CN116195198B 用于频分双工系统中的自干扰消除的方法和装置 （三星电子株式会社）

2023.01.17PCT/KR2021/0048922021.04.19WO2022/025390EN2022.02.03US2014161005A1,2014.06.12US2015263782A1,2015US2018131502A1,2018.05.10用于频分双工系统中的自干扰消除的方法本发明涉及前5代(5G)或5G通信系统，用于支持超过第4代(4G)通信系统的更高数据速率，诸如长期演进(LTE)。一种通信设备中用于自干置为在FDD通信中通过双工器发送发送信号和接置为将发送信号的样本耦合到第二ADC，被配置应用于数字接收信号以消除发送信号在接收信号中引起的干扰的量。SIC过程在TX信号和RX信2由接收路径电路中的第一模拟数字转换器ADC将所述接收信号从模拟接收信号转换到由耦合路径电路中的第二ADC将所述发送信号的样本从所述发送信号的模拟样本转换使用第一开关和第二开关来绕过频带抑制滤波器，使得所所述第二ADC，其中所述频带抑制滤波器从所述发送信号的样本抑制所述发送频带中的频使用第三开关将所述第二ADC连接到所述自干扰消除电路或数字预失真器DPD中的一其中，将所述发送信号的样本从所述发送信号的模拟样本转换由所述第二ADC基于所述频带抑制滤波器被绕过并且所述第二ADC连接到所述DPD，将所述发送信号的样本从所述发送信号的模拟样本转换到所述发送信号2.根据权利要求1所述的方法，其中，转换所述发所述发送信号的滤波样本从所述发送信号的模拟滤波样本转换到所述发送信号的数字滤3.根据权利要求2所述的方法，还包括由放大器在所述转换之前放大所述发送信号的由数字模拟转换器DAC将所述预失真的数字发送信号转换为预失真的模拟发送信号；5.根据权利要求1所述的方法，还包括由所述自干扰消除电路通过将所述发送信号的数字样本均衡到所述数字接收信号来处理所述发由所述自干扰消除电路通过基于所述接收路径电路的第一信道响应和所述耦合路径由可操作地连接到所述天线的双工器提供所述接收频带和所述发送频带之间的隔离，3所述方法还包括由所述双工器减小进入所述接收路径电路的总功率量其中，在所述接收路径电路中生成的非线性分量小于本底噪声扰消除信号应用于所述数字接收信号将所述接收信号中引起的所述干扰消除到所述本底9.根据权利要求1所述的方法，还包括由带通滤波基于所述接收路径电路被配备有中频IF采样接收器架构，由第一下通滤波器之前将所述模拟接收信号从射频RF频带下变频到IF频带由第二下变频器将所述发送信号的模拟样本从所述RF频带下变频到所述IF频带或所由第二IF或基带带通滤波器在输入到所述第二ADC之前从所述发送信号的下变频的模发送路径电路，被配置为生成所述发送信号，所述发送路径电路包括数字预失真器接收路径电路，被配置为处理所述接收信号，所述接收路径电路包关和所述第二ADC，所述频带抑制滤波器被配置为通过从所述发送信号的样本抑制所述发送频带中的频率将所述发送信号的滤波样本输出到所述第二ADC，所述第一开关和所述第所述DPD，所述第二ADC被配置为基于所述频带抑制滤波器被绕过并且所述第二ADC连接到所述DPD，将所述发送信号的样本从所述发送信号的模拟样本转换到所述发送信号的数字将所述自干扰消除信号应用于由所述第一ADC输出的所述数字接收信号，以消除所述4大器被配置为在输入到所述第二ADC之前放大所述发5[0003]5G通信系统被认为是以较高频率(MMWave)频带(例如60GHz频带)实现的，以达到离频带，但是FDD无线通信设备中的UL和DL信号路径之间需要极高的隔离度，以减轻UL和6器和模拟数字转换器(ADC)的传统接收(RX括由接收路径电路中的第一RF模拟数字转换器(RFADC)将接收信号从模拟接收信号转换到数字接收信号，由耦合路径电路中的第二RFADC将发送信号的样本从发送信号的模拟样本[0014]在进行以下详细描述之前，最好列出本专利文件中使用的某些词语和短语的定可以用硬件或硬件和软件和/或固件的组合来实现。与任何特定控制器相关的功能可以是[0016]本专利文件中提供了其他特定词语和短语的定义。本领7[0029]下面讨论的图1至图9D以及本专利文件中用于描述本发明原理的各种实施例仅作[0030]本发明的实施例认识到，即使在FDD系统中的UL和DL频带之间分配了较大的分离无法将RX频带中的TX泄漏降低至低于RX链输入处的输入参考RX本底噪声(noisefloor)，TX频带的高传输功率和ULRX频带的低灵敏度水平之间存在很大的间隙，因此可能需要双[0033]因此，本发明的实施例在数字域中提供主动自干扰消除(SIC)系统，以提供主动8中用作替代的SIC方案。XDD在不牺牲DL数据吞吐量的情况下，增强了TDD载波的UL覆盖范[0036]本发明的实施例使用模拟数字转换器(ADC)和数字模拟转换器(DAC)。术语ADC和DAC有时分别与直接RF采样ADC(RFADC)和直接RF采样DAC(RFDAC)同义。RFADC和RFDAC不需[0037]图1示出了根据本发明的原理的发送信号的示例无线系统19[0042]RF收发器210a_210n从天线205a_205n接收传入RF信号，诸如UE104或系统100中和/或数字化来生成处理的基带信号。RX处理电路220将处理的基带信号发送到控制器/处程可以使用专用数字域硬件实现，诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。[0045]控制器/处理器225可以包括一个或多个处理器或控制BS102整体操作的其他处理电路220和TX处理电路215对前向信道信号的接收和反向信道信号的传输。控制器/处理[0047]控制器/处理器225还能够执行驻留在存储器230中的程序和其他处理，诸如操作过回程连接或网络与其他设备或系统通信。接口235可以支持通过任何合适的有线或无线现为接入点时，接口235可以允许BS102通过有线或无线局域网或有线或无线连接到更大的网络(诸如互联网)进行通信。接口235包[0053]RF收发器310从天线305接收由系统100的BS(诸如BS102)发送的传入RF信号。理电路325将处理的基带信号传输到扬声器330(诸如用于语音数据)或处理器340以进行进[0054]TX处理电路315从麦克风320接收模拟或数字语音数据，或从处理器340接收其他信道上的CSI反馈的处理。处理器340可以根据执行处理的需要将数据移入或移出存储器出(MIMO)天线阵列的FDDBS或UE可以包括用于阵列的每个天线的通信设备工器404相应地具有通过天线402将DLTX信号传输到辐射的TX端口409和通过天线402接收这种隔离降低了TX电路中ULRX频带中感应的TX泄漏和TX本[0064]SIC过程406在DLTX频带和ULRX频带之间提供有效隔离，这与双工器404提供的过程406的信号路径在此称为主路径，并且从主路径输入到SIC过程406的信号在此称为主分别输入到RFADC428和429之前，不对主路径中的RX信号或耦合路径中的DLTX信号的样[0067]该过程的一个实施例被解释为通过均衡器h的耦合信号x[n]和UL频带中的接收信[0074]在一些实施例中，可以基于SIC过程406的输入约束来确定双工器404提供的隔离频带中的TX泄漏和TX本底噪声减少到RX本底噪声之下。这确保ULRX信号的质量足以通过409处的TX本底噪声412a和TX泄漏414a是TX链432中DLTX信号处理效果的结果，其中可以声412a和TX泄漏414a与RX端口411处的TX噪声上限412b和TX泄漏414b进行比较，在RX端口噪声的幅度和在SIC过程406输出处减小第二量。此第二量对应于SIC过程406提供的有效SIC隔离424。将SIC过程406的输出处的TX本底噪声412c和TX泄漏414c与频谱图408中的原始TX本底噪声412a和TX泄漏414a进行比较，可以看出，双工器404和SIC过程406提供的总[0078]图5示出了根据本发明的实施例的示例FDD通信设备500的框图。FDD通信设备500[0079]在主路径中，RX链426包括低噪声放大器(LNA)504和增益块506。UL带通滤波器[0080]耦合器407将DLTX信号的样本耦合到耦合路径中作为耦合路径信号。DLTX信号在由TX过程516和TX链432生成之后由PA434输出。在此实施例中，TX链442包括图像抑制(ImageRejection，IR)滤波器518，该滤波器从DLTX信号中滤除感兴趣区域以外的[0083]为了解决这个问题，将来自耦合器407的DLTX信号样本输入DL带阻滤波器(BSF)供给RX过程430用于进一步RX处理的SIC[0086]图6A示出了根据本发明的实施例的FDD系统(诸如图1中的无线系统100)中分配用分别以2450MHz和2460MHz为中心的两个10MHzDL频带106。在UL频带108和最近的DL频带统中，第三代伙伴关系项目(3GPP)分配了许多FDD频带配置。这些配置包括频带1，具有通信设备400或500中信号的PSD可能会[0089]PSD图600包括SIC过程406的输入处的耦合路径信号PSD602、SIC过程406的输入[0090]耦合路径信号PSD602是第二RFADC429的输出处的数字化耦合路径信号的PSD，包括ULRX频带内的TX泄漏和TX本底噪声的PSD，这与在主路径信号中在ULRX频带内引起信号的PSD，包括DLTX信号在主路径信号中引起的TX泄漏和TX本底噪声。为了说明SIC过[0091]均衡信号PSD606表示通过SIC过程406将耦合路径信号均衡到主路径信号的结完全匹配ULRX频带中由TX泄漏和TX本底噪声引起的干扰在该示例中，RX本底噪声为_111.5dBm/10kHz，这意味着SIC残差PSD609只是RX本底器可以与SIC过程406结合，以实现86dB的总TX_RX隔离。双工器的隔离要求从86dB降低到[0094]尽管图6A和图6B示出FDD系统中分配用于通信的示例频带集合，以及SIC过程的[0095]图7示出了根据本发明的实施例的示例FDD通信设备700的框图。FDD通信设备700入到RFADC428和429之前降低DLRX信号的频数字预失真器(DPD)702和DAC704，它们是TX链的一部分。DPD702使用来自FDD通信设备[0098]当DPD702在使用中时，开关706和708绕过用于SIC过程40字化两个处理的反馈信号。因此，FDD通信设备700可以节省成本并减小FDD通信设备的尺[0101]图8示出了根据本发明的实施例的示例FDD通信设备800的框图。FDD通信设备800是图4的FDD通信设备400或图5的FDD通信设备500的实施例。在此实施例中，FDD通信设备中的DLRX信号执行下变频。超外差式接收器和IF采样收发器通常部署在FDD基站的实现频组件802进行上变频。DLTX信号的耦合路径样本和RX侧的主路径ULRX信号在分别输入在此实施例中，下变频组件804的耦合路径中的混频器由RX主路径使用的本地振荡器(LO)[0110]接下来，过程使用接收路径电路中的第一ADC将接收信号从模拟接收信号转换到[0111]步骤925和930发生在诸如图5的FDD通信设备的通信设备上实现的过程的实施例中滤除频率，以便在步骤930放大之前在很大程度上从采样的DLTX信号中移除DLTX信号[0112]在与图5相对应的实施例中，过程接下来使用耦合路径电路中的放大器放大发送用于在下面的步骤940的自干扰消除处理中[0113]然后，过程由耦合路径电路中的第二ADC将发送信号的样本从发送信号的模拟样将SIC信号应用于数字接收信号，以消除发送信号在接收信号中引起的干扰的量(步骤[0116]图9C示出了使用图8的FDD通信设备800实现的图9A的过程的实施例的更多详细信第一下变频器在输入到带通滤波器之前将模拟信号从RF频带下变频到IF频带或基带。BPF[0119]图9C的过程的步骤931和932在图9A的步骤930之后且在步骤935之前执行(如图9A[0120]过程使用第二下变频器将发送信号的模拟样本从RF频带下变频到IF频带或基带[0121]图9D示出使用图7的FDD通信设备700实现的图9A的过程的实施例的进一步详细信[0123]过程使用DPD基于发送信