CN105594240B - 减少通信系统自干扰信号的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供减少通信系统自干扰信号的方法和装置，包括：发送探测信号；接收回波信号，其中该回波信号包括对应于该探测信号的近区反射信号；从该回波信号中分离出对应于该探测信号的近区反射信号；根据该近区反射信号确定近区反射信道参数；基于该近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号；从接收到的第二通信信号中减去该重构的近区反射自干扰信号。根据本发明所提供的方法和装置能够确定用于估算近区反射自干扰信号的近区反射信道参数，并利用该近区反射信道参数，减少从其他装置接收到的信号中的近区反射自干扰信号。

Description

减少通信系统自干扰信号的方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及减少通信系统自干扰信号的方法和装置。
背景技术
在移动蜂窝通信系统、无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)、固定无线接入(Fixed Wireless Access，FWA)等无线通信系统中，基站(Base Station，BS)或者接入点(Access Point，AP)、中继站(Relay Station，RS)以及用户设备(User Equipment，UE)等通信节点通常具有发射自身信号和接收其它通信节点信号的能力。由于无线信号在无线信道中的衰减非常大，与自身的发射信号相比，来自通信发送端的信号到达接收端时的信号已经非常微弱。例如，移动蜂窝通信系统中一个通信节点收发信号功率差能够达到80dB至120dB甚至更大。因此，为了避免通信节点的发射信号对该通信节点的接收信号造成的干扰(这种干扰称为自干扰，Self-interference)，无线信号的发送和接收通常采用不同的频段或者时间段加以区分。例如，在频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)中，发送和接收使用相隔一定保护频带的不同频段进行通信。在时分双工(Time DivisionDuplex，FDD)中，发送和接收使用相隔一定保护时间间隔的不同时间段进行通信。FDD系统中的保护频带和TDD系统中的保护时间间隔都是为了保证接收和发送之间充分地间隔，避免发送对接收造成的干扰。
无线全双工技术可以在相同的无线信道上同时进行接收和发送操作。从理论上来说，无线全双工技术的频谱效率是FDD技术或TDD技术的两倍。但是由于没有保护频带或保护时间间隔的存在，支持无线全双工的通信节点的发射信号会对该通信节点的接收信号造成干扰，造成该通信节点无法正确接收有用的信号。自干扰包括近区反射信道中的近区反射自干扰信号和远区反射信道中的远区反射自干扰信号。近区反射自干扰信号典型对应于0.3m-60m的近区反射路径，多径传播延迟为1-400ns量级。由于收发天线附近区域传播环境的变化较小，因此该近区反射自干扰信号分量的延迟随时间变化较小且较为缓慢。近区反射自干扰信号是无线全双工系统中最难有效消除的自干扰分量，其原因在于：由于近区多径回波信号传播距离较小，多径之间的传播延迟差非常小，通常带宽(10-40MHz)的通信信号无法有效分辨并重构该近区反射自干扰信号，从而导致无法实现有效的干扰抵消。例如，两个与通信节点直线传播距离相差3米的反射体的延迟差为20ns，很难分辨。远区反射自干扰信号分量由于多径延迟差较大，因此通常的带宽都可以分辨，从而可以实现有效的消除。因此，如何确定能够用于重构近区反射自干扰信号的近区反射信道参数是消除近区反射自干扰信号的一个关键性问题。
发明内容
本发明提供了一种用于减少通信系统自干扰信号的方法和装置，能够确定用于估算近区反射自干扰信号的近区反射信道参数，并利用该近区反射信道参数减少接收到的信号中的近区自干扰信号。
第一方面，本发明实施例提供一种装置，该装置包括：发送单元，用于发送探测信号和第一通信信号，其中该探测信号是叠加在该第一通信信号上发送的，发送该探测信号所用的功率低于发送该第一通信信号所用的功率；接收单元，用于接收输入信号，该输入信号包括回波信号和其他装置发送的第二通信信号，其中该回波信号包括对应于该探测信号的近区反射信号；信号分离单元，用于从该回波信号中分离出该近区反射信号；近区反射自干扰信号处理单元，用于根据该近区反射信号确定近区反射信道参数；近区反射自干扰信号消除单元，用于基于该近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从该第二通信信号中减去该重构的近区反射自干扰信号。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，该发送单元，具体用于在探测时隙中的发射时隙发送该探测信号，在该探测时隙中的空闲时隙停止发送该探测信号，其中该空闲时隙包括第一静默时隙和第二静默时隙。
结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该发送单元，具体用于使用大于或等于发送该第一通信信号所用的带宽发送该探测信号。
结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，在该发送单元使用大于发送该第一通信信号所用的带宽发送该探测信号的情况下，该近区反射自干扰信号处理单元，具体用于对该近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的近区反射信号，根据该滤波后的近区反射信号，确定该近区反射信道参数。
结合第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在该发送单元使用发送大于该第一通信信号所用的带宽发送该探测信号的情况下，该近区反射自干扰信号处理单元，具体用于对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定该多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据该多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定该近区反射信道参数；或者该近区反射自干扰信号处理单元，具体用于确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号，对该平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据该滤波后的平均近区反射信号，确定该近区反射信道参数。
结合第二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在该发送单元使用等于发送该第一通信信号所用的带宽发送该探测信号的情况下，该近区反射自干扰信号处理单元，具体用于使用时延超分辨算法确定该近区反射信道参数。
结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在该装置支持多输入多输出MIMO的情况下，该发送单元，具体用于使用该装置的多根天线分别发送该探测信号，且该多根天线分别发送该探测信号在时隙上互相错开。
结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，该发送单元，具体用于发送该探测信号的时隙与相邻的支持无线全双工的装置发送的探测信号的时隙互相错开。
结合第一方面或第一种可能的实现方式至第五种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在八种可能的实现方式中，该发送单元，具体用于使用M个随机的探测时隙发送该探测信号，其中M为该支持无线全双工设备在接收该回波信号的相干累积时间内平均累积的对应于该探测信号的近区反射信号数。
第二方面，本发明实施例提供一种装置，该装置包括：发射天线，用于发送探测信号和第一通信信号，其中该探测信号是叠加在该第一通信信号上发送的，发送该探测信号所用的功率低于发送该第一通信信号所用的功率；接收天线，用于接收回波信号，其中该回波信号包括对应于该探测信号的近区反射信号；信号分离器，用于从该回波信号中分离出该近区反射信号；近区反射自干扰信号处理器，用于根据该近区反射信号确定近区反射信道参数；近区反射自干扰信号消除器，用于基于该近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从该第二通信信号中减去该重构的近区反射自干扰信号。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，该发射天线，具体用于在探测时隙中的发射时隙发送该探测信号，在该探测时隙中的空闲时隙停止发送该探测信号，其中该空闲时隙包括第一静默时隙和第二静默时隙。
结合第二方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该发射天线，具体用于使用大于或等于发送该第一通信信号所用的带宽发送该探测信号。
结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，在该发射天线使用大于发送该第一通信信号所用的带宽发送该探测信号的情况下，该近区反射自干扰信号处理器，具体用于对该近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的近区反射信号，根据该滤波后的近区反射信号，确定该近区反射信道参数。
结合第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在该发射天线使用发送大于该第一通信信号所用的带宽发送该探测信号的情况下，该近区反射自干扰信号处理器，具体用于对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定该多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据该多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定该近区反射信道参数；或者该近区反射自干扰信号处理器，具体用于确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号，对该平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据该滤波后的平均近区反射信号，确定该近区反射信道参数。
结合第二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在该发射天线使用等于发送该第一通信信号所用的带宽发送该探测信号的情况下，该近区反射自干扰信号处理器，具体用于使用时延超分辨算法确定该近区反射信道参数。
结合第二方面或上述任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在该装置支持多输入多输出MIMO的情况下，该发射天线，具体用于使用该装置的多根天线分别发送该探测信号，且该多根天线分别发送该探测信号在时隙上互相错开。
结合第二方面或上述任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，该发射天线，具体用于发送该探测信号的时隙与相邻的支持无线全双工的装置发送的探测信号的时隙互相错开。
结合第二方面或第一种可能的实现方式至第五种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，该发射天线，具体用于使用M个随机的探测时隙发送该探测信号，其中M为该支持无线全双工设备在接收该回波信号的相干累积时间内平均累积的对应于该探测信号的近区反射信号数。
第三方面，本发明实施例提供一种减少通信系统自干扰信号的方法，该方法由支持无线全双工的装置执行，该方法包括：发送探测信号和第一通信信号，其中该探测信号是叠加在该第一通信信号上发送的，发送该探测信号所用的功率低于发送该第一通信信号所用的功率；接收输入信号，其中该输入信号包括回波信号和从其他设备接收的第二通信信号，该回波信号包括对应于该探测信号的近区反射信号；从该回波信号中分离出该近区反射信号；根据该近区反射信号确定近区反射信道参数；基于近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从该第二通信信号中减去该重构的近区反射自干扰信号。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，该发送探测信号包括：在探测时隙中的发射时隙发射该探测信号；该方法还包括：在该探测时隙中的空闲时隙停止发射该探测信号，其中该空闲时隙包括第一静默时隙和第二静默时隙。
结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该第一静默时隙时长等于近区反射信道的最大多路时延，该第二静默时隙的取值使得回波多径分量的时延超过该第一静默时隙时长与第二静默时隙时长之和，并且该回波多径分量的功率低于预设阈值。
结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，该发送探测信号和第一通信信号包括：发送该探测信号使用的带宽大于或等于发送该第一通信信号使用的带宽。
结合第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在发送该探测信号使用的带宽大于发送该第一通信信号使用的带宽的情况下，该根据该近区反射信号确定近区反射信道参数，包括：对该近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的近区反射信号，根据该滤波后的近区反射信号，确定该近区反射信道参数。
结合第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在发送该探测信号使用的带宽大于发送该第一通信信号使用的带宽的情况下，该根据该近区反射信号确定近区反射信道参数，包括：对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定该多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据该多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定该近区反射信道参数；或者确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号，对该平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据该滤波后的平均近区反射信号，确定该近区反射信道参数。
结合第三种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在用于发送该探测信号使用的带宽等于用于发送该第一通信信号使用的带宽的情况下，该根据该近区反射信号确定近区反射信道参数，包括：使用时延超分辨算法确定该近区反射信道参数。
结合第三方面或上述任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，在该装置支持多输入多输出MIMO的情况下，该发送探测信号，包括：使用该装置的多根天线分别发送该探测信号且该多根天线分别发送的该探测信号在时隙上互相错开。
结合第三方面或上述任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，该发送探测信号，包括：发送该探测信号的时隙与相邻的支持无线全双工的装置发送探测信号的时隙互相错开。
结合第三方面或第一种可能的实现方式至第六种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，该发送探测信号和第一通信信号，包括：使用M个随机的探测时隙发送该探测信号，其中M为该支持无线全双工装置在接收该回波信号的相干累积时间内平均累积的对应于该探测信号的近区反射信号数。
根据本发明，支持无线全双工的装置能够发射一个探测信号，并通过分离出对应于该探测信号的近区反射信号，确定对应于该近区反射信号的近区反射信道参数，并利用该近区反射信道参数确定重构的近区反射自干扰信号，使用重构的近区反射自干扰信号，减去接收到的第二通信信号中的近区反射自干扰信号，能够有效地减少接收到的信号中的近区反射自干扰信号。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是根据本发明实施例提供的减少通信系统自干扰信号的方法的示意性流程图。
图2是根据本发明实施例提供的减少通信系统自干扰信号的方法的示意性流程图。
图3是根据本发明实施例提供的一种时隙结构的示意图。
图4是根据本发明实施例提供的另一种时隙结构的示意图。
图5是根据本发明实施例提供的另一种时隙结构的示意图。
图6是根据本发明实施例提供的装置的结构框图。
图7是根据本发明实施例提供的装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应属于本发明保护的范围。
应理解，本发明实施例的技术方案可以应用于无线全双工系统。本发明实施例中所提到的用户设备、基站等通信节点均支持无线全双工系统。
用户设备(User Equipment，UE)也可称之为移动终端(Mobile Terminal，MT)、移动用户设备等，可以经无线接入网(例如，Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信，用户设备可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。
图1是根据本发明实施例提供的减少通信系统自干扰信号的方法的示意性流程图。图1所示的方法由支持无线全双工的装置执行，该装置可以位于用户设备、基站等通信节点中。
101，发送探测信号和第一通信信号，其中该探测信号是叠加在该第一通信信号上发送的，发送该探测信号所用的功率低于发送该第一通信信号所用的功率。
102，接收输入信号，该输入信号包括第二通信信号和回波信号，其中该回波信号包括对应于该探测信号的近区反射信号，该第二通信信号是其他装置发送的。
103，从该回波信号中分离出对应于该探测信号的该近区反射信号。
104，根据该近区反射信号确定近区反射信道参数。
105，基于该近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从该第二通信信号中减去该重构的近区反射自干扰信号。
根据图1所示的方法，能够确定用于重构近区自干扰信号的近区反射信道参数，并利用该近区反射信道参数确定重构的近区反射自干扰信号，使用重构的近区反射自干扰信号，减去接收到的第二通信信号中的近区反射自干扰信号。根据图1所示的方法，能够有效地分辨并重构近区反射信号，并减少接收信号的自干扰中的近区反射自干扰信号。
图2是根据本发明实施例提供的减少通信系统自干扰信号的方法的示意性流程图。图2的实施例是图1所示的方法的一个具体实施例。
201，发送探测信号和第一通信信号，其中该探测信号是叠加在第一通信信号上发送的。
具体地，具有该支持无线全双工装置的通信节点(以下简称为第一通信节点)与其他通信节点进行通信，该第一通信节点生成的与其他通信节点进行通信的信号称为第一通信信号，其中该第一通信信号包括与其他通信节点进行通信的所有信息，例如数据信息、控制信息等。除了生成该第一通信信号以外，第一通信节点还生成探测信号，该探测信号用于测量近区反射信道参数。
该装置在探测时隙T1中的发射时隙发送该探测信号，在该探测时隙中的空闲时隙停止发送该探测信号，其中该空闲时隙包括第一静默时隙δ1和第二静默时隙δ2。具体地，在T1中的发射时隙发送带宽为B，时间长度为T的探测信号，该探测信号为大时宽带宽积信号，其中TB＞＞1。典型的用于探测信号的大时宽带宽积(简称“时带积”)信号可以是线性调频、非线性调频等。通常地，为了降低带外辐射，该探测信号还可以是加窗后的大时宽带宽积信号，典型的用于加窗的窗函数可以是海明(Hamming)窗、海宁(Hanning)窗、泰勒(Tayler)窗等。然后，在空闲时隙保持静默，在此期间不发射任何信号，从而可以进行回波检测。可选的，该空闲时隙中的第一静默时隙δ1时长可以等于近区反射信道的最大多径时延，该空闲时隙中的第二静默时隙δ2的取值使得该回波多径分量的时延超过了第一静默时隙时长与该第二静默时隙时长之和，并且回波多径分量的功率低于预设阈值，由此使得该探测信号不对下一个探测时隙中的探测信号的检测造成干扰。典型的，δ2＝3δ1～4δ1。由于探测信号是叠加在第一通信信号上发送的，因此该装置的发射机在空闲时隙停止发送探测信号并不影响该装置的发射机对该第一通信信号的发送。此外，由于该探测信号仅用于估计近区反射信道，所以δ1＜＜T。进一步，发送该探测信号所用的功率小于发送该第一通信信号所用的功率。典型的，当该探测信号的发射功率比该第一通信信号的发射功率低20dB以上时，探测信号对通信对端传输的干扰就可以忽略。
可选的，作为一个实施例，该装置可以采用图3所示的时隙结构发送该探测信号，即该探测时隙是连续发送的。
可选的，作为另一个实施例，该装置可以采用图4所示的时隙结构发送该探测信号，即可以在N个连续探测时隙中的发射时隙发送探测信号，然后在一个休止时隙中该装置的发射机停止发送探测信号，然后再在连续N个探测时隙中发送该探测信号，其中N为大于等于2的正整数。由于探测信号是叠加在第一通信信号上的，因此探测信号的停止发送并不影响该装置的发送机对第一通信信号的发送。当采用图3或图4所示的时隙结构时，可取δ2＝3δ1～4δ1，例如δ2＝1.6μs。
可选的，作为另一个实施例，该装置可以采用图5所示的时隙结构发送该探测信号，即在一个探测时隙中发送探测信号，然后在一个休止时隙中该装置的发射机停止发送探测信号，然后再在一个探测时隙中发送该探测信号。在采用图5所示的时隙结构发送该探测信号的情况下，如果该休止时隙的时间较大，则δ2的取值可以是0。例如，考虑该装置60m半径内的近区反射信道，则可取δ1＝400ns，δ2＝0ns。图5所示的时隙中增加了停止发送探测信号的休止时隙，使得停止发送探测信号的时隙加长。这样能够提高探测近区反射信道的效率，并尽可能减少对通信信号的干扰。
可选的，作为一个实施例，该装置发送该探测信号所用的带宽可以等于发送该第一通信信号所用的带宽。例如，该第一通信信号所在的通信信道的带宽为20MHz，位于2.44～2.46GHz，中心频率2.45GHz，该探测信号位于相同的频段，采用时带积TB＝80的线性调频信号，带宽B＝20MHz，T＝4μs。此时，如果采用图3或图4所示的时隙结构，则探测时隙T1可取6μs。
可选的，作为另一个实施例，该装置发送该探测信号使用的带宽可以大于发送该第一通信信号所使用的带宽。例如，该第一通信信号所在的通信信道的带宽为20MHz，探测信号的带宽B为80MHz。这样，该装置可以分别12ns的多径时延。此时，尽管探测信号的带宽大于第一通信信号的带宽，但探测信号与第一通信信号处于相同的频段，仍然可以保证由该探测信号所测量的无线信道参数与该第一通信信号所在的通信信道的信道参数近似相同。又如，第一通信信号的带宽为20MHz，位于2.44～2.46GHz，中心频率2.45GHz，探测信号采用时带积TB为160的海宁窗的非线性调频信号。此时，如果采用图3或图4所示的时隙结构，则探测时隙T1可取4μs。
可选的，作为一个实施例，在该装置支持多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)的情况下，该装置使用多根天线分别发送该探测信号，并使用该多根天线分别接收该输入信号，且该多根天线发射该探测信号的发射时隙互相错开。即任一个时刻只有一个支路发射探测信号并接受其回波信号，这样每个支路互不干扰。因此，所有天线可以共用一路探测信号。在此情况下，若各支路近区反射信道的探测时隙相隔δ3，其中δ3≥0，则各个支路近区反射信道的探测时隙中的第二静默时隙δ2的取值使得时延超过δ1+δ2+δ3的探测信号回波多径分量的功率足够低，从而使之不对后面的其它支路的近区反射信道的探测时隙内的近区反射回波信号的检测造成干扰。
可选的，作为一个实施例，对于相邻的支持无线全双工的装置，该装置发送该探测信号的发射时隙与相邻(例如相距数米到数十米)的支持无线全双工的装置发送的探测信号的发射时隙互相错开。换句话说，相邻的通信节点A和B的近区反射信道探测时隙互相错开，任一节点在发射探测信号并接收回波信号时，另一个通信节点的发射机处于不发射探测信号。若各节点近区反射信道的探测时隙相隔δ3，其中δ3≥0，则各个节点近区反射信道的探测时隙中的第二静默时隙δ2的取值使得时延超过δ1+δ2+δ3的探测信号回波多径分量的功率足够低，从而使之不对后面的其它节点的近区反射信道的探测时隙内的近区反射回波信号的检测造成干扰。
可选的，作为另一个实施例，假设存在k个距离较近的通信节点，该k个通信节点之间的探测信号可能存在干扰。该k个通信节点中的每一个通信节点在探测回波信号相干累积时间Tn内平均累积的对应于探测信号的近区反射信号数为m，则该k个通信节点中的每一个通信节点可在Tn≥mkT1内随机分配m个探测时隙。这样，对于该k个通信节点中的任一通信节点，其自身的m个探测时隙中的近区反射信号是相干累积的，而其它通信节点的探测时隙是随机出现的。由于多个随机信号有正有负，因此它们在累积过程中可以互相抵消，从而有效降低了距离较近的通信节点之间的探测信号的相互干扰。本实施例不需要通信节点之间的弧线协调或系统的同一分配，降低了系统的复杂度。
202，接收输入信号，该输入信号包括第二通信信号和回波信号，其中该回波信号包括对应于该探测信号的近区反射信号和对应于该第一通信信号的数据反射信号，该第二通信信号是其他设备向第一通信节点发送的通信信号。
203，从该回波信号中分离出对应于该探测信号的该近区反射信号。
具体地，根据探测信号的时隙结构，从时间上区分出该近区反射信号。
204，根据该近区反射信号确定近区反射信道参数。
可选的，作为一个实施例，在该装置发送该探测信号使用的带宽大于发送该第一通信信号所使用的带宽的情况下，可以采用匹配滤波计算出该近区反射信道参数。
可选的，作为另一个实施例，该装置还可以采取相干累积的方法确定该近区反射信道参数。具体地，该装置可以对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定该多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据该多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定该近区反射信道参数。或者，该装置还可以确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号(即对多个近区反射信号取平均值)，对该平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据该滤波后的平均近区反射信号，确定该近区反射信道参数。
可选的，作为另一个实施例，在该装置发送该探测信号使用的带宽等于发送该第一通信信号使用的带宽的情况下，可以对该近区反射信号进行采样，根据采样结果采用时延超分辨算法确定该近区反射信道参数，其中典型的时延超分辨算法包括：最大似然估计、基于阵列信号处理的高分辨波达方向估计算法、匹配追踪和正交匹配追踪等。
205，基于近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号。
具体来说，可以采用以下公式确定重构的近区反射自干扰信号：
y(t)＝x(t)*h(t)，.....................................1.1
其中，y(t)表示重构的近区反射自干扰信号，x(t)表示重构参考信号，h(t)表示近区反射信道参数，符号“*”表示卷积，该重构参考信号是已知的。因此，在确定了该近区反射信道参数的的情况下，就可以利用公式1.1确定该重构的近区反射自干扰信号。
206，从接收到的第二通信信号中减去该重构的近区反射自干扰信号，其中该第二通信信号是其他装置发送的。
根据图2所示的方法，能够确定用于重构近区自干扰信号的近区反射信道参数，并利用该近区反射信道参数确定重构的近区反射自干扰信号，使用重构的近区反射自干扰信号，减去接收到的第二通信信号中的近区反射自干扰信号。根据图1所示的方法，能够有效地分辨并重构近区反射信号，并减少接收信号的自干扰中的近区反射自干扰信号。
图3是根据本发明实施例提供的一种时隙结构的示意图。如图3所示，探测信号叠加在第一通信信号上，并且探测时隙是连续的。
图4是根据本发明实施例提供的另一种时隙结构的示意图。如图4所示，探测信号叠加在第一通信信号上，N个探测时隙与一个休止时隙交替出现，其中N为大于等于2的正整数。
图5是根据本发明实施例提供的另一种时隙结构的示意图。如图5所示，探测信号是叠加在第一通信信号上发送的，探测时隙和休止时隙交替出现。
图6是根据本发明实施例提供的装置的结构框图。图6所示的装置600为支持无线全双工的装置，能够执行图1或图2的各个步骤。如图6所述，装置600包括：发送单元601、接收单元602、信号分离单元603和近区反射自干扰信号处理单元604。
发送单元601，用于发送探测信号和第一通信信号，其中该探测信号是叠加在该第一通信信号上发送的，发送该探测信号所用的功率低于发送该第一通信信号所用的功率。
接收单元602，用于接收回波信号，其中该回波信号包括对应于该探测信号的近区反射信号。
信号分离单元603，用于从该回波信号中分离出该近区反射信号。
近区反射自干扰信号处理单元604，用于根据近区反射信号确定近区反射信道参数。
近区反射自干扰信号消除单元605，用于基于该近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从该第二通信信号中减去该重构的近区反射自干扰信号。
图6所示的装置600能够确定用于重构近区自干扰信号的近区反射信道参数，以达到为进一步消除近区自干扰信号做好准备的目的。
进一步，发送单元601，具体用于在探测时隙中的发射时隙发送探测信号，在探测时隙中的空闲时隙停止发送探测信号，其中空闲时隙包括第一静默时隙和第二静默时隙。
进一步，发送单元601，具体用于使用大于或等于发送第一通信信号所用的带宽发送探测信号。
可选的，作为一个实施例，在发送单元601使用大于发送第一通信信号所用的带宽发送探测信号的情况下，近区反射自干扰信号处理，具体用于对近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的近区反射信号，根据滤波后的近区反射信号，确定近区反射信道参数。
可选的，作为另一个实施例，在发送单元601使用发送大于第一通信信号所用的带宽发送探测信号的情况下，近区反射自干扰信号处理单元604，具体用于对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定近区反射信道参数。或者近区反射自干扰信号处理单元604，具体用于确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号，对平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据滤波后的平均近区反射信号，确定近区反射信道参数。
可选的，作为另一个实施例，在发送单元601使用等于发送第一通信信号所用的带宽发送探测信号的情况下，近区反射自干扰信号处理单元604，具体用于使用时延超分辨算法确定近区反射信道参数。
进一步，在装置600支持多输入多输出MIMO的情况下，发送单元601，具体用于使用装置的多根天线分别发送探测信号，且多根天线分别发送探测信号在时隙上互相错开。
进一步，发送单元601，具体用于发送探测信号的时隙与相邻的支持无线全双工的装置发送的探测信号的时隙互相错开。
进一步，发送单元601，具体用于使用M个随机的探测时隙发送探测信号，其中M为支持无线全双工设备在接收回波信号的相干累积时间内平均累积的对应于探测信号的近区反射信号数。
图7是根据本发明实施例提供的装置的结构框图。图7所示的装置700为支持无线全双工的装置，能够执行图1或图2的各个步骤。如图7所述，装置700包括：发射天线701、接收天线702、信号分离器703和近区反射自干扰信号处理器704。
发射天线701，用于发送探测信号和第一通信信号，其中该探测信号是叠加在该第一通信信号上发送的，发送该探测信号所用的功率低于发送该第一通信信号所用的功率。
接收天线702，用于接收回波信号，其中该回波信号包括对应于该探测信号的近区反射信号。
信号分离器703，用于从该回波信号中分离出该近区反射信号。
近区反射自干扰信号处理器704，用于根据近区反射信号确定近区反射信道参数。
近区反射自干扰信号消除器705，用于基于该近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从该第二通信信号中减去该重构的近区反射自干扰信号。
图7所示的装置700能够确定用于重构近区自干扰信号的近区反射信道参数，以达到为进一步消除近区自干扰信号做好准备的目的。
进一步，发射天线701，具体用于在探测时隙中的发射时隙发送探测信号，在探测时隙中的空闲时隙停止发送探测信号，其中空闲时隙包括第一静默时隙和第二静默时隙。
进一步，发射天线701，具体用于使用大于或等于发送第一通信信号所用的带宽发送探测信号。
可选的，作为一个实施例，在发射天线701使用大于发送第一通信信号所用的带宽发送探测信号的情况下，近区反射自干扰信号处理，具体用于对近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的近区反射信号，根据滤波后的近区反射信号，确定近区反射信道参数。
可选的，作为另一个实施例，在发射天线701使用发送大于第一通信信号所用的带宽发送探测信号的情况下，近区反射自干扰信号处理器704，具体用于对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定近区反射信道参数。或者近区反射自干扰信号处理器704，具体用于确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号，对平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据滤波后的平均近区反射信号，确定近区反射信道参数。
可选的，作为另一个实施例，在发射天线701使用等于发送第一通信信号所用的带宽发送探测信号的情况下，近区反射自干扰信号处理器704，具体用于使用时延超分辨算法确定近区反射信道参数。
进一步，在装置700支持多输入多输出MIMO的情况下，发射天线701，具体用于使用装置的多根天线分别发送探测信号，且多根天线分别发送探测信号在时隙上互相错开。
进一步，发射天线701，具体用于发送探测信号的时隙与相邻的支持无线全双工的装置发送的探测信号的时隙互相错开。
进一步，发射天线701，具体用于使用M个随机的探测时隙发送探测信号，其中M为支持无线全双工设备在接收回波信号的相干累积时间内平均累积的对应于探测信号的近区反射信号数。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (28)

1.一种支持无线全双工的装置，其特征在于，所述装置包括：
发送单元，用于发送探测信号和第一通信信号，其中所述探测信号是叠加在所述第一通信信号上发送的，发送所述探测信号所用的功率低于发送所述第一通信信号所用的功率，所述探测信号为大时宽带宽积信号；
接收单元，用于接收输入信号，所述输入信号包括回波信号和其他装置发送的第二通信信号，其中所述回波信号包括对应于所述探测信号的近区反射信号；
信号分离单元，用于从所述回波信号中分离出所述近区反射信号；
近区反射自干扰信号处理单元，用于根据所述近区反射信号确定近区反射信道参数；
近区反射自干扰信号消除单元，用于基于所述近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从所述第二通信信号中减去所述重构的近区反射自干扰信号。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发送单元，具体用于在探测时隙中的发射时隙发送所述探测信号，在所述探测时隙中的空闲时隙停止发送所述探测信号，其中所述空闲时隙包括第一静默时隙和第二静默时隙。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述发送单元，具体用于使用大于或等于发送所述第一通信信号所用的带宽发送所述探测信号。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述发送单元使用大于发送所述第一通信信号所用的带宽发送所述探测信号的情况下，所述近区反射自干扰信号处理单元，具体用于对所述近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的近区反射信号，根据所述滤波后的近区反射信号，确定所述近区反射信道参数。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述发送单元使用发送大于所述第一通信信号所用的带宽发送所述探测信号的情况下，
所述近区反射自干扰信号处理单元，具体用于对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定所述多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据所述多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定所述近区反射信道参数；或者
所述近区反射自干扰信号处理单元，具体用于确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号，对所述平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据所述滤波后的平均近区反射信号，确定所述近区反射信道参数。
6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述发送单元使用等于发送所述第一通信信号所用的带宽发送所述探测信号的情况下，所述近区反射自干扰信号处理单元，具体用于使用时延超分辨算法确定所述近区反射信道参数。
7.如权利要求1、2、4-6中任一项所述的装置，其特征在于，在所述装置支持多输入多输出MIMO的情况下，所述发送单元，具体用于使用所述装置的多根天线分别发送所述探测信号，且所述多根天线分别发送的所述探测信号在时隙上互相错开。
8.如权利要求1、2、4-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述发送单元，具体用于发送所述探测信号的时隙与相邻的支持无线全双工的装置发送的探测信号的时隙互相错开。
9.如权利要求1、2、4-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述发送单元，具体用于使用M个随机的探测时隙发送所述探测信号，其中M为所述装置在接收所述回波信号的相干累积时间内平均累积的对应于所述探测信号的近区反射信号数。
10.一种支持无线全双工的装置，其特征在于，所述装置包括：
发射天线，用于发送探测信号和第一通信信号，其中所述探测信号是叠加在所述第一通信信号上发送的，发送所述探测信号所用的功率低于发送所述第一通信信号所用的功率，所述探测信号为大时宽带宽积信号；
接收天线，用于接收输入信号，所述输入信号包括回波信号和其他装置发送的第二通信信号，其中所述回波信号包括对应于所述探测信号的近区反射信号；
信号分离器，用于从所述回波信号中分离出所述近区反射信号；
近区反射自干扰信号处理器，用于根据所述近区反射信号确定近区反射信道参数；
近区反射自干扰信号消除器，用于基于所述近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从所述第二通信信号中减去所述重构的近区反射自干扰信号。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述发射天线，具体用于在探测时隙中的发射时隙发送所述探测信号，在所述探测时隙中的空闲时隙停止发送所述探测信号，其中所述空闲时隙包括第一静默时隙和第二静默时隙。
12.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述发射天线，具体用于使用大于或等于发送所述第一通信信号所用的带宽发送所述探测信号。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，在所述发射天线使用大于发送所述第一通信信号所用的带宽发送所述探测信号的情况下，所述近区反射自干扰信号处理器，具体用于对所述近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的近区反射信号，根据所述滤波后的近区反射信号，确定所述近区反射信道参数。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，在所述发射天线使用发送大于所述第一通信信号所用的带宽发送所述探测信号的情况下，
所述近区反射自干扰信号处理器，具体用于对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定所述多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据所述多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定所述近区反射信道参数；或者
所述近区反射自干扰信号处理器，具体用于确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号，对所述平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据所述滤波后的平均近区反射信号，确定所述近区反射信道参数。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，在所述发射天线使用等于发送所述第一通信信号所用的带宽发送所述探测信号的情况下，所述近区反射自干扰信号处理器，具体用于使用时延超分辨算法确定所述近区反射信道参数。
16.如权利要求10、11、13-15中任一项所述的装置，其特征在于，在所述装置支持多输入多输出MIMO的情况下，所述发射天线，具体用于使用所述装置的多根天线分别发送所述探测信号，且所述多根天线分别发送的所述探测信号在时隙上互相错开。
17.如权利要求10、11、13-15中任一项所述的装置，其特征在于，所述发射天线，具体用于发送所述探测信号的时隙与相邻的支持无线全双工的装置发送的探测信号的时隙互相错开。
18.如权利要求10、11、13-15中任一项所述的装置，其特征在于，所述发射天线，具体用于使用M个随机的探测时隙发送所述探测信号，其中M为所述装置在接收所述回波信号的相干累积时间内平均累积的对应于所述探测信号的近区反射信号数。
19.一种减少通信系统自干扰信号的方法，其特征在于，所述方法由支持无线全双工的装置执行，所述方法包括：
发送探测信号和第一通信信号，其中所述探测信号是叠加在所述第一通信信号上发送的，发送所述探测信号所用的功率低于发送所述第一通信信号所用的功率，所述探测信号为大时宽带宽积信号；
接收输入信号，其中所述输入信号包括回波信号和从其他设备接收的第二通信信号，所述回波信号包括对应于所述探测信号的近区反射信号；
从所述回波信号中分离出所述近区反射信号；
根据所述近区反射信号确定近区反射信道参数；
基于近区反射信道参数，确定重构的近区反射自干扰信号，从所述第二通信信号中减去所述重构的近区反射自干扰信号。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述发送探测信号包括：
在探测时隙中的发射时隙发射所述探测信号；
所述方法还包括：
在所述探测时隙中的空闲时隙停止发射所述探测信号，其中所述空闲时隙包括第一静默时隙和第二静默时隙。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一静默时隙时长等于近区反射信道的最大多路时延，所述第二静默时隙的取值使得回波多径分量的时延超过所述第一静默时隙时长与第二静默时隙时长之和，并且所述回波多径分量的功率低于预设阈值。
22.如权利要求19-21任一项所述的方法，其特征在于，所述发送探测信号和第一通信信号包括：
发送所述探测信号使用的带宽大于或等于发送所述第一通信信号使用的带宽。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在发送所述探测信号使用的带宽大于发送所述第一通信信号使用的带宽的情况下，所述根据所述近区反射信号确定近区反射信道参数，包括：
对所述近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的近区反射信号，根据所述滤波后的近区反射信号，确定所述近区反射信道参数。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在发送所述探测信号使用的带宽大于发送所述第一通信信号使用的带宽的情况下，所述根据所述近区反射信号确定近区反射信道参数，包括：
对多个近区反射信号进行匹配滤波，得到多个滤波后的近区反射信号，确定所述多个滤波后的近区反射信号的平均值，根据所述多个滤波后的近区反射信号的平均值，确定所述近区反射信道参数；或者
确定对应于多个近区反射信号的平均近区反射信号，对所述平均近区反射信号进行匹配滤波，得到滤波后的平均近区反射信号，根据所述滤波后的平均近区反射信号，确定所述近区反射信道参数。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在用于发送所述探测信号使用的带宽等于用于发送所述第一通信信号使用的带宽的情况下，所述根据所述近区反射信号确定近区反射信道参数，包括：
使用时延超分辨算法确定所述近区反射信道参数。
26.如权利要求19-21、23-25任一项所述的方法，其特征在于，在所述装置支持多输入多输出MIMO的情况下，所述发送探测信号，包括：
使用所述装置的多根天线分别发送所述探测信号且所述多根天线分别发送的所述探测信号在时隙上互相错开。
27.如权利要求19-21、23-25任一项所述的方法，其特征在于，所述发送探测信号，包括：
发送所述探测信号的时隙与相邻的支持无线全双工的装置发送探测信号的时隙互相错开。
28.如权利要求19-21、23-25任一项所述的方法，其特征在于，所述发送探测信号和第一通信信号，包括：
使用M个随机的探测时隙发送所述探测信号，其中M为所述支持无线全双工装置在接收所述回波信号的相干累积时间内平均累积的对应于所述探测信号的近区反射信号数。
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