[發明專利]一種全雙工通信方法及裝置

有效

• 申請號: 202010076790.7
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN113162747B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 張倬釩;胡亮;王俊
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L5/14
• 分類號: H04L5/14;H04J11/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 落愛青

本申請實施例涉及一種全雙工通信方法及裝置，用于在全雙工通信過程實現自干擾消除并避免波束中心的能量空洞問題，該全雙工通信方法包括：通過發射天線陣列發射不同軌道角動量OAM態的發射波束，所述發射天線陣列為均勻環形陣列UCA；通過接收天線陣列接收不同OAM態的接收波束，所述接收天線陣列為UCA，所述發射天線陣列的發射天線數目與所述接收天線陣列的接收天線數目相等，所述發射波束的OAM態不等于所述接收波束的OAM態的相反數；通過饋電網絡給所述發射天線陣饋電和合成所述接收天線陣列的信號。

技術領域

本申請涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種全雙工通信方法及裝置。

背景技術

隨著可用的頻譜資源越來越少而各類應用對于無線傳輸速率的需求越來越高，全雙工技術逐漸成為了能夠使頻譜效率翻倍的潛在技術手段。其中，通過設計天線陣列的擺放方式在傳播域進行被動疊加消除是實現收發端口之間高隔離度比較方便的一種方法，從而能夠實現全雙工技術中的自干擾信號消除。

軌道角動量(Orbital Angular Momentum，OAM)是電磁波的一種固有屬性，對應于波束在空間中的螺旋形相位波前。攜帶不同OAM態的電磁波在空間中同軸傳輸時相互正交，因此傳統的軌道角動量電磁波通信理論認為將不同的信息調制到不同OAM態的電磁波上用于復用可以增加無線通信系統的信道容量。然而，傳統的OAM電磁波通信由于波束發散、波束中心的能量空洞以及偏心偏軸導致性能惡化等問題很難用于實際的通信系統中。

通過天線陣列產生OAM波束是OAM波束的一種較為便捷的產生方法。因此，如何合理地設計天線陣列及其饋電網絡以利用OAM波束的正交性實現傳播域的自干擾消除是全雙工通信中需要解決的問題。

發明內容

本申請實施例提供一種全雙工通信方法及裝置，用于在全雙工通信過程中實現自干擾消除。

第一方面，本申請實施例提供了一種全雙工通信方法，包括通過發射天線陣列發射不同軌道角動量OAM態的發射波束，所述發射天線陣列為均勻環形陣列UCA；通過接收天線陣列接收不同OAM態的接收波束，所述接收天線陣列為UCA，天線陣列包括所述發射天線陣列和所述接收天線陣列，其中，所述天線陣列滿足預設條件，所述預設條件包括：所述發射天線陣列的發射天線數目與所述接收天線陣列的接收天線數目相等，所述發射波束的OAM態不等于所述接收波束的OAM態的相反數；通過饋電網絡給所述發射天線陣列饋電和所合成述接收天線陣列的信號。

具體的，饋電網絡給發射UCA饋電，發射UCA可以發射不同OAM態的發射波束，饋電網絡合成接收UCA的信號，接收UCA可以接收不同OAM態的接收波束。所述發射UCA和所述接收UCA同心同軸放置。所述發射UCA的半徑與所述接收UCA的半徑可以相同或者可以不同。示例性的，若所述發射UCA的半徑與所述接收UCA的半徑相同，所述發射UCA和所述接收UCA可以共用天線陣列，或者所述發射UCA和所述接收UCA可以使用獨立的天線陣列。

所述饋電網絡可以包括發射饋電網絡和接收饋電網絡。所述發射饋電網絡和所述接收饋電網絡可以共用一個饋電網絡，或者所述發射饋電網絡和所述接收饋電網絡可以使用獨立的饋電網絡。示例性的，所述發射饋電網絡給發射UCA饋電，所述接收饋電網絡合成接收UCA的信號。

可選的，所述發射UCA可以產生OAM態連續的多個發射波束。

通過本申請實施例提供的方法，收發天線陣列的天線數目相等，所述全雙工通信裝置通過發射UCA發射不同OAM態的發射波束，通過接收UCA接收不同OAM態的接收波束，且發射波束的OAM態不等于接收波束的OAM態的相反數，通過OAM態的正交性，從而實現自干擾消除，實現全雙工通信。另外，本申請實施例中還可以通過同時產生OAM態連續的多個發射波束，將能量匯聚到特定的方向，實現波束賦形。

在一種可能的實現中，所述預設條件還包括：所述發射波束的OAM態的絕對值小于所述發射天線數目的一半；所述接收波束的OAM態的絕對值小于所述接收天線數目的一半。