(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークで動作するよう構成された端末の非連続スペクトラムを集約する単一の無線受信器のための方法であって、
受信される非連続スペクトラム集約の周波数特性についての情報を、前記無線ネットワークのネットワークノードから制御信号で受信する工程と、
前記ネットワークノードから制御信号で受信された前記情報から、前記非連続スペクトラム集約を使う通信において使用するために、分散して存在するブロック干渉波および前記非連続スペクトラム集約内のパスバンドのうちの少なくとも１つを含む情報を決定する工程と、
所望の信号を通過し、いずれかのブロック干渉波が減衰されるように、前記非連続スペクトラム集約についての前記決定された情報に基づいてフィルタを提供する工程と、を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記非連続スペクトラム集約についての情報を決定する工程は、分散したブロック干渉波の影響を受けない周波数を推定することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記非連続スペクトラム集約についての情報を決定する工程は、前記非連続スペクトラム集約のパスバンドについての情報を前記ネットワークノードから受信することを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィルタを提供する工程は、前記非連続スペクトラム集約に分散して存在するいずれかのブロック干渉波が減衰されるようにノッチフィルタバンクを割り当てることを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィルタを提供する工程は、前記非連続スペクトラム集約の内の所望の信号のみが通過するようにパスバンドフィルタバンクを割当てることを含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
端末とネットワークノードの間の通信が前記非連続スペクトラム集約において可能になるように、前記パスバンドと前記パスバンドの信号対干渉波比とについての情報を前記ネットワークノードに送信する工程をさらに有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記非連続スペクトラム集約についての情報を決定する工程と前記決定された情報に基づきフィルタを提供する工程とを定期的に更新することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記フィルタは複素フィルタを含むことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載された方法を実行するためのプロセッサが実行可能な命令を含むプログラム。
【請求項１０】
無線ネットワークで動作するよう構成された端末の非連続スペクトラムを集約する単一の無線受信器であって、
プログラマブルフィルタを備えるフロントエンド受信回路と、
受信される非連続スペクトラム集約の周波数特性について前記無線ネットワークのネットワークノードから制御信号で受信された情報を検出し、前記ネットワークノードから制御信号で受信された前記情報から、前記非連続スペクトラム集約を使う通信で使用するために、分散して存在するブロック干渉波および前記非連続スペクトラム集約内のパスバンドのうちの少なくとも１つを含む情報を決定し、前記プログラマブルフィルタが前記非連続スペクトラム集約について前記決定された情報に基づいて所望の信号を通過しいずれかのブロック干渉波が減衰されるように設定されるように構成される制御信号検出器と、を有することを特徴とする無線受信器。
【請求項１１】
前記制御信号検出器は、前記非連続スペクトラム集約についての情報が決定されるように、分散されたブロック干渉波の影響を受けない周波数を推定するよう構成されたことを特徴とする、請求項１０に記載の無線受信器。
【請求項１２】
前記制御信号検出器はさらに、前記非連続スペクトラム集約についての情報が決定されるように、前記ネットワークノードからの前記非連続スペクトラム集約内のパスバンドについての情報を受信するよう構成されたことを特徴とする、請求項１０または１１に記載の無線受信器。
【請求項１３】
前記プログラマブルフィルタは前記非連続スペクトラム集約内に分散されているいずれかのブロック干渉波が減衰されるようにノッチフィルタバンクに構成されることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の無線受信器。
【請求項１４】
前記プログラマブルフィルタは前記非連続スペクトラム集約中の所望の信号のみが通過できるようなパスバンドフィルタバンクに構成されることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の無線受信器。
【請求項１５】
前記非連続スペクトラム集約において前記端末と前記ネットワークノードとの間の通信を可能にするように、前記ネットワークノードに対して前記パスバンドと前記パスバンドの信号対干渉波比についての情報を送信する送信器をさらに有することを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の無線受信器。
【請求項１６】
前記非連続スペクトラム集約についての情報を決定し、前記決定された情報に基づいてフィルタを更新することを定期的に行うようさらに構成されたことを特徴とする、請求項１０から１５のいずれか１項に記載の無線受信器。
【請求項１７】
前記フィルタは複素フィルタを含むことを特徴とする、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の無線受信器。
【請求項１８】
請求項１０から１７のいずれか１項に記載の無線受信器を含む、無線ネットワークで動作する端末。
【請求項１９】
前記端末は移動電話、携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、あるいはデジタルカメラであることを特徴とする、請求項１８に記載の端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は単一スペクトラム集約無線の受信方法、方法の実施に用いるコンピュータプログラム、単一のスペクトラム集約の無線受信器、該受信器を利用した端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域な無線ネットワークでは、利用可能な周波数を異なる利用や異なるユーザに割り当てるため不連続な周波数帯、すなわち他のユーザやシステムによって使用される周波数の間の隙間の帯域を集約して使わざるを得ないという問題に直面している。これは各周波数サブレンジに対応した、サブレンジの信号を受信する集約信号を集めるためのいくつもの受信器を使うことによって処理できる。しかし、このような方法は受信器を複雑にするものとなる。    
【０００３】
特許文献１はいくつかに分割された周波数帯域の周波数成分を有する入力信号をデジタル化する装置を開示している。いくつかに分離した(segregate)周波数帯域にある入力信号の周波数成分だけを通過させるフィルタは分離された周波数帯域の隙間にあるスペクトル成分（spectral component）を減衰させる。入力信号は、出力信号が周期的に重なったスペクトラム(periodic overlapping spectrum)を有するようにデジタル化される。このスペクトラムは、フィルタ処理により生じた周波数の隙間に現れる周波数成分の内の一つのスペクトル成分の複製を有した対応する周波数でフィルタ処理された信号のスペクトラムを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５６０２８４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の無線信号についての改良された手法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの目的は受信方法を提供することである。この発明はそのような無線ネットワークで動作する受信器が通信に用いられるスペクトラム集約(aggregated spectrum)の特性について、即ち、所望の信号があるスペクトラムの周波数のどの部分が見いだされるべきであるのかについての知識を無線ネットワークから得ることができるという理解に基づいたものである。さらに、受信器は干渉信号によってスペクトラムの隙間が占有されているかどうかも調べる。得られた知識は受信器のフロントエンド受信回路のフィルタを適合させ、どんな干渉波も減衰させ、所望の信号のみが通過して検出される機能を提供する受信機により用いられる。
【０００７】
本発明の第１の側面からすれば、無線ネットワークで動作するよう構成された端末の単一のスペクトラム集約を用いる無線受信器のための方法であって、受信するスペクトラム集約の周波数特性に関する情報を前記無線ネットワークのネットワークノードから受信する工程と、分散して存在するブロック干渉波の少なくとも一つを含む前記スペクトラム集約と前記スペクトラム集約のパスバンドとについての情報を判定する工程と、所望の信号が通過し、どんなブロック干渉波も減衰されるように、前記スペクトラム集約について前記判定された情報に基づきフィルタを提供する工程とを備える。
【０００８】
前記スペクトラム集約について情報を判定する工程は、分散したブロック干渉波の影響を受けない周波数を推定する工程を有するとよい。前記スペクトラム集約について情報を判定する工程は、スペクトラム集約のパスバンドに関する情報をネットワークノードから受信する工程を有するとよい。
【０００９】
前記フィルタを提供する工程は、前記スペクトラム集約に分散したどんなブロック干渉波も減衰されるようにノッチフィルタバンクを割り当てる工程を有するとよい。
【００１０】
前記フィルタを提供する工程は、前記スペクトラム集約の内の所望の信号のみが通過するようにパスバンドフィルタバンクを割り当てる工程を有するとよい。
【００１１】
上記方法はさらに、端末とネットワークノードの間の通信が前記スペクトラム集約において可能になるように、前記パスバンドと前記パスバンドの信号対干渉波比とに関する情報を前記ネットワークノードへ送信する工程を有するとよい。
【００１２】
前記情報を判定する前記工程と前記判定された情報に基づくフィルタを提供する工程とは定期的に更新されるとよい。
【００１３】
前記フィルタは複素フィルタでもよい。複素フィルタは、例えば、同相信号成分I用の少なくとも一つの共振器、直交信号成分Ｑ用の少なくとも一つの共振器、ＩとＱの信号経路により共用されるジャイレータとを有するとよい。さらに上記方法は上記共用ジャイレータの増幅器の利得を調整することによって共振器のインピーダンス又はアドミッタンスの周波数シフトを制御する工程を含むとよい。
【００１４】
第２の側面からみれば、プロセッサに上記の第１の側面に従う工程を実行させるコンピュータ実行可能命令とを含むコンピュータプログラムが備えられる。
【００１５】
第３の側面からみれば、無線ネットワークで動作するよう構成された端末の単一のスペクトラム集約を用いる無線受信器が提供される。上記受信器は、プログラマブルフィルタを備えるフロントエンド受信回路と、受信されるスペクトラム集約の周波数特性について前記無線ネットワークのネットワークノードから受信された情報を検出し、分散して存在するブロック干渉波の内の少なくとも一つを含む前記スペクトラム集約と前記スペクトラム集約内のパスバンドとについての情報を判定し、前記プログラマブルフィルタがスペクトラム集約について前記判定された情報に基づいて所望の信号を通過しどんなブロック干渉波も減衰されるように設定される制御信号検出器を有する。
【００１６】
前記制御信号検出器は、前記スペクトラム集約についての情報が判定されるように、分散されたブロック干渉波の影響を受けない周波数を推定するよう構成されてもよい。
【００１７】
前記制御信号検出器はさらに、前記スペクトラム集約についての情報が判定されるように、前記ネットワークノードからの前記スペクトラム集約内のパスバンドについての情報を受信するよう構成されてもよい。
【００１８】
前記プログラマブルフィルタは前記スペクトラム集約内に分散されているどんなブロック干渉波も減衰されるように、ノッチフィルタバンクに構成されてもよい。
【００１９】
前記プログラマブルフィルタは前記スペクトラム集約中の所望の信号のみが通過できるようなパスバンドフィルタバンクに構成されてもよい。
【００２０】
受信器は前記スペクトラム集約において前記端末と前記ネットワークノード間の通信を可能にするように、前記ネットワークノードに対して前記パスバンドと前記パスバンドの信号対干渉波比についての情報を送信する送信器をさらに含んでもよい。
【００２１】
前記受信器は前記スペクトラム集約についての情報を判定し、前記判定された情報に基づいてフィルタを更新することを定期的に行うようにさらに構成されてもよい。
【００２２】
前記フィルタは複素フィルタを含んでもよい。複素フィルタは、例えば、同相信号成分I用の少なくとも一つの共振器、直交信号成分Ｑ用の少なくとも一つの共振器、ＩとＱの信号経路により共用されるジャイレータから構成されてもよい。これは前記共用ジャイレータの増幅器の利得調整することによって共振器のインピーダンス又はアドミッタンスの周波数シフトの変更を制御をする。
【００２３】
第４の側面からすれば、第３の側面に従う受信器を含み、無線ネットワークで動作する端末が提供される。
【００２４】
上記の端末は移動電話、携帯情報端末、ラップトップコンピュータやデジタルカメラであってもよい。
【発明の効果】
【００２５】
満足できる受信感度を有す、構造がより複雑でない単一無線スペクトラム集約受信器を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係るフローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係るフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係るフローチャートである。
【図４】コンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読媒体の概略図である。
【図５】本発明の実施例に係る受信器の概略図である。
【図６】本発明の実施例に係るトランシーバの概略図である。
【図７】本発明の実施例に係るトランシーバの概略図である。
【図８】本発明の実施例に係る通信端末の概略図である。
【図９】ジャイレーテッドキャパシタとして実装されるインダクタンスからなる複素共振器を示す図である。
【図１０】図９の複素共振器に関連するインピーダンスによる周波数シフトを示す概略図である。
【図１１】図９に示されたものと似た構造の、コンデンサを含む複素共振器を示す図である。
【図１２】図１１の共振器のアドミッタンスを示す図である。
【図１３】スペクトラム集約の概略図である。
【図１４】多数のスペクトラム集約の各サブバンドを扱う分離型フロントエンド受信器を有するスペクトラム集約無線を用いる無線機の概略図である。
【図１５】すべてのサブバンド用の1つのフロントエンドと調整可能なフィルタバンクを有する単一のスペクトラム集約を用いる無線機の原理的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
満足できる受信感度を有す、構造がそれほど複雑でない単一の無線スペクトラム集約を用いる受信器(S-ASR)が選択度の向上により実現できる。ここで開示される基本的な概念は、スペクトラム集約中に分散して存在する干渉信号を減衰させるための多数のプログラム可能なノッチフィルタを適用するかまたは後段の受信部へ所望の信号のみを通過させるプログラム可能なパスバンドフィルタを用いることである。フィルタは中心周波数とＱ値、あるいは他の選択度に関するパラメータに関してプログラム可能なものが望ましい。受信器を有し使用される装置は、ノッチフィルタの特性を制御するために用いられるようにブロック干渉に関する情報を他の手段により測定できたり取り出したりできることが好ましい。あるいは、その装置は、パスバンドフィルタの特性を制御するために用いられるように何らかの無線チャネルによって受信することにより割り当てられたサブバンドについての情報を得ることができることが望ましい。このようにして受信器は、フィルタの選択度を向上させることができるようにするためにスペクトラム集約に関する適用可能な情報を判定する。ここで、そのフィルタはプログラマブルフィルタをプログラムして提供される。
【００２８】
このことは図１に示されるように実施される。図１は本発明の実施例に係る方法のフローチャートを示す。受信ステップ１００において、本方法を利用する受信器が動作する無線ネットワークのネットワークノードからスペクトラム集約の周波数に関する情報が受信される。情報判定ステップ１０２において、スペクトラム集約内のどこで通信が発生しようとしているのか、分散して存在するブロック干渉波がどこで発見されたのかなどに関する情報が判定される。フィルタ提供ステップ１０４において、この得られた情報に基づいて、受信器の選択度を向上するためにフィルタが提供される。点線の矢印のように、フィルタを更新するためにこの手順は規則的に繰り返される。スペクトラム集約に関して生じる変更の種類に依存して、すなわち、無線ネットワークによって割り当てられた異なるスペクトラム集約に依存して、あるいは受信器によって検出された干渉信号の異なる配置に応じて、点線矢印に示すように、更新手順はフィルタの完全に新しいセットアップ、あるいは、一部のフィルタの調整やフィルタの追加、削除を有す。受信器の選択度の向上によりネットワークノードから端末への通信は改善する。
【００２９】
このことは図２に示すようにも実施される。図２は本発明の実施例に係る方法を図示するフローチャートである。受信ステップ２００において、スペクトラム集約の周波数特性に関する情報が受信される。推定ステップ２０２においてスペクトラム集約において分散されたブロック干渉からの影響を受けない周波数が判定される。この判定は入力信号が非常に強く、ブロック干渉が示唆されるスペクトラム集約における位置を判定することにより達成される。その信号レベルは一定のサブバンド毎に受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）を測定することにより推定でき、各サブバンドの帯域幅はたとえば３ＧＰＰＬＴＥのサブキャリア間隔に対応する１５キロヘルツでも良いし、あるいはＧＳＭの帯域に対応する２００キロヘルツでも良い。推定は現在の基準信号に基づく信号対干渉波比の観測によっても行うことができ、デジタル領域でこの推定が実行されることが好ましい。デジタル的に推定するとは、ある信号強度を持つブロック干渉と同じような信号強度を持つ非ブロック干渉とを区別できることを意味する。ブロック干渉に関する情報に基づき、フィルタ提供ステップ２０４ではアナログフロントエンドのフィルタはブロックを抑圧するように最適化される。ネットワークには、端末からネットワークノードにこの情報を送信することにより端末とネットワークノードとの間の通信にどのパスバンドが使用されるのかについて通知される。この制御情報は、スペクトラム集約の周波数特性に関するダウンリンク用制御情報として、スペクトラム集約の内あるいは外にあり狭帯域の制御信号周波数で送信される。点線矢印のように、この手順は定期的にフィルタの更新のために繰り返される。受信器の選択度の向上によりネットワークノードから端末への通信が向上する。
【００３０】
ノッチフィルタの１つの形は２次共振器であるが、ここでは、それが非限定的な例として用いられている。各々がブロック信号や複数のブロック信号の帯域を減衰させる目的で複数の共振器のバンクが使用される。例えば、各ノッチフィルタは、共振周波数ω０，ｋ，  クオリティファクタ  Ｑｋ  によって定義される２次の系により表されるフィルタｋの伝達関数は次のようになる。
Ｈｋ（ω）＝Ｃｋ（１／Ｑｋω０，ｋ−ｊ／ω−ｊω／ω２０，ｋ）
ここで、Ｃｋは重み係数である。
【００３１】
これらのノッチフィルタは望むならブロッキング信号の特定のセットを減衰させるために任意の周波数に配置される。しかし、そのような解決策の特性をよりよく認識するために周波数上で等間隔に多くのノッチを配置する場合やノッチの帯域幅（Ｈｚ）が凡そ同じになるようにＱやＣを定めること、即ち
Ｑｋ＝ｋ・Ｑｔ    Ｃｋ＝Ｑｋω０，ｋ
とする場合について研究することは、より良いことである。ここで添字ｋ＝１  は周波数に関して最も低いノッチフィルタである。
そしてノッチフィルタの組み合わせ特性は次のようになる。
Ｈｔ０ｔ（ω）＝１／（１／Ｈ１（ω）＋１／Ｈ２（ω）＋・・・＋１／ＨＮ（ω））
【００３２】
この原理は図３に示されているようにも実施され、図３は本発明の実施例に係る方法を示すフローチャートである。受信ステップ３００にてスペクトラム集約無線の周波数特性に関する情報が受信される。さらに情報受信ステップ３０２においてスペクトラム集約のパスバンドに関する情報が受信される。この受信は、実際の通信がスペクトラム集約の全帯域の中のどこで行われているかについての情報を受信することにより行われる。パスバンドについての情報に基づいて、フィルタ提供ステップ３０４にて最適化されたパスバンド受信のためにアナログフロントエンドフィルタが調整される。破線の矢印に示されているように、その手順はフィルタを更新するために定期的に繰り返される。
【００３３】
パスバンドフィルタの１つの形は２次共振器であるが、ここではそれが非限定的な例として用いられている。所望の信号あるいは所望の信号の帯域を通過させる目的で複数の共振器のバンクが使用される。例えば、各バンドパスフィルタは共振周波数ω０，ｋ，クオリティファクタＱｋによって定義される２次の系により表される。フィルタｋの伝達関数は次のようになる。
Ｈｋ（ω）＝Ｃｋ／（１／Ｑｋω０，ｋ−ｊ／ω＋ｊω／ω２０，ｋ）
ここでＣｋは重み係数である。
【００３４】
これらのパスバンドフィルタは望むなら所望の信号の特定のセットを通過させるために任意の周波数に適宜配置される。しかし、そのような解決策の特性をよりよく認識するために周波数上で等間隔にパスバンドフィルタを配置する場合やパスバンドフィルタのバンド幅が凡そ同じになるようにＱやＣを定めること、即ち、
Ｑｋ＝ｋ・Ｑｔ    Ｃｋ＝Ｑｋω０，ｋ
とする場合について研究することは、より良いことである。ここで添字ｋ＝１は周波数に関して最も低いパスバンドフィルタである。そしてパスバンドフィルタの組み合わせ特性は次のようになる。
Ｈｔ０ｔ＝Ｈ１（ω）＋Ｈ２（ω）＋・・・＋ＨＮ（ω）
【００３５】
中間周波数を利用する受信器において、フィルタバンクは、単一の信号上だけでかつ中間周波数の周辺周波数内で動作する必要がある。受信周波数をベースバンドにダウンコンバートする受信器において信号は２つのベースバンド信号の構成要素により表現される。すなわち、同相成分Ｉと直交成分Ｑである。この場合には２信号の分岐がある。全バンド幅の中心が零周波数すなわち直流成分に設定されると、負周波数と正周波数を区別する必要がある。それゆえ、通常のパスバンドフィルタやノッチフィルタを直接Ｉ、Ｑ成分で動作させても、対応する正と負の周波数を同じように抑圧する結果となるので十分ではない。代わって、複素フィルタや多相フィルタを使うことによりうまく処理される。これについて更に以下に説明する。
【００３６】
フィルタはＲ、Ｌ、Ｃ回路により実現される。すなわち複数の抵抗Ｒ、複数のインダクタＬ、複数のキャパシタＣを並列や直列に接続してＲＬＣ回路が実現される。各共振器は基本的に直列あるいは並列ＲＬＣ回路として実現される。一例は電流源負荷として作用する複数の直列接続された並列共振器である。別の例は電流を発生して出力するために直列共振器を並列接続したセットを駆動する電圧源である。さらに他の例は電流源負荷に作用するシャント接続された複数の直列共振器である。またさらに他の例は、出力電流を発生するように直列接続された並列共振器のセットを駆動する電圧源である。
【００３７】
フィルタの他の実施形は能動共振器により可能であり、これは特に集積回路に適している。この場合には、少なくとも妥当なチップエリアで、十分なＱ値のインダクターとインダクタンスとを実現する可能性はそれほど大きくない。これはインダクタを、ジャイレーテッドキャパシタで置き換えることにより改善できる。
【００３８】
受信器が、電流源の負荷として作用する多数の直列接続された並列共振器を備えたいくつかのフィルタを有しているならば、ジャイレーテッドキャパシタとして実装されるすべてのインダクタに遮断電流（Blocker Current）が流れる必要があるかもしれないので、最悪の遮断ケースを扱うように各フィルタを設計する必要がある。これは遮断周波数(blocker frequency)がフィルタバンクの最も低い周波数よりも低い場合にあたる。ここでは、どのフィルタに対しても電流消費の低減は可能ではない。電流出力を発生するために並列接続された直列共振器のセットを駆動する電圧源に対するのと同じように、電流としてよりも電圧としてフィルタバンクを駆動する信号が定義される場合がある。ここで最悪のケースとはブロック信号の周波数がどの共振周波数よりも高く、そして、すべてのインダクタに同時にブロッキング信号電圧が現れ、その結果、すべてのインダクタが同時にこの電圧を処理する必要がある場合である。ここでも、どのフィルタにおいても電圧の低減は可能ではない。フィルタバンクが電流源負荷として作用する多数のシャント接続された直列共振器を備えたノッチを有する場合、多数の遮断が同時に出現するので、最悪の遮断ケースを扱うように各ノッチを設計する必要がある。電流を出力するために直列接続された複数の並列共振器のセットを電圧源が駆動する場合に同様のことが適用される。この場合には、電流よりも電圧として定義される信号がフィルタバンクを駆動する。ここでも、各ノッチは同時に最大レベルの遮断電流（blocker）がいくつか現れるかもしれないので最悪の遮断ケースを扱うように設計される必要がある。これらの事象は電流の消費に影響する。その理由は、ジャイレータにおけるアンプのような能動回路要素が上に述べたような電流を供給しなければならず、それゆえ、能動回路要素に供給される直流電流は少なくとも大きなものでなければならない点にある。
【００３９】
各フィルタに対して、所望のサブバンドとブロック干渉に関する情報に基づいてフィルタを制御できるように中心周波数は調整可能になっている必要がある。１つの方法はキャパシタをスイッチで個別的に接続したり切り離し可能なキャパシタバンクとして実装することである。ジャイレータアンプによるトランスコンダクタンスは共振器のインダクタンス値を調整する制御が可能である。
【００４０】
フィルタの他の実施形としては複素フィルタが可能であり、それは上述のように直交する２つの成分にダウンコンバートされた信号に依存するものである。２つの要素の間の直交関係は、２倍の帯域幅を犠牲にして任意の中心周波数に対するローパスフィルタ応答をオフセットするために使用される。より高次のフィルタの例がアドレアニ  他，「ＣＭＯＳ  ｇｍ−Ｃ  高イメージ帯域除去フィルタ」，第２６回ヨーロッパ固体素子回路会議報告書（ＥＳＳＣＩＲＣ‘００）（Adreanii ,Pet al,「Ａ  ＣＭＯＳ  ｇｍ−Ｃ  Ｐｏｌｙｐｈａｓｅ  Ｆｉｌｔｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｈｉｇｈ  Ｉｍａｇｅ  Ｂａｎｄ  Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ２６ｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＥＳＳＣＩＲＣ’００））ｐｐ．２４４−２４７、Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２０００．に記載されている。
【００４１】
図９から図１２にはジャイレーテッドキャパシタとして実装されたインダクタと単一のキャパシタの具体的事例が図示され、これらはそれぞれ初期状態では共振周波数が零であり、共振周波数がシフトする複素フィルタとして実装されている。パラメータＳはフィルタが負の周波数−ω０に適用されるのか正の周波数ω０に適用されるのかを制御するのに使われる。図９と図１１の複素フィルタの形態は上記述べた共振器と同じ形式の要素を持ち、それ故に同じように周波数を調整できる。図９はジャイレーテッドキャパシタとして実装されたインダクタを有する複素共振器が図示されている。図１０には図９に図示された複素共振器回路のインピーダンスにおける周波数シフトを図示している。図１１は図９に図示されているのと同様の構造の、複数のキャパシタ(capacitors)を含む複素共振器を図示している。図１１の共振器に対するアドミッタンスは図１２に図示のようになり、図１２には図１１に図示した複素共振器回路に関する周波数シフトが示されている。このようにジャイレーテッドキャパシタとして実装された単一のキャパシタとインダクタはそれぞれ共振周波数を変更する複素フィルタを実現する。その共振周波数は図１０と図１２に描かれているように初期状態で零である。ここでパラメータＳは１か−１にセットされ、フィルタを正か負の周波数ω０、−ω０に適用するための制御に使う。ＩとＱの信号経路のミスマッチにより単側波帯の選択度は有限(finite)であるが、システムのオーダーや部品のＱ値により決まる選択度より依然として広い選択度をもつ。
【００４２】
本発明に係る方法は、現代の受信器が一般にはコンピュータ化された信号処理、特に、プログラマブルフィルタの利用に大きく依存しているので、複数のコンピュータと複数のプロセッサの内の少なくともいずれかのような処理手段により実装するのに適している。それゆえに受信器において、処理手段、プロセッサ、コンピュータに図１から図３のいずれかを参照して説明したいずれかの実施例のいずれかの方法のステップを実行させるように構成された命令を有するコンピュータプログラムが提供される。そのコンピュータプログラムは好ましくは図４に記載されたコンピュータ可読媒体４００に格納されたプログラムコードを含む。そしてプログラムは本発明に係る方法を実施するために処理手段やプロセッサやコンピュータ４０２によりロードされ実行される。そのプログラムは、好ましくは図１から図３のいずれかを参照して説明したいずれかの実施例にしたがって実行される。コンピュータ４０２とコンピュータプログラム製品４００はプログラムコードを１ステップずつ順番に実行するように構成される。しかし、大抵のプログラムは、データの必要性と利用性があればほとんどリアルタイムでプログラムコードが実行できるように構成される。処理手段、プロセッサ、コンピュータ４０２は好ましくは通常は組み込みシステムとして言及されるものである。図４に描かれたコンピュータ可読媒体４００及びコンピュータ４０２は原理を理解するためだけの例示的目的であると解釈すべきであり、要素の直接的な例示として解釈するためのものではない。
【００４３】
図５は本発明に係る実施例の受信器５００のブロックダイアグラムの概略である。受信器５００はここでは単一のスペクトラム集約を用いる無線受信器（S-ASR）として言及されるものであり、好ましくはトランシーバに使用され、例えば、無線ネットワークで動作するように構成された端末で用いられる。原理を理解するために図１３はスペクトラム集約を図示してあり、ここでスペクトラム集約のサブバンドはｆ１、ｆ２、ｆ３であり、格子模様が施された部分は分散したブロック干渉波を示す。図１４はフロントエンド分離型の受信器がスペクトラム集約の各サブバンドを処理する多数のスペクトラム集約を用いる無線受信器を示す。図１５は１台のフロントエンド受信器ですべてのサブバンドに対応する単一のスペクトラム集約を用いる無線受信器の原理と上に特徴を説明した本願発明のフィルタバンクを示し、このフィルタバンクは所望のサブバンドを通過させる一方、分散したブロック干渉波をブロックする。図５に戻ると、図示されていないアナログデジタル変換器、高速フーリエ変換器、検出器、復調器などのような次段に所望の信号を出力するために、例えば図１５に図示したのと類似のセットアップをするプログラマブルフィルタを備えたフロントエンド受信回路を有する受信器５００が記載されている。フロントエンド受信回路５０２はローノイズアンプ、ミキサーや他のダウンコンバージョン回路のような周波数変換回路を備える。フロントエンド受信回路５０２は１つ以上のアンテナ５０３から送信された無線信号を受信する。フロントエンド受信器５０２の出力は、受信器の次段にそして無線ネットワークのネットワークノードから無線経由で提供され、受信されるスペクトラム集約の周波数特性に関する情報を検出するように構成された制御信号検出器５０４に供給される。直接ベースバンドにダウンコンバージョンする場合、出力は同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分に分けられる。ＩとＱの信号経路は自己のフィルタチェーンを持っている。制御信号検出器５０４は、スペクトラム集約のどこで通信が行われているのかあるいはどこに分散したブロック干渉波があるかを表示する情報を含む周波数特性に関する情報を判定する。判定された特性に基づいてフロントエンド受信回路５０２に対して、受信器の選択度を向上させるために制御信号検出器５０４から提供された中心周波数やバンド幅を示す信号に基いて、フロントエンド受信回路５０２にフィルタが提供される。
【００４４】
図６は本発明に係るトランシーバ６００の概略図である。トランシーバ６００は１つ以上の数のアンテナ６０６に接続された受信器６０２と送信器６０４とを有する。受信器６０２は、例えば、図示しないローノイズアンプやミキサーを含むフロントエンド受信回路６０８を備える。受信器はさらに、フロントエンド受信回路６０８の後段の信号経路に所望の信号をアナログデジタルコンバータ６１２に出力するように構成されたプログラマブルフィルタ６１０を有し、アナログデジタルコンバータ６１２はデジタル化した信号を制御信号検出器６１４と検出器６１６へ提供する。ベースバンドへ直接ダウンコンバージョンされる場合、その出力は同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分に分けられる。ＩとＱの信号経路にはそれ自身のフィルタチェーンを設ける。検出器６１６は復調器のような次段（図示しない）へその出力を提供する。制御信号検出器６１４は、無線のネットワークノードから無線により提供され、受信されるスペクトラム集約無線の周波数特性に関する情報を検出するよう構成される。周波数特性に関する情報はフロントエンド受信回路６０８と図３に関連して先に説明したものに従うプログラマブルフィルタを制御するように構成された制御ユニット６１８に提供される。送信器６０４は変調器６２０を含み、変調器６２０は送信する情報を受けて情報を変調し、デジタルアナログコンバータ６２２へその信号を提供する。デジタルアナログコンバータ６２２は情報をネットワークノードへ送信する１つ以上のアンテナ６０６に接続されたフロントエンド送信回路６２４へアナログ信号を供給する。
【００４５】
図７は本発明に係る実施例のトランシーバ７００の概略図である。トランシーバ７００は１つ以上のアンテナ７０７が接続された受信器７０２と送信器７０４とを有する。受信器７０２は、例えば、ローノイズアンプ（図示しない）等を含むフロントエンド受信回路７０８を含む。受信器７０２はさらに所望の信号をアナログデジタルコンバータ７１２に出力するため、フロントエンド受信回路７０８の後段の信号経路に配置されたプログラマブルフィルタ７１０を有する。アナログデジタルコンバータ７１２はデジタル化した信号を制御信号検出器７１４と、サブバンドＲＳＳＩまたはＳＩＲ推定器７１５と、検出器７１６とへ提供する。検出器７１６は次段（図示しない）の例えば復調器に出力を提供する。制御信号検出器７１４は無線ネットワークのネットワークノードから無線を経由して提供され、フロントエンド受信回路７０８に提供される、受信されるスペクトラム集約の周波数特性に関する情報を検出するよう構成される。サブバンドＲＳＳＩ推定器は入力信号が非常に強い周波数上の位置を判定する。これはその位置でのブロック干渉波の潜在性を示す。あるいはサブバンドＳＩＲ推定器がＳＩＲが低い周波数上の位置を判定する。推定は先に図２に参照して説明したように実行される。推定器７１５による推定は制御ユニット７１８に提供され、制御ユニット７１８は図２を参照して説明したものに従うプログラマブルフィルタを制御するよう構成される。制御ユニット７１８はトランシーバがノードと通信できるように、用いられるパスバンドに関する情報を送信器７０４に提供する。送信器７０４は、送信すべき情報を受信し、情報を変調し、その情報をネットワークノードへ送信するため一つ以上のアンテナ７０７が接続されたフロントエンド送信回路７２４へアナログ信号を供給するデジタルアナログコンバータ７２２へ提供する変調機７２０を有し、スペクトラム集約において端末とネットワークノードとの間の通信を可能にするように、例えば、パスバンドやパスバンドの信号対干渉波比に関する情報をネットワークノードへ送信する。
【００４６】
図８は発明に係るいずれかの実施例の送信器を使うのに適した通信端末を示している。端末８００としては、スペクトラム集約の受信のためのそれほど複雑ではない受信器を備える移動電話、携帯情報端末やラップトップコンピュータやデジタルカメラあるいは他の携帯装置が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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