KR101375439B1 - 에코 소거 중계기에서 피드백 지연 제어 - Google Patents

에코 소거 중계기에서 피드백 지연 제어 Download PDF

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Abstract

무선 중계기는 입력 신호로부터 추정된 피드백 양을 소거하기 위한 에코 소거기 및 입력 신호를 지연시키기 위한 지연을 포함한다. 이 지연은 중계기에 의해 송신될 신호로부터 원격 신호를 상관감소시키도록 선택될 수도 있다.

Description

에코 소거 중계기에서 피드백 지연 제어{FEEDBACK DELAY CONTROL IN AN ECHO CANCELLATION REPEATER}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은, 이 출원이 참조로 전체적으로 여기에 포함되는 2009년 5월 11일 출원된 미국 가특허 출원 번호 61/177,196 호의 이익을 청구한다.
분야
본 개시물은 일반적으로 무선 통신 시스템들에서의 중계기들에 관한 것으로, 특히, 에코 소거 중계기에서 피드백 지연 제어를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들 및 기술들은 통신하는 방식의 중요한 부분이 되었다. 그러나, 커버리지의 제공은 무선 서비스 제공자들에 대한 상당한 도전과제일 수 있다. 커버리지를 연장하는 하나의 방식이 중계기들을 배치하는 것이다.
일반적으로, 중계기는 신호를 수신하고, 그 신호를 증폭하며, 증폭된 신호를 송신하는 디바이스이다. 도 1 은 셀룰러 전화 시스템과 관련하여 중계기 (110) 의 기본 도면을 도시한다. 중계기 (110) 는 기지국 (125) 과 같은 네트워크 인프라구조에 대한 예시적인 네트워크 인터페이스로서 도너 안테나 (115) 를 포함한다. 중계기 (110) 는 또한, 모바일 디바이스 (130) 에 대한 모바일 인터페이스로서 ("커버리지 안테나"라 또한 칭하는) 서버 안테나 (120) 를 포함한다. 동작중에, 도너 안테나 (115) 는 기지국 (125) 과 통신하고, 서버 안테나 (120) 는 모바일 디바이스들 (130) 과 통신한다.
중계기 (110) 에서, 기지국 (125) 으로부터의 신호들은 순방향 링크 회로 (135) 를 사용하여 증폭되고, 모바일 디바이스 (130) 로부터의 신호들은 역방향 링크 회로 (140) 를 사용하여 증폭된다. 다수의 구성들이 순방향 링크 회로 (135) 및 역방향 링크 회로 (140) 를 위해 사용될 수도 있다.
다수의 타입의 중계기들이 존재한다. 몇몇 중계기들에서, 네트워크 및 모바일 인터페이스들 양자는 무선이지만, 다른 중계기에서, 유선 네트워크 인터페이스가 사용된다. 몇몇 중계기들은 제 1 캐리어 주파수로 신호들을 수신하고 제 2 상이한 캐리어 주파수로 신호들을 송신하지만, 다른 중계기들은 동일한 캐리어 주파수를 사용하여 신호들을 수신 및 송신한다. "동일한 주파수" 중계기들에 대해, 하나의 특정한 도전과제가, 송신된 신호 중 몇몇이 수신 회로로 역으로 누설할 수 있고 다시 증폭 및 송신될 수 있기 때문에 발생하는 피드백을 관리하는 것이다.
기존의 중계기들은 다수의 기법들을 사용하여 피드백을 관리하고, 예를 들어, 중계기는 2개의 안테나 사이에 물리적 분리 (isolation) 를 제공하도록 구성되고, 필터들이 사용되거나, 다른 기법들이 이용될 수도 있다.
여기에 개시된 시스템들, 장치들 및 방법들은 강화된 중계기 능력을 허용한다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 무선 중계기는 제 1 및 제 2 안테나를 갖는다. 특정한 신호를 중계하기 위해, 하나의 안테나는 입력 신호를 수신하는 수신 안테나이고, 다른 안테나는 증폭된 신호를 송신하는 송신 안테나이고, 여기서, 입력 신호는 중계될 원격 신호와, 수신 안테나와 송신 안테나 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이다. 중계기는 입력 신호를 수신하고 지연된 에코 소거 신호를 생성하는 수신 회로를 포함한다. 수신 회로는 에코 소거기 및 지연 엘리먼트를 포함할 수도 있고, 필터 등과 같은 추가의 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 에코 소거기는 입력 신호를 수신할 수도 있고, 그 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거함으로써 에코 소거 신호를 생성할 수도 있다. 지연 엘리먼트는 에코 소거기 이전 또는 이후에 제 1 지연을 신호에 도입하고, 지연된 에코 소거 신호를 제공하는 가변 지연 엘리먼트일 수도 있다. 제 1 지연은 피드백 신호의 소거를 최적화하도록 선택될 수도 있다. 중계기는 지연된 에코 소거 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 송신 안테나에 제공하는 증폭기를 더 포함할 수도 있다. 피드백 신호의 소거의 최적화는 송신될 신호로부터의 원격 신호의 상관을 감소시키기 위한 지연량을 선택하는 것을 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서의 무선 중계기에서 에코 소거를 제공하는 방법은, 중계기의 수신 안테나에서 입력 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 여기서 입력 신호는 중계될 원격 신호와, 수신 안테나와 송신 안테나 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이다. 방법은, 입력 신호로부터의 피드백 신호 추정치를 소거하여 에코 소거 신호를 생성하는 단계, 피드백 신호 추정치의 소거 이전 또는 이후의 신호에 제 1 지연을 도입하여 지연된 에코 소거 신호를 제공하는 단계로서, 제 1 지연은 피드백 신호의 소거를 최적화하도록 선택되는, 상기 지연된 에코 소거 신호를 제공하는 단계, 지연된 에코 소거 신호를 증폭하는 단계, 및 증폭된 신호를 송신 안테나상에서 송신하는 단계를 더 포함한다.
도 1 은 종래 기술에 따른 중계기의 단순도이다.
도 2 는 본 개시물의 몇몇 실시형태에 따른 중계기 환경의 도면이다.
도 3a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 피드백 지연 제어를 구현하는 에코 소거 중계기의 블록도이다.
도 3b 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 피드백 지연 제어를 구현하는 에코 소거 중계기의 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 파일럿 지연 제어를 구현하는 에코 소거 중계기의 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 삽입된 파일럿을 이용하여 듀얼-스테이지 에코 소거를 구현하는 중계기의 블록도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 삽입된 파일럿을 이용하는 중계기의 입력, 출력 및 피드백 신호들의 전력 레벨들을 도시한다.
도 7 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 삽입된 파일럿을 이용하여 듀얼-스테이지 에코 소거를 구현하는 중계기의 블록도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 중계기 및 파일럿 구성 시스템의 블록도이다.
도 9 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 파일럿 생성기의 블록도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광대역 에코 소거를 구현하는 중계기의 블록도이다.
개시된 방법 및 장치의 본질, 목적들, 및 이점들은, 첨부한 도면들과 관련하여 아래의 상세한 설명을 고려한 이후에 당업자에게 더욱 명백해질 것이다.
상술된 바와 같은 종래 기술의 중계기들은 셀룰러 전화 또는 유사한 네트워크들에 대해 상당한 이점들을 제공할 수도 있다. 그러나, 기존의 중계기 구성들은 몇몇 애플리케이션들에 대해서는 적합하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 기존의 중계기 구성들은 중계기의 안테나들 사이에서 실질적으로 더 많은 분리를 요구할 수도 있는 실내 커버리지 애플리케이션들 (예를 들어, 주거 또는 비즈니스 환경에 대한 중계 신호들) 에 대해 적합하지 않을 수도 있다. 또한, 몇몇 종래의 중계기 구현들에서, 타겟은 안정한 피드백 루프 (1 보다 작은 루프 이득) 를 유지하면서 합리적인 만큼 높은 이득을 달성하는 것이다. 그러나, 중계기 이득을 증가시키는 것은, 도너 안테나로 역으로의 증가된 신호 누설로 인해 분리를 더 어렵게 한다. 일반적으로, 루프 안정성 요구들은 커버리지 안테나로부터 도너 안테나로의 역으로의 신호 누설이 원격 신호 (중계될 신호) 보다 훨씬 낮을 것을 요구한다. 그 후, 중계기의 출력에서의 최대 달성가능한 신호 대 간섭/잡음비 (SINR) 는 중계기에 대한 입력에서의 SINR 과 동일하다. 높은 이득 및 개선된 분리는, 현대의 중계기들, 특히, 실내 애플리케이션들에 대한 중계기들에 대해 요구되는 2개의 모순적 요구를 형성한다.
여기에서의 시스템들 및 기법들은 중계기의 도너 안테나 (순방향 링크 송신의 예에 대해 "수신 안테나") 와 커버리지 안테나 (순방향 링크 송신에 대해 "송신 안테나") 사이의 개선된 분리를 갖는 무선 중계기들을 제공한다. 또한, 몇몇 실시형태들에서, 여기에서의 시스템들 및 기법들은 분리를 상당히 개선시키기 위해 간섭 소거 또는 에코 소거를 이용하는 고유 중계기 설계를 제공한다. 몇몇 실시형태들에서, 간섭 소거 및 에코 소거는 채널의 정확한 추정을 위해 여기에서 제공된 개선된 채널 추정 기법들을 사용하여 실현된다. 유효 에코 소거는 누설 채널의 매우 정확한 채널 추정을 요구한다. 일반적으로, 채널 추정치가 더욱 정확할수록, 소거는 더 높아서, 유효 분리가 더 높아진다. 여기에서, "간섭 소거" 또는 "에코 소거" 는 중계기 안테나들 사이의 누설 신호의 양을 감소시키거나 제거하는 기법을 칭하고, 즉, "간섭 소거" 는 실제 누설 신호의 부분적 또는 완전한 소거를 제공하는 추정된 누설 신호의 소거를 칭한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 여기에서의 시스템들 및 기법들은 중계기 시스템의 안정성을 강화하는 이득 제어 기법들을 이용하는 고유 무선 중계기 설계를 제공한다. 몇몇 실시형태들에서, 중계기 시스템의 안정성을 측정하는 메트릭이 제공된다. 중계기의 이득은 안정성의 표시자로서 메트릭의 값에 기초하여 제어된다. 예를 들어, 큰 신호 역학의 경우에서, 루프 이득과 같은 메트릭은 저하되고, 이득은 감소되어 중계기 시스템을 안전하게 유지한다. 이득 제어 방법들 및 시스템들은 바람직하게는, 간섭 소거를 이용하는 중계기들 또는 간섭 소거를 이용하지 않는 중계기들에 적용될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 여기에서의 시스템들 및 기법들은 멀티-중계기 환경에서 무선 중계기 성능을 개선시키는 것을 제공한다. 몇몇 실시형태들에서, 중계기간 통신을 용이하게 하는 시스템들 및 기법들이 제공된다. 다른 실시형태들에서, 간섭을 억제하고 이웃하는 중계기들로부터 확산된 지연을 감소시키는 시스템들 및 기법들이 제공된다.
도 2 는 본 개시물의 실시형태들에 따른 중계기 (210) 에 대한 동작 환경 (200) 의 도면을 도시한다. 도 2 의 예는 순방향 링크 송신을 예시하고, 즉, 기지국 (225) 으로부터의 원격 신호 (140) 는 모바일 디바이스 (230) 에 대해 의도된다. 중계기 (210) 와 같은 중계기는, 기지국 (225) 과 모바일 디바이스 (230) 사이의 경로 (227) 를 따른 중계되지 않은 신호가 모바일 디바이스 (230) 에서 수신된 유효 음성 및/또는 데이터 통신에 대한 충분한 신호를 제공하지 않는 경우의 환경에서 사용될 수도 있다. 이득 (G) 및 지연 (
Figure 112011098162057-pct00001
) 을 갖는 중계기 (210) 는 도너 안테나 (215) 상에서 기지국 (225) 으로부터 수신된 신호를 서버 안테나 (220) 를 사용하여 모바일 디바이스 (230) 로 중계하도록 구성된다. 중계기 (210) 는 기지국 (225) 으로부터 수신된 신호들을 증폭하여 도너 안테나 (215) 및 서버 안테나 (220) 를 통해 모바일 디바이스 (230) 로 송신하는 순방향 링크 회로를 포함한다. 중계기 (210) 는 또한, 모바일 디바이스 (230) 로부터의 신호들을 증폭하여 기지국(225)으로 되송신하는 역방향 링크 회로를 포함할 수도 있다. 중계기 (210) 에서, 원격 신호 (s(t)) 는 입력 신호로서 수신되고, 원격 신호 (s(t)) 는 중계되거나 증폭된 신호 (y(t)) 로서 수신되고, 여기서,
Figure 112011098162057-pct00002
이다. 이상적으로, 이득 (G) 은 크고, 중계기의 고유 지연 (
Figure 112011098162057-pct00003
) 은 작고, 입력 SINR 은 중계기 (210) 의 출력에서 유지되고 (이것은 데이터 트래픽 지원을 위해 특히 중요할 수 있다), 단지 원하는 캐리어들만이 증폭된다.
실제로, 중계기 (210) 의 이득은 도너 안테나 (215) 와 서버 안테나 (220) 사이의 분리에 의해 제한된다. 이득이 너무 크면, 중계기는 신호 누설로 인해 불안정해질 수 있다. 신호 누설을, 하나의 안테나 (도 2 에서, 서버 안테나 (220)) 로부터 송신되는 신호의 부분이 도 2 에서 피드백 경로 (222) 에 의해 도시된 바와 같이, 다른 안테나 (도 2 에서, 도너 안테나 (215)) 에 의해 수신되는 현상을 칭한다. 간섭 소거 또는 다른 기법들 없이, 중계기는 정상 동작의 일부로서 누설 신호로 또한 칭하는 이러한 피드백 신호를 증폭하고, 증폭된 피드백 신호는 서버 안테나 (220) 에 의해 다시 송신된다. 신호 누설 및 높은 중계기 이득으로 인한 증폭된 피드백 신호의 중계된 송신은 중계기 불안정성을 초래할 수 있다. 추가로, 중계기 (210) 에서의 신호 프로세싱은 고유의 무시할 수 없는 지연 (
Figure 112011098162057-pct00004
) 을 갖는다. 중계기의 출력 SINR 은 RF 비선형성 및 다른 신호 프로세싱에 의존한다. 따라서, 상술한 이상적인 중계기 동작 특징들은 종종 얻어지지 않는다. 최종으로, 실제로, 원하는 캐리어들은 중계기가 배치되는 동작 환경 또는 마켓에 의존하여 변화할 수 있다. 원하는 캐리어들만을 증폭하는 중계기를 제공하는 것이 항상 가능하지는 않다.
본 개시물의 실시형태들에서, 실내 커버리지 (예를 들어, 비즈니스, 거주, 또는 유사한 사용) 에 적합한 중계기가 제공된다. 중계기는 알맞게 사이징된 거주지에서의 커버리지에 대한 충분한 이득의 예인 약 70dB 이상의 능동 이득을 갖는다. 또한, 중계기는 안정성에 대한 1 보다 작은 루프 이득 (루프 이득은 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 피드백 루프의 이득을 칭함) 및 안정성 및 낮은 출력 잡음 플로우에 대한 충분한 양의 마진을 갖는다. 몇몇 실시형태들에서, 중계기는 80dB 보다 큰 총 분리를 갖는다. 몇몇 실시형태들에서, 중계기는 가용 중계기들의 요건들 보다 상당히 더욱 도전적인 높은 레벨의 능동 분리를 달성하기 위해 간섭/에코 소거를 이용한다.
본 개시물의 몇몇 기법들은 요구된 레벨의 에코 소거를 가능하게 하기 위해 채널 추정을 활용한다. 충분한 정확도로 피드백 채널 (안테나들 사이의 채널) 을 추정함으로써, 에코 소거 후의 전류 에러가 충분히 원격 신호 아래일 수 있어서 안정성에 대한 원하는 루프 이득 마진을 실현할 수 있다.
본 발명의 중계기가 배치될 수 있는 통신 시스템은 적외선, 라디오, 및/또는 마이크로파 기술에 기초하는 다양한 무선 통신 네트워크들을 포함한다. 이러한 네트워크들은 예를 들어, 무선 광역 네트워크 (WWAN), 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN), 무선 개인 영역 네트워크 (WPAN) 등을 포함할 수 있다. WWAN 은 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 네트워크, 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 네트워크, 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 네트워크, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 네트워크 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는 CDMA2000, 광역-CDMA (W-CDMA) 등과 같은 하나 이상의 무선 액세스 기술들 (RAT) 을 구현할 수도 있다. CDMA2000 은 IS-95, IS-2000, 및 IS-856 표준들을 포함한다. TDMA 네트워크는 이동 통신용 글로벌 시스템 (GSM), 디지털 어드밴스드 모바일 전화 시스템 (D-AMPS) 또는 몇몇 다른 RAT 를 구현할 수도 있다. GSM 및 W-CDMA 는 "3세대 파트너쉽 프로젝트" (3GPP) 라는 명칭의 컨소시엄으로부터의 문헌들에 설명되어 있다. CDMA2000 은 "3세대 파트너쉽 프로젝트 2" (3GPP2) 라는 명칭의 컨소시엄으로부터의 문헌들에 설명되어 있다. 3GPP 및 3GPP2 문헌들은 공개적으로 입수가능하다. WLAN 은 IEEE 802.11x 네트워크일 수도 있고, WPAN 은 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x, 또는 몇몇 다른 타입의 네트워크일 수도 있다. 여기에 설명된 시스템들 및 기법들은 또한, WWAN, WLAN 및/또는 WPAN 의 임의의 조합을 위해 사용될 수도 있다.
간섭/에코 소거 기법들
몇몇 실시형태들에서, 에코 소거를 이용하는 중계기는, 피드백 채널 (또는 "누설 채널") 을 추정하고 또한 에코 소거를 위해 파일럿 또는 레퍼런스 신호로서 송신 신호를 사용한다. 피드백 채널을 추정하기 위해, 송신 신호는 파일럿이고, 원격 신호는 잡음으로서 취급된다. 중계기의 수신된 신호는 원격 신호와 피드백 신호 (또는 누설 신호) 의 합이다. 송신 신호는 채널 추정 알고리즘으로 공급되고, 결과적인 피드백 채널 추정치
Figure 112011098162057-pct00005
는 피드백 신호의 복제, 즉, 도너 안테나로 역으로 에코된 송신 신호의 부분을 생성하기 위해 사용된다. 그 후, 추정된 피드백 신호가 수신된 신호로부터 감산되어, 중계기에 대한 입력에서 원치않은 피드백 신호를 소거한다. 따라서, 에코 소거가 중계기에서 실현된다.
다른 실시형태들에서, 에코 소거를 이용하는 중계기는 피드백 신호를 추정하고, 또한 에코 소거를 위해 레퍼런스 신호로서 삽입된 파일럿을 사용한다. 증폭 및 포워딩 중계기에서, 원격 신호는 사이클릭 프리픽스를 가질 가능성이 없다. RF 신호에 알려진 파일럿을 삽입함으로써, 사이클릭 프리픽스와 관련된 문제가 제거된다.
1. 피드백 지연 제어 방법
일 실시형태에서, 피드백 지연 제어 방법이 채널 추정 및 에코 소거 성능을 개선하기 위해 에코 소거 중계기에서 구현된다. 피드백 지연 제어 방법에서, 가변 지연 (D1) 이 중계기에서 도입되어, 파일럿과 원격 신호 사이의 상관을 감소시킨다. 송신 신호인 파일럿과 원격 신호 사이의 상관은 채널 추정을 저하시킬 수 있다. 가변 지연 (D1) 의 값은 충분한 지연을 도입하도록 선택되어, 중계기의 성능을 저하시키지 않고 상관을 감소시킨다. 에코 소거 중계기에서의 피드백 지연 제어 방법의 상세가 도 3a 를 참조하여 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 3a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 피드백 지연 제어를 구현하는 에코 소거 중계기의 블록도이다. 도 3a 를 참조하면, '원격 신호' (s(t)) 는 증폭될 신호이고, '출력 신호' (y(t)) 는 증폭된 신호이며, '누설 신호' 또는 '피드백 신호' 는 송신 (또는 커버리지) 안테나로부터 수신 (또는 도너) 안테나로 역으로 누설하는 출력 신호의 감쇠된 버전이다. 누설 채널이라 또한 칭하는 피드백 채널이 'h(t)' 로서 표기된다.
통상의 중계기 동작에 대해, 총 루프 이득은 안정성을 위해 1 보다 작아야 한다. 이것은 일반적으로, 통상의 중계기들에서, 증폭기 이득 'G' 이 (송신으로부터 수신으로의) 안테나 분리에 의해 제한된다는 것을 암시한다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 유효 분리는 기저대역 간섭 소거를 통해 증가되고, 여기서, 피드백 신호는 중계기 디바이스에서의 기저대역에서 추정되고 소거된다. 이것은 중계기 이득 'G' 이 증가되는 것을 허용한다. 매우 정확한 피드백 채널 추정치가 유효 소거에 대해 요구된다. 사실, 일반적으로, 채널 추정치가 더욱 정확할수록, 소거는 더 높아서, 유효 분리가 더 높다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 채널 추정을 위해, 출력 신호 (y(t)), 또는 출력 신호 (y(t)) 를 나타내는 신호가 파일럿 신호로서 사용되고, 원격 신호 (s(t)) 는 잡음으로서 취급된다. 원격 신호 (s(t)) (및 또한 피드백 신호) 는 셀룰러 신호들이고, 따라서, 대역 제한된 랜덤 프로세스들과 같이 취급될 수도 있다. s(t) 가 대역 제한된 신호이면, 서로에 근접한 샘플들이 상관될 수 있다. 상관은 또한, 기지국과 중계기 사이의 지연 확산으로 인한 것일 수 있다. 통상적으로, 파일럿 및 잡음 상관은 피드백 채널 추정치에서 바이어스를 초래할 수 있어서, 채널 추정치에서 부정확성 및 저하된 중계기 성능을 초래한다. 대역이 작을수록, 상관은 더 크고, 저하는 더욱 심각하다. 피드백 신호 (y(t)) 가 파일럿 신호로서 사용되고, 원격 신호가 잡음으로서 취급될 때, 중계된 원격 신호인 출력 신호 (y(t)) 및 원격 신호 (s(t)) 가 본질적으로 동일한 신호이기 때문에, 파일럿 신호와 잡음 사이에 강한 상관이 존재할 수 있다.
통상적으로, 대역 제한된 프로세스에 대해 또는 기지국과 중계기 사이의 채널에서의 지연 확산의 존재하에서, 상관은 샘플들 사이의 지연의 함수로서 감소하고, 즉, 샘플들 사이에서 더 큰 지연을 갖는 신호의 피스들이 샘플들 사이에서 더 작은 지연을 갖는 신호의 피스들 보다 덜 상관된다. 따라서, 상관은 감소될 수 있고, 채널 추정/간섭 소거 성능은 샘플들 사이의 지연을 증가시킴으로써 개선된다. 그러나, 지연에 대해 경쟁하는 요건이 존재한다. 다수의 이유 (복조, 포지션 로케이션) 로, 중계기에 의해 신호에 도입된 지연은 기저대역 프로세싱으로부터 요구되는 최소 지연을 제외하고, 가능하면 작아야 한다.
도 3a 를 참조하면, 에코 소거 중계기 (310) 가 (입력 노드 (340) 로서 표기된) 도너 안테나상에서 원격 신호 (s(t)) 를 수신하고, (출력 노드 (352) 로서 표기된) 서버 안테나상에서 송신될 출력 신호 (y(t)) 를 생성한다. 서버 안테나로부터 도너 안테나로의 역으로의 신호 누설은 출력 신호 (y(t)) 의 일부가 역으로 누설되게 하고, 중계기에 의해 수신되기 이전에 원격 신호에 추가되게 한다. 신호 누설은 출력 노드 (352) 와 입력 노드 (340) 사이의 신호 경로 (354) 로서 표기된 피드백 채널 (h(t)) 로서 표현된다. 따라서, 중계기 (310) 는 실제로, 입력 신호로서, 원격 신호 (s(t)) 와 피드백 신호의 합인 수신 신호 (r(t)) 를 수신한다. 도 3a 에서의 합산기 (342) 는 수신 신호들 (r(t)) 의 신호 성분들을 단지 예시하기 위한 상징이고, 중계기 (310) 의 동작 환경에서의 실제 신호 합산기를 표현하지 않는다.
에코 소거 중계기인 중계기 (310) 는 수신 신호 ("입력 신호") 에서 원치않은 피드백 신호 성분을 소거하기 위해 피드백 신호를 추정하도록 동작한다. 이러한 목적을 위해, 중계기 (310) 의 수신 회로는 채널 추정 블록 (350) 과 함께 작동하는 피드백 신호 추정 블록 (351) 및 합산기 (344) 에 의해 형성된 에코 소거기를 포함한다. 수신된 신호 (r(t)) 는 수신 신호 (r(t)) 로부터 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00006
) 를 감산하도록 동작하는 합산기 (344) 에 커플링된다. 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00007
) 가 정확한 한은, 원치않은 피드백 신호는 수신 신호로부터 제거되고, 에코 소거가 실현된다. 본 실시형태에서, 포스트 소거 신호 (r'(t)) 는 (이하 논의될) 가변 지연 (D1) 을 갖는 지연 엘리먼트 (346) 를 통해 커플링되고, 그 후, 포스트 소거 신호에 G 의 이득을 제공하는 이득 스테이지 (348) 에 커플링된다. 이득 스테이지 (348) 는 서버 안테나상의 송신을 위해 출력 노드 (352) 상에서 출력 신호 (y(t)) 를 생성한다. 도 3a 는 에코 소거 중계기에서의 피드백 지연 제어 방법의 동작에 관한 엘리먼트들만을 예시한다. 중계기 (310) 는 도 3a 에는 도시되지 않았지만 완전한 중계기 동작을 실현하기 위해 당업계에 알려진 다른 엘리먼트들을 포함할 수도 있다.
채널 추정 블록 (350) 은 피드백 채널 (h(t)) 을 추정하고 피드백 채널의 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00008
) 를 계산하도록 동작한다. 피드백 신호 추정 블록 (351) 은 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00009
) 를 취하고, 에코 소거를 위해 피드백 신호의 추정치를 계산한다. 본 실시형태에서, 채널 추정 블록 (350) 은 채널 추정을 위해 수신 신호 (r(t)) 를 사용하고, 파일럿 신호 또는 레퍼런스 신호로서 에코 소거 신호를 또한 사용한다. 피드백 신호 추정 블록 (351) 은 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00010
) 에 기초하여 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00011
) 를 계산하고, 여기서, 피드백 신호 추정치는 합산기 (344) 에서 에코 소거를 위해 사용된다. 더욱 구체적으로는, 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00012
) 는 송신 신호를 나타내는 레퍼런스 신호와 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00013
) 의 콘볼루션이다.
본 발명의 피드백 지연 제어 방법에 따르면, 가변 지연 (D1) 이 에코 소거 중계기 (310) 의 수신 회로에 제공되어서, 에코 소거 중계기의 포스트 소거 신호에 지연을 도입한다. 지연 (D1) 은 상관감소되도록 출력 신호 (y(t)) 및 원격 신호 (s(t)) 에 대해 충분히 크지만, 중계기 성능 요건을 충족시키기에 충분히 작다. 예를 들어, 지연은 출력 신호 (y(t)) 와 원격 신호 (s(t)) 사이에 상관감소를 제공하도록 선택될 수도 있지만, 최대 원하는 상관감소 지연량 보다는 작다. 가변 지연 (D1) 은 동조가능하고, 중계기가 기동될 때 조정될 수 있고, 중계기가 원격 신호의 상관 구조에서의 변화들을 설명하기 위해 동작중일 때 주기적으로 동조될 수 있다.
본 실시형태에서, 중계기 (310) 는 포스트 소거 신호의 신호 경로에서 지연 엘리먼트 (346) 를 포함하여 포스트 소거 신호 (r'(t)) 에 지연 (D1) 을 도입한다. 지연된 에코 소거 신호 (r"(t)) 는 이득 스테이지 (348) 에 커플링되어 출력 신호 (y(t)) 를 생성한다. 지연된 에코 소거 신호 (r"(t)) 는 또한 채널 추정에서 사용하기 위해 채널 추정 블록 (350) 에 커플링되고, 피드백 신호 (미도시) 를 추정하기 위해 피드백 신호 추정 블록 (351) 에 더 커플링된다. 이러한 방식으로, 특정한 양의 지연 (D1) 이 피드백 신호로서 피드백 채널 (h(t)) 을 통해 피드백되는 출력 신호 (y(t)) 와 원격 신호 (s(t)) 사이에 도입된다.
동작중에, 에코 소거 출력 신호 (y(t)) 와 원격 신호 (s(t)) 사이의 충분하게 큰 지연은 채널 추정을 개선하여, 중계기 성능을 개선시킨다. 일 실시형태에서, 원하는 양의 지연은 신호 (s(t)) 내에 포함된 캐리어들의 수의 함수이다. 다른 실시형태에서, 원하는 양의 지연은 신호 (s(t)) 내에 포함된 캐리어들의 대역폭의 함수이다. 예를 들어, 5MHz 내의 3 DO 캐리어들은 20 MHz 상에서 4개의 WCDMA 캐리어들 보다 많은 지연을 요구한다. 따라서, 지연 (D1) 은 가변 지연 또는 동조가능한 지연이어서, 지연의 양이 중계될 신호에 의존하여 변경되게 한다.
일 실시형태에서, 지연 (D1) 의 양은 탐색함으로써 동조되거나 조정된다. 즉, 지연 (D1) 은, 최대 허용가능한 지연이 될 때까지, 또는 에코 소거 출력 신호들 (y(t)) 이 원격 신호 (s(t)) 로부터 충분하게 상관감소될 때까지 조정된다. 다른 실시형태에서, 원격 신호 (s(t)) 와 출력 신호 (y(t)) 의 상관 또는 상관감소는 직접적으로 측정되거나 (전체 소거 이득과 같은) 다른 측정치들을 통해 추론된다. 그 후, 적절한 지연이 계산된 상관으로부터 계산된다.
도 3a 에 도시된 실시형태에서, 이득 스테이지 (348) 이전의 에코 소거 신호 (r"(t)) 는 채널 추정을 위한 파일럿 신호 또는 레퍼런스 신호로서 사용된다. 다른 실시형태에서, 이득 스테이지 (348) 이후의 출력 신호 (y(t)) 는 파일럿 신호로서 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 피드백 지연 제어 방법의 상술한 실시형태들에서, 가변 지연 (D1) 은 에코 소거 중계기의 포스트 소거 신호에 도입된다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 피드백 지연 제어 방법은 중계기의 피드포워드 부분에서의 임의의 포인트에서 에코 소거 중계기에 가변 지연 (D1) 을 도입한다. 특히, 일 실시형태에서, 가변 지연 (D1) 은 에코 소거 이전에 중계기 회로에 도입된다. 지연 (D1) 이 에코 소거 중계기의 신호 경로에 도입되는 위치에 관계없이, 본 발명의 피드백 지연 제어 방법은 원격 신호 (s(t)) 로부터 출력 신호 (y(t)) 를 상관감소시키기 위해 동일한 방식으로 동작하여, 채널 추정 정확도를 개선시켜서 중계기 성능을 개선시킨다.
도 3b 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 피드백 지연 제어를 구현하는 에코 소거 중계기의 블록도이다. 도 3a 및 도 3b 에서의 동일한 엘리먼트들은 논의를 단순화하기 위해 동일한 참조 부호로 제공된다. 도 3b 를 참조하면, 가변 지연 (D1) 은 에코 소거 중계기 (360) 에 제공되어서, 에코 소거 중계기의 프리-소거 신호에 지연을 도입한다. 본 실시형태에서, 중계기 (360) 는 수신 신호 (r(t)) 에 지연 (D1) 을 도입하기 위해 수신 신호 (r(t)) 의 신호 경로에서 지연 엘리먼트 (366) 를 포함한다. 지연된 수신 신호 (r'(t)) 는 채널 추정 블록 (350) 과 함께 작동하는 피드백 신호 추정 블록 (351) 및 합산기 (344) 를 포함하는 에코 소거기에 커플링된다. 합산기 (344) 는 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00014
) 를 지연된 수신 신호 (r'(t)) 로부터 감산하도록 동작한다. 지연된 에코 소거 신호 (r"(t)) 는 이득 스테이지 (348) 에 커플링되어 출력 신호 (y(t)) 를 생성한다. 지연된 에코 소거 신호 (r"(t)) 는 또한 채널 추정에서 사용하기 위해 채널 추정 블록 (350) 에 커플링된다. 중계기 (360) 에서, 특정한 양의 지연 (D1) 이 2개의 신호들을 상관감소시키기 위해 피드백 신호로서 피드백 채널 (h(t)) 을 통해 피드백되는 출력 신호 (y(t)) 와 원격 신호 (s(t)) 사이에 도입된다. 지연 엘리먼트 (366) 에 의해 제공된 가변 지연 (D1) 에 대한 값은 원하는 양의 상관감소를 획득하기 위해 도 3a 를 참조하여 설명한 바와 동일한 방식으로 선택될 수 있다. 또한, 도 3b 에서의 가변 지연 (D1) 은 도 3a 를 참조하여 설명한 바와 동일한 방식으로 동조되거나 조정될 수 있다.
2. 파일럿 지연 제어
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 파일럿 지연 제어 방법이 주파수 도메인 채널 추정 및 에코 소거 성능을 개선시키기 위해 에코 소거 중계기에서 구현된다. 특히, 주파수 도메인 채널 추정은, 피드백 채널에 존재하는 지연들에 민감하다. 채널 추정의 정확도를 개선하기 위해, 가변 지연 (D2) 이 송신 신호에 도입되고, 그 후, 지연된 송신 신호는 피드백 채널 추정치를 계산하기 위해 파일럿 신호 또는 레퍼런스 신호로서 사용될 채널 추정 알고리즘에 공급된다. 이에 따라 계산된 피드백 채널 추정치는 에코 소거에서 사용하기 위해 에코 소거 블록으로 공급된다. 가변 지연 (D2) 은 피드백 채널 추정치들을 유효하게 "좌측 시프트 (left shift)" 하고, 주파수 도메인 채널 추정이 사이클릭 프리픽스를 갖지 않은 RF 신호들에 대해 사용될 때 직교성 효과의 손실을 완화시킨다. 에코 소거 중계기에서의 파일럿 지연 제어 방법의 상세가 도 4 를 참조하여 아래에 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 파일럿 지연 제어를 구현하는 에코 소거 중계기의 블록도이다. 도 4 를 참조하면, 에코 소거 중계기 (410) 는 중계될 (입력 노드 (440) 로서 표기된) 도너 안테나상에서 원격 신호 (S[k]) 를 수신하고, (출력 노드 (452) 로서 표기된) 서버 안테나상에서 송신될 출력 신호 (Y[k]) 를 생성한다. 서버 안테나로부터 도너 안테나로의 역으로의 신호 누설은 출력 신호 (y(t)) 의 일부가 역으로 누설되게 하고, 중계기에 의해 수신되기 이전에 원격 신호에 추가되게 한다. 신호 누설은 출력 노드 (452) 와 입력 노드 (440) 사이의 신호 경로 (454) 로서 표기된 피드백 채널 (h[k]) 을 통과한다. 따라서, 중계기 (410) 는 실제로, 원격 신호 (S[k]) 와 피드백 신호의 합인 신호 (x[k]) 를 수신하고, 여기서, 피드백 신호는 기본적으로, 출력 신호 (Y[k]) 의 감쇠된 버전이다. 도 4 에서의 합산기 (442) 는 수신 신호들의 신호 성분들을 단지 예시하기 위한 상징이고, 중계기 (410) 의 동작 환경에서의 실제 신호 합산기를 표현하지 않는다. 에코 소거 중계기인 중계기 (410) 는 수신 신호에서 원치않은 피드백 신호 성분을 소거하기 위해 피드백 신호를 추정하도록 동작한다.
본 설명에서, 표기 s(t) 및 S[k] 는 원격 신호를 칭하도록 상호교환가능하게 사용된다. 유사한 표기 방식이 여기에 설명된 다른 신호들에 대해 또한 사용된다. 2개의 스타일의 표기는 단지 시간 도메인에서 신호를 칭하거나 샘플들의 시간 시퀀스로서 신호를 칭하고, 이 표기들은 동일한 신호의 단지 상이한 표현이라는 것이 이해된다.
중계기 (410) 에서, 수신 신호 (x[k]) ("입력 신호") 는 수신 필터 (442) ("rx필터") 에 커플링되고, 필터링된 수신 신호는 그 필터링된 수신 신호로부터 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00015
) 를 감산하도록 동작하는 합산기 (444) 에 커플링된다. 피드백 신호 추정치가 정확한 한은, 원치않은 피드백 신호가 수신 신호로부터 제거되고 에코 소거가 실현된다. 포스트 소거 신호 (x'[k]) 는 가변 지연 (D1) 을 갖는 지연 엘리먼트 (446) 를 통해 커플링된다. 가변 지연 (D1) 은 상술한 피드백 지연 제어 방법에 따라 도입되어 출력 신호와 원격 신호 사이의 상관을 감소시켜서, 피드백 채널 추정치 및 중계기 성능을 개선시킨다. 가변 지연 (D1) 은 본 실시형태에서 옵션이고, 본 발명의 다른 실시형태들에서 생략될 수도 있다.
포스트 소거 및 지연된 신호 (x"[k]) 는
Figure 112011098162057-pct00016
의 가변 지연을 제공하는 가변 이득 스테이지 (448) 에 커플링된다. 가변 이득 스테이지 (448) 는 중계기 (410) 의 이득 값 (
Figure 112011098162057-pct00017
) 을 조정하는 이득 제어 블록 (447) 에 의해 제어된다. 증폭된 신호가 송신 필터 (449) ("tx필터") 에 커플링되어 제 1 출력 신호 (y[k]) 를 생성한다. 그 후, 제 1 출력 신호 (y[k]) 는
Figure 112011098162057-pct00018
의 RF 이득을 제공하는 최종 이득 스테이지 (458) 에 커플링된다. 최종 이득 스테이지 (458) 는 출력 노드 (452) 상에서 증폭된 출력 신호 (Y[k]) ("증폭된 신호") 를 생성한다.
중계기 (410) 는 피드백 채널 (h[k]) 을 추정하고 에코 소거를 위해 피드백 신호의 추정치를 계산하는 채널 추정 블록 (450) 을 포함한다. 본 실시형태에서, 에코 소거 출력 신호 (y[k]) 는 채널 추정을 위한 파일럿 신호 또는 레퍼런스 신호로서 사용된다. 출력 신호 (y[k]) 는 아래에서 더욱 상세히 설명되는 조정가능한 지연 (D2) 에 영향을 받는다. 채널 추정 블록 (450) 은 또한 입력 신호로서 수신 신호 (x[k]) 를 수신한다. 채널 추정 블록 (450) 은 소정의 채널 추정 알고리즘 (Alg) 및 저장된 계수들 (
Figure 112011098162057-pct00019
) 을 사용하여 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00020
) 를 계산한다. 이에 따라 계산된 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00021
) 는 피드백 신호 추정 계산 블록 (462) 에 커플링된다. 피드백 신호 추정 계산 블록 (462) 는 수신 필터 ("rx필터") 및 지연된 파일럿 신호 (y'[k]) 와 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00022
) 의 콘볼루션을 수행하여, 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00023
) 를 생성한다. 콘볼루션은 에코 소거를 위해 사용된 피드백 신호 추정치가 동일한 수신 필터 (443) 에 영향을 받은 수신 신호 (x[k]) 와 동일한 신호 특징을 나타내는 것을 보장하기 위해 수신 필터를 사용한다. 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00024
) 는 수신 신호부터 감산되도록 합산기 (444) 에 커플링되어, 수신 신호의 에코 소거를 실현한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 유효 분리는 기저대역 간섭 소거를 통해 증가되고, 여기서, 피드백 신호는 상술한 바와 같이 중계기 디바이스에서의 기저대역에서 추정되고 소거된다. 따라서, 기저대역 간섭 소거는 중계기 이득이 증가되게 한다. 따라서, 매우 정확한 피드백 채널 추정치가 유효 소거를 위해 요구된다. 일반적으로, 피드백 채널 추정치가 더욱 정확할수록, 소거는 더 높아서, 유효 분리가 더 높다.
주파수 도메인 채널 추정은, 파일럿 신호 또는 레퍼런스 신호로서 사용된 신호가 사이클릭 프리픽스를 갖지 않은 경우에 직교성의 부족으로부터의 저하를 받는다. 중계기 (410) 와 같은 증폭 및 순방향 중계기에서, 출력 신호 (y[k]) 는 레퍼런스 신호로서 사용되고, 이 출력 신호 (y[k]) 가 입력 신호, 즉, 원격 신호 (S[k]) 와 동일한 형태를 갖기 때문에, 채널 추정을 위한 레퍼런스 신호는 요구된 구조 (사이클릭 프리픽스) 를 갖지 않을 가능성이 있다. 이러한 환경에서의 주파수 도메인 채널 추정은 채널이 사이클릭 프리픽스 보다 긴 OFDM 시스템에서 경험되는 바와 유사한 다양한 영향들로부터 손상을 받는다. 여기에서 고려하는 극단적인 경우에서, 사이클릭 프리픽스는 존재하지 않고, 전체 피드백 채널은 초과 지연 확산 채널로서 작용한다. 이러한 시나리오로부터의 저하가 당해 기술에 문서화되었다. 이 저하는 특히, 실제 채널이 지연을 가질 때 심각하다. 중계기 피드백 채널 추정에 대해 주파수 도메인 채널 추정을 유효하게 적용하기 위해, 초과 지연 확산의 문제점이 완화될 필요성이 있다.
주파수 도메인 채널 추정에서, 출력 신호 (y(t)) 는 파일럿 신호로서 사용되고, 원격 신호 (s(t)) 는 잡음으로서 취급된다. 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00025
) 는 아래의 절차를 통해 획득된다. 먼저, 파일럿 신호 (y[k]) 의 N개의 연속 샘플들이 N개의 포인트의 고속 퓨리에 변환 (FFT) 을 받아, Y[n] (n = 0 ... N-1) 로 표기된 N 개의 샘플들을 생성한다. 유사하게는, 수신 신호 (x[k]) 의 N 개의 연속 샘플들이 N 개의 포인트 FFT 를 받아, X[n] 으로 표기된 N 개의 샘플들을 생성한다. 다음으로, 입력 샘플들 및 출력 샘플들의 다수 'P' 개의 블록들이 함께 수집된다. 각 주파수 도메인 샘플은 아래의 방정식을 사용하여 샘플 (Z[n]) 로 프로세싱되고,
Figure 112011098162057-pct00026
여기서, n 은 톤을 인덱스하고 P 는 블록 인덱스이다. 마지막으로, Z[n] 의 N 개의 샘플들이 N 개의 포인트 인버스 퓨리에 변환 (IFFT) 을 받아 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00027
) 를 획득한다.
본 실시형태에서 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 조정가능 또는 가변 지연 (D2) 을 제공하는 지연 엘리먼트 (460) 가 송신 신호 (y[k]) 에 도입되고, 지연된 송신 신호 (y'[k]) 는 채널 추정 및 에코 소거를 위한 레퍼런스 또는 파일럿 신호로서 사용된다. 조정가능한 지연 (D2) 을 도입하는 것은, 채널 추정을 위해 사용된 레퍼런스 시퀀스를 전진시키는 효과를 가져서, 유효 피드백 채널은 임의의 조정가능한 지연이 도입되기 이전에 채널에 관하여 '좌측' 시프트된다. 다시 말해, 지연 (D2) 은 추정될 채널을 전진시키는 효과를 갖는다.
피드백 채널 (h[k]) 에서의 벌크 지연은 채널의 유효 "초과 지연 확산" 을 증가시키는 효과를 갖는다. 가변 지연 (D2) 은 피드백 채널에서 벌크 지연을 교정하는 효과를 가져서, 피드백 채널상의 초과 지연 확산의 영향을 최소화한다. 지연 (D2) 을 적절하게 조정함으로써, 입력 신호에서의 직교성의 손실의 영향이 크게 감소되고, 채널 추정은 개선되며, 중계기의 성능이 또한 강화된다.
본 발명의 몇몇 실시형태들에 따르면, 동조가능한 지연 (D2) 은, 중계기가 기동될 때 조정되고, 중계기가 피드백 채널의 지연 특징들에서의 변화를 설명하기 위해 동작중에 있을 때 주기적으로 동조된다. 일 실시형태에서, 지연 (D2) 은 탐색함으로써 동조되거나 조정된다. 즉, 지연 (D2) 은 원하는 이득 및 중계기 성능이 획득될 때까지 조정된다.
3. 삽입된 파일럿을 사용한 듀얼 -스테이지 에코 소거
간섭 소거를 사용하는 중계기에 대해, 피드백 채널은, 피드백 신호 (또는 "누설 신호") 가 추정되고 감산될 수 있도록 매우 정확하게 추정될 필요가 있다. 상술한 실시형태들에서, 채널 추정은 레퍼런스 신호 또는 파일럿 신호로서 송신된 (증폭된) 신호를 사용하여 수행된다. 그에 따라 구성될 때, 파일럿 구조를 통한 제어는 존재하지 않고, 채널 추정 성능은 증폭된 신호의 구조에 영향을 받는다. 채널 추정 정확도는 증폭된 신호의 통계 (역학, 시간 상관 등) 에 특히 민감하다. 큰 지연 확산 또는 다중의 중계기들의 존재와 같은 몇몇 시나리오에서, 알려지지 않은 파일럿 구조가 달성가능한 중계기 이득을 제한할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시형태들에 따르면, 에코 소거 중계기는 채널 추정을 위해 삽입된 파일럿을 사용한다. 즉, 알려진 파일럿 신호가 에코 소거 중계기의 원하는 송신 신호에 삽입되고, 레퍼런스 신호로서 송신된 신호를 사용하는 대신에, 삽입된 파일럿 신호가 채널 추정을 위해 레퍼런스 신호로서 사용된다. 채널 추정을 위해 알려진 삽입된 파일럿을 사용하는 것은, 기지국으로부터의 다중경로 지연 확산에 대한 강건성, 및 이웃하는 중계기들로부터의 간섭에 대한 강건성을 포함하는 다수의 이점들을 제공한다. 동작중에서, 중계기는 원하는 송신된 신호와 삽입된 파일럿의 합을 송신한다. 파일럿 신호는 중계기로부터 복합 송신된 신호를 수신하는 디바이스들에 의해 잡음으로서 인지된다. 이러한 인지된 잡음이 충분히 낮다는 것을 보장하기 위해, 삽입된 파일럿은 원하는 송신 신호의 전력 레벨 보다 충분히 낮도록 선택된 전력 레벨을 갖는다. 그러나, 파일럿 신호의 전력 레벨은 또한, 삽입된 파일럿이 채널 추정에서 유효하게 사용될 수 있다는 것을 보장하기 위해 배경 잡음 보다 크도록 선택된다. 일 실시형태에서, 파일럿 신호의 전력 레벨은 원하는 송신된 신호의 함수 보다 낮도록 선택된다. 다른 실시형태에서, 파일럿 신호의 전력 레벨은 원하는 송신된 신호 및 중계기의 이득의 함수 보다 낮도록 선택된다.
레퍼런스 신호로서 삽입된 파일럿을 사용하는 피드백 채널 추정을 위해, 피드백된 원하는 송신 신호의 부분이 잡음으로서 취급된다. 채널 추정치에 대한 원하는 SINR 을 달성하기 위해 요구되는 평균의 범위는 임의의 적당한 비정적 채널에 대해 상당히 높아진다. 이것은 피드백 채널을 추정하는 수단으로서 삽입된 파일럿의 가용성을 제한다. 본 발명의 실시형태들에 따르면, 듀얼 스테이지 에코 소거 방식이 채널 추정을 위해 삽입된 파일럿을 이용하는 에코 소거 중계기에서 구현된다. 2-스테이지 소거 방식은 피드백 채널 추정치에 대한 원하는 SINR 을 획득하기 위해 필요한 평균량을 최소화하도록 동작하여서, 에코 소거 중계기에서 채널 추정을 위한 삽입된 파일럿의 사용을 가능하게 한다. 삽입된 파일럿을 사용하는 에코 소거 중계기에서의 듀얼-스테이지 에코 소거 방식의 상세가 도 5 및 도 6 을 참조하여 아래에 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 삽입된 파일럿을 이용하여 듀얼-스테이지 에코 소거를 구현하는 중계기의 블록도이다. 도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 삽입된 파일럿을 이용하는 중계기의 입력, 출력 및 피드백 신호들의 전력 레벨을 도시한다. 도 6 을 먼저 참조하면, 삽입된 파일럿이 사용될 때, (신호 "X" 로 표기된) 중계기 (610) 에 의해 수신된 입력 신호는 원격 신호 (R) 와 피드백 송신 신호
Figure 112011098162057-pct00028
와 피드백 파일럿 신호
Figure 112011098162057-pct00029
의 합이 된다. 즉,
Figure 112011098162057-pct00030
이다. 중계기 (610) 의 출력 신호, 또는 (신호 "Y" 로 표기된) 중계기에 의해 송신된 증폭된 신호는 원하는 송신된 신호 (T) 와 파일럿 신호 (P) 의 합이다. 즉, Y=T+P 이다.
이제, 본 발명의 듀얼-스테이지 에코 소거 방식이 도 5 를 참조하여 설명될 것이다. 도 5 를 참조하면, 듀얼-스테이지 에코 소거 방식을 구현하는 중계기 (510) 는 스테이지 1 에코 소거를 수행하는 제 1 에코 소거기 (512) 및 스테이지 2 에코 소거를 수행하는 제 2 에코 소거기 (530) 를 포함한다. 제 1 에코 소거기 (512) 는 입력 신호들로서 수신 신호 X (노드 (502)) 및 송신 신호 T (노드(506)) 를 수신한다. 제 1 에코 소거기 (512) 는 또한, 채널 추정 블록 (520) 으로부터 현재 이용가능한 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00031
) (노드 (508)) 를 수신한다. 현재 이용가능한 피드백 채널 추정치는 채널 추정 블록 (520) 으로부터의 적당한 피드백 채널 추정치 또는 최종 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00032
) 일 수 있다. 현재 이용가능한 피드백 채널 추정치는 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00033
) 를 예측하기 위해 사용된다. 예측된 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00034
) 는 본질적으로, 최근의 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00035
) 와 콘볼빙된 원하는 송신된 신호 (T) 이다. 제 1 에코 소거기 (512) 에서, 그에 따라 예측되고 복원될 때의 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00036
) 는 수신된 신호 (X) 로부터 감산되어, 원격 신호 (R) 및 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00037
) 만을 남긴다. 실제로, 제 1 에코 소거와 관련된 일부 잡음이 존재할 수도 있고, 그 결과는 정확하지 않지만
Figure 112011098162057-pct00038
에 매우 근접하다. 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00039
) 는 피드백 채널과 콘볼빙된 삽입된 파일럿이다. 그 후, 삽입된 파일럿 (P) 을 따라, 변경된 수신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00040
) 가 채널 추정 블록 (520) 에 제공되고, 업데이트된 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00041
) 를 획득하기 위해 채널 추정에 사용된다. 삽입된 파일럿이 원격 신호와 완벽하게 상관되지 않기 때문에, 매우 정확한 피드백 채널 추정치가 획득된다.
그 후, 듀얼-스테이지 소거 방식의 스테이지 2 에코 소거 (제 2 에코 소거기 (530)) 로 진행하여, 업데이트된 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00042
) 는 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00043
) 및 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00044
) 를 예측하기 위해 사용된다. 이러한 목적을 위해, 제 2 에코 소거기 (530) 는 수신 신호 X (노드 (502)), 송신 신호 (노드 (506)) 및 파일럿 신호 P (노드 (504)) 를 수신한다. 제 2 에코 소거기 (530) 는 또한, 채널 추정 블록 (520) 으로부터 업데이트된 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00045
) 를 수신한다. 제 2 에코 소거기 (530) 는 업데이트된 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00046
) 를 사용하여 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00047
) 의 더욱 정확한 예측을 계산한다. 예측된 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00048
) 및 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00049
) 는 복원되고 수신된 신호 (X) 로부터 감산되어 단지 원격 신호 (R) 를 산출한다. G 의 이득을 갖는 이득 블록 (533) 을 통해서와 같이 중계기에 의한 증폭 이후에, 높은 정확도를 갖는 에코 소거된 증폭 원격 신호 (T) 가 획득된다. 중계기 (510) 에서, 원하는 송신된 신호 (T) 는 파일럿 신호 (P) 와 가산되고, 파일럿 삽입 유닛 (535) 에 의해 생성된 후, T+P 인 복합 송신 신호 (Y) 로서 중계기 외부로 송신된다.
다른 실시형태에서, 2개의 소거 스테이지들이 현재 이용가능한 소거 추정치로서 제 2 스테이지에 의해 사용된 최근 피드백 채널 추정치를 사용하여 제 1 스테이지와 반복적으로 중계된다. 채널 추정 블록은 수신 신호들의 새로운 인커밍 샘플들에 기초하여 연속적 기초에 대한 업데이트된 피드백 채널 추정치들을 생성한다. 매우 정확한 에코 소거 및 높은 중계기 이득은 본 발명에 따라 삽입된 파일럿을 갖는 듀얼-스테이지 에코 소거 방법을 사용함으로써 달성될 수 있다.
도 6 을 다시 참조하면, 중계기 (610) 가 수신된 원 격 신호 (R) 를 70dB 만큼 증폭하고, 증폭된 원격 신호 (T) 보다 20 dB 낮은 전력을 갖는 파일럿 (P) 을 삽입한다고 가정한다. 도너와 커버리지 안테나들 사이에 40 dB 의 분리가 존재한다고 가정하면, 삽입된 파일럿은 원격 신호 상에서 10 dB 인 전력 레벨을 갖는
Figure 112011098162057-pct00050
를 리크 백 (leak back) 하고, 원하는 송신된 신호는 원격 신호상의 전력 레벨 30 dB 에서
Figure 112011098162057-pct00051
을 리크 백한다. 채널 추정 SINR 이 수용할 수 있는 잔류 소거 에러에 대해 50 dB 에 근접하도록 요구된다. 하나의 스테이지 소거 접근방식으로, 채널의 초기 SINR 은 -20 이고, (삽입된 파일럿이 잡음으로서 작용하는 원하는 송신된 신호 보다 20 dB 낮기 때문에), 따라서, 타겟 SINR 이 50 dB 이기 때문에, 원하는 채널 추정 SINR 을 얻기 위해 70 dB 의 추가의 프로세싱 이득 (증가된 평균을 통한 큰 부분) 일 필요가 있다. 2개의 스테이지 소거 접근방식으로, 피드백 송신된 신호 (
Figure 112011098162057-pct00052
) 가 먼저 감산되어서, 채널의 초기 SINR 은 10 dB 이고, 따라서, 단지 40 dB 의 프로세싱 이득일 필요가 있다. 따라서, 2개의 스테이지 소거는 추가의 평균량이 삽입된 파일럿 및 원하는 송신된 신호 (20 dB) 의 송신 전력 레벨들에서의 차이와 거의 동일하게 할 수 있다. 요구된 평균에서의 감소는 피드백 채널 시간적 변동이라도, 강건한 삽입된 파일럿 접근방식을 중계기에 적용할 수 있게 한다.
상술한 실시형태에서, 듀얼-스테이지 에코 소거 방식은 더욱 정확한 채널 추정을 획득하기 위해 제 1 스테이지에서 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00053
) 를 소거하고, 그 후, 업데이트된 피드백 채널 추정을 사용하여, 듀얼-스테이지 에코 소거 방식은 원격 신호를 획득하기 위해 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00054
) 및 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00055
) 를 소거한다. 삽입된 파일럿을 사용하여 중계기에서 에코 소거를 실현하기 위해 다른 소거 방식들이 가능하다. 도 7 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 삽입된 파일럿을 이용하여 듀얼-스테이지 에코 소거를 구현하는 중계기의 블록도이다. 도 5 및 도 7 에서의 동일한 엘리먼트들에는 논의를 단순화하기 위해 동일한 참조 부호들이 제공된다.
도 7 을 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼-스테이지 에코 소거 방식을 구현하는 중계기 (560) 는 스테이지 1 에코 소거를 수행하는 제 1 에코 소거기 (512) 및 스테이지 2 에코 소거를 수행하는 제 2 에코 소거기 (570) 를 포함한다. 제 1 에코 소거기 (512) 는 입력 신호들로서 수신 신호 X (노드(502)) 및 송신 신호 T (노드(506)) 를 수신한다. 제 1 에코 소거기 (512) 는 또한, 채널 추정 블록 (520) 으로부터 현재 이용가능한 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00056
) 를 수신한다. 현재 이용가능한 피드백 채널 추정치는 채널 추정 블록 (520) 으로부터의 적당한 피드백 채널 추정치 또는 최종 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00057
) 일 수 있다. 현재 이용가능한 피드백 채널 추정치는 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00058
) 를 예측하기 위해 사용된다. 제 1 에코 소거기 (512) 에서, 그와 같이 예측되고 복원될 때 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00059
) 는 수신된 신호 (X) 로부터 감산되고, 제 1 에코 소거 신호로서 원격 신호 (R) 및 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00060
) 만을 남긴다. 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00061
) 는 피드백 채널과 콘볼빙된 삽입된 파일럿이다. 그 후, 삽입된 파일럿 (P) 을 따라, 제 1 에코 소거 신호
Figure 112011098162057-pct00062
가 채널 추정 블록 (520) 에 제공되고, 업데이트된 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00063
) 를 획득하기 위해 채널 추정에 사용된다. 삽입된 파일럿이 원격 신호와 완벽하게 상관되지 않기 때문에, 매우 정확한 피드백 채널 추정치가 획득된다.
그 후, 스테이지 2 에코 소거에서, 제 2 에코 소거기 (570) 는 제 1 에코 소거기 (512) 로부터 제 1 에코 소거 신호
Figure 112011098162057-pct00064
를 수신한다. 제 2 에코 소거기 (570) 는 또한, 파일럿 신호 및 업데이트된 피드백 채널 추정치를 수신한다. 제 2 에코 소거기 (570) 는 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00065
) 를 획득하기 위해 업데이트된 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00066
) 를 사용한다. 예측된 피드백 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00067
) 는 복원되고 제 1 에코 소거 신호
Figure 112011098162057-pct00068
로부터 감산되어 원격 신호 (R) 만을 산출한다. G 의 이득을 갖는 이득 블록 (533) 을 통해서와 같이 중계기에 의한 증폭 이후에, 높은 정확도를 갖는 에코 소거된 증폭 원격 신호 (T) 가 획득된다. 중계기 (560) 에서, 원하는 송신된 신호 (T) 는 파일럿 신호 (P) 와 가산되고, 파일럿 삽입 유닛 (535) 에 의해 생성되며, 그 후, T+P 인 복합 송신 신호 (Y) 로서 중계기 외부로 송신된다.
도 7 에서 구현된 듀얼-스테이지 에코 소거 방식은, 제 2 에코 소거기가 피드백 파일럿 신호를 단지 예측하고 소거하기 때문에, 도 5 에서 구현된 듀얼-스테이지 에코 소거 방식에 비해 단순화된다. 도 7 에서 구현된 듀얼-스테이지 에코 소거 방식이 약간 부정확할 수 있지만, 피드백 송신 신호 (
Figure 112011098162057-pct00069
) 는 가장 정확하거나 가장 업데이트된 피드백 채널 추정치일 수도 있거나 아닐 수도 있는 현재 이용가능한 피드백 채널 추정치를 사용하여 예측된다. 그러나, 대부분의 경우에서, 도 7 의 듀얼-스테이지 에코 소거 방식은 충분히 정확한 결과들을 제공할 것이다. 또한, 2개의 소거 스테이지가 현재 이용가능한 채널 추정치로서 제 2 스테이지에 의해 사용된 최근의 피드백 채널 추정치를 사용하여 제 1 스테이지와 반복적으로 중계될 때, 에코 소거의 정확도가 매우 개선될 수 있다.
4. 삽입된 파일럿 구성
간섭 소거를 사용하는 중계기에 대해, 피드백 채널은 피드백/누설 신호가 감산될 수 있도록 매우 정확하게 추정될 필요가 있다. 피드백 채널 추정을 위해 삽입된 파일럿을 사용하는데 있어서 몇몇 이점들이 존재하고, 이것은 기지국으로부터의 다중경로 지연 확산에 대한 강건성, 및 이웃하는 중계기들로부터의 간섭에 대한 강건성을 포함한다. 본 설명에서, 중계기의 다운링크 송신만이 논의되지만, 이 논의된 업링크 송신에도 적용된다. 삽입된 파일럿이 사용될 때, 중계기는 원하는 송신된 신호 (증폭된 원격 신호) 와 삽입된 파일럿의 합을 송신한다. 파일럿은 중계기로부터 복합 송신된 신호를 수신하는 디바이스들에 의해 잡음으로서 인지된다.
본 발명의 몇몇 실시형태들에서, 삽입된 파일럿에 대한 구조 및 채널 추정을 위해 에코 소거 중계기에서 사용하기 위해 삽입된 파일럿을 구성하는 방법이 제공된다. 여기에서의 방법에 따라 구성될 때, 삽입된 파일럿은 채널 추정에 바람직한 원하는 전력, 스펙트럼 특징 및 데이터 구조를 갖는다. 몇몇 실시형태들에서, 파일럿이 종단 디바이스에 의해 잡음으로서 인지되기 때문에, 파일럿 신호의 전력 레벨은 송신된 신호의 전력에 관하여 제어되어서, 파일럿 전력은 왜곡을 도입하지 않는다. 다른 실시형태들에서, 파일럿은, 증폭된 신호와 동일한 스펙트럼 특징을 갖도록 구성된다. 최종으로, 다른 실시형태들에서, 파일럿은 채널 추정 절차에 도움이 되는 특성들 및 데이터 구조를 갖도록 구성된다. 일 실시형태에서, 파일럿은 사이클릭 프리픽스를 갖는 OFDM 구조를 사용하여 구성된다.
도 8 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 중계기 및 파일럿 구성의 블록도이다. 에코 소거 중계기 (710) 가 수신 신호 또는 입력 신호 X (노드(702)) 를 수신하고, 송신된 출력 신호 또는 증폭된 신호 Y (노드(740)) 를 생성한다. 에코 소거 중계기 (710) 에서, 파일럿 구성 유닛 (762) 은 출력 신호 (Y) 에 파일럿 (P) 을 도입하도록 제공된다. 더욱 구체적으로는, 중계기 (710) 에서, 에코 소거기 (760) 가 수신된 신호 (X) 로부터 원하는 송신 신호 (T) 를 생성한다. 파일럿 구성 유닛 (762) 에 의해 생성된 파일럿 P (노드(704)) 는 출력 신호 (Y) 를 생성하기 위해 원하는 송신 신호 T 에 가산되어 (합산기 (763)), Y=T+P 이다. 파일럿 구성 시스템의 상세는 도 8 에 더 예시된다. 본 예시에서, 송신 신호는 멀티-캐리어 신호인 것으로 가정되어서, 파일럿 신호는 N 개의 캐리어를 갖는 멀티-캐리어 신호로서 구성된다. 물론, 파일럿 신호는 송신 신호가 단일의 캐리어 신호일 때와 같이, 단일의 캐리어 신호로서 또한 구성될 수 있다.
멀티-캐리어 신호의 경우에서, 파일럿 구성 유닛 (762) 은 캐리어들 (1 내지 N) 에 대한 파일럿 생성기 (764a 내지 764n) 를 포함한다. 캐리어 파일럿 신호 (
Figure 112011098162057-pct00070
내지
Figure 112011098162057-pct00071
) 가 각 캐리어에 대해 생성되고, 캐리어 파일럿 신호들 (
Figure 112011098162057-pct00072
내지
Figure 112011098162057-pct00073
) 은 함께 합산되어 (합산기 (766)), 파일럿 신호 (P) 를 형성한다. 소정의 파일럿에 대한 파일럿 신호는 아래와 같이 생성된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 파일럿 생성기들 (764a 내지 764n) 중 어느 하나를 나타내는 파일럿 생성기 (764x) 는 사이클릭 프리픽스를 갖는 OFDM 데이터 구조를 사용하여 삽입된 파일럿 (P) 을 구성한다. 사이클릭 프리픽스를 갖는 OFDM 데이터 구조의 사용은, FFT/IFFT 알고리즘 (주파수 도메인 채널 추정) 이 사용될 때 피드백 채널 추정에 대해 특정한 이로운 특징들을 갖는다. 특히, 톤들에 걸친 전력 분포는 원하는 바와 같이 (예를 들어, 단일의 톤 또는 톤들의 그룹이 대역을 가로질러 홉핑될 수 있다) 최적화될 수 있다. 파일럿 생성기 (764x) 에서, 파일럿 심볼 유닛 (774) 은 OFDM 데이터 구조에 대한 심볼들을 제공한다. 다른 실시형태들에서, 삽입된 데이터에 대한 다른 데이터 구조가 사용될 수 있다.
OFDM 구조를 갖는 파일럿 심볼들은 사전 결정된 시드 또는 스크램블링 시퀀스를 사용하여 스크램블링될 수도 있다. 파일럿 생성기 (764x) 에서, 파일럿 스크램블러 (776) 는 승산기 (778) 에서 파일럿 심볼 유닛 (774) 에 의해 제공된 OFDM 데이터 심볼들을 스크램블링 하기 위해 스크램블링 시퀀스를 제공한다. 스크램블링 시퀀스는 고유 식별자를 중계기에 전할 수도 있다. 그 후, 증폭된 각 캐리어에 대해, 파일럿은 원하는 스펙트럼 특성들로 필터 (780) 에 의해 공유된다. 일 실시형태에서, 파일럿은 송신 필터를 모방한 필터를 통해 백색 잡음을 패스함으로써 정형된다.
파일럿 신호에 대해 정확한 전력을 유지하기 위해, 원하는 송신된 신호 T (노드 (706)) 의 전력이 전력 측정 및 필터링 유닛 (770) 을 통해 먼저 추정된다. 파일럿 신호의 전력은 파일럿 전력 결정 유닛 (772) 에서 원하는 송신 신호 전력에 관하여 원하는 레벨로 결정되고 설정된다. 통상적으로, 파일럿 신호의 전력 레벨은 송신 신호의 전력 레벨 보다 낮도록 설정된다. 일 실시형태에서, 파일럿 신호 전력은 송신 신호 전력 보다 20 dB 낮다. 필터링된 파일럿의 전력은 승산기 (782) 에서 설정된다. 원하는 송신 신호가 다중의 캐리어로 구성될 때, 각 캐리어에서의 원하는 송신 신호의 전력이 측정되고 추정된다. 파일럿 신호의 전력 레벨이 확립된 이후에 (승산기 (782)), 사이클릭 프리픽스가 사이클릭 프리픽스 삽입 유닛에서 삽입되어 특정한 캐리어에 대한 파일럿 신호 (Px) 를 생성한다.
여기에 설명된 파일럿 구성 시스템은 아래의 이점들을 갖는다. 첫째, 주파수 도메인 채널 추정은 복잡도와 관련하여 바람직하고, 사이클릭 프리픽스가 사용될 때, 최소의 심볼간 간섭 (ISI) 및 캐리어간 간섭 (ICI) 이 존재한다. 따라서, 사이클릭 프리픽스를 포함하는 OFDM 구조로 파일럿을 사용하는 것은, 채널 추정의 전체 복잡도를 감소시키고, 중계기 성능과 관련하여 결점들을 갖지 않는다.
둘째로, 원하는 송신된 신호를 정형하기 위해 이미 사용된 것과 동일한 필터 (송신 필터) 로 파일럿을 필터링하는 것은, 추가의 필터가 요구되지 않고, 파일럿이 바람직하지 못한 스펙트럼 성분들을 갖지 않기 때문에 바람직하다. 파일럿은 중계기가 인커밍 신호의 증폭을 시작하기 이전에 생성될 수 있고, 따라서, 중계기 동작 동안, 송신 필터는 파일럿을 정형하지 않고, 출력 신호를 정형하는데만 사용된다.
셋째로, 출력 SINR 이 불필요하게 저하되지 않도록 원하는 송신 신호의 전력 아래의 소정량에서 파일럿 전력을 유지하는 것이 중요하다. 원하는 송신 신호의 전력을 트랙킹하기 위해 필터를 사용하고, 이러한 필터링된 값들의 파일럿 전력을 베이싱 오프 (basing off) 하는 것은, 중계기가 상대적으로 안정을 유지하면서, 파일럿 전력이 원하는 신호 전력을 효과적으로 트랙킹할 수 있도록 계수가 동조될 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 캐리어 마다 기초하여 삽입된 파일럿을 구성하는 것은, 파일럿 전력이 주파수에 걸쳐 원하는 신호 전력을 트랙킹한다는 이점을 갖는다.
최종으로, 파일럿 심볼들을 스크램블링하기 위해 사전 결정된 시드를 사용하는 것은, 다른 중계기들 (또는 디바이스들) 에 의해 레퍼런스로서 사용될 삽입된 파일럿이 중계기의 존재를 검출할 수 있게 한다. 파일럿은 또한, 유용한 정보 (예를 들어, 송신 전력/이득) 를 근처의 다른 중계기들/디바이스들에 시그널링하기 위해 사용될 수도 있다.
상기 설명에서, 파일럿 생성기 (764x) 는 시간 도메인 파일럿 구성 방식을 구현한다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 주파수 도메인 파일럿 구성은 중계기에서 사용하기 위해 삽입된 파일럿을 구성하도록 구성된다. 도 9 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 파일럿 생성기의 블록도이다. 도 9 를 참조하면, 파일럿 생성기 (964x) 는 도 8 에서의 파일럿 생성기들 (764a 내지 764n) 중 어느 하나를 구현하기 위해 사용될 수 있다.
주파수 도메인 파일럿 구성 방식하에서, 파일럿 심볼 유닛 (974) 은 하나의 데이터 심볼의 각 톤에 대해 제공되는 주파수 도메인에서 M 개의 데이터 심볼들의 블록을 제공한다. 그 후, 데이터 심볼들은 파일럿 스크램블러 (976) 에 의해 스크램블링된다. 더욱 구체적으로는, 파일럿 스크램블러 (976) 는 소정의 스크램블링 시퀀스를 사용하여 승산기 (975) 에서 데이터 심볼들을 스크램블링한다. 일 실시형태에서, 스크램블링 시퀀스는 고유 식별자를 중계기에 전할 수도 있다. 그 후, 승산기 (977) 를 통해 파일럿 전력 정형기 유닛 (978) 은 모든 M 개의 톤들에 걸쳐 데이터 심볼들의 전력을 조정하기 위해 스크램블링된 심볼들의 스케일링을 제공한다. 더욱 구체적으로는, 각 데이터 심볼의 전력은 주파수 도메인 전력 스펙트럼을 정형하기 위해 톤들에 걸쳐 상이할 수도 있다. 그 후, 데이터 심볼들은 데이터 심볼들을 시간 도메인 신호로 변환하기 위해 IFFT (인버스 고속 퓨리에 변환) 필터 (980) 에 제공된다.
파일럿 생성기 (964x) 의 후속 동작은 도 8 의 파일럿 생성기 (764x) 와 동일하다. 먼저, 파일럿 신호에 대한 정확한 전력을 유지하기 위해, 원하는 송신된 신호 T (노드(706)) 의 전력이 전력 측정 및 필터링 유닛 (770) 을 통해 먼저 추정된다. 파일럿 신호의 전력 ( 톤들에 걸친 파일럿 신호의 전력 및 평균 전력) 이 파일럿 전력 결정 유닛 (772) 에서 원하는 송신 신호 전력에 대해 원하는 레벨로 결정되고 설정된다. 통상적으로, 파일럿 신호의 전력은 송신 신호의 전력 레벨 보다 낮도록 설정된다. 파일럿 신호의 전력을 승산기 (782) 에서 설정된다. 원하는 송신 신호가 다중의 캐리어들로 구성될 때, 각 캐리어에서의 원하는 송신 신호의 전력이 측정되고 추정된다. 파일럿 신호의 전력 레벨이 확립된 이후에 (승산기 (782)), 사이클릭 프리픽스가 사이클릭 프리픽스 삽입 유닛에 삽입되어 특정한 캐리어에 대한 파일럿 신호 (Px) 를 생성한다.
5. 광역 에코 소거
본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선 중계기는 안정성 및 개선된 중계기 성능을 달성하기 위해 광역 에코 소거 및 디지털 이득 제어를 구현한다. 더욱 구체적으로는, 중계기는 광역 에코 소거를 실현하기 위해 시간 도메인 에코 소거, 채널 추정 성능을 개선하기 위해 조정가능 및 적응형 지연으로 주파수 도메인 채널 추정, 및 기저대역 이득 변경을 통해 중계기 동작 안정성을 모니터링하고 유지하기 위해 디지털 이득 제어를 이용한다. 이와 같이 구성되는 바와 같이, 광역 에코 소거, 개선된 채널 추정 성능 및 개선된 안정성이 가능한 무선 중계가 실현된다.
도 10 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광역 에코 소거를 구현하는 중계기의 블록도이다. 도 10 을 참조하면, 에코 소거 중계기 (1010) 는 중계될 제 1 안테나 (1115) 상에 원격 신호 (S[k]) 를 수신하고, 제 2 안테나 (1120) 상에 송신될 출력 신호 (Y[k]) 를 생성한다. 중계기 (1010) 는 제 1 안테나 (1115) 에 커플링된 제 1 프런트 엔드 회로 (1012), 제 2 안테나 (1120) 에 커플링된 제 2 프런트 엔드 회로 (1016), 및 제 1 및 제 2 프런트 엔드 회로 사이에 커플링된 중계기 기저대역 블록 (1014) 을 포함한다. 중계기 (1010) 가 구성되어서, 회로 (예를 들어, 제 1 프런트 엔드 회로 (1012), 제 2 프런트 엔드 회로 (1016) 가 특정한 통신 (순방향 또는 역방향 링크) 을 위해 적합한 안테나에 커플링될 수 있다는 것에 유의한다.
제 1 및 제 2 프런트 엔드 회로 (1012, 1016) 는 무선 중계기의 수신 및 송신 기능들을 구현하는 디지털 및 아날로그 프런트 엔드 프로세싱 회로를 통합한다. 기본적으로, 제 1 및 제 2 프런트 엔드 회로 (1012, 1016) 는 중계기 기저대역 블록 (1014) 외부에 있는 중계기 (1010) 의 회로를 포함한다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 프런트 엔드 회로들 (1012, 1016) 은 각각, 종래의 무선 수신기들 및 송신기들에서 사용된 디지털 및 아날로그 프런트 엔드 프로세싱 회로를 포함한다. 수신기/송신기 프런트 엔드 회로는 가변 이득 증폭기들, 필터들, 믹서들, 드라이버들 및 디지털 신호 프로세서들을 포함할 수 있다. 중계기 프런트 엔드 회로들 (1012, 1016) 의 특정한 구현은 본 발명의 실시에 중요하지 않고, 현재 알려지거나 개발될 임의의 수신기/송신기 프런트 엔드 프로세싱 회로가 본 발명의 무선 중계기에 적용될 수 있다.
중계기 (1010) 는 채널 추정, 기저대역 에코 소거, 및 이득 제어 동작이 구현되는 중계기 기저대역 블록 (1014) 을 포함한다. 중계기 기저대역 블록 (1014) 의 상세가 도 10 에 예시된다. 중계기 기저대역 블록 (1014) 은 수신 신호 (x[k]) 를 수신하고, 출력 신호 (y[k]) 를 생성한다. 수신 신호 (x[k]) 는 중계될 원격 신호 (S[k]) 와 제 1 안테나 (1115) 와 제 2 안테나 (1120) 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이다. 동작중에서, 서버 안테나로부터 도너 안테나로 역으로의 신호 누설은, 출력 신호 (Y[k]) 의 일부가 피드백 채널을 통해 역으로 누설되게 하고, 신호가 중계기에 의해 수신되기 이전에 원격 신호 (S[k]) 에 가산되게 한다. 따라서, 중계기 (1010) 는 실제로는, 원격 신호 (S[k]) 와 피드백 신호의 합인 수신 신호 (x[k]) 를 수신하고, 여기서, 피드백 신호는 기본적으로는 출력 신호 (Y[k]) 의 감쇠된 버전이다. 에코 소거 중계기인 중계기 (1010) 는 수신 신호에서 원치않은 피드백 신호 성분을 소거하기 위해 피드백 신호를 추정하도록 동작한다.
중계기 기저대역 블록 (1014) 에서, 입력 노드 (1130) 상의 수신 신호 (x[k]) ("입력 신호") 는 수신 필터 (1132) ("rx필터") 에 커플링된다. 일 실시형태에서, 수신 필터 (1132) 는 수신된 파형의 적합한 필터링을 가능하게 하기 위한 동조가능한 디지털 기저대역 수신 필터이다. 또한, 수신 필터링은 수신된 파형의 선택적 증폭을 가능하게 한다.
필터링된 수신 신호는 시간 도메인 에코 소거를 구현하는 에코 소거기에 커플링된다. 시간 도메인 에코 소거는 중계기를 통해 작은 지연량을 유지하면서 광역 (즉, 큰 대역폭) 피드백 신호 소거를 가능하게 하는 이점을 갖는다. 본 실시형태에서, 에코 소거기는 필터링된 수신 신호로부터 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00074
) 를 감산하도록 동작하는 합산기 (1134) 를 포함한다. 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00075
) 가 정확한 한은, 원치않은 피드백 신호가 수신 신호로부터 제거되고, 에코 소거가 실현된다. 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00076
) 는 이하 더욱 상세히 설명될 채널 추정 블록에 의해 생성된다.
포스트 소거 신호 (x'[k]) 가 가변 지연 (D1) 을 갖는 적응형 지연 엘리먼트 (1136) 를 통해 커플링된다. 가변 지연 (D1) 은 중계기 지연을 제어하고, 채널 추정 성능을 미세 동조시키기 위해 상술한 피드백 지연 제어 방법에 따라 도입된다. 더욱 구체적으로는, 가변 지연 (D1) 은 출력 신호 (Y[k]) 와 원격 신호 (S[k]) 사이의 상관을 감소시키기 위해 적응적으로 도입되어서, 피드백 채널 추정치 및 중계기 성능을 개선시킨다. 본 실시형태에서, 가변 지연 (D1) 은 에코 소거 이후에 도입된다. 다른 실시형태들에서, 가변 지연 (D1) 은 중계기의 피드 포워드 부분의 임의의 포인트에서 도입된다. 특히, 일 실시형태에서, 가변 지연 (D1) 은 에코 소거 이전에 중계기 회로에 도입된다.
포스트 소거 및 지연된 신호 (x"[k]) 가
Figure 112011098162057-pct00077
의 가변 이득을 제공하는 가변 이득 스테이지 (1138) 에 커플링된다. 가변 이득 스테이지 (1138) 는 기저대역 이득 변경을 통해 중계기 (1010) 의 이득을 조정하기 위해 이득 제어 블록 (1150) 에 의해 제어된다. 본 실시형태에서, 이득 제어 블록 (1150) 는 디지털 이득 제어를 구현하고, 파일럿 신호로서 지연된 에코 소거 출력 신호 (y'[k]) 를 수신한다. 이득 제어 블록 (1150) 은 파일럿 신호를 모니터링하고, 하나 이상의 이득 제어 메트릭을 통해 중계기 (1010) 의 안정성을 결정한다. 이득 제어 블록 (1150) 은 중계기 (1010) 의 동작 안정성을 유지하기 위한 방식으로 가변 이득 스테이지 (1138) 의 이득 값 (
Figure 112011098162057-pct00078
) 을 조정한다. 이득 제어 블록 (1150) 은 중계기의 안정성이 양호하게 제어된다는 것을 보장하기 위해 고속 오실레이션 검출을 제공할 수 있다.
증폭된 에코 소거 신호가 출력 노드 (1142) 상에서 출력 신호 (y[k]) 를 생성하기 위해 송신 필터 (1140) ("tx필터") 에 커플링된다. 일 실시형태에서, 송신 필터 (1140) 는 송신된 파형의 적합한 필터링을 가능하게 하기 위해 동조가능한 디지털 기저대역 송신 필터이다. 최종 출력 신호 (Y[k]) 로서 제 2 안테나 (1120) 상에서 송신될 중계기 기저대역 블록 (1014) 으로부터의 출력 신호 (y[k]) 는 제 2 프런트 엔드 회로 (1016) 에 커플링된다.
중계기 기저대역 블록 (1014) 은 h[k] 로 표기된 피드백 채널을 추정하도록 동작하고, 에코 소거를 위해 피드백 신호의 추정치를 계산하는 채널 추정 블록을 포함한다. 본 실시형태에서, 채널 추정 블록은 채널 추정 회로 (1148) 를 포함한다. 에코 소거기는 피드백 신호 추정치를 계산하기 위해 채널 추정 회로 (1148) 로부터의 피드백 채널 추정치를 사용하는 피드백 신호 추정치 계산 블록 (1146) 을 포함한다. 에코 소거 출력 신호 (y[k]) 는 채널 추정, 피드백 신호 추정 및 또한 디지털 이득 제어를 위한 파일럿 신호 또는 레퍼런스 신호로서 사용된다. 본 실시형태에서, 출력 신호 (y[k]) 는 조정가능한 지연 엘리먼트 (1144) 에 의해 제공된 조정가능한 지연 (D2) 에 영향을 받는다. 조정가능한 지연 (D2) 은 상술한 파일럿 지연 제어 방법에 따라 도입되고, 채널 추정을 위해 사용된 레퍼런스 시퀀스를 전진시키는 효과를 가져서, 임의의 조정가능한 지연이 도입되기 이전에 유효 피드백 채널이 채널에 대하여 '좌측' 시프트된다. 다시 말해, 지연 (D2) 은 추정될 채널을 전진시키는 효과를 갖는다. 조정가능한 지연 (D2) 을 도입하는 이점들이 상술되었고, 일반적으로, 지연 (D2) 을 통해 추정될 채널을 전진시키는 것은 피드백 채널에서 벌크 지연을 교정함으로써 중계기 성능을 개선시킨다.
중계기 기저대역 블록 (1014) 에서, 채널 추정 회로 (1148) 는 파일럿 신호로서 지연된 에코 소거 신호 (y'[k]) 를 수신하고, 입력 신호로서 수신 신호 (x[k]) 를 또한 수신한다. 채널 추정 회로 (1148) 은 소정의 채널 추정 알고리즘 (Alg) 및 저장된 계수들 (
Figure 112011098162057-pct00079
) 을 사용하여 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00080
) 를 계산한다. 일 실시형태에서, 채널 추정 회로 (1148) 는 주파수 도메인 채널 추정을 이용한다. 이와 같이 계산된 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00081
) 는 피드백 신호 추정치 계산 블록 (1146) 에 커플링된다. 피드백 신호 추정치 계산 블록 (1146) 은 수신 필터 ("rx필터") 및 파일럿 신호 (y'[k]) 와 피드백 채널 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00082
) 의 콘볼루션을 수행하여 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00083
) 를 생성한다. 콘볼루션은, 에코 소거를 위해 사용된 피드백 신호 추정치가 동일한 수신 필터 (443) 에 영향을 받는 수신 신호 (x[k]) 와 동일한 신호 특징을 나타내는 것을 보장하기 위해 수신 필터를 사용한다. 수신 신호의 에코 소거를 실현하기 위해 수신 신호로부터 감산될 피드백 신호 추정치 (
Figure 112011098162057-pct00084
) 는 합산기 (1134) 에 커플링된다.
이와 같이 구성될 때, 중계기 (1010) 는 기저대역 간섭 소거를 통해 도너 안테나와 서버 안테나 사이의 유효 분리를 증가시킨다. 채널 추정, 피드백 신호 추정 및 이득 제어 (지연 (D2)) 를 위해 사용된 지연된 파일럿 신호 및 적응형 지연 (D1) 의 사용을 통한 출력 신호와 원격 신호 사이의 증가된 상관감소는, 채널 추정 성능을 개선시키도록 동작하여, 기저대역 간섭 소거 정확도를 개선한다. 정확한 기저대역 간섭 소거는 중계기 이득이 증가되게 한다. 정확한 광역 에코 소거로, 중계기 (1010) 는 종래의 중계기 디바이스들과 비교하여 높은 이득 레벨에서 동작될 수 있다.
도 10 에 도시된 실시형태에서, 중계기 기저대역 블록 (1014) 의 엘리먼트들은 소정을 배열로 가정된다. 예를 들어, 적응형 지연 엘리먼트 (1136) 에는 가변 이득 스테이지 (1138) 가 후속하고, 그 후, 송신 필터 (1140) 가 후속한다. 본 발명의 다른 실시형태들에서, 중계기 기저대역 블록 (1014) 의 엘리먼트들은 동일한 채널 추정 및 에코 소거 기능들을 실현하기 위해 다른 구성들을 가정할 수 있다. 중계기 기저대역 블록 (1014) 에서의 엘리먼트들의 배열의 정확한 순서는 본 발명의 실시에 중요하지 않다. 일 실시형태에서, 가변 이득 스테이지 (1138) 는 송신 필터 (1140) 이후에 배치된다. 다른 실시형태에서, 적응형 지연 엘리먼트 (1136) 는 가변 이득 스테이지 (1138) 이후에 또는 송신 필터 (1140) 이후에 배치된다. 즉, 적응형 지연 엘리먼트 (1136) 는 포스트 소거 신호 경로 어디에나 배치될 수 있다. 또한, 다른 실시형태들에서, 적응형 지연 엘리먼트 (1136) 는 또한, 에코 소거 이전에 중계기의 피드포워드 부분에 배치될 수 있다.
일 실시형태에서, 원격 신호는 다중의 캐리어들을 갖고, 수신 필터 (1132) 및 송신 필터 (1140) 는 협대역 또는 광역 에코 소거를 제공하기 위해 동조된다.
당업자는, 정보 및 신호들이 임의의 다양한 다른 기술들 및 기법들을 사용하여 표현될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 데이터, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 칩들, 명령들, 및 커맨드들이 상기 설명 전반적으로 참조될 수도 있다. 이들은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기 입자, 광학장 또는 광학 입자, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
상술한 실시형태들 중 하나 이상에서, 설명한 함수들 및 프로세스들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현되면, 이 함수들은 컴퓨터 판독가능한 매체상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장될 수도 있거나 송신될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 제한하지 않는 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장 디바이스, 자기 디스크 저장 디바이스 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 반송하거나 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디브이디 (DVD), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하고, 여기서, 디스크 (disk) 는 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하고, 디스크 (disc) 는 데이터를 레이저로 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들이 또한, 컴퓨터 판독가능한 매체의 범위내에 포함되어야 한다. 여기에서 사용된 용어 "제어 로직" 은 (기능이 프로세서를 사용하여 실행될 머신 판독가능한 매체상에 저장된 명령들에 의해 구현되는) 소프트웨어, (특정한 입력에 대한 특정한 출력을 제공하도록 구성되는 (로직 게이트들과 같은) 회로를 사용하여 기능이 구현되는) 하드웨어, 및 (기능이 재프로그램가능한 회로를 사용하여 구현되는) 펌웨어에 적용되고, 소프트웨어, 하드웨어, 및 펌웨어 중 하나 이상의 조합들에 또한 적용된다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현을 위해, 방법이 여기에 설명된 함수들을 수행하는 모듈 (예를 들어, 절차들, 함수들 등) 로 구현될 수도 있다. 명령들을 포함하는 유형의 임의의 머신 판독가능한 매체가 여기에 설명한 방법들을 구현하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드들은 메모리, 예를 들어, 이동국 또는 중계기의 메모리에 저장될 수도 있고, 프로세서, 예를 들어, 모뎀의 마이크로프로세서에 의해 실행될 수도 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 프로세서 외부에서 구현될 수도 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "메모리" 는 임의의 타입의 장기간, 단기간, 휘발성, 비휘발성, 또는 다른 메모리를 칭하고, 임의의 특정한 타입의 메모리, 메모리들의 수, 또는 메모리가 저장되는 매체의 타입에 제한되지 않는다.
또한, 컴퓨터 명령들/코드는 송신기로부터 수신기로 물리적 송신 매체상에서 신호들을 통해 송신될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트드 페어, 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술의 물리적 컴포넌트를 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신된다. 상기의 조합들이 물리적 송신 매체의 범위내에 또한 포함되어야 한다.
또한, 개시된 구현들의 이전의 설명은 당업자가 본 발명을 제조하거나 사용할 수 있게 하기 위해 제공된다. 이들 구현들에 대한 다양한 변경들이 당업자에게는 쉽게 명백할 것이고, 여기에 정의된 일반 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타낸 특징들에 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 여기에 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (23)

  1. 입력 신호를 수신하고 증폭된 신호를 송신하기 위한 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 갖는 무선 중계기로서,
    상기 입력 신호는, 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이고,
    상기 무선 중계기는,
    상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나 중 하나로부터 상기 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호를 사용하여 지연된 에코 소거 신호를 생성하도록 구성된 수신 회로; 및
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하여 송신될 증폭된 신호를 생성하는 증폭기를 포함하고,
    상기 수신 회로는,
    피드백 신호 추정치에 액세스하고, 상기 입력 신호로부터 상기 피드백 신호 추정치를 소거하도록 구성된 에코 소거기;
    상기 에코 소거기 이전 또는 이후에, 제 1 지연을 도입하기 위한 가변 지연 엘리먼트를 포함하고, 상기 제 1 지연은 상기 원격 신호로부터 상기 증폭된 신호를 상관감소시키도록 선택되는, 무선 중계기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 지연 엘리먼트는 상기 에코 소거기 이전에 상기 제 1 지연을 도입하도록 구성되는, 무선 중계기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 지연 엘리먼트는 상기 에코 소거기 이후에 상기 제 1 지연을 도입하도록 구성되는, 무선 중계기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에코 소거기는 상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 상기 채널에 대한 추정된 피드백을 나타내는 피드백 채널 추정치를 생성하도록 구성되고, 상기 피드백 채널 추정치에 기초하여 상기 피드백 신호 추정치를 생성하도록 또한 구성되며, 상기 에코 소거기는 상기 피드백 신호 추정치를 상기 입력 신호로부터 감산함으로써 상기 에코 소거 신호를 생성하도록 구성되는, 무선 중계기.
  5. 입력 신호를 수신하고 증폭된 신호를 송신하기 위한 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 갖는 무선 중계기로서,
    상기 입력 신호는, 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이고,
    상기 무선 중계기는,
    상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나 중 하나로부터 상기 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호를 사용하여 지연된 에코 소거 신호를 생성하도록 구성된 수신 회로; 및
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하여 송신될 증폭된 신호를 생성하는 증폭기를 포함하고,
    상기 수신 회로는,
    피드백 신호 추정치에 액세스하고, 상기 입력 신호로부터 상기 피드백 신호 추정치를 소거하도록 구성된 에코 소거기;
    상기 에코 소거기 이전 또는 이후에, 제 1 지연을 도입하기 위한 가변 지연 엘리먼트를 포함하고,
    상기 에코 소거기는,
    상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 상기 채널에 대한 추정된 피드백을 나타내는 피드백 채널 추정치를 생성하도록 구성되고, 상기 피드백 채널 추정치에 기초하여 상기 피드백 신호 추정치를 생성하도록 또한 구성되며, 상기 에코 소거기는 상기 피드백 신호 추정치를 상기 입력 신호로부터 감산함으로써 상기 에코 소거 신호를 생성하도록 구성되고,
    상기 에코 소거기는,
    상기 입력 신호 및 상기 지연된 에코 소거 신호를 수신하고, 상기 지연된 에코 소거 신호를 레퍼런스 신호로서 사용하여 상기 피드백 채널 추정치를 생성하기 위한 채널 추정 블록으로서, 상기 레퍼런스 신호는 상기 입력 신호로부터 상기 제 1 지연 만큼 지연되는 상기 증폭된 신호를 나타내고, 상기 채널 추정 블록은 또한 상기 피드백 채널 추정치에 기초하여 상기 피드백 신호 추정치를 생성하는, 상기 채널 추정 블록; 및
    상기 입력 신호 및 상기 피드백 신호 추정치를 수신하고, 상기 입력 신호로부터 상기 피드백 신호 추정치를 감산하여, 상기 에코 소거 신호를 생성하도록 구성되는 합산기를 포함하는, 무선 중계기.
  6. 입력 신호를 수신하고 증폭된 신호를 송신하기 위한 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 갖는 무선 중계기로서,
    상기 입력 신호는, 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이고,
    상기 무선 중계기는,
    상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나 중 하나로부터 상기 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호를 사용하여 지연된 에코 소거 신호를 생성하도록 구성된 수신 회로; 및
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하여 송신될 증폭된 신호를 생성하는 증폭기를 포함하고,
    상기 수신 회로는,
    피드백 신호 추정치에 액세스하고, 상기 입력 신호로부터 상기 피드백 신호 추정치를 소거하도록 구성된 에코 소거기;
    상기 에코 소거기 이전 또는 이후에, 제 1 지연을 도입하기 위한 가변 지연 엘리먼트를 포함하고,
    상기 제 1 지연은 상기 입력 신호에서의 캐리어들의 수에 적어도 부분적으로 기초하여 선택되는, 무선 중계기.
  7. 입력 신호를 수신하고 증폭된 신호를 송신하기 위한 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 갖는 무선 중계기로서,
    상기 입력 신호는, 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이고,
    상기 무선 중계기는,
    상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나 중 하나로부터 상기 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호를 사용하여 지연된 에코 소거 신호를 생성하도록 구성된 수신 회로; 및
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하여 송신될 증폭된 신호를 생성하는 증폭기를 포함하고,
    상기 수신 회로는,
    피드백 신호 추정치에 액세스하고, 상기 입력 신호로부터 상기 피드백 신호 추정치를 소거하도록 구성된 에코 소거기;
    상기 에코 소거기 이전 또는 이후에, 제 1 지연을 도입하기 위한 가변 지연 엘리먼트를 포함하고,
    상기 제 1 지연은 캐리어들의 대역폭에 적어도 부분적으로 기초하여 선택되는, 무선 중계기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계기는, 상기 중계기가 기동될 때 상기 제 1 지연을 조정하도록 구성되는, 무선 중계기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계기는 중계기 동작 동안 상기 제 1 지연을 주기적으로 동조하도록 구성되는, 무선 중계기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지연은 상기 중계기의 최대 허용가능한 지연 이하인 값으로 설정되는, 무선 중계기.
  11. 입력 신호를 수신하고 증폭된 신호를 송신하기 위한 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 갖는 무선 중계기로서,
    상기 입력 신호는, 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이고,
    상기 무선 중계기는,
    상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나 중 하나로부터 상기 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호를 사용하여 지연된 에코 소거 신호를 생성하도록 구성된 수신 회로; 및
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하여 송신될 증폭된 신호를 생성하는 증폭기를 포함하고,
    상기 수신 회로는,
    피드백 신호 추정치에 액세스하고, 상기 입력 신호로부터 상기 피드백 신호 추정치를 소거하도록 구성된 에코 소거기;
    상기 에코 소거기 이전 또는 이후에, 제 1 지연을 도입하기 위한 가변 지연 엘리먼트를 포함하고,
    상기 중계기는 상기 증폭된 신호와 상기 원격 신호 사이에서 상관감소 값을 계산함으로써 상기 제 1 지연의 값을 결정하도록 구성되는, 무선 중계기.
  12. 입력 신호를 수신하고 증폭된 신호를 송신하기 위한 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 갖는 무선 중계기로서,
    상기 입력 신호는, 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널로부터 발생하는 피드백 신호의 합이고,
    상기 무선 중계기는,
    상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나 중 하나로부터 상기 입력 신호를 수신하는 수단, 및 상기 입력 신호를 사용하여 지연된 에코 소거 신호를 생성하는 수단; 및
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하는 수단을 포함하고,
    상기 수신하는 수단은,
    상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 수단;
    상기 피드백 신호가 상기 입력 신호로부터 소거되기 이전 또는 이후에 제 1 지연을 도입하는 수단을 포함하고, 상기 제 1 지연은 상기 원격 신호로부터 상기 증폭된 신호를 상관감소시키도록 선택되는, 무선 중계기.
  13. 무선 통신 시스템의 무선 중계기에서 에코 소거를 제공하는 방법으로서,
    상기 중계기의 제 1 안테나에서 입력 신호를 수신하는 단계로서, 상기 입력 신호는 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 제 2 안테나 사이의 피드백 경로로부터 발생하는 피드백 신호의 합인, 상기 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계;
    상기 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 이전 또는 이후에 신호에 제 1 지연을 도입하는 단계로서, 상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 및 상기 제 1 지연을 도입하는 단계에 기초하여 지연된 에코 소거 신호가 생성되는, 상기 제 1 지연을 도입하는 단계;
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하는 단계; 및
    상기 증폭된 신호를 상기 제 2 안테나상에서 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 지연은 상기 원격 신호로부터 상기 증폭된 신호를 상관감소시키도록 선택되는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 지연을 도입하는 단계는, 상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 이전에 상기 입력 신호에 제 1 지연을 도입하는 단계를 포함하는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 지연을 도입하는 단계는, 상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 이후에 제 1 지연을 도입하는 단계를 포함하는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계는,
    상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널을 추정하는 단계, 및 피드백 채널 추정치를 제공하는 단계;
    상기 피드백 채널 추정치를 사용하여 상기 피드백 신호 추정치를 추정하는 단계; 및
    상기 입력 신호로부터 상기 피드백 신호 추정치를 감산하는 단계를 포함하는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  17. 무선 통신 시스템의 무선 중계기에서 에코 소거를 제공하는 방법으로서,
    상기 중계기의 제 1 안테나에서 입력 신호를 수신하는 단계로서, 상기 입력 신호는 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 제 2 안테나 사이의 피드백 경로로부터 발생하는 피드백 신호의 합인, 상기 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계;
    상기 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 이전 또는 이후에 신호에 제 1 지연을 도입하는 단계로서, 상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 및 상기 제 1 지연을 도입하는 단계에 기초하여 지연된 에코 소거 신호가 생성되는, 상기 제 1 지연을 도입하는 단계;
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하는 단계; 및
    상기 증폭된 신호를 상기 제 2 안테나상에서 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계는,
    상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널을 추정하는 단계, 및 피드백 채널 추정치를 제공하는 단계;
    상기 피드백 채널 추정치를 사용하여 상기 피드백 신호 추정치를 추정하는 단계; 및
    상기 입력 신호로부터 상기 피드백 신호 추정치를 감산하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 안테나와 상기 제 2 안테나 사이의 피드백 채널을 추정하는 단계는, 레퍼런스 신호로서 상기 지연된 에코 소거 신호를 사용하고 상기 입력 신호를 사용하여 상기 피드백 채널을 추정하는 단계를 포함하고, 상기 레퍼런스 신호는 상기 입력 신호로부터 상기 제 1 지연 만큼 지연되는 상기 증폭된 신호를 나타내는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  18. 무선 통신 시스템의 무선 중계기에서 에코 소거를 제공하는 방법으로서,
    상기 중계기의 제 1 안테나에서 입력 신호를 수신하는 단계로서, 상기 입력 신호는 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 제 2 안테나 사이의 피드백 경로로부터 발생하는 피드백 신호의 합인, 상기 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계;
    상기 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 이전 또는 이후에 신호에 제 1 지연을 도입하는 단계로서, 상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 및 상기 제 1 지연을 도입하는 단계에 기초하여 지연된 에코 소거 신호가 생성되는, 상기 제 1 지연을 도입하는 단계;
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하는 단계; 및
    상기 증폭된 신호를 상기 제 2 안테나상에서 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 지연은 상기 입력 신호에서의 캐리어들의 수에 적어도 부분적으로 기초하여 선택되는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  19. 무선 통신 시스템의 무선 중계기에서 에코 소거를 제공하는 방법으로서,
    상기 중계기의 제 1 안테나에서 입력 신호를 수신하는 단계로서, 상기 입력 신호는 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 제 2 안테나 사이의 피드백 경로로부터 발생하는 피드백 신호의 합인, 상기 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계;
    상기 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 이전 또는 이후에 신호에 제 1 지연을 도입하는 단계로서, 상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 및 상기 제 1 지연을 도입하는 단계에 기초하여 지연된 에코 소거 신호가 생성되는, 상기 제 1 지연을 도입하는 단계;
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하는 단계; 및
    상기 증폭된 신호를 상기 제 2 안테나상에서 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 지연은 캐리어들의 대역폭에 적어도 부분적으로 기초하여 선택되는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 지연은, 상기 중계기가 기동될 때 조정되는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 지연은 중계기 동작 동안 주기적으로 동조되는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 지연은 상기 중계기의 최대 허용가능한 지연 이하인 값으로 설정되는, 에코 소거를 제공하는 방법.
  23. 무선 통신 시스템의 무선 중계기에서 에코 소거를 제공하는 방법으로서,
    상기 중계기의 제 1 안테나에서 입력 신호를 수신하는 단계로서, 상기 입력 신호는 중계될 원격 신호와, 상기 제 1 안테나와 제 2 안테나 사이의 피드백 경로로부터 발생하는 피드백 신호의 합인, 상기 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계;
    상기 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 이전 또는 이후에 신호에 제 1 지연을 도입하는 단계로서, 상기 입력 신호로부터 피드백 신호 추정치를 소거하는 단계 및 상기 제 1 지연을 도입하는 단계에 기초하여 지연된 에코 소거 신호가 생성되는, 상기 제 1 지연을 도입하는 단계;
    상기 지연된 에코 소거 신호를 증폭하는 단계; 및
    상기 증폭된 신호를 상기 제 2 안테나상에서 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 지연의 값은, 상기 증폭된 신호와 상기 원격 신호 사이의 상관감소 값을 계산함으로써 결정되는, 에코 소거를 제공하는 방법.
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