KR101652624B1 - 멀티 송신기-수신기 시스템에서의 송신기 잡음 제거 방법 - Google Patents

멀티 송신기-수신기 시스템에서의 송신기 잡음 제거 방법 Download PDF

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Abstract

멀티 송신기-수신기 시스템에 있어서, 시스템의 비대칭성을 이용하여 특정 송신기에 대해서 선택적으로 송신기의 잡음 제거 방법을 적용할 수 있다. 따라서, 송신기의 갯수 미만의 관찰 수신기를 제공하여 공간 및 비용을 절감할 수 있다. 각각의 관찰 수신기는 송신기 경로에 선택적으로 접속되며 또한 이 송신기로부터의 누설 잡음을 추정할 수 있다. 추정된 누설 잡음에 기초하여, 대응하는 수신기 경로에 대해서 잡음 제거가 적용될 수 있다. 누설 추정을 위한 송신기의 선정은 그 시간에서의 시스템 상태에 기초할 수 있으며, 이는 시스템에 알려져 있을 수도 있고 또는 동적으로 추정될 수도 있다.

Description

멀티 송신기-수신기 시스템에서의 송신기 잡음 제거 방법{TRANSMITTER NOISE CANCELLATION IN A MULTI TRANSMITTER-RECEIVER SYSTEM}
본 발명은 송신기의 잡음을 제거하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티 송신기-수신기 시스템에서의 송신기의 잡음을 제거하는 방법에 관한 것이다.
본 출원서는 미합중국 특허 출원 번호 제13/801,130호(2013년 3월 13일 출원, 발명의 명칭 "무선 주파수 송신기의 잡음 제거 방법"(Radio Frequency Transmitter Noise Cancellation))의 일부 계속 출원이며, 그 내용은 참조에 의해서 전체가 본 명세서 내에 합체된다.
무선 주파수(RF, Radio frequency) 송신기-수신기는 무선 주파수 신호의 송신 및 수신을 모두 행할 수 있다. 전형적으로, 송신 밴드 및 수신 밴드는 각각에 대해서 오프셋되어 송신기의 송신 신호로부터 수신기에서의 간섭을 최소화하고 있다. 기타 간섭 감소 기법으로는, 예컨대, 표면 탄성파(SAW, surface acoustic wave) 필터와 같은 특수 필수를 사용하여 송신된 신호로부터 불요한 주파수 성분을 제거하고 또한 수신기에서의 간섭을 감소시키고 있었다.
오늘날의 다양한 송수신기(transceiver)는 디지털화된 전치 왜곡 기법을 사용하여 증폭기로부터 더욱 유용한 출력을 생성하며, 더 많은 전원을 소모하는 더 큰 증폭기에 대한 요구를 회피하고 있다. 그러나, 이들 디지털 전치 왜곡 기법을 사용하게 되면 수신기에서 수신된 신호에 송신기 잡음이 추가적으로 누설되는 문제가 초래된다. 이 추가적인 잡음의 누설은 듀플렉서(duplexer)의 크기를 키워서 송신 및 수신 밴드 사이의 분리를 더욱 확실하여 하여 감소시키고 있었다. 그러나, 예컨대, 전화기, 태블릿, 및 기타 무선 주파수 장치와 같은 무선 장치들이 점차적으로 소형화되고 저렴해짐에 따라서, 이들 대형이면서 값비싼 듀플렉서는 점차 비실용적으로 되어가고 있다.
이와 같은 추가적인 송신기 잡음을 감소시키기 위해서, 누설될 것으로 예상되는 송신된 신호로부터의 잡음에 대한 추정값을 생성할 수 있다. 이 추정값은 이후에 추가적인 송신기 잡음을 감소시키는데 사용될 수 있다. 이 프로세스는 종종 송신 잡음 제거 방법(transmit noise cancellation)으로 불린다. 그러나, 누설 잡음의 추정값을 생성하는 것은 전형적으로 추가적이면서 여분의 수신기 회로를 필요로 한다. 또한, 종래의 송신 잡음 제거 방법을 멀티 송신기-수신기 시스템으로 확장하기 위해서는, 각각의 송신기-수신기 쌍에 대해서 추가적인 수신기 회로가 필요하게 되었다. 더욱이, 무선 장치들이 소형화되고 저렴해짐에 따라서, 추가적인 수신기 회로의 크기 비용이 점차 비실용적일 수 있다.
따라서, 각각의 송신기-수신기 쌍에 대해서 추가적인 수신기 회로를 가져야 하는 여분의 비용없이 멀티 송신기-수신기 시스템으로 확장할 수 있는 송신 잡음 제거 시스템에 대한 요구가 있었다.
도 1은 일 실시예에 있어서의 단일 송신기-수신기 경로를 갖는 회로를 나타낸 도면이다.
도 2a는 일 실시예에 있어서 다중 송신기-수신기 경로를 갖는 회로를 나타낸 도면이다.
도 2b는 일 실시예에 있어서 다중 송신기-수신기 경로 및 송신 잡음 제거 회로를 갖는 회로를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 있어서 다중 송신기-수신기 경로 및 선택적인 송신 잡음 제거 회로를 갖는 회로를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 있어서의 송신 잡음 제거 방법에 대한 예시적인 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 있어서 다중 송신기-수신기 경로 및 선택적인 송신 잡음 제거 회로를 갖는 회로를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 있어서 예시적인 회로를 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 있어서 예시적인 회로를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 있어서 예시적인 회로를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 있어서 예시적인 회로를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시예에 있어서 예시적인 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에 있어서 예시적인 회로를 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 있어서 예시적인 회로를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예는 멀티 송신기 출력 및 복수의 수신기를 포함하는 시스템을 제공할 수 있다. 이 시스템은 또한 복수의 송신기 출력 중의 하나에 선택적으로 접속되고 또한 이 접속된 송신기 출력으로부터의 전송 잡음을 추정하도록 구성된 관찰 수신기를 포함할 수 있다. 제거 필터는, 관찰 수신기에 접속되어 있으며, 복수의 수신기 경로 중의 적어도 하나에서의 추정된 전송 잡음을 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예는 또한 복수의 무선 주파수 송신 신호를 송신하는 단계; 통신 상태를 모니터하는 단계; 모니터된 통신 상태에 기초하여, 복수의 무선 주파수 송신 신호의 서브셋을 선택하는 단계; 수신 무선 주파수 신호 및 복수의 무선 주파수 송신 신호의 서브셋을 디지털화된 베이스 밴드 신호로 변환하는 단계; 변환된 복수의 무선 주파수 송신 신호의 서브셋에 기초하여 잡음 제거 신호를 생성하는 단계; 및 이 잡음 제거 신호를 소정의 변환된 수신 신호에 적용하는 단계;를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예는 더 나아가서 스위칭 시스템에 의해서 멀티 송신기-수신기 시스템의 복수의 송신기 경로 중의 하나에 선택적으로 접속되는 관찰 수신기를 포함하는 회로를 제공할 수 있으며, 이 관찰 수신기는 선택된 송신 무선 주파수 신호를 기저 밴드 디지털 신호로 변환하기 위한 회로를 포함하고 있다. 회로는 또한 베이스 밴드 디지털 신호에 기초하여 잡음 제거 신호를 생성하기 위한 필터; 및 멀티 송신기-수신기 시스템 내의 수신기 경로에 잡음 제거 신호를 적용하기 위한 조합기(combiner);를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로(100)를 나타낸 도면이다. 회로(100)는 송신기 경로(101), 송신부(115) 및 수신부(125)를 갖는 듀플렉서(duplexer), 수신기 경로(160), 관찰 경로(150), 제거 필터(141), 및 감산기(142)를 포함할 수 있다. 관찰 경로(150)는 송신기 경로(101)로부터의 누설 잡음을 추정할 수 있으며, 또한 이에 대응하는 송신 잡음 제거가 수신기 경로(160)에 적용될 수 있다. 송신기 경로(101)는 송신 신호를 증폭하여 송신 무선 주파수 신호를 송신할 수 있는 송신기부(115)에 접속된 안테나(미도시)를 구동하는 무선 주파수 출력 증폭기(105)를 포함할 수 있다.
수신 무선 주파수 신호는 수신부(125)에 의해서 수신되고 또한 필터링될 수 있다. 수신 무선 주파수 신호는 무선 주파수 증폭기(126), 밴드 패스 필터(127), 믹서(128), 로 패스 필터(129), 및 아날로그-디지털 컨버터(ADC, analog-to-digital converter)(130)를 포함할 수 있는 수신기 경로(160) 아래로 전파될 수 있다. 수신 무선 주파수 신호는 무선 주파수 증폭기(126)에 의해서 증폭되고 또한 밴드 패스 필터(127)에 의해서 필터링될 수 있다. 믹서(128)는, 예컨대, 국부 발진기와 같은 발진 소스(121)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 이 수신 신호는 이후에 로 패스 필터(129)에 의해서 필터링될 수 있으며, 또한 ADC(130)는 이 신호를 디지털 수신 신호로 변환할 수 있다. 디지털 수신 신호는 입력으로서 감산기(142)에 제공될 수 있다.
송신기 경로(101)로부터의 송신 무선 주파수 신호는 또한 송신되는 것에 추가하여 출력 증폭기(105)의 출력으로부터 관찰 경로(150)를 따라서 전파될 수 있다. 관찰 경로(150)는 수신기 경로에서와 마찬가지로, 예를 들면, 밴드 패스 필터(111), 믹서(112), 로 패스 필터(113), 및 ADC(114)를 갖는 회로를 포함할 수 있다. 송신 신호는 밴드 패스 필터(111)에 의해서 필터링될 수 있다. 믹서(112)는 발진 소스(121)로부터의 발진 신호와 송신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 송신 신호는 로 패스 필터(113)에 의해서 필터링될 수 있으며, 또한 ADC(114)는 이 신호를 디지털 송신 신호로 변환할 수 있다. 디지털 송신 신호는 제거 필터(141)에 제공될 수 있다.
제거 필터(141)는 송신기(101)로부터의 추정된 누설 잡음 전달 특성의 특성을 나타내는 필터 계수를 저장할 수 있다. 디지털 송신 신호에 기초하여, 제거 필터(141)는 누설 잡음 전달 특성의 특성을 추정할 수 있으며, 또한 따라서 그 필터 계수를 갱신할 수 있다. 제거 필터(141)는 감산기(142)에 제공되어질 잡음 제거 신호를 생성할 수 있다. 감산기(142)는 디지털 수신 신호로부터 잡음 제거 신호를 감산하여 송신기 잡음을 감소/제거할 수 있다.
예컨대, 다중 입력 다중 출력(MIMO, Multiple Input Multiple Output) 및 적응형 안테나 배열(AAA, Adaptive Antenna Array)과 같은 멀티 송신기-수신기 시스템은 전형적으로 다중 세트의 송신기 및 수신기를 포함하고 있다. 도 2a는 두 개의 송신기 및 두 개의 수신기를 갖는 멀티 송신기-수신기 시스템의 회로(200)를 나타낸 도면이다. 회로(200)는 각각 송신기 경로(201.1/201.2), 송신부(215.1/215.2) 및 수신부(225.1/225.2)를 갖는 듀플렉서(duplexer), 및 수신기 경로(260.1/260.2)로 이루어진 세트를 두 개 포함할 수 있다.
송신기 경로(201.1/201.2)는 송신 신호를 증폭하여 송신 무선 주파수 신호를 송신할 수 있는 송신기부(215.1/215.2)에 접속된 안테나(미도시)를 구동하는 무선 주파수 출력 증폭기(205.1/205.2)를 포함할 수 있다.
수신 무선 주파수 신호는 수신부(225.1/225.2)에 의해서 수신되고 또한 필터링될 수 있다. 수신 무선 주파수 신호는 무선 주파수 증폭기(226.1/226.2), 밴드 패스 필터(227.1/227.2), 믹서(228.1/228.2), 로 패스 필터(229.1/229.2), 및 ADC(230.1/230.2)를 포함할 수 있는 수신기 경로(260.1/260.2) 아래로 전파될 수 있다. 수신 무선 주파수 신호는 무선 주파수 증폭기(226.1/226.2)에 의해서 증폭되고 또한 밴드 패스 필터(227.1/227.2)에 의해서 필터링될 수 있다. 믹서(228.1/228.2)는 발진 소스(221.1/221.2)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 이 수신 신호는 로 패스 필터(229.1/229.2)에 의해서 필터링될 수 있으며, 또한 ADC(230.1/230.2)는 이 신호를 디지털 수신 신호로 변환할 수 있다.
회로(200)는 예시적인 목적으로만 두 개의 송신기 및 수신기를 갖는 것으로 나타내었으며, 멀티 송신기-수신기 시스템은 임의의 갯수(m)의 송신기 및 임의의 갯수(n)의 수신기를 갖는 것으로 구현될 수 있다. 송신기의 갯수가 수신기의 갯수와 다른 경우(m ≠ n), 또는 송신기의 갯수가 수신기의 갯수와 동일한 경우(m = n)가 있을 수 있다.
멀티 송신기-수신기 시스템 유사 회로(200)에 송신 잡음 제거 방법을 적용시키기 위해서는, 각각의 송신 신호를 샘플링하고 또한 대응하는 잡음 제거 신호를 생성하도록 각각의 송신기에 대해서 관찰 경로(수신기)가 제공될 수 있다. 따라서, 시스템이 m 개의 송신기를 포함하는 경우에는, 제거를 위해서 m 개의 송신기의 각각으로부터의 송신 잡음을 추정하기 위해서 m 개의 관찰 경로가 포함될 수 있다. 도 2b는 두 개의 송신기 및 두 개의 수신기를 갖는 그와 같은 회로(250)의 일 구현례를 도시하고 있다. 상술한 송신기(201.1/201.2) 및 수신기 경로(260.1/260.2)로 이루어진 두 개 세트에 추가하여, 회로(250)는 두 개의 관찰 경로(250.1/250.2)를 포함할 수 있다. 관찰 경로(250.1)는 송신기 경로(201.1)에 접속될 수 있으며, 또한 관찰 경로(250.2)는 송신기 경로(201.2)에 접속될 수 있다.
송신기 경로(201.1/201.2)에 의해서 송신된 송신 무선 주파수 신호는 또한 송신되는 것에 추가하여 출력 증폭기(205.1/205.2)의 출력으로부터 대응하는 관찰 경로(250.1/250.2)를 따라서 전파될 수 있다. 관찰 경로(250.1/250.2)는 밴드 패스 필터(211.1/211.2), 믹서(212.1/212.2), 로 패스 필터(213.1/213.2), 및 ADC(214.1/214.2)를 포함할 수 있다. 송신 무선 주파수 신호는 밴드 패스 필터(211.1/211.2)에 의해서 필터링될 수 있다. 믹서(212.1/212.2)는 발진 신호와 송신 신호를 혼합할 수 있다. 하향 변환된 송신 신호는 로 패스 필터(213.1/213.2)에 의해서 필터링될 수 있으며, 또한 ADC(214.1/214.2)는 이 신호를 디지털 송신 신호로 변환할 수 있다. 디지털 송신 신호는 대응하는 제거 필터(241.1/241.2)에 제공될 수 있다.
디지털 송신 신호에 기초하여, 각각의 제거 필터(241.1/241.2)는 그 접속된 대응하는 송신기로부터의 잡음을 추정할 수 있으며, 또한 따라서 그 필터 계수를 갱신할 수 있다. 제거 필터(241.1/241.2)는 감산기(242.1/242.2)에 제공되어질 잡음 제거 신호를 생성할 수 있다. 감산기(242.1/242.2)는 대응하는 디지털 수신 신호로부터 잡음 제거 신호를 감산하여 송신기 잡음을 감소/제거할 수 있다.
이와 같은 방법 하에서는, 시스템 내의 송신기의 갯수가 증가함에 따라서, 송신기 및 관찰 수신기 간의 1:1 관계를 유지하도록 관찰 수신기의 갯수 또한 비례적으로 증가할 수 있다. 예를 들면, 시스템이 열 개의 송신기를 포함하고 있다고 하면, 송신기 잡음 제거를 수행하기 위해서 열 개의 추가적인 관찰 수신기가 또한 추가될 수 있다. 이는 멀티 송신기-수신기 시스템에서의 송신기 잡음 제거 방법을 구현하는데 비용 상승을 초래할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로(300)를 나타낸 도면이다. 도 2b의 회로(250)와 유사하게, 회로(300)는 송신기 경로(301.1/301.2), 송신부(315.1/315.2) 및 수신부(325.1/325.2)를 갖는 듀플렉서(duplexer), 및 수신기 경로(360.1/360.2)로 이루어진 세트를 두 개 포함할 수 있다. 그러나, 회로(300)는 이하에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이 송신기 경로(301.1, 301.2) 중의 하나에 선택적으로 접속될 수 있는 단일 관찰 경로(350)를 포함할 수도 있다.
송신기 경로(301.1/301.2)는 송신 신호를 증폭하여 송신 무선 주파수 신호를 송신할 수 있는 송신기부(315.1/315.2)에 접속된 안테나(미도시)를 구동하는 무선 주파수 출력 증폭기(305.1/305.2)를 포함할 수 있다.
수신 무선 주파수 신호는 수신부(325.1/325.2)에 의해서 수신되고 또한 필터링될 수 있다. 수신 무선 주파수 신호는 무선 주파수 증폭기(326.1/326.2), 밴드 패스 필터(327.1/327.2), 믹서(328.1/328.2), 로 패스 필터(329.1/329.2), 및 ADC(330.1/330.2)를 포함할 수 있는 수신기 경로(360.1/360.2) 아래로 전파될 수 있다. 수신 무선 주파수 신호는 무선 주파수 증폭기(326.1/326.2)에 의해서 증폭되고 또한 밴드 패스 필터(327.1/327.2)에 의해서 필터링될 수 있다. 믹서(328.1/328.2)는 발진 소스(321.1/321.2)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 이 수신 신호는 로 패스 필터(329.1/329.2)에 의해서 필터링될 수 있으며, 또한 ADC(330.1/330.2)는 이 신호를 디지털 수신 신호로 변환할 수 있다. 디지털 수신 신호는 입력으로서 감산기(342.1/342.2)에 제공될 수 있다.
회로(300)는 또한 송신기 경로(305.1, 305.2) 중의 하나를 관찰 경로(350)에 선택적으로 접속시켜서 선택된 송신기로부터의 잡음을 추정할 수 있는 스위칭 장치(355)를 포함할 수 있다. 접속된 송신기 경로의 송신 무선 주파수 신호는 또한 송신되는 것에 추가하여 관찰 경로(350)를 따라서 전파될 수 있다. 관찰 경로(350)는 밴드 패스 필터(311), 믹서(312), 로 패스 필터(313), 및 ADC(314)를 포함할 수 있다. 송신 무선 주파수 신호는 밴드 패스 필터(311)에 의해서 필터링될 수 있다. 믹서(312)는 해당 순간에 관찰 경로(350)에 어떤 송신기가 선택적으로 접속되는 것에 따라서, 예를 들면, 발진 소스(321.1) 또는 발진 소스(321.2)일 수 있는 발진 소스로부터의 발진 신호와 송신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 예를 들면, 스위칭 장치(355)에 의해서 송신기 경로(301.1)가 관찰 경로(350)에 접속된 경우라면, 발진 소스(321.1)가 발진 신호를 제공할 수 있다. 송신 신호는 로 패스 필터(313)에 의해서 필터링될 수 있으며, 또한 ADC(314)는 이 신호를 디지털 송신 신호로 변환할 수 있다.
디지털 송신 신호는 제거 필터(341.1)에 제공될 수 있다. 제거 필터(341.1)는 송신기(301.1)로부터의 추정된 누설 잡음 전달 특성의 특성을 나타내는 필터 계수를 저장할 수 있다. 디지털 송신 신호에 기초하여, 제거 필터(341.1)는 누설 잡음의 특성을 추정할 수 있으며, 또한 따라서 그 필터 계수를 갱신할 수 있다. 제거 필터(341.1)는 제 1 수신기 경로(341.1) 내의 감산기(342.1)에 제공되어질 잡음 제거 신호를 생성할 수 있다. 감산기(342.1)는 디지털 수신 신호로부터 잡음 제거 신호를 감산하여 송신기 잡음을 감소/제거할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 디지털 송신 신호는 또한, 예컨대, 제 2 수신기 경로(360.2)에 대한 제거 필터(342.2)와 같은 다른 수신기 경로에 대한 다른 제거 필터에 제공될 수 있다. 제 2 수신 경로(360.2) 내의 제거 필터(341.2)는 제 1 송신기(301.1)로부터의 잡음을 추정할 수 있으며, 또한 따라서 그 필터 계수를 갱신할 수 있다. 제거 필터(341.2)는 제 2 수신기 경로(341.2) 내의 감산기(342.2)에 제공되어질 잡음 제거 신호를 생성할 수 있다. 감산기(342.2)는 디지털 수신 신호로부터 잡음 제거 신호를 감산하여 제 1 송신기(301.1)로부터의 송신기 잡음을 감소/제거할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 서로 다른 수신기에 대해서 각각 잡음을 제거하는 두 개 이상의 제거 필터에 대해서 하나의 관찰 경로가 잡음 신호를 제공할 수 있다.
회로(300)는 예시적인 목적으로만 두 개의 송신기 및 수신기를 갖는 것으로 나타내었으며, 멀티 송신기-수신기 시스템은 임의의 갯수(m)의 송신기 및 임의의 갯수(n)의 수신기를 갖는 것으로 구현될 수 있다. 송신기의 갯수가 수신기의 갯수와 다른 경우(m ≠ n), 또는 송신기의 갯수가 수신기의 갯수와 동일한 경우(m = n)가 있을 수 있다. 또한, 회로(300)는 예시적인 목적으로만 단일 관찰 경로를 갖는 것으로 나타내었으며, 또한 멀티 송신기-수신기 시스템은 송신기의 갯수 미만인 임의의 갯수(r)의 관찰 수신기를 갖는 것(즉, r < m)으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 10 개의 송신기를 갖는 시스템에 있어서, 관찰 수신기의 갯수는 1 내지 9의 범위에 걸쳐져 있을 수 있다.
스위칭 장치(355)는 임의의 송신기(이를테면, 301.1 또는 301.2)와 관찰 경로(350)를 선택적으로 접속할 수 있다. 스위칭 장치(355)는 송신기 선택기(360)에 의해서 제어될 수 있다. 송신기 선택기(360)는 모니터된 시스템 상태(CNTRL 입력, 제어 입력)에 기초하여 스위칭 장치(355)를 동작시킬 수 있다.
송신 선택기(360)는 멀티 송신기-수신기 시스템에서의 비대칭성을 이용할 수 있다. 예를 들면, 모든 송신기-수신기 경로는 소정 시간에 송신 잡음 제거 시스템으로부터 동일한 이득을 얻지 못할 수 있다. 일부 송신기-수신기 경로는 다른 송신기-수신기 경로와 비교하였을 때 상당한 정도로 송신-수신 누설에 의해서 영향을 받을 수 있다. 이 누설 효과의 비대칭은 또한 송신기-수신기 경로 상에서의 누설 효과가 시간에 따라서 변동되는 것과 함께 시간에 따라서 변동될 수 있다. 따라서, 송신기 선택기(360)는 그 시간에서의 모니터된 시스템 상태에 기초하여 특정 송신기를 선택하여 송신 잡음 제거에 대한 관찰 경로와 접속할 수 있다. 예를 들면, 송신기 선택기(360)는, 특히 멀티 모드의 자기 조직 MIMO 무선 시스템에서의 비대칭 통신 상태의 LTE, WCDMA, 및/또는 GSM 시스템을 이용할 수 있다.
모니터된 시스템 상태는 이 시스템에 알려져 있을 수도 있고 또는 동적으로 추정될 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 모니터된 시스템 상태는 Tx 제곱 평균 제곱근(RMS, root mean square)으로 정량화될 수 있는 송신기 출력값을 포함할 수 있다. Tx RMS 값은 시스템, 예를 들면 베이스 밴드 프로세서에 의해서 알려져 있을 수도 있고 및/또는 설정될 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 송신 잡음 제거를 위해서 더 높은 Tx RMS 값을 갖는 송신기가 관찰 경로에 접속될 수 있는데, 이는 높은 출력값이 더 많은 잡음 누출에 대해서 상호 관련되어 있을 수 있기 때문이다.
일 실시예에 있어서, 모니터된 시스템 상태는 수신기 감도를 포함할 수 있다. 수신기 감도는 수신 신호의 출력 레벨 또는 통신 서비스 품질(QoS, quality of service)과 관련되어 있을 수 있다. 수신기 감도는 시스템, 예를 들면, 베이스 밴드 프로세서에 의해서 알려져 있을 수 있다. 수신기, 예를 들면, 감도값이 낮은 (예컨대, 수신 출력이 낮은) 수신기는 송신 잡음 제거로부터 더 많은 이득을 볼 수 있는데, 이는 잡음이 상대적으로 낮은 출력 신호 보다 출력이 더 높을 수 있어서 낮은 출력 신호가 잡음 손상에 더욱 취약하기 때문이다. 따라서, 낮은 감도의 수신기에 대응하는 송신기 쌍을 관측 경로에 접속시킬 수 있다. 예를 들면, 회로(300)에 있어서, 제 1 수신기(360.1)의 감도가 낮다고 하면, 관찰 경로(350)에는 이에 대응하는 송신기(301.1)가 접속될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 모니터된 시스템 상태는 Tx-Rx 누설 추정값을 포함할 수 있다. 이 추정값은 이하에서 더욱 상세하게 설명하는 정규화 교차 공분산 기법을 사용하여 계산될 수 있다. 더 나아가서, 모니터된 시스템 상태는 어떤 송신기가 다른 송신기에 비해서 송신 잡음 제거로부터 이득을 얻을 수 있는 지를 평가하는 임의 조합의 인자를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 프로세스를 나타낸 도면이다. 단계(401)에 있어서, 다중(m 개)의 송신 무선 주파수 신호가 송신될 수 있다.
단계(402)에 있어서, 시스템 상태가 모니터될 수 있다. 시스템 상태는 송신 무선 주파수 신호로부터의 잡음 누설에 미치는 영향을 평가할 수 있는 Tx RMS, 수신기 감도, Tx―Rx 누설 추정값, 및/또는 기타 적절한 인자를 포함할 수 있다.
단계(403)에 있어서, 송신 잡음 제거를 위해서 다수(r)의 송신 신호가 선택될 수 있으며, 이때 r < m이다. 예를 들면, 100 개의 송신 무선 주파수 신호(m = 100)가 있는 경우라면, 선택되는 송신 신호의 갯수는 1 - 99 사이의 범위에 걸쳐져 있을 수 있다(1 < r ≤ 99). 선택은 모니터된 시스템 상태에 기초할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 선택은 주기적으로 수행될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 선택은 다른 시스템 조작과 동기화될 수 있다. 예를 들면, 선택은 특정한 유형의 전송과 동기화될 수 있다.
단계(404)에 있어서, 수신된 수신 무선 주파수 신호 및 선택된(r) 송신 무선 주파수 전송 신호는 대응하는 발진 신호와 혼합될 수 있다.
단계(405)에 있어서, 각각의 혼합된 신호는 디지털화될 수 있다.
단계(406)에 있어서, 각각의 디지털화된 신호는 디지털적으로 하향 변환될 수 있다. 따라서, 이들 신호는 이 단계에서 디지털화된 베이스 밴드 신호일 수 있다.
단계(407)에 있어서, 잡음 제거 신호가 생성될 수 있으며, 또한 적어도 하나의 하향 변환된 수신 신호에 각각의 잡음 제거 신호가 적용될 수 있다. 예를 들어서, 제거 필터의 계수는 선택된 특정 송신 신호에 기초하여 갱신될 수 있으며, 또한 제거 필터는 대응하는 송신기 쌍이 선택된 해당 특정 송신 신호를 생성한 수신기 내의 수신 신호에 적용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 다중 제거 필터는 동일한 송신 신호 추정값에 기초하여 갱신될 수 있으며, 또한 이들 다중 제거 필터는 대응하는 수신 신호에 대해서 잡음 제거 신호를 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로(500)를 나타낸 도면이다. 도 3의 회로(300)와 유사하게, 회로(500)는 송신기 경로(501.1/501.2), 송신부(515.1/515.2) 및 수신부(525.1/325.2)를 갖는 듀플렉서(duplexer), 및 수신기 경로(560.1/360.2)로 이루어진 세트를 두 개 포함할 수 있다. 또한, 회로(500)는 송신기 선택기(560)에 의해서 제어되는 스위칭 장치(55)에 의해서 송신기 경로(501.1, 501.2) 중의 하나에 선택적으로 접속될 수 있는 관찰 경로(550)를 포함할 수 있다. 송신기 경로(501.1/502.2), 수신기 경로(560.1/560.2), 및 관찰 경로(550)의 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 상술하였다.
회로(500)는 또한 교차 공분산 추정기(570)를 포함할 수 있다. 교차 공분산 추정기(500)는 Rx 채널로의 Tx 채널의 누설을 측정할 수 있다. 각각의 수신기 경로(560.1/560.2) 및 관찰 경로(550)로부터의 디지털화된 신호는 교차 공분산 추정기(570)에 입력으로서 제공될 수 있으며, 이 추정기는 신호들 사이에서의 정규화 교차 공분산을 추정할 수 있다. 예를 들면, 이 교차 공분산은 다음의 수학식으로 표현될 수 있다.
Figure 112015010527342-pat00001
여기에서, x는 관찰 경로에서의 송신 신호를 가리키고, 또한 y는 수신 신호를 가리킨다. 이 측정은 복수의 Tx-Rx 경로의 서로 다른 Tx-Rx 누설 레벨을 결정하기 위해서 서로 다른 채널을 폴(poll)할 수 있는 경우에는 주기적으로 수행될 수 있다. 다르게는, 측정은, 예컨대, 특정 전송과 같은 시스템 내에서의 기타 조작에 의해서 기동될 수 있다. 계산된 값은 표에 저장되어 향후 참조용으로 사용될 수 있다. 상호 공분산 추정기(570)는 그 추정값을 송신기 선택기(560)로 제공할 수 있다.
선택적으로, 송신기 선택기(560)는 시스템 상태와 관련된 다른 인자를 수신할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 송신기 선택기(560)는, 또한, 예를 들면, 베이스 밴드 프로세서로부터 Tx RMS 및 수신기 감도 레벨을 수신할 수 있다. 이 수신된 정보에 기초하여, 송신기 선택기(560)는, 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 스위칭 장치(555)를 제어하여 임의의 송신기(이를테면, 501.1 또는 501.2)를 관찰 경로(550)에 선택적으로 접속시키고 이 송신기에 대한 송신 잡음을 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예의 특정한 특징을 일부 도면에만 나타내었지만, 이와 같은 특징은 다른 도면에 나타낸 다른 실시예에 포함될 수 있으면 한편으로는 본 발명의 범주 내에 여전히 유지된다. 본 명세서에서 서로 다른 실시예의 잡음 제거 기법을 설명하였으며, 또한 이들은 개별적으로 또는 본 발명의 기타 양태, 실시예, 및 변형례와 함께 조합하여 고려될 수 있다.
잡음 제거는 다양한 서로 다른 방식 및 기법에 적용될 수 있다. 예를 들면, 잡음 제거는 채널 단위에 의해서 채널 상에서 송신기에서 송신될 송신 신호의 사본에 적용될 수 있다. 송신 신호의 사본은 채널화 프로세스를 통해서 채널화되고 또한 분리된 채널 성분으로 분할될 수 있다. 또한, 수신기에서 수신된 디지털화된 신호는 채널 단위에 의해서 채널 상에서 채널화되고 또한 분리된 신호로 분할될 수 있다. 잡음 제거 필터는 소정의 수신 밴드 내의 각각의 채널에 대해서 구비될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 소정의 수신 밴드 내의 활성인 채널들에 대해서만 하나 이상의 잡음 제거 필터가 제공될 수 있다. 다른 경우에 있어서, 잡음 제거 필터는 모든 채널에 대해서 제공될 수 있지만, 수신 밴드 내의 활성 채널에 대해서만 활성화될 수 있다.
전체 수신 밴드에 대해서 잡음 제거를 적용하는 것이 아니라 각각의 활성 채널 단위에 대해서 잡음 제거를 적용하게 되면 잡음 제거를 적용하기 전에 활성 채널 필터에 의한 외부 블록커의 제거가 가능해진다. 그 결과, 채널 한정 잡음 제거 필터의 적응 속도는 외부 블록커에 의해서 영향을 받을 필요가 없으며 또한 임의의 외부 블록커와는 무관하게 최초의, 손상되지 않은 속도에서 적응이 이루어질 수 있다.
전체 수신 밴드에 대해서 잡음 제거를 적용하는 것이 아니라 각각의 활성 채널 단위에 대해서 잡음 제거를 적용하게 되면 또한 필터링 요구 조건 및 잡음 제거 필터의 필터 계수 또는 탭(tap)의 갯수를 본질적으로 감소시킬 수 있게 된다. 예를 들면, W-CDMA 신호를 5 MHz 채널로 분할하고 또한 활성 채널에 대해서만 필터링하는 것에 의해서 채널 단위에 의해서 채널 상에서 필터링이 수행될 때 백 개 이상의 탭(tap)이 각각의 개별 채널 필터를 초과하지 않는다면 적어도 몇 십개의 단일 필터를 가질 필요가 있을 수 있다. 활성 채널과 관련된 필터만 구동될 필요가 있기 때문에, 활성 채널 단위에서 필터링이 행해지는 경우에 실질적인 전력 절감이 실현될 수 있다.
일 실시예에 있어서의 회로는 송신기, 수신기, 수신기에 접속된 아날로그-디지털 컨버터(ADC, analog to digital converter), ADC에 접속된 채널라이저, 및 수신기에서 수신된 수신 무선 주파수 신호의 각각의 활성 채널에 대한 제거 필터를 포함할 수 있다. 각각의 제거 필터는 대응하는 활성 채널에 대한 채널라이저의 출력에 접속될 수 있다. 각각의 제거 필터는 각각의 대응하는 활성 수신 채널 내에서의 송신기로부터의 잡음을 추정하고 또한 제거하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저는 디지털 다운 컨버터(DDC, digital downconverter)를 포함할 수 있으며, 이 디지털 다운 컨버터는 디지털 믹서, 또는 다상, 및/또는, 예컨대, OFDM 수신기 내에서 개별적인 부반송파를 추출하는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDM, orthogonal frequency-division multiplexing) 변환 다중 장치와 같은 고속 푸리에 변환 다중 장치(transmultiplexer)와 함께 구현될 수 있다.
믹서는 수신기 및 ADC 사이에 접속될 수 있다. 믹서는 수신 무선 주파수 신호를 발진 신호와 혼합할 수 있다. 무선 주파수 증폭기 및 밴드 패스 필터는 수신기 및 믹서 사이에 접속될 수 있다. 로 패스 필터는 믹서 및 ADC 사이에 접속될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 있어서 예시적인 회로를 나타낸 도면이다. 송신기(615)는 송신 무선 주파수 신호를 송신할 수 있다. 수신기(625)는 수신 무선 주파수 신호를 수신할 수 있다. 송신기(615)는 송신 신호를 증폭하여 송신기(615)의 안테나를 구동하는 무선 주파수 출력 증폭기(605)에 접속될 수 있다. 제 1 ADC(630)는 수신기(625) 및 제 1 채널라이저(672)에 접속될 수 있다. 수신기(625)에서 수신된 수신 무선 주파수 신호는 수신기 신호 경로(660)를 따라서 전파될 수 있다. 제 2 ADC(614)는 송신기(615) 및 제 2 채널라이저(671)에 접속될 수 있다. 송신기(615)에서 송신될 송신 신호는 송신기(615)에서 송신되는 것에 추가하여 출력 증폭기(605)의 출력으로부터 관찰 경로(650)를 따라서 전파될 수 있다.
각각의 채널라이저(671 및 672)는 대응하는 ADC(614 및 630)에 의해서 출력되는 신호를 채널화할 수 있다. 채널화 중에, 채널라이저(671 및 672)는 대응하는 신호를 채널 단위에 의해서 채널 상에서 분리된 채널로 분할할 수 있다. 따라서, 일부 경우에 있어서, 채널라이저(671 및 672)는 수신 무선 주파수 신호 밴드 내의 각각의 채널에 대해서 분리된 출력을 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저는 활성인 채널에 대해서만 채널 단위에 의해서 채널 상에서 신호를 출력할 수 있다. 채널라이저(671 및 672)는 비활성인 채널에 대해서는 출력 신호를 생성할 필요가 없다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저(671 및 672)는 DDC, 다상(polyphase), 고속 푸리에 변환(FFT), 및/또는 기타 유형의 변환 다중 장치(transmultiplexer)를 포함할 수 있다.
일부 경우에 있어서, 제거 필터(640)는 수신 무선 주파수 신호 밴드 내의 각각의 채널에 대해서 제공될 수 있다. 다른 경우에 있어서, 제거 필터(640)는 신호 밴드 내의 활성 채널에 대해서만 제공될 수 있다. 각각의 제거 필터(640)는 대응하는 채널에 대해서 제 1 및 제 2 채널라이저(672 및 671)의 출력에 접속될 수 있다. 각각의 제거 필터(640)는 각각의 대응하는 활성 수신 채널 내에서의 송신기(615)로부터의 잡음을 추정하고 또한 제거하도록 구성될 수 있다.
각각의 제거 필터(640)는 감산기(642)에 접속된 필터단(641)을 포함할 수 있다. 각각의 활성 채널 내의 제거 필터(640)에 대한 감산기(642)는 제 1 채널라이저(672)의 대응하는 채널 출력에 접속될 수 있다. 각각의 활성 채널 내의 제거 필터(640)에 대한 제 1 감산기(641)는 제 2 채널라이저(671)의 대응하는 채널 출력에 접속될 수 있다. 공통 필터(680)는 각각의 활성 채널에 제공되며 또한 대응하는 활성 채널에 대한 감산기(642)의 출력에 접속될 수 있다.
일부 경우에 있어서, 제 1 믹서(628)는 수신기(625) 및 제 1 ADC(630)에 접속될 수 있다. 제 1 믹서는 발진 소스(621)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 제 2 믹서(612)는 송신기(615) 및 제 2 ADC(614)에 접속될 수 있다. 제 2 믹서(612)는 발진 소스(621)로부터의 발진 신호와 송신 신호를 혼합할 수 있다. 무선 주파수 증폭기(626) 및 제 1 밴드 패스 필터(627)는 수신기(625) 및 제 1 믹서(628) 사이에 접속될 수 있다. 제 2 밴드 패스 필터(611)는 송신기(615) 및 제 2 믹서(612)에 접속된다. 제 1 로 패스 필터(629)는 제 1 믹서(628) 및 제 1 ADC(230)에 접속될 수 있다. 제 2 로 패스 필터(613)는 제 2 믹서(612) 및 제 2 ADC(614)에 접속될 수 있다.
도 7은 수신기 신호 경로(760) 및 관찰 신호 경로(750) 모두에 채널 필터링이 제공된 일 실시예(700)를 나타낸 도면이다. 송신기(715)는 송신 무선 주파수 신호를 송신할 수 있다. 수신기(725)는 수신 무선 주파수 신호를 수신할 수 있다. 송신기(715)는 송신 신호를 증폭하여 송신기(715)의 안테나를 구동하는 무선 주파수 출력 증폭기(705)에 접속될 수 있다. 제 1 ADC(730)는 수신기(725) 및 제 1 채널라이저(772)에 접속될 수 있다. 수신기(725)에서 수신된 수신 무선 주파수 신호는 수신기 신호 경로(760)를 따라서 전파될 수 있다. 제 2 ADC(714)는 송신기(715) 및 제 2 채널라이저(771)에 접속될 수 있다. 송신기(715)에서 송신될 송신 신호는 송신기(715)에서 송신되는 것에 추가하여 출력 증폭기(705)의 출력으로부터 관찰 경로(750)를 따라서 전파될 수 있다.
각각의 채널라이저(771 및 772)는 대응하는 ADC(714 및 730)에 의해서 출력되는 신호를 채널화할 수 있다. 채널화 중에, 채널라이저(771 및 772)는 대응하는 신호를 채널 단위에 의해서 채널 상에서 분리된 채널로 분할할 수 있다. 따라서, 일부 경우에 있어서, 채널라이저(771 및 727)는 수신 무선 주파수 신호 밴드 내의 각각의 채널에 대해서 분리된 출력을 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저는 활성인 채널에 대해서만 채널 단위에 의해서 채널 상에서 신호를 출력할 수 있다. 채널라이저(771 및 772)는 비활성인 채널에 대해서는 출력 신호를 생성할 필요가 없다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저(771 및 772)는 DDC, 다상(polyphase), 고속 푸리에 변환(FFT), 및/또는 기타 유형의 변환 다중 장치(transmultiplexer)를 포함할 수 있다.
일부 경우에 있어서, 제거 필터(740)는 수신 무선 주파수 신호 밴드 내의 각각의 채널에 대해서 제공될 수 있다. 다른 경우에 있어서, 제거 필터(740)는 신호 밴드 내의 활성 채널에 대해서만 제공될 수 있다. 각각의 제거 필터(740)는 감산기(742)에 접속된 필터단(741)을 포함할 수 있다.
제거 필터(781 및 782)는 또한 수신기 신호 경로(760) 및 관찰 신호 경로(750) 모두 내의 서로 다른 채널에 대해서 제공될 수 있다. 제 1 세트의 채널 필터(782) 내의 각각의 채널 필터는 제 1 채널라이저(772)의 대응하는 채널 출력에, 및 대응하는 채널과 관련된 제거 필터(740)의 대응하는 필터단(741)에 접속될 수 있다. 제 2 세트의 채널 필터(781) 내의 각각의 채널 필터는 제 2 채널라이저(771)의 대응하는 채널 출력에, 및 대응하는 채널에 대한 제거 필터(740)의 대응하는 감산기(742)에 접속될 수 있다. 각각의 제거 필터(740)는 각각의 대응하는 활성 수신 채널 내의 송신기(715)로부터의 채널 필터링된 잡음을 추정하고 또한 제거하도록 구성될 수 있다.
일부 경우에 있어서, 제 1 믹서(728)는 수신기(725) 및 제 1 ADC(730)에 접속될 수 있다. 제 1 믹서는 발진 소스(721)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 제 2 믹서(712)는 송신기(715) 및 제 2 ADC(714)에 접속될 수 있다. 제 2 믹서(712)는 발진 소스(721)로부터의 발진 신호와 송신 신호를 혼합할 수 있다. 무선 주파수 증폭기(726) 및 제 1 밴드 패스 필터(727)는 수신기(725) 및 제 1 믹서(728) 사이에 접속될 수 있다. 제 2 밴드 패스 필터(711)는 송신기(715) 및 제 2 믹서(712)에 접속된다. 제 1 로 패스 필터(729)는 제 1 믹서(728) 및 제 1 ADC(730)에 접속될 수 있다. 제 2 로 패스 필터(713)는 제 2 믹서(712) 및 제 2 ADC(714)에 접속될 수 있다.
일부 경우에 있어서, 추정기(791)는 채널 필터(781 및 782)의 출력에 접속될 수 있다. 추정기(791)는 대응하는 채널 상에서의 채널 필터(781 및 782)로부터의 필터링된 신호에 기초하여 하나 이상의 채널 상에서의 신규 필터 계수를 추정하도록 구성될 수 있다. 추정기(791)는 이들 필터 계수를 추정하기 위해서, 예컨대, 최소 평균 제곱법(minimum mean square), 최소 제곱법(least squares), 재귀 최소 제곱법(recursive least squares), 최소 평균 자승법(least mean squares)와 같은 추정 알고리즘, 또는 기타 알고리즘을 사용할 수 있다. 필터 계수는 소정의 간격으로 또는, 예컨대, 수신기 및/또는 송신기가 오프라인일 때, 막 기동했을 때, 또는 다른 시간대와 같은 기타 소정의 이벤트에서 주기적으로 추정될 수 있다. 추정기(791)는 대응하는 활성 채널에 대한 계수 추정값에 기초하여 각각의 활성 채널의 필터단(741) 내의 필터에 대한 갱신된 필터 계수를 생성할 수 있다. 채널라이저(771)로부터의 출력이 복잡한 값이 될 수 있기 때문에 각각의 필터단(741)은 비대칭 주파수 응답 및 복잡한 필터 계수를 가질 수 있다.
일부 경우에 있어서, 비교기(792)는 추정기(791)에 접속될 수 있다. 비교기(792)는 관찰 신호 경로(750) 상의 송신 신호 및 수신기 신호 경로(760) 상의 수신 신호의 제곱 평균 제곱근(RMS, root mean square)을 비교하기 위한 로직을 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 비교기(792)는 수신기 신호 경로(760) 상의 수신 신호의 출력을 소정의 최대값 또는 송신 신호의 대응하는 출력과 비교할 수 있다. 비교기(792)는 또한 수신 신호의 출력이 소정의 최대값 미만인 경우 또는 수신 및 송신 신호의 출력을 비교한 값의 차이가 문턱값을 초과하는 경우 최소 평균 제곱 필터 계수 추정기(791)를 활성화하기 위한 로직을 포함할 수 있다. 비교기(792)에 의한 추정기(791)의 활성화는 적어도 하나의 채널의 필터단(741)에 대한 갱신된 필터 계수를 생성하도록 추정기(791)를 기동시킬 수 있다. 제거 필터(740)는 필터단(741)에서의 필터 계수 및 이들 필터에 대한 갱신된 필터 계수를 저장하는 메모리(743)를 포함할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 있어서의 예시적인 하이브리드 회로(800)를 나타낸다. 제 1 ADC(830)는, 다른 도면에서와 마찬가지로 수신기(미도시)에 및 제 1 채널라이저(872)에 접속될 수 있다. 수신기에서 수신된 수신 무선 주파수 신호는 수신기 신호 경로(860)를 따라서 전파될 수 있다. 제 2 ADC(814)는, 다른 도면에서와 마찬가지로 수신기(미도시)에 및 제 2 채널라이저(871)에 접속될 수 있다. 송신될 송신 신호는 송신되는 것에 추가하여 관찰 경로(850)를 따라서 전파될 수 있다.
각각의 채널라이저(871 및 872)는 대응하는 ADC(814 및 830)에 의해서 출력되는 신호를 하향 변환 및/또는 채널화할 수 있다. 채널화 중에, 채널라이저(871 및 872)는 대응하는 신호를 채널 단위에 의해서 채널 상에서 분리된 채널로 분할할 수 있다. 따라서, 일부 경우에 있어서, 채널라이저(871 및 872)는 수신 무선 주파수 신호 밴드 내의 각각의 채널에 대해서 분리된 출력을 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저는 활성인 채널에 대해서만 채널 단위에 의해서 채널 상에서 신호를 출력할 수 있다. 채널라이저(871 및 872)는 비활성인 채널에 대해서는 출력 신호를 생성할 필요가 없다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저(871 및 872)는 DDC, 다상(polyphase), 고속 푸리에 변환(FFT), 및/또는 기타 유형의 변환 다중 장치(transmultiplexer)를 포함할 수 있다.
두 가지 유형의 제거 필터(845 및 840)가 제공될 수 있다. 풀 밴드 제거 필터(845)는 제 2 ADC(814), 제 2 채널라이저(871), 및 감산기(847)에 접속될 수 있다. 감산기(847)는 또한 제 1 ADC(830) 및 제 1 채널라이저(871)에 접속될 수 있다. 풀 밴드 필터 적응 장치(846)는, 예컨대, 추정기(791)와 같은 추정기를 포함할 수 있으며, 풀 밴드 제거 필터(845)에 대한 갱신된 필터 계수를 계산하는데 사용될 수 있다. 풀 밴드 필터 적응 장치(846)는 또한, 일부 경우에 있어서 감산기(847) 및 제 1 채널라이저(872) 사이에서 수신기 신호 경로(860)에 접속될 수 있다.
채널 한정 제거 필터(840)는 수신 무선 주파수 신호 밴드 내의 각각의 채널에 대해서 제공될 수 있다. 다른 경우에 있어서, 채널 한정 제거 필터(840)는 신호 밴드 내의 활성 채널에 대해서만 제공될 수도 있다. 각각의 제거 필터(440)는 대응하는 채널에 대해서 제 1 및 제 2 채널라이저(872 및 871)의 출력에 접속될 수 있다. 각각의 제거 필터(840)는 각각의 대응하는 활성 수신 채널 내에서의 송신기 잡음을 추정하고 또한 제거하도록 구성될 수 있다.
각각의 제거 필터(840)는 감산기(842)에 접속된 필터단(841)을 포함할 수 있다. 각각의 활성 채널 내의 제거 필터(480)에 대한 감산기(842)는 제 1 채널라이저(872)의 대응하는 채널 출력에 접속될 수 있다. 각각의 활성 채널 내의 제거 필터(840)에 대한 제 1 감산기(841)는 제 2 채널라이저(871)의 대응하는 채널 출력에 접속될 수 있다. 공통 필터(880)는 각각의 활성 채널에 제공되며 또한 대응하는 활성 채널에 대한 감산기(842)의 출력에 접속될 수 있다.
채널 필터 적응 장치(890)는 제 2 채널라이저(871)의 각각의 채널 출력, 각각의 필터단(841), 및 각각의 채널에 대한 감산기(842) 및/또는 공통 필터(880)에 접속될 수 있다. 채널 필터 적응 장치(890)는 상술한 바와 동일한 기능을 제공한다면 추정기(791) 및/또는 비교기(792)를 포함할 수 있다. 풀 밴드 및 채널 제거 필터(845 및 840)는 필터(845 및 840)에 대한 필터 계수 및 갱신된 필터 계수를 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다.
풀 밴드 및 채널 제거 필터(845 및 840)는 각각의 필터(845 및 840)를 선택적으로 사용 가능 및 사용 불가능하게 하도록 구성된 제어 장치(895)에 접속되어 풀 밴드 필터(845)만 사용하는 옵션, 채널 필터(840)만 사용하는 옵션, 또는 필터(845 및 840)를 모두 사용하는 옵션을 제공할 수 있다. 제어 장치(895)는 활성 채널이 신호 밴드의 하나의 연속 영역에 걸쳐서 집중되어 있을 수 있는 경우, 또는 신호 분리 특성이 송신기 잡음을 분리하기 위해서 다수의 필터 계수를 필요로 하는 복잡한 필터링을 필요로 하지 않는 경우에는 풀 밴드 필터(845)를 선택하도록 구성될 수 있다.
제어 장치(895)는 활성 채널이 신호 밴드에 걸쳐서 불연속적으로 확산되어 있고 또한 전송기 잡음을 분리시키기 위해서 다수의 필터 계수를 필요로 하는 영역 내에 위치하고 있는 경우에는 채널 필터(840)를 선택하도록 구성될 수 있다. 제어 장치(895)를 채널 필터(840) 및 풀 밴드 필터(845) 사이에서 토글(toggle)되도록 구성하게 되면, 상술한 낮은 복잡도의 영역에서 저차 풀 밴드 필터(845)를 사용하는 경우, 및 높은 복잡도의 활성 채널에만 채널화된 필터(840)를 적용하는 경우에 있어서 효율의 향상이 가능해진다.
풀 밴드 필터(845) 및 채널 필터(840)의 필터 계수는 이들에 대응하는 적응 장치(846 및 890)에 의해서 갱신될 수 있다. 이들 적응 장치(846 및 890)에서의 계수 갱신 프로세스는 서로 다른 간격에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 풀 밴드 필터(845)의 필터 계수는 일부 경우에 있어서 한번만 갱신될 수 있지만, 채널 필터(840)의 필터 계수는 회로(800)가 시작될 때 매번 갱신되도록 또는, 예컨대, 비제한적인 예시로서, 수신된 수신 신호의 주출력 레벨이 너무 낮거나 일정한 다른 기준을 만족시키는 경우, 다른 주기 단위로 갱신되도록 구성될 수 있다.
일부 경우에 있어서, 제 1 믹서(828)는 수신기 및 제 1 ADC(830)에 접속될 수 있다. 제 1 믹서(828)는 발진 소스(821)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 제 2 믹서(812)는 송신기 및 제 2 ADC(814)에 접속될 수 있다. 제 2 믹서(812)는 발진 소스(821)로부터의 발진 신호와 송신 신호를 혼합할 수 있다. 무선 주파수 증폭기(826) 및 제 1 밴드 패스 필터(827)는 수신기 및 제 1 믹서(428) 사이에 접속될 수 있다. 제 2 밴드 패스 필터(811)는 송신기(815) 및 제 2 믹서(812)에 접속된다. 제 1 로 패스 필터(829)는 제 1 믹서(828) 및 제 1 ADC(830)에 접속될 수 있다. 제 2 로 패스 필터(813)는 제 2 믹서(812) 및 제 2 ADC(814)에 접속될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 있어서 교차 접속된 잡음 제거 회로를 갖는 멀티 송신기-수신기를 나타낸 도면이다. 본 실시예에 있어서, 대응하는 교차 접속된 회로(901 및 902) 내에 두 개의 송신기-수신기 쌍만 나타내었으나, 다른 실시예에서는 송신기 및/또는 수신기를 추가적으로 포함할 수 있다. 회로(901 및 902)는 각각 유사한 구성 요소를 포함할 수 있다.
예를 들면, 각각의 회로(901 및 902)는 송신 무선 주파수 신호를 송신하는 송신기(915), 및 수신 무선 주파수 신호를 수신하는 수신기(925)를 포함할 수 있다. 각각의 송신기(915)는 송신 신호를 증폭하여 송신기(905)의 안테나를 구동하는 무선 주파수 출력 증폭기(915)에 접속될 수 있다. 각각의 회로(901 및 902)는 그 수신기(925)에 접속된 제 1 ADC(930)를 포함할 수 있다. 수신기(925)에서 수신된 수신 무선 주파수 신호는 각각의 대응하는 수신기 신호 경로(960)를 따라서 전파될 수 있다. 각각의 회로(901 및 902)는 그 송신기(915)에 접속된 제 2 ADC(914)를 포함할 수 있다. 각각의 송신기(915)에서 송신될 송신 신호는 대응하는 송신기(915)에서 송신되는 것에 추가하여 출력 증폭기(905)의 출력으로부터 대응하는 관찰 경로(950)를 따라서 전파될 수 있다.
일부 경우에 있어서, 각각의 회로(901 및 902)는 본 실시예에 포함된 각각의 수신기에 대해서 제거 필터단(941 내지 944)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 9는 두 개의 수신기를 포함하고 있기 때문에, 각각의 송신기(915)는 두 개의 제거 필터단(941 - 942 및 943 - 944)을 가질 수 있다. 다른 갯수의 수신기를 갖는 다른 경우에 있어서, 필터단의 갯수는 이에 따라서 조정될 수 있다. 각각의 필터단(941 내지 944)은 또한 대응하는 감산기(951 내지 954) 및 이에 대응하는 제 2 ADC(914)에 접속될 수 있다.
각각의 필터단(941 내지 944)은 이 필터단(941 내지 944)이 접속되는 송신기(515) 및 각각의 수신기(925)에서 수신된 수신 신호 중의 대응하는 하나의 신호 사이에서의 송신기 잡음을 추정하고 또한 제거하도록 구성될 수 있다. 따라서, 필터단(941) 및 그 감산기(951)는 회로(901)의 수신기(925)에서 수신되는 수신 신호로부터 회로(901) 내의 송신기(915)로부터의 송신기 잡음을 감소시키도록 구성될 수 있다. 필터단(942) 및 그 감산기(952)는 회로(902)의 수신기(925)에서 수신되는 수신 신호로부터 회로(901) 내의 송신기(915)로부터의 송신기 잡음을 감소시키도록 구성될 수 있다. 필터단(943) 및 그 감산기(953)는 회로(901)의 수신기(925)에서 수신되는 수신 신호로부터 회로(902) 내의 송신기(915)로부터의 송신기 잡음을 감소시키도록 구성될 수 있다. 필터단(944) 및 그 감산기(954)는 회로(902)의 수신기(925)에서 수신되는 수신 신호로부터 회로(902) 내의 송신기(915)로부터의 송신기 잡음을 감소시키도록 구성될 수 있다.
회로(901) 내의 로 패스 필터(931)는 회로(901)의 ADC(930) 및 필터단(941 및 943)의 감산기(951 및 953)에 접속될 수 있다. 회로(902) 내의 로 패스 필터(931)는 회로(902)의 ADC(930) 및 필터단(942 및 944)의 감산기(952 및 954)에 접속될 수 있다.
일부 경우에 있어서, 회로(910 및 902)는 그 수신기(925) 및 그 제 1 ADC(930)에 접속되는 제 1 믹서(928)를 포함할 수 있다. 제 1 믹서는 발진 소스(921)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 회로(901 및 902)는 그 대응하는 송신기(915) 및 제 2 ADC(914)에 접속되는 제 2 믹서(912)를 포함할 수 있다. 제 2 믹서(912)는 발진 소스(921)로부터의 발진 신호와 송신 신호를 혼합할 수 있다. 회로(901 및 902)는 그 대응하는 수신기(925) 및 제 1 믹서(928) 사이에 접속되는 무선 주파수 증폭기(926) 및 제 1 밴드 패스 필터(927)를 포함할 수 있다. 회로(901 및 902)는 그 대응하는 송신기(915) 및 제 2 믹서(912) 사이에 접속되는 제 2 밴드 패스 필터(911)를 포함할 수 있다. 회로(901 및 902)는 그 대응하는 제 1 믹서(928) 및 제 1 ADC(930) 사이에 접속되는 제 1 로 패스 필터(929)를 포함할 수 있다. 회로(901 및 902)는 그 대응하는 제 2 믹서(912) 및 제 2 ADC(914) 사이에 접속되는 제 2 로 패스 필터(913)를 포함할 수 있다.
각각의 회로(901 및 902)에 있어서 하나 이상의 필터단(941) 및 제 2 ADC(914) 사이에 정렬 모듈(965)이 접속될 수 있다. 정렬 모듈(965)은 수신된 수신 신호를 사용하여 송신 신호에 지연을 추가하거나 다르게는 시간적으로 정렬하여 대응하는 수신된 수신 신호로부터 송신기 잡음을 제거하도록 구성될 수 있다.
채널 단위에 의해서 채널 상에서 신호를 분할하도록 구성된 대응하는 채널라이저 또는 다른 회로를 통해 송신 및 수신 신호가 채널화되는 경우, 각각의 채널에 대해서 각각의 필터단(941 내지 944) 및 감산기(951 내지 954)가 제공될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저는 DDC, 다상(polyphase), 고속 푸리에 변환(FFT), 및/또는 기타 유형의 변환 다중 장치(transmultiplexer)를 포함할 수 있다. 따라서, 수신 신호의 신호 밴드가 n 개의 채널을 포함하고 있는 경우, 각각의 n 채널에 대해서 n 개의 필터단(941) 및 감산기(951)의 사본이, 각각의 n 채널에 대해서 n 개의 필터단(942) 및 감산기(952)의 사본이, 각각의 n 채널에 대해서 n 개의 필터단(943) 및 감산기(953)의 사본이, 각각의 n 채널에 대해서 n 개의 필터단(944) 및 감산기(954)의 사본이 존재할 수 있다. 따라서, 교차 접속된 잡음 제거 회로의 변형은 다른 도면에 나타내고 또한 본 명세서에서 설명된 잡음 필터 채널화 배치를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 9에 나타낸 것과 같은 멀티 송신기-수신기 잡음 제거 회로는, 일부 경우에 있어서, 회로(600, 700, 901, 및/또는 902)에서와 유사한 n 개의 회로를 포함할 수 있으며, 여기에서 n은 2 이상이다. 각각의 이들 회로는 각각의 활성 채널에 대해서 n 개의 동일한 제거 필터를 포함할 수 있다. 각각의 활성 채널에 대한 n 개의 제거 필터의 각각의 필터단은 대응하는 회로에 대해서 제 2 채널라이저의 대응하는 채널 출력에 접속될 수 있다. 각각의 활성 채널에 대한 각각의 제거 필터의 감산기는 1부터 n까지의 각각의 회로에 대해서 대응하는 회로에 대해 제 1 채널라이저의 대응하는 채널 출력에 접속될 수 있다.
일 실시예에 있어서의 잡음 제거 회로는 또한 각각 대응하는 아날로그-디지털 컨버터(ADC, analog to digital converter) 및 대응하는 채널라이저에 접속되는 두 개 이상의 수신기를 포함할 수 있다. 잡음 제거 회로는 또한 마찬가지로 각각 대응하는 아날로그-디지털 컨버터(ADC, analog to digital converter) 및 대응하는 채널라이저에 접속되는 두 개 이상의 송신기를 포함할 수 있다. 잡음 제거 회로는 또한 각각의 송신기 채널라이저 및 수신기 채널라이저 사이에 접속되는 적어도 하나의 제거 필터를 갖는 복수의 제거 필터를 포함할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 있어서의 예시적인 프로세스를 나타낸 도면이다. 단계(1001)에 있어서, 수시된 수신 무선 주파수 신호 및 송신 무선 전송 신호는 발진 신호와 혼합될 수 있다.
단계(1002)에 있어서, 각각의 혼합된 신호는 디지털화될 수 있다.
단계(1003)에 있어서, 각각의 디지털화된 신호는 디지털적으로 하향 변환될 수 있다.
단계(1004)에 있어서, 각각의 디지털화된 신호는 채널 단위에 의해서 채널 상에서 대응하는 채널 성분으로 채널화되거나 분할될 수 있다. 디지털화된 신호는, 일부 경우에 있어서, 디지털적인 하향 변환 프로세서의 일부로서 채널화될 수 있다.
단계(1005)에 있어서, 잡음 제거 필터는 채널화되고 하향 변환된 신호의 식별된 활성 채널에 대해서만 적용될 수 있다. 분리된 잡음 제거 필터는 각각의 채널에 대해서 제공될 수 있다.
단계(1006)에 있어서, 잡음 제거 필터를 적용하기 전에, 채널화된 하향 변환 신호의 각각에 채널 필터가 적용될 수 있다. 채널 필터는 로 패스 필터(low pass filter), 밴드 패스 필터(band pass filter), 또는 기타 필터일 수 있다.
단계(1007)에 있어서, 수신 신호의 제곱 평균 제곱근(RMS, root mean square) 출력은 송신 신호의 출력과 비교될 수 있다.
단계(1008)에 있어서, 채널 필터링된 수신 및 하향 변환된 송신 신호의 최소 평균 제곱 오차는 비교된 RMS 출력의 차이가 문턱값을 초과하는 경우에 각각의 채널에 대해서 계산될 수 있다.
단계(1009)에 있어서, 적어도 하나의 채널에 대해서 제공된 잡음 제거 필터에 대한 필터 계수는 계산된 최소 평균 제곱 오차에 기초하여 갱신될 수 있다.
도 11은 풀 밴드 필터(1191)의 필터 계수가 서브 밴드 단위에 적응된 일 실시예(1100)를 나타낸 도면이다. 송신기(1115)는 송신 무선 주파수 신호를 송신할 수 있다. 수신기(1125)는 수신 무선 주파수 신호를 수신할 수 있다. 송신기(1115)는 송신 신호를 증폭하여 송신기(1115)의 안테나를 구동하는 무선 주파수 출력 증폭기(1105)에 접속될 수 있다. 제 1 ADC(1130)는 수신기(1125), 채널 서브 밴드 적응 장치(1193), 및 감산기(1142)에 접속될 수 있다. 수신기(1125)에서 수신된 수신 무선 주파수 신호는 수신기 신호 경로(1160)를 따라서 전파될 수 있다. 제 2 ADC(1114)는 송신기(1115), 채널 서브 밴드 적응 장치(1193), 및 풀 밴드 잡음 제거 필터(1191)에 접속될 수 있다. 풀 밴드 필터(1191)는 감산기(1142) 및 ADC(1114)에 접속될 수 있다. 감산기(1142)는 풀 밴드 필터(1191)에 의해서 출력되는 추정 잡음을 디지털화된 수신된 수신 신호로부터 감산할 수 있다. 송신기(1115)에서 송신될 송신 신호는 송신기(1115)에서 송신되는 것에 추가하여 출력 증폭기(1105)의 출력으로부터 관찰 경로(1150)를 따라서 전파될 수 있다.
채널 서브 밴드 적응 장치(1193)는 수신된 수신 신호 중의 하나 이상의 서브 밴드 상의 필터 계수를 추정할 수 있다. 서브 밴드는 지정된 풀 신호 밴드의 임의의 일부분을 포함할 수 있으며 또한 하나 이상의 채널 또는 그 일부분을 포함할 수도 있다. 서브 밴드 단위에서의 필터 계수를 추정하는 것에 의해서, 활성 채널 또는 서브 밴드 상에서만 추정이 필요할 수 있다. 이렇게 하면 외부 블록커 또는 지정된 신호 밴드와 유사한 다른 소스로부터의 신호를 포함할 수 있는 비활성 채널 상의 필터 계수를 추정하지 않아도 된다. 채널 서브 밴드 적응 장치(1193)는 따라서 이들 활성 채널에 대해서만 그 분석을 제한하는 것에 의해서 외부 블록커에 의한 임의의 영향을 제거할 수 있다. 이는 추정 프로세스의 정확도 및 수렴 시간을 개선한다. 적응 장치(1193)에 접속되어 있는 서브 밴드의 풀 밴드 합성기(1192)는 이후에 서브 밴드 적응 장치(1193)에 의해서 수행되는 각각의 서브 밴드에 대한 개별적인 추정으로부터 풀 밴드에 대한 추정 필터 계수를 재구축할 수 있다.
일부 경우에 있어서, 채널 서브 밴드 적응 장치(1193)는 주파수 도메인 적응형 필터(1194)를 포함할 수 있다. 주파수 도메인 적응형 필터(1194)는 주파수 도메인 내의 각각의 서브 밴드에 대해서 계수를 추정하는 것에 의해 적응을 수행할 수 있다. 특정 주파수 범위에 대응하는 서로 다른 빈(bin)에 대해서 서로 다른 서브 밴드가 할당될 수 있다. 서로 다른 서브 밴드에 대한 빈은 대응하는 서브 밴드에 대한 추정값에 따라서 서로 다르게 가중치가 부여될 수 있다. 외부 블록커는 따라서 외부 블록커의 주파수 범위에 대응하는 빈에 가중치를 부여하는 것에 의해서 거부될 수 있다.
각각의 서브 밴드에 대해서 추정된 계수는 디지털화된 수신된 수신 신호와 송신기(1115)에서 송신된 디지털화된 송신 신호의 비교에 기초할 수 있다. 이 비교를 행하기 위해서, 서브 밴드 적응 장치(1193)는 수신기 경로(1160) 내의 ADC(1130)에 접속되고 또한 이후에 관찰 경로(1150) 내의 ADC(1114)에도 접속될 수 있다. 하나 이상의 서브 밴드에 대한 추정 계수는 이후에 각각의 대응하는 서브 밴드를 독립적으로 적응시키는데 사용될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 이 적응은 실시간으로 발생할 수 있지만, 다른 경우에 있어서, 이 추정 및 적응은 지연될 수도 있다. 일부 경우에 있어서, 하나 이상의 서브 밴드의 적응은 수신기가 임의의 수신 신호를 수신하지 않을 때의 시간 또는 실시간 처리가 아닌 경우에 오프라인에서 발생할 수도 있다.
채널 서브 밴드 적응 장치(1193)는, 예컨대, 최소 평균 제곱법(minimum mean square), 최소 제곱법(least squares), 재귀 최소 제곱법(recursive least squares), 최소 평균 자승법(least mean squares)과 같은 추정 알고리즘, 또는 기타 추정 알고리즘을 사용할 수 있다. 필터 계수는 소정의 간격으로 또는, 예컨대, 수신기(1125) 및/또는 송신기(1115)가 오프라인일 때, 막 기동했을 때, 또는 다른 시간대와 같은 기타 소정의 이벤트에서 주기적으로 추정될 수 있다. 채널 서브 밴드 적응 장치(1193)의 추정기는 대응하는 서브 밴드에 대한 추정값에 기초하여 각각의 서브 밴드에 대한 갱신된 필터 계수 추정값을 생성할 수 있다. 추정기는 각각의 서브 밴드에 대한 추정값을 한 순간에 하나의 서브 밴드에 대해서 직렬적으로, 또는 한 순간에 두 개 이상의 서브 밴드에 대해서 병렬적으로 계산할 수 있다. 풀 밴드 필터(1191)는 ADC(1114)로부터의 출력이 복잡한 값이 될 수 있기 때문에 비대칭 주파수 응답 및 복잡한 필터 계수를 가질 수 있다.
일부 경우에 있어서, 채널 서브 밴드 적응 장치(1193)는 관찰 신호 경로(1150) 상의 송신 신호 및 수신기 신호 경로(1160) 상의 수신 신호의 제곱 평균 제곱근(RMS, root mean square)을 비교하기 위한 로직을 가진 비교기를 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 비교기는 수신기 신호 경로(1160) 상의 수신 신호의 출력을 소정의 최대값 또는 송신 신호의 대응하는 출력과 비교할 수 있다. 비교기는 또한 수신 신호의 출력이 소정의 최대값 미만인 경우 또는 수신 및 송신 신호의 출력을 비교한 값의 차이가 문턱값을 초과하는 경우 채널 서브 밴드 적응 장치(1193) 내의 추정기를 활성화하기 위한 로직을 포함할 수 있다. 비교기에 의한 추정기의 활성화는 수신된 수신 신호의 하나 이상의 채널 또는 서브 밴드에 대한 갱신된 추정값을 생성하도록 추정기를 기동시킬 수 있다.
서브 밴드의 풀 밴드 합성기(1192)는 서브 밴드 적응 장치(1193) 및 풀 밴드 필터(1191)에 접속될 수 있다. 합성기(1192)는 각각의 서브 밴드에 대한 추정 필터 계수를 풀 밴드에 대한 필터 계수로 변환할 수 있다. 따라서, 풀 밴드에 대한 필터 계수는 합성기(1192)에 의해서 각각의 서브 밴드에 대해서 계산된 개별적인 계수로부터 재구성될 수 있다. 일단 모든 채널이 갱신되면, 합성기(1192)에서 생성된 풀 밴드에 대한 필터 계수는 풀 밴드 필터(1191) 내의 필터 계수를 설정하는데 사용될 수 있다. 이는 풀 밴드 필터(1191)에 대한 필터 계수를 갱신시켜 디지털 프론트 엔드와 독립적으로 잡음 제거를 향상시킬 수 있도록 하며, 따라서 수신된 수신 신호에 대해서 독자적인 주문형 신호 처리 기능을 적용하기를 원하는 사용자는 자신만의 디지털 프론트 엔드를 연결하는 것에 의해서 그렇게 할 수 있다.
서브 밴드 적응 장치(1193)가 주파수 도메인 적응형 필터(1194)에 포함되는 경우에, 합성기(1192)는 역고속 푸리에 변환(IFFT, inverse fast Fourier transform) 모듈(1195)을 포함할 수 있다. IFFT 모듈(1195)은 활성 서브 밴드에 대응하는 각각의 빈(bin)에 대한 주파수 도메인 내의 추정 계수를 타임 도메인 내의 풀 신호 밴드에 대한 필터 계수 세트로 변환시킬 수 있다. 주파수 도메인 적응형 필터(1194) 및 IFFT 모듈(1195)을 사용하게 되면 서로 다른 서브 밴드 사이에서 직교적으로 보존하는 것에 의한 풀 밴드 필터 계수의 재구성에 필요한 계산의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
일부 경우에 있어서, 제 1 믹서(1128)는 수신기(1125) 및 제 1 ADC(1130)에 접속될 수 있다. 제 1 믹서는 발진 소스(1121)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 제 2 믹서(1112)는 송신기(1115) 및 제 2 ADC(1114)에 접속될 수 있다. 제 2 믹서(1112)는 발진 소스(1121)로부터의 발진 신호와 송신 신호를 혼합할 수 있다. 무선 주파수 증폭기(1126) 및 제 1 밴드 패스 필터(1127)는 수신기(1125) 및 제 1 믹서(1128) 사이에 접속될 수 있다. 제 2 밴드 패스 필터(1111)는 송신기(1115) 및 제 2 믹서(1112)에 접속된다. 제 1 로 패스 필터(1129)는 제 1 믹서(1128) 및 제 1 ADC(1130)에 접속될 수 있다. 제 2 로 패스 필터(1113)는 제 2 믹서(1112) 및 제 2 ADC(1114)에 접속될 수 있다.
도 12는 풀 밴드 필터(1291)의 필터 계수가 서브 밴드 단위에 적응된 일 실시예(1200)를 나타낸 도면이다. 송신기(1215)는 송신 무선 주파수 신호를 송신할 수 있다. 수신기(1225)는 수신 무선 주파수 신호를 수신할 수 있다. 송신기(1215)는 송신 신호를 증폭하여 송신기(1215)의 안테나를 구동하는 무선 주파수 출력 증폭기(1205)에 접속될 수 있다. 제 1 ADC(1230)는 수신기(1225), 채널라이저(1272), 및 감산기(1242)에 접속될 수 있다. 수신기(1225)에서 수신된 수신 무선 주파수 신호는 수신기 신호 경로(1260)를 따라서 전파될 수 있다. 제 2 ADC(1214)는 송신기(1215), 채널라이저(1272), 및 풀 밴드 잡음 제거 필터(1291)에 접속될 수 있다. 풀 밴드 필터(1291)는 감산기(1242) 및 ADC(1214)에 접속될 수 있다. 감산기(1242)는 풀 밴드 필터(1291)에 의해서 출력되는 추정 잡음을 디지털화된 수신된 수신 신호로부터 감산할 수 있다. 송신기(1215)에서 송신될 송신 신호는 송신기(1215)에서 송신되는 것에 추가하여 출력 증폭기(1205)의 출력으로부터 관찰 경로(1250)를 따라서 전파될 수 있다.
채널라이저(1272)는 대응하는 ADC(1214 및 1230)에 의해서 출력되는 신호를 하향 변환 및/또는 채널화할 수 있다. 채널화 중에, 채널라이저(1272)는 대응하는 신호를 분리된 서브 밴드로 분할 할 수 있으며, 이 분리된 서브 밴드는 하나 이상의 채널을 포함할 수 있지만, 그렇지 않을 수도 있다. 따라서, 일부 경우에 있어서, 채널라이저(1272)는 수신 무선 주파수 신호 밴드 내의 각각의 지정된 서브 밴드에 대해서 분리된 출력을 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저(1272)는 활성인 서브 밴드에 대해서만 서브 밴드 단위에 의해서 서브 밴드 상에서 신호를 출력할 수도 있다. 각각의 서브 밴드에 대한 신호는 직렬적으로, 한 순간에 하나의 서브 밴드만, 또는 병렬적으로 출력될 수 있다. 각각의 서브 밴드에 대한 신호가 채널라이저(1272)에 의해서 직렬적으로 출력되는 경우에 있어서, 채널라이저(1272)는 직렬화된 디지털 다운 컨버터 및 채널 코어 필터를 포함할 수 있다. 채널라이저(1272)는 비활성인 채널에 대해서는 출력 신호를 생성할 필요가 없다. 일부 경우에 있어서, 채널라이저(1272)는 DDC, 다상(polyphase), 고속 푸리에 변환(FFT), 및/또는 기타 유형의 변환 다중 장치(transmultiplexer)를 포함할 수 있다.
일부 경우에 있어서, 하나 이상의 버퍼(1265)는 채널라이저(1272)의 입력 및/또는 출력에 접속될 수 있다. 버퍼(1265)는 채널라이저(1272)에 입력으로서 공급된 수신기 신호 경로(1260) 및 관찰 신호 경로(1250) 상의 디지털화된 신호의 사본을 임시적으로 저장할 수 있다. 버퍼(1265)는 또한 채널라이저(1272)에 의해서 출력되는 채널화된 신호의 사본을 임시적으로 저장할 수 있으며, 이 사본은 이후에 채널라이저(1272) 및/또는 버퍼(1265)에 접속된 채널 서브 밴드 어댑터(1293)로의 입력으로서 사용된다. 버퍼(1265)는 채널라이저(872)는 한 순간에 하나의 서브 밴드에 대해서 신호를 출력하도록 구성되어 있다는 점에서 채널라이저(872)가 직렬적으로 동작하는 경우에 사용될 수 있다. 버퍼(1265)는 또한 지연(delay)을 추가하도록 또는 다르게는 수신기 신호 경로(1260)로부터 기원하는 버퍼링된 신호를 관찰 신호 경로(1250)로부터 기원하는 대응하는 버퍼링된 신호로 시간적으로 정렬하도록 구성될 수 있는 정렬 모듈을 포함할 수 있다. 이 정렬 모듈은 이후에 신호가 서로 대응하고 있다고 하더라도 잡음을 제거하기 위한 목적으로 서로 다른 시간에서 채널라이저(1272)에 의해서 출력된 직렬 신호를 시간적으로 정렬할 수 있다.
채널라이저(1272) 및/또는 버퍼(1265)는 채널 서브 밴드 적응 장치(1293)에 접속될 수 있다. 채널 서브 밴드 적응 장치(1293)는 채널라이저(1272)에 의해서 출력된 수신된 수신 신호의 각각의 서브 밴드 상에서의 잡음 제거 필터의 필터 계수를 추정할 수 있다. 서브 밴드는 지정된 풀 신호 밴드의 임의의 일부분을 포함할 수 있으며 또한 하나 이상의 채널 또는 그 일부분을 포함할 수도 있다. 서브 밴드 단위에서의 필터 계수를 추정하는 것에 의해서, 추정값 계산은 이들 활성 채널 또는 서브 밴드 상에서만 수행될 수 있다. 이렇게 하면 외부 블록커(blocker) 또는 지정된 신호 밴드와 유사한 다른 소스로부터의 신호를 포함할 수 있는 비활성 채널을 분석하지 않아도 된다. 채널 서브 밴드 적응 장치(1293)는 따라서 활성 채널만 분석하는 것에 의해서 외부 블록커의 임의의 간섭을 제거할 수 있다. 이는 풀 밴드 잡음 제거 필터에 대한 필터 계수 생성 프로세스의 정확도 및 수렴 시간을 개선한다. 서브 밴드 적응 장치(1293)에 접속되어 있는 서브 밴드의 풀 밴드 합성기(1292)는 이후에 서브 밴드 적응 장치(1293)에 의해서 수행되는 각각의 서브 밴드의 개별적인 추정 필터 계수로부터 풀 밴드 계수를 재구축하는 것에 의해서 풀 신호 밴드에 대한 추정 필터 계수를 재구축할 수 있다.
일부 경우에 있어서, 채널 서브 밴드 적응 장치(1293)는 주파수 도메인 적응형 필터(1194)를 포함할 수 있다. 주파수 도메인 적응형 필터(1194)는 주파수 도메인 내의 각각의 서브 밴드에 대해서 필터 계수를 추정하는 것에 의해 적응을 수행할 수 있다. 특정 주파수 범위에 대응하는 서로 다른 빈(bin)에 대해서 서로 다른 서브 밴드가 할당될 수 있다. 서로 다른 서브 밴드에 대한 빈은 대응하는 서브 밴드에 대한 추정값에 따라서 서로 다르게 가중치가 부여될 수 있다. 외부 블록커는 따라서 외부 블록커의 주파수 범위에 대응하는 빈에 가중치를 부여하는 것에 의해서 거부될 수 있다.
각각의 서브 밴드에 대해서 추정된 필터 계수는 디지털화된 수신된 수신 신호와 송신기(1215)에서 송신된 디지털화된 송신 신호의 비교에 기초할 수 있다. 이 비교를 행하기 위해서, 서브 밴드 적응 장치(1293)는 채널라이저(1272)를 통해서 수신기 경로(1260) 내의 ADC(1230)에 접속되고 또한 이후에 관찰 경로(1250) 내의 ADC(1214)에도 접속될 수 있다. 하나 이상의 서브 밴드에 대한 추정은 이후에 각각의 대응하는 서브 밴드를 독립적으로 적응시키는 필터 계수를 생성하는데 사용될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 이 적응은 실시간으로 발생할 수 있지만, 다른 경우에 있어서, 이 추정 및 적응은 지연될 수도 있다. 일부 경우에 있어서, 하나 이상의 서브 밴드의 적응은 수신기가 임의의 수신 신호를 수신하지 않을 때의 시간 또는 실시간 처리가 아닌 경우에 오프라인에서 발생할 수도 있다.
채널 서브 밴드 적응 장치(1293)는 필터 계수를 추정하기 위해서, 예컨대, 최소 평균 제곱법, 최소 제곱법, 재귀 최소 제곱법, 최소 평균 자승법과 같은 추정 알고리즘, 또는 기타 추정 알고리즘을 사용할 수 있다. 계수는 소정의 간격으로 또는, 예컨대, 수신기(1225) 및/또는 송신기(1215)가 오프라인일 때, 막 기동했을 때, 또는 다른 시간대와 같은 기타 소정의 이벤트에서 주기적으로 추정될 수 있다. 채널 서브 밴드 적응 장치(1293)의 추정기는 대응하는 서브 밴드에 대한 추정값에 기초하여 각각의 서브 밴드에 대한 갱신된 필터 계수를 생성할 수 있다. 추정기는 각각의 서브 밴드에 대한 추정값을 한 순간에 하나의 서브 밴드에 대해서 직렬적으로, 또는 한 순간에 두 개 이상의 서브 밴드에 대해서 병렬적으로 계산할 수 있다. 풀 밴드 필터(1291)는 ADC(1214)로부터의 출력이 복잡한 값이 될 수 있기 때문에 비대칭 주파수 응답 및 복잡한 필터 계수를 가질 수 있다.
일부 경우에 있어서, 채널 서브 밴드 적응 장치(1293)는 관찰 신호 경로(1250) 상의 송신 신호 및 수신기 신호 경로(1260) 상의 수신 신호의 제곱 평균 제곱근(RMS, root mean square)을 비교하기 위한 로직을 가진 비교기를 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 비교기는 수신기 신호 경로(1260) 상의 수신 신호의 출력을 소정의 최대값 또는 송신 신호의 대응하는 출력과 비교할 수 있다. 비교기는 또한 수신 신호의 출력이 소정의 최대값 미만인 경우 또는 수신 및 송신 신호의 출력을 비교한 값의 차이가 문턱값을 초과하는 경우 채널 서브 밴드 적응 장치(1293) 내의 추정기를 활성화하기 위한 로직을 포함할 수 있다. 비교기에 의한 추정기의 활성화는 수신된 수신 신호의 하나 이상의 채널 또는 서브 밴드에 대한 갱신된 필터 계수 추정값을 생성하도록 추정기를 기동시킬 수 있다.
서브 밴드의 풀 밴드 합성기(1292)는 서브 밴드 적응 장치(1293) 및 풀 밴드 필터(1291)에 접속될 수 있다. 합성기(1292)는 각각의 서브 밴드에 대한 필터 계수 추정값을 풀 밴드에 대한 추정 계수로 변환할 수 있다. 따라서, 풀 밴드에 대한 추정 계수는 합성기(1292)에 의해서 각각의 서브 밴드에 대해서 계산된 개별적인 계수로부터 재구성될 수 있다. 일단 모든 채널이 갱신되면, 풀 밴드에 대해 생성된 계수는 풀 밴드 필터(1291) 내의 필터 계수를 설정하는데 사용될 수 있다. 이는 풀 밴드 필터(1291)에 대한 필터 계수를 갱신시켜 디지털 프론트 엔드와 독립적으로 잡음 제거를 향상시킬 수 있도록 하며, 따라서 수신된 수신 신호에 대해서 독자적인 주문형 신호 처리 기능을 적용하기를 원하는 사용자는 자신만의 디지털 프론트 엔드를 연결하는 것에 의해서 그렇게 할 수 있다.
서브 밴드 적응 장치(1293)가 주파수 도메인 적응형 필터(1194)를 포함하는 경우에, 합성기(1292)는 역고속 푸리에 변환(IFFT, inverse fast Fourier transform) 모듈(1195)을 포함할 수 있다. IFFT 모듈(1195)은 활성 서브 밴드에 대응하는 각각의 빈(bin)에 대한 주파수 도메인 내의 추정 계수를 타임 도메인 내의 풀 신호 밴드에 대한 계수로 변환시킬 수 있다. 주파수 도메인 적응형 필터(1194) 및 IFFT 모듈(1195)을 사용하게 되면 서로 다른 서브 밴드 사이에서 직교적으로 보존하는 것에 의한 풀 밴드 필터 계수의 재구성에 필요한 계산의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
일부 경우에 있어서, 제 1 믹서(1228)는 수신기(1225) 및 제 1 ADC(1230)에 접속될 수 있다. 제 1 믹서는 발진 소스(1221)로부터의 발진 신호와 수신 무선 주파수 신호를 혼합할 수 있다. 제 2 믹서(1212)는 송신기(1215) 및 제 2 ADC(1214)에 접속될 수 있다. 제 2 믹서(1212)는 발진 소스(1221)로부터의 발진 신호와 송신 신호를 혼합할 수 있다. 무선 주파수 증폭기(1226) 및 제 1 밴드 패스 필터(1227)는 수신기(1225) 및 제 1 믹서(1228) 사이에 접속될 수 있다. 제 2 밴드 패스 필터(1211)는 송신기(1215) 및 제 2 믹서(1212)에 접속된다. 제 1 로 패스 필터(1229)는 제 1 믹서(1228) 및 제 1 ADC(1230)에 접속될 수 있다. 제 2 로 패스 필터(1213)는 제 2 믹서(1212) 및 제 2 ADC(1214)에 접속될 수 있다.
상술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 설명은 비한정적이며 또한 개시된 정확한 형태만으로 실시예를 제한하지는 않는다. 상술한 개시 내용에 비추어 변경 및 변형이 가능하며, 또는 본 명세서에서 기술한 것들과 일치하는 실시예를 실시하는 것으로부터 변경 및 변형이 가능하다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 수신 및 송신 신호의 채널화는 디지털 하향 변환 컨버터에 의해서 수행될 수 있지만, 다른 경우에 있어서, 이 채널화는 하향 변환과는 독립적으로 수행될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예에 있어서, 송신기 및 수신기는 자체 안테나를 갖는 서로로부터 독립적일 수 있지만, 다른 실시예에 있어서, 송신기 및 수신기는 송수신기의 일부이거나 및/또는 듀플렉서를 통해서 단일 안테나에 접속될 수도 있다. 마지막으로, 일부 경우에 있어서, 각각의 채널의 대역폭은 특정한 통신 표준에 의해서 규정되는 것에 기초할 수 있으나, 다른 경우에 있어서, 채널화는 통신 표준에 의해서 정의되는 임의의 채널 대역폭과는 독립적으로 주문형 서브 밴드 단위에 적용될 수 있다. 예를 들면, 제 3 세대 이동 통신인 W-CDMA 표준은 듀플렉서의 복잡도, 외부 블록커의 존재, 또는 기타 기준에 따라서 밴드를 최대 5 MHz 채널로 분할하고 있지만, 잡음 필터의 제거는 이 표준에서 정의된 5 MHz 채널과는 다른 채널화된 서브 밴드 단위에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 송신기 출력들;
    복수의 수신기들;
    상기 복수의 송신기 출력들 중의 하나에 선택적으로 접속되고 또한 상기 접속된 송신기 출력으로부터의 전송 잡음을 추정하도록 구성된 관찰 수신기;
    모니터된 시스템 상태에 기초하여 상기 복수의 송신기 출력들 중 어느 송신기 출력이 상기 관찰 수신기로 선택적으로 접속할지 선택하는 선택기 장치; 및
    상기 관찰 수신기에 접속되며, 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나에서 추정된 상기 전송 잡음을 제거하는 제거 필터를 포함하는, 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 관찰 수신기를 상기 복수의 송신기 출력들 중의 하나에 선택적으로 접속시키기 위한 스위칭 장치를 추가로 포함하는, 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템 상태들은 상기 송신기 출력들의 송신 출력 레벨들을 포함하는, 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템 상태들은 상기 수신기들의 감도 레벨들을 포함하는, 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 선택기 장치는 상기 시스템 상태들을 수신하기 위해 베이스 밴드 프로세서에 접속되는 입력을 포함하는, 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템 상태들은 송신기-수신기 경로들 사이에서의 추정 누설값을 포함하는, 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 선택기 장치에 접속되며, 상기 수신기 경로들 및 관찰 수신기로부터의 입력들에 기초하여 송신기-수신기 경로들 사이에서의 누설을 추정하기 위한 추정기를 추가로 포함하는, 장치.
  9. 복수의 무선 주파수 송신 신호들을 송신하는 단계;
    통신 상태들을 모니터하는 단계;
    모니터된 상기 통신 상태에 기초하여, 상기 복수의 무선 주파수 송신 신호들의 서브셋을 선택하는 단계;
    수신 무선 주파수 신호들 및 상기 복수의 무선 주파수 송신 신호들의 상기 서브셋을 디지털화된 베이스 밴드 신호들로 변환하는 단계;
    상기 복수의 무선 주파수 송신 신호들의 변환된 상기 서브셋에 기초하여 잡음 제거 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 잡음 제거 신호를 소정의 변환된 수신 신호(들)에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 통신 상태들은 상기 송신 신호들의 송신 출력 레벨들을 포함하는, 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 통신 상태들은 상기 수신 신호들의 감도 레벨들을 포함하는, 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 통신 상태들은 송신기-수신기 경로들 사이에서의 추정 누설값을 포함하는, 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    변환하는 단계는 상기 수신 무선 주파수 신호들 및 상기 복수의 무선 주파수 송신 신호들의 상기 서브셋을 대응하는 발진 신호들과 혼합하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 스위칭 시스템에 의해서, 멀티 송신기-수신기 시스템의 복수의 송신기 경로들 중의 하나에 선택적으로 접속되는 관찰 수신기로서, 상기 관찰 수신기는 선택된 송신 무선 주파수 신호를 베이스 밴드 디지털 신호로 변환하기 위한 회로를 포함하는 관찰 수신기;
    상기 멀티 송신기-수신기 시스템의 모니터된 상태들에 기초하여 어떤 송신기 경로에 상기 관찰 수신기가 접속되는지를 선택하기 위한 상기 스위칭 시스템을 제어하기 위한 선택기;
    상기 베이스 밴드 디지털 신호에 기초하여 잡음 제거 신호를 생성하기 위한 필터; 및
    상기 멀티 송신기-수신기 시스템 내의 수신기 경로에 상기 잡음 제거 신호를 적용하기 위한 조합기를 포함하는, 회로.
  15. 삭제
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 모니터된 상태들은 송신 출력 레벨들을 포함하는, 회로.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 모니터된 상태들은 수신 신호들의 감도 레벨들을 포함하는, 회로.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 모니터된 상태들은 송신기-수신기 경로들 사이에서의 추정 누설값을 포함하는, 회로.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 필터는 상기 베이스 밴드 디지털 신호에 기초하여 조정되는 계수들을 포함하는, 회로.
  20. 청구항 14에 있어서,
    상기 회로는 상기 송신 무선 주파수 신호를 발진 신호와 혼합하기 위한 믹서, 및 상기 혼합된 신호를 상기 베이스 밴드 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 컨버터를 포함하는, 회로.
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