RU2463722C2 - Применение набора фильтров в адаптивном канальном ретрансляторе, использующем адаптивные антенные решетки - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способу работы ретранслятора и ретранслятору в сети беспроводной связи. В иллюстративной реализации среда ретранслятора содержит передатчик, приемник, схему скорректированного контура подавления обратной связи, содержащую набор фильтров, причем контур подавления эффективно соединен с антенной решеткой. В иллюстративной реализации контур подавления обратной связи может принимать сигналы в качестве входного сигнала от действующей совместно антенной решетки и обеспечивать выходные сигналы, такие как сигнал утечки обратной связи для действующей совместно антенной решетки. Технический результат изобретения заключается в интенсивном подавлении принимаемого сигнала утечки передатчика от полезного сигнала приема, тем самым обеспечивая упрощенный способ вычисления весовых коэффициентов корректора обратной связи в замкнутой форме. 9 н. и 12 з.п. ф-лы, 17 ил.

Description

Притязание на приоритет

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США № 60/904368, поданной 2 марта 2007 г. и озаглавленной «ADAPTIVE SAME FREQUENCY REPEATER TECHNIQUES», которая включена в данный документ по ссылке во всей своей полноте.

Уровень техники

Обычно зона покрытия сети беспроводной связи, такой как, например, дуплексная с временным разделением (TDD), дуплексная с частотным разделением (FDD) беспроводная связь Wi-Fi, Всемирная функциональная совместимость для микроволнового доступа (Wi-MAX), сотовая, глобальная система мобильной связи (GSM), множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) или беспроводная сеть, основанная на 3G (третье поколение), может быть увеличена посредством ретранслятора. Примерные ретрансляторы включают в себя, например, ретрансляторы с преобразованием частоты или ретрансляторы с использованием одной и той же частоты, которые работают на физическом уровне или канальном уровне, определяемые базовой эталонной моделью взаимосвязи открытых систем (модель OSI).

Ретрансляторы физического уровня могут быть категоризированы на устройства «с использованием одной и той же частоты» или «с преобразованием частоты». Сетевая архитектура, связанная с тем, где предполагается развертывание ретранслятора, определит тип используемого ретранслятора. Если используется ретранслятор с использованием одной и той же частоты, то это требует, чтобы ретранслятор принимал и передавал одновременно на одной и той же частоте. Следовательно, ретранслятор должен осуществлять развязку между приемником и передатчиком, используя различные антенны и цифровые/аналоговые методики подавления. Если используется ретранслятор с преобразованием частоты, ретранслятор принимает сигнал по первому частотному каналу и затем преобразует его во второй частотный канал для одновременной передачи. Таким образом, развязка между передатчиком и приемником достигается до некоторой степени посредством разделения частот. Предпочтительно, что антенны для приема и передачи, а также схемы ретранслятора включены в одну и ту же сборку, чтобы достичь снижения производственных затрат, легкости установки или т.п. Это относится к случаю, когда ретранслятор предназначен для использования потребителем в качестве бытового устройства или устройства для малого офиса, где форм-фактор и легкость установки являются важным фактором. В таком устройстве одна антенна или набор антенн обычно обращены, например, к базовой станции, точке доступа, шлюзу, или другой антенне, или набору антенн, обращенных к абонентскому устройству.

Для ретранслятора, который принимает и передает одновременно, развязка между приемной и передающей антеннами представляет собой существенный фактор в общих рабочих характеристиках ретранслятора - это верно как для трансляции на этой же частоте, так и для трансляции на другой частоте. А именно, если антенны приемника и передатчика не развязаны надлежащим образом, могут существенно ухудшаться рабочие характеристики ретранслятора. Обычно коэффициент усиления ретранслятора не может быть больше коэффициента развязки, чтобы предотвратить генерацию в ретрансляторе или начальное снижение чувствительности. Развязка, в основном, достигается физическим разделением, диаграммами направленности антенны или поляризацией. Для ретрансляторов с преобразованием частоты дополнительная развязка может достигаться использованием полосовой фильтрации, но развязка антенн обычно остается ограничивающим фактором в рабочих характеристиках ретранслятора из-за нежелательного шума и внеполосных излучений передатчика, принимаемых в диапазоне внутриполосных частот приемной антенны. Развязка антенны от приемника к передатчику представляет собой еще более критическую проблему с ретрансляторами, работающими на одинаковых частотах, и где полосовая фильтрация не обеспечивает дополнительной развязки.

Часто сотовые системы имеют ограниченный доступный разрешенный спектр и не могут использовать принципы ретрансляции с преобразованием частоты и поэтому применяют ретрансляторы, использующие одинаковые частотные каналы приема и передачи.

Как упомянуто выше, в отношении ретранслятора, предназначенного для использования потребителями, было бы предпочтительным производить ретранслятор, имеющий физически небольшой форм-фактор, чтобы достичь дополнительного снижения затрат, легкости установки и т.п. Однако малая форма может приводить к антеннам, расположенным в непосредственной близости, тем самым усиливая описанную выше проблему развязки.

Современные ретрансляторы имеют другой существенный недостаток, заключающийся в том, что они не могут отделять утечку от своих собственных передатчиков от сигнала, который им нужно ретранслировать. В результате, традиционные ретрансляторы не могут обычно оптимизировать системную развязку и рабочие характеристики на основе реального времени, что приводит к плохой работе или пагубному влиянию на общие рабочие характеристики сети. А именно, существующие практики не принимают во внимание адаптивное подавление нежелательных сигналов в среде ретранслятора, в то же время позволяя ретранслятору работать в целом. Вместо этого современные применения ретрансляторов предлагают ограниченные контуры подавления из-за стоимости и сложности, представляют собой отдельные реализации и, как правило, применяются в однополосных системах без субполосной фильтрации. Кроме того, настоящие применения контуров подавления помех предполагают задержки многолучевого распространения и испытывают избыточную или несогласованную задержку в рассеянных сигналах, изменение задержки в сигналах (например, из-за эффекта Доплера) и ограниченное подавление широкополосных сигналов (например, полоса частот системы подавления помех (ICs)).

Из вышеописанного очевидно, что существует потребность в системах и способах преодоления недостатков существующих практик.

Раскрытие изобретения

Данный раздел «Раскрытие изобретения» предусмотрен для того, чтобы представить выбор идей в упрощенном виде, которые дополнительно описаны ниже в разделе «Осуществление изобретения». Данный раздел «Раскрытие изобретения», как предполагается, не определяет ключевые признаки или существенные признаки заявленного объекта изобретения, и он, как предполагается, также не используется для того, чтобы ограничивать объем заявленного объекта изобретения.

Современные практики не рассматривают использование набора фильтров для обработки сигналов ретранслятора как часть операций подавления. При использовании набора фильтров полоса частот обрабатываемого сигнала может обрабатываться в виде небольших каналов параллельно, используя подавители с одним отводом посредством решений линейной алгебры. Параллельная обработка сигнала ретранслятора способствует эффективности во времени и по затратам, которые в противном случае не используются.

Описанные в данном документе системы и способы обеспечивают среду ретранслятора, выполненную с возможностью применения контура подавления обратной связи, который адаптивно соединяется с антенной решеткой, так что выбранная метрика может выводиться посредством применения выбранного набора фильтров, действующего для обработки сигнала на побиновой основе, и выведенная метрика может быть применена к комбинации антенной решетки и контуру подавления обратной связи для улучшения целостности и усиления сигнала. В иллюстративной реализации примерная среда ретранслятора содержит передатчик, приемник, схему скорректированного контура подавления обратной связи, содержащую набор фильтров, причем контур подавления операционно соединен с антенной решеткой. В иллюстративной реализации контур подавления обратной связи может принимать сигналы в качестве ввода от совместно действующей антенной решетки и обеспечивать выходные сигналы, такие как полезный сигнал передачи, на совместно действующую антенную решетку передачи.

При иллюстративной работе контур подавления обратной связи может адаптироваться или управляться метрикой, которая адаптирует весовые коэффициенты для контура подавления обратной связи, так что метрика может указывать на уровень сигнала передатчика, присутствующего на приемнике, и может выводиться на основе выполнения корреляции между передаваемым сигналом и сигналом приемника. В иллюстративной реализации метрика может содержать метрику корреляции перед подавлением и метрику корреляции после подавления. Кроме того, примерный ретранслятор может эффективно поддерживать задержку, достаточную для того, чтобы гарантировать, что передаваемый сигнал декоррелирован с полезным сигналом приемника, выровнен во времени и коррелирован с сигналом утечки обратной связи. При иллюстративной работе весовые коэффициенты, обеспечиваемые метрикой, могут обеспечиваться посредством выполнения выбранного метода линейной алгебры (например, минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE)), приводя к непосредственному вычислению весовых коэффициентов в конечном виде в одном подходе.

При иллюстративной работе примерная среда ретранслятора может эффективно выполнять способ, в котором сигнал утечки передатчика ретранслятора и полезный сигнал приема принимаются на М приемниках; Ns выборок сохраняются на каждом из множества приемников как М временных блоков приемника от каждого приемника; выбранное количество нулей присоединяется к каждому из наборов из Ns временных выборок от приемников; выполняется быстрое преобразование Фурье (FFT) по выбранным NFFT точкам над каждым из М временных блоков приема с присоединенными нулями; применяется М массивов комплексных пространственных весовых коэффициентов выбранной длины NFFT к NFFT количеству бинов FFT на каждом из М приемников; взвешенные частотные бины для приемников объединяются в составной взвешенный частотный бин приемника; обрабатывают все частотные бины параллельным образом, причем составные взвешенные частотные бины приемника создают частотные бины приема после подавления, соответственно; вычисляют значения обновления параллельным блоком подавления утечки для контура обратной связи, с которым он совместно действует, основываясь на одном или нескольких временных наборах составных взвешенных частотных бинов приемника, временных наборах частотных бинов приема после подавления и временных наборах задержанных частотных бинов передатчика; получают фильтрованные выходные частотные бины автоматической регулировки усиления посредством соответственного умножения набора из NFFT количества коэффициентов FFT на частотные бины приема после подавления; вычисляют на побиновой основе вместе с массивом характеристики фильтра частотной области для обновления массива коэффициентов автоматической регулировки усиления и фильтров; вычисляют новые массивы комплексных пространственных весовых коэффициентов приемника и передатчика для М приемников и N передатчиков; применяют N массивов комплексных пространственных весовых коэффициентов передатчика FFT с выбранным размером, соответственно, к N копиям фильтрованных выходных частотных бинов автоматической регулировки усиления для получения N массивов взвешенных частотных бинов передачи; выполняют обратное FFT-точечное выбранного размера (NFFT) FFT над N массивами взвешенных частотных бинов передачи для получения N наборов временной области; выполняют процесс добавления перекрытия над N наборов временной области для получения N временных наборов передачи из Ns временных выборок; передают N наборов временной области передачи на один или несколько совместно действующих приемников; принимают на М приемниках N сигналов передачи ретранслятора для формирования М сигналов утечки передачи ретранслятора, которые суммируются с М полезными сигналами приема.

Согласно одному аспекту ретранслятор для сети беспроводной связи, выполненный с возможностью обеспечения подавления обратной связи, содержит: антенную решетку, содержащую один или более антенных элементов; скорректированный контур подавления обратной связи, операционно содержащий набор фильтров, причем контур подавления, соединенный с антенной решеткой, работает с входными сигналами для вывода и применения метрики для увеличения развязки сигнала и усиления сигнала, в котором метрика указывает на уровень сигнала передатчика, присутствующего на приемнике, и выводится на основе корреляции между передаваемым сигналом и сигналом приемника, при этом ретранслятор имеет задержку, которая позволяет передаваемому сигналу декоррелироваться с полезным сигналом приемника, передаваемый сигнал выравнен во времени, и передаваемый сигнал коррелирован с сигналом утечки обратной связи, причем набор фильтров действует для обработки широкополосного сигнала для его повторения в выбранное количество узкополосных параллельных трактов ретранслятора, которые могут использовать выбранный весовой коэффициент обратной связи в подавителе.

Согласно еще другому аспекту способ, который способствует подавлению контура обратной связи в среде ретранслятора, содержит этапы, на которых: принимают сигнал утечки передатчика ретранслятора и сигнал приема на М приемников; сохраняют принятые сигналы как Ns временных выборок; присоединяют к Ns временным выборкам выборки с нулевым значением до массива с размером NFFT; выполняют быстрое преобразование Фурье (FFT) над принятыми блоками с присоединенными нулями для генерирования бинов FFT; применяют М комплексных пространственных весовых коэффициентов приема к М приемникам для генерирования взвешенных сигналов приемника на побиновой основе для бинов FFT; объединяют взвешенные сигналы приемника для генерирования составного взвешенного сигнала; получают частотный бин приема после подавления для использования при генерировании выходных частотных бинов автоматической регулировки усиления (AGC); применяют пространственное взвешивание к выходным частотным бинам AGC для получения массивов взвешенных частотных бинов передачи; выполняют обратное FFT над частотными бинами передачи для получения наборов временной области, которые передаются на М приемников и суммируются на М приемниках для подавления.

Согласно одному аспекту машиночитаемый носитель имеет хранимые на нем исполняемые компьютером инструкции для выполнения, по меньшей мере, следующих действий: прием сигнала утечки передатчика ретранслятора и сигнала приема на М приемниках; сохранение принятых сигналов как Ns временных выборок; присоединение к Ns временным выборкам выборок с нулевым значением до массива с размером NFFT; выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) над принятыми блоками для генерирования бинов FFT; применение М комплексных пространственных весовых коэффициентов приема к М приемникам для генерирования взвешенных сигналов приемника на побиновой основе для бинов FFT; объединение взвешенных сигналов приемника для генерирования составного взвешенного сигнала; получение частотного бина приема после подавления для использования при генерировании выходных частотных бинов автоматической регулировки усиления; применение пространственного взвешивания к выходным частотным бинам AGC для получения массивов взвешенных частотных бинов передачи; выполнение обратного FFT над частотными бинами передачи для получения наборов временной области, которые передаются; прием передаваемых наборов временной области на М приемниках и суммирование на М приемниках для подавления.

В другом аспекте раскрывается процессор, содержащий память, имеющую хранимые в ней исполняемые компьютером инструкции, побуждающие выполнение процессором, по меньшей мере, следующих действий: прием сигнала утечки передатчика ретранслятора и сигнала приема на М приемниках; сохранение принятых сигналов как Ns временных выборок; присоединение к Ns временным выборкам выборок с нулевым значением до массива с размером NFFT; выполнение быстрого преобразования Фурье (FFT) над принятыми блоками с присоединенными нулями для генерирования бинов FFT; применение М комплексных пространственных весовых коэффициентов приема к М приемникам для генерирования взвешенных сигналов приемника на побиновой основе для бинов FFT; объединение взвешенных сигналов приемника для генерирования составного взвешенного сигнала; получение частотного бина приема после подавления для использования при генерировании выходных частотных бинов автоматической регулировки усиления; применение пространственного взвешивания к выходным частотным бинам AGC для получения массивов взвешенных частотных бинов передачи; выполнение обратного FFT над частотными бинами передачи для получения наборов временной области, используя процедуру добавления перекрытия для получения Ns временных выборок; прием передаваемых наборов временной области на М приемниках и суммирование на М приемниках для подавления.

В еще одном аспекте система, которая способствует подавлению контура обратной связи в среде ретранслятора, содержит средство для приема сигнала утечки передатчика ретранслятора и сигнала приема на М приемниках; средство для сохранения принятых сигналов как Ns временных выборок; средство для выполнения быстрого преобразования Фурье (FFT) над принятыми блоками для генерирования бинов FFT; средство для применения М комплексных пространственных весовых коэффициентов приема к М приемникам для генерирования взвешенных сигналов приемника на побиновой основе для бинов FFT; средство для объединения взвешенных сигналов приемника для генерирования составного взвешенного сигнала; средство для получения частотного бина приема после подавления для использования при генерировании выходных частотных бинов автоматической регулировки усиления; средство для применения пространственного взвешивания к выходным частотным бинам AGC для получения массивов взвешенных частотных бинов передачи; средство для выполнения обратного FFT над частотными бинами передачи для получения наборов временной области; приема передаваемых наборов временной области на М приемниках и суммирования на М приемниках для подавления.

Нижеследующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают некоторые иллюстративные аспекты сущности изобретения. Эти аспекты, однако, указывают только на некоторые из различных путей, которыми сущность изобретения может быть использована, и предполагается, что заявленная сущность изобретения включает все такие аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой блок-схему примерного корпуса иллюстративного ретранслятора согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.2 представляет собой блок-схему примерного распространения сигнала для примерного радиочастотного (РЧ) ретранслятора, выполняющего подавление обратной связи, согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.3 представляет собой блок-схему примерных антенных компонентов ретранслятора согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.4 представляет собой блок-схему примерных компонентов ретранслятора согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.5 представляет собой блок-схему взаимодействия примерных компонентов иллюстративного РЧ-ретранслятора согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.6 представляет собой другую блок-схему взаимодействия примерных компонентов иллюстративного РЧ-ретранслятора согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.7 представляет собой блок-схему ретранслятора дуплекса с частотным разделением (FDD), имеющего двухполосную решетку, согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.8 представляет собой блок-схему примерного ретранслятора одной полосы частот FDD, имеющего цифровую систему подавления помех, согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.9 представляет собой блок-схему примерных ретрансляторов одной полосы частот FDD, имеющих цифровую систему подавления помех и решетку, согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.10 представляет собой блок-схему, изображающую взаимодействие примерных компонентов, имеющих механизмы подавления обратной связи и применения метрик, использующих подход с набором фильтров, согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.11 представляет собой блок-схему, изображающую взаимодействие примерных компонентов, имеющих механизмы подавления обратной связи и применения метрик, использующие подход с набором фильтров, действующий совместно с антенной решеткой адаптивным образом согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.12 представляет собой графическую диаграмму, изображающую влияние примерных используемых механизмов подавления обратной связи и применения метрик согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.13 представляет собой другую графическую диаграмму, изображающую влияние примерных используемых механизмов подавления обратной связи и применения метрик согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.14 представляет собой другую графическую диаграмму, изображающую влияние примерных используемых механизмов подавления обратной связи и применения метрик согласно описанным в данном документе системам и способам.

Фиг.15 и 15А представляют собой блок-схемы последовательности операций примерного способа, выполняемого при применении подхода с блоком наборов для улучшения подавления сигнала.

Фиг.16 иллюстрирует примерную систему, которая способствует подавлению контура обратной связи в среде ретранслятора.

Осуществление изобретения

Настоящее раскрытие относится к следующим патентным заявкам США, поданным 3 марта 2008 г.: «PHYSICAL LAYER REPEATER UTILIZING REAL TIME MEASUREMENT METRICS AND ADAPTIVE ANTENNA ARRAY TO PROMOTE SIGNAL INTEGRITY AND AMPLIFICATION», номер дела поверенного № 080603U1, номер заявки ХХ/ХХХ,ХХХ; «CLOSED FORM CALCULATION OF TEMPORAL EQUALIZER WEIGHTS USED IN A REPEATER TRANSMITTER LEAKAGE CANCELLATION SYSTEM», номер дела поверенного № 080603U2, номер заявки ХХ/ХХХ,ХХХ; «USE OF ADAPTIVE ANTENNA ARRAY IN CONJUNCTION WITH AN ON-CHANNEL REPEATER TO IMPROVE SIGNAL QUALITY», номер дела поверенного № 080603U4, номер заявки ХХ/ХХХ,ХХХ; «ATOMATIC GAIN CONTROL AND FILTERING TECHNIQUES FOR USE IN ON-CHANNEL REPEATER», номер дела поверенного № 080603U5, номер заявки ХХ/ХХХ,ХХХ; «CONFIGURATION OF A REPEATER», номер дела поверенного № 080603U6, номер заявки ХХ/ХХХ,ХХХ; и «SUPERIMPOSED COMPOSITE CHANNEL FILTER», номер дела поверенного № 080603U7, номер заявки ХХ/ХХХ,ХХХ, содержимое каждой из которых включено в данный документ по ссылке во всей своей полноте.

Ниже описываются различные варианты осуществления со ссылкой на чертежи, на которых подобные позиции используются для ссылки на подобные элементы по всем чертежам. В нижеследующем описании, с целью объяснения, изложены многочисленные конкретные подробности, чтобы обеспечить полное понимание одного или нескольких вариантов осуществления. Может быть очевидным, однако, что такие варианты осуществления могут быть осуществлены на практике без этих конкретных подробностей. В других случаях общеизвестные конструкции и устройства показаны в виде блок-схемы, чтобы способствовать описанию одного или нескольких вариантов осуществления.

Кроме того, ниже описываются различные аспекты настоящего изобретения. Должно быть очевидно, что идеи в данном документе могут быть воплощены в многочисленных видах и что любая конкретная конструкция и/или функция, описанная в данном документе, является просто показательной. Основываясь на идеях данного документа специалист в данной области техники должен понять, что аспект, описанный в данном документе, может быть реализован независимо от любых других аспектов и что два или более из этих аспектов могут быть объединены различными путями. Например, устройство может быть реализовано и/или способ может быть осуществлен на практике с использованием любого количества аспектов, изложенных в данном документе. Кроме того, устройство может быть реализовано и/или способ может быть осуществлен на практике с использованием другой конструкции и/или функциональной возможности в дополнение или кроме одного или нескольких аспектов, изложенных в данном документе. В качестве примера, многие способы, приспособления, системы и устройства, описанные в данном документе, описываются в контексте усиления сигналов нисходящей и восходящей линий связи в системе связи W-CDMA. Настоящее изобретение в равной степени применимо к другим стандартам, таким как CDMA-2000, а также к системам, основанным на OFDM, разрабатываемым в настоящее время, таким как, например, LTE и UMB. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что подобные технологии могут применяться в других средах связи.

Используемые в данной заявке термины «компонент», «модуль», «система» и т.п., как предполагается, приписываются к относящемуся к компьютерам объекту, или аппаратному средству, или аппаратно-программному средству, или объединению аппаратных и программных средств, или программному средству, или программному средству при исполнении, или программно-аппаратному средству, или межплатформенному программному средству, или микрокоду и/или к любому их объединению. Например, компонентом может быть, но не ограничивается ими, процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, исполняемый файл, поток управления, программа и/или компьютер. В качестве иллюстрации, не ограничения, компонентом может быть как приложение, выполняющееся на вычислительном устройстве, так и вычислительное устройство. Один или более компонентов могут находиться в процессе и/или потоке управления, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут исполняться с различных считываемых компьютером носителей, имеющих различные структуры данных, хранимые на них. Компоненты могут устанавливать связь посредством локальных и/или удаленных процессов, таких как в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (например, данные от одного компонента взаимодействуют с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, такой как Интернет, с другими системами посредством сигнала). Кроме того, компоненты систем, описанных в данном документе, могут переупорядочиваться и/или укомплектовываться дополнительными компонентами, чтобы способствовать достижению различных аспектов, целей, преимуществ и т.д., описанных в отношении их, и не ограничиваются точными конфигурациями, изложенными на данном чертеже, что понятно для специалиста в данной области техники.

Кроме того, различные варианты осуществления описаны в данном документе в связи с беспроводным терминалом или пользовательским оборудованием (UE). Беспроводный терминал или UE также может называться системой, абонентским блоком, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным телефоном, мобильным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, UE, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, пользовательским агентом или пользовательским устройством. Беспроводным терминалом или UE может быть сотовый телефон, беспроводный телефон, телефон по протоколу установления сеансов связи (SIP), станция беспроводного абонентского доступа (WLL), персональный цифровой помощник (PDA), портативное устройство, имеющее возможность беспроводного подключения, вычислительное устройство или другое устройство обработки, подсоединенное к беспроводному модему. Кроме того, в данном документе описываются различные варианты осуществления в связи с базовой станцией. Базовая станция может использоваться для установления связи с беспроводным терминалом (терминалами) и также может упоминаться как точка доступа, узел В или определяться с использованием другой терминологии.

Кроме того, различные аспекты или признаки, описанные в данном документе, могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия, используя стандартные методы программирования и/или конструирования. Термин «изделие», как он используется в данном документе, как предполагается, охватывает компьютерную программу, доступную с любого считываемого компьютером устройства, носителя или носителей. Например, считываемые компьютером носители могут включать в себя, но не ограничиваются ими, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, дискета, магнитные полоски и т.д.), диски с оптическим считыванием (например, компакт-диск (CD), цифровой многофункциональный диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, EPROM, карта, флэш-памяти типа sick, key drive и т.д.). Кроме того, различные носители данных, описанные в данном документе, могут представлять одно или более устройств и/или другие машиночитаемые носители для хранения информации. Кроме того, необходимо понять, что несущая волна может применяться для переноса считываемых компьютером электронных данных или инструкций, таких как те, которые используются при передаче и приеме голосовой почты, при доступе к сети, такой как сотовая сеть, или при инструктировании устройства на выполнение заданной функции. Следовательно, термин «машиночитаемый носитель» ссылается на различные физические носители, способные сохранять, содержать и/или переносить инструкцию(и) и/или данные (но не относится к вакууму). Кроме того, описанные в данном документе системы и способы могут применяться в качестве машиночитаемого носителя как часть беспроводных каналов, способных сохранять, содержать и/или переносить инструкции и/или данные. Конечно, для специалиста в данной области техники понятно, что многочисленные модификации могут быть сделаны для описанных вариантов осуществления без отступления от объема или сущности изобретения, описанного и заявленного в данном документе.

Кроме того, слово «примерный» используется в данном документе для обозначения «служащий в качестве примера, образца или иллюстрации». Любой аспект или разработка, описанные в данном документе как «примерные», необязательно должны толковаться как предпочтительные или выгодные относительно других аспектов или разработок. Скорее, использование слова «примерный», как предполагается, представляет идеи в конкретной форме. Используемый в данной заявке термин «или», как предполагается, означает включающее «или», а не исключающее «или». Т.е., если не указано иначе, или ясно из контекста, «Х применяет А или В», как предполагается, означает любую из естественных включающих перестановок. Т.е., если Х применяет А; Х применяет В; или Х применяет как А, так и В, тогда «Х применяет А или В» удовлетворяет любому вышеприведенному случаю. Кроме того, артикли «a» и «an», используемые в данной заявке и прилагаемой формуле изобретения, должны, как правило, толковаться со значением «один или несколько», если не указано иначе или ясно из контекста, что относится к форме единственного числа.

Используемые в данном документе термины «делать предположение» или «предположение» ссылаются, в основном, на процесс рассуждения или предположения о состояниях системы, среды и/или пользователя из множества наблюдений, зафиксированных посредством событий и/или данных. Предположение может применяться для определения конкретного контекста или действия, или может создавать, например, распределение вероятности по состояниям. Предположение может быть вероятностным - т.е. вычисление распределения вероятности по представляющим интерес состояниям, основываясь на рассмотрении данных и событий. Предположение также может ссылаться на методы, применяемые для составления событий более высокого уровня из множества событий и/или данных. Такое предположение приводит к составлению новых событий или действий из множества наблюдаемых событий и/или хранимых данных о событиях: коррелируются или нет события в непосредственной временной близости и происходят ли события и данные от одного или нескольких источников событий и данных.

Методы, описанные в данном документе, могут использоваться для различных сетей беспроводной связи, таких как сети множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), сети множественного доступа с временным разделением (TDMA), сети множественного доступа с частотным разделением (FDMA), сети множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), сети FDMA с одной несущей (SC-FDMA) и т.д. Термины «сети» и «системы» часто используются попеременно. Сеть CDMA может реализовать радиотехнологию, такую как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 и т.п. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (W-CDMA), TD-SCDMA и TD-CDMA. cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Сеть TDMA может реализовать радиотехнологию, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). Сеть OFDMA может реализовать радиотехнологию, такую как развитый UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM® и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Долгосрочная эволюция (LTE) представляет собой предстоящую версию UMTS, которая использует E-UTRA. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS и LTE описаны в документах организации «Проект партнерства по созданию системы 3-го поколения» (3GPP). cdma2000 описана в документах организации «Проект 2 партнерства по созданию системы 3-го поколения». Эти различные радиотехнологии и стандарты известны в технике. Для ясности, некоторые аспекты вышеупомянутых методов могут описываться ниже в контексте мультиплексирования пилот-сигнала по восходящей линии связи, когда оно применяется в LTE, и, как результат, терминология 3GPP может использоваться в большинстве описаний ниже, где это подходит.

Подход с набором фильтров для подавления сигнала в среде ретранслятора

Временные подавители, используемые в средах ретрансляторов, представлены в соответствующих раскрытиях изобретения. Однако многоотводный корректор, используемый в контуре обратной связи подавителя, может иметь некоторые недостатки, так как скорость, с которой он может адаптироваться, зависит от количества отводов во временной области в корректоре. Хотя решение, которое использует отводы корректора, способствует существенному ускорению вычислений, математическая сложность большого количества отводов может сделать скорость вычисления или затраты на реализацию невозможными для большого количества отводов, необходимых для рабочих характеристик очень высокого качества в подавителе.

В простом скорректированном подавителе, имеющем малое количество отводов корректора, интенсивность и широкополосность подавления являются противоречивыми требованиями. Может независимо оптимизироваться подавление всего широкополосного сигнала или более интенсивное подавление узкой полосы частот, но достижение обоих становится экспоненциально более сложным по времени адаптации и количеству отводов в контуре обратной связи самого подавителя.

В некоторых вариантах осуществления решение подавления обратной связи может основываться на вычислении количества отводов корректора в замкнутой форме с уменьшенной сложностью. Однако было бы выгоднее использовать небольшое количество отводов, предпочтительно один, и подавлять очень интенсивно, но в более широкой полосе частот, чем может обеспечить один отвод.

Описанные в данном документе системы и способы могут обеспечивать преимущества по сравнению с другими решения подавления обратной связи посредством использования подхода с набором фильтров, который эффективно обеспечивает интенсивность подавления принимаемого сигнала утечки передатчика от полезного сигнала приема, в то же время обеспечивая упрощенный способ вычисления весовых коэффициентов корректора обратной связи в замкнутой форме.

В иллюстративной реализации, среда ретранслятора осуществляется посредством использования основанного на FFT подхода с набором фильтров, который эффективно разлагает подлежащий трансляции широкополосный сигнал на выбранное количество узкополосных параллельных трактов ретранслятора. Эти параллельные узкополосные тракты ретранслятора могут использовать один весовой коэффициент обратной связи в каждом подавителе. Кроме того, контуры подавления могут иллюстративно использовать только один весовой коэффициент обратной связи для вычисления подавления сигнала, который может снизить потребность в вычислении и обращении ковариационной матрицы, которая может быть легко получена из вычислений MMSE в замкнутой форме. Кроме того, адаптивная решетка может оптимизироваться на побиновой основе, используя адаптивный алгоритм наименьших квадратов, имеющий метрику корреляции после подавления.

Кроме того, в иллюстративной реализации, примерная среда ретранслятора может выполнять одну или более операций/функций совместно с подходом с набором фильтров для повышения рабочей эффективности, включая, но не ограничиваясь ими, цифровую фильтрацию, позволяющую пропускать некоторые части сигнала, автоматическую регулировку усиления и введение выбранной временной задержки, чтобы декоррелировать сигнал утечки передачи от полезного принимаемого сигнала.

При иллюстративной работе, чтобы исключить искажение сигнала, примерный подход с набором фильтров может использоваться там, где кольцевая свертка аппроксимирует линейную свертку. При иллюстративной работе метод противодействия искажению может выполняться посредством «дополнения нулями» или присоединения некоторого количества нулевых значений к концу временного блока данных, подлежащих использованию при обработке блоков FFT. Импульсная характеристика временной области функции фильтрации также может дополняться нулями до такой же длины и размера FFT, выполняемого над принимаемым блоком. Затем в частотной области эти два набора результатов FFT могут умножаться параллельным образом для выполнения фильтрации. Это дополнение нулями во временной области перед обработкой FFT может приводить к интерполяции в частотной области.

В качестве иллюстрации, руководством для аппроксимации линейной свертки из процесса кольцевой свертки, присущего подходу фильтрации в частотной области, является то, что размер FFT больше или равен количеству используемых выборок временной области плюс длина импульсной характеристики временной области фильтра минус один. Для FFT, которые выполняются с этим размером, значения вне количества выборок временной области сигнала устанавливаются в нуль для заполнения блока FFT до надлежащего размера. Это же требование выполняется для значений вне длины выборок импульсной характеристики временной области характеристики фильтра.

Линейная свертка может быть выражена следующим образом:

NFFT>=Ns+K-1,

где NFFT представляет собой размер FFT, Ns может быть количеством временных выборок в блоке выборок сигнала, подлежащих обработке, и где K представляет собой количество временных выборок в импульсной характеристике фильтра, используемого для фильтрации сигнала.

Количество нулей, присоединяемых на конце выборок сигнала, может быть выражено следующим образом:

NFFT-Ns.

Количество нулей, присоединяемых на конце выборок импульсной характеристики, может быть представлено в следующем виде:

NFFT-K.

Линейная свертка может достигаться посредством выполнения «перекрытия и добавления» или «перекрытия и сохранения», как описано в Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Buck: Discrete-Time Signal Processing, Prentice Hall, ISBN 0-13-754920-2. Предполагая, что размер FFT равен Ns+K-1, подход с перекрытием и добавлением включает в себя, после выполнения обратного FFT результирующих (умноженных) бинов FFT, взятие последних NFFT-K-1 выборок из последнего блока, обработанного таким образом, и добавление их к первым NFFT-K-1 выборкам текущего блока. Наконец, первые Ns выборок из этого «суммированного» блока могут использоваться в качестве выборок временной области, тогда как последние NFFT-K-1 выборок сохраняются для суммирования со следующим блоком. Это реализует перекрытие хвоста импульсной характеристики фильтра от последнего блока в следующий блок, позволяя реализовать линейную свертку, как если бы фильтрация выполнялась во временной области.

Примерный ретранслятор

Фиг.1 иллюстрирует примерный корпус для иллюстративного ретранслятора согласно различным аспектам, описанным в данном документе. Конфигурация дипольной и двойной патч-антенны вместе с электроникой ретранслятора может рационально размещаться в компактном корпусе 100, как показано на Фиг.1. Конструкция корпуса 100 может быть такой, что он может быть интуитивно ориентирован, по меньшей мере, одним способом из двух; однако, инструкции могут помочь пользователю в связи с размещением корпуса для улучшения приема сигнала. В примерной конфигурации дипольной и двойной патч-антенны, заземленный экран 113, объединенный с печатной платой (PCB) для электроники ретранслятора, может быть размещен между двумя патч-антеннами 114 и 115 и параллельно им, используя, например, крепления 120. Ограждение 112 развязки может применяться для улучшения развязки во многих случаях.

Каждая из патч-антенн 114 и 115 может располагаться, например, параллельно заземленному экрану 113 и может быть отпечатана на монтажной плате или т.п., может быть выполнена из штампованной металлической детали, встроенной в пластмассовый корпус, или может быть изготовлена другим образом. Плоский участок PCB, связанный с заземленным экраном 113, может включать в себя дипольную антенну 111, выполненную, например, в виде встроенного отпечатка на PCB. Обычно патч-антенны 114 и 115 вертикально поляризованные, и дипольная антенна 111 горизонтально поляризованная, хотя могут использоваться другие варианты осуществления.

Объединение неперекрывающихся диаграмм направленности антенн и противоположных поляризаций может использоваться для достижения развязки приблизительно в 40 дБ и более между приемными и передающими антеннами в двойной дипольной и двойной патч-антенне. В частности, если передатчик использует одну из двух двойных коммутируемых патч-антенн, имеющих вертикальную поляризацию для связи с точкой доступа, то приемник использует дипольную антенну, имеющую горизонтальную поляризацию, или наоборот. Этот подход является особенно подходящим, когда ретранслятор предназначается для транслирования сетевых сигналов клиентам внутри помещения. В данном случае диаграмма направленности антенн, передающих клиентам, обычно должна быть, в основном, всенаправленной, требуя использование двойных дипольных антенн, так как направление на клиентов неизвестно.

Фиг.2 изображает иллюстративную блок-схему примерного потока сигналов в иллюстративной среде 200 ретранслятора. Как показано, слабый принимаемый сигнал (полезный принимаемый сигнал) 220 может приниматься антенным элементом 210 и может служить в качестве входного сигнала на компонент 205 усиления и задержки. Компонент 205 усиления и задержки может обрабатывать слабый принимаемый сигнал 220 для получения сильного сигнала 230 в качестве выходного сигнала с антенного элемента 215. Кроме того, утечка сигнала передачи в приемник 225 также может служить в качестве входного сигнала для усиления и задержки 205 на антенном элементе 210 для использования при обработке слабого принимаемого сигнала 220 для генерирования сильного сигнала 230. Сигнал утечки передачи в приемник 225 может генерироваться контуром подавления обратной связи (не показан), операционно подсоединенным к антенным элементам 210 и 215. Т.е. контур подавления обратной связи генерирует сигнал, передаваемый ретранслятором, некоторая часть которого принимается приемником 225 в виде сигнала утечки передачи.

Фиг.3 иллюстрирует взаимодействие антенных элементов примерной среды 300 ретранслятора. Примерная среда 300 ретранслятора содержит печатную плату 330, которая включает в себя дипольные антенны 305 и 320 и дополнительно включает в себя патч-антенны 310 и 315. В иллюстративной реализации объединение дипольной/патч-антенн может достигать выбранной развязки между каналами передачи и приема, чтобы учитывать использование требуемого подавления обратной связи. Конфигурация антенны по Фиг.3 представляет собой пример конфигурации антенных решеток, которые могут использоваться в других вариантах осуществления, описанных в данном документе (где, например, патч-антенна 310 является частью одной антенной решетки, а патч-антенна 315 является частью другой антенной решетки).

Фиг.4 иллюстрирует одну сторону другой конфигурации антенны для использования при обеспечении выбранной развязки для примерного ретранслятора. Конфигурация 400 антенны содержит плату 405 PCB, имеющую одну или более патч-антенн 410 и 415, установленных на ней. Заметим, что обычно имеется идентичное количество антенных излучателей на противоположной стороне PCB и ориентированных обычно с противоположной или предпочтительной поляризацией по сравнению с поляризацией антенн 410 и 415, так что достигается достаточная или даже максимальная величина развязки между антеннами на противоположных сторонах PCB. В иллюстративной реализации, плата 405 PCB может содержать одну или более патч-антенн 410 и 415 в различных конфигурациях и иметь более одной пары патч-антенн, а также нечетное количество соответствующих патч-антенн, которые составляют комплект из них. Конфигурация 400 антенны, при использовании патч-антенн 410 и 415 вместе с аналогичным количеством антенн на противоположной стороне PCB, может обеспечивать выбранную развязку между каналом передачи и приема (например, каналы передачи операционно подсоединены к одной или нескольким патч-антеннам, и каналы приема операционно подсоединены к одной или более патч-антеннам), чтобы совместно действовать с развязкой и усилением, обеспечиваемыми примерным совместно действующим контуром подавления обратной связи (например, контур подавления обратной связи операционно подсоединен к антенной решетке). Конфигурация по Фиг.4 изображает другой пример антенных решеток, которые могут использоваться в вариантах осуществления, описанных в данном документе.

Фиг.5 изображает примерную среду 500 ретранслятора, выполненную с возможностью выполнять приведение в определенное состояние и усиление сигнала, используя одну или более антенных решеток. Примерная среда 500 ретранслятора содержит первую антенную решетку 505, имеющую антенные элементы 510 и 515, вторую антенную решетку, имеющую антенные элементы 530 и 535, схему 545 обработки, содержащую схему 520 множества приемопередатчиков и контроллер 525. Антенные решетки 505 и 540 могут действовать совместно со схемой 520 множества приемопередатчиков, которая действует совместно с контроллером 525 как часть операций примерной среды 500 ретранслятора. Сигналы могут приниматься антенными решетками 505 и 540 и подаваться на схему 545 обработки для приведения в определенное состояние и обработки сигнала и затем подаваться обратно на антенные решетки 505 и 540 для установления связи с одним или более совместно действующими компонентами (например, базовой станцией сети беспроводной связи CDMA).

В иллюстративной реализации, антенные решетки 505 и 540 могут содержать дополнительные антенные элементы, необходимые для выполнения способа (способов), описанного ниже, для достижения адаптивного подавления обратной связи, реализуемого посредством совместного действия одной или более антенных решеток и применения одной или более метрик, таких как один или более результатов корреляции. Кроме того, количество и конфигурация антенных решеток, описанных в данном документе, являются просто иллюстративными, так как описанные в данном документе системы и способы рассматривают использование переменного количества антенных решеток, имеющих переменные конфигурации и содержащие переменное количество антенных элементов.

Фиг.6 иллюстрирует взаимодействие примерной среды 600 ретранслятора. Примерная среда 600 ретранслятора содержит схему 620 обработки, содержащую антенную решетку 645, содержащую первую антенну 625 и четвертую антенну 640, экранированный элемент 630 множества приемопередатчиков и антенную решетку 650, содержащую второй антенный элемент 660 и третий антенный элемент 655. Сигналы 610 нисходящей линии связи, порождаемые первой сетью 605, могут эффективно обрабатываться схемой 620 обработки для генерирования транслируемых сигналов 665 нисходящей линии связи для передачи на вторую сеть 675, и сигналы восходящей линии связи, порождаемые второй сетью 675, могут обрабатываться схемой 620 обработки для генерирования транслируемых сигналов 615 восходящей линии связи для передачи на первую сеть 605. Конфигурация и ориентация антенных решеток 645 и 650 способствуют выбранной развязке не приведенных в определенное состояние сигналов восходящей линии связи и нисходящей линии связи, подаваемых на схему 620 обработки, и способствуют требуемому усилению и увеличению таких сигналов.

В иллюстративной реализации, примерная среда 600 ретранслятора может содержать дополнительные антенные элементы, необходимые для выполнения способа (способов), как описано в данном документе, для достижения адаптивного подавления обратной связи, реализуемого совместным действием одной или более антенных решеток и применения коррелированной метрики. Кроме того, понятно, что количество и конфигурация антенных решеток, описанных в данном документе, являются просто иллюстративными, так как описанные в данном документе системы и способы рассматривают использование переменного количества антенных решеток, имеющих переменные конфигурации и содержащие переменное количество антенных элементов.

Фиг.7 представляет собой блок-схему четырехантенного устройства 700 с множеством приемопередатчиков, выполненного с возможностью работы в разных полосах частот согласно различным иллюстративным реализациям. Данное устройство 700 может свободно передавать сигналы по двум разным полосам частот, используя переменную конфигурацию доступных антенн.

Как показано на Фиг.7, устройство 700 может включать в себя экранированный элемент 701 с множеством приемопередатчиков, имеющий первую сторону 710 и вторую сторону 712. Экранированный элемент 701 с множеством приемопередатчиков включает в себя приемопередатчики 732 и 748, работающие на первой полосе частот, схему 734 основной полосы частот первой полосы частот, приемопередатчики 750 и 754, работающие на второй полосе частот, схему 752 основной полосы частот второй полосы частот, дуплексеры 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746; дуплексеры 720, 722, 736 и 742, первая сторона 710 включает в себя антенны 706 и 708; и вторая сторона 712 включает в себя антенны 714 и 716. Хотя и не показано, устройство 700 включает в себя, по меньшей мере, один элемент электромагнитной развязки, как описано выше, обеспечивающий электромагнитную (ЭМ) развязку между антеннами 706 и 708 на первой стороне 710 и антеннами 714 и 716 на второй стороне 712.

В качестве иллюстрации, антенна 706 может посылать или принимать сигналы 702; антенна 708 может посылать или принимать сигналы 704; антенна 714 может посылать или принимать сигналы 756; антенна 716 может посылать или принимать сигналы 718. Эти антенны 706, 708, 714 и 716 могут быть плоскими (например, патч-антенны) антеннами или любых других требуемых типов антенны, которые могут быть эффективно развязанными друг от друга.

Приемопередатчик 732, работающий на первой полосе частот, подсоединен к антеннам 706 и 708 через дуплексеры 724, 726, 728 и 730 и дуплексеры 720 и 722 для посылки или приема данных через антенны 706 и 708. Приемопередатчик 748, работающий на первой полосе частот, подсоединен к антеннам 714 и 742 через дуплексеры 738, 740, 744 и 746 и дуплексеры 736 и 742 для посылки или приема данных через антенны 714 и 716. Схема 734 основной полосы частот первой полосы частот присоединена между приемопередатчиком 732, работающим на первой полосе частот, и приемопередатчиком 748, работающим на первой полосе частот, для обеспечения связи между этими двумя схемами.

Приемопередатчик 750, работающий на второй полосе частот, подсоединен к антеннам 706 и 708 через дуплексеры 728 и 730 и дуплексеры 720 и 722 для посылки или приема данных через антенны 706 и 708. Приемопередатчик 754, работающий на второй полосе частот, подсоединен к антеннам 714 и 716 через дуплексеры 738 и 740 и дуплексеры 736 и 742 для посылки или приема данных через антенны 714 и 716. Схема 752 основной полосы частот второй полосы частот присоединена между приемопередатчиком 750, работающим на второй полосе частот, и приемопередатчиком 754, работающим на второй полосе частот, для обеспечения связи между этими двумя схемами.

Дуплексеры 720, 722 подсоединены между антеннами 706 и 708 и дуплексерами 724, 726, 728 и 730. Они, в иллюстративном примере, работают, чтобы определить, какие сигналы будут проходить между антеннами 706 и 708 и приемопередатчиком 732, работающим на первой полосе частот, и между антеннами 706 и 708 и приемопередатчиком 750, работающим на второй полосе частот.

Дуплексеры 720, 722 выполнены с возможностью разделения сигналов по частотам, пропуская сигналы первой полосы частот на дуплексеры 724 и 726 и от них и пропуская сигналы второй полосы частот на дуплексеры 728 и 730 и от них.

Дуплексеры 726, 728 подсоединены между дуплексерами 720, 722 и приемопередатчиком 732, работающим на первой полосе частот; и дуплексеры 728, 730 подсоединены между дуплексерами 720, 722 и приемопередатчиком 750, работающим на второй полосе частот. Эти дуплексеры 724, 726, 728, 730 служат для маршрутизации сигналов со слегка отличающимися частотами в первой или второй полосе частот, соответственно, чтобы надлежащим образом направлять передаваемые или принимаемые сигналы между приемопередатчиками 732 и 750, работающими на первой и второй полосах частот, и дуплексерами 720, 722.

Дуплексеры 738, 742 подсоединены между антеннами 714 и 716 и дуплексерами 738, 740, 744 и 746. Они работают, например, для того чтобы определить, какие сигналы будут проходить между антеннами 714 и 716 и приемопередатчиком 748, работающим на первой полосе частот, и между антеннами 714 и 716 и приемопередатчиком 754, работающим на второй полосе частот.

Дуплексеры 738, 742 выполнены с возможностью разделения сигналов по частотам, пропуская сигналы второй полосы частот на дуплексеры 738 и 740 и от них, и пропуская сигналы первой полосы частот на дуплексеры 744 и 746 и от них.

Дуплексеры 738, 740 подсоединены между дуплексерами 736, 742 и приемопередатчиком 754, работающим на второй полосе частот; и дуплексеры 744, 746 подсоединены между дуплексерами 736, 742 и приемопередатчиком 748, работающим на первой полосе частот. Эти дуплексеры 738, 740, 744, 746 служат для направления сигналов с незначительно отличающимися частотами в первой или второй полосе частот, соответственно, чтобы надлежащим образом направлять передаваемые или принимаемые сигналы между приемопередатчиками 748 и 754, работающими на первой и второй полосах частот, и дуплексерами 736, 742.

В альтернативных иллюстративных реализациях некоторые дуплексеры 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746, или дуплексеры 720, 722, 736 и 742 могут быть исключены, так как в некоторых вариантах осуществления могут быть запрещены некоторые перестановки полосы частот и антенны.

В других иллюстративных реализациях сигналы из разных полос частот могут специально назначаться некоторым ориентациям передачи. В таких вариантах осуществления выходы дуплексеров 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746 могут непосредственно подсоединяться к антеннам 706, 708, 714 или 716. Например, первая полоса частот может назначаться на передачу/прием с использованием горизонтальной ориентации, а вторая полоса частот может назначаться на передачу/прием с использованием вертикальной ориентации.

Хотя вышеупомянутые иллюстративные реализации показывают использование только двух или четырех антенн, вместе с двумя приемопередатчиками, это только в качестве примера. Также могут применяться устройства с множеством антенн и множеством приемопередатчиков, использующих другое количество антенн или приемопередатчиков.

Кроме того, хотя вышеупомянутые иллюстративные реализации показывают антенны, которые отделены от PCB, альтернативные варианты осуществления могут формировать антенны непосредственно на противоположных сторонах PCB. В таких вариантах осуществления изолирующие слои в PCB могут формировать требуемые непроводящие опорные элементы для отделения антенн от заземленного экрана. Также, в таких вариантах осуществления приемопередатчик, вероятно, будет сформирован вне PCB и подсоединен к антеннам посредством монтажа на PCB. Этот вид интегрированной конструкции может обеспечивать более компактное устройство.

Фиг.8 иллюстрирует примерную среду 800 ретранслятора, эффективную для применения одной полосы частот FDD с цифровой системой подавления помех в соответствии с выполнением примерного способа (способов), описанных в данном документе. Как показано, примерная среда 800 ретранслятора содержит дуплексер 804, эффективно подсоединенный к антенному элементу, эффективному для приема сигналов от базовой станции 802 и подачи входных сигналов на приемопередатчик 806, и действует для приема сигналов для обработки от приемопередатчика 806. Кроме того, примерная среда ретранслятора содержит цифровой компонент 808 основной полосы частот ретранслятора, операционно подсоединенный к приемопередатчику 806 и приемопередатчику 810, который операционно подсоединен к дуплексеру 812. В иллюстративной реализации дуплексер операционно подсоединен к антенному элементу, который позволяет выполнять передачу сигналов на совместно действующий абонентский компонент 814 (например, мобильную микротелефонную трубку).

При иллюстративной работе, как показано линиями со стрелками, поступающие и передаваемые сигналы могут обрабатываться примерной средой 800 ретранслятора, например, примерным способом (способами) подавления обратной связи, описанным в данном документе.

Фиг.9 иллюстрирует примерную среду 900 ретранслятора, работоспособную для применения одной полосы частот FDD с цифровой помехой и антенной решеткой в соответствии с выполнением примерного способа (способов), описанного в данном документе. Как показано, примерная среда 900 ретранслятора содержит дуплексеры 904, 906, 914 и 916; приемопередатчики 908 и 912; основную полосу 910 частот цифрового ретранслятора. Дуплексеры 904, 906, 914 и 916 могут эффективно подсоединяться к одному или нескольким антенным элементам, которые могут принимать/передавать сигналы с базовой станции 902 и абонентского компонента 918.

При иллюстративной работе, как показано линиями со стрелками, поступающие и передаваемые сигналы могут обрабатываться примерной средой 900 ретранслятора согласно примерному способу (способам) подавления обратной связи, описанному в данном документе.

Фиг.10 представляет собой блок-схему, изображающую взаимодействие примерных компонентов иллюстративной среды 1000 ретранслятора, выполненной с возможностью выполнения примерного способа (способов), описанного в данном документе. Как показано, Фиг.10 изображает иллюстративную реализацию примерной среды 1000 ретранслятора, использующей вычисления взвешивающих коэффициентов и применение метрик как часть метода подавления контура обратной связи. Примерная среда 1000 ретранслятора действует для исполнения одного или нескольких бинов цифровых процессов приема и передачи, описываемых бином 1 1005, бином 2 1010, бином 3 1015 и до бина N 1020. Кроме того, входы и выходы бина цифрового процесса приема и передачи могут содержать модули 1025 и 1030 быстрого преобразования Фурье (FFT).

При иллюстративной работе сигналы могут поступать на антенный элемент 1035 для обработки средой 1000 ретранслятора. Принимаемый сигнал может обрабатываться в соответствии с модулем 1025 FFT одного или нескольких бинов, от бина 1 1005 до бина N 1020 процессов приема и передачи, выходной сигнал которого может подаваться на вход умножителя 1038, компонента 1036 вычитания и компонента 1034 умножителя. Выходной сигнал компонента умножителя может служить в качестве входного сигнала для компонента 1032 сумматора для генерирования выбранных значений для использования в операциях набора фильтров. Выходной сигнал блока 1036 вычитания может служить в качестве входного сигнала для умножителя 1056, который принимает сигнал вычитания (например, вычитание выходного сигнала модуля 1025 FFT и модуля 1044 деления) и умножает на вычисленные весовые коэффициенты от блока 1054 весовых коэффициентов. Выходной сигнал умножителя 1056 может служить в качестве входного сигнала для умножителя 1060, выходной сигнал умножителя 1060 может служить в качестве входного сигнала для сумматора 1058, который генерирует выбранное значение для использования в операциях набора фильтров. Выходной сигнал умножителя 1054 также может служить в качестве входного сигнала для блока 1062 задержки, который может обеспечивать выбранную временную задержку для обрабатываемого сигнала в соответствии с одной или несколькими операциями набора фильтров.

Выходной сигнал блока 1062 задержки может служить в качестве входного сигнала для умножителя 1038, который умножает временную задержку на выходной сигнал модуля 1025 FFT. Выходной сигнал блока 1038 умножителя может служить в качестве входного сигнала для блока 1040 сумматора, причем выходной сигнал блока 1040 сумматора служит в качестве входного сигнала для блока 1042 умножителя, действующего для умножения временной задержки от блока 1062 задержки на выходной сигнал блока 1040 сумматора. Выходной сигнал блока 1042 умножителя может служить в качестве входного сигнала для блока 1044 деления, который может делить выходной сигнал блока 1042 умножителя на выходной сигнал блока 1046 сумматора, выходной сигнал блока 1044 деления может служить в качестве входного сигнала для блока 1036 вычитания. Кроме того, как показано, выходной сигнал блока 1062 задержки может служить в качестве входного сигнала для умножителя 1050, который может умножать временную задержку от блока 1062 задержки на выходной сигнал блока 1036 вычитания. Выходной сигнал блока 1050 умножителя может служить в качестве входного сигнала блока 1052 сумматора, который генерирует выбранные значения для операций набора фильтров. Кроме того, выходной сигнал блока 1062 задержки может служить в качестве входного сигнала для умножителя 1048, который умножает выходной сигнал блока задержки на самого себя. Выходной сигнал блока 1048 умножителя может служить в качестве входного сигнала для блока 1046 сумматора, выходной сигнал блока 1046 сумматора может служить в качестве входного сигнала для блока 1044 деления. Кроме того, выходной сигнал блока 1056 умножителя может служить в качестве входного сигнала для блока 1030 FFT, который может выполнять одну или несколько операций обратного FFT. Выходной сигнал блока 1030 FFT может передаваться одному или нескольким совместно действующим компонентам (например, абонентскому модулю), используя антенный элемент 1040.

Фиг.11 представляет собой блок-схему, изображающую взаимодействие примерных компонентов и примерные тракты сигнала для выполнения описанных в данном документе примерных способов, выполняемых примерной средой 1100 ретранслятора. Сигнал может приниматься одним из антенных элементов 1112 и 1116 и может обрабатываться модулями 1110 или 1114 FFT соответственно. Кроме того, на выходе примерной среды 1100 ретранслятора антенные элементы 1176 и 1172 могут действовать совместно с модулями 1174 и 1170 FFT соответственно. В иллюстративной реализации, множество антенных элементов 1112 и 1116 (а также 1176 и 1172) могут содержать адаптивную антенную решетку, работоспособную для совместного действия с бинами, бин 1 1102, бин 2 1104, бин 3 1106 и до бин N 1108 процессов приема и передачи. В качестве иллюстрации, бины процессов могут представлять параллельную обработку поступающего сигнала, используя подход с набором фильтров, так что широкополосный поступающий сигнал может разлагаться на один или несколько узкополосных блоков, которые обрабатываются в частотной области в соответствии с компонентами обработки, описываемыми в каждом из примерных бинов, бин 1 1102, бин 2 1104, бин 3 1106 и до бин N 1008 обработки, и трактами сигнала между компонентами обработки, как показано линиями со стрелками.

В качестве иллюстрации, компоненты обработки могут содержать блоки 1118, 1168, 1160 весовых коэффициентов; умножители 1120, 1130, 1124, 1132, 1140, 1144, 1146, 1152, 1154, 1164 и 1162; блоки 1128, 1134, 1148, 1142 и 1156 сумматора. Среди компонентов обработки также присутствуют блок 1138 деления, блок 1136 вычитания и блоки 1122 и 1158 сумматора. Иллюстративные компоненты обработки действуют совместно, как показано линиями со стрелками, для выполнения одного или нескольких способов для исполнения подхода с набором фильтров, способствующего подавлению сигнала между компонентами передатчика и компонентами приемника примерной среды 1100 ретранслятора.

Фиг.12 представляет собой графическую диаграмму, изображающую взаимную корреляцию множества частотных бинов обработки приема и передачи (например, как изображено на Фиг.10 и 11 и описано в относящемся к ним тексте). Более подробно - график на фиг.12 изображает взаимную корреляцию для всех частотных бинов в пределах 40 дБ пика, как зависимость корреляции от бинов смещения для принимаемого сигнала, для значащих частотных бинов. Как показано графиком 1200, утечка 1205 обратной связи образует пик (пик корреляции утечки находится в точке 2083 по оси смещения корреляции) относительно полезного сигнала 1210 (пик корреляции сигнала приема находится в точке 2085), представляя полезный сигнал, заглушенный сигналом утечки обратной связи (например, сигналом, просачивающимся со стороны передачи обратно на приемник примерного ретранслятора). В качестве иллюстрации, мощность сигнала 1205 утечки обратной связи составляет около 50 дБ, где, как показано, полезный сигнал 1210 имеет уровень мощности 25 дБ. Таким образом, полезный сигнал на 25 дБ ниже сигнала утечки обратной связи, при отрицательном отношении несущая-помеха (C/I). Разность между сигналом 1205 утечки обратной связи и полезным сигналом 1210 (в данном случае разность между пиками двух корреляций превышает 25 дБ) может оказывать существенное влияние на рабочие характеристики примерного ретранслятора.

Фиг.13 представляет собой графическую диаграмму, изображающую график коэффициента усиления рабочих характеристик, реализуемого посредством применения примерного подхода с набором фильтров при снижении влияния сигнала подавления обратной связи на примерную среду ретранслятора. Более подробно, график на фиг.13 изображает взаимную корреляцию для всех частотных бинов в пределах 40 дБ пика, нормализованную к пику. Как показано, на графике 1300 удален сигнал утечки обратной связи, также показано, что окном 1310 «удалена утечка обратной связи». Кроме того, показано, что полезный сигнал 1320 имеет улучшение рабочих характеристик свыше 20 дБ при положительном отношении C/I, с применением описанных в данном документе методов обработки с подавлением обратной связи набором фильтров. Затем может выполняться вторая взаимная корреляция между эталонным сигналом и выходным результатом подавления. Представляется, что утечка хорошо устранена и что взаимные корреляции также устранены, притом сохранен более слабый сигнал.

Фиг.14 представляет собой трехмерную графическую диаграмму, изображающую график обработки, выполняемой N количеством бинов обработки (ось X), выполняемых параллельно. Как показано на графике 1400, входной сигнал 1410 может дискретно разлагаться на составные части и обрабатываться в параллельных бинах в соответствии с подходом с набором фильтров, описанным в данном документе. Разложенный на составные части сигнал (например, разбитый на дискретные узкие полосы частот) может коррелироваться (по оси Y), как показано на Фиг.14, так что полезный сигнал 1410 может обрабатываться и поддерживаться для реализации улучшения рабочих характеристик (например, повышение мощности - ось Z). Пик корреляции в точке 1410 изображает заданный максимум корреляции между эталонным сигналом передачи и принимаемым полезным сигналом, суммируемым с передаваемым сигналом утечки. Фиг.12 изображает вид сбоку на оси смещения корреляции. Пиковая корреляция выровнена с точкой 1205 на Фиг.12.

Фиг.15 представляет собой блок-схему последовательности операций примерной обработки, выполняемой при применении набора фильтров при выполнении подавления обратной связи. Обработка начинается в блоке 1502, где сигналы утечки передатчика ретранслятора и полезные принимаемые сигналы принимаются на М приемниках. Обработка затем переходит на блок 1504, где количество Ns выборок сохраняется в качестве количества М временных блоков приемника от приемников. Затем применяется дополнение нулями в блоке 1506, где (NFFT-Ns) нулей присоединяются к Ns временным выборкам от приемников. Затем выполняется FFT по NFFT точкам над блоком приема с присоединенными нулями в блоке 1508. Массивы комплексных пространственных весовых коэффициентов длины NFFT (например, комплексные массивы М, 1xNFFT) применяются к NFFT бинам на М приемнике в блоке 1510. Обработка затем переходит к блоку 1512, где взвешенные частотные бины приемника для приемника объединяются в набор составных взвешенных частотных бинов приемника. Составные взвешенные частотные бины приемника обрабатываются параллельно блоком подавления утечки для получения частотного бина приемника после подавления в блоке 1514. Затем обработка переходит на блок 1516, где блок параллельного подавления утечки может вычислять обновленные значения для каждого индивидуального контура обратной связи, основываясь на одном или нескольких временных наборах составных взвешенных частотных бинов приемника, временных наборах частотных бинов приема после подавления и временных наборах задержанных частотных бинов передатчика. В качестве иллюстрации, временная постоянная, связанная с обновлением значений обратной связи, может иллюстративно поддерживать временную постоянную Tc. В иллюстративной реализации, вычисления обновленных значений, вычисленных блоком параллельного подавления утечки, могут выполняться посредством использования решения MMSE с одним отводом, используя последовательные выборки от индивидуальных соответствующих частотных бинов для сигналов частотной области. Обработка продолжается на Фиг.15А, как описано блоком 1518.

Фиг.15А представляет собой блок-схему последовательности операций, описывающую продолжение обработки, описанной на Фиг.15. Как показано, обработка переходит с блока 1518 на Фиг.15 на блок 1520 и продолжается дальше. С блока 1520 обработка продолжается в блоке 1522, где блок умножителя коэффициентов AGC и фильтрации основной полосы частот частотной области умножает набор NFFT коэффициентов на частотные бины приема после подавления для получения фильтрованных выходных частотных бинов AGC. Затем обработка переходит на блок 1524, где блок вычисления автоматической регулировки усиления использовал одно или несколько из метрики частотного бина утечки перед корреляцией, метрики частотного бина корреляции остаточной утечки, мощности в частотном бине, метрики частотного бина выходной мощности и метрики границ развязки на частотный бин для выполнения вычисления автоматической регулировки усиления на побиновой основе, а также массив характеристики фильтра частотной области для получения массива обновленных коэффициентов AGC и фильтра. Обработка переходит на блок 1526, где блок пространственного взвешивания вычисляет новые массивы комплексных пространственных весовых коэффициентов приемника и передатчика для М приемников и N передатчиков (массивы М, NFFT и массивы N, NFFT), основываясь на алгоритме LMS или другом адаптивном алгоритме, использующем частотные бины метрики корреляции остаточной утечки, работающие параллельно, и времени сходимости (например, больше 10-кратного Те по каждому из индивидуальных бинов FFT). Блок пространственного взвешивания применяет массивы размерности N, NFFT комплексных пространственных весовых коэффициентов передатчика, соответственно, к N копиям фильтрованных выходных частотных бинов AGC для получения N массивов взвешенных частотных бинов передачи в блоке 1528. Затем в блоке 1530 выполняется обратное FFT по NFFT точкам над N массивами взвешенных частотных бинов передачи для получения N наборов временной области. Затем обработка переходит на блок 1532, где выполняется процесс добавления перекрытия над каждым из N наборов временной области для получения N временных наборов передачи длины Ns временных выборок. N сигналов передачи ретранслятора затем принимаются в блоке 1536 на М количестве приемников для формирования М сигналов утечки передачи ретранслятора, суммируемых с М полезными сигналами приема.

Фиг.16 иллюстрирует систему 1600, которая способствует подавлению контура обратной связи в среде ретранслятора. Система включает в себя модуль 1610 для приема сигнала утечки передатчика ретранслятора и сигнала приема на М количестве приемников; модуль 1620 для сохранения принятых сигналов в качестве некоторого количества сигналов; модуль для выполнения FFT над принятыми блоками для генерирования бинов FFT, который также обеспечивает функциональную возможность дополнения нулями; модуль 1640 для объединения взвешенных сигналов приемника для генерирования составного взвешенного сигнала; модуль 1650 для получения частотного бина приема после подавления для использования при генерировании выходных частотных бинов автоматической регулировки усиления (AGC); модуль 1660 для вычисления обновленных значений для контура обратной связи, основываясь на одном или нескольких временных наборах составных взвешенных частотных бинов приемника; модуль 1670 для применения пространственного взвешивания к выходным частотным бинам AGC для получения массивов взвешенных частотных бинов передачи; модуль 1680 для выполнения обратного FFT над частотными бинами передачи и выполнения функциональной возможности добавления перекрытия для получения наборов временной области, которые передаются на М приемников и суммируются на М приемниках для подавления. Понятно, что модуль, как он описан в данном документе, может содержать аппаратные средства, программные средства или их объединение.

Системы и способы для эффективного представления знаний описанных в данном документе систем и способов также могут применяться к контексту разрешения данных в памяти у одного и того же провайдера. В таком контексте, данные в памяти могут не поддерживаться физическим хранилищем, например, они могут использоваться в решателе графов на центральном процессоре (CPU) для синхронизации узлов. Описанные в данном документе системы и способы также могут применяться в контексте графов сцены, особенно когда они становятся более распределенными по многоядерным архитектурам, и вычисления записываются непосредственно в структуру данных в памяти, такую как объемная текстура.

Существует множество путей реализации настоящих систем и способов, описанных в данном документе, например соответствующий интерфейс прикладного программирования (API), набор инструментальных средств, код драйвера, операционная система, объект программного обеспечения управления, автономный или загружаемый объект программного обеспечения и т.д., которые позволяют приложениям и службам использовать системы и способы для представления и обмена знаниями согласно описанным в данном документе системам и способам. Описанные в данном документе системы и способы предусматривают использование описанных в данном документе систем и способов с точки зрения API (или другого объекта программного обеспечения), а также объекта программных или аппаратных средств, который выполняет обмен знаниями в соответствии с описанными в данном документе системами и способами. Таким образом, различные реализации описанных в данном документе систем и способов могут иметь аспекты, которые полностью состоят из аппаратных средств, частично из аппаратных и частично из программных средств, а также из программных средств.

Слово «примерный» используется в данном документе для того, чтобы означать «служащий в качестве примера, экземпляра или иллюстрации». Для исключения сомнения, описанный в данном документе предмет изобретения не ограничивается такими примерами. Кроме того, любой аспект или разработка, описанные в данном документе в качестве «примерных», необязательно должны толковаться как предпочтительные или выгодные относительно других аспектов или разработок, он также не предполагает исключение эквивалентных примерных структур и методов, известных специалисту в данной области техники. Кроме того, насколько термины «включает в себя», «имеет», «содержит» и другие подобные слова используются или в подробном описании, или в формуле изобретения, для исключения сомнения, такие термины, как предполагается, являются включающими подобно термину «содержащий» в качестве слова открытого перехода без исключения любых дополнительных или других элементов.

Как упомянуто выше, хотя примерные варианты осуществления описанных в данном документе систем и способов были описаны в связи с различными вычислительными устройствами и сетевыми архитектурами, лежащие в основе принципы могут быть применены к любому вычислительному устройству или системе, в которых желательно синхронизировать данные с другим вычислительным устройством или системой. Например, процессы синхронизации описанных в данном документе систем и способов могут применяться к операционной системе вычислительного устройства, предусмотренной в качестве отдельного объекта на устройстве, в качестве части другого объекта, в качестве повторно используемого управления, в качестве загружаемого с сервера объекта, в качестве «посредника» между устройством или объектом и сетью, в качестве распределенного объекта, в качестве аппаратных средств, в памяти, объединения любых из вышеприведенных и т.д.

Как упомянуто, различные методы, описанные в данном документе, могут быть реализованы в связи с аппаратными или программными средствами или, где это необходимо, с объединением обоих. Как используется в данном документе, термины «компонент», «система» и подобные им предназначены аналогичным образом для ссылки на относящуюся к компьютеру сущность или аппаратную, или объединение аппаратных и программных, или программную, или программную при исполнении. Например, компонентом может быть, но не ограничиваясь ими, процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, исполняемый файл, поток управления, программа и/или компьютер. В качестве иллюстрации, как приложение, выполняющееся на компьютере, так и компьютер могут быть компонентом. Один или несколько компонентов могут находиться в процессе и/или потоке управления, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами.

Таким образом, способы и устройство, описанные в данном документе, или некоторые аспекты или их части могут принимать вид программного кода (т.е. инструкций), воплощенных на материальных носителях, таких как дискеты, компакт-диски, накопители на жестких дисках или любой другой машиночитаемый носитель данных, причем, когда программный код загружается в машину, такую как компьютер, и исполняется ею, машина становится устройством для осуществления на практике описанных в данном документе систем и способов. В случае исполнения программного кода на программируемых компьютерах вычислительное устройство, как правило, включает в себя процессор, носитель данных, считываемый процессором (включая в себя энергозависимую и энергонезависимую память и/или запоминающие элементы), по меньшей мере, одно устройство ввода и, по меньшей мере, одно устройство вывода. Одна или несколько программ, которые могут реализовать или использовать службы и/или процессы синхронизации описанных в данном документе систем и способов, например посредством использования API обработки данных, повторно используемых элементов управления или т.п., предпочтительно реализуются на процедурном или объектно-ориентированном языке программирования высокого уровня для связи с компьютерной системой. Однако программа (программы) может быть реализована на языке ассемблера или на машинном языке, если требуется. В любом случае языком может быть транслируемый или интерпретируемый язык и объединенный с аппаратными реализациями.

Способы и устройство описанных в данном документе систем и способов также могут быть осуществлены на практике посредством связи, воплощенной в виде программного кода, который передается по некоторым средам передачи, таким как: по электрическим проводам или кабелям, по волоконной оптике или посредством любого другого вида передачи, причем, когда программный код принимается и загружается в машину и исполняется ею, например СППЗУ, вентильной матрицей, программируемым логическим устройством (PLD), клиентским компьютером и т.п., машина становится устройством для осуществления на практике описанных в данном документе систем и способов. При реализации на процессоре общего назначения программный код объединяется с процессором для обеспечения уникального устройства, которое работает для осуществления функциональной возможности описанных в данном документе систем и способов. Кроме того, любой метод хранения, используемый в связи с описанными в данном документе системами и способами, может быть, без исключения, объединением аппаратных и программных средств.

Кроме того, раскрытая сущность изобретения может быть реализована в виде системы, способа, устройства или изделия, используя стандартные методы программирования и/или конструирования для получения программных, аппаратно-программных, аппаратных средств или любого их объединения для управления основанным на компьютере или процессоре устройством для реализации аспектов, подробно изложенных в данном документе. Термин «изделие» (или альтернативно «компьютерный программный продукт»), где используется в данном документе, как предполагается, охватывает компьютерную программу, доступную с любого считываемого компьютером устройства, несущей или носителя. Например, считываемые компьютером носители могут включать в себя, но не ограничиваются ими, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, дискета, магнитные полоски …), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой многофункциональный диск (DVD) …), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, в виде stick, key drive). Кроме того, известно, что несущая волна может применяться для переноса считываемых компьютером электронных данных, таких как те, которые используются при передаче и приеме сообщений электронной почты или при доступе к сети, такой как Интернет или локальная сеть (LAN).

Вышеупомянутые системы описаны в отношении взаимодействия между несколькими компонентами. Понятно, что такие системы и компоненты могут включать в себя эти компоненты или заданные подкомпоненты, некоторые из заданных компонентов или подкомпонентов, и/или дополнительные компоненты и в соответствии с различными перестановками и комбинациями вышеописанных. Подкомпоненты также могут быть реализованы в виде компонентов, соединенных с возможностью установления связи с другими компонентами, а не включенными в порождающие компоненты (иерархически). Кроме того, необходимо отметить, что один или несколько компонентов могут быть объединены в единственный компонент, обеспечивающий совокупную функциональную возможность, или разделены на несколько отдельных подкомпонентов, и любой один или несколько средних уровней, таких как уровень управления, могут быть предусмотрены для соединения с возможностью установления связи с такими подкомпонентами, чтобы обеспечивать интегрированную функциональную возможность. Любые компоненты, описанные в данном документе, также могут взаимодействовать с одним или несколькими другими компонентами, не описанными конкретно в данном документе, но, как правило, известными специалисту в данной области техники.

Ввиду примерных систем, описанных выше, методологии, которые могут быть реализованы в соответствии с раскрытым предметом изобретения, легче будет понять со ссылкой на блок-схемы последовательности операций на Фиг.6. Хотя с целью упрощения объяснения методологии показаны и описаны в виде набора блоков, понятно, что заявленная сущность изобретения не ограничивается порядком блоков, так как некоторые блоки могут осуществляться в других порядках и/или одновременно с другими блоками в отличие от того, что изображено и описано в данном документе. Где непоследовательная или разветвляемая последовательность операций изображается в виде блок-схемы последовательности операций, можно понять, что могут быть реализованы различные другие ответвления, пути последовательности операций и порядки блоков, которые реализуют такой же или подобный результат. Кроме того, не все изображенные блоки могут потребоваться для реализации методологий, описанных ниже в данном документе.

Кроме того, как понятно, различные части описанных систем выше и способов ниже могут включать в себя или могут состоять из основанных на искусственном интеллекте или знаниях, или правилах компонентов, подкомпонентов, процессов, средств, методологий или механизмов (например, методы опорных векторов, нейронные сети, экспертные системы. Байесовские сети доверия, нечеткая логика, механизмы слияния данных, классификаторы …). Такие компоненты, в том числе, могут автоматизировать некоторые механизмы или процессы, выполняемые ими, чтобы сделать части систем и способов более адаптивными, а также эффективными и интеллектуальными.

Хотя описанные в данном документе системы и способы были описаны в связи с предпочтительными вариантами осуществления согласно различным чертежам, понятно, что могут использоваться другие подобные варианты осуществления или модификации и дополнения могут вводиться в описанный вариант осуществления для выполнения той же функции описанных в данном документе систем и способов без отступления от них. Например, хотя примерные сетевые среды описанных в данном документе систем и способов описываются в контексте сетевой среды, такой как одноранговая сетевая среда, для специалиста в данной области техники понятно, что описанные в данном документе системы и способы не ограничиваются ими и что способы, описанные в настоящей заявке, могут применяться к любому вычислительному устройству или среде, таким как игровая консоль, карманный компьютер, портативный компьютер и т.д., как к проводным, так и беспроводным, и могут применяться к любому количеству таких вычислительных устройств, соединенных при помощи сети связи и взаимодействующих по сети. Кроме того, необходимо подчеркнуть, что рассматриваются многочисленные компьютерные платформы, включая операционные системы карманных устройств и другие ориентированные на приложение операционные системы, особенно потому что количество беспроводных сетевых устройств продолжает быстро увеличиваться.

Хотя примерные варианты осуществления ссылаются на использование описанных в данном документе систем и способов в контексте конкретных конструкций языка программирования, описанные в данном документе системы и способы не ограничиваются таким образом, а могут быть реализованы на любом языке для обеспечения способов представления и обмена знаниями для множества узлов согласно описанным в данном документе системам и способам. Кроме того, описанные в данном документе системы и способы могут быть реализованы во множестве кристаллов или устройств обработки или по их множеству, и сохранение может быть осуществлено аналогичным образом по множеству устройств. Поэтому описанные в данном документе системы и способы не должны ограничиваться одним единственным вариантом осуществления, но должны трактоваться по широте и объему согласно прилагаемой формуле изобретения.

Claims (21)

1. Способ подавления контура обратной связи в среде цифрового ретранслятора, содержащий этапы, на которых:
принимают сигнал утечки передатчика и сигнал приема на М приемниках;
дополняют нулями временные выборки для ввода в быстрое преобразование Фурье (FFT) для каждого из М приемников; выполняют FFT над блоком приема с присоединенными нулями; применяют массив комплексных пространственных весовых коэффициентов в количестве М на М приемниках; объединяют пространственно взвешенные частотные бины в составной сигнал;
получают частотный бин приема после подавления;
применяют обратное FFT к N массивам взвешенных частотных бинов
передачи для получения N наборов временной области;
передают N наборов передачи временной области; и
принимают N сигналов передачи ретранслятора на М приемниках для
формирования М сигналов утечки передачи ретранслятора,
суммированных с М принятыми сигналами.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором сохраняют Ns выборок как М временных блоков приемника от совместно действующих приемников.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором получают частотный бин приема после подавления, используя составной сигнал.

4. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап, на котором получают частотный бин приема после подавления, используя одно или более вычислений в замкнутой форме.

5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором обновляют значения для контура обратной связи, основываясь на одном или нескольких выбранных значениях, содержащих временные наборы составных взвешенных частотных бинов приемника, временные наборы частотных бинов приема после подавления и временные наборы задержанных частотных бинов передатчика.

6. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором получают фильтрованный выходной частотный бин автоматической регулировки усиления посредством умножения коэффициентов на сгенерированные частотные бины приема после подавления.

7. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором вычисляют обновленный массив автоматической регулировки усиления и фильтра посредством использования одного или более из метрики частотного бина утечки перед корреляцией, метрики частотного бина корреляции остаточной утечки, частотного бина входной мощности, метрики частотного бина выходной мощности и метрики запаса по развязке на частотный бин для выполнения вычисления автоматической регулировки усиления на побиновой основе.

8. Способ по п.1, в котором временные наборы частотного бина фильтра AGC умножаются на, по меньшей мере, один коэффициент, выведенный из процесса корреляции, и добавляются к или вычитаются из временных наборов составного частотного бина приема.

9. Машиночитаемый носитель, имеющий хранимые на нем исполняемые компьютером инструкции для выполнения, по меньшей мере, следующих действий:
прием сигнала утечки передатчика и сигнала приема на М приемниках;
дополнение нулями М временных наборов приемника из Ns выборок в качестве ввода в быстрое преобразование Фурье (FFT) для М приемников;
выполнение FFT над блоком приема с присоединенными нулями; применение массива комплексных пространственных весовых коэффициентов в количестве М на М приемниках; объединение пространственно взвешенных частотных бинов в составной сигнал;
получение частотного бина приема после подавления;
применение обратного FFT к N массивам взвешенных частотных
бинов передачи для получения N наборов временной области;
передача N наборов передачи временной области; и
прием N сигналов передачи ретранслятора на М приемниках для
формирования М сигналов утечки передачи ретранслятора,
суммированных с М принятыми сигналами.

10. Процессор, содержащий память, имеющую хранимые в ней исполняемые компьютером инструкции, вызывающие выполнение процессором, по меньшей мере, следующих действий:
прием сигнала утечки передатчика и сигнала приема на М приемниках;
дополнение нулями М временных наборов приемника из Ns выборок в качестве ввода в быстрое преобразование Фурье (FFT) для М приемников;
выполнение FFT над блоком приема с присоединенными нулями;
применение массива комплексных пространственных весовых коэффициентов в количестве М на М приемниках; объединение пространственно-взвешенных частотных бинов в составной сигнал;
получение частотного бина приема после подавления;
применение обратного FFT к N массивам взвешенных частотных
бинов передачи для получения N наборов временной области;
передача N наборов передачи временной области; и
прием N сигналов передачи ретранслятора на М приемниках для
формирования М сигналов утечки передачи ретранслятора,
суммированных с М принятыми сигналами.

11. Система подавления контура обратной связи в среде ретранслятора, содержащая:
средство для приема сигнала утечки передатчика и сигнала приема на М приемниках;
средство для выполнения FFT над блоком приема с присоединенными нулями;
средство для применения массива комплексных пространственных весовых коэффициентов в количестве М к М приемникам; средство для объединения пространственно-взвешенных частотных бинов в составной сигнал;
средство для получения частотного бина приема после подавления; средство для применения обратного FFT к N массивам взвешенных частотных бинов передачи для получения N наборов временной области;
средство для передачи N наборов временной области передачи; и средство для приема N сигналов передачи ретранслятора на М приемниках для формирования М сигналов утечки передачи ретранслятора, суммированных с М принятыми сигналами.

12. Беспроводной ретранслятор, выполненный с возможностью подавления сигнала утечки передачи из принятого сигнала, содержащий:
первый приемник и первый передатчик, соединенные с, по меньшей мере, одной первой антенной;
второй приемник и второй передатчик, соединенные с, по меньшей мере, одной второй антенной; и
модуль основной полосы, соединенный с первым и вторым приемниками и первым и вторым передатчиками, причем модуль основной полосы выполнен с возможностью:
раскладывать принятый сигнал, имеющий заданную ширину полосы, на множество бинов, причем каждый бин связан с узкополосным сигналом,
взвешивать узкополосный сигнал в каждом бине с использованием одного весового коэффициента из множества весовых коэффициентов, причем каждый весовой коэффициент связан с каждым бином,
удалять сигнал утечки, связанный с каждым бином, с использованием взвешенного узкополосного сигнала, и
составлять множество узкополосных сигналов, в которых удален сигнал утечки, в выходной сигнал, имеющий заданную ширину полосы.

13. Беспроводной ретранслятор по п.12, дополнительно содержащий: модуль FFT для выполнения разложения принятого сигнала, чтобы получить множество бинов; и
модуль обратного FFT для выполнения составления узкополосных сигналов в выходной сигнал.

14. Беспроводной ретранслятор по п.12, в котором, дополнительно, каждый весовой коэффициент, связанный с каждым бином, основан на вычислении минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE).

15. Беспроводной ретранслятор по п.12, в котором первая и/или вторая антенны содержат, по меньшей мере, одну из дипольных антенн и патч-антенн.

16. Беспроводной ретранслятор по п.12, в котором модуль основной полосы содержит цифровое логическое устройство для управления, контроля, наблюдения и для непосредственных вычислений.

17. Беспроводной ретранслятор по п.12, в котором весовые коэффициенты определяются посредством выполнения линейного алгебраического алгоритма, содержащего алгоритм минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE), алгоритм максимального отношения сигнал/шум и алгоритм минимального отклонения с линейными ограничениями.

18. Способ подавления сигнала утечка передачи из принятого сигнала, содержащий этапы, на которых:
раскладывают принятый сигнал, имеющий заданную ширину полосы, на множество бинов, причем каждый бин связан с узкополосным сигналом;
взвешивают узкополосный сигнал в каждом бине с использованием одного весового коэффициента из множества весовых коэффициентов, причем каждый весовой коэффициент связан с каждым бином;
удаляют сигнал утечки, связанный с каждым бином, с использованием взвешенного узкополосного сигнала; и
составляют множество узкополосных сигналов, в которых удален сигнал утечки, в выходной сигнал, имеющий заданную ширину полосы.

19. Машиночитаемый носитель, имеющий хранимые на нем исполняемые компьютером инструкции для выполнения, по меньшей мере, следующих действий:
разложение принятого сигнала, имеющего заданную ширину полосы, на множество бинов, причем каждый бин связан с узкополосным сигналом;
взвешивание узкополосного сигнала в каждом бине с использованием одного весового коэффициента из множества весовых коэффициентов, причем каждый весовой коэффициент связан с каждым бином;
удаление сигнала утечки, связанного с каждым бином, с использованием взвешенного узкополосного сигнала; и составление множества узкополосных сигналов, в которых удален сигнал утечки, в выходной сигнал, имеющий заданную ширину полосы.

20. Процессор, содержащий память, имеющую хранимые в ней исполняемые компьютером инструкции, вызывающие выполнение процессором, по меньшей мере, следующих действий: разложение принятого сигнала, имеющего заданную ширину полосы, на множество бинов, причем каждый бин связан с узкополосным сигналом;
взвешивание узкополосного сигнала в каждом бине с использованием одного весового коэффициента из множества весовых коэффициентов, причем каждый весовой коэффициент связан с каждым бином;
удаление сигнала утечки, связанного с каждым бином, с использованием взвешенного узкополосного сигнала; и составление множества узкополосных сигналов, в которых удален сигнал утечки, в выходной сигнал, имеющий заданную ширину полосы.

21. Система подавления контура обратной связи в среде ретранслятора, содержащая:
средство для разложения принятого сигнала, имеющего заданную ширину полосы, на множество бинов, причем каждый бин связан с узкополосным сигналом;
средство для взвешивания узкополосного сигнала в каждом бине с использованием одного весового коэффициента из множества весовых коэффициентов, причем каждый весовой коэффициент связан с каждым бином;
средство для удаления сигнала утечки, связанного с каждым бином, с использованием взвешенного узкополосного сигнала; и средство для составления множества узкополосных сигналов, в которых удален сигнал утечки, в выходной сигнал, имеющий заданную ширину полосы.

Images