JP4824830B2 - 一体型適応型帰還予測消去器及び方法とそれを用いた時分割二重化無線中継装置 - Google Patents

一体型適応型帰還予測消去器及び方法とそれを用いた時分割二重化無線中継装置 Download PDF

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Description

本発明は、一体型適応型帰還予測消去器(U−AFEC)と、その方法とそれを用いた時分割二重化無線中継装置、並びにその方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体に関する。より詳しくは、時分割二重化無線中継装置において、順/逆方向に対し、1つの適応帰還予測消去器を共有することで、中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して、信号中継の安定性を向上させるための一体型適応型帰還予測消去器と、その方法とそれを用いたTDD無線中継装置、並びにその方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体に関する。
一般に、時分割二重化(TDD:Time Division Duplex)(以下、“TDD”という)無線中継装置は、無線基地局から無線端末機方向の順方向信号と無線端末機から無線基地局方向の逆方向信号に対し、同一な周波数チャンネルを使用して各々の信号伝達を周期的にオン/オフする装置であって、通話陰影地域の端末機に高品質のサービス提供を目的として転送区間内に設けられる。
この際、順/逆方向のオン/オフ動作タイミングを合せるための同期獲得過程は、通常順方向のプリアンブルを用いてなされる。プリアンブルはTDD方式で同期獲得を効果的に行なうことができるように構造化されていて、基地局に対するID及びセグメント情報をもっているので、同期獲得部の信号処理過程を通じてこのような情報を得ることができる。
図1は、従来の適応型帰還予測消去器を使用したTDD無線中継装置の一実施形態の構成図であって、このような構成は本出願人により出願された特許文献1に開示されている。
図1に示すように、従来の適応型帰還予測消去器を使用したTDD無線中継装置は、ドナーアンテナ100、ドナースイッチング部102、第1下向き変換部103、同期獲得部105、適応型帰還予測消去器104、第1上向き変換部106、サービスアンテナ109、サービス帯域通過フィルタ108、サービススイッチング部107、第2下向き変換部110、第2上向き変換部111を備える。
ドナーアンテナ100は、基地局と中継しようとする信号(順/逆方向中継信号)を送/受信する。ドナー帯域通過フィルタ101は、ドナーアンテナ100を介して送/受信される順/逆方向中継信号を帯域フィルタリングする。
ドナースイッチング部102は、同期獲得部105の制御に従いドナー帯域通過フィルタ101からの順方向中継信号を第1下向き変換部103にスイッチングしたり、第2上向き変換部111からの逆方向中継信号をドナー帯域通過フィルタ101にスイッチングする。
第1下向き変換部103は、ドナースイッチング部102でスイッチングされた順方向中継信号を基底帯域信号に下向き変換する。同期獲得部105は、第1下向き変換部103で下向き変換された順方向中継信号を用いて基地局との同期を獲得する。
適応型帰還予測消去器104は、同期獲得部105からの情報に従い、第1下向き変換部103で下向き変換された順方向中継信号または第2下向き変換部110で下向き変換された逆方向中継信号から帰還信号を除去し、順/逆方向中継信号の利得を調節する。
第1上向き変換部106は、適応型帰還予測消去器104からの順方向中継信号をまた高周波帯域の中継信号に上向き変換する。サービスアンテナ109は、サービス領域の端末機と中継しようとする信号(順/逆方向中継信号)を送/受信する。
サービス帯域通過フィルタ108は、サービスアンテナ109を介して送/受信される順/逆方向中継信号を帯域フィルタリングする。サービススイッチング部107は、同期獲得部106の制御に従い第1上向き変換部106からの順方向中継信号をサービス帯域通過フィルタ108にスイッチングしたり、サービス帯域通過フィルタ108からの逆方向中継信号を第2下向き変換部110にスイッチングする。
第2下向き変換部110は、サービススイッチング部107でスイッチングされた逆方向中継信号を基底帯域信号に下向き変換して、適応型帰還予測消去器104に伝達する。
第2上向き変換部111は、適応型帰還予測消去器104からの逆方向中継信号をまた高周波帯域の中継信号に上向き変換してドナースイッチング部102に伝達する。
次に、適応型帰還予測消去器104の詳細構成及び動作を、図2を用いて説明する。
図2は、図1に図示された従来の適応型帰還予測消去器の一実施形態の詳細構成図であって、順方向及び逆方向の構造が同一である。
図2に示すように、従来の適応型帰還予測消去器104は、第1自動利得調節部210、第1帰還信号検出部208、第1逆帰還信号合成部206、第1帰還信号除去部204、第2自動利得調節部222、第2帰還信号検出部220、第2逆帰還信号合成部218、第2帰還信号除去部216、及び制御部214を備える。
第1自動利得調節部210は、中継しようとする順方向中継信号の出力信号の大きさを自動で調節する。第1帰還信号検出部208は、第1自動利得調節部210から入力される基底帯域の順方向中継信号及び第1下向き変換部103から入力される基底帯域の順方向中継信号から順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相の大きさを更新する。
第1逆帰還信号合成部206は、第1自動利得調節部210から入力される基底帯域の順方向中継信号及び第1帰還信号検出部208から入力される帰還信号の位相と大きさを用いて、順方向中継信号内に存在する帰還信号除去に使用する逆帰還信号を生成する。
第1帰還信号除去部204は、第1下向き変換部103で下向き変換された順方向中継信号内に存在する帰還信号を第1逆帰還信号合成部206からの逆帰還信号を用いて除去して第1自動利得調節部210に伝達する。
第2自動利得調節部222は、中継しようとする逆方向中継信号の出力信号の大きさを自動で調節する。第2帰還信号検出部220は、第2自動利得調節部222から入力される基底帯域の逆方向中継信号及び第2下向き変換部110から入力される基底帯域の逆方向中継信号から逆方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相と大きさを更新する。
第2逆帰還信号合成部218は、第2自動利得調節部222から入力される基底帯域の逆方向中継信号及び第2帰還信号検出部220から入力される帰還信号の位相と大きさを用いて、逆方向中継信号内に存在する帰還信号除去に使用する逆帰還信号を生成する。
第2帰還信号除去部216は、第2下向き変換部110で下向き変換された逆方向中継信号内に存在する帰還信号を第2逆帰還信号合成部218からの逆帰還信号を用いて除去して、第2自動利得調節部222に伝達する。
制御部214は、中継しようとする順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順/逆方向中継信号を送信するように各構成要素を制御する。
ここで、従来の適応型帰還予測消去器104は、帰還信号と多重経路信号の相互干渉を防止するための第1自動遅延調節部212を更に含む。そして、逆方向にも同一機能の第2自動遅延調節部224が第2自動利得調節部222に連結されて更に備えられる。
しかしながら、このように動作する従来の適応型帰還予測消去器は、順/逆方向に対して同一な構造をもっているが、信号処理方式が異なるのでTDD無線中継装置を実現するに当たって、順方向に対する適応型帰還予測消去器と逆方向に対する適応型帰還予測消去器が各々存在するようになる。
したがって、各構成要素に対する配置の柔軟性が落ちて、TDD無線中継装置のサイズが大きくなる問題点がある。また、消耗電力、発熱量、及び生産コストが増加し、同一な構造を有する適応型帰還予測消去器を二重で使用しなければならないという非効率的な問題点がある。
大韓民国特許出願 10−2007−0022436
本発明は、上記問題点を解決するために創出されたものであって、順/逆方向に対し、1つの適応帰還予測消去器を共有することで、中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して信号中継の安定性を向上させるため、一体型適応型帰還予測消去器及びその方法とそれを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体を提供することを課題とする。
また、本発明の他の課題は、TDD無線中継装置において、順/逆方向に対し、1つの適応帰還予測消去器を共有することで、中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して信号中継の安定性を向上させるためのTDD無線中継装置を提供することにある。
本発明の更に他の課題及び作用効果は、下記の説明により理解されることができ、本発明の実施形態により一層明らかになる。また、本発明の課題及び作用効果は特許請求範囲に記載された手段及びその組み合わせにより実現できる。
上記課題を達成するための本発明の装置は、一体型適応型帰還予測消去器であって、順/逆方向中継信号の利得を調節するための自動利得調節部、外部の下向き変換部からの順/逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング部、自動利得調節部及びスイッチング部からの順方向中継信号から帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための順方向帰還信号検出部、自動利得調節部及びスイッチング部からの逆方向中継信号から帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための逆方向帰還信号検出部、順/逆方向帰還信号検出部からの帰還信号の位相と大きさを用いて逆帰還信号を生成するための逆帰還信号合成部、下向き変換部からの順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を逆帰還信号合成部からの逆帰還信号を用いて除去して自動利得調節部に伝達するための帰還信号除去部、及び順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順/逆方向中継信号を送信するように外部の同期獲得部からの同期情報を用いて各構成要素を制御するための制御部を備えることを特徴とする。
また、本発明の装置は、制御部の制御に従い順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間に相互干渉を防止するための自動遅延調節部を備えてもよい。
本発明の方法は、一体型適応型帰還予測消去方法であって、同期情報に従う制御によって順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングするステップ、順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号から順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号から逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新するステップ、利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成するステップ、中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去するステップ、及び帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節するステップを有することを特徴とする。
また、本発明の方法は、順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するステップを有してもよい。
本発明の記録媒体は、プロセッサーを備えた一体型適応型帰還予測消去器に、同期情報に従う制御によって順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングする機能、順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号から順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得に調節されてフィードバックされた逆方向中継信号から逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新する機能、利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成する機能、中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去する機能、及び帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節する機能を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体であることを特徴とする。
また、本発明の記録媒体は、順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止する機能を更に実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取りできる記録媒体としてもよい。
他の課題を達成するための本発明の装置は、時分割二重化(TDD)無線中継装置であって、順/逆方向中継信号を送/受信しフィルタリングするための送/受信手段、同期獲得部の制御に従い順/逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング手段、スイッチング手段からの順/逆方向中継信号を下向き変換するための下向き変換部、下向き変換部からの順/逆方向中継信号に存在する帰還信号成分を除去し、順/逆方向中継信号の利得を調節するための1つの一体型適応型帰還予測消去器、一体型適応型帰還予測消去器からの順/逆方向中継信号を上向き変換するための上向き変換部、及び下向き変換部からの順方向中継信号を用いて同期を獲得して一体型適応型帰還予測消去器とスイッチング手段を制御するための同期獲得部を備えることを特徴とする。
また、本発明の他の装置は、時分割二重化(TDD)無線中継装置であって、順方向中継信号を用いて同期を獲得するための同期獲得部、及び同期獲得部からの同期情報に従い順方向中継信号の帰還成分と逆方向中継信号の帰還成分を除去するための1つの一体型適応型帰還予測消去器を備えることを特徴とする。
本発明のTDD無線中継装置によると、順/逆方向に対し、1つの適応帰還予測消去器を共有することで、中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して、信号中継の安定性を向上させることができる効果が得られる。
また、本発明によれば、各構成要素に対する配置の柔軟性が優れて、TDD無線中継装置のサイズを従来の方法より縮めることができる効果が得られる。
また、本発明によれば、消耗電力、発熱量、及び生産コストを縮めて、効率的なTDD無線中継装置を実現できる効果が得られる。
従来の適応型帰還予測消去器を使用した時分割二重化(TDD)無線中継装置の一実施形態の構成図 図1に示した従来の適応型帰還予測消去器の一実施形態の詳細構成図 本発明による時分割二重化(TDD)無線中継装置の一実施形態の構成図 図3に示した一体型適応型帰還予測消去器の一実施形態詳細構成図 本発明による一体型適応型帰還予測消去方法に対する一実施形態のフローチャート
前述した課題、特徴、作用効果は、図面と下記の詳細な説明を通じてより明確になり、それによって本発明が属する技術分野の当業者は本発明の技術的思想を容易に実施することができる。なお、本発明を説明するに当たって、本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。以下、図面を用いて本発明の好適実施形態を詳細に説明する。
図3は、本発明によるTDD無線中継装置の一実施形態の構成図である。
図3に示すように、本発明によるTDD無線中継装置は、ドナーアンテナ300、サービスアンテナ311、ドナー帯域通過フィルタ301、ドナースイッチング部302、サービス帯域通過フィルタ310、サービススイッチング部309、入力スイッチング部303、下向き変換部304、一体型適応型帰還予測消去器306、上向き変換部307、出力スイッチング部308、同期獲得部305を備える。
ドナーアンテナ300は、基地局と中継しようとする順/逆方向中継信号を送/受信する。サービスアンテナ311は、サービス領域の端末機と中継しようとする順/逆方向中継信号を送/受信する。ドナー帯域通過フィルタ301は、ドナーアンテナ300を介して送/受信される順/逆方向中継信号を帯域フィルタリングする。
ドナースイッチング部302は、ドナー帯域通過フィルタ301からの順方向中継信号を入力スイッチング部303にスイッチングし、出力スイッチング部308からの逆方向中継信号をドナー帯域通過フィルタ301にスイッチングする。
サービス帯域通過フィルタ310は、サービスアンテナ311を介して送/受信される順/逆方向中継信号を帯域フィルタリングする。サービススイッチング部309は、サービス帯域通過フィルタ310からの逆方向中継信号を入力スイッチング部303にスイッチングし、出力スイッチング部308からの順方向中継信号をサービス帯域通過フィルタ310にスイッチングする。
入力スイッチング部303は、ドナースイッチング部302からの順方向中継信号及びサービススイッチング部309から逆方向中継信号を下向き変換部304にスイッチングする。
下向き変換部304は、入力スイッチング部303からの順/逆方向中継信号を下向き変換する。一体型適応型帰還予測消去器306は、下向き変換部304からの順方向及び逆方向中継信号に存在する帰還信号成分を除去し、順/逆方向中継信号の利得を調節する。
上向き変換部307は、一体型適応型帰還予測消去器306からの順/逆方向中継信号を上向き変換する。出力スイッチング部308は、上向き変換部307からの順方向中継信号をサービススイッチング部309にスイッチングし、上向き変換部307からの逆方向中継信号をドナースイッチング部302にスイッチングする。
同期獲得部305は、下向き変換部304からの順方向中継信号を用いて同期を獲得して、一体型適応型帰還予測消去器306、ドナースイッチング部302、入力スイッチング部303、出力スイッチング部308、及びサービススイッチング部309のような各構成要素を制御する。
ここで、中継信号が順方向である時のスイッチング動作を説明すれば、同期獲得部305は、ドナースイッチング部302が入力スイッチング部303の方向にオンされるように制御し、また入力スイッチング部303も同一にドナースイッチング部302の方向にオンされるように制御する。それによって、ドナースイッチング部302と入力スイッチング部303とが連結され、順方向中継信号が下向き変換部304を通じて一体型適応型灸換予測消去器306に伝えられる。すると、一体型適応型帰還予測消去器306は、同期獲得部305の制御に従い順方向中継信号に対する帰還信号を除去し、自動で順方向中継信号の利得を調節して出力信号の大きさを制御する機能を遂行する。
ここで、一体型適応型帰還予測消去器306は、順方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するための自動遅延調節機能を更に遂行する。即ち、一体型適応型帰還予測消去器306は、多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去できるようにする。
これに対する詳細内容は、図4を参照して後述する。
一方、帰還信号が除去された順方向中継信号は、上向き変換部307を通じて出力スイッチング部308に伝えられる。そして、出力スイッチング部308は、同期獲得部305の制御によりサービススイッチング部209の方向にオン(ON)され、サービススイッチング部309も同一に同期獲得部305の制御により出力スイッチング部308の方向にオン(ON)されて互いに連結され、それによって順方向中継信号がサービス帯域通過フィルタ310とサービスアンテナ311を介して放射される。
一方、中継信号が逆方向である時のスイッチング動作は、順方向である時のスイッチング動作と反対に動作するので、ここではその詳細な説明は省略する。
そして、一体型適応型帰還予測消去器306は、同期獲得部305で獲得した基地局IDと順方向中継信号との相関性を用いて帰還信号及びTDD無線中継装置の周辺の無線チャンネル環境を推定する。
これに対する詳細内容は図4を参照して後述する。
一方、同期獲得部305は、下向き変換部304からの順方向中継信号を用いて基地局情報と同期信号を抽出(獲得)して、一体型適応型帰還予測消去器306、ドナースイッチング部302、入力スイッチング部303、出力スイッチング部308、及びサービススイッチング部309のような各構成要素を制御する。
この際、同期獲得部105の初期動作は、一定信号大きさ以上(例:平均入力信号大きさの約1/10以上)の条件で一定時間以上(例:複数フレームに亘って同一な信号強さと見なすことができる時間であって、約3秒以上)同期信号が安定的に得られた時、同期獲得がなされて一体型適応型帰還予測消去器306に同期信号を印加し、同期獲得がなされない場合、一体型適応型帰還予測消去器306に同期信号を印加しないことによって、同期獲得がなされるまでTDD無線中継装置の全ての動作が中止されるようにする。
また、同期獲得部305は、TDD無線中継装置の一体型適応型帰還予測消去器306でかかる信号処理時間及びフィルタとその他の構成要素などでかかる時間を考慮して、順方向及び逆方向のオン/オフのスイッチング動作が円滑になされるように制御することによって、帰還信号を効果的に除去できるようにし、それによって出力品質を一定水準に維持させることができるようにする。
このように動作することで、順/逆方向に対し、1つの一体型適応型帰還予測消去器を共有して中継対象信号から帰還信号成分を完全に除去してサービス品質を向上させ、無線チャンネル環境変化に適応的に動作して信号中継の安定性を向上させることができる。
次に、一体型適応型帰還予測消去器306の詳細構成及び動作を、図4を参照しつつ詳細に説明する。
図4は、図3に図示された一体型適応型帰還予測消去器の一実施形態の詳細構成図である。
図4に示すように、本発明に従う一体型適応型帰還予測消去器306は、自動利得調節部402、帰還検出スイッチング部405、順方向帰還信号検出部406、逆方向帰還信号検出部407、逆帰還信号合成部408、帰還信号除去部401、制御部404を備える。
自動利得調節部402は、中継しようとする順/逆方向中継信号の利得(出力信号の大きさ)を自動で調節する。帰還検出スイッチング部405は、外部の下向き変換部304からの順/逆方向中継信号をスイッチングする。
順方向帰還信号検出部406は、自動利得調節部402及び帰還検出スイッチング部405からの順方向中継信号から帰還信号の位相と大きさを検出して更新する。
逆方向帰還信号検出部407は、自動利得調節部402及び帰還検出スイッチング部405からの逆方向中継信号から帰還信号の位相と大きさを検出して更新する。
逆帰還信号合成部408は、順/逆方向帰還信号検出部406、407からの帰還信号の位相と大きさを用いて逆帰還信号を生成する。帰還信号除去部401は、外部の下向き変換部304からの順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を逆帰還信号合成部408からの逆帰還信号を用いて除去して自動利得調節部402に伝達する。
制御部400は、中継しようとする順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順/逆方向中継信号を送信するように外部の同期獲得部305からの同期情報(例:同期信号と基地局情報)を用いて各構成要素を制御する。
ここで、同期獲得部305は、TDD方式の無線中継装置に必ず必要な必須構成要素であって、基地局から端末機へ(順方向)、または端末機から基地局へ(逆方向)の信号流れの正確な制御に必要な同期信号を抽出する。このような同期信号抽出(獲得)過程は、基地局から端末機への順方向の最初の部分に位置する信号、即ちプリアンブルを探すものである。
プリアンブルはTDD方式で同期信号を効率のよく抽出できるように構造化されていて、この同期信号を獲得する過程で基地局に対するID及びセグメント情報のような基地局情報を付加的に得ることができる。このように同期獲得部305が同期信号を獲得し、基地局に対する情報を探し出して制御部404に伝達すれば、制御部404では同期獲得部305から伝達を受けた同期信号と基地局情報とを用いてTDD方式の無線中継装置の動作を制御する。
この際、制御部404は、同期獲得部305からの同期情報(同期信号と基地局情報)に従い帰還検出スイッチング部405の順/逆方向動作を制御する。帰還検出スイッチング部405のスイッチング動作により順方向中継信号は順方向帰還信号検出部406に伝達され、逆方向中継信号は逆方向帰還信号検出部407に伝達される。
中継しようとする信号が順方向と仮定すれば、順方向帰還信号検出部406では同期獲得部305から得た基地局IDを用いて帰還信号成分を推定できる。即ち、基地局IDは疑似雑音コード(PN Code)からなっているので、基地局IDと順方向中継信号との間の相関値を計算すれば帰還信号の位相と大きさを推定できる。
したがって、順方向帰還信号検出部406では、制御部404からの基地局IDと帰還検出スイッチング部405及び自動利得調節部402からの順方向中継信号との間の相関値を計算して順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相と大きさを更新して逆帰還信号合成部408に伝達する。
そして、逆方向帰還信号検出部407では、自動利得調節部402及び帰還検出スイッチング部405からの逆方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相と大きさを検出して更新して逆帰還信号合成部408に伝達する。
そして、自動利得調節部402は、帰還信号除去部401から入力される順/逆方向中継信号の大きさ、一体型適応型帰還予測消去器306の現在状態に従う利得調節値、及び制御部404から入力される既に設定された目標出力大きさ値、及び目標利得値を用いて利得値を決定して、帰還信号除去部401で帰還信号が除去された順/逆方向中継信号の利得(出力信号の大きさ)を決定した利得値を用いて自動で調節する。
この際、自動利得調節方式を、例を挙げて詳しく説明すれば、出力値が既に設定された目標出力大きさ値より大きければ、自動利得調節部402では利得をこれ以上上げない方式により出力の大きさを制限し、既に設定された目標出力大きさ値より小さな場合には、帰還信号除去部401から入力される信号の大きさが目標利得値になるまで一定単位時間(例えば、3dB/1秒)で利得を増大させるようになる。
そして、帰還信号除去部401は、逆帰還信号合成部408から伝達を受けた逆帰還信号を用いて下向き変換部304から伝達を受けた順/逆方向中継信号(帰還信号が含まれている信号)から帰還信号を除去して自動利得調節部402に伝達する。
そして、逆帰還信号合成部408は、自動利得調節部402から入力される自動で利得が調節された順方向中継信号及び順/逆方向帰還信号検出部406、407から入力される帰還信号の位相と大きさを用いて、順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号の除去に使用するための信号の大きさと位相を調節して逆帰還信号を生成する。
そして、制御部404は、同期獲得部305から伝達を受けた同期信号を用いて順方向及び逆方向のタイミングを探して基地局から端末機へ、端末機から基地局への信号流れを制御し、同期獲得部305から伝達を受けた基地局情報を用いて帰還信号検出に必要なコード(例:基地局ID)を順方向帰還信号検出部406に伝達する。
そして、同期獲得部305は、ドナー及びサービススイッチング部302、309、入力及び出力スイッチング部303、308の動作を制御し(図3参照)、同期獲得部305での同期獲得結果に従い制御部404が自動利得調節部402、帰還検出スイッチング部405、順方向帰還信号検出部406、逆方向帰還信号検出部407、逆帰還信号合成部408、及び帰還信号除去部401の動作を制御する。
仮に、受信信号に送出信号が含まれている場合、即ち同期獲得部304で同期信号及び基地局情報を獲得した場合、制御部404は、自動利得調節部402、帰還検出スイッチング部405、順方向帰還信号検出部406、逆方向帰還信号検出部407、逆帰還信号合成部408、及び帰還信号除去部401を正常作動させる。この際、目標出力大きさ値を特定値に予め設定して自動利得調節部402に伝達する。
一方、受信信号に送出信号が含まれていない場合、即ち同期獲得部305で同期信号が獲得できなかった場合、制御部404は、自動利得調節部402、帰還検出スイッチング部405、順方向帰還信号検出部406、逆方向帰還信号検出部407、逆帰還信号合成部408、及び帰還信号除去部401の動作を中止させる。
一方、本発明に従う無線中継装置のための一体型適応型帰還予測消去器306は、順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するための自動遅延調節部403を更に含む。即ち、自動遅延調節部403は、多重経路信号が受信されない瞬間に帰還信号が生成できるように、自動利得調節部402に連結されて帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去できるようにする。このために、無線中継装置では多重経路信号が発生される地点、即ち多重経路成分の位置を予め確認して置くことが好ましい。
図5は、本発明に従う一体型適応型帰還予測消去方法に対する一実施形態のフローチャートであって、最初の順/逆方向信号を中継した後、これから発生する帰還信号を用いて以後の順/逆方向中継信号に残留する帰還信号を除去する方法を示している。
参考に、TDD無線中継方式で下向きリンクの場合、ドナーアンテナ300から下向き変換部304までの経路を通じて一体型適応型帰還予測消去器306に受信される信号には基地局から実際サービスを中継するために転送する中継信号と、サービスアンテナ311を介して空間に放射された信号がまた入った帰還信号とが同時に存在したり、不特定雑音を含む帰還信号のみ存在できる。基地局送出信号は、無線チャンネル環境による多重経路信号として表現され、無線中継装置に受信される信号に帰還信号のみ存在する場合は、基地局から移動通信端末機へ送出信号を転送しない場合であり、これは端末機から基地局への上向きリンクでも同一である。
本発明の具体的な実施形態は、図3及び図4を参照して詳細に前述したところ、ここではその動作の要旨のみを図5を参照しつつ簡略に説明する。
まず、同期情報に従う制御部404の制御に従い帰還検出スイッチング部405が中継しようとする順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングする。
順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号から順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号から逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新する(502)。
利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成する(503)。
中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去する(504)。
帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節する(505)。
そして、付加的に、順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止する機能を更に遂行する(506)。
一方、前述したような本発明の方法は、コンピュータプログラムで作成可能である。そして、プログラムを構成するコード及びコードセグメントは当該分野のコンピュータプログラマーにより容易に推論できる。また、作成されたプログラムはコンピュータが読み取りできる記録媒体(情報格納媒体)に格納され、コンピュータにより読み取り及び実行されることによって、本発明の方法を具現する。そして、記録媒体はコンピュータが読み取りできる全ての形態の記録媒体を含む。
上述は、本発明が属する技術分野の当業者にとって、本発明の趣旨から外れない範囲で種々の置換、変形、変更が可能であるので、具体的に記した実施形態により限定されるものではない。

Claims (16)

  1. 時分割二重化(TDD)無線中継装置であって、
    順/逆方向中継信号を送/受信しフィルタリングするための送/受信手段と、
    同期獲得部の制御に従い順/逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング手段と、
    スイッチング手段からの順/逆方向中継信号を、下向き変換するための下向き変換部と、
    下向き変換部からの順/逆方向中継信号に存在する帰還信号成分を除去し、順/逆方向中継信号の利得を調節するための1つの一体型適応型帰還予測消去器と、
    一体型適応型帰還予測消去器からの順/逆方向中継信号を、上向き変換するための上向き変換部と、
    下向き変換部からの順方向中継信号を用いて、同期を獲得して一体型適応型帰還予測消去器とスイッチング手段を制御するための同期獲得部とを備え、
    一体型適応型帰還予測消去器が、順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去するための自動遅延調節機能を遂行して、同期獲得部で獲得した基地局IDと順方向中継信号との相関性を用いて順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出する
    ことを特徴とする時分割二重化無線中継装置。
  2. 一体型適応型帰還予測消去器が、
    順/逆方向中継信号の利得を調節するための自動利得調節部と、
    下向き変換部からの順/逆方向中継信号をスイッチングするための帰還検出スイッチング部と、
    自動利得調節部及び帰還検出スイッチング部からの順方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための順方向帰還信号検出部と、
    自動利得調節部及び帰還検出スイッチング部からの逆方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための逆方向帰還信号検出部と、
    順/逆方向帰還信号検出部からの帰還信号の位相と大きさを用いて、逆帰還信号を生成するための逆帰還信号合成部と、
    下向き変換部からの順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を、逆帰還信号合成部からの逆帰還信号を用いて除去して、自動利得調節部に伝達するための帰還信号除去部と、
    順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順/逆方向中継信号を送信するように同期獲得部からの同期情報を用いて各構成要素を制御するための制御部とを備える
    請求項1に記載の時分割二重化無線中継装置。
  3. スイッチング手段が、
    同期獲得部の制御に従い送/受信手段からの順方向受信中継信号をスイッチングし、逆方向送信中継信号を送/受信手段にスイッチングするためのドナースイッチング部と、
    同期獲得部の制御に従い送/受信手段からの逆方向受信中継信号をスイッチングし、順方向送信中継信号を送/受信手段にスイッチングするためのサービススイッチング部と、
    同期獲得部の制御に従って、ドナースイッチング部からの順方向受信中継信号及びサービススイッチング部から逆方向受信中継信号を下向き変換部にスイッチングするための入力スイッチング部と、
    同期獲得部の制御に従い上向き変換部からの順方向送信中継信号をサービススイッチング部にスイッチングし、上向き変換部からの逆方向送信中継信号をドナースイッチング部にスイッチングするための出力スイッチング部とを備える
    請求項1に記載の時分割二重化無線中継装置。
  4. 同期獲得部が、
    下向き変換部からの順方向中継信号を用いて基地局情報と同期信号を抽出(獲得)して、一体型適応型帰還予測消去器、ドナースイッチング部、入力スイッチング部、出力スイッチング部、サービススイッチング部を制御する
    請求項3に記載の時分割二重化無線中継装置。
  5. 同期獲得部が、
    一体型適応型帰還予測消去器で要する信号処理時間及びその他の各構成要素で要する時間を考慮して、順方向及び逆方向のオン/オフのスイッチング動作が円滑になされるように制御する
    請求項4に記載の時分割二重化無線中継装置。
  6. 時分割二重化(TDD)無線中継装置であって、
    順方向中継信号を用いて同期を獲得するための同期獲得部と、
    同期獲得部からの同期情報に従い、順方向中継信号の帰還成分と逆方向中継信号の帰還成分を除去するための1つの一体型適応型帰還予測消去器を備え、
    一体型適応型帰還予測消去器が、順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去するための自動遅延調節機能を遂行して、同期獲得部で獲得した基地局IDと順方向中継信号との相関性を用いて順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出する
    ことを特徴とする時分割二重化無線中継装置。
  7. 一体型適応型帰還予測消去器が、
    順/逆方向中継信号の利得を調節するための自動利得調節部と、
    下向き変換部からの順/逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング部と、
    自動利得調節部及びスイッチング部からの順方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための順方向帰還信号検出部と、
    自動利得調節部及びスイッチング部からの逆方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための逆方向帰還信号検出部と、
    順/逆方向帰還信号検出部からの帰還信号の位相と大きさを用いて、逆帰還信号を生成するための逆帰還信号合成部と、
    下向き変換部からの順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を、逆帰還信号合成部からの逆帰還信号を用いて除去して自動利得調節部に伝達するための帰還信号除去部と、
    順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順/逆方向中継信号を送信するように同期獲得部からの同期情報を用いて各構成要素を制御するための制御部とを備える
    請求項6に記載の時分割二重化無線中継装置。
  8. 一体型適応型帰還予測消去器であって、
    順/逆方向中継信号の利得を調節するための自動利得調節部と、
    外部の下向き変換部からの順/逆方向中継信号をスイッチングするためのスイッチング部と、
    自動利得調節部及びスイッチング部からの順方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための順方向帰還信号検出部と、
    自動利得調節部及びスイッチング部からの逆方向中継信号から、帰還信号の位相と大きさを検出して更新するための逆方向帰還信号検出部と、
    順/逆方向帰還信号検出部からの帰還信号の位相と大きさを用いて、逆帰還信号を生成するための逆帰還信号合成部と、
    下向き変換部からの順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を、逆帰還信号合成部からの逆帰還信号を用いて除去して自動利得調節部に伝達するための帰還信号除去部と、
    順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号を除去した後、順/逆方向中継信号を送信するように外部の同期獲得部からの同期情報を用いて各構成要素を制御するための制御部とを備える
    ことを特徴とする一体型適応型帰還予測消去器。
  9. 制御部の制御に従い順/逆方向中継信号内に存在する帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去するための自動遅延調節部を備える
    請求項8に記載の一体型適応型帰還予測消去器。
  10. 順方向帰還信号検出部が、
    制御部からの基地局IDと帰還検出スイッチング部及び自動利得調節部からの順方向中継信号との間の相関値を計算して、順方向中継信号内に存在する残留帰還信号の位相と大きさを検出して、帰還信号の位相と大きさを更新する
    請求項8に記載の一体型適応型帰還予測消去器。
  11. 自動利得調節部が、
    帰還信号除去部からの順/逆方向中継信号の大きさ、一体型適応型帰還予測消去器の現在状態に従う利得調節値、制御部からの既に設定された目標出力大きさ値及び目標利得値を用いて利得値を決定して、
    帰還信号除去部で帰還信号が除去された順/逆方向中継信号の利得を自動で調節する
    請求項8に記載の一体型適応型帰還予測消去器。
  12. 制御部が、
    同期獲得部から伝達を受けた同期信号を用いて、順方向及び逆方向のタイミングを探して順/逆方向中継信号の流れを制御し、同期獲得部からの基地局情報を用いて帰還信号検出に必要な基地局IDを順方向帰還信号検出部に伝達し、
    同期獲得部での同期獲得結果に従って、自動利得調節部、スイッチング部、順方向帰還信号検出部、逆方向帰還信号検出部、逆帰還信号合成部、帰還信号除去部の動作を制御する
    請求項8に記載の一体型適応型帰還予測消去器。
  13. 一体型適応型帰還予測消去方法であって、
    同期情報に従う制御によって順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングするステップと、
    順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号と基地局IDとの間の相関値を計算して、順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号と基地局IDとの間の相関値を計算して、逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新するステップと、
    利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成するステップと、
    中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去するステップと、
    帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節するステップとを有する
    ことを特徴とする一体型適応型帰還予測消去方法。
  14. 順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去するステップを有する
    請求項13に記載の一体型適応型帰還予測消去方法。
  15. プロセッサーを備えた一体型適応型帰還予測消去器に、
    同期情報に従う制御によって順方向中継信号を順方向に、逆方向中継信号を逆方向にスイッチングする機能と、
    順方向スイッチングに従ってスイッチングされた順方向中継信号及び利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号と基地局IDとの間の相関値を計算して、順方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新したり、逆方向スイッチングに従ってスイッチングされた逆方向中継信号及び利得に調節されてフィードバックされた逆方向中継信号と基地局IDとの間の相関値を計算して、逆方向帰還信号の位相と大きさを検出して更新する機能と、
    利得が調節されてフィードバックされた順方向中継信号及び検出された順方向帰還信号の位相と大きさを用いて順方向逆帰還信号を生成したり、利得が調節されてフィードバックされた逆方向中継信号及び検出された逆方向帰還信号の位相と大きさを用いて逆方向逆帰還信号を生成する機能と、
    中継しようとする順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号を生成された順方向逆帰還信号を用いて除去したり、中継しようとする逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号を生成された逆方向逆帰還信号を用いて除去する機能と、
    帰還信号が除去された順方向中継信号の利得を自動で調節したり、帰還信号が除去された逆方向中継信号の利得を自動で調節する機能と、
    を実現させるためのプログラムを記録し、コンピュータで読み取り可能である
    ことを特徴とする記録媒体。
  16. 順方向帰還信号の発生時点を調節して順方向中継信号内に存在する順方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止したり、逆方向帰還信号の発生時点を調節して逆方向中継信号内に存在する逆方向帰還信号と多重経路信号との間の相互干渉を防止するために、既に設定された多重経路成分の位置を基盤として、多重経路信号が受信されない間に帰還信号が生成できるように帰還信号の発生遅延を調節して、多重経路信号と帰還信号とが互いに重畳されない状態で帰還信号を消去する機能を実現させるためのプログラムを記録し、コンピュータで読み取り可能である
    請求項15に記載の記録媒体。
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