的相应部分分配至所述至少一个数据传输；使得所述至少一个数据传输通过以下方式来在频带子集中更集：操纵所述接收到的信号的导出物以使所述调度器来分配所述至少一个数据传输，这样，所述数据传输是在频带子集中更集中，在所述频带子集中，所述空间零置装置更有效并且将不太集中在不属于所述频带子集的频带子集中。
49.根据教导1所述的系统，其中所述信号操纵器包括可编程带有限的噪声注入器装置，它将噪声添加至从所述天线中的至少一个接收到的所述信号导出的信号，以使噪声仅添加至所述子集外的频带，而非所述子集内的频带
50.根据教导49所述的系统，其中所述空间零置装置接收来自所述天线阵列的信号并且将信号馈送至所述信号操纵器，
并且其中从由所述天线中的所述至少一个接收到的所述信号导出的信号包括所述空间零置装置所生成的输出信号。
51.根据教导30所述的方法，其中所述操纵包括操纵所述接收到的信号的导出物以使所述调度器来分配所述至少一个数据传输，这样，所述数据传输是在频带子集中更集中，在所述频带子集中，所述空间零置装置更有效并且将不太集中在不属于所述频带子集的频带子集中。
52.根据教导29所述的方法，并还包括：
提供调度器，所述调度器针对来自沿时间轴限定的至少一个时间帧中的每个单独时间帧可操作地将限定在所述单独时间帧上的时频区域的相应部分分配至所述至少一个数据传输；
并且其中所述操纵包括操纵所述接收到的信号的导出物以使所述调度器来分配所述至少一个数据传输，这样，所述数据传输是在频带子集中更集中，在所述频带子集中，所述空间零置装置更有效并且将不太集中在不属于所述频带子集的频带子集中。
53.根据教导29所述的方法，并还包括：
提供调度器，所述调度器针对沿时间轴的每个单独时间帧可操作地将限定在所述单独时间帧上的时频区域的至少一个相应部分分配至至少一个数据传输；以及
针对所述干扰适配所述空间零置装置，所述适配包括：
使用所述调度器来通过以下方式反转所述时频区域内的至少一个空子区域：仅将所述子区域外的部分分配至所述数据传输中的每个；以及
通过从所述空子区域中的信号内容导出所述空间零置装置的操作的至少一个干扰相关参数，配置所述空间零置装置。
一个教导是可包括常规空间零置设备(如以上参考的PCT公开中的图5a的项104)的(例如，常规)空间干扰消除系统的架构内的信号操纵器块添加。这种设备可以包括加权计算块(如以上参考的PCT公开中的图2的项146)和/或可以包括干扰消除执行块(例如，借助实例，以上参考的PCT公开中的多路复用功能144和求和功能148)。根据本发明的某些实施方案，以上参考的PCT公开的空间零置装置可以参照本文随附附图根据本文示出并描述的系统和方法的任何系统和方法。
应当了解，术语、如“强制”、“要求”、“需要”以及“必须”是指为了清楚器件而在本文内描述的特定实现方案或应用的上下文内进行的实现选择，并且并不旨在进行限制，因为在替代植入方案中，相同元件可定义为非强制的并且不是所要求的或可甚至一起去除。
应当了解，本发明的包括程序和数据的软件组件可以(如果期望的话)实现在包括CD-ROM、EPROM以及EEPROM的ROM(只读存储器)形式之中，或者可存储在任何其他合适的通常非瞬时性计算机可读介质(例如但不限于，各种种类的盘、各种种类的卡以及RAM)之中。可替代地，本文描述为软件的元件也能使用常规技术全部或部分以硬件实现(如果期望的话)。相反，可替代地，本文描述为硬件的元件也能使用常规技术全部或部分以软件实现(如果期望的话)。
包括在本发明的范围内尤其的是：电磁信号，所述电磁信号携载用于按照任何合适次序执行本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤的计算机可读指令；机器可读指令，按照任何合适次序执行本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤；机器可读程序存储装置，所述机器可读程序存储装置有形实现机器可执行的程序指令以便按照任何合适次序执行本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤；计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可用介质，所述计算机可用介质具有实现在其中的计算机可读程序代码(如可执行代码)和/或包括用于按照任何合适次序执行本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤的计算机可读程序指令；以及本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤在以任何合适次序执行时带来的技术效果；任何合适的设备或装置或它们的组合，它们可被编程以便单独或以组合按照任何合适次序执行本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤；电子装置，各自包括处理器和协作输入装置和/或输出装置，并且可操作地以软件的型式执行本文示出并描述的任何步骤；信息存储装置或物理记录、如盘或硬驱动器，它们造成计算机或其他装置被配置成按照任何合适次序执行本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤；下载之前或之后预先存储(例如)在存储器中或如互联网的信息网络上的程序，所述程序按照任何合适次序实现本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤、以及上传或下载这些程序的方法、以及包括用于食用这些程序的服务器和/或客户端的系统；以及硬件，所述硬件单独或结合软件来按照任何合适次序执行本文示出并描述的任何方法的任何或所有步骤。本文所述任何计算机可读或机器可读介质旨在包非瞬时性计算机或机器可读介质。
本文所述分析的任何计算或其他形式可由合适计算方法执行。本文所述任何步骤都可以是计算机实现的。本文示出并描述的本发明可包括：(a)使用计算方法标识任何问题或针对本文所述任何对象的解决方案，所述解决方案可选包括以下至少一个：决策、动作、产品、服务或以积极方式影响本文所述问题或对象的本文所述任何其他信息；以及(b)输出解决方案。
本发明的范围并不限于本文确切描述的结构和功能，并还旨在包括具有如本文中所述产生结构或执行功能的能力，这样，即使装置用户可不使用所述能力，但在他们非常期望能够修改装置以获得结构和功能的情况下，则有所述能力。
单独实施方案的上下文中描述的本发明的特征也能以组合来提供在单个实施方案中。
例如，系统实施方案旨在包括对应过程实施方案。另外，每个系统实施方案旨在包括以服务器为中心的“视图”或以客户端为中心的“视图”或者来自系统的任何其他节点的“视图”、系统、计算机可读介质、设备的整个功能的“视图”(仅仅包括在该服务器或客户端或节点处执行的那些功能)。
相反，为在单个实施方案的上下文中或以某个次序简要描述出的本发明的特征(包括方法步骤)可以单独提供或以任何合适的子组合或以不同次序提供。“例如”在本文中是在并不旨在进行限制的特定实例的意义上使用的。任何附图中示出为联接的装置、设备或系统实际可在某些实施方案中集成到单个平台中，或可经由任何适当有线或无线的联接(例如但不限于，光纤、以太网、无线LAN、家庭PNA、电力线通信、手机、PDA、黑莓GPRS，包括GPS的卫星或其他递送)进行联接。应当了解，在本文示出并描述的说明书和附图中，描述或示出为系统和其子单元的功能还可以提供作为方法和其中的步骤，描述或示出为方法和其中的步骤的功能也可以提供作为系统和其子单元。为了清楚呈现，用于示出附图中的各元件的标度仅是示例性和/或适当的，并不旨在进行限制。

Claims (13)

1.一种用于消除无线网络中的干扰的系统，所述系统包括：
用于计算并输出至少N个加权矢量的设备；以及
用于通过以下方式分别使用所述加权矢量消除来自所述系统所接收的天线输出的干扰的设备：将所述加权矢量转化成FIR滤波器系数并且将与所述FIR滤波器系数相对应的FIR滤波器应用于所述系统所接收的天线输出的导出物，
其中用于消除干扰的设备造成延迟并被配置为确保所述延迟足够小以防止至少一个基站错误地推断移动站比所述移动站实际情况更远。
2.根据权利要求1所述的系统，其中用于计算并输出加权矢量的所述设备可以通过以下方式操作：估计空间特征，同时将干扰空间特征与期望信号空间特征区分开来，虽然这两者是同时接收。
3.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个干扰通常处于静态位置。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述将所述加权矢量转化成FIR滤波器系数并且将与所述FIR滤波器系数相对应的FIR滤波器应用于所述系统所接收的天线输出的导出物包括将数量上与天线输出数量相对应的N个加权矢量转换成FIR滤波器系数，并且其中天线输出的所述导出物包括所述天线输出本身。
5.根据权利要求1所述的系统，其中用于消除干扰的所述设备包括：将每个天线输出分成频带；将不同的FIR滤波器应用于每个带，由此获得特定于频带的结果；以及计算所述结果总和以便获得全频输出。
6.根据权利要求1所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据如LTE的多载波协议来操作的。
7.根据权利要求1所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据HSPA协议来操作的。
8.根据权利要求1所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据WiMAX协议来操作的。
9.根据权利要求1所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据WiFi协议来操作的。
10.根据权利要求1所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据WCDMA协议来操作的。
11.根据权利要求1所述的系统，并且其中所述无线网络是可根据GSM协议来操作的。
12.根据权利要求2所述的系统，其中所述估计包括计算来自所有天线的信号的平均协方差矩阵。
13.一种用于消除无线网络中的干扰的方法，所述方法包括：
计算并且输出至少N个加权矢量；以及
通过以下方式分别使用所述加权矢量消除来自系统所接收的天线输出的干扰：将所述加权矢量转化成FIR滤波器系数并且将与所述FIR滤波器系数相对应的FIR滤波器应用于所述系统所接收的天线输出的导出物，
其中消除干扰的步骤造成延迟并适于确保所述延迟足够小以防止至少一个基站错误地推断移动站比所述移动站实际情况更远。
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