CN105264781A - 无线网络中的干扰处理 - Google Patents

Abstract

处理无线网络中的干扰。无线网络中在设备处接收的波形(10)中的干扰(I3)被处理，处理例如被用来检测和/或减小干扰。干扰包括至少第一信号的非线性产物。基于至少第一信号(40)，生成多个干扰产物流(4:a，4:b)，每个流包括至少第一信号的模拟非线性产物的时间采样的流。处理多个干扰产物流中的至少两个以减小所述至少两个干扰产物流之间的相关度，从而产生至少两个经处理的干扰产物流(:0a，:0b)，经处理的干扰产物流与所接收的波形10相关以产生多个相应的相关值。根据多个相应的相关值处理干扰。

Description

无线网络中的干扰处理

技术领域

本发明总体来说涉及无线网络中传输信号的非线性产物导致的干扰的处理方法和装置，且更具体地，但不完全地，涉及用于由无源互调(PIM)和/或无源谐波(PH)产物造成接收机引起的干扰的检测和减小。

背景技术

当一个或多个信号沿着包括具有非线性传输特性的组件的信号路径传输时，无线网络中可生成非线性产物；这些产物在频率上与信号或生成这些产物的信号不同，并可能对其它信号生成干扰。在现代无线通信系统，尤其是蜂窝无线系统中，非线性产物的生成已成为越来越重要的问题，因为可用的无线电频谱作为额外频带一直在稳定扩展，而且在用于多种蜂窝系统，且由多位操作人员操作的，如使用GERAN(GSMEDGE无线接入网)，UTRAN(UMTS地面无线接入网)和E-UTRAN(演进的UMTS地面无线接入网)的无线接入网络中，在可用频谱内上行和下行的分配模式很复杂且依赖范围。在此环境下，具体而言对于蜂窝无线基站，可能发生的情况是，在一个或多个下行频带中传输载体生成的非线性产物应落入基站接收信号的上行频带中。由活动元件，如功率放大器的非线性特性生成的非线性产物通常在设计阶段由合适的频率管理和过滤处理，但由无源组件，例如无源互调(PIM)产品和/或无源谐波(PH)产品的非线性特性导致的非线性产物，可证明更难管理。很多无源部件可在一定程度上显示非线性传输特性，例如金属与金属接触的氧化层导致，且非线性特性可随部件的老化过程发展。此外，PIM和/或PH可可由收发设备外部的发射机和接收机间的信号路径中的部件引起，且不受操作者控制，例如天线塔上的金属物体，或传输环境中信号路径中的物体，例如围栏；这被称为“生锈螺栓(rustybolt)”效应。

由PIM和/或PH引起的干扰可减小载体对接收机的干扰率，并可显著减小蜂窝覆盖率。传统地，作为由蜂窝无线网络中无源非线性产物导致的可疑干扰问题的解决方案，无源非线性产物的源头可由现场工程师查出，且可替换造成干扰的部件。然而，这是劳动密集型且依赖正在被识别的问题以警告现场工程师。

本申请人的专利申请WO2013/175194和WO2013/175193处理了由传输信号的非线性产物导致的干扰的检测和消除。模拟的干扰信号由传输信号或信号生成，模拟的干扰信号包括模拟的传输信号或信号的非线性产物。模拟的干扰信号可和检测模拟非线性产物是否与接收干扰中存在的非线性产物相符的波形相关。如果相符，接收波形中的干扰可通过结合模拟的干扰信号和接收信号减小，并通过合适的幅度和相位关系消除或减小干扰。

在某些情况下，当多于一个模拟非线性产物与接收波形结合，接收波形中干扰的减小就会受限。

本发明的目标之一是处理至少一些已有技术系统的限制。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种处理无线网络中在设备处接收的波形中的干扰的方法，其中干扰包括具有至少第一信号的非线性产物，方法包括：

在至少第一信号的基础上生成多个干扰产物流，每个流包括至少第一信号的模拟非线性产物的时间采样流；

处理多个干扰产物流中的至少两个以减小所述至少两个干扰产物流之间的相关度，从而产生至少两个经处理的干扰产物流；

将至少两个经处理的干扰产物流和所接收的波形相关以产生多个相应的相关值；以及

根据多个相应的相关值处理干扰。

这具有优势，通过处理多个干扰产物流中的至少两个以减小二者之间的相关度，例如通过正交化过程，其中当经处理的干扰产物流与接收波形结合，包括通常可未经处理便可实现的干扰，可通过消除更多地减小干扰。这可因为未经处理的干扰产物流之间的相关性具有一个流的消除倾向于抵消另一个流的消除的效果。作为结果，当使用未经处理的干扰产物流时，整体消除深度被减小了，因为每个相继流的消除通常抵消之前流产生的消除，例如在反复的消除过程。在平行消除过程中，未经处理的流之间的接触也减小了消除深度。与之相比，在本发明的实施例中，如果处理干扰产物流以减小干扰产物流之间的相关性，可提高消除。

此外，通过处理多个干扰产物流中的至少两个以减小二者之间的相关度，例如通过正交化过程，可改善干扰的检测，通过更准确的预测每个指数的相应的产物的量或比例。

在本发明的实施例中，干扰的处理包括：

根据干扰产物流的相应的相关值将每个经处理的干扰产物流加权；以及

将每个加权的经处理的干扰产物流与包括干扰的所接收的波形结合，由此减小在所接收的波形中的干扰。

这具有优势，即可用合适的幅度和相位移动加权每个经处理的干扰产物流，以便基本上将流以反相位与接收波形中即将消除的干扰产物对齐。若干扰产物流之间的相关度减小了，则每个流可以使用其他干扰产物流被加权而基本上不影响实现消除。

在本发明的实施例中，处理多个干扰产物流中的至少两个包括，生成至少一个经处理的干扰产物流，该流与所述多个干扰产物流中的至少两个处于线性组合。

这具有优势，可通过由幅度和每个干扰产物流彼此间的相位加权实现的线性组合方便地生成经处理的干扰产物流，然后将两个流结合产生经处理的干扰产物流。

根据本发明的实施例中，所述至少一个经处理的干扰产物流的每个时间采样与多个干扰产物流中的至少两个的每个相应时间采样处于线性组合。然而，一个或多个经处理的干扰产物流可包括从单一干扰产物流获取的时间采样，在此情况下处理可不改变干扰产物流，或将干扰产物流用因子归一化。

这具有优势，即可在实时处理中的当前时间采样的基础上产生经处理的干扰产物流。

在本发明的实施例中，处理多个干扰产物流中的至少两个以减小所述两个干扰产物流之间的相关度包括：

处理表示着多个干扰产物流之间相关性的相关矩阵，以生成第二矩阵；和

将至少两个干扰产物流乘以第二矩阵，以生成经处理的干扰流。

这具有优势，即可高效地产生经处理的干扰流。第二矩阵可以包括，例如，幅度和相位加权值阵列。

在本发明的实施例中，方法包括在第一周期期间接收的多个干扰产物流的采样基础上计算相关矩阵；和

执行处理多个干扰产物流，以减小在不同于第一周期的第二周期期间使用接收的多个干扰产物流的采样的至少两个干扰流之间的相关度。

这具有优势，即可较少地或非实时计算相关矩阵以生成第二矩阵，减小对资源处理的要求。第二矩阵可以实时应用，以减小干扰流之间的相关度。第二矩阵的应用，可能包括加权和将多个干扰产物流中的一些流相加，与相关矩阵的计算相比较直白并对资源的实时处理要求较低。当相关矩阵被期望为在采样时间内静态或变化缓慢时，这就尤其有利。

在本发明的实施例中，相关矩阵表示第一周期期间接收的多个干扰产物流的统计特性。

这具有优势，即如果多个干扰产物流的统计特性基本上保持稳定或变化缓慢，表示着第一周期内接收的干扰流的计算可在第一周期外有效。

在本发明的实施例中，统计特性包括幅度分布。

在本发明的实施例中，处理相关矩阵以生成第二矩阵包括确定相关矩阵的平方根的倒数。

这具有优势，即可方便地生成第二矩阵。

在本发明的实施例中，所述方法包括通过包含乔利斯基(Cholesky)分解和矩阵求逆的过程生成第二矩阵。

这具有优势，即第二矩阵可具有三角形式，其中一些项通常值为0，以便简化通过以加权形式应用第二矩阵处理干扰产物流的过程，因为一些加权具有为0的平常值。

在本发明的实施例中，处理至少两个干扰产物流以减小所述至少两个干扰产物流之间的相关度包括：

将至少两个干扰产物流中的至少一个流向量分解为：

第一分解干扰产物流，被布置为与所述至少两个干扰产物流中的第一个基本相关；并且

第二分解干扰产物流，被布置为与与所述至少两个干扰产物流中的所述第一个基本正交；以及

选择第二分解干扰产物流作为经处理的干扰产物流中的一个。

这具有优势，即可高效地处理以减小相关度。

在本发明的实施例中，处理至少两个干扰产物流以减小所述至少两个干扰产物流的相关度包括格拉姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化过程。

这提供了一种处理以减小相关度的简便方法。

在本发明的实施例中，所述方法包括处理在基带的至少第一信号以生成包括在基带的非线性产物的多个干扰产物流。

这具有优势，即可为多个干扰产物流的生成和处理提供有效方法。

在本发明的实施例中，所述方法包括将经处理的干扰产物流进行频移以和所接收波形中的所述干扰中的经下变频的非线性产物在频率上对齐。

这具有优势，即可移除经下变频的非线性产物和经处理的干扰产物流之间的频偏以促进相关性。

在本发明的实施例中，至少第一信号的非线性产物包括第一信号和第二信号的至少一个无源互调(PIM)产物。此外或可替换地，至少第一信号的非线性产物包括第一信号的至少一个无源谐波(PH)的产物。

在本发明的实施例中，所述方法包括从基站基带单元到射频拉远单元的下行数据流的基带中获取的至少第一信号的采样的基础上生成多个干扰产物流。

这具有优势，即可在传输之前方便地接入至少第一信号的基带采样，而无需在无线电频率接收第一信号并下变频至基带。

在本发明的实施例中，下行数据流是通用公共无线电接口(CPRI)或开放式基站架构联盟(OBSAI)的数据流。

在本发明的实施例中，干扰的处理包括：

根据多个相应的相关值的至少一个值检测干扰中的至少第一信号中存在的非线性产物。

这具有优势，即可向操作者提供包含非线性产物的干扰已被检测的指示。

在本发明的实施例中，所述方法包括根据多个相应的相关值识别干扰中存在了哪些非线性产物。

这具有优势，即与未经处理的干扰产物流的情况相比，可更有信心地检测特定非线性产物。

在本发明的实施例中，所述方法包括根据多个相应的相关值中的至少一个值确定干扰中存在的非线性产物涉及哪个指数值。

这具有优势，即相对未经处理的干扰产物流的情况，非线性产物涉及的特定指数值可更有信心地检测出来。

在本发明的实施例中，所述方法包括根据多个相应的相关值识别干扰中存在的非线性产物涉及哪些指数值。

这具有优势，即可确定哪些指数值有助于干扰，可帮助预测接收的波形的频带外的哪些频带更容易受到干扰。

根据本发明的第二方面，其中提供了用于处理无线网络中在设备处接收的波形中的干扰的装置，所述干扰包括至少第一信号的非线性产物，所述装置包括处理器，处理器被布置为：

在至少第一信号的基础上生成多个干扰产物流，每个产物流包括至少第一信号的模拟非线性产物的时间采样流；

处理多个干扰产物流中的至少两个以减小所述至少两个干扰产物流的相关度，从而生成至少两个经处理的干扰产物流；

将所述至少两个经处理的干扰产物流与所接收的波形相关以产生相应的相关值；以及

根据相应的相关值处理干扰。

本发明更多的特征和优势将在下文中用本发明优选实施例的描述阐述，这些实施例仅作为示例。

附图说明

图1是示例性示出了由无源非线性产物导致的干扰的示意图；

图2是示出了频域内的无源非线性产物的示意图；

图3显示来自由具有指数5项、示出包括三阶项生成的产物的非线性函数操作的两个信号的非线性产物的生成；

图4是示出了由通过将加权的干扰产物流和接收的波形结合的无源非线性产物导致的干扰减小的示意图；

图5是显示根据干扰产物流之间的相关性减小的本发明的实施例，干扰减小的示意图；

图6是显示根据每个经处理的干扰产物流与接收的波形相关的本发明的实施例，干扰减小的示意图；

图7是显示在本发明的实施例中，干扰产物流之间的相关性减小的示意图；

图8是显示在使用减小的加权函数集的本发明的实施例中，干扰产物流之间的相关性减小的示意图；以及

图9是显示在示出了成功去相关方法的本发明的实施例中，干扰产物流之间的相关性减小的示意图。

具体实施方式

通过举例，本发明的实施例将在下文中描述为由非线性产物，通常是无源互调(PIM)和/或无源谐波(PH)产物导致的干扰的检测和减小，在如GSM，3G(UMTS)和LTE(长期演进)网络等蜂窝无线网络中包括GERAN，UTRAN和/或E-UTRAN无线电接入网络，但需了解本发明的实施例也可涉及其它类型的无线电接入网络，如IEEE802.16全球微波互联接入系统，且本发明的实施例不仅限于蜂窝网络系统。此外，本发明的实施例也涉及由活动元件中的互调或谐波引起的干扰的减小。

图1显示了示例场景，其中由非线性产物，如PIM或PH产物导致的干扰I₃可在蜂窝无线网络中接收波形中存在，且干扰可被本发明实施例中的检测器/消除器装置20检测和/或减小。所述检测器/消除器装置可在实施例中操作，以生成能模拟接收干扰中可能存在的非线性产物的模拟非线性产物，然后将每个模拟非线性产物与接收波形相关。从相关性看，可确定相应的非线性产物是否存在在了接收波形中，如果存在了，可确定接收非线性产物和模拟非线性产物间的幅度和相位关系。然后每个模拟非线性产物可以合适的幅度和相位关系和接收波形结合，从相关性确定，对接收波形中的干扰消除或至少减小。

检测器/消除器装置20可以时间采样流的形式生成模拟非线性产物，并可生成若干这种干扰产物流。每个流可适当加权并与接收波形结合以减小接收干扰中的每个非线性产物。然而，已在许多情况中发现，消除一个流通常抵消另一个流的消除，以此减小总体消除深度。在本发明的实施例中，处理干扰产物流以减小每个产物流之间的相关度，这就是说在使经处理的流和接收波形相关之前，将产物流彼此之间正交。然后经处理的流可使用决定的幅度和相位加权与接收波形结合，例如通过相关性，结果减小的干扰通常比未经处理的流能达到的多。

此外，通过处理多个干扰产物流中的至少两个以减小二者之间的相关度，例如通过正交化处理，由于可更精确地预计每个指数相应的产物的量或比例，因而可提高对干扰的检测。

接收非线性产物和模拟非线性产物之间的相对延迟和频偏可通过候选值试验确定，且可在对接收和模拟非线性产物间相关性的值增加或最大化的基础上选择合适的候选值。随后可用确定的相对延迟和频偏，及幅度和相位加权将经处理的流和接收波形结合。

更深入地考虑图1描绘的场景，其中第一下行信号C₁和第二下行信号C₂作为如通用公共无线电接口(CPRI)数据链路之类的数据链路中的数据流从基站调制解调器单元16以基带发往射频拉远(RRH)单元18。数据链路包含上行和下行CPRI数据流。所述基站调制解调器单元可被称作基带单元，且经常地，虽然并非必要，安装在地面的机柜中。射频拉远包括上变频和下变频单元，且经常地，虽然并非必要，安装在靠着天线2或天线群的基站的塔上。第一信号C₁和第二信号C₂经上变频至无线电频率并分别以频率f₁和频率f₂传输。在图1所示的示例中，第一信号和第二信号撞上如无源互调产物(PIM)的非线性干扰产物的源4。例如，该源可以是在金属部件间具有氧化层或包括铁磁金属的金属元件。该源可以是RRH18的元件，如天线共用器或天线，或者该源可以是远离RRH的元件，如天线塔上的氧化元件。除PIM产物外，每个第一信号和第二信号也可生成无源谐波产物。

图2显示了频域内的互调产物。可看到位于频率f₁的第一信号24和在频率f₂的第二信号22可生成，例如，位于频率2f₁-f₂和2f₂-f₁的三阶产物34和28，和位于频率3f₁-2f₂和3f₂-2f₁的五阶产物30和32。其它产物(未示出)也可生成。

在图2描绘的情况中，上行信号，即位于频率f₃的接收信号C₃26落入由低侧三阶互调产物34占据的频谱范围内。可看到通常接收信号26的频率和低侧三阶互调产物34占据的频谱中央间存在偏移，因为通常没有理由期望频率相等。所述互调产物所占的频带通常比生成它的信号所占的宽，且可能不止一个接收新号落入互调产物占据的频谱内。

再次参照图1，可看到第一和第二信号的互调产物I₃从PIM源4，在本示例中位于2f₁-f₂传输。互调产物I₃，在本示例中，至少部分落入位于f₃的接收上行通道内，且作为干扰存在在以无线电频率从，例如，与基站通讯的用户设备14传输的接收信号C₃中。接收信号C₃和互调产物I₃作为对接收信号的干扰接收入无线网络中设备的波形中；该设备可为天线，若干扰在接收无线电系统之外生成，或设备可为接收无线电系统接收链中的元件，如基带处理器，若干扰在接收无线电系统之内生成，例如PIM在天线或天线共用器。接收波形可在RRH18的基带下变频并在数据链路上发往基带/调制解调器单元16。名称C₁，C₂和C₃用来称呼与载频无关的第一，第二和第三信号。这就是说，第一信号可被称为位于无线电频率的C₁并由天线传输，或被称为C₁并指在基带的第一信号，也就是说位于0或接近0的中频。类似地，术语“接收波形”用于指接收波形的无线电频率、中频或基带表示，与载频无关。接收波形可为模拟或从数据表采样。

在本发明的实施例中，如图1所示，提供了装置20以减小由至少第一信号和第二信号中非线性产物对最少一个接收信道上的接收信号导致的干扰，其中第一和第二信号是下行信号。第一和第二信号C₁和C₂在装置的基带被接收，例如从基站调制解调器单元的数据链路。所述装置(可被称为PIM消除器)可在确定哪个下行信号频率可生成落入载有接收信号的兴趣信道内的干扰的基础上选择第一信号C₁和第二信号C₂，基于已知信号频率间的关系以及从那些频率生成的非线性产物的频率。在此确定基础上，可选择适当的第一和第二下行信号C₁和C₂，用于生成模拟的，也就是说合成的，非线性产物。在第一信号和第二信号的基础上，生成模拟非线性产物。非线性产物或生成的产物可在预测哪个非线性产物会落入兴趣信道内的基础上进行选择。

处理第一信号(为PH产物)和第一和第二信号(为PIM产物)以生成干扰产物流，每个流包括至少第一信号的模拟非线性产物的时间采样流，处理过程可按如下展开。

举个例子，考虑生成两个信号的三阶互调产物的流；类似原理可应用以生成其它非线性产物和其它阶的非线性产物。将显示可通过指数3非线性项生成一些三阶互调产物，并可通过指数5项生成更多的一些三阶产物，再多的三阶产物可通过其它奇数指数项生成。指数3项是是形式为X³的项，位于生成干扰的非线性设备的转移函数中，或生成模拟非线性产物以消除干扰的相应功能中，总体上，指数n项就是形式为Xⁿ的项。

并非所有生成的三阶互调产物都将落入与接收波形相应的兴趣带内，并可能表示对接收信号的干扰。

所以，为了消除接收波形中的干扰，可能干扰的非线性产物可被选择以作为模拟非线性产物的时间采样的流生成，且落在兴趣带外的非线性产物可被忽视。

所以，干扰产物流可能需要为每个非线性产物生成，且非线性产物并非必要涉及相同指数项。

考虑到非线性产物从分别具有调幅A和B的两个信号，和分别包括载波相位和相位调制a和b，并通过指数3项生成，带指数3的非线性产物表示如下：

(Acos(a)+Bcos(b))³

并可展开为：

$\begin{array}{c}\frac{1}{4}(3A^3\cos \left(a\right)+A^3\cos \left(3a\right)+3A^{2}B\cos \left(2a-b\right)+\\ 3A^{2}B\cos \left(2a+b\right)+3{\mathrm{AB}}^2\cos \left(a-2b\right)+3{\mathrm{AB}}^2\cos \left(a+2b\right)+\\ 6{\mathrm{AB}}^2\cos \left(a\right)+6A^{2}B\cos \left(b\right)+3B^3\cos \left(b\right)+B^3\cos \left(3b\right))\end{array}$

对于本示例有利的展开式中的项，在于它们落入上行接收带，是项3A²Bcos(2a-b)，表示着图2中I₃所示的较低的三阶产物，由参照号34表示，和3AB²cos(a-2b)，也可写成3AB²cos(2b-a)，表示图2中用参照号28表示的较高的三阶产物。在某些实施例中，出现在基频，并出现在第三谐波或其周围的产物不必作为PIM消除器中的基带互调产物生成，因为它们可能在受害者接收机处被滤除。“较高的”或“较低的”产物中哪个会落入上行接收波段将取决于上行波段是配置在下行波段的上还是下。数学的上表示包含幅度和相位调制的互调产物，其中幅度和相位调制是生成互调产物的第一和第二信号的调制函数，且基带互调产物可通过对第一和第二信号的幅度和相位的知识从PIM消除器中生成；这个信息在表示第一和第二信号的基带中可用。例如，为消除图2中所示的干扰I₃，可选择下三阶产物以作为干扰产物流生成。

然而，除通过指数3项，即三次方项用设备转移函数生成三阶互调产物外，互调产物也可在三阶产物预期的频率，例如2f₁-f₂和2f₂-f₁，通过指数5,7,9及可能任何奇数幂设备非线性的设备转移函数生成，其中幂至少和设备转移函数的各项的幂一样大。相应地，项通常为“五阶”的互调产物其实可通过指数5,7,9的设备非线性及所有高奇数指数的设备非线性生成。该模式对于高(奇数)阶互调产物(即“第七”、“第九”等)依然有效，且不仅可通过相同指数的设备非线性，也可通过高奇数指数的非线性生成。

图3显示了(Acos(a)+Bcos(b))⁵的数学扩展式示例，示出了通过设备转移函数的指数5项生成互调产物。虚线中的项被突出强调作为典型地落入一些布置的蜂窝无线电上行或下行频率的接收波段中的项。具体而言，包含cos(2a-b)和cos(a-2b)的项与频率2f₁-f₂和2f₂-f₁对应。因此，可看到，对于生成互调产物的知识，或预测可用来生成相应的模拟的互调产物。

可对考虑的非线性产物应用合适的数学函数从有至少第一信号的时间采样中生成干扰产物流。举个例子，选定用来生成的模拟非线性产物中的一个可为具有在图3所示的指数5展开式中的数学函数5/4A⁴Bcos(2a-b)的三阶产物，表示位于2f₁-f₂的产物。可通过对信号A和B的时间采样应用的数学函数生成模拟非线性产物的时间采样。这里A＝A_a(t)和B＝B_b(t)表示信号A和B的调幅_，而a＝2πf_at+φ_a(t)和b＝2πf_bt+φ_b(t)表示信号A和B的相位调制。可在消除路径中布置适当延迟以确保模拟非线性产物的时间采样与预定消除的干扰的时间对齐，因为干扰的时间根据调幅和相位调制随第一和第二信号的内容变化。调幅和相位调制可作为，例如，被第一和第二信号A和B使用的OFDM，CDMA或GMSK调制方案的结果。

对于无源谐波非线性产物的情况，与PIM产物的情况相似，可生成一些干扰产物流，因为已知可通过多于一个指数项生成给定阶的无源谐波产物。所以，举个例子，可通过指数2项，指数4项或高偶数指数项生成二阶无源谐波产物。可生成一些干扰产物流，其中每个流都包括不同指数的谐波产物的时间采样。已知偶数高指数对偶数阶谐波有助，且奇数高指数对奇数阶谐波有助。因此，可生成高指数项以提高对给定阶的谐波的清除。所以，举个例子，四阶指数项可生成落入用cos(2a)表示的第二谐频中的组件。因此，为消除第二谐波项，一些谐波产物中含有cos(2a)的每个都可作为模拟的谐波产物生成，每个通常都在基带生成。谐波产物含有调幅和相位调制是生成谐波产物的第一信号的调制函数。基带谐波产物可通过对第一信号的幅度和相位的知识生成；这个信息在表示第一信号的基带中可用。

如图4所示，每个干扰产物流，由至少第一信号C₁40及在本示例中由第二信号C₂42自生成功能框44生成，并可在相关功能框56中与接收波形相关，在此情况下接收波形包括C₃+I₃，以为每个流生成相关值。每个相关值可用来分别为每个流生成加权，加权形成加权集48。每个加权可应用于每个干扰产物流46a和46b，且加权流可在加法器50中相加并生成模拟的干扰信号52，且干扰信号52可以适当的延迟和/或频移形式在组合器54内与接收波形结合，以减小或消除干扰I₃。

然而，如上所述，已知干扰产物流46a和46b可相互作用以像图4中那样的布置中减小消除程度。

如图5所示，在本发明的实施例中，干扰产物流中46a、46b的至少两个在处理功能框58中被处理以减小两个流之间的相关度。这可涉及将两个流彼此正交。每个流可与每个其他流正交化。所述至少两个经处理的干扰产物流60a和60b可通过加权集48加权并在组合器50中结合以为消除接收波形中的干扰生成模拟的干扰信号52。

如图6所示，经处理的，例如正交的，干扰产物流60a和60b可用相关功能框56与接收波形10相关，以为每个流生成相关值。可根据相应的相关值处理干扰。例如，每个相关值可用来分别为每个流生成加权，通常幅度与相位转移函数与每个时间采样相乘，形成加权集48。相关功能框56中的相关处理可涉及干扰产物的每个时间采样与接收波形的相应时间采样的复共轭相乘，并将一些采样的结果相关性平均以生成相应的加权。每个加权可应用于每个经处理的干扰产物流60a和60b，且加权流可用加法器50以合适的延迟和/或频移形式与包括C3和I3的接收波形10相加，以减小或消除干扰。

可能需要将生成与基带的干扰产物流与基带的接收波形进行频移，以减小或想吃接收信号中的干扰，所以模拟非线性产物与接收波形的干扰中的相应非线性产物在频率上对齐。这是因为，如图2所示，干扰接收信号的非线性产物的中心频率可能不与接收信号的接收上行信道的中心频率相对应，但可通过偏移频率进行补偿。

如图6所示，每个经处理的干扰产物流可在相关功能框56内与接收波形相关前在频移功能框62中相对接收波形进行频移。亦如图6所示，干扰产物流可在频移功能框，如混合器66中相对接收信号进行频移。在每个情况下相对频移都可通过对干扰产物流和/或接收波形进行频移来完成。

亦如图6所示，干扰产物流和接收波形间的相对延迟可通过延迟组件64、68调整。在每个情况下，相对延迟调整可通过对干扰产物流和/或接收波形进行延迟频移完成。此外，用来生成干扰产物流46a和46b的两个信号C₁40和C₂42间的相对延迟可调整，例如通过延迟元件74，将一个信号相对另一个信号延迟。每个分别应用于每个延迟元件74,64的延迟值可通过改变延迟值并选择可增加或最大化相关值的值进行确定。相对延迟，例如由结合的干扰产物流和接收波形10之间的延迟元件68提供，可通过改变应用于延迟元件62的延迟值确定，例如在通往相关功能框56的信号路径内找到可最大化相关的延迟值。图6显示了仅作为示例的频率位置和每个信号路径内的延迟调整元件；应了解信号路径内的其它位置也可通道类似功能选取。

图7显示了如图5和图6所示的实施功能框58以减小干扰产物流之间的相关性的示例。由图7中可见，干扰产物流46a，46b和46c通过流的线性组合处理，以生成相互正交的干扰产物流60a，60b，60c。在图7的情况下，线性组合通过应用加权矩阵74完成，该加权矩阵74对每个干扰产物流应用幅度和相位加权，以将两个干扰产物流彼此可能地结合。一些加权值可能设为0，因而实践中并非所有流都需要与其它流结合。加权矩阵74可通过布置成在加权矩阵内计算加权值的处理器70计算，也可称呼为正交系数。

正如所见，至少一个经处理的干扰产物流60b是多个干扰产物流中的至少两个46a和46b的线性组合。每个经处理的干扰产物流的每个时间采样可与每个干扰产物流的每个相应时间采样进行线性组合，以便可在实时过程中的当前时间采样的基础上生成经处理的干扰产物流。

处理干扰产物流以减小干扰产物流之间的相关度可包括正交处理，该正交处理涉及处理表示干扰产物流之间相关性的相关矩阵以生成第二矩阵，第二矩阵可被称为加权矩阵。干扰产物流可用第二矩阵相乘以生成经处理的干扰流。可在第一周期内接收的干扰产物流的采样的基础上计算相关矩阵，处理干扰产物流以减小流之间的相关度可使用不同于第一周期的第二周期内接收的干扰产物流采样。可较少地或非实时计算相关矩阵以生成第二矩阵，减小对资源经处理的要求，且第二矩阵可以实时应用。第二矩阵的应用，可涉及所有多个干扰产物流中一些流的加权和相加，与计算相关矩阵未必需要实时进行相比，第二矩阵的应用可相对直白地进行并对实时进行资源处理要求较低。当相关矩阵被预期为相对采样时间为静态或缓慢变化时，这就尤其有优势。所以，尽管相关矩阵可表示第一周期期间接收的干扰产物流的统计特性，例如幅度分布，在干扰产物流的统计特性基本上保持稳定或缓慢变化的基础上，可预期表示第一周期内接收的干扰流的计算在第一周期外有效。作为结果，可能需要经常对相关矩阵重新计算。

第一矩阵，即“相关矩阵”的处理以生成第二矩阵，即“正交矩阵”可包括确定相关矩阵平方根的倒数。这可应用如果，例如，已知或预期相关矩阵会由与全部或基本上为实值的值组成。所以，相关矩阵R的矩阵平方根D可通过定义DD＝R发现，然后可发现倒数，即，inv(D)。

可替换地，第二矩阵可通过涉及分解的过程生成，例如Cholesky分解，该分解过程分解相关矩阵，并与具有定义为D*D＝R的厄密共轭的矩阵产物复合(其中*表示共轭转置)。使用Cholesky分解的优势在于通过Cholesky分解获取的矩阵的矩阵求逆衍生的第二矩阵，应具有三角形状，其中一些项通常值为0，以便简化通过以加权形式应用第二矩阵以处理干扰产物流的过程，因为一些加权通常具有为0的平常值。根据本发明的实施例的方法可涉及的Cholesky分解，或为相关矩阵的倒数，或为计算分解的倒数。后者有简化矩阵求逆计算的优势，因为Cholesky分解通常结果为三角矩阵。

图8示出了减小的加权矩阵，其中显示了图7中的加权矩阵中的加权子集具有非零值，可通过Cholesky分解处理生成。

图9示出了干扰产物流的线性组合的一种可替换的方式，涉及向量分解，可按照Gram-Schmidt正交化过程。在该方式中，第一干扰产物流46a被用来作为第一正交化干扰产物流60a。然后第一干扰产物流的采样与第二干扰产物流46b加权并结合，以此减小第一和第二流之间的相关性。实际上，加权被布置为在每个流被采样的时段内，消除与第二干扰产物流相关的第一产物流的组件。这可通过以下方式实现，将第二干扰产物流进行向量分解，分解组件解干扰产物流，然后将分解的流布置成与第一干扰产物流相关，并且由此，通过Gram-Schmidt过程，生成第二分解干扰产物流且布置为基本上与第一干扰产物流正交。然后第二分解干扰产物流形成第二正交化干扰产物流60b。

通过处理第三干扰产物流以减小第一和第二处理流的相关性使过程继续。将第一干扰产物流和第二正交化干扰产物流的采样分别与第三干扰产物流46c加权和结合，以此减小第一流和第二正交化流的相关性。加权被布置为在每个流被采样的时段内，消除与第三干扰产物流相关的第一产物流的组件，以及与第三干扰产物流相关的第二正交化产物流的组件。这可通过以下方式实现，将第三干扰产物流进行向量分解，分解组件解干扰产物流，然后将分解的流布置成与第一干扰产物流相关，另一个分解产物流布置为与正交化第二干扰产物流相关，并且由此，通过Gram-Schmidt过程，生成第三分解干扰产物流且布置为基本上与第一干扰产物流和第二干扰产物流正交。然后第三分解干扰产物流形成第三正交化干扰产物流60c。对于其它干扰产物流过程以此持续，每个流分别于之前的正交流正交。

图9中所示的加权在对干扰产物流的正交化方面与图8所示的加权矩阵等效。然而，图9的配置示出了流的正交化的序列去相关方式。通过图9的线性顺序处理，可将一些根据其它输出的值的输出使用与图7或图8中类似的结构重划，通过图7或图8中的结构，同时对所有输出给予直接线性组合。在以此方式重建正交化过程时，一些加权会有不同的值，可如图9中的加权的合适的线性组合计算。同时，可通过其它方法，如从含有相关输入流的列矩阵的QR分解中取上三角“R”矩阵的倒数，来完成计算加权以将一套相关信号正交的过程。可用多种方法，包括所述Gram-Schmidt正交化方法，也包括其它可能在数字上更稳当的方法，如Givens旋转或Householder变换等方法中的任一种实现QR分解自身。

如上所述的向量分解过程，可使用表示第一周期内接收的干扰产物流的数据块执行，但计算的加权可对延长时段有效，对于矩阵方式，若流之间的相关性随时间缓慢变化。相应地，可能可以较少地以非实时进行向量分解过程，例如像图7所示的计算正交化系数的过程，并将加权矩阵74应用为实时过程以使干扰产物流正交化。

在干扰的处理包含检测干扰中至少第一信号的非线性产物的存在的情况中，可根据多个相应的相关值中的至少一个值完成。例如，可设定阈值，即可产生相应的非线性值已存在的指示。例如，网络管理系统和/或操作者可被警告已检测到包含非线性产物的干扰。可根据多个相应的相关值识别干扰中存在了哪些非线性产物，以便能检测具体的非线性产物。相较于未经处理的干扰产物流的情况，这可更有信心地完成。可根据多个相应的相关值中的至少一个值识别干扰中存在了哪种指数值的非线性产物，以便相较于未经处理的干扰产物流的情况，可更有信心地检测非线性产物涉及的具体指数值。通过这种方式，可根据多个相应的相关值识别干扰中存在了哪个涉及非线性产物的指数值。具体的非线性产物涉及的指数值通常已知，因为这个信息用来生成非线性产物：例如，如上所述，三阶产物5/4A⁴Bcos(2a-b)已知为指数5项。因此若检测到具体的三阶产物，可确定指数5项有助于干扰。这个信息在预计接收波形的频带外的哪个频带可受到干扰时有效，因为可预期更多的指数5项，且这些可落在接收波形的频带外。

根据本发明的实施例中的消除器/检测器20的功能框，例如像图4至9所示，可通过处理器，通常是数字信号处理器的方式执行。处理器可通过使用如现场可编程门阵列，或作为布置成处理计算机可处理指令以实现功能框的功能，或作为硬件和软件组件的组合等专用硬件或固件逻辑执行。可使用执行数字信号处理和控制功能的已知方法。

上述实施例用来作为本发明的典型示例理解。需了解任何与任一实施例相关的描述的任何特点都可单独使用，或与其它描述的特点一起使用，也可与其它实施例的一个或多个功能组合使用，或其它实施例的任何组合。此外，也可在不背离由附带权利要求书定义的本发明的范围的情况下采用以上未描述的对等物和修改。

Claims (23)

1.一种处理无线网络中在设备处接收的波形中的干扰的方法，所述干扰包括至少第一信号的非线性产物，所述方法包括：

基于至少所述第一信号，生成多个干扰产物流，每个流包括至少所述第一信号的模拟非线性产物的时间采样流；

处理所述多个干扰产物流中的至少两个以减小至少两个干扰产物流之间的相关度，从而产生至少两个经处理的干扰产物流；

将所述至少两个经处理的干扰产物流与所接收的波形相关，以产生相应的相关值；以及

根据所述相应的相关值处理所述干扰。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理所述多个干扰产物流中的至少两个包括：

生成至少一个经处理的干扰产物流，所述经处理的干扰产物流是所述多个干扰产物流中的至少两个的线性组合。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个经处理的干扰产物流的每个时间采样是所述多个干扰产物流中的至少两个的每个对应时间采样的线性组合。

4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述处理所述多个干扰产物流中的至少两个以减小至少两个干扰产物流之间的相关度包括：

处理表示所述多个干扰产物流之间相关性的相关矩阵以产生第二矩阵；以及

将至少两个干扰流与所述第二矩阵相乘以产生经处理的干扰流。

5.根据权利要求4所述的方法，包括：

基于第一周期期间接收的所述多个干扰产物流中的采样来计算所述相关矩阵；和

执行处理所述多个干扰产物流以减小在不同于所述第一周期的第二周期期间使用接收的所述多个干扰产物流的采样的所述至少两个干扰流之间的相关度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述相关矩阵表示在所述第一周期期间接收的所述多个干扰产物流的统计特性。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述统计特性包括幅度分布。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中，处理所述相关矩阵以产生所述第二矩阵包括确定所述相关矩阵的平方根的倒数。

9.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，包括通过涉及乔利斯基分解和矩阵求逆的处理产生所述第二矩阵。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，处理所述至少两个干扰产物流以减小所述至少两个干扰产物流之间的相关度包括：

将所述至少两个干扰产物流中的至少一个向量分解为：

第一分解干扰产物流，被布置为与所述至少两个干扰产物流中的第一个基本相关；并且

第二分解干扰产物流，被布置为与所述至少两个干扰产物流中的所述第一个基本正交；以及

选择所述第二分解干扰产物流作为所述经处理的干扰产物流中的一个。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，处理所述至少两个干扰产物流以减小所述至少两个干扰产物流之间的相关度包括格拉姆-施密特正交化处理。

12.根据前述任一项权利要求所述的方法，包括处理在基带的至少所述第一信号以生成包括在基带的非线性产物的所述多个干扰产物流。

13.根据前述任一项权利要求所述的方法，包括：

将经处理的干扰产物流进行频移以和所接收波形中的所述干扰中的经下变频的非线性产物在频率上对齐。

14.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，至少所述第一信号的所述非线性产物包括所述第一信号和第二信号的至少一个无源互调(PIM)产物。

15.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，至少所述第一信号的所述非线性产物包括所述第一信号的至少一个无源谐波(PH)产物。

16.根据前述任一项权利要求所述的方法，包括基于从基站基带单元到射频拉远单元的下行数据流的基带中获取的至少所述第一信号的采样来生成所述多个干扰产物流。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述下行数据流是通用公共无线电接口(CPRI)或开放式基站架构联盟(OBSAI)的数据流。

18.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述干扰的处理包括：

根据流的所述相应的相关值将经处理的干扰产物流加权；以及

将每个加权的经处理的干扰产物流与包括所述干扰的所接收的波形结合，由此减小所接收的波形中的干扰。

19.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述干扰的处理包括：

根据所述多个相应的相关值中的至少一个检测在所述干扰中的至少所述第一信号的非线性产物的存在。

20.根据权利要求19所述的方法，包括根据所述多个相应的相关值识别哪些非线性产物存在于干扰中。

21.根据权利要求19或权利要求20所述的方法，包括根据所述多个相应的相关值中的至少一个识别干扰中存在的非线性产物涉及哪个指数值。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，包括根据所述多个相应的相关值识别哪些指数值涉及干扰中存在的非线性产物。

23.一种用于处理无线网络中在设备处接收的波形中的干扰的装置，所述干扰包括至少第一信号的非线性产物，所述装置包括处理器，所述处理器被布置为：

基于至少所述第一信号，生成多个干扰产物流，每个流包括至少所述第一信号的模拟非线性产物的时间采样流；

处理所述多个干扰产物流中的至少两个以减小至少两个干扰产物流之间的相关度，从而产生至少两个经处理的干扰产物流；

将所述至少两个经处理的干扰产物流与所接收的波形相关以产生相应的相关值；以及

根据所述相应的相关值处理所述干扰。