CN117439621A - 在接收信号时减轻谐波 - Google Patents

Abstract

公开了一种在接收信号时减轻谐波的方法，该方法包括传输第一信号，获取谐波的指示，其中谐波是由第一信号的传输引起的，基于谐波的指示确定谐波的估计，接收第二信号，其中第二信号包括谐波，以及从第二信号中减去谐波的估计。

Description

在接收信号时减轻谐波

技术领域

以下示例性实施例涉及无线通信以及通过抑制谐波来提高接收器灵敏度。

背景技术

无线通信网络(诸如蜂窝通信网络)不断发展，因此在频分双工(FDD)部署中可能存在多频带、多载波传输。然而，也可能发生谐波(可以是有源和/或无源谐波)，为了确保从无线网络接收信号的接收器的性能不会降低，希望减轻可能发生的谐波。

发明内容

本发明的各种实施例所寻求的保护范围由独立权利要求规定。在本说明书中描述的不属于独立权利要求范围的示例性实施例和特征(如果有的话)将被解释为对理解本发明的各种实施例有用的示例。

根据第一方面，提供了一种装置，该装置包括用于以下各项的部件：传输第一信号，获取谐波的指示，其中谐波是由第一信号的传输引起的，基于谐波的指示确定谐波的估计，接收第二信号，其中第二信号包括谐波，以及从第二信号中减去谐波的估计。

在根据第一方面的一些示例实施例中，该部件包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起引起该装置的性能。

根据第二方面，提供了一种装置，该装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使该装置：传输第一信号，获取谐波的指示，其中谐波是由第一信号的传输引起的，基于谐波的指示确定谐波的估计，接收第二信号，其中第二信号包括谐波，以及从第二信号中减去谐波的估计。

根据第三方面，提供了一种方法，该方法包括：传输第一信号，获取谐波的指示，其中谐波是由第一信号的传输引起的，基于谐波的指示确定谐波的估计，接收第二信号，其中第二信号包括谐波，以及从第二信号中减去谐波的估计。

根据第四方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于使装置至少执行以下各项的指令：传输第一信号，获取谐波的指示，其中谐波是由第一信号的传输引起的，基于谐波的指示确定谐波的估计，接收第二信号，其中第二信号包括谐波，以及从第二信号中减去谐波的估计。

根据第五方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括存储在其上的用于执行至少以下各项的指令：传输第一信号，获取谐波的指示，其中谐波是由第一信号的传输引起的，基于谐波的指示确定谐波的估计，接收第二信号，其中第二信号包括谐波，以及从第二信号中减去谐波的估计。

根据第六方面，提供了一种非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质包括用于使装置执行至少以下各项的程序指令：传输第一信号，获取谐波的指示，其中谐波是由第一信号的传输引起的，基于谐波的指示确定谐波的估计，接收第二信号，其中第二信号包括谐波，以及从第二信号中减去谐波的估计。

根据第七方面，提供了一种非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质包括存储在其上的用于执行至少以下各项的程序指令：传输第一信号，获取谐波的指示，其中谐波是由第一信号的传输引起的，基于谐波的指示确定谐波的估计，接收第二信号，其中第二信号包括谐波，以及从第二信号中减去谐波的估计。

附图说明

下文中，将参考实施例和附图更详细地描述本发明，在附图中图1示出了无线电接入网的示例实施例；

图2A示出了包括若干集成收发器的混合天线的示例实施例；

图2B示出了接入节点执行信号的传输和接收并且谐波发生的示例实施例；

图2C示出了谐波干扰基于时分双工的实现的示例实施例；

图3示出了减轻由传输引起并且导致接收器性能降低的谐波的示例实施例；

图4示出了示例实施例，其中以简化的方式示出了具有存储器和延迟结构的三阶谐波模型；

图5A示出了使用Tx数据来减轻谐波的示例实施例；

图5B示出了从实验设置中获取的PIM谐波消除结果；

图5C示出了具有对图5A的示例实施例的修改的示例实施例；

图5D示出了作为图5A的示例实施例的修改的另一示例实施例；以及

图6和图7示出了装置的示例实施例。

具体实施方式

以下实施例是示例性的。尽管说明书可以在文本中的若干位置提到“一个(an)”、“一个(one)”或“一些(some)”实施例，但这并不一定表示每个引用都是指相同的实施例，也并不一定表示特定特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以组合以提供其他实施例。

如本申请中使用的，术语“电路系统”是指以下所有内容：(a)仅硬件电路实现，诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现，以及(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如适用)：(i)(多个)处理器的组合，或者(ii)(多个)处理器/软件的部分，包括(多个)数字信号处理器、软件和(多个)存储器，其一起工作以使装置执行各种功能，以及(c)电路，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要软件或固件来操作，即使软件或固件在物理上不存在。“电路系统”的这个定义适用于该术语在本申请中的所有用途。作为另外的示例，如本申请中使用的，术语“电路系统”还将涵盖仅一个处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及其(或它们的)附带软件和/或固件的实现。例如，如果适用于特定元素，则术语“电路系统”还将涵盖用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或另一网络设备中的类似集成电路。电路系统的上述实施例也可以被认为是提供用于执行本文档中描述的方法或过程的实施例的部件的实施例。

本文中描述的技术和方法可以通过各种手段来实现。例如，这些技术可以以硬件(一个或多个设备)、固件(一个或多个设备)、软件(一个或多个模块)或其组合来实现。对于硬件实现，实施例的(多个)装置可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文中描述的功能的其他电子单元或其组合内实现。对于固件或软件，该实现可以通过执行本文中描述的功能的至少一个芯片组的模块(例如，程序、功能等)来进行。软件代码可以存储在存储器单元中并且由处理器执行。存储器单元可以在处理器内实现，也可以在处理器外部实现。在后一种情况下，存储器单元可以经由任何合适的方式通信地耦合到处理器。此外，本文中描述的系统的组件可以由附加组件重新布置和/或补充，以便于实现关于这些组件而描述的各个方面等，并且它们不限于给定附图中阐述的精确配置，如本领域技术人员将理解的。

本文中描述的实施例可以在通信系统中实现，诸如在以下中的至少一个中实现：全球移动通信系统(GSM)或任何其他第二代蜂窝通信系统、基于基本宽带码分多址(W-CDMA)的通用移动电信系统(UMTS，3G)、高速分组接入(HSPA)、长期演进(LTE)、高级LTE、基于IEEE 802.11规范的系统、基于IEEE 802.15规范的系统、和/或第五代(5G)移动或蜂窝通信系统。然而，实施例不限于作为示例给出的系统，而是本领域技术人员可以将该解决方案应用于具有必要特性的其他通信系统。

图1描绘了简化的系统架构的示例，其示出了一些元件和功能实体，它们全部是逻辑单元，其实现可以与所示出的有所不同。图1所示的连接是逻辑连接；实际的物理连接可以有所不同。对于本领域技术人员来说很清楚的是，该系统还可以包括除图1所示的功能和结构之外的其他功能和结构。图1的示例示出了示例性无线电接入网的一部分。

图1示出了被配置为在小区中的一个或多个通信信道上与提供小区的接入节点(诸如(e/g)NodeB)104处于无线连接状态的终端设备100和102。接入节点104也可以称为节点。从终端设备到(e/g)NodeB的无线链路称为上行链路或反向链路，而从(e/g)NodeB到终端设备的无线链路称为下行链路或前向链路。应当理解，(e/g)NodeB或其功能可以通过使用适合于这样的用途的任何节点、主机、服务器或接入点等实体来实现。应当注意，尽管为了解释的简单性而在本示例性实施例中讨论了一个小区，但是在一些示例性实施例中，可以由一个接入节点提供多个小区。

通信系统可以包括一个以上的(e/g)NodeB，在这种情况下，(e/g)NodeB也可以被配置为通过为此目的而设计的有线或无线链路彼此通信。这些链路可以用于信令目的。(e/g)NodeB是被配置为控制其耦合到的通信系统的无线电资源的计算设备。(e/g)NodeB也可以称为基站、接入点、或包括能够在无线环境中操作的中继站的任何其他类型的接口设备。(e/g)NodeB包括或耦合到收发器。从(e/g)NodeB的收发器，向天线单元提供连接，该连接建立到用户设备的双向无线电链路。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)NodeB进一步连接到核心网110(CN或下一代核心NGC)。取决于系统，CN侧的对方可以是服务网关(S-GW，路由和转发用户数据分组)、分组数据网络网关(P-GW，用于提供终端设备(UE)与外部分组数据网络的连接)、或移动管理实体(MME)等。

终端设备(也可以称为UE、用户设备(user equipment)、用户终端、用户设备(userdevice)等)示出了空中接口上的资源被分配和指派给其的一种类型的设备，并且因此本文中描述的终端设备的任何特征可以用对应装置(诸如中继节点)来实现。这样的中继节点的一个示例是朝向基站的第3层中继(自回程中继)。这样的中继节点的另一示例是第2层中继。这样的中继节点可以包含终端设备部分和分布式单元(DU)部分。例如，CU(集中式单元)可以经由F1AP接口来协调DU操作。

终端设备可以是指便携式计算设备，该便携式计算设备包括使用或不使用订户标识模块(SIM)或嵌入式SIM(eSIM)进行操作的无线移动通信设备，包括但不限于以下类型的设备：移动台(移动电话)、智能电话、个人数字助理(PDA)、听筒、使用无线调制解调器的设备(警报或测量设备等)、便携式计算机和/或触摸屏计算机、平板电脑、游戏机、笔记本电脑和多媒体设备。应当理解，用户设备也可以是排他性的或几乎排他性的仅上行链路设备，其示例是将图像或视频剪辑加载到网络的相机或摄像机。终端设备也可以是具有在物联网(IoT)网络中进行操作的能力的设备，在该场景中，为对象提供了通过网络传输数据的能力，而无需人与人或人与计算机交互。终端设备还可以利用云。在一些应用中，终端设备可以包括具有无线电部件的小型便携式设备(诸如手表、耳机或眼镜)，并且计算是在云中进行的。终端设备(或在一些实施例中为第3层中继节点)被配置为执行用户设备功能中的一个或多个。

本文中描述的各种技术也可以应用于网络物理系统(CPS)(一种控制物理实体的协作计算元件的系统)。CPS可以实现和利用嵌入在物理对象中的不同位置的大量互连ICT设备(传感器、致动器、处理器微控制器等)。所讨论的物理系统在其中具有固有移动性的移动网络物理系统是网络物理系统的子类别。移动物理系统的示例包括由人类或动物运输的移动机器人和电子器件。

另外，尽管将装置描绘为单个实体，但是可以实现不同的单元、处理器和/或存储器单元(图1中未全部示出)。

5G能够使用多输入多输出(MIMO)天线，比LTE(所谓的小小区概念)多得多的基站或节点，包括与较小基站协作并且采用多种无线电技术的宏站点，这取决于服务需求、用例和/或可用频谱。5G移动通信支持各种用例和相关应用，包括视频流、增强现实、不同的数据共享方式和各种形式的机器类型应用(诸如(大规模)机器类型通信(mMTC))，包括车辆安全、不同传感器和实时控制。5G有望具有多个无线电接口，即，6GHz以下、cmWave和mmWave，并且与诸如LTE等现有常规无线电接入技术可集成。与LTE的集成可以至少在早期阶段实现为系统，在该系统中，由LTE提供宏覆盖并且5G无线电接口接入通过聚合到LTE而来自小小区。换言之，计划5G同时支持RAT间可操作性(诸如LTE-5G)和RI间可操作性(无线电接口间可操作性，诸如6GHz以下cmWave、6GHz以下cmWave、mmWave)。被认为在5G网络中使用的概念中的一个是网络切片，其中可以在同一基础设施中创建多个独立且专用的虚拟子网(网络实例)以运行对延迟、可靠性、吞吐量和移动性具有不同要求的服务。

LTE网络中的当前架构完全分布在无线电中并且完全集中在核心网中。5G中的低延迟应用和服务可能需要使内容靠近无线电，这可能导致局部爆发和多址边缘计算(MEC)。5G使得分析和知识生成可以在数据源处进行。这种方法需要利用可能无法连续地连接到网络的资源，诸如笔记本电脑、智能电话、平板电脑和传感器。MEC为应用和服务托管提供分布式计算环境。它还具有在蜂窝订户附近存储和处理内容以加快响应时间的能力。边缘计算涵盖了广泛的技术，诸如无线传感器网络、移动数据采集、移动签名分析、协作式分布式对等自组织网络和处理(也可分类为本地云/雾计算和网格/网状计算)、露水计算、移动边缘计算、cloudlet、分布式数据存储和检索、自主自我修复网络、远程云服务、增强和虚拟现实、数据高速缓存、物联网(大规模连接和/或延迟关键)、关键通信(自动驾驶汽车、交通安全、实时分析、时间关键控制、医疗保健应用)。

通信系统还能够与其他网络通信，诸如公共交换电话网络或互联网112，和/或利用由它们提供的服务。通信网络也可以能够支持云服务的使用，例如，核心网操作的至少一部分可以作为云服务(这在图1中由“云”114描绘)来执行。通信系统还可以包括为不同运营商的网络提供用于例如在频谱共享中进行协作的设施的中央控制实体等。

边缘云可以利用网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)被引入无线电接入网(RAN)中。使用边缘云可以表示将接入节点操作至少部分在服务器、主机或节点中执行，该服务器、主机或节点操作耦合到包括无线电部分的远程无线电头端或基站。节点操作也可以分布在多个服务器、节点或主机之间。cloudRAN架构的应用使得RAN实时功能能够在RAN侧(在分布式单元DU 104中)执行并且非实时功能能够以集中式方式(在集中式单元CU108中)执行。

还应当理解，核心网操作与基站操作之间的工作分配可以不同于LTE的工作分配，或者甚至不存在。可以使用的一些其他技术包括例如大数据和全IP，这可能会改变网络的构建和管理方式。5G(或新无线电NR)网络被设计为支持多个层次结构，其中MEC服务器可以放置在核心与基站或nodeB(gNB)之间。应当理解，MEC也可以应用于4G网络。

5G还可以利用卫星通信来增强或补充5G服务的覆盖范围，例如通过在没有陆地覆盖的区域提供回程或服务可用性。卫星通信可以利用地球静止轨道(GEO)卫星系统，也可以利用近地轨道(LEO)卫星系统(例如，巨型星座)。星座中包括的卫星106可以携带gNB，或者至少一部分gNB，其创建地面小区。替代地，卫星106可以用于将一个或多个小区的信号中继到地球。地面小区可以通过地面中继节点104或位于地面或卫星中的gNB来创建，或者gNB的一部分可以在卫星上，例如DU，并且gNB的一部分可以在地面上，例如CU。另外地或替代地，可以利用高空平台站HAPS系统。

应当注意，所描绘的系统是无线电接入系统的一部分的示例，并且该系统可以包括多个(e/g)NodeB，终端设备可以接入多个无线电小区，并且该系统还可以包括其他装置，诸如物理层中继节点或其他网络元件等。(e/g)NodeB中的至少一个可以是家庭(e/g)NodeB。另外，在无线电通信系统的地理区域中，可以提供有多个不同种类的无线电小区以及多个无线电小区。无线电小区可以是宏小区(或伞形小区)，它们是直径通常长达数十公里的大型小区、或者是诸如微、毫微微或微微小区等较小小区。图1的(e/g)NodeB可以提供任何种类的这些小区。蜂窝无线电系统可以实现为包括几种的小区的多层网络。在一些示例性实施例中，在多层网络中，一个接入节点提供一种一个或多个小区，并且因此提供这样的网络结构需要多个(e/g)NodeB。

为了满足改善通信系统的部署和性能的需要，引入了“即插即用”(e/g)NodeB的概念。除了家庭(e/g)NodeB(H(e/g)nodeB)，能够使用“即插即用”(e/g)NodeB的网络还可以包括家庭nodeB网关或HNB-GW(图1中未示出)。可以安装在运营商网络内的网络内的HNB网关(HNB-GW)可以将业务从大量HNB聚合回核心网。

谐波可能导致被配置为从无线通信网络接收信号的接收器的性能下降。谐波可以是有源的，也可以是无源的。有源谐波可能是例如由功率放大器(PA)的使用引起，而另一方面由无源互调(PIM)引起的无源谐波可能是例如在天线网络中引起的。无线通信系统的发展允许FDD部署中的多频带、多载波传输。在多频带传输中，发送器的PA可以操作并且支持并发的多频带频率范围，或者，替代地，可以利用包括多个PA的设备架构。在一些实现中，多个收发器可以与若干天线一起集成在常见的天线罩中，以形成所谓的混合天线，这可能会增加传输信号的谐波落入用于从无线网络接收信号的频率范围内的可能性。这样的谐波可以是由于若干天线引起的无源谐波。图2A示出了混合天线210的示例实施例，该混合天线210包括在如图2A中由220示出的同一天线罩中的不同频带的若干集成收发器。混合天线可以是交织天线212或堆叠天线214。如图2A所示，混合天线可以具有若干阵列。应当注意，对于每个阵列，可以存在专用频带。

在混合天线架构中可能出现的谐波(诸如图2A所示的谐波),可能是由例如一个或多个PA和/或天线网络引起的。谐波可能严重降低接收性能，并且可能导致接收器脱敏。因此，希望减少这种谐波，并且将其抑制在例如热噪声水平以下。谐波可能落在上行链路服务被调度的频率上，因此上行链路服务可能被劣化。由谐波噪声引起的劣化可以使用抵消方法来减轻。

图2B示出了接入节点执行信号的传输和接收并且谐波发生的示例实施例。在该示例实施例中，接入节点的传输单元包括光学接口230、数字前端(DFE)232和数模(DAC)转换器234，DAC转换器234将要传输的数据转换为模拟信号。然后模拟信号由PA 235放大，之后使用射频(RF)传输(Tx)滤波器236对信号进行滤波。如在该示例实施例中，发生无源谐波，还存在导致PIM谐波的无源互调非线性(PIM NL)238。如由曲线图240所示，存在谐波，诸如可以是期望信号的基波242、由PA 235和PIM NL 238引起的二次谐波244、以及也由PA 235和PIM NL 238引起的三次谐波246。应当注意，可能发生无源或有源谐波，也可能二者均发生。谐波的阶数越高，其特性的噪声就越宽。谐波噪声水平影响的严重程度随着阶数的增加而降低。例如，在该示例实施例中，二次谐波落入用于接收的频带66中，这可能导致接收器脱敏。

应当注意，图2B的示例实施例也可以适用于有源谐波，该有源谐波可能是由PA235引起的，例如当Tx滤波器236没有抑制有源谐波或者至少没有适当地抑制这些谐波时。

应当注意，当时分双工(TDD)时隙处于接收模式时，谐波也可能干扰基于TDD的实现。谐波也可以在TDD和FDD基础系统并行工作的实现中发挥作用。例如，在FDD接收频带中或在接收周期中的TDD中可能会引起问题。此外，即使使用不同的DL/UL占空比的不同的基于TDD的系统一起工作，也可能发生由谐波引起的干扰。由谐波引起的对基于TDD的实现的干扰在图2C中示出。在该示例实施例中，存在具有堆叠天线的接入节点，其在1805-1850MHz之间传输使用频带3的下行链路(DL)服务250。在该示例实施例中，该传输可能导致二次谐波落在3.16-3.7GHz的5G TDD频率范围内，并且因此当接入节点要在此频率范围内进行接收时会引起问题。例如，运营商可以在频带3处操作以使用堆叠天线来提供服务，并且运营商可以另外使用3.16-3.7GHz的5G TDD频率范围来操作。替代地，接入节点的堆叠天线可以由两个不同的运营商使用，其中一个运营商在频带3提供服务，另一运营商使用3.16-3.7GHz的5G TDD频率范围进行操作，谐波在该频率范围上产生。谐波可以通过将天线分离到它们自己的频带3的天线罩来避免，或减轻到与Rx不再相关的水平，从而增加隔离和衰减，但这会增加天线占地面积。还应当注意，多个运营商可以共享同一站点。

如果获取了谐波(可以是有源或无源谐波)的指示，则基于该指示，可以确定谐波的估计。基于谐波的估计，还可以获取该谐波的逆，并且因此，可以从预期被谐波干扰的接收信号中减去该估计。例如，如果存在已知PIM谐波信号的知识、或者至少是预期对接收信号造成谐波的传输信号的参考，则这些可以被理解为谐波的指示。传输信号可以是真实的传输信号，或者它可以是传输信号的参考，诸如基于历史数据获取的参考信号的估计。谐波的估计可以通过反转其相位、通过在延迟方面将其与信号的接收相匹配、以及在幅度上对其进行缩放来进一步修改。缩放可以使用滤波和加权系数来实现。通过从接收信号中减去谐波的估计，可以减少谐波，这改善了接收信道中的信号与噪声加干扰比(SNIR)关系，并且实现了更高的UL吞吐量。减法可以在数字域中执行，并且可以由数字前端(DFE)执行。还应当注意，这样的估计和减法可以由接入节点执行，也可以由任何其他无线系统执行，在任何其他无线系统中，接收器易受由同一设备或系统执行的传输引起的谐波噪声的影响。

图3示出了减轻由传输引起并且导致接收器性能降低的谐波的示例实施例。在该示例实施例中，接入节点(其替代地也可以是任何其他合适的设备或系统的收发器)与在接收另外的一个或多个信号Rx时引起谐波的一个或多个信号Tx的传输相关联。替代地或另外地，接入节点可以具有关于谐波本身的知识。例如，可以具有关于Tx/Rx频率的先验知识，基于该先验知识，可以确定接入节点的配置容易产生谐波。因此，接入节点可以获取谐波305的指示，谐波305可以是数字格式的。谐波305的指示可以随着谐波和/或传输信号的改变而改变，因为这些可以被理解为谐波305的指示，因此，谐波305的指示可以被相应地连续更新，并且谐波305的指示也可以是连续可用的。

谐波305的指示与谐波320相关联，并且因此表示谐波320，谐波320可以被理解为谐波信号和/或谐波噪声。基于谐波305的指示，可以确定谐波320的特性。该确定可以包括例如构造或预测谐波320的特性。因此，例如根据Tx信号，可以确定谐波噪声，换言之，可以生成或计算谐波噪声，并且基于此，可以减轻接收器中存在的谐波。

一旦获取了谐波305的指示，它就可以适应于接收信道及其谐波噪声特性。例如，如果谐波305的指示包括Tx信号，则对Tx信号进行非线性变换以匹配噪声，使用3阶多项式来对Tx与在接收器中发生的谐波之间的关系进行建模，还可以对TX信号进行延迟、频移、以及采样率匹配以实现与接收信道及其谐波噪声特性的适配。因此，在该示例实施例中，作为适配的一部分，可以应用至少基本上与传播延迟相匹配的延迟310。传播延迟可以使用例如相关手段来标识。然后，谐波的指示受到频移元件的影响，在该示例实施例中，频移元件是数字控制振荡器(NCO)312。通常，支持诸如滤波、采样率匹配单元或频移元件(诸如NCO)等网络相关方面允许使谐波305的指示适应接收信道和谐波320的特性。可以例如基于已知的Tx/Rx频率设置和/或DAC/ADC采样率来获取关于这些方面的设置。

然后可以获取可以用于表示谐波320的谐波模型316。该模型可以是线性的或非线性的，这取决于谐波305的指示。谐波模型可以是例如2、3或4阶的N抽头线性滤波器或记忆或无记忆多项式模型，尽管应当注意，该阶也可以是2-4以外的其他阶。例如，当经由谐波接收器反馈谐波时，可以使用线性滤波器。

在获取谐波模型320之后，谐波模型320可以经受接收和抽取滤波器318，接收和抽取滤波器318对应于用于接收信号325的滤波器326。因此，确定所估计的谐波。应当注意，确定谐波也可以被理解为标识步骤。

当接收到信号325(Rx信号)时，在信号322中也存在谐波320，信号322被接收并且经历ADC转换324，该ADC转换324被执行以获取信号322的数字格式。然后对包括谐波320和Rx信号325的信号322进行滤波，在该示例实施例中，滤波是Rx和抽取滤波326。在该滤波之后，使用330估计的谐波来减轻来自信号322的谐波320(该谐波320也可以被理解为谐波噪声)，并且获取信号340。信号340基本上对应于Rx信号325，因为谐波320至少以实质方式从其被清除。谐波320可以留下的残差可以取决于谐波模型的复杂性、接收的谐波噪声的性质和标识精度。

谐波模型316可以基于软件(SW)模型标识314来更新。SW模型标识314可以包括基于捕获的Tx和Rx信号的学习过程，并且它还可以利用关于接入节点和载波的参数的预定知识。学习过程也可以在正常数据业务上以连续的方式重复，以考虑诸如温度漂移等的环境变化。SW模型标识314可以利用最小均方(LMS)或最小二乘(LS)方法来标识谐波模型系数。可以利用经典的Wiener或Wiener Hammerstein模型以及神经元网络来说明SW模型标识314和谐波建模316的线性或非线性Rx/Tx关系。应当注意，对于线性Rx/Tx关系，需要接收器。在该示例实施例中，来自PA和PIM的例如二阶的多个谐波可以同时被寻址，和/或一个以上的RX信道可以受到谐波抑制。

在该示例实施例中，考虑了从2阶到4阶的谐波抑制。如前所述，取决于可用参考TX数据，谐波模型可以是例如线性滤波器或无记忆多项式模型(MLP)或记忆多项式模型(MPM)。

因此，通常，基于谐波的指示，在接收信号时接收的谐波可以在时间、频率、特性和幅度水平上匹配。因此，接收信号中包括的谐波可以使用谐波的所确定的估计从数字接收数据流中缓解，同时基于相关联的Tx数据流或与其相关联的参考来连续确定谐波的精确副本。通过缓解谐波，可以改善SNIR，从而提高小区或载波的吞吐量，以及改善Rx的整体性能。

图4示出了示例实施例，其中以简化的方式示出了具有存储器和延迟结构的三阶谐波模型。这样的模型可以用于确定输入/输出映射，即Tx信号与Rx信号之间的映射。作为输入410，可以使用同时捕获的Tx和Rx数据。替代地，可以主动测量Tx数据，以确定Rx数据中的谐波响应被确定的时刻，然后该时刻可以被用作输入。一般来说，延迟传播差可以通过从已知的需要考虑谐波的Tx载波空中频率中导出来确定，诸如二次谐波/三次谐波/四次谐波等。这定义了应当用于输入/输出映射的非线性多项式模型的最大阶数。应当注意，谐波模型不是一维的，而是，针对二次谐波的模型可以具有针对二阶的项，但是也可以具有针对诸如四阶或八阶的项，具体取决于什么被认为是最合适的。向这样的模型添加存储器可以有助于提高性能。此外，使用多项式模型可以允许使用捕获的数据来分析地计算个体权重，例如作为经典的Wiener Hopf方法。在该示例实施例中，三阶非线性特性420之后是添加存储器的有限脉冲响应(FIR)滤波器。图4所示的FIR结构表示存储器和幅度匹配，并且存储器可以被认为是精细延迟调节。因此，输入410首先被确定420为具有三阶。此后，420的输出被提供为两个相同的输入，使得第一输入被乘以430复系数431，第二输入被延迟422，然后被乘以432复系数433。然后延迟的输出进一步经受延迟424，之后将其乘以434复系数435。在相乘之后，将信号相加440，从而获取输出450。系数431、433和435可以使用例如LMS方法或神经元网络来计算，使得系数431、431和435可以基于捕获的数据来学习。应当注意，在该示例实施例中引入的滤波器和加权系数可以在估计谐波时用于缩放。

图5A示出了其中使用数字格式的Tx数据作为谐波的指示来减轻谐波的示例实施例。在该示例实施例中，接入节点使用Tx信号传输数据，并且还使用Rx信号接收数据。传输元件包括光学接口502、用于数字上变频的滤波器504、峰值因子限制单元506、传输数据(Tx数据)505、数字预失真508和数模转换515，在数模转换515之后，信号为模拟格式。应当注意，光学接口502、滤波器504、峰值因子限制单元506和数字预失真是被包括在接入节点中的元件，并且被示出以为减轻谐波的示例实施例提供上下文。模拟信号可以使用PA 512进行放大，之后，可以使用Tx滤波器514进行滤波。也可以存在导致PIM谐波的PIM NL 516。PA512可以是有源谐波的源，PIM NL 516可以表示例如天线内部的无源硬件结构，其可以被理解为引起无源谐波的包括电缆、连接器等的天线系统。因此，传输可以使得谐波520被引入到Rx信号中，从而使得具有谐波520的Rx信号成为接收信号522，该接收信号522然后使用ADC 525从模拟格式转换为数字格式。虚线510指示数字格式与模拟格式之间的划分。然后对数字信号执行滤波，在该示例实施例中，滤波是Rx和抽取滤波550。然后，可以将滤波后的信号作为输入提供给存储器540，存储器540可以是例如随机存取存储器(RAM)，并且可以被包括在任何合适的位置。

为了能够减少来自接收信号的谐波520，Tx数据505可以作为输入被提供给延迟545单元，以用于将Tx数据505与接收信道的传播延迟的输入相匹配，并且在此之后，Tx数据经受NCO 544。应当注意，在该示例实施例中，在对Tx数据505进行延迟542之前，还可以将Tx数据505提供为要存储到存储器540的输入。这可以允许学习Tx数据流的非线性特性，使得这些特性可以用于预测PIM谐波。该学习可以以连续的方式执行，同时在一定时间段内同时捕获Tx数据505流和具有PIM谐波噪声555的接收数据流，PIM谐波噪声555也存储到存储器540中。

在NCO 546之后，可以获取谐波模型546。谐波模型(如图3的示例实施例中那样)也可能受到SW模型标识545的影响。在该示例实施例中，SW模型标识545可以访问存储器540，并且还可以具有关于诸如UL/DL数据采样率、相对数字和绝对空中频率、DL/UL中的载波带宽(例如，LTE20)等参数的知识。因此，用于最终频移操作的NCO设置、DL/UL之间的采样率匹配、给定RX校正带宽所需要的FIR滤波等可以由SW模型标识545已知。SW模型标识545未知的可以是准确的谐波模型以及延迟542和谐波520的真实路径的传播延迟差。然而，图4的示例实施例示出了如何通过SW模型标识545来确定这些的示例。然后，SW模型标识545可以提供修改作为谐波模型546的输入，使得能够获取合适的谐波模型，换言之，谐波模型546是基于由SW模型标识546执行的确定而选择的。应当注意，Tx数据的连续流可以允许产生谐波数据流，该谐波数据流对应于被包括在所接收的数据流中的谐波520。谐波模型本身可以包括例如非线性神经元网络和将根据测量和存储的输入/输出特性来训练的神经元权重。因此，训练可以基于从SW模型标识545接收的输入而受到影响。

一旦获取谐波模型546，则可以用与滤波器550相对应的滤波器548对其进行滤波，从而获取估计的谐波，然后从包括Rx数据和谐波噪声的Rx信号中减去555该估计的谐波。这样，获取了谐波520基本上被清除的信号560。

在该示例实施例中，SW模型标识545的初始学习过程或系统标识步骤可以在接入节点上电时在使用测试信号的专用学习阶段中执行，或者在正常用户业务的运行时执行。应当注意，诸如延迟和NL特性等参数适配可能由于温度漂移或其他环境影响而改变，并且可能需要在同时捕获DL和UL Rx业务的同时在周期性基础上重新调节。重新学习可以例如经由在常规定时器基础上的软件交互来进行，或者可以在取消性能随着时间的推移以自动机器学习方式下降时被触发。在重新学习之后，SW模型标识545可以相应地向谐波模型546提供输入，从而调节谐波的估计。

上述用于减轻谐波的方法可以用于无源PIM谐波，也可以用于由PA作为源引起的有源谐波，也可以用于其组合。如果该方法用于有源谐波，则PIM NL可以不存在。关于要减少有源谐波还是无源谐波，谐波模型的复杂度可以不同。有源和无源谐波的混合或若干性质相同的谐波可以一起缓解，只要这些影响可以在时间上区分并且建模。例如，当具有不同延迟的多个实例可用时，图3的示例实施例可以能够减轻这些情况。

图5B示出了从具有无线电头端570的实验设置中获取的PIM谐波消除结果。频谱分析器曲线582示出了作为LTE3信号的Tx信号580、1870MHz处的2阶和2805MHz处的3阶的特性和PIM谐波。在该示例配置中，潜在的接收信道将在1870MHz或2805MHz操作，并且受到PIM噪声谐波的影响。第二行示出了存储器中同时捕获的TX信号和二次/三次谐波噪声接收器数据的图。为了简单起见，仅示出了谐波噪声。

Tx数据、二次PIM谐波数据和三次PIM谐波数据已经被捕获，并且用Matlab 584模拟谐波噪声建模结构进行处理。在如上所述的学习过程之后，在底部描绘了消除结果，示出了根据所选择的模型复杂性，针对二次谐波的消除几乎去除了所有噪声，而针对三次谐波的消除效率略低。这里使用了二阶/三阶谐波MPM模型。

图5C示出了具有对图5A的示例实施例的修改的示例实施例。该示例实施例适合于减轻有源谐波，因此，图5A的示例实施例中存在的PIM NL 516未被包括在该示例实施例中。在该示例实施例中，PA谐波是利用辅助接收器作为用于确定估计谐波的输入而导出的。然而应当注意，在一些其他示例实施例中，具有辅助接收器也可以用于减轻无源谐波。谐波的指示因此可以被认为是谐波PA噪声的副本。这允许使用线性谐波模型或简单的线性有限脉冲响应(FIR)滤波器方法来使建模的噪声适应于作为清除目标的接收噪声特性。在该示例实施例中，在通过PA 512应用放大之后，使用滤波器590对Tx信号进行滤波，然后使用ADC592将其转换为数字格式，之后，将其用作谐波的指示，并且还将其存储到存储器540中。此外，在使用滤波器514对Tx信号进行滤波之后，除了传输之外，还将该信号提供给滤波器594，之后，ADC 596将其转换为数字格式，然后还将其存储到存储器540中。滤波器594和ADC596因此可以被理解为辅助接收器。该示例实施例的架构还解决了对数字Tx数据的访问并不总是可能的情况。

图5D示出了作为图5A的示例实施例的修改的另一示例实施例。在该示例实施例中，在Tx信号已经被PA 512放大之后，该信号被另外地存储到存储器540中。此外，要传输的信号也使用滤波器5102进行滤波，然后由ADC 5104转换为数字格式并且也保存到存储器540中。滤波器5102和ADC 5104可以被认为是辅助接收器。在该示例实施例中，还可以更精确地标识其他射频(RF)损伤，并且使用这些损伤通过改进谐波的估计来进一步增强谐波减轻。

通常，上述示例实施例中的存储器540允许存储这样的数据，即当由SW模型标识545进行访问时，该数据有助于获取谐波的更好估计，该估计随后用于减轻谐波520。SW模型标识545然后可以向谐波模型546提供输入，例如基于该输入，可以更新谐波模型546的系数。

图6示出了根据示例实施例的装置600，装置600可以是诸如终端设备等装置或是被包括在终端设备中的装置。装置600包括处理器610。处理器610解释计算机程序指令并且处理数据。处理器610可以包括一个或多个可编程处理器。处理器610可以包括具有嵌入式固件的可编程硬件，并且可以替代地或另外地包括一个或多个专用集成电路ASIC。

处理器610耦合到存储器620。处理器被配置为从存储器620读取数据和向存储器620写入数据。存储器620可以包括一个或多个存储器单元。存储器单元可以是易失性的或非易失性。应当注意，在一些示例实施例中，可以存在一个或多个非易失性存储器单元和一个或多个易失性存储器单元，或者替代地，一个或多个非易失性存储器单元，或者替代地，一个或多个易失性存储器单元。易失性存储器可以是例如RAM、DRAM或SDRAM。非易失性存储器可以是例如ROM、PROM、EEPROM、闪存、光存储装置或磁存储装置。通常，存储器可以称为非暂态计算机可读介质。存储器620存储由处理器610执行的计算机可读指令。例如，非易失性存储器存储计算机可读指令，并且处理器610使用用于临时存储数据和/或指令的易失性存储器来执行指令。

计算机可读指令可以已经被预存储到存储器620，或者替代地或另外地，它们可以由该装置经由电磁载波信号接收和/或可以从诸如计算机程序产品等物理实体复制。计算机可读指令的执行使装置600执行上述功能。

在本文档的上下文中，“存储器”或“计算机可读介质”可以是任何非暂态介质或部件，其可以包含、存储、传送、传播或传输指令，以供指令执行系统、装置或设备(诸如计算机)使用或与之相结合使用。

装置600还包括或者连接到输入单元630。输入单元630包括用于接收用户输入的一个或多个接口。该一个或多个接口可以包括例如一个或多个运动和/或定向传感器、一个或多个相机、一个或多个加速计、一个或多个麦克风、一个或多个按钮和一个或多个触摸检测单元。此外，输入单元630可以包括外部设备可以连接到的接口。

装置600还包括输出单元640。输出单元包括或连接到能够渲染视觉内容的一个或多个显示器，诸如发光二极管(LED)显示器、液晶显示器(LCD)和硅上液晶(LCoS)显示器。输出单元640还包括一个或多个音频输出。该一个或多个音频输出可以是例如扬声器或一组耳机。

装置600还可以包括连接单元650。连接单元650实现到外部网络的有线和/或无线连接。连接单元650可以包括一个或多个天线和一个或多个接收器，这些天线和接收器可以集成到装置600或装置600可以连接到这些天线和接收器。连接单元650可以包括为装置600提供无线通信能力的集成电路或一组集成电路。替代地，无线连接可以是硬连线的专用集成电路(ASIC)。

应当注意，装置600还可以包括图6中未示出的各种组件。各种组件可以是硬件组件和/或软件组件。

图7的装置700示出了可以是接入节点或被包括在接入节点中的装置的示例实施例。例如，该装置可以是应用于接入节点以实现所描述的实施例的电路系统或芯片组。装置700可以是包括一个或多个电子电路系统的电子设备。装置700可以包括通信控制电路系统710(诸如至少一个处理器)和至少一个存储器720，至少一个存储器720包括计算机程序代码(软件)722，其中至少一个存储器和计算机程序代码(软件)722被配置为与至少一个处理器一起使装置700执行上述接入节点的示例实施例中的任何一个。

存储器720可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器可以包括用于存储配置数据的配置数据库。例如，配置数据库可以存储当前相邻小区列表，并且在一些示例实施例中，存储在检测到的相邻小区中使用的帧的结构。

装置700还可以包括通信接口730，通信接口730包括用于根据一个或多个通信协议实现通信连接的硬件和/或软件。通信接口730可以为该装置提供在蜂窝通信系统中进行通信的无线电通信能力。例如，通信接口可以向终端设备提供无线电接口。装置1700还可以包括朝向诸如网络协调器装置等核心网和/或朝向蜂窝通信系统的接入节点的另一接口。装置700还可以包括调度器1740，调度器1740被配置为分配资源。

尽管上面已经参考根据附图的示例描述了本发明，但是很明显，本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以若干方式进行修改。因此，所有词语和表达都应当被广义地解释并且它们旨在说明而不是限制实施例。对于本领域技术人员来说很清楚的是，随着技术的进步，本发明的概念可以以各种方式实现。此外，本领域技术人员清楚，所描述的实施例可以而非必须以各种方式与其他实施例组合。

Claims (20)

1.一种用于通信的装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置：

传输第一信号；

获取谐波的指示，其中所述谐波是由所述第一信号的所述传输引起的；

基于所述谐波的所述指示来确定所述谐波的估计；

接收第二信号，其中所述第二信号包括所述谐波；以及

从所述第二信号中减去所述谐波的所述估计。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述谐波的所述指示包括所述第一信号、参考信号、或是无源谐波的所述谐波。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中确定所述谐波的所述估计包括：向所述谐波的所述指示应用延迟、频移和滤波。

4.根据权利要求3所述的装置，其中应用延迟包括将所述谐波的所述指示作为输入提供给延迟单元，用于将所述谐波的所述指示与接收信道的传播延迟相匹配。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述装置还被使得基于相关方法确定所述传播延迟，并且所述相关方法基于捕获所述第一信号和所述第二信号。

6.根据权利要求4所述的装置，其中所述装置还被使得基于测量所述第一信号以确定所述第二信号中的所述谐波被确定的时刻来确定所述传播延迟。

7.根据权利要求1所述的装置，其中确定所述谐波的所述估计包括：在一定时间段内捕获所述第一信号的传输，并且基于所述捕获的传输来调节所述谐波的所述确定的估计。

8.根据权利要求7所述的装置，其中在一定时间段内捕获所述第一信号的所述传输包括将所述捕获的传输存储到存储器单元中，并且所述装置还被使得基于存储到所述存储器单元中的所述捕获的传输来学习所述第一信号的非线性特性。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还被使得至少部分基于软件模型标识来确定所述谐波的所述估计，其中所述软件模型标识。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中所述装置还被使得在所述第二信号已经被滤波之后将所述第二信号存储到所述存储器单元中。

11.根据权利要求7或8所述的装置，其中所述捕获所述第一信号的传输包括：在对所述第一信号应用数模转换之前、和/或在所述信号已经被转换为模拟格式、放大和滤波之后，捕获所述第一信号。

12.根据权利要求7或8所述的装置，其中所述捕获所述第一信号的传输包括：在对所述第一信号应用功率放大之后，捕获所述第一信号。

13.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述装置还被使得至少部分基于来自软件模型标识单元的输入来确定所述谐波的所述估计。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述软件模型标识单元包括知识，或者能够获取关于以下参数中的一个或多个参数的知识：上行链路/下行链路数据采样率、相对数字和绝对空中频率、在上行链路和下行链路传输中使用的载波带宽、或所需要的滤波操作的设置。

15.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述谐波的所述估计基于线性滤波器、无记忆多项式模型、或记忆多项式模型。

16.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述装置是接入节点，或者所述装置被包括在接入节点中。

17.一种用于通信的方法，包括：

传输第一信号；

获取谐波的指示，其中所述谐波是由所述第一信号的所述传输引起的；

基于所述谐波的所述指示来确定所述谐波的估计；

接收第二信号，其中所述第二信号包括所述谐波；以及

从所述第二信号中减去所述谐波的所述估计。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述谐波的所述指示包括：所述第一信号、参考信号、或是无源谐波的所述谐波。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其中确定所述谐波的所述估计包括：在一定时间段内捕获所述第一信号的传输，并且基于所捕获的传输来调节所述谐波的所述确定的估计。

20.一种计算机程序，包括用于使装置至少执行以下各项的指令：

传输第一信号；

获取谐波的指示，其中所述谐波是由所述第一信号的所述传输引起的；

基于所述谐波的所述指示来确定所述谐波的估计；

接收第二信号，其中所述第二信号包括所述谐波；以及

从所述第二信号中减去所述谐波的所述估计。