CN108141343A - 全双工通信装置和操作全双工通信装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够经由通信信道与另一通信装置(110a‑c)进行全双工通信的通信装置(100)，所述通信装置(100)包括：至少两个发射机天线(101)和至少一个接收机天线(103)，其中至少两个发射机天线(101)与发射机滤波器相关联，并且至少一个接收机天线(103)与接收机滤波器相关联并且其中至少两个发射机天线(101)和至少一个接收机天线(103)限定自干扰信道；以及确定器(105)，被配置为将所述发射机滤波器确定为匹配滤波器和迫零滤波器的线性组合，所述匹配滤波器朝向所述通信信道，所述迫零滤波器朝向所述自干扰信道，其中确定器(105)被配置为基于权重因子α来确定朝向所述自干扰信道的所述迫零滤波器对所述发射机滤波器的贡献，其中权重因子α取决于所述自干扰信道的信道状态信息，所述通信信道的信道状态信息，所述接收机滤波器以及预定义的自干扰阈值。

Description

全双工通信装置和操作全双工通信装置的方法

技术领域

通常，本发明涉及无线通信。更具体地说，本发明涉及能够进行全双工通信的多天线通信装置以及操作这种通信装置的方法。

背景技术

带内全双工(full-duplex，FD)无线电设备，即能够在相同频带上同时发送和接收信号的设备，理论上相对于半双工(half-duplex，HD)设备，该设备可以加倍传输的吞吐量。在实践中，带宽占用(例如，相对于频分双工(frequency-division duplex，FDD)方法)以及使用的信道数量(例如，相对于时分双工方式(time-division duplex，TDD))两者与HD操作相比，将显著减少。

一个关键问题通常阻碍实际系统中FD无线电设备的有效实施和采用：物理限制使得FD无线电的发送(TX)和接收(Rx)天线之间不能完全隔离。因此，在RX链中出现较强的自干扰(self-interference，SI)，从而降低了接收信号的信号与干扰加噪声比(signal tointerference plus noise ratio，SINR)。因此，为了保护输入信号，发射机(TX)在传输(TX)功率方面受到严格的限制，该功率不能超过一定的门限。

现有技术的解决方案能够将自干扰消除(SI cancellation，SIC)技术用于FD设备的RX链。这些SIC技术旨在将SI的强度至少降低到本底噪声电平，并增加FD设备的最大允许TX功率。然而，如果考虑到当前移动设备非常低的本底噪声以及现有FD设备有限的SIC能力，可以理解的是，在现有设备中仍然存在TX功率的隐含上界。因此，在TX功率范围从几瓦到几十瓦的室外场景中采用FD无线电，在不牺牲其性能的情况下似乎是不可能的。

在文献中已经提出了许多解决方案来消除出现在RX链中的SI，这些方案接近FD通信的理论吞吐量。这些用于FD无线电的SIC技术可以分为两大类：模拟和数字消除。只要将SI降低到与本底噪声相同的水平，就可以实现完美的SIC，因此只有当TX功率和本底噪声之间的间隙低于一定值时才能实现。在D.Wu和R.Negi于2004年9月在IEEE_J_VT第53卷，第5号，第1547-1557页的“用于服务质量保证的蜂窝网络中的下行链路调度(Downlinkscheduling in a cellular network for quality-of-service assurance)”一文中证明了这方面的显著结果(即，在80MHz的带宽上达到110dB的SIC)。在2013年，在中国香港的SIGCOMM的D.Bharadia，E.McMilin和S.Katti的“全双工无线电(Full Duplex Radios)”中针对单天线和多天线设置提出了混合模拟/数字消除算法。然而，尽管其性能令人印象深刻，但只有在FD无线电的TX功率小于给定阈值的情况下才能保证该解决方案的完全有效性。这可以通过使用空间SIC来保证。

在这方面，一种可能的方法是设计TX滤波器，以便对SI信道应用完全的迫零处理，这允许在理想CSI的情况下完全消除自干扰，如T.Riihonen，S.Werner和R.Wichman于2009年在IEEE_C_ASILOMAR上发表的“全双工MIMO中继中的空间环路干扰抑制”(Spatial loopinterference suppression in full-duplex MIMO relays)、T.Riihonen，S.Werner和R.Wichman于2010年在IEEE_C_ASILOMAR上发表的“零空间投影和消除之后的全双工MIMO中继中的残余自干扰”(Residual self-interference in full-duplex MIMO relays afternull-space projection and cancellation)以及T.Riihonen，S.Werner and R.Wichman于2011年12月在IEEE_J_SP第59卷，第12号，第5983-5993页发表的“全双工MIMO中继中回送自干扰的缓解”(Mitigation of Loopback Self-Interference in Full-Duplex MIMORelays)中提出的一样。然而，由于RX链可以容忍SI低于某个(正)阈值，所以这种解决方案可能过分激进。因此，没有必要完全清除SI。相反，通过允许SI是非零的，可以向期望的链路传送更多的功率。J.Zhang，OT Motlagh，J.Luo和M.Haardt于2012年在IEEE_C_ASILOMAR上发表的“具有部分干扰消除的全双工无线通信”(Full duplex wireless communicationswith partial interference cancellation)一文中提出了这个问题，该论文还提出了一种利用众所周知的凸优化技术的查找算法。然而，这样的方案在无线信道波动所允许的相干时间内计算最佳TX滤波器可能不够有效。

因此，仍然需要一种能够进行全双工通信的改进通信装置，以及操作这种全双工通信装置的改进方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的能够进行全双工通信的通信装置以及一种操作这种全双工通信装置的改进方法。

前述和其他目的通过独立权利要求的主题来实现。进一步的实施形式在从属权利要求，说明书和附图中显而易见。

根据第一方面，本发明涉及能够经由通信信道与另一通信装置进行全双工通信的通信装置。该通信装置包括：至少两个发射机天线和至少一个接收机天线，其中所述至少两个发射机天线与发射机滤波器相关联，并且所述至少一个接收机天线与接收机滤波器相关联并且其中所述至少两个发射机天线和所述至少一个接收机天线限定自干扰信道；以及确定器，被配置为将所述发射机滤波器确定为匹配滤波器和迫零滤波器的线性组合，所述匹配滤波器朝向所述通信信道，所述迫零滤波器朝向所述自干扰信道，其中所述确定器被配置为基于权重因子α来确定朝向所述自干扰信道的所述迫零滤波器对所述发射机滤波器的贡献，其中权重因子α取决于所述自干扰信道的信道状态信息，所述通信信道的信道状态信息，所述接收机滤波器以及预定义的自干扰阈值。

根据本发明的第一方面，在所述通信装置的第一种可能的实现形式中，所述确定器被配置为基于以下基于所述权重因子α的等式确定所述发射机滤波器：

其中，w表示所述发射机滤波器，I表示单位矩阵，h表示所述自干扰信道的信道状态信息，v表示所述接收机滤波器，h_i表示所述通信信道的信道状态信息，x^H表示x的厄密转置，以及x^#表示x的摩尔-彭罗斯伪逆。

根据第一方面的第一种实施形式，在所述通信装置的第二种可能的实现形式中，所述确定器被配置为通过确定所述发射机滤波器w来确定所述权重因子α的优选值α^*，使得满足以下等式：

ε＝|v^Hhw|²

其中，ε表示所述预定义的自干扰阈值，v表示所述接收机滤波器，h表示所述自干扰信道的信道状态信息，以及x^H表示x的厄密转置。

根据本发明第二方面的第二种实施形式，在所述通信装置的第三种可能的实现形式中，所述确定器被配置为基于以下等式确定所述权重因子α的所述优选值α^*：

其中，所述确定器被配置为基于以下等式确定β和γ：

以及

其中，ε表示所述预定义的自干扰阈值。

根据本发明的第一方面或其第一至第三种实施形式中的任何一种，在所述通信装置的第四种可能的实现形式中，所述预定义的自干扰阈值由所述通信装置的自干扰消除能力确定，所述自干扰阈值对所述通信装置的发送功率施加上限。在一种实施形式中，所述预定义的自干扰阈值可以由所述通信装置的自干扰消除能力来确定。

根据本发明第一方面的第四种实施形式，在所述通信装置的第五种可能的实现形式中，所述预定义的自干扰阈值基于以下等式对所述通信装置的发送功率施加上限：

ε≥|v^Hhw|²

其中，ε表示所述预定义的自干扰阈值，v表示所述接收机滤波器，h表示所述自干扰信道的信道状态信息，w表示所述发射机滤波器以及x^H表示x的厄密转置。

根据本发明的第一方面或其第一至第五种实施形式中的任何一种，在所述通信装置的第六种可能的实现形式中，其中所述通信装置还被配置为与多个其他通信装置通信，其中，每个其他通信装置在所述通信装置与该其他通信装置之间定义定义相应的通信信道，所述相应的通信信道与相应的信道状态信息h_i相关联，并且所述通信装置还包括选择器，被配置为基于与相应的通信信道相关联的发送功率的测量，并根据所述相应的信道状态信息h_i以及由所述确定器所确定的所述发射机滤波器w，选择所述多个其他通信装置中的一个用于与所述通信装置进行通信。

根据本发明的第一方面的第六种实施形式，在所述通信装置的第七种可能的实现形式中，所述选择器被配置为根据下面的等式基于与相应的通信信道相关联的发送功率的测量，选择所述多个其他通信装置中的一个用于与所述通信装置进行通信：

其中，δ表示对与相应的通信信道h_i相关联的所述发送功率的测量。

根据第一方面的第七种实施形式，在所述通信装置的第八种可能的实现形式中，其中在与相应的通信信道相关联的所述发送功率的测量小于发送功率阈值的情况下，所述选择器被配置为选择所述多个其他通信装置中的另一个通信装置。

根据第一方面的第八种实施形式，在通信装置的第九种可能的实现形式中，其中在所述多个其他通信装置的通信信道中没有一个与所述发送功率的测量相关联的情况下，且所述发送功率的测量大于所述发送功率阈值，所述选择器被配置为随机地选择所述多个其他通信装置中的另一个通信装置。

根据第一方面的第八种实施形式，在通信装置的第十种可能的实现形式中，其中在所述多个其他通信装置的通信信道中没有一个与所述发送功率的测量相关联的情况下，且所述发送功率的测量大于所述发送功率阈值，所述选择器被配置为选择所述多个其他通信装置中与所述发送功率的最大测量相关联的通信装置。

根据第一方面的第八种实施形式，在通信装置的第十一种可能的实现形式中，其中在所述多个其他通信装置的通信信道中没有一个与所述发送功率的测量相关联的情况下，且所述发送功率的测量大于所述发送功率阈值，所述选择器被配置为选择多个其他通信装置中与所述发送功率的最小测量相关联的通信装置。

根据本发明的第一方面或其第一至第十一种实施形式中的任何一种，在所述通信装置的第十二种可能的实现形式中，其中所述通信装置是基站，并且所述另一通信装置是用户设备。

根据第二方面，本发明涉及一种操作能够经由通信信道与另一通信装置进行全双工通信的通信装置的方法，其中所述通信装置包括至少两个发射机天线和至少一个接收机天线，其中所述至少两个发射机天线与发射机滤波器相关联，并且所述至少一个接收机天线与接收机滤波器相关联，并且其中所述至少两个发射机天线和所述至少一个接收机天线限定自干扰信道。其中所述方法包括以下步骤：确定发射机滤波器为匹配滤波器和迫零滤波器的线性组合，所述匹配滤波器朝向所述通信信道，所述迫零滤波器朝向所述自干扰信道，其中基于权重因子α来确定朝向所述自干扰信道的所述迫零滤波器对所述发射机滤波器的贡献，其中权重因子α取决于所述自干扰信道的信道状态信息，所述通信信道的信道状态信息，所述接收机滤波器以及预定义的自干扰阈值。

根据本发明的第二方面的方法可以由根据本发明的第一方面的基站执行。根据本发明的第二方面的方法的进一步的特征直接源自根据本发明的第一方面的通信装置及其上述不同的实施形式的功能。

根据第三方面，本发明涉及一种包括程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机上执行时执行根据本发明第二方面的方法。

本发明可以用硬件和/或软件来实现。

附图说明

将参照以下附图描述本发明的其他实施例，其中：

图1示出了根据通信网络环境中的实施例的用于说明通信装置的示意图；

图2示出了根据实施例的用于说明操作通信装置的方法的步骤示意图；

图3示出了根据实施例的用于说明通信装置的示意图；以及

图4示出了根据实施例的用于说明与通信设备相关联的目标增益和相应功率节省的表，所述目标增益和相应功率节省为发射机天线和接收机天线数量的函数。

具体实施方式

下面参考作为本公开一部分的附图进行详细描述，并且其中通过示例的方式示出了可以实施本发明的具体方面。应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其它方面并且可以进行结构或逻辑上的改变。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义，因为本发明的范围由所附权利要求限定。

例如，可以理解，结合所描述的方法，公开内容也可以适用于被配置为执行该方法的对应的设备或系统，反之亦然。例如，如果描述了特定的方法步骤，则相应的设备可以包括执行所描述的方法步骤的单元，即使这些单元未在附图中明确描述或示出。此外，应该理解的是，除非另外特别指出，否则这里描述的各种示例性方面的特征可以彼此组合。

根据无线通信网络120环境中的实施例，图1示出了用于说明通信装置100的示意图。通信装置100能够与另一通信设备进行全双工通信例如通过相应的通信信道与其他通信装置110a-c中的一个或多个进行通信。在一个实施例中，通信装置100可以以基站的形式实现，而其他通信装置110a-c可以以用户设备或移动台的形式实现。本领域的技术人员将理解，尽管为了简单起见，图1仅示例性地示出了三个另外的通信装置110a-c，但是本发明的实施例也可以有利地用于具有不同的，特别是更多数量的另外的通信装置110a-c。

通信装置100包括至少两个发射机天线101和至少一个接收机天线103，其中至少两个发射机天线101与发射机滤波器相关联，并且至少一个接收机天线103与接收机滤波器相关联，并且其中所述至少两个发射机天线(101)和所述至少一个接收机天线(103)限定自干扰信道。

举例来说，为了下面的讨论，假定通信装置100配备有NR个接收机天线和N_T个发射机天线。自干扰信道的信道状态信息被表示为接收机滤波器被表示为转移滤波器被表示为并且表示朝向其他通信装置(例如图1所示的其他通信装置110a-c中的一个)的通信信道的信道状态信息。

由通信装置100的至少两个发射机天线101向另一通信装置传送的功率，例如，图1所示的其他通信装置110a-c中的一个，可以表示为其中x^H表示x的厄密转置。所述自干扰信道的功率可以表示为|v^Hhw|²。

传统上，最佳滤波器问题如下式所述：

其中，ε≥0表示预定义的自干扰阈值。

令人惊讶的是，已经发现在上面的复合式1中定义的方程和约束可以用以下方式重新表达：

其中，α是权重因子。用来解决复合式2中定义的优化问题的发射机滤波器w可以表示为朝向通信信道的匹配滤波器以及朝向自干扰信道的迫零滤波器的线性组合，其中所述朝向自干扰信道的迫零滤波器对所述发射机滤波器的贡献由所述权重因子α确定，所述权重因子α取决于所述自干扰信道的信道状态信息，所述通信信道的信道状态信息，所述接收机滤波器以及预定义的自干扰阈值。

因此，通信装置100还包括确定器105，确定器105被配置为将发射机滤波器确定为朝向通信信道的匹配滤波器和朝向自干扰信道的迫零滤波器的线性组合，其中确定器105被配置为基于加权因子α确定朝向自干扰信道的迫零滤波器对发射机滤波器的贡献，其中权重因子α取决于所述自干扰信道的信道状态信息，所述通信信道的信道状态信息，所述接收机滤波器和预定义的自干扰阈值。

在一个实施例中，确定器105被配置为基于以下基于所述加权因子α的等式确定发射机滤波器：

其中，I表示单位矩阵，x^#表示x的摩尔-彭罗斯伪逆。

在一个实施例中，确定器105被配置为通过确定发射机滤波器w来确定权重因子α的优选值或最优值α^*，使得满足以下等式：

ε＝|v^Hhw|² (4)

在一个实施例中，确定器105被配置为基于以下等式确定所述权重因子α的优选值或最优值α^*：

其中，所述确定器(105)被配置为基于以下等式确定β和γ：

以及

在一个实施例中，所述预定义的自干扰阈值ε，在一个实施例中是由通信装置100的自干扰消除能力来确定的，它对通信装置100的发送功率施加上限。

在一个实施例中，所述预定义的自干扰阈值基于以下等式对通信装置的发送功率施加上限：

ε≥|v^Hhw|² (8)

如上所述，通信装置100还可以被配置为与多个其他通信装置进行通信，诸如图1所示的其他通信装置110a-c。其中，每个其他通信装置110a-c在通信装置100与该通信装置110a-c之间定义相应的通信信道，所述相应的通信信道与相应的信道状态信息h_i相关联。

在一个实施例中，通信装置100还包括选择器107，其被配置为基于与相应的信道状态信息相关联的发送功率的测量，选择多个其他通信装置101a-c中的一个，所述测量取决于相应的信道状态信息h_i和所述确定器105确定的所述发射滤波器w。

在一个实施例中，确定器105和/或选择器107可以以硬件元件和/或软件元件的形式，例如在通信装置100的处理器上运行来实现。

在一个实施例中，选择器107被配置为根据下面的等式基于与相应的通信信道相关联的发送功率的测量，选择多个其他通信装置110a-c中的一个用于与通信装置100进行通信：

其中δ表示对与相应的通信信道hi相关联的发送功率的测量。

在一个实施例中，在与相应的通信信道相关联的发送功率的测量δ小于发送功率阈值的情况下，选择器107被配置为选择多个其他通信装置110a-c中的另一个通信装置。

在一个实施例中，在多个其他通信装置110a-c的通信信道中没有一个与发送功率的测量δ相关联的情况下，且该发送功率的测量δ大于发送功率阈值，选择器107被配置为随机地选择多个其他通信装置110a-c中的另一个通信装置。

在一个实施例中，其中在多个其他通信装置110a-c的通信信道中没有一个与发送功率的测量δ相关联的情况下，且该发送功率的测量δ大于发送功率阈值，选择器107被配置为选择多个其他通信装置110a-c的通信装置中与发送功率的最大测量δ相关联的通信装置。

在一个实施例中，在多个其他通信装置110a-c的通信信道中没有一个与发送功率的测量δ相关联的情况下，该发送功率的测量δ大于发送功率阈值，选择器107被配置为选择多个其他通信装置110a-c的通信装置中与发送功率的最小测量δ相关联的通信装置。

图2示出了用于说明操作通信设备的方法200的示意图，例如图1所示的通信装置100，能够经由通信信道与另一个通信装置(诸如图1所示的其他通信装置110a-c中的一个或多个)进行全双工通信，其中通信装置100包括至少两个发射天线101和至少一个接收天线103，其中至少两个发射机天线101与发射机滤波器相关联，并且至少一个接收机天线103与接收机滤波器相关联，并且其中至少两个发射机天线101和至少一个接收机天线103限定自干扰信道。方法200包括步骤201：确定(201)发射机滤波器为朝向通信信道的匹配滤波器以及朝向自干扰信道的迫零滤波器的线性组合，其中朝向所述自干扰信道的所述迫零滤波器对所述发射机滤波器的贡献是基于权重因子α来确定的，其中权重因子α取决于所述自干扰信道的信道状态信息，所述通信信道的信道状态信息，所述接收机滤波器和预定义的自干扰阈值。

在下文中，将描述通信装置100和方法200的进一步的实施形式，实施例和方面。

图3示出了根据实施例的用于说明通信装置100的DSP块301的示意图，该块还包括调度器303和自干扰消除(self-interference cancellation，SIC)控制器305。

在图3中，调度器303在上行链路方向上选择要服务的另一通信装置i，其特征由一些CSIh_i和阈值δ_i形式的QoS要求。然后，SIC控制器305将SI通道h的CSI和预定义的自干扰阈值占，与通信装置100采用的接收机滤波器v一起提供给以最优滤波器块105形式实现的确定器105。如上所述，以最优滤波器块105的形式实现的确定器105基于最优权重α^*计算一次拍摄中的最优TX滤波器w(α^*)(即，不需要搜索算法)。

就这一点而言，计算的低复杂度(其速度明显高于借助于现有技术的解决方案实现的速度)使得通信装置100的DSP块301能够执行额外的操作。更准确地说，这允许通信装置在传送适当的SIC的同时，去检查是否可以向所考虑的另一通信装置110a-c确保某个QoS。值得注意的是，这个条件的可行性可以很容易从w(α^*)来验证，而且这个操作对通信装置的计算成本来说可以忽略不计。该功能可以由选择器107以占可行性检查器107的形式提供，占可行性检查器107接收来自确定器105的最优发射机滤波器的输入，并从调度器303接收CSI h_i和与另一通信装置110a-c相关联的QoS要求δ_i。

实际上，在初步的低复杂度发射机滤波器计算之后，占可行性检查器107形式的选择器107可以产生两个可能的输出，即，可以保证QoS要求或者不能保证QoS要求。

在这个阶段，如果QoS要求δ_i是可行的，则选择另一个通信装置110a-c，并使用最优发射机滤波器w(α^*)进行发射。或者，如果该阈值δⁱ是不可行的，由选择器107触发调度器303，以建议新的待服务的通信装置110a-c。由于所提出的针对特定另外的通信装置的发射机滤波器设计的一次性计算，该过程可以在信道的相干时间内重复多次，直到具有可行的QoS要求的另外的通信装置被服务并且由判定器105相应地计算最优发射机滤波器。在一个实施例中，设计QoS要求δ_i使其以合理的概率可行。特别是，这可能意味着不可能满足任何QoS约束。在这种情况下，即如果在选择器107执行的操作结束时没有发现任何其他通信装置110a-c是可行的，则通信装置100可以决定为另一通信装置110a-c服务，即使其通信装置110a-c如上所述，并不满足一些选择策略。

图4示出了根据实施例的用于说明与通信设备相关联的目标增益和相应功率节省的表，所述目标增益和相应功率节省为发射机天线和接收机天线数量的函数。更具体地说，以完全迫零TX滤波器作为比较的基础，图4中所示的表格示出了目标增益的平均值，即，针对固定TX功率被传送到期望链路的附加功率，以及功率节省(即，如果相同的目标功率将被传送到期望的链路，通信装置100将节省的TX功率)。

如上所述，本发明实施例针对具有多个TX/RX天线的通信装置可以在相同频带上同时进行TX/RX操作而获益的目标场景。更具体地说，本发明实施例集中于这样的设置，其中在每个时隙具有多个天线的通信装置可以服务于上行链路中的至少一个用户终端和下行链路中的一个用户终端(相同或不同的一个)。

本发明实施例能够通过降低自干扰水平来最大化全双工通信装置中发射机天线的功率吞吐量。本发明实施例能够增加发射机信号功率并更好地符合服务质量要求。相对于性能和算法的复杂性，本发明实施例明显优于现有的用于最大化发射机天线功率的算法。本发明实施例可以针对各种网络和通信系统有效地实施。本发明实施例针对通信装置的天线数量(在计算复杂性方面)完全可扩展，因为其仅需要计算一维权重矢量，其解是闭合形式的。

虽然本公开的特定特征或方面可能已经相对于若干实施方式或实施例中的仅仅一个被公开，但是这样的特征或方面可以根据需要与其他实施方式或实施例的一个或多个其他特征或方面组合，有利于任何给定的或特定的应用。此外，就详细描述或权利要求书中使用的术语“包含”，“具有”，“有”或其他变体而言，这些术语旨在类似于术语“包括”。而且，术语“示例性”，“例如”和“比如”仅仅是作为一个例子，而不是最好的或最优的。术语“耦合”和“连接”以及派生词可能已被使用。应该理解的是，这些术语可能已经被用于指示两个元件彼此协作或相互作用，而不管它们是直接物理接触还是电接触，还是彼此不直接接触。

尽管在此已经示出和描述了具体方面，但是本领域普通技术人员将会理解，在不脱离本发明的范围的情况下，各种替代和/或等同的实现方式可以替代所示出和描述的具体方面披露。本申请旨在涵盖在此讨论的具体方面的任何修改或变化。

尽管以下权利要求中的元素以具有相应标签的特定顺序列举，除非权利要求引用另外暗示了用于实现这些元素中的一些或全部的特定顺序，这些元素不一定旨在被限制在该特定序列。

多种变型、替换和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。当然，本领域技术人员容易认识到，除本文所描述的以外，本发明还有许多应用。虽然已经参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下可以对其做出许多改变。因此应该理解，在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明可以以与本文具体描述的不同的方式实施。

Claims (15)

1.一种能够经由通信信道与另一通信装置(110a-c)进行全双工通信的通信装置(100)，所述通信装置(100)包括：

至少两个发射机天线(101)和至少一个接收机天线(103)，其中所述至少两个发射机天线(101)与发射机滤波器相关联，并且所述至少一个接收机天线(103)与接收机滤波器相关联并且其中所述至少两个发射机天线(101)和所述至少一个接收机天线(103)限定自干扰信道；以及

确定器(105)，被配置为将所述发射机滤波器确定为匹配滤波器和迫零滤波器的线性组合，所述匹配滤波器朝向所述通信信道，所述迫零滤波器朝向所述自干扰信道；

其中所述确定器(105)被配置为基于权重因子α来确定朝向所述自干扰信道的所述迫零滤波器对所述发射机滤波器的贡献，其中所述权重因子α取决于所述自干扰信道的信道状态信息，所述通信信道的信道状态信息，所述接收机滤波器以及预定义的自干扰阈值。

2.根据权利要求1所述的通信装置(100)，其中所述确定器(105)被配置为基于以下基于所述权重因子α的等式确定所述发射机滤波器：

其中，w表示所述发射机滤波器，I表示单位矩阵，h表示所述自干扰信道的信道状态信息，v表示所述接收机滤波器，h_i表示所述通信信道的信道状态信息，x^H表示x的厄密转置，以及x^#表示x的摩尔-彭罗斯伪逆。

3.根据权利要求2所述的通信装置(100)，其中，所述确定器(105)被配置为通过确定所述发射机滤波器w来确定所述权重因子α的优选值α^*，使得满足以下等式：

ε＝|v^Hhw|²

其中，ε表示所述预定义的自干扰阈值，v表示所述接收机滤波器，h表示所述自干扰信道的信道状态信息，以及x^H表示x的厄密转置。

4.根据权利要求3所述的通信装置(100)，其中所述确定器(105)被配置为基于以下等式确定所述权重因子α的所述优选值α^*：

其中，所述确定器(105)被配置为基于以下等式确定β和γ：

以及

其中，ε表示所述预定义的自干扰阈值。

5.根据前述权利要求中任一项所述的通信装置(100)，其中，所述预定义的自干扰阈值由所述通信装置的自干扰消除能力确定，所述自干扰阈值对所述通信装置(100)的发送功率施加上限。

6.如权利要求5所述的通信装置(100)，其中，所述预定义的自干扰阈值基于以下等式对所述通信装置(100)的发送功率施加上限：

ε≥|v^Hhw|²

其中，占表示所述预定义的自干扰阈值，v表示所述接收机滤波器，h表示所述自干扰信道的信道状态信息，w表示所述发射机滤波器以及x^H表示x的厄密转置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的通信装置(100)，其中所述通信装置(100)还被配置为与多个其他通信装置(110a-c)通信，其中，每个其他通信装置(110a-c)在所述通信装置(100)与该其他通信装置(110a-c)之间定义相应的通信信道，所述相应的通信信道与相应的信道状态信息h_i相关联，并且所述通信装置(100)还包括选择器(107)，被配置为基于与相应的通信信道相关联的发送功率的测量，并根据所述相应的信道状态信息h_i以及由所述确定器(105)确定的所述发射机滤波器w，选择所述多个其他通信装置(101a-c)中的一个用于与所述通信装置(100)进行通信。

8.根据权利要求7所述的通信装置(100)，其中所述选择器(107)被配置为根据下面的等式基于与相应的通信信道相关联的发送功率的测量，选择所述多个其他通信装置(110a-c)中的一个用于与所述通信装置(100)进行通信：

其中，δ表示对与相应的通信信道h_i相关联的所述发送功率的测量。

9.根据权利要求7或8所述的通信装置(100)，其中在与相应的通信信道相关联的所述发送功率的测量小于发送功率阈值的情况下，所述选择器(107)被配置为选择所述多个其他通信装置(110a-c)中的另一个通信装置。

10.根据权利要求9所述的通信装置(100)，其中在所述多个其他通信装置(110a-c)的通信信道中没有一个与所述发送功率的测量相关联的情况下，且所述发送功率的测量大于所述发送功率阈值，所述选择器(107)被配置为随机地选择所述多个其他通信装置(110a-c)中的另一个通信装置。

11.根据权利要求9所述的通信装置(100)，其中在所述多个其他通信装置(110a-c)的通信信道中没有一个与所述发送功率的测量相关联的情况下，且所述发送功率的测量大于所述发送功率阈值，所述选择器(107)被配置为选择所述多个其他通信装置(110a-c)中与所述发送功率的最大测量相关联的通信装置。

12.根据权利要求9所述的通信装置(100)，其中在所述多个其他通信装置(110a-c)的通信信道中没有一个与所述发送功率的测量相关联的情况下，且所述发送功率的测量大于所述发送功率阈值，所述选择器(107)被配置为选择所述多个其他通信装置(110a-c)中与所述发送功率的最小测量相关联的通信装置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的通信装置(100)，其中所述通信装置是基站(100)，并且所述另一通信装置是用户设备(110a-c)。

14.一种操作能够经由通信信道与另一通信装置(110a-c)进行全双工通信的通信装置(100)的方法(200)，其中所述通信装置(100)包括至少两个发射机天线(101)和至少一个接收机天线(103)，其中所述至少两个发射机天线(101)与发射机滤波器相关联，并且所述至少一个接收机天线(103)与接收机滤波器相关联，并且其中所述至少两个发射机天线(101)和所述至少一个接收机天线(103)限定自干扰信道，其中所述方法(200)包括：

确定(201)所述发射机滤波器为匹配滤波器和迫零滤波器的线性组合，所述匹配滤波器朝向所述通信信道，所述迫零滤波器朝向所述自干扰信道；

其中基于权重因子α来确定朝向所述自干扰信道的所述迫零滤波器对所述发射机滤波器的贡献；

其中权重因子α取决于所述自干扰信道的信道状态信息，所述通信信道的信道状态信息，所述接收机滤波器以及预定义的自干扰阈值。

15.一种包括程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机上执行时执行根据权利要求14所述的方法。