CN111095828B - 全双工装置到装置协同通信 - Google Patents

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Abstract

本文中所描述的实例包含用于全双工装置到装置协同通信的设备和方法。本文中所描述的实例系统可包含自干扰噪声计算器。自干扰噪声计算器的输出可用于补偿归因于同一无线装置或系统的另一天线发射的信号而经历的干扰。在实施这类自干扰噪声计算器时，所选择的无线中继装置或无线目的地装置可在全双工模式中操作，使得可在共同时间段(例如，符号、时隙、子帧等)期间发射中继的消息以及来自其它来源或目的地的信息。

Description

全双工装置到装置协同通信
背景技术
目前关注的是将无线通信发展到“第五代”(5G)系统。5G一定会提供增加的速度和普适性，但尚未确立用于处理5G无线通信的方法。可使用多输入多输出(MIMO)技术(包含“大型MIMO”技术)实施实例5G系统，其中多个天线(大于特定数目，例如在实例MIMO系统的情况下为8)用于无线通信信号的发射和/或接收。
发明内容
描述实例方法。实例方法可包含在第一时间段期间在载波上将第一消息从第一装置的第一组天线发射到第二装置，以及在所述第一装置处至少部分地基于所述第一消息产生自干扰噪声信号。所述实例方法可另外包含在所述第一时间段期间，在所述第一装置的第二组天线处在所述载波上从所述第二装置接收第二消息。所述第二消息可包含来自第三装置的消息的至少一部分并且可至少部分地基于所述自干扰噪声信号被接收。所述实例方法可另外包含在所述第一时间段之前的第二时间段期间在所述载波上接收第三消息。可响应于所述第三消息而发射所述第一消息。在一些实例中，所述第一消息可包含对所述第三消息的应答(ACK)或否定应答(NACK)。在一些实例中，发射所述第一消息可包含将所述第一消息在侧链路上发射到所述第二装置。在一些实例中，接收第二消息可包含在侧链路上从所述第二装置接收所述第二消息。在一些实例中，其中所述第一装置可包含第一用户设备(UE)且所述第二装置包括第二用户设备(UE)。在一些实例中，所述第一UE和所述第二UE可包含在同一类别的UE中。在一些实例中，所述第三装置可包含第三UE。在一些实例中，所述第二装置或所述第三装置中的至少一个包含基站。在一些实例中，所述第二装置包含中继节点。
描述实例设备。实例设备可包含发射器，其经配置以在第一时间段期间在射频带宽的载波上经由第一组天线发射第一消息；噪声计算器，其经配置以在所述第一时间段期间至少部分地基于所述第一消息产生干扰信号；和接收器，其经配置以在所述第一时间段期间在所述载波上经由第二组天线接收第二消息。所述第二消息可基于所述干扰信号和在天线处接收到的接收信号的组合。在一些实例中，所述发射器可以经配置以在所述第一时间段期间将所述第一消息发射到多个装置。在一些实例中，所述第二消息是第三消息的一部分。所述设备可另外包含经配置以在所述第一时间段期间接收第二接收信号的第三组天线。所述接收器可以经配置以基于第二干扰信号和所述第二接收信号的组合接收第四消息；其中所述第四消息是所述第三消息的部分。在一些实例中，所述设备可另外包含经配置以在所述第一时间段的第一部分期间接收所述接收信号的所述第二组天线。所述第三组天线可以经配置以在所述第一时间段的第二部分期间接收所述第二接收信号。在一些实例中，所述时间段的所述第一部分可不与所述时间段的所述第二部分重叠。在一些实例中，所述接收器和所述发射器可各自经配置以实施广义选择组合协议、分布式空时译码协议或机会中继系统协议中的一个。
另一实例设备包含第一天线，其经配置以经由载波频率发射第一消息；第二天线，其经配置以同时经由所述载波频率接收与所述第一消息相关联的第一信号和第一接收信号；和第三天线，其经配置以同时经由所述载波频率接收与所述第一消息相关联的第二信号和第二接收信号。所述实例设备另外包含自干扰噪声计算器，其经配置以基于所述第一消息产生与所述第二天线相关联的第一干扰信号并且基于所述第一消息产生与所述第三天线相关联的第二干扰信号；第一补偿组件，其经配置以组合所述第一信号、所述第一接收信号和所述第一干扰信号以提供第一经调整信号；和第二补偿组件，其经配置以组合所述第二信号、所述第二接收信号和所述第二干扰信号，并且提供第二经调整信号。所述实例设备另外包含第一接收器，其经配置以接收所述第一经调整信号并且基于所述第一经调整信号取得第二消息；和第二接收器，其经配置以接收所述第二经调整信号并且基于所述第二经调整信号取得第三消息。在一些实例中，所述第二天线可以经配置以从第一装置接收所述第一信号且所述第三天线经配置以从第二装置接收所述第二信号。所述实例设备可另外包含第四天线，所述第四天线经配置以经由所述载波频率发射第四消息。所述自干扰噪声计算器可进一步经配置以基于所述第四消息产生与所述第二天线相关联的所述第一干扰信号，且产生与所述第三天线相关联的所述第二干扰信号是另外基于所述第四消息。在一些实例中，所述第一无线接收器和所述第二无线接收器可各自经配置以实施广义选择组合协议、分布式空时译码协议或机会中继系统协议中的一个。
附图说明
图1是根据本公开的实施例布置的无线通信系统的示意性说明。
图2A-2C是根据本公开的实施例的支持全双工通信的时间多路复用通信协议的图式。
图3是根据本公开的实施例布置的电子装置的示意性说明。
图4是根据本公开的实施例的无线发射器的示意性说明。
图5是根据本公开的实施例的无线接收器的示意性说明。
图6是根据本公开的实施例布置的实例自干扰噪声计算器的示意性说明。
图7是根据本公开的实施例的实施装置到装置协同无线通信中的全双工通信的方法的示意性说明。
图8是根据本发明的方面的无线通信系统的实例的示意性说明。
具体实施方式
装置到装置协同通信可用于无线系统中，包含使用电子装置在基站和目的地电子装置之间中继消息。为改进效率，需要全双工通信以允许同时接收和发射消息。全双工通信大体可指发送和接收发射的能力。在采用全双工通信的系统的实例中，可能需要消除系统中的其它天线产生的干扰。本文中所描述的实例可补偿处于同一物理装置或系统上的同一方位的其它天线产生的干扰(例如，由MIMO装置上的天线产生的干扰)。
在全双工(FD)的实例中，发射特定频率波段上的发射的天线可能会对处于同一装置上的同一方位的接收同一频率波段上的发射的天线产生干扰。这类干扰可以被称作自干扰。自干扰可破坏由MIMO装置发射或接收的信号的准确度。本文中所描述的实例可补偿电子装置处的自干扰，这可辅助达成全双工发射。可使用处理元件的网络产生经调整的信号以补偿电子装置的天线产生的自干扰。
5G系统可有利地实现对全双工发射模式的改进的使用，例如以改进频谱效率。监管机构(例如美国联邦通信委员会(FCC)或其它管辖区的类似国家或地区级管理机构)可指配一些系统中的频率波段。可例如根据例如数字广播和无线通信的不同应用来进行指配。如果装置仅是采用分时双工(TDD)、分频双工(FDD)或半双工FDD模式(在现有无线应用中使用的通常是双工模式)，那么这些经许可和指配的频率可能得不到充分利用。用户对效率改进的需求日益增加，但这类模式可限制可用频谱资源可得以利用的程度。此外，随着数字发射和通信的快速发展，接入未经许可的频率波段的竞争日益激烈，且可能有利的是在全双工发射模式中使用经许可的和未经许可的频率波段两者。
举例来说，FCC已正式提出开放一些UHF波段供未经许可的使用且还在考虑如何使用高于6GHz的频率波段(例如毫米波波段)。本文中所描述的实例可用以达成在一些实例中在现有频率波段(包含前述未经许可的频率波段和6GHz波段)上的全双工发射。本文中所描述的全双工(FD)操作可允许无线通信系统在使用空间分集的同一频率波段中同时发射和接收信号。如本文中所使用，同时是指在同一时间段期间发生。因此，同时发射或接收消息或信号意指在同一时间段(例如单个符号周期、时隙、子帧或其它离散持续时间)期间进行发射或接收。这可允许FD 5G系统达到频率波段的频谱效率。
图1是根据本公开的实施例布置的无线通信系统100的示意性说明。系统100包含基站110、电子装置120(0)-120(3)和电子装置130。基站110经由电子装置120(0)-120(3)与电子装置130通信。即，电子装置120(0)-120(3)可实施装置到装置协同通信以在基站110和电子装置130之间中继信息。电子装置120(0)-(3)和/或电子装置130可以被称作用户设备(UE)、移动终端等。电子装置120(0)-(3)或电子装置130或这两者可为如可由无线通信标准(例如，LTE、5G新无线电等)定义的特定类别或级别的UE。
UE的类别或级别可指示或包含各种特性或能力，包含天线的数目、双工能力、空间多路复用能力等。电子装置120(0)-(3)或电子装置130或这两者可向基站110或经由基站110向网络提供其类别或能力的指示。在一些实例中，电子装置120(0)-(3)或电子装置130可向彼此提供其各自的类别或能力的指示。电子装置120(0)-(3)或电子装置130可实施本文中所描述的技术或可被彼此或被基站110请求根据其各自的类别或能力实施本文中所描述的技术。具有相同或类似类别或能力的装置可以被称作对等装置且因此可便于对等通信，这可与基站110和电子装置120(0)-(3)或电子装置130之间的通信形成对比。
在操作中，基站110可使用无线通信协议与电子装置120(0)-120(3)通信。起始于基站110处并且在电子装置120(0)-(3)或电子装置130处终止的通信可被称作下行链路或前向链路通信。这类通信也可被称作在下行链路上发生。起始于电子装置120(0)-(3)或电子装置130处并且在基站110处终止的通信可以被称作上行链路或反向链路通信。这类通信也可被称作在上行链路上发生。电子装置120(0)-(3)之间或电子装置120(0)-(3)和电子装置130之间的通信(例如，D2D通信)可以被称作侧链路。这类通信也可被称作在侧链路上发生。所述通信可根据包含但不限于以下各项的多种协议中的任一个：长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、5G新无线电(NR)或由例如第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的其它标准。所述通信可另外包含可使用的多种调制/解调方案，包含但不限于：正交频分多路复用(OFDM)、滤波器组多载波(FBMC)、通用性频分多路复用(GFDM)、通用经滤波多载波(UFMC)发射、双正交频分多路复用(BFDM)、稀疏码多址接入(SCMA)、非正交多址接入(NOMA)、多用户共享接入(MUSA)和具有时频打包模块(time-frequency packing)的超奈奎斯特速率(faster-than-Nyquist，FTN)信令。
电子装置120(0)-120(3)和电子装置130之间的通信可支持全双工通信以将数据从基站110中继到电子装置130并且从电子装置130中继到基站110。举例来说，电子装置120(0)-120(3)中的一个可将信息从基站110中继到电子装置130。所述中继通信可基于将数据时分多路复用到不同时隙中的技术。用于中继数据的时分多路复用技术的实例可包含广义选择组合(GSC)、分布式空时译码(DSTC)，以及机会中继选择(ORS)。可实施握手协议以确认在电子装置130处从基站110或在基站110处从电子装置130接收到数据，例如应答(ACK)消息。
在全双工通信期间，电子装置130可经由共同的载波频率同时从电子装置120(0)-120(3)中的一个接收消息并且将另一消息(例如，ACK消息)发射到电子装置120(0)-120(3)中的同一个或另一个。在一些响应中，所发射的消息可响应于先前接收到的消息。在全双工发射模式的实例中，电子装置120(0)-120(3)中的一个的无线发射器和天线对可与电子装置130的无线接收器和天线对通信，同时电子装置120(0)-120(3)中的一个(例如，同一者或不同者)的无线接收器和天线对与电子装置130的无线发射器和天线对通信。所述通信可在预定义的时间段(例如，符号周期、时隙、子帧等)期间根据实施的协议(例如GSC、DSTC或ORS协议中的一个)发生。
为启用全双工通信，可补偿由接收天线从同一装置(例如，电子装置120(0)-120(3)或电子装置130中的一个)上的发射天线接收的自干扰以滤除来自所发射的天线的信号。自干扰可大体指代由来自电子装置的天线的发射产生的对由同一电子装置上的其它天线或同一天线接收的信号的任何无线干扰。
可使用期望通信能力的大体任何电子装置实施基站110、电子装置120(0)-120(3)和电子装置130。举例来说，可使用Wi-Fi接入点、LTE/LTE-A演进型node B(eNB)LTE/LTE-A)或5G下一代node B(gNB)或其它标准化基站来实施基站110。可使用移动电话、智能手表、计算机(例如服务器、手提式计算机、平板计算机、台式计算机)或无线电装置实施电子装置120(0)-120(3)和电子装置130中的每一个。在一些实例中，电子装置120(0)-120(3)和/或电子装置130可并入到期望通信能力的其它设备中和/或与所述其它设备通信，所述其它设备例如但不限于可穿戴装置、医疗装置、汽车、飞机、直升机、电器、标牌、相机或其它装置。
虽然图1中未明确展示，但基站110、电子装置120(0)-120(3)和/或电子装置130可包含多种组件中的任一个，在一些实例中，所述多种组件包含但不限于存储器、输入/输出装置、电路处理单元(例如处理元件和/或处理器)或其组合。
基站110、电子装置120(0)-120(3)和电子装置130中的每一个可支持多，多输出(MIMO)系统。MIMO系统大体指代包含使用多个天线发射信号的一或多个电子装置和使用多个天线接收信号的一或多个电子装置的系统。在一些实例中，电子装置可使用多个天线发射和接收信号。本文中所描述的一些实例系统可为“大型MIMO”系统。一般来说，大型MIMO系统指代采用大于特定数目(例如64)天线发射和/或接收发射的系统。随着天线的数目增加，通常参与准确地发射和/或接收发射的复杂性也会增加。因此，基站110、电子装置120(0)-120(3)和电子装置130可各自包含多个天线，包含2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、32或64支持MIMO系统。可在其它实例中使用其它数目的天线。在一些实例中，电子装置120(0)-120(3)和电子装置130可具有相同数目的天线，以及不同于基站110的天线的数目的天线。在其它实例中，基站110、电子装置120(0)-120(3)和电子装置130可各自具有不同数目的天线。
虽然在图1中示出一个基站110、四个电子装置120(0)-120(3)和一个电子装置130，但所述系统可包含任何数目个基站和电子装置。
基站110、电子装置120(0)-120(3)和电子装置130可各自包含接收器、发射器和/或收发器。一般来说，接收器可提供为用于从一或多个连接天线接收发射，发射器可提供为用于发射来自一或多个经连接天线的发射，且收发器可提供为用于接收和发射来自一或多个经连接天线的发射。一般来说，多个接收器、发射器和/或收发器可提供于电子装置中，即与电子装置的天线中的每一个通信。所述发射可根据包含但不限于5G NR信号的多种协议中的任一个，且/或可使用多种调制/解调方案，包含但不限于：正交频分多路复用(OFDM)、滤波器组多载波(FBMC)、通用性频分多路复用(GFDM)、通用经滤波多载波(UFMC)发射、双正交频分多路复用(BFDM)、稀疏码多址接入(SCMA)、非正交多址接入(NOMA)、多用户共享接入(MUSA)和具有时频打包模块的超奈奎斯特速率(FTN)信令。在一些实例中，所述发射可根据5G协议和/或标准经发送、接收或这两者。在一些实例中，中继节点可采用本文中所描述的技术，所述中继节点可具有与基站或接入点相同或类似的功能性。或中继节点可与基站相比提供更有限的功能性，但可为接收信号并且将从一个装置(例如，UE)接收的信号转发(例如，重复)到另一装置(例如，基站)的固定终端或节点。
可使用包含硬件、软件、固件或其组合的多种组件实施发射器、接收器和/或收发器的实例。举例来说，收发器、发射器或接收器可包含编码有可执行指令以用于致使收发器执行本文中所描述的一或多个功能(例如软件)的电路和/或一或多个处理单元(例如处理器)和存储器。
图2A-2C是根据本公开的实施例的支持全双工通信的时分多路复用通信技术的图式。图2A是根据本公开的实施例的支持全双工通信的ORS协议的图式201。图2B是根据本公开的实施例的支持全双工通信的GSC协议的图式202。图2C是根据本公开的实施例的支持全双工通信的DSTC系统的图式203。图2A-2C的基站210可用于实施图1的基站110。图2A-2C的电子装置120(0)-120(3)可用于实施图1的电子装置120(0)-120(3)。图2A-2C的电子装置230可用于实施图1的电子装置130。
参考图2A和ORS协议的实施，在第一时间段(例如，时隙1)期间，基站210可将第一消息MSG1发射到电子装置220(0)-220(3)。在ORS系统中，选择电子装置220(0)-220(3)中的一个来基于例如信号质量、信号干扰、成功发射历史、潜在中继装置的稳定性等各种特性将来自基站210的MSG1消息中继到电子装置230。因此，如图2A中所示，在第二时间段(例如，时隙2)期间，选择电子装置220(1)将MSG1消息中继到电子装置230。与电子装置220(1)(例如，在时隙2期间)发射MSG1消息同时地，电子装置230可以与基站210将MSG1发射到电子装置220(0)-220(3)的方式类似的方式，将第二消息MSG2发射到电子装置220(0)-220(3)。MSG2消息可响应于先前从电子装置220(0)-220(3)中的一个接收到的消息。举例来说，MSG2可为与先前接收到的消息(例如，从基站210或从电子装置220(0)-(3)中的一个发送的消息)相关联的应答消息。在后续时间段(未示出)，可选择电子装置220中的一个将MSG2发射到基站210。选择装置220以用于从电子装置230到基站210的发射的方式或准则可类似于选择电子装置230在时隙2期间发射MSG1消息的方式或准则。为支持从电子装置230的发射和在电子装置230处的接收同时进行，电子装置230可包含自干扰计算器，其用以确定在电子装置230的接收天线处由MSG2消息的发射所导致的干扰，以提供干扰信号，以及补偿电路，其用以基于所述干扰信号补偿接收天线处的所接收的信号中的所述干扰。通过补偿所述干扰，可在电子装置230处成功地解调和解码MSG1消息。应理解，在一些实例中，参考图2A描述的同时发射可使用共同的载波频率。在其它实例中，所述发射可使用不同的载波频率。
参考图2B和GSC协议的实施，在第一时间段(例如，时隙1，其可为符号周期、时隙、子帧等)期间，基站210可将第一消息MSG1发射到电子装置220(0)-220(3)。在GSC系统中，MSG1消息可划分成多个部分以供电子装置220(0)-220(3)中的所选择两个或更多个电子装置在时分双工(TDD)协议中进行发射，其中电子装置220(0)-220(3)中的所选择的两个或更多个电子装置在指配的时隙期间发射MSG1消息的经指配部分。相关联GSC规范可定义用于两个或更多个电子装置220(0)-220(3)的细分和指配或选择的算法。
在图2中描绘的实例中，在时间段S1期间，电子装置220(1)可将MSG1消息的第一部分发射到电子装置230。在时间段S2期间，电子装置220(2)可将MSG1消息的第二部分发射到电子装置230。在时间段S3期间，电子装置220(3)可将MSG1消息的第三部分发射到电子装置230。所选择的中继器的数目可基于各种特性，如可用中继器的数目、通过每一中继器的流量、信号质量、干扰的量级、成功发射的历史、潜在中继器的稳定性等。相关联GSC规范可定义在与所有相关装置(例如，包含基站210、电子装置220(0)-(3)和电子装置230中的一些或全部)相关联的控制平面(例如，或控制信道)中识别出所选择的中继器，所述控制平面可使用在相关联GSC规范中定义的用于执行中继器的选择的算法。
MSG1消息划分成的部分的数目可基于选择用作中继器的电子装置的数目。与使用单个电子装置发射MSG1消息相比，通过在多个装置当中划分发射，可减小电子装置220(0)-220(3)中的任何单个电子装置上的通信负担。在时间段2中，选择电子装置220(1)将MSG1消息中继到电子装置230。与电子装置220(1)-220(3)(例如，在时隙S1、S2和S3的全部或部分期间)发射MSG1消息同时地，电子装置230可以与MSG1从基站210发射到电子装置220(0)-220(3)的方式类似的方式，将第二消息MSG2发射到电子装置220(0)-220(3)。MSG2消息可响应于先前从电子装置220(0)-220(3)中的一或多个接收到的消息。
在一些实例中，在后续时间段(未示出)中，所选择子组(或全部)的电子装置220(0)-220(3)可将MSG2消息的部分重新发射到基站210。为支持电子装置230处的同时发射和接收，电子装置230可包含自干扰计算器，其用以确定电子装置230的接收天线处由MSG2消息从电子装置230的发射所导致的干扰，以及补偿电路，其用以补偿在相应接收天线处从电子装置220(0)-220(3)中的每一个所接收的信号中的所述干扰。通过补偿所述干扰，可在电子装置230处成功地解调、解码和再组合MSG1消息的部分以形成MSG1。应理解，在一些实例中，参考图2B描述的同时发射可使用共同的载波频率。在其它实例中，所述发射可使用不同的载波频率。
参考图2C和DSTC协议的实施，在第一时间段(例如，时隙1)期间，基站210可将第一消息MSG1发射到电子装置220(0)-220(3)。在DSTC系统中，MSG1消息作为数据向量(X1,X2)进行发射。数据向量(X1,X2)可用于产生代码(X1,-X2*)和(X2,X1*)，其中“*”指示复共轭。可选择电子装置220(0)-220(3)中的两个电子装置各自发射代码(X1,-X2*)和(X2,X1*)中的相应代码。相关联DSTC规范可定义用于产生和发射包含代码(X1,-X2*)中的一个或两个的消息的协议和算法。如图2中所示出，在第二时隙(例如，时隙2)期间，电子装置220(0)可将代码(X1,-X2*)发射到电子装置230且电子装置220(3)可将代码(X2,X1*)发射到电子装置230。电子装置220(0)-220(3)中的被选择的电子装置可基于各种特性，如可用中继器的数目、通过每一中继器的流量、信号质量、干扰的量级、成功发射的历史、潜在中继器的稳定性等。相关联DSTC规范可定义在与所有相关装置(例如，包含基站210、电子装置220(0)-(3)和电子装置230中的一些或全部)相关联的控制平面(例如，或控制信道)中识别出所选择的中继器，且所述控制平面可使用在相关联DSTC规范中定义的用于执行中继器的选择的算法。
与使用单个电子装置发射MSG1消息相比，通过在多个装置当中划分发射，可减小电子装置220(0)-220(3)中的任何单个电子装置上的通信负担。在时隙2中，选择电子装置220(1)将MSG1消息中继到电子装置230。与电子装置220(0)和220(3)(例如，在时隙2期间)发射MSG1消息同时地，电子装置230可以与MSG1从基站210发射到电子装置220(0)-220(3)的方式类似的方式，将第二消息MSG2发射到电子装置220(0)-220(3)。MSG2消息作为数据向量(Y1,Y2)进行发射。MSG2消息可响应于先前从电子装置220(0)-220(3)中的一或多个接收到的消息。在后续时隙(未示出)中，电子装置220(0)-220(3)中的两个所选择电子装置可重新发射代码(Y1,-Y2*)和(Y2,Y1*)，其中“*”指示从所述数据向量(Y1,Y2)产生的复共轭。为支持在电子装置230处的同时发射和接收，电子装置230可包含自干扰计算器，其用以确定电子装置230的接收天线处由MSG2消息从电子装置230的发射所导致的干扰，以提供干扰信号，以及补偿电路，其用以根据所述干扰信号补偿相应接收天线处的从电子装置220(0)-220(3)中的每一个所接收的信号中的所述干扰。通过补偿所述干扰，可在电子装置230处成功地解调、解码和再组合MSG1消息的代码(X1,-X2*)和(X2,X1*)以形成MSG1。应理解，在一些实例中，参考图2C描述的同时发射可使用共同的载波频率。在其它实例中，所述发射可使用不同的载波频率。
图3是根据本公开的实施例布置的电子装置310的示意性说明。电子装置310还可包含自干扰噪声计算器340、补偿组件345和补偿组件347。图3是根据本公开的实施例布置的电子装置310的示意性说明300。电子装置310还可包含自干扰噪声计算器340、补偿组件345和补偿组件347。自干扰噪声计算器340和无线发射器311、313可与彼此通信。每一无线发射器311、313可与相应天线(例如天线301、天线303)通信。每一无线发射器311、313接收待发射的相应信号，例如待发射的信号。无线接收器315、317可通过射频(RF)前端的操作处理待发射的信号以产生发射器输出数据x1(n)、x2(n)。无线发射器311、313可处理例如待由无线发射器发射的信号。电子装置310可用于实施图1的基站110、电子装置120(0)-120(3)或电子装置130中的任一个、图2A-2C的基站210、电子装置220(0)-220(3)或电子装置230中的任一个，或其组合。
自干扰噪声计算器340和补偿组件345、347可与彼此通信。每一无线接收器可与相应天线(例如天线305、307)和相应补偿组件(例如补偿组件345、347)通信。在一些实例中，在天线305、307处接收到的无线发射可在相应补偿组件245、247进行的自干扰补偿之后传送到无线接收器315、317。每一无线接收器315、317处理接收到的且经补偿的无线发射以生产相应的经处理的所接收的信号。在其它实例中，可提供较少、额外和/或不同的组件。
本文中所描述的自干扰噪声计算器的实例可产生经调整的信号(例如，干扰信号)并且将所述经调整的信号提供到补偿组件。因此举例来说，自干扰噪声计算器340可产生经调整的信号y1(n)、y2(n)并且将这类经调整的信号提供到补偿组件345、347。自干扰噪声计算器340可基于发射器输出数据x1(n)、x2(n)产生这类经调整的信号y1(n)、y2(n)。自干扰噪声计算器340可与电子装置310的多个(例如所有)无线发射器和耦合到相应无线接收器的相应补偿组件通信，并且可基于发射器输出数据提供经调整的信号。
在一些实例中，可能需要补偿自干扰噪声以达成全双工发射。举例来说，可能需要电子装置310的无线发射器311、313在特定频率波段处发射无线发射信号；且，在同一时间或同时，无线接收器315、317在同一频率波段上接收无线发射信号。自干扰噪声计算器340可基于发射器输出数据确定由每一无线发射造成的自干扰，以用经调整信号y1(n)、y2(n)补偿每一接收到的无线发射。特定地，随着无线通信朝5G标准发展，无线频谱的高效使用可变得越来越重要。
本文中所描述的自干扰噪声计算器的实例可将经调整的信号y1(n)、y2(n)提供到接收器和/或收发器。补偿组件345、347可接收经调整的信号y1(n)、y2(n)并且补偿来自天线305、307的接收到的传入无线发射。举例来说，补偿组件345、347可以补偿(例如减小)自干扰的方式将经调整的信号与接收到的传入无线发射组合。在一些实例中，补偿组件345、347可从所接收的无线发射减去经调整的信号y1(n)、y2(n)以产生用于相应无线接收器315、317的经补偿的所接收的信号。补偿组件345、347可将经补偿的所接收的信号传送到无线接收器315、317。无线接收器315、317可通过射频(RF)前端的操作处理经的补偿所接收的信号。无线接收器可作为例如无线接收器500处理经补偿的所接收的信号。虽然已在从接收到的无线发射减去调整信号方面来描述补偿组件345、347，但可了解，各种补偿可为可能的，例如经调整信号操作为传递函数以补偿所接收的无线发射或经调整信号操作为优化向量以与所接收的无线发射相乘。响应于这类补偿，电子装置310可在全双工发射模式中发射和接收无线通信信号。
可使用硬件、软件、固件或其组合实施本文中所描述的自干扰噪声计算器的实例，包含图3的自干扰噪声计算器340。举例来说，可使用编码有可执行指令以用于致使自干扰噪声计算器执行本文中所描述的一或多个功能的电路和/或一或多个处理单元(例如处理器)和存储器实施自干扰噪声计算器340。
为了清楚起见，图3描绘分别耦合到无线发射器311、313的天线301、303，以及分别耦合到无线接收器315、317的天线305、307。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，应了解，天线301、303中的一个或两个也可耦合到无线接收器(例如，包含参考无线接收器315、317描述的功能性)，且/或天线305、307中的一个或两个也可耦合到无线发射器(例如，包含参考无线发射器311、313描述的功能性)。还应了解，无线发射器311、313和无线接收器315、317中的一或多个可经修改为包含发射(例如，参考无线发射器311、313描述的功能性)和接收(例如，参考无线接收器315、317描述的功能性)能力(例如，收发器)。
图4是根据本公开的实施例的无线发射器400的示意性说明。无线发射器400接收待发射的信号并且执行RF-前端的操作以产生无线通信信号以供经由天线403进行发射。无线发射器400可用以实施于例如图1的基站110、电子装置120(0)-120(3)或电子装置130中的任一个、图2的基站110、电子装置220(0)-220(3)或电子装置230中的任一个或图3中的无线发射器311、313的任何无线发射器中。在发射器输出数据xN(n)在RF天线436上发射之前，通过功率放大器432放大所述输出数据。RF-前端的操作通常可用模拟电路进行执行或处理为用于实施数字前端的数字基带操作。RF-前端的操作包含加扰器404、译码器408、交织器412、调制映射416、帧适配420、IFFT 424、防护间隔428和频率升频转换430。
加扰器404将输入数据转换成伪随机或随机二进制序列。举例来说，输入数据可为输送层源(例如MPEG-2传输流和其它数据)，其通过生成器多项式转换成伪随机二进制序列(PRBS)。虽然在生成器多项式的实例中进行描述，但各种加扰器404均为可能的。译码器408可编码从加扰器输出的数据以译码所述数据。举例来说，里得-所罗门(Reed-Solomon，RS)编码器或涡式(turbo)编码器可用作产生用于加扰器404馈入的每一随机化传输分组的奇偶校验块的外译码器。在一些实例中，奇偶校验块和传输分组的长度可根据各自无线协议而改变。交织器412可插入由译码器408输出的奇偶校验块，举例来说，交织器412可使用卷积字节交织。在一些实例中，可在译码器408和交织器412之后执行额外译码和交织。举例来说，额外译码可包含内译码器，其可另外例如通过具有特定限制长度的删余卷积译码(punctured convolutional coding)，译码从交织器输出的数据。额外交织可包含形成经连结块的群组的内交织器。虽然在RS译码、涡式译码和删余卷积译码的上下文中进行描述，但各种译码器408是可能的，例如低密度奇偶校验(LDPC)译码器或极性译码器。虽然在卷积字节交织的上下文中进行描述，但各种交织器412是可能的。
调制映射416调制从交织器412输出的数据。举例来说，正交振幅调制(QAM)可通过改变(例如，调制)相关载波的幅度来映射数据。各种调制映射可为可能的，包含但不限于：正交相移键控(QPSK)、SCMA NOMA和多用户共享接入(MUSA)。来自调制映射416的输出可以被称作数据符号。虽然在QAM调制的上下文中进行描述，但各种调制映射416是可能的。帧适配420可根据表示对应调制符号、载波和帧的位序列来布置来自调制映射的输出。
IFFT 424可将已经帧化为子载波(例如，通过帧适配420)的符号变换成时域符号。采取5G无线协议方案的实例，IFFT可应用为N点IFFT：
Figure GDA0002404864850000121
其中Xn是第n个5G子载波中发送的经调制符号。因此，IFFT 424的输出可形成时域5G符号。在一些实例中，IFFT 424可替换为脉冲整形滤波器或多相滤波组以输出用于频率升频转换430的符号。防护间隔428将防护间隔添加到时域5G符号。举例来说，防护间隔可为添加的符号持续时间的部分长度，以通过在帧的开端重复时域5G符号的末端的一部分来减小符号间干扰。举例来说，防护间隔可为对应于5G无线协议方案的循环前缀部分的时间段。频率升频转换430可将时域5G符号升频转换为特定射频。举例来说，时域5G符号可被视为基带频率范围且本地振荡器可将其振荡时的频率与5G符号混频以产生振荡频率下的5G符号。也可使用数字升频转换器(DUC)转换时域5G符号。因此，5G符号可升频转换为特定射频以用于RF发射。在发射之前，在天线403处，功率放大器432可将发射器输出数据xN(n)410放大为供在天线436处在RF域中进行RF发射的输出数据。天线436可为经设计以在特定射频下辐射的天线。举例来说，天线436可在将5G符号升频转换的频率下辐射。因此，无线发射器400可根据在加扰器404处接收到的待发射信号411经由天线436发射RF发射。如上文关于图4所描述，无线发射器400的操作可包含多种处理操作。这类操作可实施于常规无线发射器中，其中每一操作通过针对所述相应操作具体设计的硬件进行实施。举例来说，DSP处理单元可具体经设计以实施IFFT 424。如可了解，无线发射器400的额外操作可包含在常规无线接收器中。
图5是根据本公开的实施例的无线接收器500的示意性说明。无线接收器500从天线504接收输入数据X(i,j)并且执行RF无线接收器的操作以在解扰器544处产生接收器输出数据。无线接收器500可用以实施于图1的基站110、电子装置120(0)-120(3)或电子装置130中的任一个的任一无线接收器、图2的基站210、电子装置220(0)-220(3)或电子装置230中的任一个的任一无线接收器，或图3中的无线接收器315、317中。天线504可为经设计以在特定射频下进行接收的天线。RF无线接收器的操作可用模拟电路执行或处理为用于数字前端的实施的数字基带操作。RF无线接收器的操作包含频率降频转换512、防护间隔移除516、快速傅里叶变换(FFT)520、同步化524、信道估计528、解调映射532、解交织器536、解码器540和解扰器544。
频率降频转换512可将频域符号降频转换为基带处理范围。举例来说，在5G实施的实例中继续，频域5G符号可与本地振荡器频率混频以产生基带频率范围下的5G符号。也可使用数字降频转换器(DDC)转换频域符号。因此，包含时域5G符号的RF发射可降频转换到基带。防护间隔移除516可从频域5G符号移除防护间隔。FFT 520可将时域5G符号变换成频域5G符号。采用5G无线协议方案的实例，FFT可应用为N点FFT：
Figure GDA0002404864850000131
其中Xn是第n个5G子载波中发送的经调制符号。因此，FFT 520的输出可形成频域5G符号。在一些实例中，FFT 520可替换为用于输出符号以进行同步化524的多相滤波组。
同步化524可检测5G符号中的导频符号以同步化所发射的数据。在5G实施的一些实例中，可在时域中在帧的开端(例如，在标头中)检测到导频符号。这类符号可供无线接收器500用于帧同步。随着帧经同步，5G符号继续进行到信道估计528。信道估计528还可使用时域导频符号和额外频域导频符号估计对所接收的信号的时间或频率效应(例如，路径损耗)。举例来说，可基于在每一信号的前导时段中通过N个天线(以及天线504)接收到的N个信号来估计信道。在一些实例中，信道估计528还可使用在防护间隔移除516处移除的防护间隔。通过信道估计处理，信道估计528可通过使所估计的信道的效应降到最低的某一因素来补偿频域5G符号。虽然已就时域导频符号和频域导频符号来描述信道估计，但其它信道估计技术或系统是可能的，例如基于MIMO的信道估计系统或频域均衡系统。解调映射532可解调从信道估计528输出的数据。举例来说，正交振幅调制(QAM)解调器可通过改变(例如，调制)相关载波的幅度来映射数据。本文中所描述的任何调制映射可具有如由解调映射532执行的对应解调映射。在一些实例中，解调映射532可检测载波信号的相位以有助于5G符号的解调。解调映射532可从5G符号产生位数据以供解交织器536进一步处理。
解交织器536可将布置为来自解调映射的奇偶校验块的数据位解交织成用于解码器540的位流，举例来说，解交织器536可执行对卷积字节交织的逆操作。解交织器536还可使用信道估计补偿对奇偶校验块的信道效应。解码器540可解码从加扰器输出的数据以译码数据。举例来说，里得-所罗门(RS)编码器或涡式编码器可用作产生用于解扰器544的经解码位流的解码器。举例来说，涡式解码器可实施并行级联解码方案。在一些实例中，可在解码器540和解交织器536之后执行额外解码解交织。举例来说，额外译码可包含可另外解码从解码器540输出的数据的外译码器。虽然在RS解码和涡式解码的上下文中进行描述，但各种解码器540是可能的，例如低密度奇偶校验(LDPC)解码器或极性解码器。解扰器544可将来自解码器540的输出数据从伪随机或随机二进制序列转换为原始源数据。举例来说，解扰器544可将经解码数据转换到输送层目的地(例如，MPEG-2传输流)以反相解扰为图4的加扰器404的生成器多项式。解扰器因此输出接收器输出数据。因此，无线接收器500接收包含输入数据X(i,j)410的RF发射以产生接收器输出数据。
如上文关于图5所描述，无线接收器500的操作可包含多种处理操作。这类操作可实施于常规无线接收器中，其中每一操作通过针对所述相应操作具体设计的硬件进行实施。举例来说，DSP处理单元可具体经设计以实施FFT 520。如可了解，无线接收器500的额外操作可包含在常规无线接收器中。
此外，在一些实施例中，图4的无线发射器400和图5的无线接收器500可组合成能够执行分别参考图4和5描述的发射和接收功能两者的单个无线收发器。
图6是根据本公开的实施例布置的实例自干扰噪声计算器600的示意性说明。自干扰噪声计算器600可用以实施例如图3的自干扰噪声计算器340。自干扰噪声计算器600包含基于发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)输出经调整的信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)的处理元件615、625、635的网络。举例来说，发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)可对应于用于产生相应x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)的每一发射器的相应天线的输入。处理元件615接收发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)作为输入。可例如使用可将发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)转发到处理元件625的位操控单元实施处理元件615。可例如使用包含非线性向量集(例如，中心向量)的乘法单元基于非线性函数实施处理元件625，所述非线性函数例如高斯函数(例如，
Figure GDA0002404864850000151
多二次函数(例如，f(r)＝(r2+σ2))、逆多二次函数(例如，f(r)＝(r2+σ2))、薄板样条函数(例如，f(r)＝r2log(r))、分段线性函数(例如，
Figure GDA0002404864850000152
或立方近似函数(例如，
Figure GDA0002404864850000153
)。在一些实例中，参数σ是实参数(例如，按比例缩放参数)且r是输入信号(例如，x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n))与非线性向量集中的向量之间的距离。可例如使用将从处理元件625中的每一个接收的中间处理结果求和的累加单元实施处理元件635。在传送中间处理结果时，可用权重‘W’将每一中间处理结果加权。举例来说，乘法处理单元可基于针对自干扰噪声计算器可产生的调整信号中的所有或一些降到最低的误差来将中间处理结果加权。
处理元件625包含非线性向量集，可标示为Ci(针对i＝1、2、……H)。H可表示数个处理元件625。在处理元件615转发之后接收到作为通到处理元件625的输入的发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)的情况下，操作为乘法处理单元的处理元件625的输出可表达为hi(n)，使得：
hi(n)＝fi(||X(n)-Ci||) (i＝1,2,……,H) (3)
fi可表示应用于x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)和中心向量Ci之间的差的量级的非线性函数。输出hi(n)可表示非线性函数，例如高斯函数、多二次函数、逆多二次函数、薄板样条函数或立方近似函数。
可用权重矩阵‘W’将处理元件625的输出hi(n)加权。处理元件625的输出hi(n)可被称为自干扰噪声计算器600的中间处理结果。举例来说，处理元件625和处理元件635之间的连接可为线性函数，使得经调整的信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)可在方程式4中表达为：
Figure GDA0002404864850000154
因此，经调整的信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)530可为第i个处理元件635在时间n的输出yi(n)，其中L是处理元件635的数目。Wij是输出层中的第j个处理元件625与第i个处理元件635之间的连接权重。可通过使用样本向量训练自干扰噪声计算器600的训练单元确定每一层的处理元件的中心向量Ci和连接权重Wij。有利地，可用近似为零的等待时间计算从发射器输出数据x1(n)、x2(n)、x3(n)、xN(n)产生的经调整的信号y1(n)、y2(n)、y3(n)、yL(n)，使得可在包含自干扰噪声计算器(例如自干扰噪声计算器600)的任何电子装置中达成自干扰补偿。实施自干扰噪声计算器600的无线装置或系统可达成全双工发射。举例来说，自干扰噪声计算器600产生的经调整的信号可补偿无线装置或系统的一天线将归因于无线装置或系统的另一天线发射的信号而经历的干扰。
虽然已关于包含乘法单元的单层处理元件625描述自干扰噪声计算器600，但可了解，可在处理元件615和处理元件635之间添加具有乘法单元的额外层的处理元件。自干扰噪声计算器可以硬件形式扩展，其中添加额外乘法单元以容纳额外层。使用本文中所描述的方法和系统，可优化包含乘法处理单元和处理元件625的额外层的处理元件以确定包含乘法单元的每一层的处理元件的中心向量Ci和连接权重Wij。
可使用例如具有任何数目个核心的一或多个处理器实施自干扰噪声计算器600。实例处理器核心可包含算术逻辑单元(ALU)、位操控单元、乘法单元、累加单元、加法器单元、查找表单元、存储器查找单元或其任何组合。在一些实例中，自干扰噪声计算器600可包含电路(包含定制电路)，和/或用于执行本文中所描述的功能的固件。举例来说，如本文所描述，电路可包含用于执行所描述的功能的乘法单元、累加单元和/或位操控单元。自干扰噪声计算器600可实施于包含但不限于微处理器或数字信号处理器(DSP)或其任何组合的任何类型的处理器架构中。
图7是根据本公开的实施例的实施装置到装置协同无线通信中的全双工通信的方法700的示意性说明。方法700可使用本文中所描述的图1的基站110、电子装置120(0)-120(3)或电子装置130、图2的基站210、电子装置220(0)-220(3)或电子装置230、或图3的电子装置310、或图1-3中描绘的任何系统或系统的组合中的任一个实施。在步骤710-730中描述的操作也可存储为计算机可读媒体中的计算机可执行指令。
方法700可包含在710处，在第一时间段期间，在载波上将第一消息从第一装置的第一组天线发射到第二装置。第一装置可包含图1的电子装置130、图2的电子装置230，或图3的电子装置310。可通过无线发射器和天线对(例如图3的无线发射器311/天线301对或无线发射器313/天线303对)发射所述第一消息。所述第一消息的发射可包含将所述第一消息在侧链路上发射到第二装置。
第一装置可包含图1的电子装置130、图2的电子装置230或图3的电子装置310。
方法700可另外包含在720处，在第一装置处至少部分地基于第一消息产生自干扰噪声信号。可通过例如图3的自干扰噪声计算器340或图6的自干扰噪声计算器600的自干扰噪声计算器产生所述自干扰噪声信号。可通过例如图3的补偿组件345、347中的一个的补偿组件来执行自干扰噪声信号的应用。在一些实例中，从第二中继器装置接收第二消息，或可从第一消息发射到的同一中继器装置接收所述第二消息。
方法700可另外包含在730处，在第一时间段期间，在第一装置的第二组天线处在载波上从第二装置接收第二消息。所述第二消息可包含来自第三装置的消息的至少一部分并且至少部分地基于自干扰噪声信号被接收。所述第二装置可包含图1的电子装置120(0)-(3)、图2的电子装置220(0)-(3)，或图3的电子装置310。具体地，可通过无线接收器和天线对(例如图3的无线接收器315/天线305对或无线接收器317/天线307对)接收所述第二消息。在一些实例中，第一装置包含第一用户设备(UE)且第二装置包含第二UE，所述第一UE和所述第二UE可包含在同一类别的UE中。在一些实例中，第二装置包括中继节点。第二消息的接收可包含在侧链路上从第二装置接收第二消息。
在一些实例中，方法700可另外包含在第一时间段之前的第二时间段期间在载波上接收第三消息，其中响应于所述第三消息而发射第一消息。在此实例中，第一消息可包含用于第三消息的应答(ACK)或否定应答(NACK)。在一些实例中，第三装置包含第三UE。在其它实例中，第二装置或第三装置中的至少一个包括基站，例如图1的基站110。在一些实例中，第一装置、第二装置和/或第三装置经配置以实施广义选择组合协议、分布式空时译码协议或机会中继系统协议中的一个。
在一些实例中，方法700可另外接收第二接收信号。方法700可另外包含基于第一消息产生第二自干扰噪声信号，并且将第二自干扰噪声信号应用于第二接收信号以滤除由第一消息的发射所导致的干扰，从而提供第三消息。方法700可另外包含将第二消息和第三消息组合以形成完整消息(例如，例如图2B和/或2C中描述的消息)。举例来说，可在时隙的第一部分期间接收到第一接收到的信号并且可在时隙的第二部分期间接收到第二接收信号。在一些实例中，如在图2B中所示，时隙的第一部分不与时隙的第二部分重叠。
包含在描述的实例方法700中的步骤710-740是出于说明的目的。在一些实施例中，可以不同次序执行这些步骤。在一些其它实施例中，可去除各个块。在其它实施例中，各个块可划分成额外块，用其它块补充，或一起组合成较少块。预期这些特定块的其它变体，包含块的次序的改变、被拆分或组合成其它块的块的内容的改变等。
图8说明根据本发明的方面的无线通信系统800的实例。无线通信系统800包含基站810、移动装置815、无人机817、小型小区830和载具840、845。基站810和小型小区830可连接到提供对因特网和传统的通信链路的接入的网络。可使用本文中所描述的基站(例如图1的基站110、图2的基站210和/或图3的电子装置310)实施基站810和/或小型小区830。基站810、小型小区830、移动装置815、无人机817、和/或载具840、845可并入有本文中所描述的发射器和/或接收器，例如图4的无线发射器400和/或图5的接收器500。可使用本文中所描述的移动装置(例如图1的电子装置120(0)-120(3)和/或电子装置130、图2的电子装置220(0)-220(3)和/或电子装置230和/或图3的电子装置310)实施移动装置815、无人机817和/或载具840、845。基站810、小型小区830、移动装置815、无人机817和/或载具840、845可使用本文中所描述的技术自干扰消除。图8的装置和/或基站可另外使用如本文所描述的全双工通信，其中所述装置和/或基站能够同时将信号发射到另一装置或基站并且从另一装置或基站接收信号。
基站810、小型小区830、移动装置815、无人机817和/或载具840、845可另外使用本文中所描述的协议在使用全双工通信的情况下中继信号。举例来说，可经由载具845在通信装置820或小型小区830中的一个或两个之间中继进出载具840的信号。在另一实例中，可经由通信装置820在移动装置815中的一个或两个之间中继进出载具845的信号。在另一实例中，进出小型小区830的信号可经由无人机817中继到基站810。在一些实例中，进出载具840、845的信号可经由无人机817中继到基站810或小型小区830。无人机817可按照流量移动以有助于在高流量期间避开通信拥塞。
系统800可促成可包含各个频率波段的5G系统中的宽范围的无线通信连接，所述各个频率波段包含但不限于：低于6GHz波段(例如，700MHz通信频率)、中间范围通信波段(例如，2.4GHz)，以及毫米波波段(例如，24GHz)。另外或替代地，无线通信连接可支持各种调制方案，包含但不限于：滤波器组多载波(FBMC)、广义频分多路复用(GFDM)、通用经滤波多载波(UFMC)发射、双正交频分多路复用(BFDM)、稀疏码多址接入(SCMA)、非正交多址接入(NOMA)、多用户共享接入(MUSA)，以及具有时频打包模块的超奈奎斯特速率(FTN)信令。这类频率波段和调制技术可为例如长期演进(LTE)或如3GPP或IEEE等组织公开的其它技术规范的标准框架的一部分，其可包含子载波频率范围、数个子载波、侧链路/上行链路/下行链路传输速度、TDD/FDD和/或无线通信协议的其它方面的各种规范。
系统800可描绘无线电接入网络(RAN)的方面，且系统800可与核心网络(未示出)通信或包含核心网络。所述核心网络可包含一或多个服务网关、移动性管理实体、归属订户服务器和分组数据网关。核心网络可促成经由RAN通到移动装置的用户和控制平面链路，且其可为通到外部网络(例如，因特网)的接口。基站810、通信装置820和小型小区830可经由有线或无线回程链路(例如，S1接口、X2接口等)与核心网络或与彼此或这两者耦合。
系统800可提供连接到装置或例如传感器装置(例如太阳能电池837)的“事物”的通信链路，以提供物联网(“IoT”)框架。IoT内的经连接事物可在经许可并且受蜂窝式网络服务提供商控制的频率波段内操作，或者这类装置或事情也可如此。这类频率波段和操作可以被称作窄带IoT(NB-IoT)，这是因为分配的用于IoT操作的频率波段相对于整个系统带宽可较小或较窄。分配的用于NB-IoT的频率波段可例如具有1、5、10或20MHz的带宽。
另外或替代地，IoT可包含在不同于传统的蜂窝技术的频率下操作以有助于使用无线频谱的装置或事物。举例来说，IoT框架可允许系统800中的多个装置在低于6GHz波段或其它工业、科学和医疗(ISM)无线电波段下操作，其中装置可在未经许可的使用的共享频谱上操作。低于6GHz波段也可表征为且也可表征为NB-IoT波段。举例来说，当在低频率范围下操作时，提供用于“事物”(例如太阳能电池837)的传感器数据的装置可使用较少能量，产生功率效率并且可使用较不复杂的信令构架，使得装置可在所述低于6GHz波段上异步发射。低于6GHz波段可支持多种使用情况，包含来自各种传感器装置的传感器数据的传送。传感器装置的实例包含用于检测能量、热量、光、振动、生物信号(例如，脉搏、EEG、EKG、心率、呼吸速率、血压)、距离、速度、加速度或其组合的传感器。传感器装置可部署于建筑物、个人上和/或环境中的其它方位中。传感器装置可与彼此并且与计算系统通信，所述计算系统可汇总和/或分析从环境中的一个或多个传感器装置提供的数据。
在这类5G框架中，装置可执行由其它移动网络(例如，UMTS或LTE)中的基站执行的功能性，例如在节点之间形成连接或管理移动性操作(例如，切换或重新选择)。举例来说，移动装置815可从使用移动装置815的用户接收传感器数据，例如血压数据，并且可将所述传感器数据在窄带IoT频率波段上发射到基站810。在此实例中，供移动装置815进行确定的一些参数可包含经许可的频谱的可用性、未经许可的频谱的可用性和/或传感器数据的时间敏感性性质。在所述实例中继续，移动装置815可因为窄带IoT波段可用而发射血压数据并且可快速发射传感器数据，从而识别对血压的时间敏感性分量(例如，在血压测量值危险地为高或低，例如收缩血压是偏离范数的三个标准差的情况下)。
另外或替代地，移动装置815可形成与系统800的其它移动装置或其它元件的装置到装置(D2D)连接。举例来说，移动装置815可形成与包含通信装置820或载具845的其它装置的RFID、WiFi、MultiFire、蓝牙或紫蜂连接。在一些实例中，可使用经许可的频谱波段产生D2D连接，且可由蜂窝式网络或服务提供商来管理这类连接。因此，虽然上方实例是在窄带IoT的上下文中描述，但可了解，移动装置815可使用其它装置到装置连接提供在不同于移动装置815确定的用于传输信息的频率波段的频率波段上收集的所述信息(例如，传感器数据)。
此外，一些通信装置可促成临时网络，例如通过将通信装置820附接到静止对象(例如，图8中的路灯柱)和载具840、845形成的网络，而非一定通过传统连接到基站810和/或核心网络形成。其它静止对象可用于支持通信装置820，例如但不限于树、植物、柱子、建筑物、小型飞艇、飞船、气球、路标、邮箱或其组合。在这类系统800中，通信装置820和小型小区830(例如，微微小区、超微型小区、WLAN接入点、蜂窝无线热点等)可安装在另一结构(例如路灯柱和建筑物)上或粘附到另一结构(例如路灯柱和建筑物)，以有助于形成临时网络和其它基于IoT的网络。这类网络可在除现有技术外的不同频率波段下操作，例如移动装置815在蜂窝通信波段上与基站810通信。
通信装置820可形成无线网络，部分地取决于通到系统800的另一元件的连接，以层次化或临时网络方式操作。举例来说，通信装置820可使用700MHz通信频率在未经许可的频谱中形成与移动装置815的连接，而使用经许可的频谱通信频率形成与载具845的另一连接。通信装置820可在经许可的频谱上与载具845通信以提供对时间敏感数据的直接存取，所述时间敏感数据例如用于载具845在专用短距离通信(DSRC)的5.9GHz波段上的自主驾驶能力的数据。
载具840和845可在不同于通信装置820和载具845之间的连接的频率波段下形成临时网络。举例来说，对于在载具840、845之间提供时间敏感数据的高带宽连接，24GHz毫米波波段可用于载具840、845之间的数据的发射。举例来说，当载具840、845在窄相交线上相会时，载具840、845可经由连接彼此共享实时定向和导航数据。每一载具840、845可跟踪相交线并且将图像数据提供到图像处理算法以在各自沿着相交线行进时有助于每一载具的自主导航。在一些实例中，可经由通信装置820和载具845之间的独占式经许可频谱连接大致上同时共享此实时数据也，例如，以用于在载具845和载具840处接收到的如由载具840经由24GHz毫米波波段发射到载具845的图像数据的处理。虽然在图8中示出为汽车，但可使用其它载具，包含但不限于飞机、航天器、气球、小型飞艇、飞船、火车、潜水艇、轮船、渡船、游船、直升机、摩托车、自行车、无人机或其组合。
虽然在24GHz毫米波波段的上下文中进行描述，但可了解，连接可在可为经许可或未经许可的波段的其它毫米波波段或例如28GHz、37GHz、38GHz、39GHz的其它频率波段中形成于系统800中。在一些情况下，载具840、845可共享与不同网络中的其它载具通信所处的频率波段。举例来说，载具队列可与载具840相会并且暂时共享24GHz毫米波波段以除了载具840、845之间的24GHz毫米波连接之外，还在所述队列当中形成连接。作为另一实例，通信装置820可大致上同时维持与用户(例如，沿着街道行走的行人)操作的移动装置815的700MHz连接以将关于用户的方位的信息经由5.9GHz波段提供到载具845。在提供这类信息时，通信装置820可利用天线分集方案作为大型MIMO框架的部分以促成与移动装置815和载具845两者的时间敏感性的单独连接。大型MIMO框架可涉及具有多个(例如，12个、20个、64个、128个等)天线的发射和/或接收装置，其可促成用具有较少天线根据传统协议(例如，WiFi或LTE)操作的装置无法达成的精确波束成形或空间分集。
基站810和小型小区830可与系统800中的装置或系统800中的其它具有通信能力的装置无线通信，所述装置至少具有传感器无线网络，例如可在作用中/休眠循环上操作的太阳能电池837，和/或一或多个其它传感器装置。基站810可提供对进入其覆盖区域的装置(例如移动装置815和无人机817)的无线通信覆盖。小型小区830可提供对进入其覆盖区域(例如在上面安装小型小区830的建筑物附近)的装置的无线通信覆盖，所述装置例如载具845和无人机817。
一般来说，小型小区830可以被称作微微小区并且提供对本地地理区域的覆盖，例如，在一些实例中，200米或更小的覆盖。这可与宏小区形成对比，所述宏小区可提供约数平方英里或千米的宽区域或大面积的覆盖。在一些实例中，小型小区830可部署于基站810(例如，宏小区)的一些覆盖区域内(例如，安装于建筑物上)，其中无线通信流量可根据所述覆盖区域的流量分析为密集的。举例来说，如果基站810通常接收和/或发射与所述基站810的其它覆盖区域相比更高量的无线通信发射，那么小型小区830可在基站810的覆盖区域中部署于图8中的建筑物上。基站810可部署于地理区域中以提供对所述地理区域的部分的无线覆盖。随着无线通信流量变得更密集，可将额外基站810部署于某些区域中，这可更改现有基站810的覆盖区域，或可部署其它支持站，例如小型小区830。小型小区830可为超微型小区，其可提供对小于微微小区的区域(例如，在一些实例中，为100米或更小(例如，建筑物的一层))的覆盖。
虽然基站810和小型小区830可提供对环绕其相应区域的地理区域的一部分的通信覆盖，但这两者可改变其覆盖区的方面以有助于用于某些装置的更快无线连接。举例来说，小型小区830可主要提供对环绕其中安装小型小区830的建筑物或在所述建筑物中的装置的覆盖。然而，小型小区830还可检测装置已进入覆盖区域并且调整其覆盖区域以有助于通到所述装置的更快连接。
举例来说，小型小区830可支持与无人机817(其也可被称作无人驾驶飞行器(UAV))的大型MIMO连接，并且当载具845进入其覆盖区域时，小型小区830将一些天线定向调整到在载具845而非无人机817的方向上的点，以除了无人机817之外，还有助于与所述载具的大型MIMO连接。在调整天线中的一些时，小型小区830可能不支持通到无人机817的连接像在进行调整之前一样快速。然而，无人机817还可请求在其覆盖区域中与另一装置(例如，基站810)的连接，这可促成参考小型小区830所描述的类似连接，或与基站810的不同(例如，更快、更可靠)连接。因此，系统800可在提供通到可使用或要求现有通信链路的装置的额外连接时增强这类链路。举例来说，小型小区830可包含定向地扩增通到载具845的链路的大型MIMO系统，其中小型小区的天线在特定时间段内定向到载具845，而非促进其它连接(例如，通到基站810、无人机817或太阳能电池837的小型小区830连接)。在一些实例中，无人机817可充当可移动或空中基站。
无线通信系统800可包含可支持通到系统800中的装置的数个连接的装置，例如基站810、通信装置820和小型小区830。此类装置可与系统800的网络中的其它装置在层次化模式或临时模式中操作。虽然在基站810、通信装置820和小型小区830的上下文中进行描述，但可了解，可支持与网络中的装置的数个连接的其它装置也可包含在系统800中，所述其它装置包含但不限于：宏小区、超微型小区、路由器、卫星、和RFID检测器。
上文阐述某些细节以提供对所描述的实施例的充分理解。然而，所属领域的技术人员将清楚，可以在无这些各种特定细节的情况下实践实施例。本文结合附图阐述的实施方式描述实例配置，且并不表示可实施或在权利要求书的范围内的所有实例。如本文中可使用的术语“示范性”和“实例”是指“充当实例、例子或说明”且并非为“优选的”或“比其它实例有利”。出于提供对所描述的技术的理解的目的，具体实施方式包含特定细节。然而，可在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些情况下，以框图的形式展示众所周知的结构和装置以便避免混淆所描述实例的概念。
可使用多种不同技术和技艺中的任一种来表示本文中所描述的信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示在整个上文描述中可能参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，其可包含多址接入蜂窝通信系统，且其可采用码分多址接入(CDMA)、时分多址接入(TDMA)、频分多址接入(FDMA)、正交频分多址接入(OFDMA)、或单载波频分多址接入(SC-FDMA)，或这类技术的任何组合。这些技术中的一些已用于例如第三代合作伙伴计划(3GPP)、第三代合作伙伴计划2(3GPP2)和IEEE的组织的标准化无线通信协议中或与之相关。这些无线标准包含超移动宽带(UMB)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、LTE-高级(LTE-A)、LTE-A Pro、新无线电(NR)、IEEE802.11(WiFi)和IEEE 802.16(WiMAX)等等。
术语“5G”或“5G通信系统”可指根据例如在其相应赞助组织的LTE版本13或14或WiMAX 802.16e-2005之后开发或论述的标准化协议操作的系统。可在根据其它代无线通信系统配置的系统(包含根据上文所描述的标准配置的那些系统)中采用本文中所描述的特征。
可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行结合本公开所描述的各种说明性块和模块。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合(例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心结合的一或多个微处理器，或任何其它此类配置)。本文中所描述的功能可以硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合来实施。如果以由处理器执行的软件实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体发射。计算机可读媒体包含非暂时性计算机存储媒体以及包含促进将计算机程序从一处传递到另一处的任何媒体的通信媒体两者。非暂时性存储媒体可以是可由通用或专用计算机存取的任何可供使用的媒体。借助于实例而非限制，非暂时性计算机可读媒体可以包括RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、或光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于携载或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码装置且可由通用或专用计算机或通用或专用处理器存取的任何其它非暂时性媒体。
并且，恰当地将任何连接称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源发射软件，那么所述同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波的无线技术包含在媒体的定义中。以上各者的组合也包含在计算机可读媒体的范围内。
其它实例和实施方案在本公开和所附权利要求书的范围内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或任何这些的组合实施。实施功能的特征也可在物理上位于各个位置处，包含经分布以使得功能的各部分在不同物理方位处实施。
此外，如本文中(包含在权利要求书中)所使用，如在项列表(例如，后加例如“中的至少一个”或“中的一或多个”的短语的项列表)中所使用的“或”指示包含端点的列表，使得例如A、B或C中的至少一个的列表意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。另外，如本文所用，短语“基于”不应理解为提及封闭条件集。举例来说，在不脱离本公开的范围的情况下，描述为“基于条件A”的示范性步骤可基于条件A和条件B两者。换句话说，如本文中所使用，短语“基于”应同样地解释为短语“至少部分地基于”。
从前述内容应了解，虽然在本文中已出于说明的目的描述具体实施例，但在保持于所主张的技术的范围内的情况下可做出各种修改。提供本文描述以使得所属领域的技术人员能够制造或使用本公开。所属领域的技术人员将易于了解对本公开的各种修改，且本文中界定的一般原理可应用于其它变体而不脱离本公开的范围。因此，本发明不限于本文所述的实例和设计，而是被赋予与本文所公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (18)

1.一种通信方法，其包括：
在第一时间段期间在载波上将第一消息从第一装置的第一组天线发射到第二装置和第三装置；
在所述第一装置处至少部分地基于所述第一消息产生自干扰噪声信号；
在所述第一时间段的第一部分期间，在所述第一装置的第二组天线处在所述载波上从所述第二装置接收第二消息的第一部分，其中所述第二消息的所述第一部分包括来自第四装置的消息的第一部分并且所述第二消息的所述第一部分至少部分地基于所述自干扰噪声信号被接收；以及
在所述第一时间段的第二部分期间，在所述第一装置的所述第二组天线处在所述载波上从所述第三装置接收所述第二消息的第二部分，其中所述第二消息的所述第二部分包括来自所述第四装置的所述消息的第二部分并且所述第二消息的所述第二部分至少部分地基于所述自干扰噪声信号被接收。
2.根据权利要求1所述的方法，其另外包括在所述第一时间段之前的第二时间段期间在所述载波上接收第三消息，其中响应于所述第三消息而发射所述第一消息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一消息包括对所述第三消息的应答ACK或否定应答NACK。
4.根据权利要求1所述的方法，其中发射所述第一消息包括将所述第一消息在侧链路上发射到所述第二装置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中接收第二消息包括在侧链路上从所述第二装置接收所述第二消息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一装置包括第一用户设备UE，所述第二装置包括第二UE，并且所述第三装置包括第三UE。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一UE、所述第二UE和所述第三UE包括同一类别的UE。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第四装置包括第三UE。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三装置包括基站。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二装置和所述第三装置各自包括相应的中继节点。
11.一种通信设备，其包括：
发射器，其经配置以在第一时间段期间在射频带宽的载波上经由第一组天线发射第一消息；
噪声计算器，其经配置以在所述第一时间段期间至少部分地基于所述第一消息产生干扰信号；和
接收器，其经配置以在所述第一时间段期间在所述载波上经由第二组天线接收第二消息，
其中所述第二消息是基于所述干扰信号和在天线处接收到的接收信号的组合，
其中所述第二消息是第三消息的第一部分；所述设备进一步包括经配置以在所述第一时间段期间接收第二接收信号的第三组天线，其中所述接收器经配置以基于第二干扰信号和所述第二接收信号的组合接收第四消息；其中所述第四消息是所述第三消息的第二部分，
其中从第一装置接收所述第二消息且从第二装置接收所述第四消息。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述发射器经配置以在所述第一时间段期间将所述第一消息发射到多个装置。
13.根据权利要求11所述的设备，其另外包括经配置以在所述第一时间段的第一部分期间接收所述接收信号的所述第二组天线，且其中所述第三组天线经配置以在所述第一时间段的第二部分期间接收所述第二接收信号。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述时间段的所述第一部分不与所述时间段的所述第二部分重叠。
15.根据权利要求11所述的设备，其中所述接收器和所述发射器各自经配置以实施广义选择组合协议、分布式空时译码协议或机会中继系统协议中的一个。
16.一种通信设备，其包括：
第一天线，其经配置以经由载波频率发射第一消息；
第二天线，其经配置以同时经由所述载波频率接收与所述第一消息的第一部分相关联的第一信号和第一接收信号；
第三天线，其经配置以同时经由所述载波频率接收与所述第一消息的第二部分相关联的第二信号和第二接收信号；
自干扰噪声计算器，其经配置以基于所述第一消息的所述第一部分产生与所述第二天线相关联的第一干扰信号并且基于所述第一消息的所述第二部分产生与所述第三天线相关联的第二干扰信号；
第一补偿组件，其经配置以组合所述第一信号、所述第一接收信号和所述第一干扰信号以提供第一经调整信号；
第二补偿组件，其经配置以组合所述第二信号、所述第二接收信号和所述第二干扰信号，并且提供第二经调整信号；
第一接收器，其经配置以接收所述第一经调整信号并且基于所述第一经调整信号取得第二消息；和
第二接收器，其经配置以接收所述第二经调整信号并且基于所述第二经调整信号取得第三消息，
其中所述第二天线经配置以从第一装置接收所述第一信号且所述第三天线经配置以从第二装置接收所述第二信号。
17.根据权利要求16所述的设备，其另外包括第四天线，所述第四天线经配置以经由所述载波频率发射第四消息，其中所述自干扰噪声计算器经配置以产生与所述第二天线相关联的所述第一干扰信号是另外基于所述第四消息，且其中所述自干扰噪声计算器经配置以产生与所述第三天线相关联的所述第二干扰信号是另外基于所述第四消息。
18.根据权利要求16所述的设备，其中所述第一接收器和所述第二接收器各自经配置以实施广义选择组合协议、分布式空时译码协议或机会中继系统协议中的一个。
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