повторитель физического уровня, использующий метрики измерений в реальном времени и адаптивную антенную решетку для обеспечения целостности и усиления сигнала

Формула изобретения

1. Повторитель для сети беспроводной связи, при этом повторитель выполнен с возможностью обеспечивать подавление обратной связи, причем повторитель содержит:

антенную решетку, содержащую один или более элементов антенны; и

контур скорректированного подавления обратной связи, функционально соединенный с антенной решеткой и выполненный с возможностью производить операции с входными сигналами, чтобы получать метрику, которая используется для того, чтобы увеличивать развязку сигнала и усиление сигнала, при этом метрика указывает уровень сигнала передатчика, присутствующий в приемнике, и является функцией корреляции между передаваемым сигналом и принимаемым сигналом, включающим в себя полезный сигнал приемника, и при этом повторитель имеет задержку, которая позволяет декоррелировать передаваемый сигнал с полезным сигналом приемника, при этом передаваемый сигнал выровнен по времени и передаваемый сигнал коррелирован с сигналом утечки обратной связи.

2. Повторитель по п.1, дополнительно содержащий корректор в контуре скорректированного подавления обратной связи.

3. Повторитель по п.1, при этом повторитель является радиочастотным повторителем, в котором процессор управляет адаптацией весовых коэффициентов на основе метрики.

4. Повторитель по п.1, при этом повторитель является цифровым повторителем.

5. Повторитель по п.1, при этом повторитель выполнен с возможностью осуществлять подавление обратной связи посредством выполнения одной или более операций, выбранных из группы, состоящей из использования формирователя диаграммы направленности, вычисления весовых коэффициентов для применения с метрикой, используя решение в аналитическом виде, использующее выборки входного и выходного сигнала, и определения производительности подавления обратной связи с использованием метрики корреляции.

6. Повторитель по п.1, при этом повторитель выполнен с возможностью определять индикатор уровня сигнала в передатчике, посредством корреляции передаваемого сигнала с принимаемым сигналом.

7. Повторитель по п.1, в котором задержка выбирается так, чтобы новый принимаемый сигнал не был коррелирован с текущим передаваемым сигналом.

8. Повторитель по п.7, в котором сигнал утечки, сформированный посредством контура подавления обратной связи, коррелирован с сигналом передатчика.

9. Повторитель по п.7, в котором разброс задержки многолучевого распространения меньше задержки через повторитель, и сигнал передатчика декоррелирован с новым принимаемым сигналом.

10. Повторитель по п.7, в котором разброс временных задержек между антенной передатчика и антенной приемника в антенной решетке меньше инверсии ширины полосы повторяемого сигнала.

11. Повторитель по п.7, в котором временная задержка выбирается так, чтобы временная задержка от вывода контура подавления обратной связи через совместно работающие цифровые компоненты обработки через компоненты цифро-аналогового преобразования через передачу и распространение в приемную антенну антенной решетки равнялась или превышала инверсию ширины полосы повторяемого сигнала.

12. Повторитель по п.7, в котором временная задержка выбирается так, чтобы временная задержка от вывода контура подавления обратной связи в соответствии с линией задержки FIFO ("первый на входе - первый на выходе") равнялась или превышала инверсию ширины полосы повторяемого сигнала.

13. Повторитель по п.1, причем повторитель выполнен с возможностью осуществлять операцию корреляции после подавления после того, как выполняется операция контура подавления обратной связи, чтобы определить метрику корреляции после подавления, и причем повторитель выполнен с возможностью значительно минимизировать значение метрики корреляции после подавления посредством применения весовых коэффициентов к одному или более компонентам антенной решетки.

14. Повторитель по п.13, причем повторитель выполнен с возможностью значительно минимизировать значение метрики корреляции после подавления, по меньшей мере, посредством выполнения одного или более адаптивных алгоритмов, выбранных из группы, состоящей из алгоритма по методу наименьших квадратов, алгоритма по рекурсивному методу наименьших квадратов и алгоритма Bussgang.

15. Повторитель по п.1, причем повторитель выполнен так, что вывод сигнала повторителя подвергается цифровой дискретизации, и метрика определяется с использованием цифровой задержки.

16. Повторитель по п.1, причем повторитель является дуплексным повторителем с временным разделением, а сеть беспроводной связи является одним из сети Wi-Fi и сети Wi-max (Глобальной совместимости широкополосного беспроводного доступа).

17. Повторитель по п.1, при этом повторитель является дуплексным повторителем с частотным разделением, а сеть беспроводной связи является одной из сотовой сети, сети глобальной системы мобильной связи (GSM), сети множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) и сети третьего поколения (3G).

18. Повторитель по п.1, в котором антенная решетка включает в себя, по меньшей мере, одну дипольную антенну, по меньшей мере, одну микрополосковую антенну или комбинацию вышеозначенного.

19. Способ обеспечения подавления контура обратной связи в среде повторителя, содержащий этапы, на которых:

принимают сигнал утечки передатчика повторителя и принимаемый сигнал в М приемниках; применяют М комплексных пространственных весовых коэффициентов приема для М приемников, чтобы сформировать взвешенные сигналы приемника; комбинируют взвешенные сигналы приемника, чтобы сформировать составной взвешенный сигнал; обеспечивают выбранную временную задержку для сигнала утечки после подавления, используемую для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика для формирования декоррелированного передаваемого сигнала;

формируют новые комплексные пространственные весовые коэффициенты приемника и передатчика с использованием адаптивного алгоритма, использующего метрику корреляции и выбранное время конвергенции; и

передают N взвешенных сигналов повторителя посредством N передатчиков.

20. Способ по п.19, дополнительно содержащий этап, на котором обрабатывают составной взвешенный сигнал посредством компонента подавления утечки, чтобы сформировать сигнал приема после подавления.

21. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором вычисляют обновленные значения посредством компонента подавления утечки для контура подавления обратной связи на основе одного или более значений, содержащих составной взвешенный сигнал, сигнал приема после подавления и задержанный сигнал передатчика,

при этом постоянная времени, ассоциированная со значениями обратной связи, имеет постоянную времени Tc.

22. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором фильтруют сигнал приема после подавления посредством компонента фильтрации, чтобы сформировать отфильтрованный принимаемый сигнал после подавления.

23. Способ по п.22, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют автоматическую регулировку усиления фильтрованного сигнала приема после подавления, чтобы сформировать выходной сигнал с автоматической регулировкой усиления (AGC), используя одно или более значений, содержащих метрику утечки до корреляции, метрику корреляции остаточной утечки, входную мощность, выходную мощность и допустимый запас по развязке.

24. Способ по п.23, дополнительно содержащий этап, на котором применяют N комплексных пространственных весовых коэффициентов передатчика к N копиям выходного сигнала AGC.

25. Способ по п.24, дополнительно содержащий этап, на котором принимают N передаваемых сигналов повторителя в М приемниках, чтобы идентифицировать М сигналов утечки передачи повторителя, и суммируют принимаемые М идентифицированных сигналов утечки передачи с М полезными принимаемыми сигналами.

26. Способ обеспечения подавления контура обратной связи в среде повторителя, содержащий этапы, на которых: принимают сигнал утечки передатчика повторителя и принимаемый сигнал в приемнике, чтобы классифицировать как составной принимаемый сигнал;

формируют сигнал приема после подавления посредством блока подавления утечки; обеспечивают выбранную временную задержку для сигнала утечки после подавления, используемую для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика для формирования декоррелированного передаваемого сигнала; передают декоррелированный передаваемый сигнал; и вычисляют обновленные значения посредством компонента подавления утечки для контура подавления обратной связи на основе одного или более значений, содержащих составной сигнал, сигнал приема после подавления и задержанный сигнал передатчика, при этом постоянная времени, ассоциированная со значениями обратной связи, имеет постоянную времени Tc.

27. Способ по п.26, дополнительно содержащий этап, на котором фильтруют сигнал приема после подавления посредством компонента фильтрации, чтобы сформировать отфильтрованный принимаемый сигнал после подавления.

28. Способ по п.27, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют автоматическую регулировку усиления фильтрованного сигнала приема после подавления, чтобы сформировать выходной сигнал с автоматической регулировкой усиления (AGC), используя одно или более значений, содержащих метрику утечки до корреляции, метрику корреляции остаточной утечки, входную мощность, выходную мощность и допустимый запас по развязке.

29. Способ обеспечения подавления контура обратной связи в среде повторителя, содержащий этапы, на которых:

принимают сигнал утечки передатчика повторителя и принимаемый сигнал в приемнике, чтобы классифицировать как составной принимаемый сигнал;

формируют сигнал приема после подавления посредством блока подавления утечки; обеспечивают выбранную временную задержку для сигнала утечки после подавления, используемую для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика для формирования декоррелированного передаваемого сигнала; передают декоррелированный передаваемый сигнал; и принимают N передаваемых сигналов повторителя в М приемниках, чтобы идентифицировать М сигналов утечки передачи повторителя, и суммируют принимаемые М идентифицированных сигналов утечки передачи с М полезными принимаемыми сигналами.

30. Машиночитаемый носитель, содержащий сохраненные на нем исполняемые компьютером инструкции для выполнения, по меньшей мере, следующих действий: приема сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемого сигнала в М приемниках; применения М комплексных пространственных весовых коэффициентов приема для М приемников, чтобы сформировать взвешенные сигналы приемника; комбинирования взвешенных сигналов приемника, чтобы сформировать составной взвешенный сигнал; обеспечения выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика, для формирования декоррелированного передаваемого сигнала; формирования новых комплексных пространственных весовых коэффициентов приемника и передатчика с использованием адаптивного алгоритма, использующего метрику корреляции и выбранное время конвергенции; и передачи N взвешенных сигналов повторителя посредством N передатчиков.

31. Процессор для обеспечения подавления контура обратной связи в повторителе, содержащем запоминающее устройство, хранящее исполняемые компьютером инструкции для побуждения процессора осуществлять, по меньшей мере, следующие действия: прием сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемого сигнала в приемнике, чтобы классифицировать как составной принимаемый сигнал; формирование сигнала приема после подавления посредством блока подавления утечки; обеспечение выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика, для формирования декоррелированного передаваемого сигнала;

передача декоррелированного передаваемого сигнала; и вычисление обновленных значений посредством компонента подавления утечки для контура подавления обратной связи на основе одного или более значений, содержащих составной сигнал, сигнал приема после подавления и задержанный сигнал передатчика, при этом постоянная времени, ассоциированная со значениями обратной связи, имеет постоянную времени Tc.

32. Система, которая обеспечивает подавление контура обратной связи в среде повторителя, содержащая: средство для приема сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемого сигнала в М приемниках; средство для применения М комплексных пространственных весовых коэффициентов приема для М приемников, чтобы сформировать взвешенные сигналы приемника; средство для комбинирования взвешенных сигналов приемника, чтобы сформировать составной взвешенный сигнал; средство для обеспечения выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика, для формирования декоррелированного передаваемого сигнала; средство для формирования новых комплексных пространственных весовых коэффициентов приемника и передатчика с использованием адаптивного алгоритма, использующего метрику корреляции и выбранное время конвергенции; и средство для передачи N взвешенных сигналов повторителя посредством N передатчиков.

33. Повторитель, содержащий: приемник, выполненный с возможностью принимать сигналы, включающие в себя полезный принимаемый сигнал и принимаемую утечку передатчика; модуль подавления обратной связи, выполненный с возможностью модифицировать принимаемые сигналы, чтобы удалять, по меньшей мере, часть принимаемой утечки передатчика с использованием текущих параметров подавления; коррелятор, выполненный с возможностью принимать вывод модуля подавления обратной связи и задержанный вывод модуля подавления обратной связи, и выводить метрику корреляции посредством корреляции вывода модуля подавления обратной связи с задержанным выводом модуля подавления обратной связи; и управляющую логику, чтобы определять обновленные параметры подавления с использованием, по меньшей мере, метрики корреляции, причем модуль подавления обратной связи включает в себя временной корректор, и при этом текущие параметры подавления включают в себя один или более весовых коэффициентов временного корректора.

34. Повторитель по п.33, в котором временной корректор содержит N-отводный корректор, где N больше единицы, и в котором один или более весовых коэффициентов временного корректора включают в себя весовые коэффициенты N-отводного корректора.

35. Повторитель по п.33, дополнительно содержащий первую антенную решетку, поддерживающую связь с приемником, при этом первая антенная решетка включает в себя М элементов антенны, где М равно двум или больше.

36. Повторитель по п.35, дополнительно содержащий пространственный корректор, выполненный с возможностью определять М пространственных весовых коэффициентов.

Описание изобретения к патенту

Заявление о приоритете

Данная 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), высококачественной беспроводной связи (Wi-Fi), глобальной 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. 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 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 применяться, должна обусловливать тип используемого повторителя. Если используется повторитель на одной частоте, это требует того, чтобы повторитель принимал и передавал на одной частоте одновременно. Соответственно, повторитель должен обеспечивать развязку между приемником и передатчиком, используя различные антенны и технологии 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 передатчиком и приемником достигается до некоторой степени через разнесение частот. Предпочтительно антенны для приема и передачи, а также схемы повторителя включены в одну сборку, чтобы достичь 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 в доме 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 приемника и передатчика 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 передатчика, принимаемых во внутриполосном частотном диапазоне приемной антенны. Развязка антенны от приемника на передатчик является еще более критической проблемой для повторителей, работающих на одной частоте, и когда полосовая фильтрация не обеспечивает 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 могут отделить утечки из собственных передатчиков 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 обеспечивает возможности адаптивного подавления ложных сигналов в оборудовании повторителя при обеспечении возможности повторителю работать в стандартном режиме. Вместо этого современные схемы развертывания повторителей предлагают ограниченные контуры подавления вследствие затрат и сложности, являются дискретными реализациями и обычно реализуются в однополосных системах без субполосной фильтрации. Дополнительно, современные схемы реализации контуров подавления помех предполагают задержки многолучевого распространения и испытывают избыточную или несогласованную задержку в рассеянных сигналах, изменение задержек сигналов (к примеру, эффект Доплера) и ограниченное подавление для широкополосных сигналов (к примеру, ширина полосы IC).

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

Раскрытие изобретения

Данное раскрытие предусмотрено для того, чтобы в упрощенной форме представить набор идей, которые дополнительно описываются ниже в подробном описании. Это раскрытие не имеет намерением ни идентифицировать ключевые признаки или важнейшие признаки заявляемого объекта изобретения, ни использоваться так, чтобы ограничивать объем заявляемого объекта изобретения.

Описанные в данном документе системы и способы обеспечивают среду повторителя, выполненную с возможностью реализации контура подавления обратной связи, который адаптивно соединен с антенной решеткой так, что выбранная метрика может применяться к комбинации антенной решетки и контура подавления обратной связи, чтобы повышать целостность и усиление сигнала. В иллюстративной реализации примерная среда повторителя содержит передатчик, приемник, схемы контура скорректированного подавления обратной связи, которые функционально соединены с антенной решеткой. В иллюстративной реализации контур подавления обратной связи может принимать сигналы как ввод от взаимодействующей антенной решетки и обеспечивать выходные сигналы, такие как сигнал утечки обратной связи, во взаимодействующую антенную решетку.

В иллюстративной операции контур подавления обратной связи может быть адаптирован посредством метрики, которая адаптирует весовые коэффициенты для контура подавления обратной связи, так что метрика может служить показателем уровня сигнала передатчика, присутствующего в приемнике, и может быть извлечена на основе выполнения корреляции между передаваемым сигналом и сигналом приемника. Дополнительно, примерный повторитель может функционально поддерживать задержку, достаточную для того, чтобы гарантировать, что передаваемый сигнал является декоррелированным с полезным сигналом приемника, выровненным по времени и коррелированным с сигналом утечки обратной связи. В иллюстративной операции весовые коэффициенты, обеспечиваемые посредством метрики, могут обеспечиваться посредством выполнения выбранного метода линейной алгебры (к примеру, минимальной среднеквадратической ошибки - MMSE).

В иллюстративной операции примерная среду повторителя может осуществлять способ, использующий адаптивно соединенные контур скорректированного подавления обратной связи и антенную решетку, при этом способ содержит следующее: сигнал утечки передатчика повторителя и полезные принимаемые сигналы могут приниматься посредством одного или более приемников (к примеру, M приемников); к M сигналам приемников может быть применен весовой коэффициент, представляющий комплексный пространственный весовой коэффициент приема M; взвешенные сигналы приемника затем могут быть комбинированы в составной взвешенный сигнал; составной взвешенный сигнал может обрабатываться посредством примерного блока подавления утечки, чтобы сформировать сигнал приема после подавления; блок подавления утечки может вычислять обновленные значения для своего контура подавления обратной связи на основе одного или более из: составного взвешенного сигнала, сигнала приема после подавления и задержанного сигнала передатчика - при этом постоянная времени, ассоциированная с обновлением значений обратной связи, может считаться Tc.

Кроме того, в иллюстративном способе блок фильтрации основной полосы частот может функционально фильтровать сигнал приема после подавления, чтобы формировать отфильтрованный принимаемый сигнал после подавления; блок автоматической регулировки усиления (AGC) может использовать одно или более из метрики утечки до корреляции, метрики корреляции остаточной утечки, входной мощности, выходной мощности и допустимого запаса по развязке, чтобы выполнять автоматическую регулировку усиления в отфильтрованном сигнале приема после подавления, чтобы сформировать выходной сигнал AGC; блок пространственного взвешивания может вычислять новые комплексные пространственные весовые коэффициенты приемника и передатчика на основе алгоритма LMS или другого адаптивного алгоритма, использующего метрику корреляции остаточной утечки и выбранное время конвергенции (к примеру, более чем в 10 раз превышающее Tc); блок пространственного взвешивания применяет N комплексных пространственных весовых коэффициентов передатчика, соответственно, к N копиям выходного сигнала AGC; N передатчиков затем могут передавать N взвешенных передаваемых сигналов повторителя; и N передаваемых сигналов повторителя могут приниматься посредством M приемников, чтобы сформировать M сигналов утечки передачи повторителя, суммированных с M полезных принимаемых сигналов.

В соответствии с одним аспектом обеспечивается повторитель для сети беспроводной связи, при этом повторитель выполнен с возможностью обеспечивать подавление обратной связи и содержит антенную решетку, содержащую один или более элементов антенны; контур скорректированного подавления обратной связи, функционально соединенный с антенной решеткой и выполненный с возможностью производить операции с входными сигналами, чтобы извлекать метрику, которая используется для того, чтобы увеличивать выделение сигнала и усиление сигнала, при этом метрика указывает уровень сигнала передатчика, присутствующий в приемнике, и получается (выводится) на основе корреляции между передаваемым сигналом и сигналом приемника, и при этом повторитель имеет задержку, которая позволяет декоррелировать передаваемый сигнал с полезным сигналом приемника, при этом передаваемый сигнал выравнивается по времени и передаваемый сигнал коррелирован с сигналом утечки обратной связи.

В соответствии с еще одним аспектом обеспечивается способ, который упрощает подавление контура обратной связи в среде повторителя и содержит прием сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемого сигнала в M приемниках; применение M комплексных пространственных весовых коэффициентов приема для M приемников, чтобы сформировать взвешенные сигналы приемника; комбинирование взвешенных сигналов приемника, чтобы сформировать составной взвешенный сигнал; обеспечение выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика, чтобы сформировать декоррелированный передаваемый сигнал; формирование новых комплексных пространственных весовых коэффициентов приемника и передатчика с использованием адаптивного алгоритма, использующего метрику корреляции и выбранное время конвергенции; и передачу N взвешенных сигналов повторителя посредством N передатчиков.

Другой аспект предусматривает способ обеспечения подавления контура обратной связи в среде повторителя, содержащий прием сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемого сигнала в приемнике, чтобы классифицировать как составной принимаемый сигнал; формирование сигнала приема после подавления посредством блока подавления утечки; обеспечение выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал от сигнала утечки передатчика, чтобы сформировать декоррелированный передаваемый сигнал; и передачу декоррелированного передаваемого сигнала.

В соответствии с одним аспектом обеспечивается машиночитаемый носитель, имеющий сохраненные на нем исполняемые компьютером инструкции для осуществления, по меньшей мере, следующих операций: приема сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемого сигнала в M приемников; применения M комплексных пространственных весовых коэффициентов приема для M приемников, чтобы сформировать взвешенные сигналы приемника; комбинирования взвешенных сигналов приемника, чтобы сформировать составной взвешенный сигнал; обеспечения выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика, чтобы сформировать декоррелированный передаваемый сигнал; формирования новых комплексных пространственных весовых коэффициентов приемника и передатчика с использованием адаптивного алгоритма, использующего метрику корреляции и выбранное время конвергенции; передачи N взвешенных сигналов повторителя посредством N передатчиков.

В другом аспекте обеспечивается процессор, содержащий запоминающее устройство, имеющее сохраненные на нем исполняемые компьютером инструкции для того, чтобы побуждать процессор осуществлять, по меньшей мере, следующие действия: прием сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемого сигнала в приемнике, чтобы классифицировать как составной принимаемый сигнал; формирование сигнала приема после подавления посредством блока подавления утечки; обеспечение выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика, чтобы сформировать декоррелированный передаваемый сигнал; передачу декоррелированного передаваемого сигнала.

В еще одном аспекте система, которая обеспечивает подавление контура обратной связи в среде повторителя, содержит: средство для приема сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемого сигнала в M приемниках; средство для применения M комплексных пространственных весовых коэффициентов приема для M приемников, чтобы сформировать взвешенные сигналы приемника; средство для комбинирования взвешенных сигналов приемника, чтобы сформировать составной взвешенный сигнал; средство для обеспечения выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика, чтобы сформировать декоррелированный передаваемый сигнал; средство для формирования новых комплексных пространственных весовых коэффициентов приемника и передатчика с использованием адаптивного алгоритма, использующего метрику корреляции и выбранное время конвергенции; средство для передачи N взвешенных сигналов повторителя посредством N передатчиков.

Последующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты объекта изобретения. Эти аспекты, тем не менее, указывают только на некоторые из множества способов, которыми могут быть использованы принципы объекта 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 обратной связи, 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 дуплексного повторителя 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 аналоговый корректор и процессорное управление аналоговым корректором в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.9 является блок-схемой примерного однополосного повторителя FDD, имеющего аналоговый корректор и передающую/приемную решетку с процессорным управлением корректора и решетки в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.10 является блок-схемой примерного однополосного повторителя FDD, имеющего цифровую систему подавления помех, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.11 является блок-схемой примерных однополосных повторителей FDD, имеющих цифровую систему подавления помех и антенную решетку, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.12 является блок-схемой, показывающей взаимодействие примерных компонентов, имеющих механизмы подавления обратной связи и применения метрик, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.13 является блок-схемой, показывающей применение весовых коэффициентов для использования вместе с применением выбранной одной или более метрики, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.14 является графиком, показывающим влияние примерных развернутых механизмов подавления обратной связи и применения метрик, в соответствии с описанными в данном документе системами и способами.

Фиг.15 является блок-схемой последовательности операций одного примерного способа для применения метрик, чтобы повышать целостность и усиление сигнала для повторителя.

Фиг.16 иллюстрирует примерную систему, которая обеспечивает подавление контура обратной связи в среде повторителя.

Осуществление изобретения

Текущее раскрытие сущности связано со следующими заявками на патент США, поданными 3 марта 2008 года: "CLOSED FORM CALCULATION OF TEMPORAL EQUALIZER WEIGHTS USED IN A REPEATER TRANSMITTER LEAKAGE CANCELLATION SYSTEM", номер поверенного 080603U2, порядковый номер XX/XXX,XXX; "USE OF A FILTERBANK IN AN ADAPTIVE ON-CHANNEL REPEATER UTILIZING ADAPTIVE ANTENNA ARRAYS", номер поверенного 080603U3, порядковый номер XX/XXX,XXX; "USE OF ADAPTIVE ANTENNA ARRAY IN CONJUNCTION WITH AN ON-CHANNEL REPEATER TO IMPROVE SIGNAL QUALITY", номер поверенного 080603U4, порядковый номер XX/XXX,XXX; "AUTOMATIC GAIN CONTROL AND FILTERING TECHNIQUES FOR USE IN ON-CHANNEL REPEATER", номер поверенного 080603U5, порядковый номер XX/XXX,XXX; "CONFIGURATION OF A REPEATER", номер поверенного 080603U6, порядковый номер XX/XXX,XXX; и "SUPERIMPOSED COMPOSITE CHANNEL FILTER", номер поверенного 080603U7, порядковый номер XX/XXX,XXX, содержимое каждой из которых полностью включается в состав данного документа 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 объясняются для того, чтобы обеспечить полное понимание одного или более вариантов осуществления. Тем не менее, должно 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 упростить описание одного или более вариантов осуществления.

Помимо этого, различные аспекты настоящего изобретения описываются ниже. Должно быть очевидным, что идея данного описания может быть осуществлена во множестве форм и что все конкретные структуры и/или функции, раскрытые в данном документе, являются просто характерными. На основе идей данного описания 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 комбинироваться различными способами. Например, устройство может быть реализовано и/или способ может быть использован на практике с применением 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 добавление к или отличной от одного или более аспектов, изложенных в данном документе. В качестве примера, многие из способов, устройств, систем и устройств, описанных в данном документе, описываются в контексте усиления пилотных сигналов восходящей линии связи в системе связи W-CDMA. Специалисты в данной области техники должны признавать, что аналогичные методы могут применяться в других средах связи.

При использовании в данной заявке термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для того, чтобы ссылаться на связанный с компьютером объект, либо аппаратные средства, программно-аппаратные средства, сочетание аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение, либо программное обеспечение в ходе исполнения, программно-аппаратные средства, промежуточное программное обеспечение, микрокод и/или их комбинацию. Например, компонент может быть, но не только, процессом, запущенным на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком исполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации, но не ограничения, и приложение, запущенное на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или более компонентов могут храниться 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, содержащим один или более пакетов данных (к примеру, данных из одного компонента, взаимодействующего посредством сигнала с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, например, по Интернету, с другими системами). Дополнительно, компоненты систем, описанных в данном документе, могут быть перегруппированы и/или дополнены посредством дополнительных компонентов, чтобы упростить достижение различных аспектов, целей, преимуществ и т.д., описанных в связи с ними, и не ограничены точными конфигурациями, изложенными в данном описании, как должны принимать во внимание специалисты в данной области техники.

Помимо этого, различные варианты осуществления описываются в данном документе в связи с беспроводным терминалом или пользовательским оборудованием (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 терминалом или UE может быть сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон, работающий по протоколу инициирования сеанса (SIP), станция беспроводного абонентского доступа (WLL), персональный цифровой помощник (PDA), карманное устройство с поддержкой беспроводной связи, 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 связи с беспроводным терминалом(ами) и также может упоминаться как точка доступа, Узел B, или определяться каким-либо другим термином.

Более того, различные аспекты или признаки, описанные в данном документе, могут быть реализованы как способ, устройство или изделие с помощью стандартных методик программирования и/или разработки. Термин "изделие" при использовании в данном документе имеет намерением содержать в себе вычислительную программу, доступную с 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-диск 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, должно быть принято во внимание, что волновой сигнал несущей может быть использован, чтобы переносить машиночитаемые электронные данные или инструкции, такие как используемые при передаче и приеме голосовой почты, при осуществлении доступа к сети, такой как сотовая сеть, или при побуждении устройства выполнять определенную функцию. Соответственно, термин "машиночитаемый носитель" означает различные физические носители, 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 реализованы 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 духа изобретения согласно его описанию и раскрытию в данном документе.

Кроме того, слово "примерный" используется в данном документе, чтобы означать "служащий в качестве примера, экземпляра 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 намерением представлять принципы конкретным образом. При использовании в данной заявке термин "или" имеет намерением означать включающее "или" вместо исключающего "или". Т.е. если не указано иное или не очевидно из контекста, "X использует A или B" имеет намерением 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, единственное число при использовании в данной заявке и прилагаемой формуле изобретения, в общем, должно истолковываться так, чтобы означать "один или более", если иное не указано или не очевидно из контекста, направленного на форму единственного числа.

При использовании в данном документе термины "выводить" или "логический вывод" обычно означают процесс рассуждения о или обозначения состояний системы, окружения и/или пользователя из набора данных наблюдения, полученных посредством событий и/или данных. Логический вывод может быть использован для того, чтобы определить 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 методики, используемые для компоновки событий более высокого уровня 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, коррелируются ли события в тесной временной близости и исходят ли события и данные из одного или нескольких источников событий и данных.

Методы, описанные в данном документе, могут быть использованы для различных сетей беспроводной связи, таких как сети множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), сети множественного доступа с временным разделением (TDMA), сети множественного доступа с частотным разделением (FDMA), сети с ортогональным FDMA (OFDMA), сети с FDMA на одной несущей (SC-FDMA) и т.д. Термины "сети" и "системы" 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-система может реализовывать такую технологию радиосвязи, как развитая UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM® и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Долгосрочное развитие (LTE) является планируемой к выпуску версией UMTS, которая использует E-UTRA. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS м 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 методы и стандарты радиосвязи известны в данной области техники. Для ясности, определенные аспекты вышеуказанных технологий могут быть описаны ниже в контексте мультиплексирования пилотных сигналов восходящей линии связи, как оно применяется к LTE, и, как результат, терминология 3GPP может использоваться в большей части нижеприведенного описания, когда это целесообразно.

Описание подавления обратной связи и метрик

Описанные в данном документе системы и способы уменьшают недостатки уровня техники посредством обеспечения повторителя физического уровня, содержащего одну или более антенных решеток, совместно приспособленных для схемы подавления обратной связи (к примеру, модулю подавления). В иллюстративной операции метрика корреляции может быть измерена после этапа подавления при обработке повторителя, предпочтительно каскадно включенного после решетки, в качестве средства адаптации настроек весовых коэффициентов антенной решетки.

Иллюстративно, модуль подавления может работать лучше в некоторых средах по сравнению с другими в зависимости от конкретной импульсной характеристики канала распространения от передающей антенны примерного повторителя к примерной антенне приемника повторителя. Импульсная характеристика может быть функцией рассеивателей или локальных отражателей рядом с примерным повторителем. Поскольку эти отражения являются пространственно распределенными и составная импульсная характеристика может рассматриваться как суммирование этих отдельных долей в полную импульсную характеристику, импульсная характеристика канала может модифицироваться на основе адаптации решетки. Эта адаптация может приводить к импульсной характеристике, которая либо более предпочтительна для модуля временного подавления обратной связи, либо менее предпочтительна для модуля временного подавления обратной связи.

Посредством использования производительности модуля временного подавления обратной связи, каскадно включенного с решеткой, чтобы адаптировать решетку, их комбинация может работать лучше. Таким образом, решетка может считаться "пространственным корректором", за счет которого улучшаются характеристики модуля подавления. Модуль подавления обратной связи также может включать в себя временной корректор, используемый для того, чтобы модифицировать копию передаваемого сигнала (к примеру, в выводе модуля подавления) для согласования с частью сигнала в приемнике, которая является утечкой передатчика. Сущность результата заключается в том, что этот сигнал утечки может быть практически удален. Ссылаясь на фиг.2, сигнал, принимаемый в повторителе, может включать в себя как слабый сигнал, который должен быть повторен (220, который упоминается в данном документе как полезный принимаемый сигнал), так и некоторую утечку из передатчика повторителя (225). Модуль подавления обратной связи действует на принимаемый сигнал, чтобы подавлять утечку в принимаемом сигнале согласно текущим параметрам подавления (которые могут быть весовыми коэффициентами корректора для временного корректора, как подробнее описано ниже). Тем не менее, поскольку подавление может быть неидеальным, методы в данном документе являются адаптивными. Таким образом, модуль подавления адаптируется со временем, чтобы улучшать результаты подавления. Если существующие параметры подавления являются хорошими, то результат операции корреляции должен быть малым, поскольку текущие параметры подавления удаляют большую часть (если не всю) утечки передатчика. Тем не менее, по мере того как эффективность текущих параметров подавления понижается, корреляция между утечкой передатчика и задержанным передаваемым сигналом повышается. Соответственно, настоящие методы обеспечивают адаптацию параметров подавления для того, чтобы улучшить подавление утечки передатчика.

В иллюстративном варианте осуществления операция корреляции может выполняться между выводом модуля подавления (т.е. принимаемым сигналом после подавления обратной связи с использованием текущих параметров подавления) и примерным опорным сигналом, формируя один или более метрик корреляции. Примерный опорный сигнал может быть выводом модуля подавления (к примеру, сигналом, который должен передаваться), но задержанным. Величина задержки может выбираться так, чтобы опорный сигнал и вывод модуля подавления были практически выровнены по времени. Величина задержки может включать в себя время распространения, служащее признаком времени, в течение которого сигнал распространяется от передающей антенны в приемную антенну, а также время обработки, служащее признаком задержек обработки в самом повторителе (которое может быть значительно больше времени распространения). В некоторых вариантах осуществления величина задержки может быть определена априори, может быть определена в операции калибровки/настройки или может быть определена и затем обновлена позже, чтобы улучшить временное выравнивание. Если существующие параметры подавления являются хорошими, то результат операции корреляции должен быть малым, поскольку настоящие параметры подавления удаляют большую часть (если не всю) утечку передатчика. Тем не менее, по мере того как эффективность текущих параметров подавления понижается, корреляция между утечкой передатчика и задержанным передаваемым сигналом повышается. Соответственно, настоящие методы обеспечивают адаптацию параметров подавления для того, чтобы улучшить подавление утечки передатчика. Параметры подавления могут быть адаптированы так, как указано ниже; например, один или более алгоритмов могут использовать метрику корреляции для того, чтобы определять новые параметры подавления для корректора. Новые параметры подавления могут быть весовыми коэффициентами для одного или более отводов корректора. Отметим, что термин "корректор" используется согласно его применению в данной области техники и не подразумевает идеальную коррекцию.

Контур управления, используемый для того, чтобы регулировать модуль подавления, может упоминаться как внутренний контур, тогда как контур управления, который регулирует настройку решетки или пространственного корректора, может считаться внешним контуром. Внутренний контур, который используется для того, чтобы адаптировать или задавать весовые коэффициенты временного корректора в пределах модуля подавления, может управляться посредством алгоритма минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE), где весовые коэффициенты управления могут быть вычислены напрямую, или посредством адаптивного алгоритма, использующего подход класса наискорейшего спуска на основе градиентов, такой как LMS, рекурсивный метод наименьших квадратов (RLS), метод на основе возмущения и другие аналогичные алгоритмы, где метрика может использоваться для того, чтобы адаптировать алгоритм.

В одном примере внешний контур (к примеру, внешний контур управления), реализованный так, чтобы адаптировать пространственные весовые коэффициенты, может быть основан на алгоритме наискорейшего спуска, таком как LMS, RLS, на основе возмущений и т.п. В некоторых вариантах осуществления, для того чтобы обеспечивать то, что внутренний контур и внешний контур сосуществуют без негативного взаимодействия, внутренний контур должен иметь эффективную постоянную времени или скорость адаптации, по меньшей мере, в 5-10 раз превышающую скорость внешнего контура. Описанные в данном документе системы и способы обеспечивают примерный цифровой повторитель, выполненный так, что полезный принимаемый сигнал и передаваемый повторенный сигнал могут быть задержаны на более длительные периоды во времени относительно друг друга.

Приемник может принимать как полезный принимаемый сигнал, так и повторно передаваемый сигнал повторителя. Этот повторенный сигнал может быть задержан достаточно для того, чтобы в среднем полезный принимаемый сигнал и утечка передатчика могли быть слабо коррелированы. Поскольку передаваемый сигнал может обеспечиваться в примерный цифро-аналоговый преобразователь (D/A) в цифровом формате до передачи, передаваемый сигнал может быть задержан также в основной полосе частот для выравнивания по времени выборок и приема утечки передатчика. Задержка, наложенная в основной полосе частот, может компенсировать другую задержку вследствие дополнительной обработки в основной полосе частот, задержку цифро-аналогового преобразователя, задержку на аналоговую/RF-фильтрацию, задержку на распространение, задержку на обработку по приему, задержку аналого-цифрового преобразователя и другую цифровую обработку, требуемую до блока подавления в основной полосе частот. Эта задержка может обеспечивать возможность временного выравнивания сигнала утечки и сохраненного/задержанного сигнала передатчика. Поскольку сигнал утечки и сохраненный/задержанный сигнал передатчика иллюстративно выровнены по времени, они могут быть сильно коррелированны, тогда как полезный принимаемый сигнал не должен быть сильно коррелирован. Поскольку корреляция между сохраненным/задержанным сигналом передатчика и полезным принимаемым сигналом является малой, вывод операции корреляции фактически указывает наличие утечки передатчика после подавления с использованием текущих параметров подавления.

Примерный повторитель

Фиг.1 иллюстрирует примерный корпус для иллюстративного повторителя в соответствии с различными аспектами, описанными в данном документе. Конфигурация антенны с одной дипольной и двумя микрополосковыми антеннами 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 дипольной и двумя микрополосковыми антеннами, «земляной» слой 113, включенный в печатную плату (PCB) для электронных схем повторителя, может быть размещен между и параллельно двум микрополосковым антеннам 114 и 115, например, с помощью элементов 120 жёсткости. Развязывающее экранирующее ограждение 112 может использоваться для того, чтобы улучшить развязку во многих случаях.

Каждая из микрополосковых 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 может быть изготовлена по-другому. Плоская часть PCB, связанная с земляным слоем 113, может содержать симметричную дипольную антенну 111, выполненную, например, как встроенная трасса на PCB. Как правило, микрополосковые антенны 114 и 115 имеют вертикальную поляризацию, а симметричная дипольная 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 добиться развязки в приблизительно 40 дБ между приемными и передающими антеннами в конфигурации с двумя дипольными антеннами и двумя микрополосковыми антеннами. В частности, одно из передатчика и приемника использует одну из двух переключаемых микрополосковых антенн, имеющих вертикальную поляризацию, для связи с точкой доступа, тогда как другое из передатчика и приемника использует симметричную дипольную 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 дипольных антенн, поскольку направление к клиентам неизвестно.

Фиг.2 демонстрирует иллюстративную блок-схему примерного потока сигналов в рамках иллюстративной среды 200 повторителя. Как показано, слабый принимаемый сигнал (полезный принимаемый 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 сформировать сильный сигнал 230 в качестве вывода из элемента 215 антенны. Дополнительно, утечка сигнала передачи в приемник 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 сформировать сильный сигнал 230. Сигнал утечки передачи в приемник 225 может быть сформирован посредством контура подавления обратной связи (не показан), функционально соединенного с элементами 210 и 215 антенны. Таким образом, контур подавления обратной связи формирует сигнал, который должен быть передан посредством повторителя, часть из которого принимается посредством приемника 225 как сигнал утечки передачи.

Фиг.3 иллюстрирует взаимодействие элементов антенны примерной среды 500 повторителя. Примерная среда 300 повторителя содержит печатную плату 330, которая включает в себя симметричные дипольные антенны 305 и 320 и дополнительно включает в себя микрополосковые антенны 310 и 315. В иллюстративной реализации комбинация дипольной и микрополосковых антенн позволяет добиваться выбранной развязки между каналами приема и передачи, чтобы обеспечивать возможность реализации требуемого подавления обратной связи. Конфигурация антенн по фиг.3 является примером конфигурации антенных решеток, которая может использоваться в других вариантах осуществления, описанных в данном документе (где, к примеру, микрополосковая антенна 310 является частью одной антенной решетки, а микрополосковая 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 микрополосковых антенн 410 и 415, установленных на нее. Отметим, что типично должно быть аналогичное число антенных излучателей на противоположной стороне PCB и типично они должны быть ориентированы в противоположной или предоставляющей преимущества 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 микрополосковых антенн 410 и 415 в различных конфигурациях и иметь больше чем одну пару микрополосковых антенн, а также нечетное число соответствующих микрополосковых антенн, которые составляют их расширенный набор. Конфигурация 400 антенн может, при реализации микрополосковых антенн 410 и 415 вместе с аналогичным числом антенн на противоположной стороне PCB, обеспечивать выбранную развязку между каналами передачи и приема (к примеру, каналами передачи, функционально соединенными с одной или более микрополосковых антенн, и каналами приема, функционально соединенными с одной или более микрополосковыми антеннами) для совместной работы с развязкой и усилением, обеспечиваемыми посредством примерного контура совместного подавления обратной связи (к примеру, контура подавления обратной связи, 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 примерную среду 500 повторителя, выполненную с возможностью осуществлять приведение к требуемым параметрам и усиление сигналов с использованием одной или более антенных решеток. Примерная среда 500 повторителя содержит первую антенную решетку 505, имеющую элементы 510 и 515 антенны, вторую антенную решетку, имеющую элементы 530 и 535 антенны, схемы 545 обработки, содержащие схему 520 с множеством приемо-передатчиков и контроллер 525. Антенные решетки 505 и 540 могут взаимодействовать со схемой 520 с множеством приемо-передатчиков, которая взаимодействует с контроллером 525, в качестве части операций примерного оборудования 500 повторителя. Сигналы могут быть приняты посредством антенных решеток 505 и 540 и переданы в схемы 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 совместно работающих компонентов (к примеру, базовой станцией сети беспроводной связи CDMA).

В иллюстративной реализации антенные решетки 505 и 540 могут при необходимости содержать дополнительные элементы антенны, чтобы осуществлять способ(ы), как описано ниже, чтобы добиться адаптивного подавления обратной связи, реализованного посредством взаимодействия одной или более антенных решеток, и применения одной или более метрик, таких как один или более результатов корреляции. 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.6 иллюстрирует взаимодействие примерной среды 600 повторителя. Примерная среда 600 повторителя содержит схемы 620 обработки, содержащие антенную решетку 645, содержащую первую антенну 625 и четвертую антенну 640, экранированный элемент 630 с множеством приемо-передатчиков, 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 схем 620 обработки, чтобы сформировать 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 схем 620 обработки, чтобы сформировать повторенные сигналы 615 восходящей линии связи для передачи в первую сеть 605. Конфигурация и ориентация антенных решеток 645 и 650 способствует выбранной развязке не приведенных к требуемым параметрам сигналов восходящей линии связи и нисходящей линии связи, обеспечиваемых для схем 620 обработки, и способствует требуемому усилению таких сигналов.

В иллюстративной реализации, примерная среда 600 повторителя может при необходимости содержать дополнительные элементы антенны, чтобы осуществлять способ(ы), как описано в данном документе, чтобы добиться адаптивного подавления обратной связи, реализованного посредством совместной работы одной или более антенных решеток, и применения метрики корреляции. 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.7 является блок-схемой устройства 700 с множеством приемо-передатчиков с четырьмя антеннами по фиг.4, 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.

Как показано на фиг.7, устройство 700 может включать в себя экранированный элемент 701 с множеством приемо-передатчиков, имеющий первую сторону 710 и вторую сторону 712. Экранированный элемент 701 с множеством приемо-передатчиков включает в себя приемо-передатчики 732 и 748 первого диапазона, схему 734 первого диапазона основной полосы частот, приемо-передатчики 750 и 754 второго диапазона, схему 752 второго диапазона основной полосы 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, устройство 700 включает в себя, по меньшей мере, один элемент электромагнитной развязки (например, изолирующий кожух, как показано на фиг.1, и/или другой изолирующий элемент), 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; антенна 716 может отправлять или принимать сигналы 718. Эти антенны 706, 708, 714 и 716 могут быть плоскими (к примеру, микрополосковыми антеннами) антеннами или любыми другими желательными типами антенны, которые могут быть эффективно изолированы друг от друга.

Приемо-передатчик 732 первого диапазона подключен 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. Приемо-передатчик 748 первого диапазона подключен 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 первого диапазона основной полосы частот подключена между приемо-передатчиком 732 первого диапазона и приемо-передатчиком 748 первого диапазона, чтобы обеспечивать связь между этими двумя схемами.

Приемо-передатчик 750 второго диапазона подключен 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. Приемо-передатчик 754 второго диапазона подключен 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 второго диапазона основной полосы частот подключена между приемо-передатчиком 750 второго диапазона и приемо-передатчиком 754 второго диапазона, чтобы обеспечивать 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 приемо-передатчиком 732 первого диапазона и между антеннами 706 и 708 и приемо-передатчиком 750 второго диапазона.

Диплексеры 720, 722 выполнены с возможностью расщеплять сигналы на основе частоты, передавая сигналы первого диапазона в/из дуплексеров 724 и 726 и передавая сигналы второго диапазона в/из дуплексеров 728 и 730.

Дуплексеры 726, 728 подключены между диплексерами 720, 722 и приемо-передатчиком 732 первого диапазона; и дуплексеры 728, 730 подключены между диплексерами 720, 722 и приемо-передатчиком 750 второго диапазона. Эти дуплексеры 724, 726, 728, 730 служат для того, чтобы маршрутизировать сигналы немного отличающихся частот в рамках первого или второго диапазона, соответственно, чтобы надлежащим образом направлять передаваемые или принимаемые сигналы между приемо-передающими устройствами 732 и 750 первого и второго диапазона и диплексерами 720, 722.

Диплексеры 738, 742 подключены между антеннами 714 и 716 и дуплексерами 738, 740, 744 и 746. Они выполнены с возможностью, например, определять, какие сигналы должны передаваться между антеннами 714 и 716 и приемо-передатчиком 748 первого диапазона и между антеннами 714 и 716 и приемо-передатчиком 754 второго диапазона.

Диплексеры 738, 742 выполнены с возможностью расщеплять сигналы на основе частоты, передавая сигналы второго диапазона в/из дуплексеров 738 и 740 и передавая сигналы первого диапазона в/из дуплексеров 744 и 746.

Дуплексеры 738, 740 подключены между диплексерами 736, 742 и приемо-передатчиком 754 второго диапазона; и дуплексеры 744, 746 подключены между диплексерами 736, 742 и приемо-передатчиком 748 первого диапазона. Эти дуплексеры 738, 740, 744, 746 служат для того, чтобы маршрутизировать сигналы немного отличающихся частот в рамках первого или второго диапазона, соответственно, чтобы надлежащим образом направлять передаваемые или принимаемые сигналы между приемо-передающими устройствами 748 и 754 первого и второго диапазона 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 (диапазонов) частот и антенн могут быть запрещены.

В других иллюстративных реализациях сигналы на различных полосах 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 передавать/принимать с использованием горизонтальной ориентации, а вторая полоса частот может быть предназначена для того, чтобы передавать/принимать с использованием вертикальной ориентации.

Хотя вышеописанные иллюстративные реализации показывают применение только двух или четырех антенн, наряду с двумя приемо-передатчиками, это приводится только в качестве примера. Устройства с множеством приемо-передатчиков и несколькими антеннами, использующие другое число антенн или приемо-передатчиков, также могут использоваться.

Кроме того, хотя вышеупомянутые иллюстративные реализации показывают антенны, которые являются отдельными от PCB, в альтернативных вариантах осуществления антенны могут формироваться 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, приемо-передатчик вероятно будет сформирован вне PCB и подключен к антеннам посредством проводных соединений на PCB. Такая интегрированная структура позволяет обеспечивать более компактное устройство.

Фиг.8 иллюстрирует примерную среду 800 повторителя, выполненную с возможностью реализации однополосного FDD с аналоговым корректором и процессорным управлением корректора в соответствии с осуществлением примерного способа(ов), описанного в данном документе.

Как показано, примерная среда 800 повторителя содержит дуплексер 804, подключенный к одному или более элементов антенны, выполненных с возможностью принимать/передавать сигналы (к примеру, сигналы восходящей линии связи и нисходящей линии связи) в примерную базовую станцию 802; дуплексер 824, подключенный к одному или более элементов антенны, выполненных с возможностью принимать/передавать сигналы (к примеру, сигналы восходящей линии связи и нисходящей линии связи) в примерное абонентское устройство 826; разветвители 806, 808, 820 и 82; корректоры 810 и 812, приемо-передатчики 814 и 818 и компонент 816 фильтрации.

В иллюстративном варианте работы, как указано посредством направления линий со стрелками, сигнал (к примеру, сигнал нисходящей линии связи), может исходить от базовой станции и приниматься в элементе антенны, соединенном с дуплексером 804, предоставляющим на своем выходе принимаемый сигнал, который функционально соединяется с выводом N-отводного корректора 810 (к примеру, сигнал утечки подавления обратной связи) и подается как ввод в приемо-передатчик 814, где сигнал преобразуется с понижением частоты. Вывод приемо-передатчика 814 выступает в качестве ввода в компонент 816 обработки и аналоговой промежуточной частоты (IF) и N-отводный корректор 810. Вывод компонента 816 принимается посредством приемо-передатчика 818, где он преобразуется с повышением частоты и передается в разветвитель 820, где сигнал расщепляется, чтобы выступать в качестве ввода в N-отводный корректор 810 и дуплексер 824. Из дуплексера 824 приведенный к требуемым параметрам (к примеру, усиленный) сигнал (к примеру, сигнал восходящей линии связи) передается в абонентскую станцию 826 (к примеру, мобильный телефон). В иллюстративной операции N-отводный корректор 810 и N-отводный корректор 812 могут обрабатывать сигналы, чтобы выполнять коррекцию принимаемых сигналов посредством применения амплитудных/фазовых весовых коэффициентов и выбранных задержек к сигналам.

В иллюстративном варианте работы, как указано посредством направлений линий со стрелками, сигнал (к примеру, сигнал нисходящей линии связи) может исходить из абонентской станции 826 и передаваться в приемо-передатчик 818 примерной среды 800 повторителя через элемент антенны, дуплексер 824 и разветвитель 822. Функционально сигнал может приниматься посредством элемента антенны в дуплексере 824 и затем передаваться в разветвитель 822, где принимаемый сигнал от абонентской станции соединяется с выводом N-отводного корректора 812. Комбинированный сдвоенный сигнал выступает в качестве ввода в приемо-передатчик 818, где он обрабатывается согласно методу преобразования с понижением частоты сигналов и передается в компонент 816 аналоговой промежуточной фильтрации и обработки, где преобразованный с понижением частоты сигнал приводится к требуемым параметрам и передается в приемо-передатчик 814, где сигнал преобразуется с повышением частоты. Преобразованный с повышением частоты сигнал затем расщепляется на выходе приемо-передатчика 814 посредством разветвителя 808 так, что он выступает в качестве ввода в N-отводный корректор 812 и дуплексер 804. Из дуплексера 804 приведенный к требуемым параметрам сигнал (т.е. имеющий примененное подавление обратной связи и метрики, осуществленное посредством корректора 812) передается в базовую станцию 802 через совместно работающую антенну.

Следует принимать во внимание, что, хотя примерная среда 800 повторителя проиллюстрирована включающей в себя как аналоговые, так и цифровые компоненты, чтобы осуществлять способ(ы), описанный в данном документе, это описание является просто иллюстративным, поскольку компоненты обратной связи по подавлению/коррекции могут быть осуществлены исключительно как цифровые или аналоговые компоненты. Варианты осуществления, использующие, по меньшей мере, некоторые цифровые компоненты, могут обеспечивать выгоды по стоимости и/или производительности.

Фиг.9 показывает примерную среду 900 повторителя, выполненную с возможностью реализации однополосного FDD с аналоговым корректором и передающую/приемную антенную решетку с процессорным управлением корректора и антенной решетки в соответствии с осуществлением примерного способа, такого как способ, показанный на фиг.15 и описанный в ассоциированном тексте. Как показано, примерная среда 900 повторителя содержит дуплексеры 904 и 906, совместно работающие с элементами антенны, соответственно (к примеру, для формирования антенной решетки) и выполненные с возможностью принимать/передавать данные (к примеру, данные канала восходящей линии связи и данные канала нисходящей линии связи) в базовую станцию 902. Дополнительно, примерная среда 900 повторителя содержит дуплексеры 944 и 946, совместно работающие с элементами антенны, соответственно (к примеру, чтобы формировать антенную решетку), и выполненные с возможностью принимать/передавать данные (к примеру, данные канала восходящей линии связи и данные канала нисходящей линии связи) в абонентский компонент 946. Дополнительно, дуплексеры 904 и 906 могут быть функционально соединены с разветвителями 916 и 918 соответственно, а дуплексеры 944 и 942 могут быть функционально соединены с разветвителями 936 и 940, которые обеспечивают возможность передачи амплитудных/фазовых весовых коэффициентов 908, 910, 912 и 914 в дуплексеры 904 и 905 и амплитудных/фазовых весовых коэффициентов 930, 934, 936 и 940 в дуплексеры 944 и 942 соответственно.

Дополнительно, как показано, примерная среда 900 повторителя содержит приемо-передатчики 920 и 924, которые функционально соединены вместе посредством 922 компонента аналоговой промежуточной частоты и обработки и соединены с разветвителями 916 и 918 и 936 и 940, соответственно. Дополнительно, примерная среда 900 повторителя содержит компоненты 928 и 926 N-отводного корректора, которые функционально соединены с выводами приемо-передатчиков 924 и 920 и взаимодействуют с разветвителями 916, 918, 932 и 938. В иллюстративном варианте работы, как проиллюстрировано с помощью (сплошных и пунктирных) линий со стрелками, принимаемые и передаваемые сигналы могут обрабатываться посредством примерной среды 900 повторителя так, что может быть реализовано примерное подавление обратной связи, адаптивное к способам антенных решеток, как описано на фиг.15.

Фиг.10 иллюстрирует примерную среду 1000 повторителя, выполненную с возможностью реализации одной полосы частот FDD с системой подавления цифровых помех, в соответствии с осуществлением примерного способа(ов), описанного в данном документе. Как показано, примерная среда 1000 повторителя содержит дуплексер 1004, функционально соединенный с элементом антенны, выполненный с возможностью принимать сигналы от базовой станции 1002 и обеспечивать входные сигналы в приемо-передатчик 1006, и выполненный с возможностью принимать сигналы для обработки от приемо-передатчика 1006. Дополнительно, примерная среда повторителя содержит компонент 1008 основной полосы частот цифрового повторителя, функционально соединенный с приемо-передатчиком 1006 и приемо-передатчиком 1010, которые функционально соединены с дуплексером 1012. В иллюстративной реализации дуплексер функционально соединен с элементом антенны, который обеспечивает возможность передачи сигналов в совместно работающий абонентский компонент 1014 (к примеру, мобильный телефон).

В иллюстративном варианте работы, как пояснено посредством линий со стрелками, принимаемые и передаваемые сигналы могут обрабатываться посредством примерной среды 1000 повторителя так, что примерный способ(ы) подавления обратной связи адаптивного к антенным решеткам, описанный в данном документе, может быть реализован.

Фиг.11 иллюстрирует примерную среду 1100 повторителя, выполненную с возможностью реализации однополосной FDD с цифровыми помехами и антенной решеткой, в соответствии с осуществлением примерного способа(ов), описанного в данном документе. Как показано, примерная среда 1100 повторителя содержит дуплексеры 1104, 1106, 1114 и 1116; приемо-передатчики 1108 и 1112; цифровой повторитель 1110 основной полосы частот. Как показано, дуплексеры 1104, 1106, 1114 и 1116 могут быть функционально соединены с одним или более элементов антенны, которые могут принимать/передавать сигналы от базовой станции 1102 и абонентского компонента 1118.

В иллюстративном варианте работы, как показано посредством линий со стрелками, принимаемые и передаваемые сигналы могут обрабатываться посредством примерной среды 1100 повторителя так, что может быть реализовано примерное подавление обратной связи, адаптивное к способам антенных решеток, как описано на фиг.15.

Фиг.12 является блок-схемой, показывающей взаимодействие примерных компонентов иллюстративной среды 1200 повторителя, выполненной с возможностью осуществлять примерный способ(ы), как описано в данном документе. Фиг.12 иллюстрирует реализацию примерной среды 1200 повторителя, реализующего вычисления с взвешиванием и применяющего метрики как часть метода подавления контура обратной связи. Примерная среда 1200 повторителя содержит модуль 1202 сдвоенного приемника и преобразователя с понижением частоты, модули 1204 анализа, один или более модулей 1206 канальной обработки, модуль 1208 синтеза, сдвоенные передатчики 1210, модуль 1232 демодуляции, процессор 1234 и модуль 1236 модуляции. Дополнительно, модуль 1202 сдвоенного приемника и преобразователя с понижением частоты содержит элементы 1212 и 1214 антенны, преобразователи 1216 и 1218 с понижением частоты и модуль 1220 автоматической регулировки усиления. Модули 1204 анализа дополнительно содержат аналого-цифровые преобразователи 1222 и 1226, модуль 1230 обнаружения сигналов и модули 1224 и 1228 преобразования с понижением частоты 1-к-N, фильтрации, прореживания. Один или более модулей 1206 канальной обработки могут содержать межоперационные части 1238 в форме модуля пространственного комбинирования при приеме, модуля комбинирования из модуля подавления, канального фильтра, регулятора усиления, пространственного корректора передачи, корректора с обратной связью, метрики корреляции, буфера передачи, буфера сигналов приема и модуля адаптации весовых коэффициентов корректора. Модуль 1208 синтеза содержит модули 1240 и 1242 интерполяции, преобразования с повышением частоты, комбинирования N-к-1. Модули 1210 сдвоенных передатчиков содержат цифро-аналоговые преобразователи 1244 и 1250, преобразователи 1246 и 1252 с повышением частоты, усилитель 1248 и 1254 мощности, совместно работающие с одним или более элементов антенны.

В иллюстративном варианте работы сигналы могут быть приняты от совместно работающей сети связи (к примеру, сети связи CDMA, GSM, GPRS, WiMax) посредством модуля 1202 сдвоенного приемника и преобразователя с понижением частоты, при этом принимаемые сигналы иллюстративно обрабатываются посредством преобразователей 1216 и 1218 с понижением частоты в качестве части выбранного метода приведения к требуемым параметрам сигналов. Преобразованные с понижением частоты сигналы могут затем быть преобразованы из аналоговых сигналов в цифровые сигналы посредством аналого-цифровых преобразователей 1222 и 1226. Результирующие цифровые сигналы могут быть дополнительно отфильтрованы для демодуляции посредством модулей 1224 и 1228 преобразования с понижением частоты 1-к-N, фильтрации, прореживания. Отфильтрованные сигналы могут затем могут быть демодулированы посредством модуля 1232 демодуляции и переданы в процессор 1234 для дополнительной обработки сигналов. Дополнительно, как часть иллюстративной реализации, во время работы модулей анализа сигналы могут передаваться посредством модулей 1228 и 1224 преобразования с понижением частоты 1-к-N, фильтрации, прореживания в модуль 1230 обнаружения сигналов, при этом управляющий сигнал может быть передан в модуль 1220 автоматической регулировки усиления как часть контура обратной связи. Вывод модуля 1220 автоматической регулировки усиления может выступать в качестве ввода в компоненты 1216 и 1218 преобразования с понижением частоты.

В иллюстративном варианте работы выводы компонентов 1224 и 1228 преобразования с понижением частоты 1-к-N, фильтрации, прореживания наряду с инструкциями из обработанных данных от процессора 1234 могут выступать в качестве ввода в один или более модулей 1238 канальной обработки. В иллюстративном варианте работы один или более модулей 1238 канальной обработки могут функционально выполнять различные операции обработки и приведения к требуемым параметрам сигналов, включая метрики корреляции, коррекцию с обратной связью, регулирование усиления и канальную фильтрацию. Вывод из одного или более модулей 1238 канальной обработки передается в модуль 1208 синтеза, в котором сигналы интерполируются, преобразуются с повышением частоты и комбинируются N-к-1 вместе модулированным сигналом из модулятора 1236. Синтезированные сигналы затем отправляются в модуль 1210 сдвоенных передатчиков, где цифро-аналоговые преобразователи 1244 и 1250 преобразуют обработанные/приведенные к требуемым параметрам цифровые сигналы в аналоговый сигнал для преобразования с повышением частоты посредством компонентов 1246 и 1252 преобразования с повышением частоты для передачи через усилители мощности и элементы 1244 и 1248 антенны.

Фиг.13 является блок-схемой, показывающей взаимодействие примерных компонентов и примерные маршруты сигнала, чтобы осуществлять примерные способы, описанные в данном документе, выполняемые посредством примерной среды 1300 повторителя. Как показано, примерная среда повторителя содержит элементы 1302, 1304, 1308 и 1328 антенны (к примеру, антенную решетку), блок 1312 весовых коэффициентов адаптивной антенны, блок задержки T 1314, блок 1316 усиления, канальный корректор 1318, блок задержки T 1324, фильтр 1322, процессор 1320 и блок 1326 весовых коэффициентов адаптивной антенны.

В иллюстративном варианте работы сигнал (к примеру, сигнал приема), поступающий в антенную решетку 1302 и 1304, обеспечиваемую примерной базовой станцией 1330, может быть обработан посредством блока 1312 весовых коэффициентов адаптивной антенны для применения весовых коэффициентов к сигналу приема, чтобы сформировать составной сигнал, который действует как ввод, наряду с выводом канального корректора 1318, в блок задержки T 1314. Функционально блок задержки T 1314 вводит выбранную временную задержку до приведения к требуемым параметрам сигнала посредством блока 1316 усиления (к примеру, операции автоматической регулировки усиления). Вывод блока 1316 усиления функционально действует как ввод в ряд совместно работающих блоков, содержащих канальный корректор 1318, блок задержки T 1324 и как вывод, который должен суммироваться посредством блока 1326 весовых коэффициентов адаптивной антенны. Функционально блок задержки T обеспечивает временную задержку комплексному умножителю, который дополнительно принимает ввод от блока 1316 усиления. Вывод работы комплексного умножителя действует как ввод в фильтр 1322, вывод которого действует как ввод в процессор 1320. Функционально процессор 1320 может выполнять одну или более выбранных операций управления весовыми коэффициентами. Иллюстративно канальный корректор 1318 может обеспечивать ввод в компонент сложения, который суммирует вывод канального корректора 1318 с взвешенным составным принимаемым сигналом, чтобы действовать как ввод в блок задержки T 1314. Дополнительно, как показано посредством пунктирных линий со стрелками (к примеру, трактов распространения), приведенные к требуемым параметрам сигналы передачи могут приниматься антенной решеткой 1302 и 1304 приемника как часть выполнения примерного способа, как описано на фиг.15.

Фиг.14 является графической схемой, показывающей примерные графики 1405 и 1420, описывающие результаты, которые демонстрируют автокорреляцию WCDMA-сигнала в различных временных шкалах. Как можно видеть на графике 1405, когда временная задержка между WCDMA-сигналом и собой равна нулю, возникает корреляция высокой степени, как показано в точке 1410. В этом случае, график нормализуется так, что максимальная корреляция находится при 0 dBm и возникает при значении 1410. При различных временных задержках между сигналом и им же корреляция существенно снижается, как можно видеть в точке 1415. График 1420 является укрупненной версией предыдущего графика 1405. Приращения во времени на оси X задаются в микросекундах. Иллюстративно для WCDMA-сигнала с шириной полосы 3,84 МГц временная задержка, равная инверсии (обратной функции) от этой ширины полосы, может потребоваться для того, чтобы декоррелировать сигнал с самим собой. Это можно видеть при первом нуле между точкой 1425 и 1430. Обеспечение задержки в повторителе сверх инверсии от ширины полосы повторяемого сигнала, в общем, должно обеспечивать этот эффект декорреляции и давать возможность метрики корреляции работать эффективно. Дополнительно, обеспечение временного выравнивания сигнала утечки передатчика приемника с сигналом подавления, формируемым посредством корректора подавления обратной связи в блоке подавления, обеспечивает надлежащее подавление и вычисление весовых коэффициентов подавления, без неблагоприятного влияния на полезный сигнал приемника вследствие рассогласования.

Фиг.15 является блок-схемой последовательности операций примерного способа, выполняемого посредством примерной среды повторителя, реализующей контур подавления обратной связи, адаптивно связанный с антенной решеткой, имеющей применимую метрику, чтобы улучшить развязку. Как показано, обработка начинается на этапе 1500, где сигнал утечки передатчика повторителя и полезный принимаемый сигнал принимаются в M приемниках. Оттуда обработка переходит к этапу 1305, где к M сигналам приемника, соответственно, применяются M комплексных пространственных весовых коэффициентов приема (например, модифицируются амплитуды и фазы М сигналов приемника). Обработка переходит к этапу 1510, где взвешенные сигналы приемника комбинируются в составной взвешенный сигнал. Составной взвешенный сигнал обрабатывается посредством блока подавления утечки, чтобы сформировать сигнал приема после подавления, на этапе 1515. На этапе 1520, блок подавления утечки вычисляет обновленные значения для своего контура обратной связи на основе одного или более из: составного взвешенного сигнала, сигнала приема после подавления и задержанного сигнала передатчика. В иллюстративном варианте осуществления временная константа, ассоциируемая с обновленными значениями обратной связи, может быть константой Tc. Линия задержки FIFO ("первый на входе - первый на выходе") затем может обеспечивать выбранную временную задержку для сигнала утечки после подавления для использования при декорреляции сигнала утечки передачи с сигналом приема на этапе 1522. Иллюстративно FIFO-задержка альтернативно может обеспечиваться в качестве составной задержки, извлеченной из работы примерного контура подавления обратной связи, совместно (согласованно) работающего с одним или более совместно работающих компонентов повторителя, содержащих компонент фильтрации, компонент автоматической регулировки усиления и другие компоненты, обеспечивающие предпочтительные операции в процессе повторения, так что обработка, выполняемая посредством одного или более из этих компонентов, при суммировании обеспечивает достаточную временную задержку с тем, чтобы при повторной передаче сигнала задержка обеспечивала декорреляцию между сигналом утечки передатчика и сигналом приема в требуемых элементах антенны. В общем, эта составная задержка является кратной к инверсии от ширины полосы повторяемых сигналов.

Блок фильтрации основной полосы частот фильтрует сигнал приема после подавления, чтобы сформировать отфильтрованный принимаемый сигнал после подавления на этапе 1525. На этапе 1530 блок автоматической регулировки усиления использует одно или более из: метрики утечки до корреляции, метрики корреляции остаточной утечки, входной мощности, выходной мощности и допустимого запаса для развязки для того, чтобы выполнять автоматическую регулировку усиления фильтрованного сигнала приема после подавления, чтобы сформировать выходной сигнал с автоматической регулировкой усиления. Обработка затем переходит к этапу 1540, где блок пространственного взвешивания применяет N комплексных пространственных весовых коэффициентов передатчика соответственно к N копиям выходного сигнала автоматической регулировки усиления (ACG). N взвешенных сигналов передачи повторителя затем передаются посредством N передатчиков на этапе 1545 и принимаются в каждом из M приемников на этапе 1550, чтобы сформировать M сигналов утечки передачи повторителя, и суммируются с M полезных сигналов приема, чтобы обеспечить операции подавления обратной связи.

Фиг.16 иллюстрирует систему 1600, которая обеспечивает подавление контура обратной связи в среде повторителя с использованием контура обратной связи. Система включает в себя модуль 1610 как средство для приема сигнала утечки передатчика повторителя и принимаемых сигналов в M приемнике; модуль 1620 для применения M комплексных пространственных весовых коэффициентов приема для M приемников, чтобы сформировать взвешенные сигналы приемника; модуль 1630 для комбинирования взвешенных сигналов приемника, чтобы сформировать составной взвешенный сигнал, модуль 1640 для обеспечения выбранной временной задержки для сигнала утечки после подавления, используемой для того, чтобы декоррелировать принимаемый сигнал с сигналом утечки передатчика, чтобы сформировать декоррелированный передаваемый сигнал; модуль 1650 для формирования новых комплексных пространственных весовых коэффициентов приемника и передатчика с использованием адаптивного алгоритма, использующего метрику корреляции и выбранное время конвергенции; модуль 1660 для передачи N взвешенных сигналов повторителя посредством N передатчиков. Система 1600 дополнительно включает в себя модуль (не показанный) для вычисления обновленных значений для контура обратной связи на основе одного или более из: составного взвешенного сигнала, сигнала приема после подавления и задержанного сигнала передатчика. Следует принимать во внимание, что модуль, описанный в данном документе, может содержать аппаратные средства, программное обеспечение или комбинацию вышеозначенного. Таким образом, структура для выполнения каждой функции может быть аппаратными средствами, программным обеспечением, сохраненным на одном или более машиночитаемых носителей, или комбинацией аппаратных средств и программного обеспечения. В общем, структура, которая может быть реализована как аппаратные средства, программное обеспечение или комбинация, может упоминаться как "управляющая логика".

Системы и способы для эффективного представления признаков описанных в данном документе систем и способов также могут быть применены к контексту решения задач в памяти данных одного и того же поставщика услуг. 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.

Обеспечивается 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 позволяет 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 информацией 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 реализуются в аппаратных средствах, частично в аппаратных средствах и частично в программном обеспечении, а также в программном обеспечении.

Слово "примерный" используется в материалах настоящей заявки, чтобы означать служащий в качестве примера, экземпляра 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 намерение исключать эквивалентные примерные структуры и методы, 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 "посредник" 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 методы могут быть реализованы в связи с аппаратными средствами или программным обеспечением или, если необходимо, с их комбинацией. В качестве используемых в этой заявке термины "компонент", "система" и тому подобные указывают на имеющий отношение к компьютеру объект, любое из аппаратных средств, сочетания аппаратных средств и программного обеспечения, программного обеспечения, или программного обеспечения при исполнении. 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 храниться 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 устройство 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, считываемый процессором (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 объединяться с реализациями в аппаратных средствах.

Способы и устройство описанных в данном документе систем и способов также могут быть использованы на практике через взаимодействие, осуществляемое 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, логическая матрица, программируемое логическое устройство (PLD), клиентский компьютер и т.д., машина становится устройством практического применения описанных в данном документе систем и способов. При реализации в процессоре общего назначения программный код комбинируется с процессором, чтобы обеспечивать уникальное устройство, которое выполнено с возможностью активировать функциональность описанных в данном документе систем и способов. Дополнительно, любые методы хранения, используемые в связи с описанными в данном документе системами и способами, без исключений могут быть комбинацией аппаратных средств и программного обеспечения.

Дополнительно, раскрытый объект изобретения может быть реализован в виде системы, способа, устройства или изделия с использованием стандартных технологий программирования и/или проектирования для производства программного обеспечения, микропрограммного обеспечения, аппаратных средств или любого их сочетания, чтобы управлять основанным на компьютере или процессоре устройством для реализации аспектов, детализированных в материалах настоящей заявки. 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 заключать в себе, но не ограничиваться этим, магнитные устройства хранения (например, жесткий диск, гибкий магнитный диск, магнитные полосы ), оптические диски (к примеру, компакт-диск (CD), цифровой многофункциональный диск (DVD)...), смарт-карты и устройства флэш-памяти (к примеру, карта, флэш-драйв ). Дополнительно, известно, что волновой сигнал несущей может быть использован, 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 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 субкомпоненты, некоторые из указанных компонентов или субкомпонентов и/или дополнительные компоненты согласно различным перестановкам и комбинациям вышеприведенного. Субкомпоненты 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 субкомпонентов, и один или более промежуточных уровней, к примеру уровень управления, могут быть предоставлены, чтобы функционально соединяться с этими субкомпонентами для того, чтобы обеспечивать 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, методы, которые могут быть реализованы в соответствии с раскрытым объектом изобретения, будут лучше поняты со ссылкой на блок-схемы последовательности операций способа по фиг.6. Хотя, в целях упрощения пояснения, методы показаны и описаны как последовательность этапов, необходимо понимать и принимать во внимание, что заявленный объект 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 методы, описанные здесь.

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, субкомпонентов, процессов, средств, технологий или механизмов (например, методы опорных векторов, нейронные сети, экспертные системы, байесовские доверительные сети, нечеткую логику, 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 среды описанных в данном документе систем и способов описаны в контексте сетевой среды, к примеру одноранговой сетевой среды, 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 оборудованию, 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 вычислительных платформ, включая 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 обеспечивать 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 в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.