MIMO同信道全雙工收發器中的幹擾抵消的製作方法

2023-09-22 18:00:25 1

本申請要求於2014年8月15日提交的序號為14/461,224、名稱為「MIMO同信道全雙工收發器中的幹擾抵消」的美國專利申請的優先權，該申請通過引用結合於此。

技術領域

本發明總體涉及網絡中資源分配的管理，並且在具體的實施例中，涉及用於MIMO同信道全雙工收發器中幹擾抵消的技術和機制。

背景技術：

近來的無線通信激增已經使得頻譜帶寬變得越來越有價值。因此，無線服務供應商正在不斷地尋找用於增加頻譜效率的新技術。所提出的一個技術被稱為相同信道同信道全雙工通信，其中在公用網絡資源上傳送發送信號和接收信號，並且使用幹擾抵消技術來處理接收的信號。作為示例，適合相同信道同信道全雙工通信的蜂窩網絡將在相同的時域、頻域以及編碼域資源上傳送上行鏈路和下行鏈路信號，並且基站將使用下行鏈路基帶信號的知識從接收的上行鏈路無線電信號中去除幹擾，同時移動臺將使用上行鏈路基帶信號的知識從下行鏈路無線電信號中去除幹擾。相同信道同信道全雙工通信中的主要挑戰在於由本地發射天線引起的幹擾分量的數量級通常強於比接收信號分量的數量級要強。實際上，接收無線電信號中的這種強幹擾分量的存在可能顯著地增加誤碼率並且通常降低無線鏈路的質量(和頻譜效率)。因此，用於改善相同信道同信道全雙工網絡中的無線鏈路性能的技術是被期望的。

技術實現要素：

本公開實施例描述了MIMO同信道全雙工收發器中的幹擾抵消，技術優勢總體上通過本公開實施例來實現。

根據一實施例，提供了用於在多輸入多輸出(MIMO)全雙工通信信道中接收數據的方法。在該示例中，所述方法包括在多天線陣列的第一天線上接收無線電信號。無線電信號包括與在所述MIMO全雙工通信信道上接收的通信信號相對應的接收信號分量。所述方法進一步包括獲取在所述MIMO全雙工通信信道上傳送的傳輸信號的基帶採樣。所述傳輸信號至少包括在第一天線上發射的第一傳輸信號以及在多天線陣列的第二天線上發射的第二傳輸信號。所述方法進一步包括根據基帶採樣執行對於無線電信號的信道估計以生成幹擾抵消信號。所述幹擾抵消信號至少包括與第一傳輸信號相對應的第一幹擾分量以及與第二傳輸信號相對應的第二幹擾分量。所述方法進一步包括從無線電信號中減去幹擾抵消信號以至少部分地將接收信號分量與無線電信號中的幹擾隔離。還提供了用於執行該方法的裝置。

根據另一實施例，提供了適於通過多輸入多輸出(MIMO)全雙工通信信道通信的通信設備。在該示例中，通信設備包括多天線陣列，所述多天線陣列至少包括第一天線和第二天線、耦合到所述多天線陣列的一個或多個傳輸模塊以及耦合到所述第一天線的信號處理模塊。所述第一天線經配置以接收包括與在所述MIMO全雙工通信信道上傳送的通信信號相對應的接收信號分量的無線電信號。所述一個或多個傳輸模塊經配置以通過至少在第一天線上發射第一傳輸信號且在第二天線上發射第二傳輸信號，執行在所述MIMO全雙工通信信道上的傳輸。所述信號處理模塊經配置以至少獲取第一傳輸信號的第一基帶採樣以及第二傳輸信號的第二基帶採樣，並且使用第一基帶採樣和第二基帶採樣執行對於無線電信號的幹擾抵消，以至少部分地將接收信號分量與無線電信號中的幹擾隔離。

附圖說明

為了全面地理解本公開及其優點，現結合附圖參考以下描述，其中：

圖1示出了無線通信網絡實施例的示意圖；

圖2示出了常規的同信道全雙工通信系統的示意圖；

圖3示出了另一常規的同信道全雙工通信系統的示意圖；

圖4示出了MIMO同信道全雙工通信系統實施例的示意圖；

圖5示出了用於處理在MIMO同信道全雙工通信信道上傳送的無線電信號的方法實施例的流程圖；

圖6示出了另一MIMO同信道全雙工通信系統實施例的示意圖；

圖7示出了MIMO同信道全雙工檢測器實施例的示意圖；

圖8示出了MIMO幹擾抵消算法的信號流程實施例的示意圖；

圖9示出了MIMO幹擾抵消算法的信號流程實施例的曲線圖；

圖10示出了通信設備實施例的示意圖；以及

圖11示出了計算平臺實施例的示意圖。

不同附圖中的對應數字以及符號通常指對應的部件，除非另有指示。繪製幅圖以清楚地示出實施例的相關方面並且不一定按照比例繪製。

具體實施方式

在下面詳細討論本發明的實施例的構成以及使用。然而，應該理解的是本文所公開的構思可以被體現在各種各樣的特定情況中，並且本文所討論的特定實施例僅是示例性的而不用於限制權利要求的範圍。進一步地，應該理解的是在不偏離由隨附權利要求限定的本公開的精神和範圍的情況下，可以在本文中作出各種改變、替換以及更改。

本公開的方面對同信道全雙工通信進行調整以支持多輸入多輸出(MIMO)處理，以便通過利用空間分集來得到增強的信號性能(例如，頻譜效率、鏈路可靠性等)。更具體地，本發明的方面提供了允許將來自多個本地天線的強幹擾分量從接收的無線電信號中去除的信號處理技術，其允許在同信道全雙工通信中享有MIMO的陣列和分集增益效益。在一個實施例中，由接收器使用2個或更多MIMO傳輸信號的基帶採樣，以執行對於接收的無線電信號的信道估計。可將基帶信號與無線電信號互相關，以估計與MIMO傳輸信號相關聯的幹擾信道，並且可以使用估計的幹擾信道將相應的幹擾分量從接收的無線電信號中減去。在下面更加詳細地公開了這些方面以及其他方面。

圖1示出了用於傳送數據的網絡100。網絡100包括具有覆蓋區101的接入點(AP)110、多個移動臺120以及回程網絡130。AP 110可包括能夠通過與移動臺120建立上行鏈路連接(短劃線)和/或下行鏈路連接(虛線)以及其他操作，提供無線接入的任何組件，諸如基站、增強基站(eNB)、毫微微蜂窩以及其他無線啟動設備。移動臺120可包括能夠與AP 110建立無線連接的任何組件，諸如用戶設備(UE)、基站(STA)或其他行動裝置。本領域技術人員將認識到術語行動裝置應該被認為包括可以訪問所謂的移動無線網絡的設備，即便該設備是為了在固定位置使用，諸如機器到機器設備(例如，水錶或電錶，其本身為不可移動，但可利用移動無線網絡以便其連接)。回程網絡130可以是允許數據在AP 110和遠程終端(未顯示)間交換的任何組件或組件的集合。在一些實施例中，網絡100可以包括各種其他無線設備，諸如繼電器、低功率節點等。

常規收發器通常在單一天線上執行同信道全雙工傳輸，並且因此沒有從MIMO通信的空間分集中獲益。這些常規收發器可以在用於接收傳送到收發器的通信信號的相同天線上或在不同天線上，執行單個天線傳輸。圖2示出了常規的同信道全雙工通信系統200，其中設備201在單個天線上210上發送和接收到達/來自設備290的信號。如所示，設備201包括天線210、無源隔離器220、發射器230和接收器240。發射器230可以經配置以生成基帶信號(x)，所述基帶信號(x)傳播通過無源隔離器220並且在天線210上作為傳輸信號(Tx)而發射。此外，無線電信號(y)可以由天線210檢測，並且可以傳播通過無源隔離器220至接收器240。無線電信號(y)可以包括與從設備290傳送到設備201的無線通信信號(Rx)相對應的信號分量(r)，以及由傳輸信號(Tx)引起的強幹擾分量(x』)。強幹擾分量(x』)可包括與傳輸信號(Tx)相關聯的多次反射。例如，強幹擾分量(x』)可包括在傳輸信號(Tx)的發射期間被反向重定向離開天線210的基帶傳輸信號(x)的反射部分。強幹擾分量(x』)還可包括從對象(例如，建築物等)反彈的傳輸信號(Tx)的反射部分。接收器240可以經配置以根據基帶信號(x)的採樣執行對於無線電信號(y)的幹擾抵消，以從無線電信號(y)中去除幹擾。

圖3示出了常規的同信道全雙工通信系統300，其中設備301在天線314上從設備390接收信號，並且在天線313上將信號向設備390發送。如所示，設備301包括天線313、314，發射器330以及接收器340。發射器330經配置以生成基帶信號(x)，所述基帶信號(x)在天線313上作為傳輸信號(Tx)發射。此外，在天線314上檢測的無線電信號(y)傳播至接收器340。無線電信號(y)包括與從設備390傳送到設備301的無線通信信號(Rx)相對應的信號分量(r)，以及由傳輸信號(Tx)引起的強幹擾分量(x』)。在該示例中，強幹擾分量(x』)可包括當傳輸信號(Tx)在天線313上發射時，在幹擾信道(h)上傳播的主要分量。接收器340可經配置以根據基帶信號(x)的採樣執行對於無線電信號(y)的幹擾抵消，以從無線電信號(y)中去除幹擾。

本發明的方面利用了同信道全雙工通信系統中的MIMO技術以獲取增強的頻譜效率以及鏈路可靠性性能。圖4示出了MIMO同信道全雙工通信系統400的實施例，其中設備401在多天線陣列410上發送和接收去往或來自設備490的MIMO通信信號。如所示，設備401包括包含天線411、412的多天線陣列410、無源隔離器421、422，發射器431、432以及接收器441、442。發射器431經配置以生成基帶信號(x1)，在天線411上作為傳輸信號(Tx1)發射之前，所述基帶信號(x1)傳播通過無源隔離器421。發射器432經配置以生成基帶信號(x2)，所述基帶信號(x1)作為傳輸信號(Tx2)在天線412上發送之前傳播通過無源隔離器422。傳輸信號Tx1、Tx2共同形成從設備401傳送到設備490的MIMO通信信號。

進一步，無線電信號(y1)由天線411檢測並且傳播通過無源隔離器421至接收器441，並且無線電信號(y2)由天線412檢測並且傳播通過無源隔離器422至接收器442。

無線電信號(y1)包括與從設備490傳送到設備401的無線通信信號(Rx)相對應的信號分量(r1)，以及由傳輸信號(Tx1)引起的第一強幹擾分量(x1』)和由傳輸信號(Tx2)引起的第二強幹擾分量(x2』)。強幹擾分量(x1』)可包括當在天線411上發射傳輸信號(Tx1)時，在幹擾信道(h11)上傳播的主反射分量，同時強幹擾分量(x2』)可包括當在天線412上發射傳輸信號(Tx2)時，在幹擾信道(h12)上傳播的主分量。幹擾信道(h11)可對應於天線411的反射係數參數，並且為了清楚及簡潔的目的，將不在同信道全雙工通信系統400的實施例中對其進行描述。

無線電信號(y2)包括與從設備490傳送到設備401的無線通信信號(Rx)相對應的信號分量(r2)，以及由傳輸信號(Tx1)引起的第一強幹擾分量(x1」)和由傳輸信號(Tx2)引起的第二強幹擾分量(x2」)。強幹擾分量(x1」)可包括當在天線411上發射傳輸信號(Tx1)時，在幹擾信道(h21)上傳播的主反射分量，同時強幹擾分量(x2」)可以包括當在天線412上發射傳輸信號(Tx2)時，在幹擾信道(h22)上傳播的主反射分量。幹擾信道(h22)可對應於天線411的反射係數參數，並且為了清楚及簡潔的目的，將不在同信道全雙工通信系統400的實施例中對其進行描述。值得注意的是，無線通信信號(Rx)可為在設備490的多天線陣列上傳送的MIMO通信信號。

接收器441、442經配置以在接收後處理無線電信號y1、y2。接收器441可使用基帶信號x1、x2的採樣執行對無線電信號y1的幹擾抵消，以至少部分地將信號分量r1與幹擾分量x1』、x2』隔離。在這樣做以後，接收器441可以：(i)執行信道估計以估計幹擾信道h11和h12；(ii)由估計的幹擾信道h11和h12插值得到幹擾抵消信號，以及(iii)從接收的無線電信號(y)中減去幹擾抵消信號以獲取接收信號分量(r1)的較少失真的版本。在一個實施例中，接收器441將基帶信號x1、x2的採樣與無線電信號y1作比較，以通過最小二乘逼近獲取幹擾信道h11、h12的估計。估計的幹擾信道h11、h12隨後用來過濾基帶信號x1、x2以獲取幹擾抵消信號。同樣地，接收器442可以以類似的方式執行對無線電信號y2的幹擾抵消，以至少部分地將信號分量r2與幹擾分量x1」、x2」隔離。

圖5示出了用於處理在MIMO同信道全雙工通信信道上傳送的無線電信號的方法500的實施例。如所示，方法500開始於步驟510，其中行動裝置在多天線陣列的第一天線上接收無線電信號。無線電信號包括被傳送到所述設備的通信信號的信號分量。接著，方法500進行到步驟520，其中行動裝置獲取在多天線陣列的每個天線上發射的傳輸信號的基帶採樣。所述傳輸信號共同形成作為通信信號在相同資源上傳送的MIMO傳輸信號。隨後，方法500進行到步驟530，其中所述設備根據基帶採樣以及接收的幹擾採樣執行對於無線電信號的信道估計，以生成幹擾抵消信號。隨後，方法500進行到步驟540，其中所述設備將幹擾抵消信號從無線電信號中減去，以至少部分地將信號分量與無線電信號中的幹擾隔離。

本發明的方面可以支持在任何數量的天線上的同信道全雙工MIMO通信。圖6示出了MIMO同信道全雙工通信系統600的實施例，其中設備601在包括K個天線611、612、...618(其中K是大於2的整數)的多天線陣列610上發送和接收去往/來自設備690的通信信號。設備601可從接收的無線電信號(y1，y1，...，yK)中去除幹擾。

在同信道全雙工通信中，在單個天線上或在位置接近的天線上同時傳輸和接收信號使得接收的無線電信號經歷由傳輸信號引起的強幹擾分量，所述強幹擾分量在本文中是指當在相同天線上(例如，圖2)傳送信號時的自幹擾，以及當在位置接近的天線上(例如，圖3)傳送信號時的互幹擾。

本公開的方面展示了同信道全雙工MIMO傳輸。在實際的實施中，可能存在多個階段的幹擾抵消，例如，無源模擬抵消、有源模擬抵消以及數字抵消。除了一些實施可能經由模數轉換器以最小失真對自幹擾信號進行採樣以外，本公開的方面使用有源模擬抵消和數字抵消，而不對初始無源抵消階段提出任何要求。然而，就期望的UE信號的SNR和總體抑制(rejection)兩者而言的最終性能可能很大程度上取決於初始無源抵消階段。

為了同信道全雙工MIMO可行，可能需要獲取接近最優的幹擾檢測，以便接近目標性能水平。例如，取決於由無源抵消實現的抑制，可以要求後2個階段提供額外的60分貝(dB)或更多，以便在UE信號上提供有用的SNR。為了提供60分貝的抑制，可能要求將自幹擾估計到0.005dB的(或更好的)精確度。為了比較的目的，最好的當代測試設備通常提供0.5dB的絕對精度以及0.1-0.2dB的差分精度。如果自幹擾信道是動態的(例如，衰落)，則該問題甚至變得更加具有挑戰性。

最小二乘估計可以提供較好的抑制，並且在適當的實施策略下可以用於實時高帶寬通信系統。可以將本文所公開的最小二乘估計技術應用到通用通信系統，因為它們適用於時域信號並且不假設任何信號結構。此外，，可以根據充分處理能力的可用情況而將它們應用於任何信號帶寬。實際上，本公開的方面顯示了如何可以將最小二乘估計有利地應用於OFDM信號結構。

在本公開中，術語檢測器可指用於估計和/或抵消幹擾的任何機制。在一些實施例中，檢測器可對應於高性能接收器。在一些實施例中，自幹擾出現在基站處，被解調的通信信號由UE或移動臺發送。在其他的實施例中，自幹擾出現在UE處，被解調的通信信號由基站發送。

圖7示出了用於檢測器的結構的實施例，其中每個模塊包括由三埠無源隔離設備連接的主發射器和主接收器。更複雜的設備可包括在數字域中執行信號處理的有源組件。在主發射器和接收器之間的是被耦合到主信號路徑中的輔接收器和發射器。輔路徑可對信號採樣，估計自幹擾，並且在它到達主接收器之前將它去除。在一些實施例中，可以執行第二階段的有源模擬抵消，以將自幹擾降低到它既不使主接收器飽和也不降低期望信號的解析度的水平。

在單個發射器/接收器中，儘管將基帶傳輸信號假設為已知，然而這通常不相當於自幹擾信號。具體來說，自幹擾信號可能由各種因素/考量失真，諸如由在主傳輸鏈中的數字和模擬濾波器、由主傳輸鏈中的非線性，以及由基帶信號的多個反射/版本。反射可能由無源抵消設備和/或天線的埠處的阻抗失配引起，並且可能由來自天線的本地環境的多路反射引起。在一些實施例中，基帶發送信號可以在引起自幹擾之前通過頻率選擇信道。在不失一般性的情況下，下列分析可以發生在複雜的基帶中，並且可以假設所有的發送/接收對分享共同的時鐘。除了自幹擾以外，當K＞1時，不同發射器之間將存在互幹擾。該互幹擾將經歷與影響自幹擾信號的失真在性質上類似(而在數量上不同)的失真。該互幹擾可能是因為天線間的耦合/傳輸或因為回到第二天線的一個天線的傳輸的反射。

對於2個天線的情況(例如，K＝2)，其中假設所有的失真均是線性的，將位於第一發射器處的幹擾信號(y1(t))表示為：y1(t)＝h11(t)*x1(t)+h12(t)*x2(t)，其中x1(t)表示來自第一發射器的無失真基帶信號，x2(t)表示來自第二發射器的無失真基帶信號，h11(t)是發射器#1和接收器#1基帶之間的信道的脈衝響應；而h21(t)是發射器#2和接收器#1之間的信道的脈衝響應。在上述等式中，*表示線性卷積。為了清楚起見，將信號分量(以及相關噪聲)從等式中排除，因為在這個抵消階段，那些分量預計是可忽略的(或相對於幹擾分量來說是小的)。讓表示幹擾的估計。例如，可將被傳輸的信號的平均抑制定義為估計中的誤差與幹擾功率之比，其可以被如下表示：

在一些實施例中，目標在於使得抑制儘量大或至少使得剩餘幹擾小於信號分量。對於K＝2的系統，幹擾分量可以被表示為：

在一些實施例中，用於同信道全雙工MIMO通信的信道估計可使用最小二乘算法。一個目標可以是估計上一部分所描述的脈衝響應hij(t)。實際上，使用與連續信號相反的採樣信號進行工作是可能的。讓xi(k)，k＝1，...，N表示發射器i的基帶信號採樣塊，並且讓yi(k)，k＝1，...，N表示相應的幹擾採樣。檢測器i和發射器j之間的信道脈衝響應由hij(k)，k＝1，...，M表示。序列{xi(k)}的數據矩陣可以如下表示：

上述矩陣可以是在次對角線上具有第i個發送基帶信號的採樣的NxM的託普利斯(Toeplitz)矩陣。數據矩陣可以允許如下表示等同於信號幹擾等式的離散卷積：其中yi∈CNx1，Xi∈CNxM，hij∈CMx1是離散複數基帶採樣的向量或矩陣。進一步，N是估計所基於的塊尺寸，而M是脈衝響應的長度。N和M可以通過物理考量而確定。這個等式通常可以被表示為y＝Xh，其中y＝y1並且X＝[X1 X2]是已知的。由於通常N＞M，因此其是超定線性方程組，其中期望確定h＝[h11 h12]T並且X是非方陣。該問題的一個解決方案是使用論文「穆爾-彭羅斯(Moore-Penrose)逆矩陣的快速計算」，神經信息處理信件和評論，第8卷，第2期，2005年8月，25-29頁，所描述的穆爾-彭羅斯(偽)逆，其通過引入的方式併入本文中，如全文再現一般。可以將最小二乘解表示為h＝(XXH)-1XHy。最小二乘解可能充分降低/最小化之間的平方誤差，並且其在《自適應濾波理論》，第9章，第三版，普倫蒂斯·霍爾，新澤西，1991，中被討論，其通過引入的方式併入本文中，如全文再現一般。本公開的一些部分可使用符號N指代天線和基帶符號，而基帶信號/採樣的數量可能不同於天線的數量是有可能的。在這些情況下，應該使用符號K表示天線的數量，並且應該使用符號N表示基帶信號/採樣的數量。

使用上述等式計算穆爾彭羅斯(偽)逆是有可能的。然而，在本應用中，數據矩陣可能是病態的，並且因此可替換的技術可能是執行X的奇異值分解(SVD)，並且丟棄不重要的奇異值。如果基帶信號不佔據完全的奈奎斯特(Nyquist)帶寬，則數據矩陣可能是病態的數據矩陣，如「數值去卷積中病態的譜特徵化」，IEEE音頻和電聲學學報，第21卷，第4期，1973年8月，344-348頁所討論的，其通過引入的方式併入本文中，如全文再現一般。

計算偽逆而不使用SVD以改善狀態，這可能產生高度針對給定數據集並且對實施誤差極其敏感的結果。如果在同信道但不同數據集使用了計算的脈衝響應，則可以極大地降低幹擾估計的精確度。

在實施例中，穆爾彭羅斯(偽)逆可以通過矩陣A+＝(XXH)-1XH來表示，並且相同的算法可以應用於任何數量的輸入。

實際上，信號分量中的噪聲可能限制最小二乘估計器的精確度。在通常的情況下，考慮等式：y＝Xh+n，其中h是表示信道脈衝響應的M x1矢量，n是表示有效噪聲的N x1矢量；並且X是已知傳輸信號採樣的NxM數據矩陣。在這種應用中，有效噪聲主要包含在信號分量中。如上所述，如下給出信道估計h的的最小二乘誤差(MSE)解：

如果忽略了偽逆的病態方面，假設n是零平均值，並且則可以如下表示脈衝響應估計的協方差：

其中假設n是獨立的並且是接近白色的(例如，)，是平均信號分量功率。此外，如果假設輸入是零平均值並且是相對白的，則E[XXH]≈NσX2I，其中是平均發送功率，並且注意，由於數據矩陣X是病態的，因此與上述等式相比實際上存在一些顯著的變化，然而關於近似，該等式仍然是有用的。

在該示例中，信道估計的噪聲可能正比於信號分量功率並且反比於估計所基於的塊尺寸。增加塊尺寸可能允許更加精確的幹擾估計。對於這種精確度增加的限制可能是信道在時間上變化有多快(例如，信道的衰落有多快)。可以如下表示估計的幹擾的誤差：

當考慮最小二乘估計器中固有的平方誤差時，可以如下表示估計的幹擾的誤差：

該公式可以假設基帶信號是零平均值並且是相對白的。事實上，由於偽逆的屬性，等式的最後一行是由前面的推出的，並且等式最後一行不要求關於相對白的基帶信號的假設。

可將塊尺寸N與將被估計的參數數量M之比稱為處理增益PG＝N/M。從如上給出的估計的幹擾等式，可以如下計算由於最小二乘估計而產生的預期抑制比：

如此，預期抑制可能為信號分量功率和由處理增益提高的自幹擾功率之比，假設一些不重要的物理約束不限制抑制實現該值。如果假設在系統中不存在高斯噪聲，則可以如下表示信號分量功率(σ2)與剩餘幹擾功率(例如，的變化)之比：

因此，信號分量的SNR正比於估計器的塊尺寸並且反比於將被估計的參數的數量。因此，對於恆定的塊尺寸，如果從單一輸入SISO系統到具有雙倍參數數量的「2x2 MIMO」系統，則可期望在UE的SNR中減少3dB；並且在4x4系統中進一步減少3dB。許多前述分析都假設信道是恆定的，並且因此可以通過在較長的時間周期內求平均值來改善性能。部分的下面分析考慮了時變信道的影響，例如衰落對信道估計的影響。可以將簡化的複數基帶離散時間模型表示為其中X是複數基帶數據矩陣，h是信道估計，n是加性噪聲，並且d是在時間k的自幹擾的估計。在2x2的MIMO場景中，u＝[u1 u2]T並且w＝[h11 h12]T。可以如下表示實際的自幹擾：d(k)＝hHxk+ΔhHxk。如果忽略噪聲，則可以將由於信道變化而造成的自幹擾估計中的誤差表示為：其中Δh是在觀察周期內的信道的變化。如果假設輸入是接近白的，從而則隨後有可能將誤差表示為：

這合理地假設衰落獨立於信號，並且是多路信道的第k個參與者的方差。可以假設信道的所有多路徑參與者是獨立且同分布的。注意是在觀察間隔上的第k個路徑的方差。考慮通用衰落過程f(t)，其符合具有已知譜Hf(f)的復高斯分布。我們可以使用如下等式定義間隔[0，T]上的採樣f(t)以及該間隔上f(t)的方差：

將在觀察窗[0，T]內的平均值定義為為了在觀察窗內估計該變量，假設觀察窗相對於衰落處理的去相關時間是短的。隨後，可能使用間隔[0，T]上的第一階近似，其被表示為使用該近似，並且方差如下表示：

為了繼續對這個估計，假設該過程是遍歷的，並且可以如下應用帕斯瓦爾定理(Parseval’s theorem)：

其中Hf(f)是衰落過程的振幅譜。

為了估計該等式，考慮衰落頻譜Hf(f)的兩種情況。在第一種情況中，假設Hf(f)是具有單邊帶寬fB的矩形頻譜。這樣，結合上述等式執行以上積分允許方差如下表示：可替換地，如果使用了經典克拉克(Clarke)頻譜，則如下表示衰落頻譜：

隨後得到如下結果：

針對變量的上述表達式可能對於小的T值是有效的，但是可能顯示了其取決於乘積πfBT的平方，其中fB是衰落頻譜的單邊帶寬。即使對於小的T，由衰落導致的劣化將隨著T的增加而快速上升。如果我們將由信號分量噪聲引起的信道估計誤差與衰落方差相結合，則得到對於信號分量SNR的下列表達式(假設克拉克(Clarke)頻譜)：

這假設了在所有M個衰落分量上的平均功率為一。如果Ts表示採樣速率(因此，T＝NTs)並且表示輸入SNR(在無源抵消階段之後自幹擾和UE功率比)，則可能得到如下的簡化表達式：

該表達式顯示了分量信號SNR作為觀察窗長度N的函數。隨著觀察窗N的增加，由分量信號噪聲導致的因素降低，而由衰落導致的因素增加，這意味著存在最優N。

圖8示出了兩天線MIMO收發器中的MIMO幹擾抵消算法的信號流的實施例。估計自幹擾並且按照類似的方式在第二接收器中減去所述自幹擾。可以將該信號流擴展到K天線接收器，系統的尺寸增加K倍。

圖9示出了作為觀察窗尺寸的函數的理論分量信號SNR。顯示了針對不同數量的估計參數(M)以及不同的輸入SNR(g)的結果。對於所有的結果，衰落速率是3Hz並且採樣速率是30.72MHz。要注意的是，即使在圖9的上端，具有20MHz的LTE信號，觀察窗相對於衰落速率仍然是小的(1％)。

圖10示出了通信設備1000的實施例的框圖，其可以相當於上面討論的一個或多個設備(例如，UE、NB等)。通信設備1000可包括可能如圖10所示布置的處理器1004、存儲器1006以及多個接口1010、1012、1014。處理器1004可以是能夠執行計算和/或其他處理相關任務的任何組件，並且存儲器1006可以是能夠存儲處理器1004的程序和/或指令的任何組件。接口1010、1012、1014可以是允許通信設備1000與其他設備通信的任何組件或組件集合。

圖11示出了可以用於實施本文中所公開的設備和方法的處理系統的框圖。特定設備可以使用所有的所示組件或僅組件的子集，集成度可以根據設備變化。此外，設備可以包括組件的多個實例，諸如多個處理單元、處理器、存儲器、發射器、接收器等。處理系統可以包括配有一個或多個輸入/輸出設備(諸如，揚聲器、麥克風、滑鼠、觸屏、小鍵盤、鍵盤、印表機、顯示器等)的處理單元。處理單元可以包括連接到總線的中央處理器(CPU)、存儲器、大容量存儲器、視頻適配器和I/O接口。

總線可以是包括存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線、視頻總線等的數種總線結構的任何類型的一個或多個。CPU可以包括任何類型的電子數據處理器。存儲器可以包括任何類型的系統存儲器，諸如靜態隨機存取存儲器(SRAM)、動態隨機存取存儲器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只讀存儲器(ROM)，它們的組合等。在實施例中，存儲器可包括用於在啟動時使用的ROM，以及用於程序且在執行程序時用於程序和數據存儲的DRAM。在一些實施例中，一些或所有組件可以合併在設備中，包括現場可編程門陣列(FPGA)或專用集成電路(ASIC)。

大容量存儲器可以包括任何類型的存儲設備，所述存儲設備經配置以存儲數據、程序以及其它信息，並且使數據、程序和其他信息可經由總線訪問。大容量存儲器可以包括例如，一個或多個固態驅動器、硬碟驅動器、磁碟驅動器、光碟驅動器等。

視頻適配器和I/O接口提供接口，以將外部輸入和輸出設備耦合到處理單元。如所示，輸入設備和輸出設備的示例包括耦合到視頻適配器的顯示器和耦合到I/O接口的滑鼠/鍵盤/印表機。可以將其它設備耦合到處理單元，並且可以使用更多或更少的接口卡。例如，串行接口(諸如，通用串行總線(USB)(未示出))可以用來提供用於印表機的接口。本領域技術人員將理解的是上述實施例的許多實施方案將不需要視頻或直接I/O接口的存在。由於視頻適配器和I/O接口是純粹可選的組件，因此缺少這樣的接口不應被看做是意外的實施方案。

處理單元還包括一個或多個網絡接口，所述網絡接口包括用於訪問節點或不同網絡的有線連結(諸如，乙太網電纜等)和/或無線連結。網絡接口允許處理單元經由網絡與遠程設備通信。例如，網絡接口可以提供經由一個或多個傳輸器/傳輸天線和一個或多個接收器/接收天線的無線通信。在一個實施例中，將處理單元連接到區域網或廣域網以便數據處理以及與遠程設備(諸如，其他處理單元、網際網路、遠程存儲設施等)的通信。

儘管已經詳細描述了說明書，仍應理解的是在不偏離由隨附權利要求限定的精神和範圍的情況下可以作出各種改變，替換以及更改。此外，本發明的範圍不旨在限制於本文所述的具體實施例，因為根據本發明對於本領域技術人員來說將是顯而易見的是現存的或將被開發的過程、機器、產品，物質組分、裝置、方法或步驟可以實質上執行相同的功能或實質上實現與本文所述的對應實施例相同的結果。因此，隨附權利要求旨在將這些過程、及其、產品，物質組分、裝置、方法或步驟包括在它們的範圍內。