CN107710668B - 单信道全双工的无线基站或接入点 - Google Patents

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Abstract

本发明提供无线通信系统实现SCFD操作的方法，包括基于每个BS的定向天线适应性地配置FDP；测量位于一个FDP覆盖区域中的UE间的干扰级别并确定在同一FDP下使用同样的时频资源发送和接收数据的UE组；以及测量相邻BS间的信道以消除进行SCFD操作的两个BS间的干扰。

Description

单信道全双工的无线基站或接入点
本申请主张申请日为2015年6月28日的第62/185,673号美国在先申请的优先权。
技术领域
本发明一般涉及无线通信，尤其是涉及能够在同一频率信道中同时发送和接收的无线基站(BS)或接入点(AP)。
背景技术
众所周知，如果一个无线设备的接收器，例如无线BS或AP(此后简称为BS)，能够有效地消除从同一设备的发送器接收到的无线信号(简称为自干扰)，或从邻近无线设备的发送器接收到的无线信号，同时假设噪声和其他干扰比需要接收的目标信号足够低，那么所述无线设备能够在同一频率信道中同时发送和接收无线信号。目前已知多种消除所述自干扰的方法，如参考文献[1][2][3][4]中的方法。现有技术对自干扰的消除不够充分，并且经常在消除后残留许多自干扰，这种情况在发送功率很高时尤为明显。本发明提供了一种新的自干扰消除方法和电路，其相较于现有技术具有显明更好的性能，因此其可使能实际运用的单信道全双工(SCFD)无线传输，这是现有技术目前无法实现的。
附图说明
图1示出了SCFD操作中利用定向天线将某一区域划分成的扇形分割区。
图2(a)和2(b)示出了利用开关发送器(Tx)和接收器(Rx)电路实现全双工对(FDP)的SCFD。
图3(a)和(b)示出了支持两个FDP同时进行SCFD的两对Tx和Rx电路配置。
图3(c)和(d)示出了支持两个FDP同时进行SCFD的一对Tx和Rx电路及带通滤波器(BPF)的配置。
图4示出了一个FDP运行SCFD的多输入多输出(MIMO)配置以及空间分割区域。
图5示出了利用开关两对Tx和Rx电路使能MIMO来实现两个FDP中的一个进行SCFD。
图6示出了利用两对Tx和Rx电路及BPF使能MIMO来实现两个FDP同时进行SCFD。
图7示出了基于无线信道互易性消除BS间干扰的流程图。
具体实施方式
现在可参考附图，其中与对应相同部分的数字将在所有附图中保持一致。现将描述本发明的示例性实施方式。所述示例性实施方式示出了本发明的一些方面，其不应被解释为是对本发明范围的限制。当参照方块图或流程图描述所述示例性实施方式时，每个方块可代表一个方法步骤或一个执行该方法步骤的装置元件。根据实现形式的需要，相应的装置元件可以配置成硬件、软件、固件或者其组合。
在不要求移动终端(MT)能够进行SCFD的情况下，一种简单的在无线网络中实现SCFD的实施方式为设置一个BS SCFD，并使得所述BS同时向第一MT发送和从第二MT接收信号。这使得SCFD BS能够在现有无线网络标准，如长期演进(LTE)或WiFi(802.11)，下的时分双工(TDD)或分频双工(FDD)网络中部署。
在网络设置中，仅消除从SCFD BS的射频(RF)Tx到其RF Rx的自干扰对SCFD而言是不够的，因为SCFD造成了不存在于现有FDD和TDD中的额外干扰。这种额外干扰包括如下类型。
类型A：用户设备(UE)间干扰。由于SCFD BS在相同的频率中同时在下行链路(DL)方向向第一UE发送和在上行链路(UL)方向从第二UE接收信号，第二UE进行的信号发送会对第一UE进行的信号接收造成干扰。当所述第一UE和所述第二UE在同一小区中，这一干扰被称为小区内UE间干扰。当所述第一UE和搜书第二UE在两个不同的小区中，这一干扰被称为小区间的UE间干扰。由于UE在相对较低的功率下传输，如23dBm，小区内UE间干扰相较于小区间UE干扰更成问题，除了在相邻小区边缘的情况。
类型B：基站间干扰。由于SCFD BS在相同的频率中同时在下行方向向第一UE发送和在上行方向从第二UE接收信号，当相邻的BS使用相同的频率时，如当LTE网络的频率复用因子为1时，第一BS进行的信号传输会对第二BS进行的信号接收造成干扰。由于BS可能会在比UE更高的功率下传输，如43dBm，为了保证进行SCFD的网络环境，BS间干扰需被消除。
其它干扰，例如小区间BS对UE干扰，出现在目前的蜂窝网络环境中，现有技术可用来消除这些干扰。
防止小区内UE间干扰
如下描述了防止小区内UE间干扰的方法的多种实施方式。下文中，一个定向天线的覆盖区域(由范围内对应天线的RF功率衰减至小于Tx功率的某一水平，如比Tx功率低不少于3dB或20dB，的区域来界定)被称为一个扇形区，扇形区使用其天线号码来编号，即天线1的覆盖区域被称为扇形区1。图1展示了四个扇形区小区的示例，其中四个定向天线1每个对应一个扇形区2。
如图1所示，只要两个定向天线的覆盖区域朝着相反的方向相距足够远，所述扇形区，即相邻定向天线的覆盖区域，可能重叠，例如每个天线射束的角度为90°或120°。所述朝着相反方向的两个定向天线被称为全双工对(FDP)。一个FDP还可被用来表示这两个定向天线的覆盖区域。例如，图1中，与天线1和3对应的扇形区1和3组成一个FDP，与天线2和4对应的扇形区2和4组成另一个FDP。讨论的相距间隙指的是一个FDP中两个天线的覆盖区域间的间隙，即，扇形区1和3之间的相距间隙以及扇形区2和4之间的相距间隙。不同的虚曲线代表一个对应天线的RF波能衰减至Tx功率的某个水平，如20dB，的位置。
使用4个以上的定向天线，其中每个天线的中心对准一个单独的方向，两个天线组成一个FDP。一个FDP定义为覆盖区域相距足够宽的间隙的两个定向天线，且所述间隙被另一个FDP覆盖，如图1所示，其中天线1和3为一个FDP，天线2和4为另一个FDP。在一个FDP的两个天线组成的相距间隔这一空间中，UE从所述FDP的两个天线收到的信号强度(RSS)非常低，如接近或者低于所述UE上的接收器的敏感水平。所述间隔应当足够宽，以便如果一个FDP中的第一天线覆盖区域内的第一UE和所述FPD中的第二天线覆盖区域内的第二UE至少一个不在BS附近，那么由在上行方向进行发送的多个UE中的一个对其他在下行方向进行接收的UE所造成的干扰则足够低，例如，在UE的接收端允许30dB的信干噪比(SINR)。
如图2所示，在一个实施方式中，在SCFD BS上使用一对Tx和Rx电路，并且所述Tx和Rx电路利用RF开关网络一次连接一个FDP。图2中，开关1-4 3分别用于切换天线1-4 1的Tx模式和Rx模式；开关T 4用于在天线1-4中切换，选择连接至所述Tx电路5的天线，所述Tx电路5包括功率放大器(PA)6和发送器7；开关R 8用于在天线1-4中切换，选择连接至所述Rx电路9的天线，所述Rx电路9包括线性噪声放大器(LNA)10和接收器11。为了防止可能的小区间UE间干扰，所述BS将下行传输分配在一个FDP中的一个扇形区中，将上行传输分配在该FDP的另一个扇形区中。每个FDP中，可任选一个天线连接至所述Tx电路，另一个天线则连接至所述Rx电路。图2(a)示出了由天线1和3组成一个FDP的SCFD配置，其中所述BS用同样频率元素并在同样的时间，在扇形区1向第一UE发送下行信号，和在扇形区3从第二UE接收上行信号。图2(b)示出了由天线2和4组成一个FDP的SCFD配置，其中所述BS用同样频率元素并在同样的时间，在扇形区4向第一UE发送下行信号，和在扇形区2从第二UE接收上行信号。如果两个UE中至少一个不离所述BS近，那么一个FDP中扇形区之间的相距间隔可以确保所述第一UE和第二UE相距足够远，以防止小区间的用户间干扰。因此，一个FDP中的RF信号发送和接收通过空间分开进行，以在进行SCFD时控制UE间干扰，即，在同一频率中同时进行发送和接收。
在另一实施方式中，为了防止在一个FDP中每个扇形区中都选中离所述BS近的UE，所述BS获取每个UE在同样的功率级别和同一频率资源中，例如OFDM系统中的同一组子载波，进行发送时的RSS。所述BS避免选择RSS均高于阈值的两个UE，RSS均高于阈值表示这两个UE很可能都离所述BS很近。所述BS可按照如下方式分配两个或两个以上的UE在同样的频率资源中传输信号。所述BS首先接收信号并获取所接收信号的RSS。接着，所述BS将从两个UE接收到的信号的RSS与阈值比较，所述两个UE分别来自不同的FDP。如果所述两个RSS值均高于阈值，则不选择这两个UE来进行SCFD。如果不高于，所述BS可使用这两个UE进行SCFD，即，在同一时间并使用相同的频率资源，向这两个UE中的一个发送下行信号，从另一个接收上行信号。所述BS还可通过检查所述两个UE的RSS的差别是否足够大，来确定是否选择这两个UE进行SCFD。足够大的RSS差别还增加了所述两个UE相距足够远的可能性，尤其是当无线传输主要是视距内传输时，这一差别可用于在两个FDP中选择用来进行SCFD的两个UE。类似地，可分配两个以上的UE在同样的频率资源上传输信号。
如图3(a)和3(b)所示，在一个可选实施方式中，通过开关组12，一对Tx和Rx电路由一个FDP专用，例如天线1和3，第二对Tx和Rx电路由另一个FDP专用，例如天线2和4，其中开关组1为包含天线2和4的FDP切换不同的模式，开关组2为包含天线1和3的FDP切换不同的模式。在这一实施方式中，两对Tx和Rx电路可支持两个FDP同时进行，其中每个FDP在其两个扇形区中使用不同的频率资源来进行SCFD，例如不重叠的子载波子集。在图3(a)的示例中，扇形区1和3通过在第一频率资源中同时进行的天线1发送和天线3接收来运行SCFD，扇形区2和4通过在第二频率资源中同时进行的天线4发送和天线2接收来运行SCFD，其中所述第一和第二频率资源不重叠。所述两组开关，开关组1和开关组2，可独立切换，但每组里的开关需一同开闭。在图3(b)的示例中，开关组1中的开关改变位置但开关组2中的开关则保持不变。结果扇形区1和3继续通过在第一频率资源中同时进行的天线1发送和天线3接收来运行SCFD，扇形区2和4则改变了发送器和接收器的连接形式，将其设置成在第二频率资源中同时进行天线2发送和天线4接收。通过对所述两个FDP的其他形式的配置来进行SCFD是显而易见的。多个FDP允许通过频率对覆盖区域进行分割和/或填充，即，频率复用，同时一个FDP中的RF信号发送和接收是通过空间分开进行以控制UE间干扰。由于所述两个FDP在不同的频率下运行，他们相互间不产生SCFD运行的带内干扰，并且每个FDP在另一FDP中提供用于SCFD运行的两个天线的相距间隔。然而，邻近的FDP会对其相邻的FDP产生带外或邻带干扰。每个Rx电路可添加可配置的带通滤波器(BPF)，例如在每个LNA之前添加，以抑制传入所述Rx电路的带外或邻带干扰，并且每个Tx电路可添加可配置的BPF，例如在每个PA之前添加，以抑制带外或邻带干扰传入天线中。
如图3(c)和3(d)所示，在另一实施方式中，采用BPF允许使用一组Tx和Rx电路来支持两个或两个以上的FDP分别使用不同的频率范围或子载波子集来同时运行，其中开关网络13用于将天线1-4分别通过4个对应的BPF14连接至所述Tx和Rx电路。所述Tx和Rx电路可在整个被分配的频率带中发送和接收，BPF用于选择用来进行发送和接收的确切频率资源。图中的BPF1和BPF2可以是可配置滤波器，这样其带通设置可通过使用控制信号来改变，以允许每个FDP使用不同的频率范围。图3(c)的示例中，天线1和3的FDP使用BPF1定义的第一频率，由天线1进行发送、天线3进行接收来运行SCFD，天线2和4的另一个FDP则使用BPF2定义的第二频率，由天线2进行发送、天线4进行接收来运行SCFD。改变所述开关网络的位置可以将天线对配置在任一FDP中，以在由BPF1和BPF2定义的任一频率带内发送或接收信号。图3(d)的示例中，天线1和3的FDP改为使用BPF2定义的第二频率，由天线1进行接收、天线3进行发送来运行SCFD，天线2和4的另一个FDP则改为使用BPF1定义的第一频率，但保持由天线2进行发送、天线4进行接收来运行SCFD。由于所述两个FDP在不同的频率下运行，他们相互间不产生SCFD运行的带内干扰，并且每个FDP在另一FDP中提供用于SCFD运行的两个天线的相距间隔。由相邻FDP产生的所述带外或邻带干扰被所述BPF抑制。与图3相似，在频率带内的多个FDP允许通过频率对所述覆盖区域进行分割和/或填充，同时一个FDP中的RF信号发送和接收是通过空间分开进行以控制UE间干扰。
在一个采用多输入多输出(MIMO)技术在SCFD中控制UE间干扰的实施方式中，BS的两个或两个以上Tx和Rx电路运行在SCFD模式下，即，所述BS的两个或两个以上Tx在同一时间并使用相同的频率资源，向一个或多个UE接收电路发送下行信号(每个UE可使用一个或多个接收电路进行接收)，所述BS的两个或两个以上Rx在同一时间并使用相同的频率资源，从一个或多个UE发送电路接收上行信号(每个UE可使用一个或多个发送电路进行发送)。所述Tx和Rx电路通过一组Tx-Rx开关连接至定向天线。所述定向天线被分为一个或多个FDP，其中每个FDP包含两组覆盖非重叠区域的定向天线，一般为紧邻但边缘不相接的覆盖区域。一个FDP的每个小组中的所述定向天线的覆盖区域重叠但不完全重叠，并且一个FDP的一个小组中的所有天线的覆盖区域的交叉被称为一个区。在图4的示例中，两个区15由天线1-4组成，其中区1是天线1和2的覆盖区域交叉，区2是天线3和4的覆盖区域交叉。连接至一个FDP的一个小组中的天线的开关是一起改变位置的，以至所述天线或者全部进行发送、或者全部进行接收。一个FDP中的两个区之间需要一定的相距间隔，这样在一个区中进行发送的UE对在另一个区中用相同的频率资源同时进行接收的UE所造成的干扰才足够低，低到允许所述BS利用这两个UE来运行SCFD模式。所述FDP中天线覆盖区域的非重叠部分、方向以及两组天线间的距离决定所述相距间隔。在每个区中，所述BS可在MIMO模式下运行，利用空间分集或空间复用来增加数据吞吐量。
图5示出了另一实施方式，通过使用8个定向天线组成两个FDP，在一个FDP中不能被区覆盖的区域现在能够被覆盖。例如，图4中的区1和2被天线1-4的FDP覆盖，但图5中区3和4的一些区域没有被天线1-4覆盖。一组额外的开关，即图5示出的天线开关1-4 16，用于切换所述两个FDP中的天线。当所述天线开关在图5所示的位置时，天线5-8连接至所述Tx和Rx电路以支持在区3和4中运行SCFD。当所述天线开关变为另一位置时，天线1-4连接至所述Tx和Rx电路，与图4中的效果一样支持在区1和2中运行SCFD。值得注意的是，为了查看简单，天线1-4未在图5中画出，仅示出了开关触点和连接至这些天线的线缆。
所述MIMO实施方式可还拓展为多个FDP使用不同的频率带以允许通过频率对所述覆盖区域进行分割和/或填充，同时一个FDP中的RF信号发送和接收是通过空间分开进行以控制UE间干扰。一个这样的实施方式将图5的实施方式移除所述天线开关，并添加两对额外的Tx和Rx电路以支持由天线1和2为区1以及天线3和4为区2组成的FDP。所述额外对Tx和Rx电路按照与两对Tx和Rx电路连接至天线5-8相同的方式连接至天线1-4。所述两个FDP可使用不同的频率资源同时运行SCFD。由于所述两个FDP在不同的频率下运行，他们相互间不产生SCFD运行的带内干扰，并且每个FDP在另一FDP中提供用于SCFD运行的4个天线的相距间隔。然而，邻近的FDP会对其相邻的FDP产生带外或邻带干扰。每个Rx电路可添加可配置的带通滤波器(BPF)，例如在每个LNA之前添加，以抑制传入所述Rx电路的带外或邻带干扰，并且每个Tx电路可添加可配置的BPF，例如在每个PA之前添加，以抑制带外或邻带干扰传入天线中。
如图6所示，与其使用4对Tx和Rx电路，另一个这种实施方式仅使用2对Tx和Rx电路以及BPF来同时支持两个FDP，每个使用一个不同的频率资源。所述Tx和Rx电路可以在整个分配频率带中发送和接收信号，BPF用来选择用于发送和接收的确切频率资源，如果使用了第一频率资源则采用BPF1，如果使用了非重叠的第二频率资源则采用BPF2。所述RF开关网络允许每个天线从4个设置中选择1个，即，经BPF1发送、经BPF2发送、经BPF1接收和经BPF2接收。
选择一对UE进行SCFD操作后，一个实施方式使用一个确认步骤来检查UE间干扰的级别。在同一时隙中，所述BS向UE A分配下行控制信号并从UE B调度上行控制信号。接着，UE A计算信道质量指示值(CQI)并将所述CQI反馈至所述BS，所述BS使用UE A的所述CQI决定是否使用UE A和UE B继续SCFD操作。
由SCFD在相邻小区造成的小区间的UE间干扰可通过在小区边缘调协所述相邻小区来控制，例如使相邻小区的UE采用不同的频率资源来防止在同一时间进行传输时造成的干扰。
消除小区间BS间干扰
小区间的BS间干扰不仅由SCFD引起，也由动态TDD引起。在动态TDD中，一个小区允许基于UE的通信量要求选择下行或上行模式。一个实施方式采用集中式无线接入网(C-RAN)的配置来消除BS间干扰。在这一实施方式中，来自相邻BS的基带信号由位于中心的基带处理器或连有高速数据连接的基带处理器处理。所述基带处理器，被称为C-RAN处理器，使用相邻BS间的信道测算hij(从第i个发送器到第j个接收器的信道)，以及发送给某一BS用于发送信号的第i个发送器的基带信号si，i＝1,2,…,m,(m为造成BS间干扰的发送器数量)，来生成另一BS的第j个接收器的接收信号yj的消除信号cij＝hijsi。所述接收信号和消除信号的组合可生成消除干扰后的恢复信号xj，消除效果取决于模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的准确性、所述信道测算的准确性、以及信道模式的准确性。
所述恢复信号
Figure BDA0001524929200000081
其中dj是第j个接收器接收的期望信号(无BS间干扰)，e是消除不完全情况下的剩余误差，n是噪声。
这种数字消除实施方式要求所述干扰不对所述接收器的放大器造成阻断，例如低于所述放大器的P1dB的几个dB的干扰，并且所述干扰不会使得所述ADC饱和。这些要求在大部分情况下可通过BS间的相距距离和调协BS的发送功率级别来满足。对所述接收器的放大器以及ADC的选择也可用来帮助满足这些要求。
所述方法还包括：所述BS发送用于信道测算的预定义监控信号。此外，由于信道可能在RF环境改变时改变，因此所述信道测算可执行多次，例如周期性地或者当需要时。一个典型的BS具有1个以上的天线。以下描述对一个BS上的每个天线均适用，即，BS发送预定义的监控信号应当被理解为所述BS在其具有多个天线的情况下，适用其中1个天线进行发送，并且这一过程被所述BS的每个天线重复执行。
接下来的实施方式采用如下原理：信道在被选子载波附近的小频率区域中大致相同，可减少在多个干扰BS的天线中测算信道所需的时间。这一实施方式通过发送占用被选子载波而不是频率信道的所有子载波的监控信号来进行信道测算。在一个实施方式中，一个BS使用一个发送器，例如Txi，在信道的频率范围上发送一个预定义的监控信号，另一个相邻BS上的所有天线接收所述监控信号，并利用所述接收信号测算从Txi到Rxj的信道hij,j≠i，每个相邻的BS依次进行这一操作。在另一个实施方式中，所述信道的频率范围被分成多个区间，例如每个区间具有12个子载波，第一BS子集中的BS(或者在BS有多个天线的情况下为第一BS子集中的BS被选天线)同时发送预定义监控信号，但子集里BS的每个发送器使用每个频率区间里的不同子载波，且所述相邻BS，即从第一BS子集的BS发送器接收BS间干扰的相邻BS，接收来自第一BS子集的BS的监控信号，并利用所述接收信号测算从第一BS子集里BS的每个发送器到所述相邻BS的每个接收器的信道。在另一时隙中，第二BS子集中的BS(或者在BS有多个天线的情况下位第二BS子集中的BS被选天线)同时发送预定义监控信号，但子集里BS的每个发送器使用每个频率区间里的不同子载波，且另一个相邻BS，包括所述第一BS子集中的BS，的接收器从第二BS子集里BS的发送器接收所述监控信号，并利用所述接收信号测算从第二BS子集里BS的每个发送器到所述相邻BS的接收器的信道。所有BS可被分成两个或两个以上的这种子集。由一个子集中的多个BS对所述频率范围进行分享允许多个BS同时发送监控信号，以减少执行BS间信道测算所需的时间。每个发送器应当从每个频率区间或大部分频率区间中选择至少一个子载波，这样对整个频率信道的信道测算才足够准确。
另一实施方式利用BS间无线信道的互易性来减少信道测算所需的时间。从Txi到Rxj的信道hij包括
Figure BDA0001524929200000091
其中ti是进行发送的BS上的发送器Txi的传输函数，
Figure BDA0001524929200000092
是从Txi的天线到Rxj的天线的无线信道，rj是进行接收的BS上的接收器Rxj的传输函数。如果每个天线同时用于发送和接收，那么第i个和第j个天线之间的无线信道是互易的，即
Figure BDA0001524929200000101
因此，在任一方向，第i个和第j个天线之间的无线信道仅需被测算一次。所述传输函数ti和rj是所述BS发送器和接收器的特点，其可被测算并存储供以后使用。这些函数可基于温度和其它外部参数。在本实施方式中，所述传输函数可以在不同的温度或其他可能存在的参数下测算，且测算后的在不同条件下的传输参数被存储在一个查询表中。这些函数可在需要时调出。传感器，例如温度传感器，可安装来测量所述发送器和接收器的温度，以便能够恢复当前温度下的所述传输函数来测算hij。对于查询表中未出现的温度可利用插值法计算。尽管所述传输函数还可随时间改变，例如硬件老化，所述传输函数ti和rj的测算需随时间推移重复进行，但是，这些重复测算的间隔远长于所述无线信道的重复测算间隔。因此，对所述传输函数ti和rj进行预测算和/或不频繁测算再加上存储是最有利的。存储的测算函数ti和rj利用所述无线信道的互易性将测试hij需要的时间缩减了一半，因此一旦测算了
Figure BDA0001524929200000102
便自动获得。
对无线信道的测算需要频繁重复，因为环境因素会对信道造成改变，例如下雨、移动物等等。一个实施方式在不长于所述无线信道相干时间的时间区间内重新测算该无线信道，以便所述信道测算总是足够准确的。
图7示出基于所述无线信道互易性消除BS间干扰的流程图。具体而言，首先测算和存储所述传输函数ti和rj(步骤17)。接着，测算并存储所述无线信道
Figure BDA0001524929200000103
i>j(步骤18)。然后，所述C-RAN处理器接收yj，接着检测当前状态并按照最接近的状态恢复函数ti和rj，如果需要进行插值，并获取
Figure BDA0001524929200000104
(步骤19)。之后，所述C-RAN处理器计算
Figure BDA0001524929200000105
并将xj作为dj的测算发送给第j个接收器(步骤20)。接着，检查是否
Figure BDA0001524929200000106
需要重新测算(步骤21)。如果需要，处理流程返回步骤18并继续。如果不需要，处理流程继续检查函数ti和rj是否需要重新测算。如果需要，处理流程返回步骤17并继续。否则，处理流程返回步骤19并继续。
由一个BS或者一个BS子集的BS对很远的BS或BS子集里的BS接收器造成的BS间干扰可以忽略不计。在一个实施方式中，仅从一个BS或一个BS子集的BS接收器接收足够强度的监控信号的相邻BS，对从发送器到接收器的信道进行测算，反之亦然。在无线信道互易的情况下，不在反方向对所述无线信道进行测算。仅信道测算涉及的发送器所传输的信号被用来在接收器中生成所述消除信号，因此这些发送器造成了不可忽略的BS间干扰。实际上，在接收器中用来生成消除信号的是来自接收器具有一定领域的BS的发送信号。所述领域的形状取决于围绕着所述BS的RF传播环境。
尽管上述描述展示讨论了本发明的优选实施方式，并图解了本发明的新颖特征和原理，但应当理解的是对于本发明所示的方法、元件或装置的细节，以及其使用形式的各种省略、替换和改变均是本领域的技术人员在不脱离本发明的范围和精神的情况下能够做出的。因此，本发明的保护范围不应当被上述描述所限制。相反，本发明的原理可以被更广地运用在一系列方法、系统和装置中，以获取所述性能优势或满足其他目的、获取其他优势。
参考文献
[1]Gary Robert Kenworthy,“自消除全双工射频通信系统”,美国专利5691978A,1997.11.25公布。
[2]Hua,Y.,MA,Y.,Gholin,A.,LI,Y.,Ciric,A.,and Liang,P.,“通过传输波束成型、全模消除和数字盲调协技术消除无线自相干,”信号处理,第322-340页,2015。
[3]Hua,Y.,Liang,P,Ma,Y.,Cirik,A.,Gao,Q.,“一种宽带全双工MIMO无线传输方法”,IEEE信号处理专栏,第19卷,第12期,2012年12月。
[4]Dinesh Bharadia,Emily McMilin,Sachin Katti,“全双工无线传输”,SIGCOMM’13,2013年8月13-16日，中国，香港。

Claims (13)

1.一种在无线通信系统中实现单信道全双工(SCFD)以防止小区内UE间干扰的方法，包括：使用一个或多个全双工对(FDP)，每个FDP包括朝着相反方向或覆盖非重叠区域的两个定向天线，所述两个定向天线的覆盖区域具有足够的相距间隔并且边缘不相接；在SCFD BS上使用一对或多对Tx和Rx电路与所述一个或多个FDP连接；对于每个FDP，所述BS在与所述FDP的两个定向天线中的一个对应的扇形区中调度下行链路，在与所述FDP的两个定向天线中的另一个对应的扇形区中调度上行链路。
2.权利要求1所述的方法，其进一步包括：一个FDP两个天线间的间隔被另一个FDP覆盖。
3.权利要求1所述的方法，其中选取合适的所述间隔，以至于如果一个FDP中的第一天线覆盖区域内的第一UE和所述FPD中的第二天线覆盖区域内的第二UE至少一个不在BS附近，那么由在上行方向进行发送的多个UE中的一个对其他在下行方向进行接收的UE所造成的干扰则足够低。
4.权利要求3所述的方法，其进一步包括：防止选取并调度距离均离所述BS近的用于在SCDF下行和上行传输的一对UE，所述一对UE分别在一个FDP的一个扇形区中。
5.权利要求4所述的方法，其进一步包括：获取每个在同一功率级别及同样的频率资源上进行发送的UE的RSS；以及防止选取两个RSS均高于阈值的UE。
6.权利要求3所述的方法，其进一步包括：获取每个在同一功率级别及同样的频率资源上进行发送的UE的RSS；以及选取RSS具有足够大的差别的两个UE进行SCFD操作。
7.权利要求1所述的方法，其进一步包括：第一对Tx和Rx电路由一个FDP专用，第二对Tx和Rx电路由另一个FDP专用。
8.权利要求7所述的方法，其进一步包括：两对或两对以上的Tx和Rx电路支持两个或两个以上的FDP同时运行，其中相邻的FDP使用不同的频率资源。
9.权利要求8所述的方法，其进一步包括：在Rx电路中使用可配置的带通滤波器，以抑制来自相邻FDP的带外和邻带干扰。
10.权利要求8所述的方法，其进一步包括：在Tx电路中使用可配置的带通滤波器，以抑制发送给相邻FDP的带外和邻带干扰。
11.权利要求1所述的方法，其进一步包括：使用一组装有带通滤波器的Tx和Rx电路来支持两个或两个以上的FDP同时运行，其中每个FDP采用不同的频率范围或子载波子集。
12.权利要求1所述的方法，其进一步包括：在所述小区边缘调协相邻小区以减少小区间的UE间干扰。
13.权利要求12所述的方法，其中调协相邻小区包括：使相邻小区内的UE采用不同的频率资源以防止小区间的UE间干扰。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107710668B (zh) * 2015-06-28 2021-12-07 梁平 单信道全双工的无线基站或接入点
EP3406892A1 (en) 2017-05-22 2018-11-28 LM Wind Power International Technology II ApS A wind turbine blade comprising a noise reducing device
WO2019143667A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-25 Photonic Systems Inc. System to acquire channel state information for multiple-input and multiple-output systems
CN109104202B (zh) * 2018-06-22 2020-11-17 北京北广科技股份有限公司 任务通道配置型大功率信号切换装置
CN108923793B (zh) * 2018-06-29 2021-06-01 Oppo广东移动通信有限公司 多路选择开关及相关产品
CN108964675B (zh) * 2018-06-29 2021-05-04 Oppo广东移动通信有限公司 多路选择开关及相关产品
CN109039367B (zh) * 2018-06-29 2021-04-16 Oppo广东移动通信有限公司 多路选择开关及相关产品
CN109039345B (zh) * 2018-06-29 2021-05-04 Oppo广东移动通信有限公司 多路选择开关及相关产品
CN108923792B (zh) * 2018-06-29 2021-05-14 Oppo广东移动通信有限公司 多路选择开关及相关产品
US11611422B2 (en) * 2019-11-02 2023-03-21 Qualcomm Incorporated Sub-band-full-duplex adaptive base station transceiver

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014036025A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 Interdigital Patent Holdings, Inc. Full duplex single channel communications
CN105164967A (zh) * 2014-04-08 2015-12-16 华为技术有限公司 通信控制方法及相关装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0200237D0 (en) * 2002-01-07 2002-02-20 Imec Inter Uni Micro Electr Wireless cellular network architecture
WO2007123733A2 (en) * 2006-03-31 2007-11-01 Qualcomm Incorporated Enhanced physical layer repeater for operation in wimax systems
WO2010097650A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Nokia Siemens Networks Oy Improved mimo communication system
EP2230874B1 (en) 2009-03-17 2016-12-28 Alcatel Lucent Method for scheduling terminals in a radio communication network, and corresponding base station
IL206008A0 (en) * 2010-05-27 2011-02-28 Amir Meir Zilbershtain Transmit receive interference cancellation
US8929940B2 (en) * 2010-07-08 2015-01-06 Qualcomm Incorporated Group communication sessions in a wireless communication system
US9317329B2 (en) * 2010-11-15 2016-04-19 Qualcomm Incorporated Arbitrating resource acquisition for applications of a multi-processor mobile communications device
US10230419B2 (en) * 2011-02-03 2019-03-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Adaptive techniques for full duplex communications
GB2501126A (en) * 2012-04-13 2013-10-16 Renesas Mobile Corp Managing channel reservation in a full-duplex wireless network
US8783912B2 (en) * 2012-07-20 2014-07-22 Tai-Her Yang Cup-shaped heat dissipater having heat conductive rib and flow guide hole and applied in electric luminous body
US9641309B2 (en) * 2012-12-11 2017-05-02 Lg Electronics Inc. Method for transceiving signal in wireless communication system, and apparatus therefor
WO2014151812A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Waveconnex, Inc. Extremely high frequency systems and methods of operating the same
CN107710668B (zh) * 2015-06-28 2021-12-07 梁平 单信道全双工的无线基站或接入点
US20180317097A1 (en) * 2017-04-27 2018-11-01 Paul Nicholas Senior Apparatus and method for providing enhanced network coverage in a wireless network

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014036025A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 Interdigital Patent Holdings, Inc. Full duplex single channel communications
CN105164967A (zh) * 2014-04-08 2015-12-16 华为技术有限公司 通信控制方法及相关装置

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Publication number Publication date
CN107710668A (zh) 2018-02-16
WO2017003966A1 (en) 2017-01-05
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US10523406B2 (en) 2019-12-31

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