ВЫЧИСЛЕНИЕ В ЗАМКНУТОЙ ФОРМЕ ВЕСОВЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВРЕМЕННОГО КОРРЕКТОРА, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СИСТЕМЕ ПОДАВЛЕНИЯ УТЕЧКИ ПЕРЕДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ПОВТОРИТЕЛЯ Российский патент 2011 года по МПК H04L25/03 

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 60/904368, поданной 2 марта 2007 года, озаглавленной "ADAPTIVE SAME FREQUENCY REPEATER TECHNIQUES", которая полностью включена в данный документ посредством ссылки.

Уровень техники

Традиционно, зона покрытия сети беспроводной связи, такой как, например, беспроводная сеть на основе дуплекса с временным разделением (TDD), дуплекса с частотным разделением (FDD), стандарта высококачественной беспроводной связи (Wi-Fi), общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (Wi-Max), сотовая беспроводная сеть, беспроводная сеть на основе глобальной системы мобильной связи (GSM), множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) или беспроводная сеть на основе 3G, может быть увеличена за счет повторителя (промежуточного усилителя). Примерные повторители включают в себя, например, повторители с преобразованием частоты или повторители на одной частоте, которые работают на физическом уровне или уровне управления передачей данных, заданных посредством эталонной модели взаимодействия открытых систем (модели OSI).

Повторители физического уровня могут быть категоризированы на устройства "одной частоты" или "с преобразованием частоты". Сетевая архитектура, ассоциированная с тем, где повторитель должен быть развернут, должна обуславливать тип используемого повторителя. Если используется повторитель на одной частоте, это требует того, чтобы повторитель принимал и передавал на одной частоте одновременно. Соответственно, повторитель должен добиваться развязки между приемным устройством и передающим устройством, используя различные антенны и способы цифрового/аналогового подавления. Если используется повторитель с преобразованием частоты, повторитель принимает сигнал по первому частотному каналу и затем преобразует его во второй частотный канал для параллельной передачи. Таким образом, развязка между передающим устройством и приемным устройством достигается до некоторой степени через разнос частот. Предпочтительно антенны для приема и передачи, а также схема повторителя включены в одну сборку, чтобы достигать сокращения производственных затрат, простоты установки и т.п. Это, в частности, имеет место в случае, когда повторитель предназначен для использования потребителем в качестве устройства для использования дома или в малом офисе, где форм-фактор и простота установки являются приоритетными. 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 повторителя, который принимает и передает одновременно, развязка между приемными и передающими антеннами является важнейшим фактором для общей производительности повторителя - это имеет место независимо от того, выполняется повторение на одной частоте или повторение на другой частоте. Более конкретно, если антенны приемного устройства и передающего устройства не развязаны надлежащим образом, производительность повторителя может значительно ухудшаться. В общем, усиление повторителя не может быть большим, чем развязка, чтобы не допускать колебания или начального уменьшения чувствительности повторителя. Развязка, в общем, достигается посредством физического разделения, диаграмм направленности антенны или поляризации. Для повторителей с преобразованием частоты дополнительная развязка может быть достигнута с помощью полосовой фильтрации, но развязка антенны, в общем, остается ограничивающим фактором в производительности повторителя вследствие нежелательного шума и внеполосных излучений от передающего устройства, принимаемых во внутриполосном частотном диапазоне приемной антенны. Развязка антенны с приемного устройства на передающее устройство является еще более критической проблемой для повторителей, работающих на одной частоте, и когда полосовая фильтрация не предоставляет дополнительную развязку.

Зачастую сотовые системы имеют ограниченный доступный лицензированный спектр и не могут использовать подходы повторения с преобразованием частоты, и, следовательно, применяют повторители, использующие одинаковые каналы частоты приема и передачи.

Как упомянуто выше, для повторителя, предназначенного для использования потребителями, должно быть предпочтительным изготовлять повторитель так, чтобы иметь физически небольшой форм-фактор, чтобы достигать дополнительного снижения затрат, простоты установки и т.п. Тем не менее, небольшая форма может давать в результате расположение антенн в непосредственной близости, тем самым обостряя проблему развязки, поясненную выше.

В настоящее время повторители имеют дополнительный значительный недостаток в том, что они не допускают отделения утечек из своих передающих устройств от сигнала, который они должны повторять. Как результат, традиционные повторители типично не могут оптимизировать развязку и производительность системы в реальном времени, что приводит к некачественной работе или негативному воздействию на общую производительность сети. В частности, современная практика не предоставляет возможности адаптивного подавления ложных сигналов в окружении повторителя, при обеспечении возможности повторителю работать в стандартном режиме. Вместо этого, текущие схемы развертывания повторителей предлагают ограниченные контуры подавления вследствие затрат и сложности, являются дискретными реализациями и, в общем, развертываются в однополосных системах без подполосной фильтрации. Дополнительно текущие схемы развертывания контуров подавления помех допускают задержки при многолучевом распространении и испытывают лишнюю или несогласованную задержку в рассеянных сигналах, изменение задержек сигналов (к примеру, эффект Доплера) и ограниченное подавление для широкополосных сигналов (к примеру, полоса пропускания IC).

Из вышеописанного должно быть очевидным, что существует потребность в системах и способах, для того чтобы преодолевать недостатки установившейся практики.

Сущность изобретения

Данная сущность изобретения предоставлена для того, чтобы представлять в упрощенной форме выбор концепций, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Эта сущность не имеет намерением ни идентифицировать ключевые признаки или важнейшие признаки заявленного предмета изобретения, ни использоваться так, чтобы ограничивать объем заявленного предмета изобретения.

Описанные в данном документе системы и способы предусматривают окружение повторителя, выполненное с возможностью развертывать контур подавления с обратной связью, который выполняет вычисления с замкнутым контуром для весовых коэффициентов, используемых посредством корректора с обратной связью для улучшения целостности сигнала и усиления. В иллюстративной реализации примерное окружение повторителя содержит передающее устройство, приемное устройство, схему подавления с корректирующей обратной связью, выполненную с возможностью осуществлять одно или более вычислений в замкнутой форме для весовых коэффициентов корректора. В иллюстративной реализации контур подавления с обратной связью может содержать модуль вычисления, выполненный с возможностью осуществлять одно или более вычислений весовых коэффициентов в замкнутой форме как часть операций подавления сигнала обратной связи для использования посредством модуля подавления корректора с обратной связью с N отводами.

В иллюстративной операции примерный модуль вычисления может быть выполнен с возможностью передавать в передающее устройство и в линию задержки "первый на входе-первый на выходе" (FIFO) параллельно выборки сигнала, который должен быть передан. Сохраненные выборки FIFO могут быть задержаны на выбранную временную задержку (к примеру, задержку на совмещение корректора). Функционально L выборок эталонного принимаемого сигнала и принимаемого сигнала утечки передающего устройства (к примеру, суммированных в антенне приемного устройства) может быть передано в запоминающее устройство и сохранено (к примеру, сохранено как вектор d). Выборки FIFO-задержанного опорного сигнала передачи могут быть переданы в запоминающее устройство и сохранены как u(1,l), u(2,l) к u(N,l), где u(k,l) может иллюстративно описывать матрицу из N задержанных версий L переданных временных выборок, где N задержанных версий являются функционально задержанными версиями, задержанными на ту же величину, что и задержка между отводами корректора с обратной связью с N отводами. В иллюстративной операции корреляционная матрица R может быть сформирована из матрицы u, иллюстративно имеющей размерность NxL, чтобы давать в результате матрицу NxN. Иллюстративно, вектор взаимной корреляции p может формироваться как взаимная корреляция между u и d, давая в результате массив p размерности Nx1. Иллюстративно, примерный модуль вычисления может вычислять весовые коэффициенты отводов корректора как функцию от корреляционной матрицы и вектора взаимной корреляции и обратной матрицы для матрицы R, умноженной на p.

Один аспект предусматривает повторитель для сети беспроводной связи, при этом повторитель, выполненный с возможностью предоставлять подавление с обратной связью, содержит модуль вычисления, выполненный с возможностью осуществлять вычисления с замкнутым контуром для весовых коэффициентов, используемых посредством корректора, при этом выборки сигнала передающего устройства и/или приемного устройства сохраняются как часть вычислений с замкнутым контуром; и контур подавления с корректирующей обратной связью, содержащий корректор, взаимодействующий с моделью вычислений, чтобы формировать весовые коэффициенты для использования в одной или более операциях корреляции, чтобы предоставлять подавление сигнала и развязку.

Другой аспект предусматривает способ, который упрощает подавление с контуром обратной связи в цифровом окружении повторителя, содержащий передачу выборок сигнала, который должен быть передан, в передающее устройство и линию задержки FIFO параллельно; добавление выбранной временной задержки в FIFO-выборки с величиной, равной полной задержке от местоположения входа в FIFO через обработку по передаче минус величина, равная задержке на выборку корректора контура подавления с обратной связью, чтобы формировать FIFO-задержанный опорный сигнал передачи; передачу выборок FIFO-задержанного опорного сигнала передачи в запоминающее устройство как выбранной матрицы u; формирование корреляционной матрицы R из сохраненных выборок FIFO-задержанного опорного сигнала передачи; формирование вектора взаимной корреляции p, извлеченного из взаимной корреляции между входными выборками d и матрицей u сохраненных и задержанных опорных сигналов передающего устройства, дающей в результате массив p, имеющий выбранную размерность; и вычисление весовых коэффициентов отводов корректора, используя обратную матрицу для матрицы R и массив p.

Еще один аспект предусматривает повторитель для сети беспроводной связи, при этом повторитель, выполненный с возможностью предоставлять подавление с обратной связью, содержит средство для осуществления вычислений с замкнутым контуром для весовых коэффициентов, используемых посредством корректора, при этом выборки сигнала передающего устройства и/или приемного устройства сохраняются как часть вычислений с замкнутым контуром; и средство для формирования весовых коэффициентов для использования в одной или более операциях корреляции, чтобы предоставлять подавление сигнала и развязку.

Другой аспект предусматривает машиночитаемый носитель, имеющий сохраненными машиноисполняемые инструкции для выполнения следующих этапов: передача выборок сигнала, который должен быть передан, в передающее устройство и линию задержки FIFO параллельно; добавление выбранной временной задержки в FIFO-выборки с величиной, равной полной задержке от местоположения входа в FIFO через обработку по передаче минус величина, равная задержке на выборку корректора контура подавления с обратной связью, чтобы формировать FIFO-задержанный опорный сигнал передачи; передача выборок FIFO-задержанного опорного сигнала передачи в запоминающее устройство как выбранной матрицы u; формирование корреляционной матрицы R из сохраненных выборок FIFO-задержанного опорного сигнала передачи; формирование вектора взаимной корреляции p, извлеченного из взаимной корреляции между входными выборками d и матрицей u сохраненных и задержанных опорных сигналов передающего устройства, дающей в результате массив p, имеющий выбранную размерность; и вычисление весовых коэффициентов отводов корректора, используя обратную матрицу для матрицы R и массив p.

Другой аспект предусматривает процессор, содержащий запоминающее устройство, имеющее сохраненными машиноисполняемые инструкции, которые инструктируют процессору осуществлять следующие действия: передачу выборок сигнала, который должен быть передан, в передающее устройство и линию задержки FIFO параллельно; добавление выбранной временной задержки в FIFO-выборки с величиной, равной полной задержке от местоположения входа в FIFO через обработку по передаче минус величина, равная задержке на выборку корректора контура подавления с обратной связью, чтобы формировать FIFO-задержанный опорный сигнал передачи; передачу выборок FIFO-задержанного опорного сигнала передачи в запоминающее устройство как выбранной матрицы u; формирование корреляционной матрицы R из сохраненных выборок FIFO-задержанного опорного сигнала передачи; формирование вектора взаимной корреляции p, извлеченного из взаимной корреляции между входными выборками d и матрицей u сохраненных и задержанных опорных сигналов передающего устройства, дающей в результате массив p, имеющий выбранную размерность; и вычисление весовых коэффициентов отводов корректора, используя обратную матрицу для матрицы R и массив p.

Отметим, что во всех вариантах осуществления, описанных выше, задержка в повторителе, по меньшей мере, обратной функции от полосы пропускания сигнала, который должен быть повторен, требуется для того, чтобы декоррелировать утечку передаваемого сигнала, упоминаемую как сигнал утечки передающего устройства, принимаемый в приемном устройстве и суммированный с эталонным сигналом в антенне приемного устройства, от эталонного сигнала. Вычисления MMSE, предоставленные здесь, базируются на процессе корреляции, чтобы извлекать весовые коэффициенты отводов корректора с обратной связью. Этот такой же процесс корреляции использует временное совмещение матрицы u опорных сигналов передающего устройства с сигналом утечки передачи для того, чтобы различать эталонный сигнал, который не совмещен по времени и, как следствие, не будет коррелировать и оказывать влияние на значения вычисленных скорректированных весовых коэффициентов отводов.

Последующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты предмета изобретения. Эти аспекты, тем не менее, указывают только на некоторые из множества способов, которыми могут быть использованы принципы предмета изобретения, и заявленный предмет изобретения имеет намерение включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является блок-схемой примерного корпуса иллюстративного повторителя в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.2 является блок-схемой примерного распространения сигнала для примерного RF-повторителя, выполняющего подавление с обратной связью, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.3 является блок-схемой примерных компонентов повторителя антенны в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.4 является блок-схемой других примерных компонентов повторителя в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.5 является блок-схемой взаимодействия примерных компонентов иллюстративного RF-повторителя в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.6 является другой блок-схемой взаимодействия примерных компонентов иллюстративного RF-повторителя в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.7 является блок-схемой повторителя с дуплексом с частотным разделением (FDD), имеющего двухполосную антенную решетку, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.8 является блок-схемой примерного однополосного повторителя FDD, имеющего систему подавления цифровых помех, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.9 является блок-схемой примерных однополосных повторителей FDD, имеющих систему подавления цифровых помех и антенную решетку, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.10 является блок-схемой, показывающей взаимодействие примерных компонентов, имеющих механизмы подавления с обратной связью и применения показателей, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.11 является блок-схемой, показывающей применение весовых коэффициентов для использования вместе с применением выбранного одного или более показателей, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.12 является графиком, показывающим влияние примерных развернутых механизмов подавления с обратной связью и применения показателей, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.13 является блок-схемой последовательности операций одного примерного способа для развертывания показателей, чтобы повышать целостность и усиление сигнала для повторителя.

Фиг.14 является блок-схемой последовательности операций одного примерного способа для вычисления в замкнутой форме весовых коэффициентов корректора для использования при подавлении сигнала.

Подробное описание изобретения

Текущее раскрытие сущности связано со следующими заявками на патент США, поданными 3 марта 2008 года: "PHYSICAL LAYER REPEATER UTILIZING REAL TIME MEASUREMENT METRICS AND ADAPTIVE ANTENNA ARRAY TO PROMOTE SIGNAL INTEGRITY AND AMPLIFICATION", дело патентного поверенного номер 080603U1, порядковый номер XX/XXX,XXX; "USE OF A FILTERBANK IN AN ADAPTIVE ON-CHANNEL REPEATER UTILIZING ADAPTIVE ANTENNA ARRAYS", дело патентного поверенного номер 080603U3, порядковый номер XX/XXX,XXX; "USE OF ADAPTIVE ANTENNA ARRAY IN CONJUNCTION WITH AN ON-CHANNEL REPEATER TO IMPROVE SIGNAL QUALITY", дело патентного поверенного номер 080603U4, порядковый номер XX/XXX,XXX; "AUTOMATIC GAIN CONTROL AND FILTERING TECHNIQUES FOR USE IN ON-CHANNEL REPEATER", дело патентного поверенного номер 080603U5, порядковый номер XX/XXX,XXX; "CONFIGURATION OF A REPEATER", дело патентного поверенного номер 080603U6, порядковый номер XX/XXX,XXX; и "SUPERIMPOSED COMPOSITE CHANNEL FILTER", дело патентного поверенного номер 080603U7, порядковый номер XX/XXX,XXX, содержимое каждой из которых полностью включено в данный документ посредством ссылки.

Далее описываются различные варианты осуществления со ссылками на чертежи, на которых одинаковые номера ссылок используются для того, чтобы ссылаться на одинаковые элементы. В последующем описании, для целей пояснения, многие конкретные детали изложены для того, чтобы предоставлять полное понимание одного или более вариантов осуществления. Тем не менее, может быть очевидным, что эти варианты осуществления могут применяться на практике без этих конкретных деталей. В других случаях распространенные структуры и устройства показаны в форме блок-схем для того, чтобы упрощать описание одного или более вариантов осуществления.

Помимо этого, различные аспекты настоящего изобретения описываются ниже. Должно быть очевидным то, что идеи из данного документа могут быть осуществлены во множестве форм, и что все конкретные структуры и/или функции, раскрытые в данном документе, являются просто характерными. На основе идей из данного документа специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что аспекты, раскрытые в данном документе, могут быть реализованы независимо от любых других аспектов, и что два или более из этих аспектов могут быть комбинированы различными способами. Например, устройство может быть реализовано и/или способ может быть использован на практике с помощью любого числа аспектов, изложенных в данном документе. Помимо этого, устройство может быть реализовано и/или способ может быть использован на практике с помощью другой структуры и/или функциональности, в дополнение или отличной от одного или более аспектов, изложенных в данном документе. В качестве примера многие из способов, систем и устройств, описанных в данном документе, описываются в контексте усиления контрольных сигналов восходящей линии связи в системе связи W-CDMA. Специалисты в данной области техники должны признавать, что аналогичные способы могут применяться к другим окружениям связи.

При использовании в данной заявке термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. имеют намерение ссылаться на связанный с компьютером объект, будь то аппаратные средства, микропрограммное обеспечение, комбинация аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение, программное обеспечение в ходе исполнения, микропрограммное обеспечение, промежуточное программное обеспечение, микрокод и/или любая комбинация означенного. Например, компонент может быть, но не только, процессом, запущенным на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком исполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации, а не ограничения, как приложение, запущенное на вычислительном устройстве, так и вычислительное устройство может быть компонентом. Один или более компонентов могут постоянно размещаться внутри процесса и/или потока исполнения, и компонент может быть локализован на компьютере и/или распределен между двумя и более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут выполняться с различных машиночитаемых носителей, сохраняющих различные структуры данных. Компоненты могут обмениваться данными посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (к примеру, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, например по Интернету, с другими системами посредством сигнала). Дополнительно компоненты систем, описанных в данном документе, могут быть перегруппированы и/или дополнены посредством дополнительных компонентов, чтобы упрощать достижение различных аспектов, целей, преимуществ и т.д., описанных в связи с ними, и не ограничены точными конфигурациями, изложенными на приведенных чертежах, как должны принимать во внимание специалисты в данной области техники.

Кроме того, различные варианты осуществления описываются в данном документе в связи с беспроводным терминалом или абонентским устройством (UE). Беспроводной терминал или UE также может называться системой, абонентским модулем, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным аппаратом, мобильным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, UE, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, пользовательским агентом или пользовательским устройством. Беспроводным устройством или UE может быть сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон по протоколу инициирования сеанса (SIP), станция беспроводного абонентского доступа (WLL), персональное цифровое устройство (PDA), карманное устройство с поддержкой беспроводных соединений, вычислительное устройство или другое обрабатывающее устройство, подключенное к беспроводному модему. Помимо этого, различные варианты осуществления описываются в данном документе в связи с базовой станцией. Базовая станция может быть использована для обмена данными с беспроводным терминалом(ами) и также может упоминаться как точка доступа, узел B или какой-либо другой термин.

Более того, различные аспекты или признаки, описанные в данном документе, могут быть реализованы как способ, устройство или изделие с помощью стандартных способов программирования и/или разработки. Термин "изделие" при использовании в данном документе имеет намерение содержать в себе компьютерную программу, доступную из любого машиночитаемого устройства, носителя или среды. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но не только, магнитные устройства хранения (к примеру, жесткий диск, гибкий диск, магнитную ленту и т.д.), оптические диски (к примеру, компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (к примеру, EPROM, карточка, карта, флэш-драйв и т.д.). Дополнительно различные носители хранения, описанные в данном документе, могут представлять одно или более устройств и/или других машиночитаемых носителей для хранения информации. Дополнительно следует принимать во внимание, что несущая волна может быть использована для того, чтобы переносить машиночитаемые электронные данные или инструкции, к примеру, используемые при передаче и приеме голосовой почты, при осуществлении доступа к сети, такой как сотовая сеть, или при инструктировании устройству выполнять указанную функцию. Соответственно, термин "машиночитаемый носитель" означает различные физические среды, допускающие хранение, содержание и/или перенос инструкции(й) и/или данных (но не означает вакуум). Дополнительно описанные в данном документе системы и способы могут быть развернуты как машиночитаемый носитель как часть беспроводных каналов, допускающих хранение, содержание и/или перенос инструкций и/или данных. Конечно, специалисты в данной области техники должны признавать, что множество модификаций может быть выполнено в раскрытых вариантах осуществления без отступления от объема или сути изобретения, как описано и заявлено в данном документе.

Кроме того, слово "примерный" используется в данном документе для того, чтобы обозначать "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Любой аспект или конструкция, описанные в данном документе как "примерные", не обязательно должны быть истолкованы как предпочтительные или преимущественные в сравнении с другими аспектами или конструкциями. Наоборот, использование слова "примерный" имеет намерение представлять принципы конкретным образом. При использовании в данной заявке термин "или" имеет намерение означать включающее "или", а не исключающее "или". Т.е., если не указано иное или не очевидно из контекста, "X использует A или B" имеет намерение означать любую из естественных включающих перестановок. Т.е., если X использует A; X использует B или X использует и A, и B, то "X использует A или B" удовлетворяется в любом из вышеуказанных случаев. Помимо этого, указание в единственном числе в данной заявке и прилагаемой формуле изобретения, в общем, должно истолковываться так, чтобы означать "один или более", если иное не указано, или если не очевидно из контекста, что имеется в виду форма единственного числа.

При использовании в данном документе термин "делать логический вывод" или "логический вывод" обычно означает процесс рассуждения или обозначения состояний системы, окружения и/или пользователя из набора данных наблюдения, полученных через события и/или данные. Логический вывод может быть использован для того, чтобы идентифицировать конкретный контекст или действие, либо может формировать распределение вероятностей, к примеру, по состояниям. Логический вывод может быть вероятностным, т.е. вычислением распределения вероятностей по интересующим состояниям на основе анализа данных и событий. Логический вывод также может означать способы, используемые для компоновки высокоуровневых событий из набора событий и/или данных. Такой логический вывод приводит к составлению новых событий или действий из набора наблюдаемых событий и/или сохраненных данных событий, независимо от того, соотносятся ли события в тесной временной близости и исходят ли события и данные из одного или нескольких источников событий и данных.

Способы, описанные в данном документе, могут быть использованы для различных сетей беспроводной связи, таких как сети с множественным доступом с кодовым разделением (CDMA), сети с множественным доступом с временным разделением (TDMA), сети с множественным доступом с частотным разделением (FDMA), сети с ортогональным FDMA (OFDMA), сети с FDMA на одной несущей (SC-FDMA) и т.д. Термины "системы" и "сети" зачастую используются взаимозаменяемо. CDMA-сеть может реализовывать такую технологию радиосвязи, как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосную CDMA (W-CDMA), TD-SCDMA и TD-CDMA. Cdma2000 покрывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. TDMA-сеть может реализовывать такую технологию радиосвязи, как глобальная система мобильной связи (GSM). OFDMA-сеть может реализовывать такую технологию радиосвязи, как усовершенствованный 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 мобильных телекоммуникаций (UMTS). Стандарт долгосрочного развития (LTE) является планируемой к выпуску версией UMTS, которая использует E-UTRA. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS и LTE описываются в документах организации, называемой партнерским проектом третьего поколения (3GPP). CDMA2000 описывается в документах организации, называемой партнерским проектом третьего поколения 2 (3GPP2). Эти различные технологии и стандарты радиосвязи известны в данной области техники. Для ясности, определенные аспекты вышеуказанных технологий могут быть описаны ниже в контексте мультиплексирования контрольных сигналов восходящей линии связи, как оно применяется к LTE, и, как результат, терминология 3GPP может использоваться в большей части нижеприведенного описания, когда это целесообразно.

Краткий обзор вычисления в замкнутой форме весовых коэффициентов корректора

Родственная заявка описывает изобретаемые адаптивные подходы, чтобы извлекать в настоящий момент развернутые показатели (к примеру, показатель корреляции). В некоторых вариантах осуществления алгоритм статистических градиентов или наискорейшего спуска сходится к минимальному показателю или уровню ошибки. Эти адаптивные подходы могут иметь несколько недостатков. Один недостаток заключается в том, что они могут медленно сходиться. На быстроту сходимости влияет усиление, зачастую в LMS-алгоритме называемое альфа- или "ступенчатое усиление". Чем больше значение альфы, тем быстрее должна происходить сходимость адаптации, за счет "флуктуации" конечного сходящегося решения и с потерей стабильности системы. Эта потеря стабильности является вторым главным недостатком. В некоторых случаях, где усиление контура адаптации превышает рассмотренный порог, адаптивный алгоритм может не сходиться к требуемому уровню ни в одной из точек в обработке. Дополнительно значение стабильности, которое задается для альфа- или "ступенчатого усиления", зависит от системы, в которой адаптивный алгоритм развернут, и может варьироваться со временем. Как результат, зачастую используется значение, взятое с запасом, приводя к меньшей скорости сходимости алгоритма.

В цифровой реализации примерного повторителя, когда ввод оцифрован, обработка осуществляется в полосе модулирующих частот, и вывод повторителя доступен в цифровом представлении, подавление утечки идеально выполняется в рамках цифровой обработки. В частности, вычисление весовых коэффициентов корректора, выполняемое в рамках модуля подавления с обратной связью, может быть в цифровой форме вычислено при решении в замкнутой форме с использованием линейных алгебраических способов.

Эти способы применялись к таким системам приемных устройств, как многопотоковые приемные устройства со многими входами и многими выходами (MIMO), системы цифровых приемных устройств с антеннами с диаграммами формирования направленности и временные корректоры для снижения нежелательного искажения, такого как межсимвольные помехи в системах приемных устройств.

Важные элементы, упрощающие подходы, которые должны быть использованы в этих системах, типично заключают в себе наличие знаний об обучающих последовательностях или известных частях эталонных принимаемых сигналов, внедренных в полные сигналы приема (принимаемые сигналы, также включающие в себя утечку в передающем устройстве), в приемном устройстве. Эти известные обучающие последовательности, в общем, представляются в различных формах (к примеру, в форме преамбулы для IEEE802.11n или как контрольная поднесущая в OFDM-системах). Для CDMA-систем эти последовательности, в общем, передаются по контрольному кодовому каналу, отделенному от других каналов посредством ортогональных кодов. В случае стандарта 1xEV-DO известной информацией являются контрольные символы, и они отделяются и отличаются от других сигналов как посредством мультиплексирования с кодовым разделением, так и посредством мультиплексирования с временным разделением информационных битов и известных контрольных битов.

Описанные в данном документе системы и способы предоставляют систему цифрового повторителя, в которой временная задержка повторителя такова, что новый сигнал и передаваемый повторенный сигнал могут быть задержаны на более длительные периоды во времени относительно друг друга. В иллюстративной реализации приемное устройство может использовать как эталонный новый сигнал, так и повторно переданный сигнал повторителя. Этот повторенный сигнал может быть задержан в достаточной степени для того, чтобы в среднем эталонный сигнал приемного устройства и утечка передающего устройства больше не имели сильной корреляции. Поскольку передаваемый сигнал может быть предоставлен в примерный цифроаналоговый преобразователь в цифровом формате до передачи, он может быть задержан также в полосе модулирующих частот, чтобы совмещать по времени выборки с приемом утечки передающего устройства. Задержка, наложенная в полосе модулирующих частот, может функционально компенсировать любую дополнительную задержку, обусловленную дополнительной обработкой в полосе модулирующих частот, задержкой цифроаналогового преобразователя, задержкой на аналоговую/радиочастотную фильтрацию, задержкой на распространение, задержкой на обработку по приему, задержкой аналого-цифрового преобразователя и любой другой цифровой обработкой, требуемой до этапа подавления полосы модулирующих частот. Иллюстративно эта описанная задержка может предоставлять возможность временного совмещения сигнала утечки и сохраненного/задержанного сигнала передающего устройства. Поскольку они совмещены по времени, они сильно коррелируются, тогда как эталонный сигнал приема не имеет сильной корреляции. Такая взаимосвязь может быть использована новым способом для того, чтобы предоставлять решение в замкнутой форме MMSE для модуля подавления.

В иллюстративной реализации примерная система цифрового повторителя, использующая "показатель корреляции", может использовать сам сигнал передачи в качестве "известного" сигнала или обучающей последовательности для MMSE. Отметим, что временной корректор в приемном устройстве и/или "пространственный корректор" с формированием диаграммы направленности в приемном устройстве может использоваться для того, чтобы улучшать подавление утечки передающего устройства. Согласно вариантам осуществления в данном документе обучающая последовательность может использоваться в приемном устройстве для того, чтобы предоставлять корректированный сигнал, который максимально близко совпадает с требуемой обучающей последовательностью. Поскольку передаваемый сигнал и новый (задержанный по времени) сигнал приема в среднем являются декоррелированными, эти сигналы могут быть использованы в решении в замкнутой форме для коэффициентов временного корректора, используемых в модуле подавления утечки.

В некоторых вариантах осуществления этапы вычисления по алгоритму минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) требуют того, чтобы корреляция между уже установленной известной обучающей последовательностью и сигналом была фильтрована, во время вычисления весовых коэффициентов отводов корректора. Иллюстративно в приемном устройстве, использующем корректор, задержанные версии сигнала приема (u) коррелируются с известной "обучающей последовательностью" (d). Иллюстративно матрица взаимной корреляции (R) может быть сформирована между самими задержанными версиями сигнала (u). Примерный корректор может функционально управлять выводом фильтра, использующего вектор весовых коэффициентов (W_C) так, чтобы быть подобным обучающей последовательности, во время периода обучения, если известно, что обучающая последовательность присутствует в принимаемом сигнале, и эти значения весовых коэффициентов должны поддерживаться постоянными в течение периодов времени, когда обучающая последовательность отсутствует (т.е. значения весовых коэффициентов, представленные посредством вектора Wc весовых коэффициентов, не обязательно должны варьироваться вне периода обучения). Результатом является улучшение в сигналах данных приемного устройства, аналогичное тому, которое достигнуто во время периода обучения.

Решение по алгоритму минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для вектора Wc весовых коэффициентов может быть вычислено как Wc=R^-1p, где умножение может иллюстративно содержать матричную операцию "матрицу NxN умножить на вектор Nx1", дающую в результате вектор Wc Nx1, где имеется N весовых коэффициентов корректора или, в случае пространственной матрицы, N приемных устройств с формированием диаграммы направленности.

Результат решения MMSE заключается в том, чтобы минимизировать среднеквадратическую ошибку между обучающей последовательностью и скорректированным сигналом, содержащим обучающую последовательность. Как упомянуто выше, в течение периодов времени, когда обучающая последовательность отсутствует, последние известные весовые коэффициенты корректора могут поддерживаться постоянными и использоваться в корректоре в качестве эталонного сигнала.

В иллюстративной реализации "известный" подход может быть использован по-другому. В качестве примера "известная обучающая последовательность" может функционально присутствовать, поскольку она является сигналом, который активно передается и сохраняется в линии задержки, как описано выше. Сохраненный сигнал передачи иллюстративно может упоминаться как "опорный сигнал передающего устройства". Корректор может работать так, что входной сигнал не совпадает с обучающей последовательностью. Примерный корректор может быть выполнен с возможностью приводить к требуемым параметрам известную обучающую последовательность (к примеру, сохраненный сигнал передающего устройства), чтобы делать ее максимально подобной принимаемому сигналу утечки передающего устройства, поступающему в модуль подавления. Таким образом, вместо корреляции задержанных версий сигнала приемного устройства с известным "опорным сигналом передающего устройства" задержанные версии известного "опорного сигнала передающего устройства" могут быть коррелированы с вводом в модуль подавления (к примеру, суммой принимаемого сигнала утечки передающего устройства и эталонного сигнала). Иллюстративно, в предоставляемом примере, задержанный "опорный сигнал передающего устройства" может быть представлен посредством u(t), причем ранее сигнал приема был представлен таким образом. Дополнительно принимаемый эталонный сигнал, суммированный с сигналом утечки передающего устройства, может быть помечен как d(t), чтобы отражать то, что скорректированный "опорный сигнал передающего устройства" должен совпадать с коррелированной частью принимаемого сигнала (т.е. принимаемым сигналом утечки передающего устройства). Ранее обучающая последовательность помечалась как d(t) для применения к беспроводным системам, стандартным в данной области техники.

Поскольку эталонный сигнал имеет намного большую задержку, чем сигнал утечки передающего устройства, эталонный сигнал может не коррелировать с опорным сигналом передающего устройства. Иллюстративно результатом может быть усиление и улучшение отношения "сигнал-шум" (SNR) корреляции между сигналом утечки передающего устройства и задержанными версиями "опорного сигнала передающего устройства". Фактически SNR может быть дополнительно улучшено посредством корреляции за все более длительные периоды времени. Используя примерный подход сдвига во времени, весовые коэффициенты для примерного корректора могут непрерывно адаптироваться, в то время как может осуществляться активное подавление, исключая потребность в периодах обучения и периодах выполнения операций.

Подход MMSE позволяет предоставлять вектор весовых коэффициентов, применяемый к фильтру с конечной импульсной характеристикой, который может управлять выходным фильтром так, чтобы устанавливать соответствие с сигналом утечки передающего устройства, присутствующим в принимаемом сигнале, при обработке опорного сигнала передающего устройства. Вывод этого фильтра FIR (сигнал подавления) может быть вычтен из ввода в блок модуля подавления, тем самым снижая значительно оставшийся сигнал утечки передающего устройства.

В самом простом вычислении весовых коэффициентов обратной связи может использоваться одна задержка опорного сигнала передающего устройства. В качестве примера u(t) может быть коррелирован с d(t) за L временных выборок. Другими словами, входной сигнал модуля подавления может быть коррелирован с "опорным сигналом передающего устройства" за L выборок. Результирующее произведение затем может быть поделено на автокорреляцию опорного сигнала передающего устройства.

Иллюстративно один весовой коэффициент обратной связи может быть вычислен как (Tx*conj(Rx))/(Tx*TxH). Функционально результатом вычисления может быть 1×1 или один комплексный скаляр, который, когда умножается на временной ряд Tx, должен совмещать усиление и фазу с "утечкой передающего устройства", содержащейся в сигнале приема. Для очень узкополосных сигналов корректора обратной связи с одним отводом может быть достаточно для подавления в узкой полосе пропускания.

В общем, согласно некоторым вариантам осуществления, определенная задержка в повторителе используется для того, чтобы декоррелировать эталонный сигнал, принимаемый посредством повторителя, от сигнала передающего устройства повторителя, одновременно утекающего обратно в приемное устройство повторителя. Это свойство может быть использовано для того, чтобы давать возможность принимаемому сигналу утечки передающего устройства применяться в качестве обучающей последовательности, даже при наличии эталонного сигнала приема. Хотя заранее заданная обучающая последовательность не используется в качестве установившейся практики, использующей математику подобия, принимаемый сигнал (включающий в себя как эталонный сигнал, так и нежелательный сигнал утечки передающего устройства) предусматривает эту функцию, обеспечивающую возможность применения вычислений в замкнутой форме вместо традиционных адаптивных технологий для того, чтобы определять весовые коэффициенты для временного корректора. Корреляция входного сигнала с несколькими выборками сигнала утечки передающего устройства может предоставлять более эффективные весовые коэффициенты корректора за меньшее время, чем адаптивное определение весовых коэффициентов корректора, использующее одну корреляцию на каждую выборку входного сигнала. Способы в данном документе могут использоваться исключительно в ходе периода обучения (в котором эталонный новый сигнал, который должен быть повторен, не принимается или не повторяется), могут использоваться в ходе обычного режима работы повторителя (т.е. вместе с приемом и повторением эталонного нового сигнала) или в обоих случаях.

Примерный повторитель

Фиг.1 иллюстрирует примерный корпус для иллюстративного повторителя в соответствии с различными аспектами, описанными в данном документе. Конфигурация антенны с одним симметричным вибратором и двумя лепестками наряду с электронными схемами повторителя может быть эффективно размещена в компактном корпусе 100, как показано на фиг.1. Структура корпуса 100 может быть такова, что он может быть интуитивно ориентирован, по меньшей мере, одним из двух способов; тем не менее, инструкции могут направлять пользователя при размещении корпуса так, чтобы максимизировать прием сигнала. В примерной конфигурации с одной симметричной вибраторной и двумя патч-антеннами, земляной слой 113, включенный в печатную плату (PCB) для электронных схем повторителя, может быть размещен между и параллельно двум патч-антеннам 114 и 115, например, с помощью элементов 120 жесткости. Развязывающее ограждение 112 может использоваться для того, чтобы улучшать развязку во многих случаях.

Каждая из патч-антенн 114 и 115 может быть размещена, например, параллельно земляному слою 113 и может быть отпечатана на монтажной плате и т.п., может быть сконструирована из штампованной металлической части, встроенной в пластиковый корпус, или изготовлена по-другому. Плоская часть PCB, связанной с земляным слоем 113, может содержать симметричную вибраторную антенну 111, выполненную, например, как встроенная трасса на PCB. Как правило, патч-антенны 114 и 115 имеют вертикальную поляризацию, а симметричная вибраторная антенна 111 имеет горизонтальную поляризацию, хотя могут использоваться другие варианты осуществления.

Комбинация непересекающихся диаграмм направленности антенны и противоположных поляризаций может быть использована для того, чтобы добиваться развязки в приблизительно 40 дБ между приемными и передающими антеннами в конфигурации с двумя симметричными вибраторными антеннами и двумя патч-антеннами. В частности, одно из передающего устройства и приемного устройства использует одну из двух переключаемых патч-антенн, имеющих вертикальную поляризацию, для связи с точкой доступа, тогда как другое из передающего устройства и приемного устройства использует симметричную вибраторную антенну, имеющую горизонтальную поляризацию. Этот подход хорошо подходит в случаях, когда повторитель предназначается для того, чтобы повторять сетевые сигналы в помещении клиентам в помещении. В этом случае диаграмма направленности антенн, передающих клиентам, типично должна быть, в общем, всенаправленной, требуя применения двух вибраторных антенн, поскольку направление к клиентам неизвестно.

Фиг.2 демонстрирует иллюстративную блок-схему примерного потока сигналов в рамках иллюстративного окружения 200 повторителя. Как показано, слабый принимаемый сигнал (который может упоминаться как "эталонный новый сигнал") 220 может приниматься посредством элемента 210 антенны и выступать в качестве ввода в компонент 205 задержки и усиления. Компонент 205 задержки и усиления может обрабатывать слабый принимаемый сигнал 220, чтобы формировать сильный сигнал 230 в качестве вывода из элемента 215 антенны. Дополнительно утечка сигнала передачи в приемное устройство 225 также может выступать в качестве ввода в компонент 205 усиления и задержки элемента 210 антенны для использования при обработке слабого принимаемого сигнала 220, чтобы формировать сильный сигнал 230. Сигнал утечки передачи в приемное устройство 225 может быть сформирован посредством контура подавления с обратной связью (не показан), функционально соединенного с элементами 210 и 215 антенны. Таким образом, контур подавления с обратной связью формирует сигнал, который должен быть передан посредством повторителя, часть из которого принимается посредством приемного устройства 225 как сигнал утечки передачи.

Фиг.3 иллюстрирует взаимодействие элементов антенны примерного окружения 300 повторителя. Примерное окружение 300 повторителя содержит печатную плату 330, которая включает в себя симметричные вибраторные антенны 305 и 320 и дополнительно включает в себя патч-антенны 310 и 315. В иллюстративной реализации комбинация симметричной вибраторной и корректирующей антенн позволяет добиваться выбранной развязки между каналами приема и передачи, чтобы предоставлять возможность реализации требуемого подавления с обратной связью. Конфигурация антенн по фиг.3 является примером конфигурации антенных решеток, которая может использоваться в других вариантах осуществления, описанных в данном документе (где, к примеру, патч-антенна 310 является частью одной антенной решетки, а патч-антенна 315 является частью другой антенной решетки).

Фиг.4 иллюстрирует одну сторону другой конфигурации антенн для использования при предоставлении выбранной развязки для примерного повторителя. Конфигурация 400 антенн содержит PCB-плату 405, имеющую одну или более патч-антенн 410 и 415, установленных на нее. Отметим, что типично должно быть аналогичное число антенных лепестков на противоположной стороне PCB, и типично они должны быть ориентированы в противоположной или преимущественной поляризации в сравнении с поляризацией антенн 410 и 415, так чтобы достаточная или даже максимальная величина развязки достигалась между антеннами на противоположных сторонах PCB. В иллюстративной реализации PCB-плата 405 может содержать одну или более патч-антенн 410 и 415 в различных конфигурациях и иметь больше чем одну пару патч-антенн, а также нечетное число соответствующих патч-антенн, которые составляют их расширенный набор. Конфигурация 400 антенн может, при развертывании патч-антенн 410 и 415 вместе с аналогичным числом антенн на противоположной стороне PCB, предоставлять выбранную развязку между каналами передачи и приема (к примеру, каналами передачи, функционально соединенными с одной или более патч-антенн, и каналами приема, функционально соединенными с одной или более патч-антеннами), чтобы взаимодействовать с развязкой и усилением, предоставляемыми посредством примерного взаимодействующего контура подавления с обратной связью (к примеру, контура подавления с обратной связью, функционально соединенного с антенной решеткой). Конфигурация по фиг.4 показывает другой пример антенных решеток, которые могут использоваться в вариантах осуществления, описанных в данном документе.

Фиг.5 показывает примерное окружение 500 повторителя, выполненное с возможностью осуществлять приведение к требуемым параметрам сигналов и усиление при развертывании антенной решетки. Примерное окружение 500 повторителя содержит первую антенную решетку 505, имеющую элементы 510 и 515 антенны, вторую антенную решетку, имеющую элементы 530 и 535 антенны, схему 545 обработки, содержащую схему 520 с несколькими приемопередающими устройствами и контроллер 525. Антенные решетки 505 и 540 могут взаимодействовать со схемой 520 с несколькими приемопередающими устройствами, которая взаимодействует с контроллером 525, в качестве части операций примерного окружения 500 повторителя. Сигналы могут быть приняты посредством антенных решеток 505 и 540 и переданы в схему 545 обработки для приведения к требуемым параметрам и обработки сигналов, а затем отправлены обратно в антенные решетки 505 и 540 для связи с одним или более взаимодействующих компонентов (к примеру, базовой станцией сети беспроводной связи CDMA).

В иллюстративной реализации антенные решетки 505 и 540 могут содержать дополнительные элементы антенны при необходимости, чтобы осуществлять способ, как описано (например) на фиг.13 и 14, чтобы достигать адаптивного подавления с обратной связью, реализованного посредством взаимодействия одной или более антенных решеток и применения коррелированного показателя, весовые коэффициенты для которого иллюстративно определяются посредством вычисления в замкнутой форме (к примеру, MMSE). Дополнительно следует принимать во внимание, что число и конфигурация антенных решеток, описанных в данном документе, являются просто иллюстративными, поскольку описанные в данном документе системы и способы предполагают применение различного числа антенных решеток, имеющих различные конфигурации и содержащих различное число элементов антенны.

Фиг.6 иллюстрирует взаимодействие примерного окружения 600 повторителя. Примерное окружение 600 повторителя содержит схему 620 обработки, содержащую антенную решетку 645, содержащую первую антенну 625 и четвертую антенну 640, экранированный элемент 630 с несколькими приемопередающими устройствами и антенную решетку 650, содержащую второй элемент 660 антенны и третий элемент 655 антенны. Функционально сигналы 610 нисходящей линии связи, исходящие из первой сети 605, могут быть обработаны посредством схемы 620 обработки, чтобы формировать повторенные сигналы 665 нисходящей линии связи для передачи во вторую сеть 675, и сигналы восходящей линии связи, исходящие из второй сети 675, могут быть обработаны посредством схемы 620 обработки, чтобы формировать повторенные сигналы 615 восходящей линии связи для передачи в первую сеть 605. Конфигурация и ориентация антенных решеток 645 и 650 способствует выбранной развязке неприведенных к требуемым параметрам сигналов восходящей линии связи и нисходящей линии связи, предоставляемых в схему 620 обработки, и способствует требуемому усилению таких сигналов.

Примерное окружение 600 повторителя может содержать дополнительные элементы антенны при необходимости, чтобы осуществлять способы, как описано на фиг.13 и фиг.14, чтобы достигать подавления, реализованного посредством использования вычисления в замкнутой форме (к примеру, MMSE) при вычислении весовых коэффициентов корректора. Дополнительно число и конфигурация антенных решеток, описанных в данном документе, являются просто иллюстративными, поскольку описанные в данном документе системы и способы предполагают применение различного числа антенных решеток, имеющих различные конфигурации и содержащих различное число элементов антенны.

Фиг.7 является блок-схемой устройства 700 с несколькими приемопередающими устройствами с четырьмя антеннами, выполненного с возможностью работать в нескольких полосах частот в соответствии с различными иллюстративными реализациями. Это устройство 700 может свободно передавать сигналы через две различных полосы частот с использованием переменной конфигурации доступных антенн.

Устройство 700 может включать в себя экранированный элемент 701 с несколькими приемопередающими устройствами, имеющий первую сторону 710 и вторую сторону 712. Экранированный элемент 701 с несколькими приемопередающими устройствами включает в себя приемопередающие устройства 732 и 748 первой полосы частот; схему 734 первой полосы модулирующих частот; приемопередающие устройства 750 и 754 второй полосы частот; схему 752 второй полосы модулирующих частот; дуплексеры 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746; диплексеры 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 не показано на фиг.7, устройство 700 включает в себя, по меньшей мере, один элемент электромагнитной развязки, как описано выше, предоставляющий электромагнитную (EM) развязку между антеннами 706 и 708 на первой стороне 710 и антеннами 714 и 716 на второй стороне 712.

Иллюстративно антенна 706 может отправлять или принимать сигналы 702; антенна 708 может отправлять или принимать сигналы 704; антенна 714 может отправлять или принимать сигналы 756; и антенна 716 может отправлять или принимать сигналы 718. Эти антенны 706, 708, 714 и 716 могут быть плоскими (к примеру, патч-антеннами) антеннами или любыми другими желательными типами антенны, которые могут быть эффективно изолированы друг от друга.

Приемопередающее устройство 732 первой полосы частот подключено к антеннам 706 и 708 через дуплексеры 724, 726, 728 и 730 и диплексеры 720 и 722, чтобы отправлять или принимать данные через антенны 706 и 708. Приемопередающее устройство 748 первой полосы частот подключено к антеннам 714 и 742 через дуплексеры 738, 740, 744 и 746 и диплексеры 736 и 742, чтобы отправлять или принимать данные через антенны 714 и 716. Схема 734 первой полосы модулирующих частот подключена между приемопередающим устройством 732 первой полосы частот и приемопередающим устройством 748 первой полосы частот, чтобы предоставлять связь между этими двумя схемами.

Приемопередающее устройство 750 второй полосы частот подключено к антеннам 706 и 708 через дуплексеры 728 и 730 и диплексеры 720 и 722, чтобы отправлять или принимать данные через антенны 706 и 708. Приемопередающее устройство 754 второй полосы частот подключено к антеннам 714 и 716 через дуплексеры 738 и 740 и диплексеры 736 и 742, чтобы отправлять или принимать данные через антенны 714 и 716. Схема 752 второй полосы модулирующих частот подключена между приемопередающим устройством 750 второй полосы частот и приемопередающим устройством 754 второй полосы частот, чтобы предоставлять связь между этими двумя схемами.

Диплексеры 720, 722 подключены между антеннами 706 и 708 и дуплексерами 724, 726, 728 и 730. Они иллюстративно выполнены с возможностью определять, какие сигналы должны передаваться между антеннами 706 и 708 и приемопередающим устройством 732 первой полосы частот и между антеннами 706 и 708 и приемопередающим устройством 750 второй полосы частот.

Диплексеры 720, 722 выполнены с возможностью расщеплять сигналы на основе частоты, передавая сигналы первой полосы частот в/из дуплексеров 724 и 726 и передавая сигналы второй полосы частот в/из дуплексеров 728 и 730.

Дуплексеры 726, 728 подключены между диплексерами 720, 722 и приемопередающим устройством 732 первой полосы частот; и дуплексеры 728, 730 подключены между диплексерами 720, 722 и приемопередающим устройством 750 второй полосы частот. Эти дуплексеры 724, 726, 728, 730 служат для того, чтобы маршрутизировать сигналы немного отличающихся частот в рамках первой или второй полосы частот, соответственно, чтобы надлежащим образом направлять передаваемые или принимаемые сигналы между приемопередающими устройствами 732 и 750 первой и второй полосы частот и диплексерами 720, 722.

Диплексеры 738, 742 подключены между антеннами 714 и 716 и дуплексерами 738, 740, 744 и 746. Они иллюстративно выполнены с возможностью определять, какие сигналы должны передаваться между антеннами 714 и 716 и приемопередающим устройством 748 первой полосы частот и между антеннами 714 и 716 и приемопередающим устройством 754 второй полосы частот.

Диплексеры 738, 742 выполнены с возможностью расщеплять сигналы на основе частоты, передавая сигналы второй полосы частот в/из дуплексеров 738 и 740 и передавая сигналы первой полосы частот в/из дуплексеров 744 и 746.

Дуплексеры 738, 740 подключены между диплексерами 736, 742 и приемопередающим устройством 754 второй полосы частот; и дуплексеры 744, 746 подключены между диплексерами 736, 742 и приемопередающим устройством 748 первой полосы частот. Эти дуплексеры 738, 740, 744, 746 служат для того, чтобы маршрутизировать сигналы немного отличающихся частот в рамках первой или второй полосы частот, соответственно, чтобы надлежащим образом направлять передаваемые или принимаемые сигналы между приемопередающими устройствами 748 и 754 первой и второй полосы частот и диплексерами 736, 742.

В альтернативных иллюстративных реализациях некоторые из дуплексеров 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746 или диплексеров 720, 722, 736 и 742 могут быть исключены, поскольку в некоторых вариантах осуществления определенные перестановки полос частот и антенн могут быть запрещены.

В других иллюстративных реализациях сигналы от различных полос частот могут быть специально назначены для определенных ориентаций передачи. В таких вариантах осуществления выводы дуплексеров 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746 могут быть непосредственно подключены к антеннам 706, 708, 714 или 716. Например, первая полоса частот может быть предназначена для того, чтобы всегда передавать/принимать с использованием горизонтальной ориентации, а вторая полоса частот может быть предназначена для того, чтобы всегда передавать/принимать с использованием вертикальной ориентации.

Хотя вышеописанные иллюстративные реализации показывают применение только двух или четырех антенн, наряду с двумя приемопередающими устройствами, это приводится только в качестве примера. Устройства с несколькими приемопередающими устройствами и несколькими антеннами, использующие другое число антенн или приемопередающих устройств, также могут использоваться.

Кроме того, хотя вышеупомянутые иллюстративные реализации показывают антенны, которые являются отдельными от PCB, альтернативные варианты осуществления могут формировать, по меньшей мере, некоторые из антенн непосредственно на противоположных сторонах PCB. В таких вариантах осуществления изолирующие слои в PCB могут формировать требуемые непроводящие опорные элементы, чтобы отделять антенны от "земляного" слоя. Кроме того, в таких вариантах осуществления приемопередающее устройство, вероятно, сформировано вне PCB и подключено к антеннам посредством проводных соединений на PCB. Такая интегрированная структура позволяет предоставлять более компактное устройство.

Фиг.8 иллюстрирует примерное окружение 800 повторителя, выполненное с возможностью развертывать одну полосу частот FDD с системой подавления цифровых помех, в соответствии с осуществлением примерных способов, описанных в данном документе. Как показано, примерное окружение 800 повторителя содержит дуплексер 804, функционально соединенный с элементом антенны, выполненный с возможностью принимать сигналы от базовой станции 802 и предоставлять входные сигналы в приемопередающее устройство 806 и выполненный с возможностью принимать сигналы для обработки от приемопередающего устройства 806. Дополнительно примерное окружение повторителя содержит компонент 808 полосы модулирующих частот цифрового повторителя, функционально соединенный с приемопередающим устройством 806 и приемопередающим устройством 810, которые функционально соединены с дуплексером 812. В иллюстративной реализации дуплексер функционально соединен с элементом антенны, который предоставляет возможность передачи сигналов во взаимодействующий абонентский компонент 814 (к примеру, мобильный телефон).

В иллюстративной операции, как пояснено посредством линий со стрелками, принимаемые и передаваемые сигналы могут обрабатываться посредством примерного окружения 800 повторителя так, что примерные способы подавления с обратной связью, описанные в данном документе, могут быть реализованы.

Фиг.9 иллюстрирует примерное окружение 900 повторителя, выполненное с возможностью развертывать одну полосу частот FDD с цифровыми помехами и антенной решеткой, в соответствии с осуществлением примерных способов, описанных в данном документе. Как показано, примерное окружение 900 повторителя содержит дуплексеры 904, 906, 914 и 916, приемопередающие устройства 908 и 912 и полосу 910 модулирующих частот цифрового повторителя. Дуплексеры 904, 906, 914 и 916 могут быть функционально соединены с одним или более элементами антенны, которые могут принимать/передавать сигналы от базовой станции 902 и абонентского компонента 918.

В иллюстративной операции, как показано посредством линий со стрелками, принимаемые и передаваемые сигналы могут обрабатываться посредством примерного окружения 900 повторителя согласно примерным способам подавления с обратной связью, описанным в данном документе.

Фиг.10 является блок-схемой, иллюстрирующей взаимодействие примерных компонентов иллюстративного окружения 1000 повторителя, выполненного с возможностью осуществлять примерные способы, описанные в данном документе. Как показано, фиг.10 демонстрирует иллюстративную реализацию примерного окружения 1000 повторителя, развертывающего вычисления с взвешиванием и применяющего показатели в качестве части способа подавления с контуром обратной связи. Примерное окружение 1000 повторителя содержит модуль 1002 сдвоенного приемного устройства и преобразователя с понижением частоты, модули 1004 анализа, одни или более модулей 1006 канальной обработки, модуль 1008 синтеза, сдвоенные передающие устройства 1010, модуль 1032 демодуляции, процессор 1034 и модуль 1036 модуляции. Дополнительно модуль 1002 сдвоенного приемного устройства и преобразователя с понижением частоты содержит элементы 1012 и 1014 антенны, преобразователи 1016 и 1018 с понижением частоты и модуль 1020 автоматической регулировки усиления. Модули 1004 анализа дополнительно содержат аналого-цифровые преобразователи 1022 и 1026, модуль 1030 обнаружения сигналов и модули 1024 и 1028 преобразования с понижением частоты 1 к N, фильтрации, прореживания. Один или более модулей 1006 канальной обработки могут содержать межоперационные части 1038 в форме модуля пространственного комбинирования при приеме, модуля комбинирования из модуля подавления, канального фильтра, регулятора усиления, пространственного корректора передачи, корректора с обратной связью, показателя корреляции, буфера передачи, буфера сигналов приема и модуля адаптации весовых коэффициентов корректора. Модуль 1008 синтеза содержит модули 1040 и 1042 интерполяции, преобразования с повышением частоты, комбинирования N к 1. Модули 1010 сдвоенных передающих устройств содержат цифроаналоговые преобразователи 1044 и 1050, преобразователи 1046 и 1052 с повышением частоты, усилители 1048 и 1054 мощности, взаимодействующие с одним или более элементами антенны.

В иллюстративной операции сигналы могут быть приняты от взаимодействующей сети связи (к примеру, сети связи CDMA, GSM, GPRS, WiMax) посредством модуля 1002 сдвоенного приемного устройства и преобразователя с понижением частоты, при этом принимаемые сигналы иллюстративно обрабатываются посредством преобразователей 1016 и 1018 с понижением частоты в качестве части выбранного способа приведения к требуемым параметрам сигналов. Преобразованные с понижением частоты сигналы могут затем быть преобразованы из аналоговых сигналов в цифровые сигналы посредством аналого-цифровых преобразователей 1022 и 1026. Результирующие цифровые сигналы могут быть дополнительно фильтрованы для демодуляции посредством модулей 1024 и 1028 преобразования с понижением частоты 1 к N, фильтрации, прореживания. Фильтрованные сигналы затем могут быть демодулированы посредством модуля 1032 демодуляции и переданы в процессор 1034 для дополнительной обработки сигналов. Дополнительно, как часть иллюстративной реализации, во время операций модулей анализа, сигналы могут передаваться посредством модулей 1028 и 1024 преобразования с понижением частоты 1 к N, фильтрации, прореживания в модуль 1030 обнаружения сигналов, при этом управляющий сигнал может быть передан в модуль 1020 автоматической регулировки усиления как часть контура обратной связи. Вывод модуля 1020 автоматической регулировки усиления может выступать в качестве ввода в компоненты 1016 и 1018 преобразования с понижением частоты.

В иллюстративной операции выводы компонентов 1024 и 1028 преобразования с понижением частоты 1 к N, фильтрации, прореживания наряду с инструкциями из обработанных данных от процессора 1034 могут выступать в качестве ввода в один или более модулей 1038 канальной обработки. В иллюстративной операции один или более модулей 1038 канальной обработки могут выполнять различные операции обработки и приведения к требуемым параметрам сигналов, включая показатели корреляции, коррекцию с обратной связью, регулирование усиления и канальную фильтрацию. Вывод из одного или более модулей 1038 канальной обработки передается в модуль 1008 синтеза, в котором сигналы интерполируются, преобразуются с повышением частоты и комбинируются N к 1 вместе с модулированным сигналом из модулятора 1036. Синтезированные сигналы затем отправляются в модуль 1010 сдвоенных передающих устройств, где цифроаналоговые преобразователи 1044 и 1050 преобразуют обработанные/приведенные к требуемым параметрам цифровые сигналы в аналоговый сигнал для преобразования с повышением частоты посредством компонентов 1046 и 1052 преобразования с повышением частоты для передачи через усилители мощности и элементы 1044 и 1048 антенны.

Фиг.11 является блок-схемой, показывающей взаимодействие примерных компонентов и примерные маршруты сигнала, чтобы осуществлять примерные способы, описанные на фиг.13 и фиг.14, выполняемые посредством примерного окружения 1100 повторителя. Как показано, примерное окружение повторителя содержит элементы 1102, 1104, 1108 и 1128 антенны (к примеру, антенную решетку), блок 1112 весовых коэффициентов адаптивной антенны, блок задержки T 1114, блок 1116 усиления, канальный корректор 1118, блок задержки T 1124, фильтр 1122, процессор 1120 и блок 1126 весовых коэффициентов адаптивной антенны.

В иллюстративной операции сигнал (к примеру, сигнал приема), падающий на антенную решетку 1102 и 1104, предоставляемую посредством примерной базовой станции 1130, может быть обработан посредством блока 1112 весовых коэффициентов адаптивной антенны так, чтобы применять весовые коэффициенты к сигналу приема, чтобы формировать составной сигнал, который выступает в качестве ввода, наряду с выводом канального корректора 1118, в блок задержки T 1114. Функционально блок задержки T 1114 вводит выбранную временную задержку до приведения к требуемым параметрам сигнала посредством блока 1116 усиления (к примеру, операции автоматической регулировки усиления). Эта задержка является достаточной, для того чтобы гарантировать, что полная задержка повторителя является достаточной, для того чтобы декоррелировать сигнал утечки передающего устройства, принимаемый в приемном устройстве, из одновременно принимаемого эталонного сигнала приема. Вывод блока 1116 усиления функционально выступает в качестве ввода в ряд взаимодействующих блоков, содержащих канальный корректор 1118, блок задержки T 1124, и в качестве вывода, который должен быть суммирован посредством блока 1326 весовых коэффициентов адаптивной антенны. Функционально блок задержки T предоставляет временную задержку комплексному умножителю, который дополнительно принимает ввод от блока 1116 усиления. Вывод действий комплексного умножителя выступает в качестве ввода в фильтр 1122, вывод которого выступает в качестве ввода в процессор 1120. Функционально процессор 1120 может выполнять одну или более выбранных операций управления весовыми коэффициентами. Иллюстративно канальный корректор 1118 может предоставлять ввод в компонент сложения, который суммирует вывод канального корректора 1118 с взвешенным составным принимаемым сигналом, чтобы выступать в качестве ввода в блок задержки T 1114. Дополнительно, как показано посредством пунктирных линий со стрелками (к примеру, трактов распространения), приведенные к требуемым параметрам сигналы передачи могут быть приняты в антенной решетке 1102 и 1104 приемного устройства в качестве части осуществления примерных способов, описанных на фиг.13 и фиг.14.

Фиг.12 является графической схемой, показывающей примерные графики 1205 и 1220, описывающие результаты, которые демонстрируют автокорреляцию WCDMA-сигнала на различных временных шкалах. Как можно видеть на графике 1205, когда временная задержка между WCDMA-сигналом и им самим равна нулю, возникает корреляция с высокой степенью, как показано в точке 1410. В этом случае график нормализуется так, что максимальная корреляция налагается при 0 dBm и происходит при значении 1210. При различных временных задержках между сигналом и собой корреляция существенно снижается, как можно видеть в точке 1215. График 1220 является укрупненной версией предыдущего графика 1205. Приращения во времени на оси X задаются в микросекундах. Иллюстративно, для WCDMA-сигнала с полосой пропускания в 3,84 МГц временная задержка, равная обратной функции от этой полосы пропускания, может потребоваться для того, чтобы декоррелировать сигнал с собой. Это можно видеть при первом нуле между точкой 1225 и 1230. Предоставление задержки в повторителе сверх обратной функции от полосы пропускания повторяемого сигнала, в общем, должно предоставлять этот эффект декорреляции и давать возможность показателю корреляции работать эффективно. Дополнительно обеспечение временного совмещения сигнала утечки передающего устройства приемного устройства с сигналом подавления, формируемым посредством корректора подавления с обратной связью в блоке подавления, обеспечивает надлежащее подавление и вычисление весовых коэффициентов подавления, без усредненного влияния на эталонный сигнал приемного устройства вследствие рассогласования.

Фиг.13 является блок-схемой последовательности операций примерного способа, выполняемого посредством примерного окружения повторителя, развертывающего контур подавления с обратной связью, адаптивно соединенный с антенной решеткой, имеющей примененный показатель, чтобы улучшать развязку. Как показано, обработка начинается на этапе 1300, где сигнал утечки передающего устройства повторителя и эталонный принимаемый сигнал принимаются в M приемных устройств. Оттуда обработка переходит к этапу 1305, где M сигналов приемного устройства, соответственно, имеют примененными M комплексных пространственных весовых коэффициентов приема. Оттуда обработка переходит к этапу 1310, где взвешенные сигналы приемного устройства комбинируются в составной взвешенный сигнал. Составной взвешенный сигнал обрабатывается посредством блока подавления утечки, чтобы формировать сигнал приема с постподавлением, на этапе 1315. На этапе 1320 блок подавления утечки вычисляет обновленные значения для своего контура обратной связи на основе одного или более из составного взвешенного сигнала, сигнала приема с постподавлением и задержанного сигнала передающего устройства. В иллюстративной реализации примерные весовые коэффициенты могут быть сформированы посредством использования вычисления в замкнутой форме (к примеру, MMSE), как описано на фиг.14. В иллюстративной реализации постоянная времени, ассоциированная с обновлением значений обратной связи, может рассматриваться как имеющая постоянную времени Tc. Линия задержки "первый на входе-первый на выходе" (FIFO) затем может предоставлять выбранную временную задержку сигналу утечки постподавления для использования при декорреляции сигнала утечки передачи от сигнала приема на этапе 1322. Для иллюстрации FIFO-задержка альтернативно может быть предоставлена в качестве составной задержки, извлеченной из работы примерного контура подавления с обратной связью, взаимодействующего с одним или более взаимодействующих компонентов повторителя, содержащих компонент фильтрации, компонент автоматической регулировки усиления и другие компоненты, предоставляющие преимущественные операции в процессе повторения, так что обработка, выполняемая посредством одного или более из этих компонентов, при суммировании предоставляет достаточную временную задержку с тем, чтобы при повторной передаче сигнала задержка обеспечивала декорреляцию между сигналом утечки передающего устройства и сигналом приема в требуемых элементах антенны. В общем, эта составная задержка является кратной обратной функции от полосы пропускания повторяемых сигналов.

Блок фильтрации полосы модулирующих частот фильтрует сигнал приема с постподавлением, чтобы формировать фильтрованный принимаемый сигнал с постподавлением на этапе 1325. На этапе 1330 блок автоматической регулировки усиления использует одно или более из показателя утечки предварительной корреляции, показателя корреляции остаточной утечки, входной мощности, выходной мощности и допустимого запаса развязки, для того чтобы выполнять автоматическую регулировку усиления фильтрованного сигнала приема с постподавлением, чтобы формировать выходной сигнал с автоматической регулировкой усиления. Обработка затем переходит к этапу 1340, где блок пространственного взвешивания применяет N комплексных пространственных весовых коэффициентов передающего устройства, соответственно, к N копиям выходного сигнала автоматической регулировки усиления (ACG). N взвешенных сигналов передачи повторителя затем передаются посредством N передающих устройств на этапе 1345 и принимаются в каждом из M приемных устройств на этапе 1350, чтобы формировать M сигналов утечки передачи повторителя, и суммируются с M эталонных сигналов приема, чтобы предоставлять операции подавления с обратной связью.

Фиг.14 является блок-схемой примерной обработки, выполняемой при вычислении в замкнутой форме весовых коэффициентов корректора для использования в контуре подавления с обратной связью. Как показано, обработка начинается на этапе 1400, где выборки сигнала, который должен быть передан, передаются в передающее устройство и в линию задержки "первый на входе-первый на выходе" (FIFO) параллельно. Обработка затем переходит к этапу 1405, где сохраненные выборки FIFO задерживаются на величину, равную "задержке на совмещение корректора". Иллюстративно "задержка на совмещение корректора" может рассматриваться как полная задержка от местоположения входа в FIFO через обработку по передаче, цифроаналоговое преобразование, распространение по радиоинтерфейсу, аналого-цифровое преобразование и обработку приема на вход в модуль подавления минус задержка на выборку корректора модуля подавления с обратной связью. Обработка затем переходит к этапу 1410, где L выборок эталонного сигнала приема плюс принимаемый сигнал утечки передающего устройства (к примеру, суммированные в антенне в приемном устройстве) передаются в запоминающее устройство и сохраняются (к примеру, вектор d). Оттуда обработка переходит к этапу 1415, где выборки FIFO-задержанного опорного сигнала передачи передаются в запоминающее устройство и сохраняются как u(1,l), u(2,l) вплоть до u(N,l), где u(k,l) является матрицей из N задержанных версий L переданных временных выборок, при этом каждая из N задержанных версий задержана на ту же величину, что и задержка между отводами корректора. Обработка затем переходит к этапу 1420, где корреляционная матрица R формируется из матрицы u с размерностью NxL, чтобы давать в результате матрицу NxN. R=E[uu^H], где H - это эрмитова транспонированная матрица для матрицы u, которая является результатом как транспонирования, так и комплексного сопряжения. Оттуда обработка переходит к этапу 1425, где формируется вектор взаимной корреляции p=E[ud*], причем u - это матрица u размерности NxL, а d - это массив d размерности Lx1, давая в результате массив p размерности Nx1. Весовые коэффициенты отводов корректора вычисляются на этапе 1430, иллюстративно представленные посредством w=R^-1p, где -1 представляет обратную матрицу для матрицы R размерности NxN, а p имеет размерность Nx1, давая в результате w размерности Nx1, где N равно числу весовых коэффициентов отводов корректора.

Следует принимать во внимание, что хотя обработка по фиг.14 описана для корректора с N отводами, N может равняться единице, с тем чтобы вычисления, выполняемые посредством способа по фиг.14, упрощались до использования одного значения вместо использования ассоциированных с матрицей вычислений.

Системы и способы для эффективного представления знаний описанных в данном документе систем и способов также могут быть применены к контексту разрешения данных в памяти для одного поставщика. В таком контексте данные в памяти, возможно, не поддерживаются посредством физического устройства хранения, к примеру, они могут использоваться в модуле решения графов в CPU для того, чтобы синхронизировать узлы. Описанные в данном документе системы и способы также могут быть применены в контексте графов сцены, особенно по мере того, как они становятся более распределенными в многоядерных архитектурах, и вычисления записываются непосредственно в структуру данных в памяти, такую как объемная текстура.

Предусмотрено несколько способов реализации настоящих описанных в данном документе систем и способов, к примеру соответствующий API, набор инструментальных средств, код драйверов, операционная система, элемент управления, автономный или загружаемый программный объект и т.д., что дает возможность приложениям и службам использовать системы и способы для представления и обмена знаниями в соответствии с описанными в данном документе системами и способами. Описанные в данном документе системы и способы предполагают применение описанных в данном документе систем и способов с точки зрения API (или другого программного объекта), а также с точки зрения программного или аппаратного объекта, 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 находятся в аппаратных средствах, частично в аппаратных средствах и частично в программном обеспечении, а также в программном обеспечении.

Слово "примерный" используется в данном документе для того, чтобы обозначать "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Для исключения неопределенности предмет изобретения, раскрытый в данном документе, не ограничен такими примерами. Помимо этого, любой аспект или схема, описанная в данном документе как "примерная", не обязательно должна истолковываться как предпочтительная или выгодная в сравнении с другими аспектами или схемами, а также она не имеет намерения исключать эквивалентные примерные структуры и способы, известные специалистам в данной области техники. Кроме того, в степени, в которой термины "включает в себя", "имеет", "содержит" и другие аналогичные слова используются либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, для исключения неопределенности, эти термины имеют намерение быть включающими способом, аналогичным термину "содержащий" в качестве переходного слова, не препятствуя дополнительным или другим элементам.

Как упомянуто выше, хотя примерные варианты осуществления описанных в данном документе систем и способов описаны в связи с различными вычислительными устройствами и сетевыми архитектурами, базовые идеи могут быть применены к любому вычислительному устройству или системе, в которой желательно синхронизировать данные с другим вычислительным устройством или системой. Например, процессы синхронизации описанных в данном документе систем и способов могут быть применены к операционной системе вычислительного устройства, предоставляемой как отдельный объект в устройстве, как часть другого объекта, как повторно используемый элемент управления, как загружаемый объект с сервера, как "промежуточный элемент" между устройством или объектом и сетью, как распределенный объект, как аппаратные средства, в памяти, как комбинация любого из вышеозначенного и т.д.

Как упоминалось, описанные в данном документе различные способы могут быть реализованы в связи с аппаратными средствами или программным обеспечением или, если необходимо, с их комбинацией. При использовании в данном документе термины "компонент", "система" и т.п. имеют намерением ссылаться на связанный с компьютером объект, будь то аппаратные средства, комбинация аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение или программное обеспечение в ходе исполнения. Например, компонент может быть, но не только, процессом, запущенным на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком исполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации как приложение, работающее на компьютере, так и компьютер могут быть компонентом. Один или более компонентов могут постоянно размещаться внутри процесса и/или потока исполнения, и компонент может быть локализован на компьютере и/или распределен между двумя и более компьютерами.

Таким образом, способы и устройства описанных в данном документе систем и способов либо их определенных аспектов или частей могут принимать форму программного кода (т.е. инструкций), осуществленного на материальных носителях, таких как гибкие диски, диски CD-ROM, жесткие диски или любой другой машиночитаемый носитель хранения, при этом, когда программный код загружен и приведен в исполнение посредством машины, например компьютера, машина становится устройством для использования описанных в данном документе систем и способов на практике. В случае приведения в исполнение программного кода на программируемых компьютерах, вычислительное устройство, в общем, включает в себя процессор, носитель хранения, читаемый посредством процессора (включая энергозависимую и энергонезависимую память и/или элементы хранения), по меньшей мере, одно устройство ввода и, по меньшей мере, одно устройство вывода. Одна или более программ, которые могут реализовывать или использовать службы и/или процессы синхронизации описанных в данном документе систем и способов, к примеру, с помощью API обработки данных, повторно используемых элементов управления и т.п., предпочтительно реализуются на высокоуровневом процедурном или объектно-ориентированном языке программирования, чтобы обмениваться данными с компьютерной системой. Тем не менее, при необходимости программы могут быть реализованы на языке ассемблера или машины. В любом случае язык может быть компилируемым или интерпретируемым языком и может комбинироваться с реализациями в аппаратных средствах.

Способы и устройства описанных в данном документе систем и способов также могут осуществляться на практике через обмен данными, осуществляемый в форме программного кода, который передается посредством определенной среды передачи, например посредством электропроводки или кабелей, с помощью оптоволокна или посредством любой другой формы передачи, причем когда программный код принят и загружен и приводится в исполнение посредством машины, такой как EPROM, вентильная матрица, программируемое логическое устройство (PLD), клиентский компьютер и т.д., машина становится устройством практического применения описанных в данном документе систем и способов. Когда реализован в процессоре общего назначения, программный код комбинируется с процессором, чтобы предоставлять уникальное устройство, которое выполнено с возможностью активировать функциональность описанных в данном документе систем и способов. Дополнительно любые технологии хранения, используемые в связи с описанными в данном документе системами и способами, без исключений могут быть комбинацией аппаратных средств и программного обеспечения.

Дополнительно раскрытый предмет изобретения может быть реализован в виде системы, способа, устройства или изделия с использованием стандартных технологий программирования и/или проектирования, чтобы создавать программное обеспечение, микропрограммное обеспечение, аппаратные средства или любую комбинацию означенного, для того чтобы управлять компьютерным или процессорным устройством, с тем чтобы реализовывать аспекты, подробно описанные в данном документе. Термин "изделие" (или в качестве альтернативы "компьютерный программный продукт") при использовании в данном документе имеет намерение охватывать компьютерную программу, доступную из любого машиночитаемого устройства, носителя или среды. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но не только, магнитные устройства хранения (к примеру, жесткий диск, гибкий диск, магнитную ленту и т.д.), оптические диски (к примеру, компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (к примеру, карточка, карта). Дополнительно известно, что несущая волна может быть использована для того, чтобы переносить машиночитаемые электронные данные, такие как используемые при передаче и приеме электронной почты или при осуществлении доступа к сети, такой как Интернет или локальная вычислительная сеть (LAN).

Вышеупомянутые системы описаны в отношении взаимодействия между несколькими компонентами. Можно принимать во внимание, что такие системы и компоненты могут включать в себя эти компоненты или указанные подкомпоненты, некоторые из указанных компонентов или подкомпонентов и/или дополнительные компоненты согласно различным перестановкам и комбинациям вышеприведенного. Подкомпоненты также могут быть реализованы в качестве компонентов, функционально соединенных с другими компонентами, отличными от включенных в родительские компоненты (иерархически). Дополнительно следует отметить, что один или более компонентов могут быть комбинированы в один компонент, представляющий обобщающую функциональность, или разделены на несколько отдельных подкомпонентов, и один или более промежуточных уровней, к примеру уровень управления, могут быть предоставлены, чтобы функционально соединяться с этими подкомпонентами для того, чтобы предоставлять интегрированную функциональность. Любые компоненты, описанные в данном документе, также могут взаимодействовать с одним или более других компонентов, не описанных конкретно в данном документе, но общеизвестных специалистами в данной области техники.

В свете примерных систем, описанных выше, способы, которые могут быть реализованы в соответствии с раскрытым предметом изобретения, будут лучше поняты со ссылкой на блок-схемы последовательности операций способа по фиг.6. Хотя в целях упрощения пояснения способы показаны и описаны как последовательность этапов, необходимо понимать и принимать во внимание, что заявленный предмет изобретения не ограничен порядком этапов, поскольку некоторые этапы могут осуществляться в другом порядке и/или параллельно с этапами, отлично от того, что показано и описано в данном документе. Когда непоследовательная или ветвящаяся последовательность операций проиллюстрирована посредством блок-схемы последовательности операций способа, можно принимать во внимание, что могут быть реализованы различные другие ветви, пути последовательности операций и порядок этапов, которые достигают такого же или аналогичного результата. Кроме того, не все проиллюстрированные этапы могут требоваться для того, чтобы реализовать способы, описанные далее.

Дополнительно следует принимать во внимание, что различные части раскрытых вышеприведенных систем и нижеприведенных способов могут включать в себя или состоять из основанных на искусственном интеллекте, знаниях или правилах компонентов, подкомпонентов, процессов, средств, технологий или механизмов (например, методы опорных векторов, нейронные сети, экспертные системы, байесовские доверительные сети, нечеткая логика, методы слияния данных, классификаторы и т.д.). Такие компоненты, в числе прочего, позволяют автоматизировать некоторые механизмы или процессы, выполняемые таким образом, чтобы делать части систем и методов более адаптивными, а также эффективными и интеллектуальными.

Хотя описанные в данном документе системы и способы описаны в связи с предпочтительными вариантами осуществления различных чертежей, следует понимать, что другие аналогичные варианты осуществления могут быть использованы или модификации и дополнения могут быть внесены в описанные варианты осуществления для выполнения той же функции описанных в данном документе систем и способов без отклонения от них. Например, хотя примерные сетевые окружения описанных в данном документе систем и способов описаны в контексте сетевого окружения, к примеру однорангового сетевого окружения, специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что описанные в данном документе системы и способы не ограничены таким образом, и что способы, описанные в настоящей заявке, могут применяться к любому вычислительному устройству или окружению, такому как игровая консоль, карманный компьютер, портативный компьютер и т.д., будь оно проводным или беспроводным, и могут быть применены к любому числу таких вычислительных устройств, соединенных через сеть связи и взаимодействующих по сети. Кроме того, следует подчеркнуть, что множество компьютерных платформ, включающее в себя операционные системы карманных устройств и другие специализированные операционные системы, допускается, особенно по мере того, как число беспроводных сетевых устройств продолжает быстро увеличиваться.

Хотя примерные варианты осуществления ссылаются на применение описанных в данном документе систем и способов в контексте конкретных конструкций языков программирования, описанные в данном документе системы и способы не ограничены таким образом, а, наоборот, могут быть реализованы на любом языке, чтобы предоставлять способы для представления и обмена знаниями для набора узлов в соответствии с описанными в данном документе системами и способами. Дополнительно описанные в данном документе системы и способы могут быть реализованы во множестве микросхем или устройств обработки, и хранение также может осуществляться на множестве устройств. Следовательно, описанные в данном документе системы и способы не должны быть ограничены одним вариантом осуществления, а, наоборот, должны быть истолкованы в рамках объема охраны в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к беспроводной связи и предназначено для подавления сигналов утечки от передающего устройства к приемному устройству. Достигаемый технический результат - повышение эффективности подавления сигнала утечки. Способ подавления сигнала утечки передачи в принятом сигнале содержит этапы, на которых: обрабатывают сигнал приема, чтобы сформировать сигнал, который должен быть передан; пропускают выборки сигнала, который должен быть передан, в передающее устройство и линию задержки; добавляют выбранную временную задержку к выборкам, передаваемым в линию задержки, передают выборки задержанного опорного сигнала передачи в запоминающее устройство в качестве выбранной матрицы; формируют корреляционную матрицу R из сохраненных выборок задержанного опорного сигнала передачи; формируют массив р взаимной корреляции, вычисляют весовые коэффициенты отводов корректора, используя обратную матрицу для матрицы R и массив р. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Повторитель для сети беспроводной связи, выполненный с возможностью подавлять сигнал утечки передачи из принятого сигнала и содержащий:
первое приемопередающее устройство, соединенное, по меньшей мере, с одной антенной;
второе приемопередающее устройство, соединенное, по меньшей мере, с одной другой антенной;
модуль основной полосы, соединенный с первым и вторым приемопередающими устройствами и выполненный с возможностью:
осуществлять вычисления в замкнутой форме для определения весовых коэффициентов корректора, при этом выборки сигнала передающего устройства и/или приемного устройства сохраняются для использования в вычислениях в замкнутой форме; и
применять корректор канала, используя весовые коэффициенты корректора, к принятому сигналу в контуре с обратной связью для удаления сигнала утечки передачи из принятого сигнала.

2. Повторитель по п.1, в котором корректор канала включает в себя N отводов, при этом N больше или равно одному, при этом весовые коэффициенты корректора содержат весовые коэффициенты отводов корректора.

3. Повторитель по п.1, в котором вычисления в замкнутой форме содержат вычисления по алгоритму минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE).

4. Повторитель по п.1, в котором повторитель - это повторитель согласно схеме дуплекса с временным разделением, а сеть беспроводной связи - это одна из сети по стандарту высококачественной беспроводной связи (Wi-Fi) и сети по стандарту общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (Wi-max).

5. Повторитель по п.1, в котором повторитель - это повторитель согласно схеме дуплекса с частотным разделением, а сеть беспроводной связи - это одна из сотовой сети, сети по стандарту глобальной системы мобильной связи (GSM), сети с множественным доступом с кодовым разделением (CDMA) и сети третьего поколения (3G).

6. Повторитель по п.1, в котором модуль основной полосы выполнен с возможностью осуществлять вычисления в замкнутой форме посредством выполнения алгоритма линейной алгебры, содержащего, по меньшей мере, один алгоритм, выбранный из группы, состоящей из алгоритма минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE), алгоритма максимального отношения "сигнал-шум" (MaxSNR) и алгоритма минимальной дисперсии с линейным ограничением (LCMZV).

7. Способ подавления сигнала утечки передачи в принятом сигнале, содержащий этапы, на которых:
сохраняют сигнал приема от приемного устройства;
обрабатывают сигнал приема, чтобы сформировать сигнал, который должен быть передан;
пропускают выборки сигнала, который должен быть передан, в передающее устройство и линию задержки "первый на входе-первый на выходе" (FIFO) параллельно;
добавляют выбранную временную задержку к выборкам, передаваемым в линию FIFO-задержки, имеющую величину, равную полной задержке, минус величина, равная задержке на выборку корректора контура с обратной связью, чтобы сформировать FIFO-задержанный опорный сигнал передачи;
передают выборки FIFO-задержанного опорного сигнала передачи в запоминающее устройство в качестве выбранной матрицы; и
формируют корреляционную матрицу R из сохраненных выборок FIFO-задержанного опорного сигнала передачи;
формируют массив р взаимной корреляции, извлеченный из корреляции задержанного опорного сигнала передачи с сигналом приема, дающей в результате массив р, имеющий выбранную размерность; и
вычисляют весовые коэффициенты отводов корректора, используя обратную матрицу для матрицы R и массив р.

8. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором сохраняют FIFO-задержанный опорный сигнал передачи в запоминающем устройстве.

9. Способ по п.8, дополнительно содержащий корректор, имеющий N отводов, где N больше или равно одному.

10. Способ по п.9, дополнительно содержащий этап, на котором предоставляют адаптивную антенную решетку для взаимодействия с корректором, чтобы сформировать показатель корреляции.

11. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором передают весовые коэффициенты отводов корректора из корректора в приемное устройство повторителя.

12. Способ по п,7, дополнительно содержащий этап, на котором сохраняют FIFO-задержанный сигнал передачи как u(1,l) до u(N,l), при этом u(k,l) представляется как матрица из N задержанных версий L передаваемых временных выборок, причем каждая из N задержанных версий задержана на ту же величину, что и задержка между отводами корректора.

13. Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, на котором формируют корреляционную матрицу R из матрицы u, при этом матрица u имеет размерность N×L и обрабатывается согласно эрмитовой транспонированной матрице, чтобы давать в результате матрицу N×N.

14. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором вычисляют весовые коэффициенты отводов корректора согласно одному или более алгоритмам линейной алгебры для замкнутой формы, содержащим алгоритмы MMSE, MaxSNR и LCMZV.

15. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап, на котором применяют алгоритм линейной алгебры в замкнутой форме вместе с показателем корреляции утечки.

16. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап, на котором применяют алгоритм линейной алгебры в замкнутой форме вместе с адаптивным алгоритмом.

17. Способ по п.7, в котором полная задержка соответствует временной задержке, связанной с прохождением сигнала из местоположения входа FIFO через обработку передачи.

18. Модуль основной полосы, используемый в повторителе для беспроводной связи и выполненный с возможностью подавлять сигнал утечки передачи в принятом сигнале, причем модуль основной полосы содержит:
средство для осуществления вычислений с замкнутым контуром для определения весовых коэффициентов, используемых посредством корректора, при этом выборки сигнала передающего устройства и/или приемного устройства сохраняются для использования в вычислениях с замкнутым контуром; и
средство для применения корректора канала, используя весовые коэффициенты корректора, к принятому сигналу в контуре с обратной связью для удаления сигнала утечки передачи из принятого сигнала.

19. Машиночитаемый носитель, на котором хранятся исполняемые компьютером команды, которые при исполнении процессором побуждают процессор осуществлять способ по п.7.