[发明专利]用于高效全双工通信中的自干扰消除的系统和方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及通信技术。更具体地，本发明涉及高效全双工通信中的自干扰消除。

【背景技术】

在个人和企业的日常工作中，通信系统的使用已经无处不在。有线通信网络和无线通信网络，包括公共交换电话网(PSTN)、因特网、蜂窝网络、有线电视传输系统、本地局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)，都普遍进入现代社会中，使得语音、数据、多媒体等通信更为便利。

由于这些通信系统的使用持续增长，通信信道则变得越来越拥挤。例如，用于无线通信的频谱已经被大量使用，导致只有有限的带宽可用于个人设备、干扰、通信质量差等等。

已经有各种技术被用于消除或避免干扰。例如，一些设备已经使用了频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)技术，同时消除或避免干扰，以使通信顺畅。然而，这些技术通常不是高频谱效率，因为不同的频谱块(在频率和/或时间上)被保留用于某个设备的个人通信，那么这些频谱块就不可用于其它设备。典型的进一步调配频谱效率的通信实施是使用频分双工(FDD)和/或时分双工(TDD)，频谱被进一步划分，使得一些频谱块(在频率和/或时间上)被保留用于上行链路通信，其他频谱块被保留用于下行链路通信。

用于消除或避免干扰的其它技术已经实施在接收装置的电路里，用于衰减或消除干扰信号。例如，一些现有尝试通过使用矢量调制器、射频(RF)多抽头结构、或非线性干扰信号消除的设置，已经采用了有源器件的消除方法。

使用矢量调制器用于干扰消除，是由M.E.Knox在“Single antenna full duplex communications using a common carrier”2012IEEE第13届无线和微波技术会议(WAMICON)(Florida，2012：1-6)上首次提出的，其公开内容在此引入作为参考。矢量调制器技术通过测量接收信号的功率，并使用一个预定的延迟假设，实现增益控制以抵消干扰。使用这样的矢量调制器已经有了各种后续发展，如中国专利申请CN103580720A，其中使用矢量调制器和放大器，用于消除干扰，以及美国专利申请US2012/0201153A1，其中通过控制信号的同相(I)和正交(Q)分量的衰减，在一个矢量调制器上模拟一段干扰的可变延迟。但是，这种现有的矢量调制器尝试消除干扰，只提供消除单一路径的干扰。而且，通过这样的实施方式提供的自适应控制仅仅基于一个接收信号强度指示器(RSSI)。

在美国专利US5691978中的RF多抽头结构使用了多抽头RF延迟和衰减器，提供模拟消除，和数字自适应滤波以消除干扰。但是，由这种结构所提供的模拟消除，没有提供自适应控制，因为延迟是预定的(即，依赖于一个预先假定的信道响应)。此外，数字消除没有解决系统中的非线性，如可能由有源器件引入(如功率放大器(PA))的非线性。与上述结构类似，在美国专利申请US2013/0301488A1和US2014/0219139A1中所示的RF多抽头结构使用一对延迟和衰减器来消除I和Q信号分量的多路径干扰。也像上述RF多抽头结构，该I/Q RF多抽头结构使用预定的延迟和衰减，也不提供自适应控制。