(57)【要約】  信号の完全性及び増幅を向上させることを目的としてフィードバック等化器によって用いられる重みに関する閉ループ計算を行うフィードバックキャンセルループを動作可能な形で配備するための中継器環境が提供される。例示的実装においては、典型的中継器環境は、送信機と、受信機と、等化器重みに関する１つ以上の閉形式計算を行うために動作可能な等化フィードバックキャンセルループ回路と、を備える。前記例示的実装においては、前記フィードバックキャンセルループは、Ｎタップフィードバック等化器キャンセラによって用いるためのフィードバック信号キャンセル動作の一部として線形代数法を用いて１つ以上の閉形式重み計算を行うために動作可能な計算モジュールを備えることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークに関する中継器であって、フィードバックキャンセルを提供するために動作可能であり、
等化器重みに関する閉形式計算を行うように構成された計算モジュールであって、送信機及び／又は受信機信号のサンプルが前記閉形式計算の一部として格納される計算モジュールと、
信号のキャンセル及び分離を提供するための１つ以上の動作において用いるための少なくとも前記等化器重みを生成するために前記計算モデルと協力する等化器を備える等化フィードバックキャンセルループと、を備える、中継器。
【請求項２】
前記等化器は、Ｎのタップを含み、Ｎは、１以上であり、前記等化器重みは、等化器タップ重みを備える請求項１に記載の中継器。
【請求項３】
前記閉形式計算は、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）の計算を備える請求項１に記載の中継器。
【請求項４】
前記中継器への入力信号をサンプリングするために動作可能な１つ以上のアナログ−デジタル変換器をさらに備える請求項１に記載の中継器。
【請求項５】
前記等化フィードバックキャンセルループによって提供された信号をＲＦ信号に変調するために動作可能なデジタル−アナログ変換器をさらに備える請求項４に記載の中継器。
【請求項６】
前記中継器は、時分割複信中継器であり、前記無線通信ネットワークは、ワイヤレス−フィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）、及び全世界マイクロ波アクセス相互運用性（Ｗｉ−ｍａｘ）ネットワークのうちの１つである請求項１に記載の中継器。
【請求項７】
前記中継器は、周波数分割複信中継器であり、前記無線通信ネットワークは、セル方式のグローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、及び第３世代（３Ｇ）ネットワークのうちの１つである請求項１に記載の中継器。
【請求項８】
１つ以上の受信及び／又は送信アンテナをさらに備え、前記受信及び／又は送信アンテナは、１つ以上のダイポールアンテナ、１つ以上のパッチアンテナ、又はその組み合わせを含む請求項１に記載の中継器。
【請求項９】
前記計算モジュールは、前記等化器重みの計算を管理、制御、モニタリング、及び指示するためのデジタルロジックを備える請求項１に記載の中継器。
【請求項１０】
前記計算モジュールは、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）アルゴリズム、最大信号対雑音比アルゴリズム、及び線形制限付最小分散アルゴリズムから成るグループから選択された少なくとも１つのアルゴリズムを備える線形代数アルゴリズムを実行することによって前記閉形式計算を行うように構成される請求項１に記載の中継器。  
【請求項１１】
デジタル中継器環境におけるフィードバックループキャンセルを容易にする方法であって、
受信機からの受信信号を格納することと、
前記受信信号を処理して送信されるべき信号を生成することと、
送信されるべき前記信号のサンプルを送信機及び先入れ先出し（ＦＩＦＯ）遅延ラインに並行して渡すことと、
ＦＩＦＯ入力位置から送信処理全体を通じての全遅延に等しい量からフィードバックキャンセルループの等化器サンプル遅延に等しい量を減じた量の選択された時間遅延を前記ＦＩＦＯ遅延ラインに渡された前記サンプルに加えてＦＩＦＯ遅延送信基準信号を生成することと、
前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号のサンプルを選択された行列ｕとしてメモリに渡すことと、
前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号の前記格納されたサンプルから相関行列Ｒを生成することと、
前記遅延送信機基準信号を受信信号と相関化することから導き出された相互相関アレイｐを生成し、その結果選択された次元を有するアレイｐを得ることと、
Ｒ行列の逆行列及び前記アレイｐ用いて等化器タップ重みを計算すること、とを備える、方法。
【請求項１２】
前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号をメモリに格納することをさらに備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
Ｎのタップを有する等化器をさらに備え、Ｎは１以上である請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
相関化メトリックを生成するために前記等化器と協力するための適応アンテナアレイを提供することをさらに備える請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記等化器タップ重みを前記等化器から前記中継器の受信機に送信することをさらに備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＦＩＦＯ遅延送信信号をｕ（１，ｌ）乃至ｕ（Ｎ，ｌ）として格納することをさらに備え、ｕ（ｋ，ｌ）は、Ｌの送信された時間サンプルのＮの遅延されたバージョンの行列として表され、前記Ｎの遅延されたバージョンの各々は、等化器のタップ間における遅延と同じ量だけ遅延される請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ｕ行列から相関行列Ｒを生成することをさらに備え、前記ｕ行列は、次元Ｎ×Ｌを有し、エルミート転置に従って処理されてその結果Ｎ×Ｎ行列が得られる請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ＭＭＳＥアルゴリズムと、ＭａｘＳＮＲアルゴリズムと、ＬＣＭＺＶアルゴリズムとを備える１つ以上の閉形式線形代数アルゴリズムに従って前記等化器タップ重みを計算することをさらに備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記閉形式線形代数アルゴリズムを漏れ相関化メトリックと関係させて利用することをさらに備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記閉形式線形代数アルゴリズムを適応アルゴリズムと関係させて利用することをさらに備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
無線通信ネットワークに関する中継器であって、
フィードバックキャンセルを提供するために動作可能であり、
等化器によって用いられる重みに関する閉ループ計算を行うための手段であって、前記送信機及び／又は受信機信号のサンプルが閉ループ計算の一部として格納される手段と、
信号のキャンセル及び分離を提供するための１つ以上の相関化動作において用いるための重みを生成するための手段と、を備える、中継器。
【請求項２２】
コンピュータによって読み取り可能な媒体であって、
次の動作、すなわち、
送信されるべき前記信号のサンプルを送信機及び先入れ先出し（ＦＩＦＯ）遅延ラインに並行して渡すこと、
ＦＩＦＯ入力位置から送信処理全体を通じての全遅延に等しい量からフィードバックキャンセルループの等化器サンプル遅延に等しい量を減じた量の選択された時間遅延を前記ＦＩＦＯサンプルに加えてＦＩＦＯ遅延送信基準信号を生成すること、
前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号のサンプルを選択された行列ｕとしてメモリに渡すこと、
前記格納されたＦＩＦＯ遅延送信基準信号サンプルから相関行列Ｒを生成すること、
前記格納されたＦＩＦＯ遅延送信信号サンプルから部分的に導き出された相互相関ベクトルｐを生成し、その結果選択された次元を有するアレイｐを得ること、及び
Ｒ行列の逆行列及び前記アレイｐを用いて等化器タップ重みを計算することを行うためのコンピュータによって実行可能な命令を格納している、コンピュータによって読み取り可能な媒体。
【請求項２３】
プロセッサであって、
送信されるべき前記信号のサンプルを送信機及び先入れ先出し（ＦＩＦＯ）遅延ラインに並行して渡すこと、
前記ＦＩＦＯ入力位置から送信処理全体を通じての前記全遅延に等しい量からフィードバックキャンセルループの等化器サンプル遅延に等しい量を減じた量の選択された時間遅延を前記ＦＩＦＯサンプルに加えてＦＩＦＯ遅延送信基準信号を生成すること、
前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号のサンプルを選択された行列ｕとして前記メモリに渡すこと、
前記格納されたＦＩＦＯ遅延送信基準信号サンプルから相関行列Ｒを生成すること、
前記格納された送信信号から部分的に導き出された相互相関ベクトルｐを生成し、その結果選択された次元を有するアレイｐを得ること、及び
Ｒ行列の逆行列及び前記アレイｐを用いて等化器タップ重みを計算することを前記プロセッサに行わせるコンピュータによって実行可能な命令を格納しているメモリを備える、プロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本特許出願は、“ADAPTIVE SAME FREQUENCY REPEATER TECHNIQUES”（適応同一周波数中継器技法）という題名を有し、参照されることによって全体がここに組み入れられている、米国仮特許出願一連番号６０／９０４，３６８（出願日：２００７年３月２日）に対する優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、無線通信ネットワーク、例えば、時分割複信（ＴＤＤ）、周波数分割複信（ＦＤＤ）ワイヤレス−フィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）、全世界マイクロ波アクセス相互運用性（Ｗｉ−ｍａｘ）、セル方式グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、３Ｇに基づく無線ネットワーク等、のカバレッジエリアは、中継器によって拡大することができる。典型的中継器は、例えば、開放型システム間相互接続基本参照モデル（ＯＳＩモデル）によって定義された物理層又はデータリンク層において動作する周波数変換中継器又は同一周波数中継器を含む。
【０００３】
物理層中継器は、“同一周波数”又は“周波数変換”デバイスに分類することができる。中継器がどこに配備されることになるかということに関連するネットワークアーキテクチャが、使用される中継器の型を大きく左右する。同一周波数中継器が用いられる場合は、中継器が同じ周波数において同時並行して受信及び送信することを要求する。従って、中継器は、様々なアンテナ及びデジタル／アナログキャンセル技法を用いて受信機と送信機との間の分離を達成させなければならない。周波数変換中継器が用いられる場合は、中継器は、第１の周波数チャネルにおいて信号を受信し、次に同時並行して送信するためにその信号を第２の周波数チャネルに変換する。この方法により、周波数分離を通じて送信機と受信機との間の分離がある程度達成される。好ましいことに、製造コストの低減、設置しやすさ、等を達成するために中継器回路に加えて受信及び送信用のアンテナも同じパッケージに含められる。これは、中継器を、形状要因及び設置しやすさが重要な考慮事項である住宅又は小さい事務所用のデバイスとして用いることが消費者によって意図されている場合に特に当てはまる。該デバイスにおいては、通常は１本のアンテナ又は一組のアンテナが基地局、アクセスポイント、ゲートウェイの方を向き、他のアンテナ又は他の一組のアンテナが加入者デバイスの方を向く。
【０００４】
同時並行して受信及び送信する中継器の場合は、受信アンテナと送信アンテナを分離することが、中継器の全体的性能における１つの重要要因であり、これは、同じ周波数に中継するか又は異なる周波数に中継するかにかかわらず当てはまる。より具体的には、受信機アンテナ及び送信機アンテナが適切に分離されていない場合は、中継器の性能が有意な量だけ低下する可能性がある。一般的には、中継器の発振又は初期感度低下を防止するために中継器の利得は分離よりも大きくすることはできない。分離は、一般的には、物理的分離、アンテナパターン、又は偏波によって達成される。周波数変換中継器の場合は、帯域通過フィルタリングを利用して追加の分離を達成することができるが、アンテナ分離は、一般的には、望ましくない雑音及び送信機からの帯域外放出が受信アンテナの帯域内周波数範囲内おいて受信されることに起因して中継器の性能における１つの制限要因になっている。受信機と送信機との間のアンテナ分離は、中継器が同じ周波数において動作中でありさらに帯域通過フィルタリングが追加の分離を提供しない場合はさらに重大な問題である。
【０００５】
セル方式のシステムは、利用可能な認可スペクトルが制限されており、周波数変換中継手法を利用することができず、従って同じ受信及び送信周波数チャネルを利用する中継器を用いることがしばしばある。
【０００６】
上述されるように、消費者とともに用いられることが意図される中継器の場合は、さらなるコスト低減、設置しやすさ、等を達成させるために物理的に小型の形状を有する中継器を製造するのが好ましい。しかしながら、小型形状は、アンテナが非常に近接して配置されそれによって上述される分離問題を悪化させる可能性がある。
【０００７】
現在の中継器は、自己の送信機からの漏れを中継したい信号から分離することができないという点でさらなる重要な欠点を有する。その結果、従来の中継器は、典型的には、システム分離及び性能をリアルタイムで最適化することができず、その結果動作不良になるか又は全体的ネットワーク性能に対して破壊的影響を及ぼすことになる。具体的には、現在の方法は、中継器が一般的に動作するのを可能にする一方で中継器環境における望ましくない信号の適応キャンセルを考慮してない。その代わりに、現在の中継器配備は、コスト及び複雑さに起因してキャンセルルループが制限されており、個別の実装であり、一般的にはサブバンドフィルタリングのない単一帯域システムにおいて配備される。さらに、現在の干渉キャンセルループ配備は、マルチパス遅延を想定しており、散乱信号における過度の又は整合性のない遅延、信号における遅延変化（例えば、ドップラー）、及び広帯域信号（例えば、ＩＣ帯域幅）に関する制限されたキャンセルを被る。
【０００８】
上記により、既存の方法の欠点を克服するためのシステム及び方法の必要性が存在することが直ちに明確になる。
【発明の概要】
【０００９】
この概要は、以下の発明を実施するための形態においてさらに詳細に説明される一組の概念を簡略化された形で紹介することを目的として提供される。この概要は、請求される主題の重要な特徴又は不可欠な特徴を特定することは意図されておらず、さらに請求される主張の適用範囲を制限するために用いられることも意図されていない。
【００１０】
ここにおいて説明されるシステム及び方法は、信号の完全性及び増幅を向上させることを目的としてフィードバック等化器によって用いられる重みに関する閉ループ計算を行うフィードバックキャンセルループを配備するために動作可能な中継器環境を提供する。例示的実装においては、典型的中継器環境は、送信機と、受信機と、等化器重みに関する１つ以上の閉形式計算を行うために動作可能な等化フィードバックキャンセルループ回路と、を備える。前記例示的実装においては、前記フィードバックキャンセルループは、Ｎタップフィードバック等化器キャンセラによって用いるためにフィードバック信号キャンセル動作の一部として１つ以上の閉形式重み計算を行うために動作可能な計算モジュールを備えることができる。
【００１１】
例示的動作においては、前記典型的計算モジュールは、送信されるべき信号のサンプルを送信機及び先入れ先出し（ＦＩＦＯ）遅延ラインに並行して渡すために動作することができる。格納されたＦＩＦＯサンプルは、選択された時間遅延（例えば、等化器整合遅延）だけ遅延させることができる。動作可能な形で、前記希望される受信信号のＬの数のサンプル及び（例えば、受信機のアンテナにおいて合計された）受信された送信機漏れ信号をメモリに渡して格納する（例えば、ｄベクトルとして格納する）ことができる。前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号のサンプルは、メモリに渡してｕ（１，ｌ）、ｕ（２，ｌ）乃至ｕ（Ｎ，ｌ）として格納することができ、ここで、ｕ（ｋ，ｌ）は、一例として、Ｌの送信された時間サンプルのＮの遅延されたバージョンの行列を記述することができ、前記Ｎの遅延されたバージョンは、前記Ｎタップフィードバック等化器のタップ間における遅延と同じ量だけ遅延される、動作可能な形で遅延されたバージョンである。前記例示的動作においては、例えばＮ×Ｌの次元を有するｕ行列から相関行列Ｒを生成して結果的にＮ×Ｎ行列を得ることができる。例として、ｕとｄとの間の相互相関として相互相関ベクトルｐを形成することができ、その結果Ｎ×１の次元のアレイｐが得られる。例として、前記典型的計算モジュールは、前記等化器タップ重みを、前記相関行列と相互相関ベクトル、及びｐが乗じられた行列Ｒの逆行列の関数として計算することができる。
【００１２】
一側面は、無線通信ネットワークに関する中継器であって、フィードバックキャンセルを提供するために動作可能であり、等化器によって用いられる重みに関する閉ループ計算を行うように構成された計算モジュールであって、送信機及び／又は受信機信号のサンプルが閉ループ計算の一部として格納される計算モジュールと、信号のキャンセル及び分離を提供するための１つ以上の相関化動作において用いるための重みを生成するために前記計算モデルと協力する等化器を備える等化フィードバックキャンセルループと、を備える中継器、を提供する。
【００１３】
他の側面は、デジタル中継器環境におけるフィードバックループキャンセルを容易にする方法を提供し、送信されるべき信号のサンプルを送信機及び先入れ先出し（ＦＩＦＯ）遅延ラインに並行して渡すことと、ＦＩＦＯ入力位置から送信処理全体を通じての全遅延に等しい量からフィードバックキャンセルループの等化器サンプル遅延に等しい量を減じた量の選択された時間遅延を前記ＦＩＦＯサンプルに加えてＦＩＦＯ遅延送信基準信号を生成することと、前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号のサンプルを選択された行列ｕとしてメモリに渡すことと、前記格納されたＦＩＦＯ遅延送信基準信号サンプルから相関化行列Ｒを生成することと、前記入力サンプルｄと前記格納及び遅延された送信機基準信号行列ｕとの間の相互相関関係から導き出された相互相関ベクトルｐを生成して、その結果選択された次元を有するアレイｐを得ることと、Ｒ行列の逆行列及び前記アレイｐを用いて等化器タップ重みを計算すること、とを備える。
【００１４】
さらに他の側面は、無線通信ネットワークに関する中継器であって、フィードバックキャンセルを提供するために動作可能であり、等化器によって用いられる重みに関する閉ループ計算を行うための手段であって、前記送信機及び／又は受信機信号のサンプルは閉ループ計算の一部として格納される手段と、信号のキャンセル及び分離を提供するための１つ以上の相関化動作において用いるための重みを生成するための手段と、を備える中継器、を提供する。
【００１５】
他の側面は、次の動作、すなわち、送信されるべき信号のサンプルを送信機及び先入れ先出し（ＦＩＦＯ）遅延ラインに並行して渡すこと、前記ＦＩＦＯ入力位置から送信処理全体を通じての全遅延に等しい量からフィードバックキャンセルループの等化器サンプル遅延に等しい量を減じた量の選択された時間遅延を前記ＦＩＦＯサンプルに加えてＦＩＦＯ遅延送信基準信号を生成すること、前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号のサンプルを選択された行列ｕとしてメモリに渡すこと、前記格納されたＦＩＦＯ遅延送信基準信号サンプルから相関行列Ｒを生成すること、前記入力サンプルｄと前記格納及び遅延された送信機基準信号行列ｕとの間の相互相関関係から導き出された相互相関ベクトルｐを生成して、その結果選択された次元を有するアレイｐを得ること、Ｒ行列の逆行列及び前記アレイｐを用いて等化器タップ重みを計算することを行うためのコンピュータによって実行可能な命令を格納しているコンピュータによって読み取り可能な媒体を提供する。
【００１６】
他の側面は、プロセッサであって、次の動作、すなわち、送信されるべき信号のサンプルを送信機及び先入れ先出し（ＦＩＦＯ）遅延ラインに並行して渡すこと、前記ＦＩＦＯ入力位置から送信処理全体を通じての全遅延に等しい量からフィードバックキャンセルループの等化器サンプル遅延に等しい量を減じた量の選択された時間遅延を前記ＦＩＦＯサンプルに加えてＦＩＦＯ遅延送信基準信号を生成すること、前記ＦＩＦＯ遅延送信基準信号のサンプルを選択された行列ｕとしてメモリに渡すこと、前記格納されたＦＩＦＯ遅延送信基準信号サンプルから相関行列Ｒを生成すること、前記入力サンプルｄと前記格納及び遅延された送信機基準信号行列ｕとの間の相互相関関係から導き出された相互相関ベクトルｐを生成し、その結果選択された次元を有するアレイｐを得ること、及びＲ行列の逆行列及び前記アレイｐを用いて等化器タップ重みを計算することを前記プロセッサに行わせるコンピュータによって実行可能な命令を格納してメモリを備えるプロセッサ、を提供する。
【００１７】
上述されるすべての実施形態において、送信機漏れ信号と呼ばれて受信機において受信されて受信機のアンテナにおいて希望される信号と合計される送信信号漏れを前記希望される信号と無相関化するために前記中継器において中継されるべき信号帯域幅の少なくとも逆数の遅延が要求されることに注目すること。ここにおいて提供されるＭＭＳＥ計算は、前記フィードバック等化器タップ重みを導き出すための相関化プロセスに依存する。この同じ相関化プロセスは、前記送信機基準信号行列ｕと前記送信漏れ信号との時間的整合化を利用し、時間的に整合されない希望される信号と区別し、従って相関化せず、計算された等化タップ重みの値に影響を与えない。
【００１８】
以下の説明及び添付図は、主題の一定の例示的側面について詳細に説明するものである。しかしながら、これらの側面は、主題を採用できる様々な方法のうちの幾つかを示すにすぎず、請求される主題は、すべてのこれらの側面及びその同等の側面を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ここにおいて説明されるシステム及び方法による例示的中継器の典型的エンクロージャのブロック図である。
【図２】ここにおいて説明されるシステム及び方法によるフィードバックキャンセルを行う典型的ＲＦ中継器に関する典型的信号伝搬のブロック図である。
【図３】ここにおいて説明されるシステム及び方法による典型的アンテナ中継器構成要素のブロック図である。
【図４】ここにおいて説明されるシステム及び方法による典型的なその他の中継器構成要素のブロック図である。
【図５】ここにおいて説明されるシステム及び方法による例示的ＲＦ中継器の典型的構成要素の協力のブロック図である。
【図６】ここにおいて説明されるシステム及び方法による例示的ＲＦ中継器の典型的構成要素の協力の他のブロック図である。
【図７】ここにおいて説明されるシステム及び方法によるデュアルバンドアレイを有する周波数分割複信（ＦＤＤ）中継器のブロック図である。
【図８】ここにおいて説明されるシステム及び方法によるデジタル干渉キャンセルシステムを有する典型的ＦＤＤ単一帯域中継器のブロック図である。
【図９】ここにおいて説明されるシステム及び方法によるデジタル干渉キャンセルシステム及びアレイを有する典型的ＦＤＤ単一帯域中継器のブロック図である。
【図１０】ここにおいて説明されるシステム及び方法によるフィードバックキャンセル及びメトリック適用機構を有する典型的構成要素の相互関係を示すプログラム図である。
【図１１】ここにおいて説明されるシステム及び方法による選択された１つ又は複数のメトリックの適用に関係して用いるための重みの適用を示すブロック図である。
【図１２】ここにおいて説明されるシステム及び方法による典型的な配備されたフィードバックキャンセル及びメトリック適用機構の影響を示すグラフ図である。
【図１３】中継器に関する信号の完全性及び増幅を向上させるためにメトリックを展開するための１つの典型的方法の流れ図である。
【図１４】信号のキャンセルにおいて用いるための等化器重みの計算に関する１つの典型的方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示は、２００８年３月３日に出願された次の米国特許出願、すなわち、
“PHYSICAL LAYER REPEATER UTILIZING REAL TIME MEASUREMENT METRICS AND ADAPTIVE ANTENNA ARRAY TO PROMOTE SIGNAL INTEGRITY AND AMPLIFICATION”（信号の完全性及び増幅を向上させるためにリアルタイム測定メトリック及び適応アンテナアレイを利用する物理層中継器）、Ａｔｔｏｒｎｅｙ  Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｕｍｂｅｒ０８０６０３Ｕ１、一連番号ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸＸ；“USE OF A FILTERBANK IN AN ADAPTIVE ON-CHANNEL REPEATER UTILIZING ADAPTIVE ANTENNA ARRAYS”（適応アンテナアレイを利用する適応オンチャネル中継器におけるフィルタバンクの使用）、ＡｔｔｏｒｎｅｙＤｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０８０６０３Ｕ３、一連番号ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸＸ；“USE OF ADAPTIVE ANTENNA ARRAY IN CONJUNCTION WITH AN ON-CHANNEL REPEATER TO IMPROVE SIGNAL QUALITY”（信号品質を向上させるためのオンライン中継器と連携した適応アンテナアレイの使用）、Ａｔｔｏｒｎｅｙ Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０８０６０３Ｕ４、一連番号ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸＸ；“AUTOMATIC GAIN CONTROL AND FILTERING TECHNIQUES FOR USE IN ON-CHANNEL REPEATER”（オンチャネル中継器において用いるための自動利得制御及びフィルタリング技法）、Ａｔｔｏｒｎｅｙ Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０８０６０３Ｕ５、一連番号ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸＸ；“CONFIGURATION OF A REPEATER”（中継器構成）、Ａｔｔｏｒｎｅｙ Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０８０６０３Ｕ６、一連番号ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸＸ、及び“SUPERIMPOSED COMPOSITE CHANNEL FILTER”（スーパーインポーズされた複合チャネルフィルタ）、Ａｔｔｏｒｎｅｙ Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．０８０６０３Ｕ７、一連番号ＸＸ／ＸＸＸ，ＸＸＸ、に関連し、各々の特許出願の内容は、その全体が参照されることによってここによって組み入れられている。
【００２１】
次に、図面を参照して様々な実施形態が説明され、同一のものについては全図面に渡って同一の参照数字を付すこととする。以下では、説明の目的上、１つ以上の実施形態について徹底的に理解できるようにするために数多くの具体的な詳細が示される。しかしながら、該実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実践できることが明確であろう。その他の事例においては、１つ以上の実施形態に関する説明を容易にするためによく知られた構造及びデバイスがブロック図形で示される。
【００２２】
さらに、本発明の様々な側面が以下において説明される。ここにおける教示は非常に様々な形態で具現化できること及びここにおいて開示される特定の構造及び／又は機能は単なる代表例であるにすぎないことが明確なはずである。ここにおける教示に基づき、当業者は、ここにおいて開示される側面はその他の側面と無関係に実装できること及びこれらの側面のうちの２つ以上を様々な方法で組み合わせることができることを明確に理解すべきである。例えば、ここにおいて詳述される側面のうちのあらゆる数の側面を用いて装置を実装することができ及び／又は方法を実践することができる。さらに、ここにおいて詳述される側面のうちの１つ以上に加えての又はそれ以外のその他の構造及び／又は機能を用いて装置を実装でき及び／又は方法を実践することができる。一例として、ここにおいて説明される方法、デバイス、システム及び装置の多くは、Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおいてアップリンクパイロット信号をブーストすることに関して説明される。当業者は、同様の技法をその他の通信環境に適用可能であることを明確に理解すべきである。
【００２３】
この出願において用いられる“構成要素”、“モジュール”、“システム”、等の用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、実行中のソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、及び／又はその組み合わせ、のいずれであるかにかかわらず、コンピュータに関連するエンティティを指すことが意図される。例えば、構成要素は、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、エクセキュータブル、実行スレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであることができるが、これらに限定されない。例として、制限することなしに、計算デバイスにおいて実行中のアプリケーション及びその計算デバイスの両方が構成要素であることができる。プロセス及び／又は実行スレッド内には１つ以上の構成要素が常駐することができ、構成要素は、１つのコンピュータ上に局在化する及び／又は２つ以上のコンピュータ間で分散させることができる。さらに、これらの構成要素は、様々なデータ構造が格納されている様々なコンピュータによって読み取り可能な媒体から実行可能である。これらの構成要素は、ローカル及び／又は遠隔プロセスによって、例えば１つ以上のデータパケット（例えば、ローカルシステム又は分散型システム内の他の構成要素と対話中の及び／又はインターネット等のネットワークを通じて信号を用いてその他のシステムと対話中の構成要素からのデータ）を有する信号に従って通信することができる。さらに、当業者によって明確に理解されるように、ここにおいて説明されるシステムの構成要素は、それに関して説明される様々な側面、目標、利点、等を達成するのを容易にするために再配置すること及び／又は追加の構成要素によって補完することができ、さらに、所定の図において示される精密な構成に限定されない。
【００２４】
さらに、ここにおいては、様々な実施形態が無線端末又はユーザー装置（ＵＥ）と関係させて説明される。無線端末又はＵＥは、システム、加入者ユニット、加入者局、移動局、モバイル、モバイルデバイス、遠隔局、遠隔端末、ＵＥ、ユーザー端末、端末、無線通信デバイス、ユーザーエージェント、ユーザーデバイスと呼ぶことも可能である。無線端末又はＵＥは、携帯電話、コードレスフォン、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）フォン、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線接続能力を有するハンドヘルドデバイス、計算デバイス、又は無線モデムに接続されたその他の処理デバイスであることができる。さらに、ここにおいては様々な実施形態が基地局と関係させて説明される。基地局は、無線端末と通信するために利用することができ、アクセスポイント、ノードＢ、又はその他の用語で呼ぶことも可能である。
【００２５】
さらに、ここにおいて説明される様々な側面又は特徴は、標準的なプログラミング及び／又はエンジニアリング技法を用いて製造方法、製造装置、又は製造品として実装することができる。ここにおいて用いられる“製造品”という表現は、コンピュータによって読み取り可能なデバイス、キャリヤ、又は媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することが意図される。例えば、コンピュータによって読み取り可能な媒体は、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ）と、光学ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ））と、スマートカードと、フラッシュメモリデバイス（例えば、ＥＰＲＯＭ、カード、スティック、キードライブ）と、を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、ここにおいて説明される様々な記憶媒体は、情報を格納するための１つ以上のデバイス及び／又はその他の機械によって読み取り可能な媒体を表すことができる。さらに、音声メールを送信及び受信する際、セルラーネットワーク等のネットワークにアクセスする際、又は指定された機能を果たすようにデバイスに命令する際に用いられるようなコンピュータによって読み取り可能な電子データ又は命令を搬送するために搬送波を採用できることが明確に理解されるべきである。従って、“機械によって読み取り可能な媒体”という表現は、命令及び／又はデータを格納、内蔵、及び／又は搬送することができる様々な物理的媒体を意味する（ただし、真空は意味しない）。さらに、ここにおいて説明されるシステム及び方法は、命令及び／又はデータを格納、内蔵、及び／又は搬送することができる無線チャネルの一部として機械によって読み取り可能な媒体として採用することができる。当然のことであるが、当業者は、ここにおいて説明されて請求される発明の適用範囲又は精神を逸脱せずに開示される実施形態に対して数多くの変更を行うことが可能であることを認識するであろう。
【００２６】
さらに、“典型的な”という表現は、ここでは、“１つの例、事例、又は実例”を意味するために用いられる。ここにおいて“典型的な”として説明されるいずれの側面又は設計も、その他の側面又は設計よりも好ましい又は有利であるとは必ずしも解釈すべきではない。むしろ、典型的という表現の使用は、概念を具体的に提示することが意図される。この出願において用いられる表現“又は”は、排他的“又は”ではなく包含的“又は”を意味することが意図される。すなわち、その他の規定がない限り、又は文脈から明らかでない限り、“ＸはＡ又はＢを採用する”は、自然の包含的置換のうちのいずれかを意味することが意図される。すなわち、ＸがＡを採用する、ＸがＢを採用する、又はＸがＡ及びＢの両方を採用する場合は、上記の事例のうちのいずれかに基づいて“ＸはＡ又はＢを採用する”が満たされる。さらに、この出願及び添付される請求項において用いられる冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、一般的には、その他の規定がない限り又は単数形であることが示されることが文脈から明らかでない限り、“１つ以上”を意味すると解釈されるべきである。
【００２７】
ここにおいて用いられる“推論する”又は“推論”という表現は、一般的には、システム、環境、及び／又はユーザーの状態をイベント及び／又はデータを介して取得された一組の観察事項から推量するか又は推論するプロセスを指す。推論は、特定の状況又は行動を識別するために採用することができるか、又は例えば状態に関する確率分布を生成することができる。推論は、確率論的、すなわち、データ及びイベントの考慮に基づいた対象状態に関する確率分布の計算であることができる。推論は、より高いレベルのイベントを一組のイベント及び／又はデータから組み立てるために採用される技法を指すこともできる。該推論の結果として、新しいイベント又は行動が一組の観察されたイベント及び／又は格納されたイベントデータから構築されることになり、これらのイベントが時間的に接近した形で相互に関連しているかどうか、及びこれらのイベント及びデータが１つ又は幾つかのイベント及びデータ源からのものであるかどうかを問わない。
【００２８】
ここにおいて説明される技法は、様々な無線通信ネットワーク、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、単搬送波ＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク、等に関して用いることができる。用語“ネットワーク”及び“システム”は、しばしば互換可能な形で用いられる。ＣＤＭＡネットワークは、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００、等の無線技術を実装することができる。ＵＴＲＡは、広帯域−ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）と、ＴＤ−ＳＣＤＭＡと、ＴＤ−ＣＤＭＡと、を含む。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、及びＩＳ−８５６基準を網羅する。ＴＤＭＡネットワークは、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）等の無線技術を実装することができる。ＯＦＤＭＡネットワークは、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＩＥＥＥ８０２．２０、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭ（登録商標）、等の無線技術を実装することができる。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、及びＧＳＭは、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の一部である。ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）は、近い将来リリースされる予定のＥ−ＵＴＲＡを用いるＵＭＴＳである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、及びＬＴＥは、“第３世代パートナーシッププロジェクト”（３ＧＰＰ）という名称の組織から発行された文書において説明されている。ＣＤＭＡ２０００は、“第３世代パートナーシッププロジェクト２”（３ＧＰＰ２）という名称の組織から発行された文書において説明されている。これらの様々な無線技術及び基準は、当業において知られている。説明を明確化するため、以下においては、上記の技法の一定の側面は、ＬＴＥに適用されるときのアップリンクパイロット多重化に関して説明することができ、その結果、以下の説明の多くにおいては３ＧＰＰ用語を適宜用いることができる。
【００２９】
等化器重みの閉形式計算に関する概要
関連出願は、現在展開されているメトリック（例えば、相関化メトリック）を導き出すための発明である適応手法について説明する。幾つかの実施形態においては、統計的勾配アルゴリズム又は最急降下（ｓｔｅｅｐｅｓｔ  ｄｅｃｅｎｔ）アルゴリズムは、最小のメトリック又は誤差レベルに収束する。これらの適応手法は、幾つかの欠点を有するおそれがある。１つの欠点は、収束が遅い可能性があることである。収束速度は、ＬＭＳアルゴリズムにおけるアルファ又は“ステップ利得”としばしば呼ばれる利得による影響を受ける。アルファ値が大きくなるほど、適応収束が高速になるが、最終的な収束解において“ジッター”が発生し、システムの安定性が失われる。この安定性が失われることは、第２の大きな欠点である。幾つかの場合においては、適応ループの利得が考慮されるしきい値を上回り、適応アルゴリズムがいずれの処理時点において希望されるレベルに収束できないことがある。さらに、アルファ又は“ステップ利得”に関して設定される安定性値は、適応アルゴリズムが展開されるシステムに依存し、経時で変化することがある。その結果、控えめな値がしばしば採用されてアルゴリズムの収束速度が遅くなる。
【００３０】
入力がデジタル化される典型的中継器のデジタル実装においては、処理はベースバンドにおいて行われ、中継器の出力はデジタル表示で入手可能であり、漏れキャンセルは、理想的なことにデジタル処理内で行われる。特に、フィードバックキャンセラ内で行われる等化器重み計算は、線形代数法を用いて閉形式解法において数値計算することができる。
【００３１】
該技法は、受信機システム、例えば、多入力／多出力（ＭＩＭＯ）多ストリーム受信機、デジタルビーム形成アンテナ受信機システム、及び受信機システムにおけるシンボル間干渉等の望まれない歪みを低減させるための時間等化器、に対して適用されている。
【００３２】
これらのシステムにおいて用いるために手法を容易にする重要要素は、典型的には、受信機において全体的な受信信号（送信機漏れも含む受信された信号）内に埋め込まれた希望される受信信号のトレーニングシーケンス又は既知の部分に関する知識を有することを含む。これらの既知のトレーニングシーケンスは、一般的には様々な形で（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに関してはプリアンブルの形で、又はＯＦＤＭシステムにおいてパイロット副搬送波として）表される。ＣＤＭＡシステムの場合は、これらのシーケンスは、一般的には、直交符号によってその他のチャネルと分離されたパイロット符号チャネルにおいて送信される。１ｘＥＶ−ＤＯ基準においては、既知の情報はパイロットシンボルであり、符号によって及び情報ビットと既知のパイロットビットの時分割多重化によってその他の信号と分離及び区別される。
【００３３】
ここにおいて説明されるシステム及び方法は、中継器の時間遅延が、新しい信号及び送信された中継された信号を互いに関してより長い時間遅延させることができるような時間遅延であるデジタル中継器システムを提供する。例示的実装においては、受信機は、希望される新しい信号、及び再送信された中継器信号の両方を用いることができる。この中継された信号は、平均して、希望される受信機信号と送信機からの漏れの相関関係がもはや強くないように十分に遅延させることができる。送信信号は、送信前にデジタル形式で典型的Ｄ／Ａ変換器に提供することができるため、サンプルを送信機漏れの受信と時間的に整合させるようにベースバンドにおいて遅延させることも可能である。ベースバンドにおいて課せられる遅延は、追加のベースバンド処理、デジタル−アナログ変換器遅延、アナログ／ＲＦフィルタリング遅延、伝搬遅延、受信処理遅延、アナログ−デジタル変換器遅延、及びベースバンドキャンセルブロック前に要求されるその他のデジタル処理に起因する追加遅延を動作可能な形で補償することができる。例として、この説明される遅延は、漏れ信号及び格納／遅延された送信機信号の時間的整合を可能にする。これらの信号は時間的に整合されるため強く相関化し、他方、希望される受信信号は強く相関化しない。該関係は、キャンセラに関するＭＭＳＥ閉形式解法を提供する新しい方法で利用することができる。
【００３４】
例示的実装において、“相関化メトリック”を利用する典型的デジタル中継器システムは、送信信号自体をＭＭＳＥに関する“既知の”信号又はトレーニングシーケンスとして利用することができる。送信機漏れのキャンセルを向上させるために受信機内の時間等化器及び／又は受信機内のビーム形成“空間等化器”を使用できることに注目すること。ここにおける実施形態により、トレーニングシーケンスを受信機とともに用いて希望されるトレーニングシーケンスと可能なかぎりマッチする等化された信号を提供することができる。送信された信号及び新しい（時間遅延された）受信信号は平均すると無相関化されているため、これらの信号は、漏れキャンセラにおいて利用される時間等化器係数に関する閉形式解法において利用することができる。
【００３５】
幾つかの実施形態においては、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）計算ステップは、等化器タップ重みの計算中に、既に確立されている既知のトレーニングシーケンスとフィルタリングされる信号との間において相関関係が存在することを要求する。例として、等化器を利用する受信機においては、受信信号の遅延されたバージョン（ｕ）は、既知の“トレーニングシーケンス”（ｄ）と相関化される。例として、信号自体の遅延されたバージョン（ｕ）間において相互相関行列（Ｒ）を形成することができる。典型的等化器は、トレーニングシーケンスが受信された信号内に存在することが知られているトレーニング期間中に重みベクトル（Ｗｃ）を利用するフィルタの出力がトレーニングシーケンスに類似するように動作可能な形で駆動することができ、これらの重み値は、トレーニングシーケンスが存在しない期間中は一定に維持される（すなわち、重みベクトルＷｃによって表される重み値は、トレーニング期間外には変化させる必要がない）。その結果、トレーニング期間中に達成されるのと同じような改良が受信機データ信号に対して行われる
重みベクトルＷｃ最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）解は、Ｗｃ＝Ｒ−１ｐとして計算することができ、ここで、乗算は、例えばＮ×ＮアレイにＮ×１ベクトルを乗じる行列演算を備えることができ、その結果、Ｎ×１Ｗｃベクトルが得られ、ここでＮの等化器重みが存在し、空間アレイの場合はＮのビーム形成受信機が存在する。
【００３６】
ＭＭＳＥ解法の結果、トレーニングシーケンスとそのトレーニングシーケンスを含む等化された信号との間の平均二乗誤差を最小にする。上述されるように、トレーニングシーケンスが存在しない期間中には、最後の既知の等化器重みを一定に保持して希望される信号の利益のために等化器において利用することができる。
【００３７】
例示的実装においては、“よく知られた”手法を異なる方法で利用することができる。一例として、“既知のトレーニングシーケンス”は、上述されるようにアクティブに送信中であって遅延ラインにおいて格納されるため動作可能な形で存在することができる。格納された送信信号は、例えば“送信機基準信号”と呼ぶことができる。等化器は、入力信号がトレーニングシーケンスにマッチングされないような形で動作することができる。典型的等化器は、既知のトレーニングシーケンス（例えば、格納された送信機信号）をコンディショニングし、キャンセラ内に入る受信された送信機漏れ信号と可能な限り類似するようにするために動作することができる。従って、受信機信号の遅延されたバージョンを既知の“送信機基準信号”と相関化する代わりに、既知の“送信機基準信号”の遅延されたバージョンは、キャンセラへの入力（例えば、受信された送信機漏れ信号と希望される信号の和）と相関化することができる。例として、提供される例においては、遅延された“送信機基準信号”は、ｕ（ｔ）によって表すことができ、ここで、以前には受信された信号がこのように表された。さらに、送信機漏れ信号と合計された受信された希望される信号は、等化された“送信機基準信号”が受信された信号の相関化された部分（すなわち、受信された送信機漏れ信号）とマッチングされるのを反映してｄ（ｔ）のラベルを付すことができる。以前は、トレーニングシーケンスは、当業において共通する無線システムへの適用に関してｄ（ｔ）のラベルが付されていた。
【００３８】
希望される信号は送信機漏れ信号よりも十分に大きい遅延であるため、希望される信号は、送信機基準信号と相関化することができない。例として、結果的に得られることは、処理利得及び送信機漏れ信号と“送信機基準信号”の遅延されたバージョンとの間の相関関係の信号対雑音比（ＳＮＲ）の向上である。実際には、ＳＮＲは、より長い期間にわたって相関化することによってさらに向上させることができる。典型的時間オフセット手法を利用することで、典型的等化器に関する重みを連続的に適応させることができ、その一方でアクティブなキャンセルが生じることができ、それにより、トレーニング期間及び動作期間を不要にする。
【００３９】
ＭＭＳＥ手法は、送信機基準信号を処理時に受信された信号内に存在する送信機漏れ信号をマッチングするように出力フィルタの制御に指示することができる有限インパルス応答フィルタに関して適用される重みベクトルを提供することができる。このＦＩＲフィルタの出力（キャンセル信号）は、キャンセラブロックへの入力から減じることができ、従って残りの送信機漏れ信号を大幅に小さくすることができる。
【００４０】
フィードバック重みの最も単純な計算においては、送信機基準信号の単一の遅延を用いることができる。一例として、ｕ（ｔ）をＬの時間サンプルにわたってｄ（ｔ）と相関化することができる。換言すると、キャンセラ入力信号は、Ｌの数のサンプルにわたって“送信機基準信号”と相関化させることができる。その結果得られる成果は、送信機基準信号の相関化によって分割することができる。
【００４１】
例として、単一のフィードバック重みは、（Ｔｘ＊ｃｏｎｊ（Ｒｘ））／（Ｔｘ＊ＴｘＨ）として計算することができる。動作可能な形で、計算結果は、１×１であるか又は単一複素スカラーであることができ、Ｔｘ時系列によって乗じられたときには、受信信号に含まれている“送信機漏れ”に利得及び位相を整合させる。帯域が非常に狭い信号に関しては、狭帯域幅にわたるキャンセルに関しては単一フィードバックタップ等化器で十分であることができる。
【００４２】
要約すると、幾つかの実施形態により、中継器によって受信中の希望される信号を中継器の受信機内に同時並行して漏れてくる中継器送信機信号と無相関化するために中継器内の一定の遅延が利用される。このプロパティは、希望される受信信号が存在する場合においても受信された送信機漏れ信号をトレーニング信号として利用できるようにするために利用することができる。同様の数学を用いる標準方法と同様に予め定義されたトレーニングシーケンスは利用されない一方で、受信された信号（希望され信号と希望されない送信機漏れ信号の両方を含む）はこの機能を提供し、伝統的な適応技法ではなく閉形式計算の使用が時間等化器に関する重みを決定するのを可能にする。入力信号と送信機漏れ信号の２つ以上のサンプルとの相関化は、入力信号サンプルごとに単一の相関関係を用いる適応等化器重み決定よりも短期間でより有効な等化器重みを提供することができる。ここにおける技法は、（中継されるべき希望される新信号が受信されない又は中継されない）トレーニング期間中に排他的に用いることができ、中継器の通常の動作において（すなわち、希望される新しい信号を受信及び中継することと連携して）用いることができ、又はその両方であることができる。
【００４３】
典型的中継器
図１は、ここにおいて説明される様々な側面による例示的中継器に関する典型的エンクロージャを示す。図１に示されるように、ダイポールデュアルパッチアンテナ構成は、中継器電子機器とともに、コンパクトなエンクロージャ１００内に効率的に収納することができる。エンクロージャ１００の構造は、２つの方法のうちの少なくとも１つで直感的に方位を定めることができるような構造であることができる。しかしながら、信号受信感度を最大にするためにエンクロージャの配置に関する取り扱い説明をユーザーに提供することができる。典型的ダイポールデュアルパッチアンテナ構成においては、中継器電子機器用プリント基板（ＰＣＢ）とともに組み入れられたグランド面は、例えばスタンドオフ１２０を用いて２つのパッチアンテナ１１４と１１５と平行に及びこれらのパッチアンテナ１１４と１１５の間に配置することができる。多くの場合は、分離を向上させるための分離フェンス１１２を採用することができる。
【００４４】
パッチアンテナ１１４及び１１５の各々は、例えば、グランド面１１３と平行に配置することができ、及び配線板、等の上にプリントすることができ、スタンプされた金属部分がプラスチックのハウジング内に埋め込まれる構造にすることができ、又は異なる方法で製造することができる。グランド面１１３と関連づけられたＰＣＢの平面部分は、例えばＰＣＢ上における埋め込まれたトレースとして構成されたダイポールアンテナ１１１を内蔵することができる。典型的には、パッチアンテナ1１４及び１１５は、垂直偏波することができ、ダイポールアンテナ１１１は、水平偏波されるが、その他の実施形態を用いることも可能である。
【００４５】
重なり合わないアンテナパターンと反対の偏波の組み合わせを利用して、デュアルダイポールデュアルパッチアンテナにおける受信アンテナと送信アンテナとの間において約４０ｄＢの分離を達成することができる。特に、送信機及び受信機のうちの１つは、アクセスポイントとの通信用の垂直偏波を有する２つのデュアル切り替えパッチアンテナのうちの１つを使用し、他方、送信機及び受信機のうちの他方は、水平偏波を有するダイポールアンテナを採用する。この手法は、中継器が屋内ネットワーク信号を屋内のクライアントに中継することを意味するときに特に適用可能である。この場合は、クライアントに送信するアンテナのパターンは、典型的には、クライアントへの方向が不明であるため、一般的に無指向性である必要があり、デュアルダイポールアンテナの使用を要求する。
【００４６】
図２は、例示する中継器環境２００内における典型的信号流の例示的ブロック図を描く。示されるように、弱い受信信号（“希望される新しい信号”と呼ぶことができる）２２０は、アンテナ要素２１０によって受信することができ、利得及び遅延構成要素２０５への入力として働くことができる。利得及び遅延構成要素２０５は、弱い受信信号２２０を処理して強い信号２３０をアンテナ要素２１５からの出力として生成することができる。さらに、受信機２２５内への送信信号漏れは、弱い受信信号２２０を処理して強い信号２３０を生成するときに用いるためにアンテナ要素２１０における利得及び遅延２０５への入力として働くこともできる。受信機２２５内への送信漏れ信号は、アンテナ要素２１０及び２１５に動作可能な形で結合されたフィードバックキャンセルループ（示されていない）によって生成することができる。すなわち、フィードバックキャンセルループは、中継器によって送信される信号を生成し、この信号の一部は、送信漏れ信号として受信機２２５によって受信される。
【００４７】
図３は、典型的中継器環境３００のアンテナ要素の相互作用を示す。典型的中継器環境３００は、ダイポールアンテナ３０５と３２０とを含むプリント基板３３０を備え、パッチアンテナ３１０と３１５とをさらに含む。例示的実装においては、ダイポール／パッチアンテナの組み合わせは、送信チャネルと受信チャネルとの間の選択された分離を達成して希望されるフィードバックキャンセルの実装を可能にすることができる。図３のアンテナ構成は、ここにおいて説明されるその他の実施形態において用いることができるアンテナアレイの構成例である（ここで、例えばパッチアンテナ３１０は、１方のアンテナアレイの一部であり、パッチアンテナ３１５は、他方のアンテナアレイの一部である）。
【００４８】
図４は、典型的中継器に関する選択された分離を提供する際に用いるための他のアンテナ構成の１つの側を示す。アンテナ構成４００は、１つ以上のパッチアンテナ４１０及び４１５が取り付けられたＰＣＢ板４０５を備える。典型的にはＰＣＢの反対側にも同様の数のアンテナパッチが存在することになり、典型的にはアンテナ４１０及び４１５の偏波と比較したときに反対の又は有利な偏波方向に向けられており、従って、ＰＣＢの反対側のアンテナ間において十分な量のさらには最大量の分離が達成されることに注目すること。例示的実装においては、ＰＣＢ板４０５は、様々な構成における１つ以上のパッチアンテナ４１０及び４１５を備えることができ、２対以上のパッチアンテナ及びスーパーセットを構成する不等な数の各々のパッチアンテナを有することができる。アンテナ構成４００は、ＰＣＢの反対側における同様の数のアンテナとともにパッチアンテナ４１０及び４１５を配備することで、典型的な協力するフィードバックキャンセルループ（例えば、アンテナアレイに動作可能な形で結合されたフィードバックキャンセルループ）によって提供される分離及び増幅に協力するために送信チャネルと受信チャネル（例えば、１つ以上のパッチアンテナに動作可能な形で結合された送信アンテナと１つ以上のパッチアンテナに動作可能な形で結合された受信チャネル）との間において選択された分離を提供することができる。図４の構成は、ここにおいて説明される実施形態において用いることができるアンテナアレイの他の例を示す。
【００４９】
図５は、アンテナアレイを配備して信号のコンディショニング及び増幅を行うために動作可能な典型的中継器環境５００を示す。典型的中継器環境５００は、アンテナ要素５１０及び５１５を有する第１のアンテナアレイ５０５と、アンテナ要素５３０及び５３５を有する第２のアンテナアレイと、多トランシーバ回路５２０を備える処理回路５４５と、コントローラ５２５と、を備える。アンテナアレイ５０５及び５４０は、多トランシーバ回路５２０と協力することができ、多トランシーバ回路５２０は、典型的中継器環境５００の動作の一部としてコントローラ５２５と協力する。信号は、アンテナアレイ５０５及び５４０によって受信して信号のコンディショニングと処理のために処理回路５４５に渡し、次に１つ以上の協力構成要素（例えば、ＣＤＭＡ無線通信ネットワークの基地局）と通信するためにアンテナアレイ５０５及び５４０に戻すことができる。
【００５０】
例示的実装においては、アンテナアレイ５０５及び５４０は、１つ以上のアンテナアレイの協力及び例えば閉形式計算（例えば、ＭＭＳＥ）によって重みが決定される相関化されたメトリックの適用によって実現される適応フィードバックキャンセルを達成させるために（例えば）図１３及び１４において説明される方法を実行するために要求されるのに応じた追加のアンテナ要素を備えることができる。さらに、ここにおいて説明されるシステム及び方法は、様々な構成を有し及び様々な数のアンテナ要素を備える様々な数のアンテナアレイの使用を企図するため、ここにおいて説明されるアンテナアレイの数及び構成は単なる例であるにすぎないことが明確に理解されるべきである。
【００５１】
図６は、典型的中継器環境６００の相互関係を示す。典型的中継器環境６００は、第１のアンテナ６２５と第４のアンテナ６４０とを備えるアンテナアレイ６４５と、シールドされた多トランシーバ要素６３０と、第２のアンテナ要素６６０と第３のアンテナ要素６５５とを備えるアンテナアレイ６５０と、を備える処理回路６２０を備える。動作可能な形で、第１のネットワーク６０５から発生するダウンリンク信号６１０は、処理回路６２０によって処理して第２のネットワーク６７５に通信するための中継されたダウンリンク信号６５５を生成することができ、第２のネットワーク６７５から発生するアップリンク信号は、処理回路６２０によって処理して第１のネットワーク６０５に通信するための中継されたアップリンク信号６１５を生成することができる。アンテナアレイ６４５及び６５０の構成及び方位は、処理回路６２０に提供されるコンディショニングされていないアップリンク信号及びダウンリンク信号の選択された分離を促進し及び該信号の希望される増幅及び利得を促進する。
【００５２】
典型的中継器環境６００は、等化器重みを計算する際に閉形式計算（例えば、ＭＭＳＥ）を用いて実現されるキャンセルを達成させるために図１３及び１４において説明される方法を実行するために要求されるのに応じた追加のアンテナ要素を備えることができる。さらに、ここにおいて説明されるシステム及び方法は、様々な構成を有し及び様々な数のアンテナ要素を備える様々な数のアンテナアレイの使用を企図するため、ここにおいて説明されるアンテナアレイの数及び構成は単なる例であるにすぎない。
【００５３】
図７は、様々な例示的実装による複数の帯域において動作するように構成された４アンテナ、多トランシーバデバイス７００のブロック図である。このデバイス７００は、利用可能なアンテナの可変構成を用いて２つの異なる帯域間で自由に信号を送信することができる。
【００５４】
デバイス７００は、第１の側７１０と第２の側７１２とを有するシールドされた多トランシーバ要素７０１を含むことができる。シールドされた多トランシーバ要素７０１は、第１の帯域トランシーバ７３２及び７４８と、第１の帯域ベースバンド回路７３４と、第２の帯域トランシーバ７５０及び７５４と、第２の帯域ベースバンド回路７５２と、デュプレクサ７２４、７２６、７２８、７３０、７３８、７４０、７４４、及び７４６と、ダイプレクサ７２０、７２２、７３６、及び７４２と、を含み、第１の側７１０は、アンテナ７０６と７０８とを含み、前記第２の側７１２は、アンテナ７１４と７１６とを含む。図７に示されていないが、デバイス７００は、上述されるように、少なくとも１つの電磁分離要素を含み、第１の側７１０におけるアンテナ７０６及び７０８と、第２の側７１２におけるアンテナ７１４及び７１６との間において電磁（ＥＭ）分離を提供する。
【００５５】
例として、アンテナ７０６は、信号７０２を送信又は受信することができ、アンテナ７０８は、信号７０４を送信又は受信することができ、アンテナ７１４は、信号７５６を送信又は受信することができ、アンテナ７１６は、信号７１８を送信又は受信することができる。これらのアンテナ７０６、７０８、７１４、及び７１６は、平面（例えば、パッチ）アンテナ、又は互いに有効に分離することができるその他の望ましいアンテナ型であることができる。
【００５６】
第１の帯域トランシーバ７３２は、デュプレクサ７２４、７２６、７２８、及び７３０、及びダイプレクサ７２０、及び７２２を通じてアンテ７０６及び７０８に接続され、アンテナ７０６及び７０８を介してデータを送信又は受信する。第１の帯域トランシーバ７４８は、デュプレクサ７３８、７４０、７４４、及び７４６、及びダイプレクサ７３６、及び７４２を通じてアンテ７１４及び７４２に接続され、アンテナ７１４及び７１６を介してデータを送信又は受信する。第１の帯域ベースバンド回路７３４は、第１の帯域トランシーバ７３２と第１の帯域トランシーバ７４８との間に接続されてこれらの２つの回路間での通信を提供する。
【００５７】
第２の帯域トランシーバ７５０は、デュプレクサ７２８及び７３０、及びダイプレクサ７２０及び７２２を通じてアンテ７０６及び７０８に接続され、アンテナ７０６及び７０８を介してデータを送信又は受信する。第２の帯域トランシーバ７５４は、デュプレクサ７３８及び７４０、及びダイプレクサ７３６及び７４２を通じてアンテ７１４及び７１６に接続され、アンテナ７１４及び７１６を介してデータを送信又は受信する。第２の帯域ベースバンド回路７５２は、第２の帯域トランシーバ７５０と第２の帯域トランシーバ７５４との間に接続されてこれらの２つの回路間における通信を提供する。
【００５８】
ダイプレクサ７２０、７２２は、アンテナ７０６及び７０８と、デュプレクサ７２４、７２６、７２８、及び７３０との間に接続される。これらは、例えば、アンテナ７０６及び７０８と第１の帯域トランシーバ７３２との間で及びアンテナ７０６及び７０８と第２の帯域トランシーバ７５０との間でいずれの信号が渡されるかを決定するために動作する。
【００５９】
ダイプレクサ７２０、７２２は、周波数に基づいて信号を分割し、第１の周波数帯域の信号をデュプレクサ７２４及び７２６に／から渡し、第２の周波数帯域の信号をデュプレクサ７２８及び７３０に／から渡すように構成される。
【００６０】
デュプレクサ７２６、７２８は、ダイプレクサ７２０、７２２と第１の帯域トランシーバ７３２との間に接続され、デュプレクサ７２８、７３０は、ダイプレクサ７２０、７２２と第２の帯域トランシーバ７５０との間に接続される。これらのデュプレクサ７２４、７２６、７２８、７３０は、第１及び第２の帯域トランシーバ７３２及び７５０とダイプレクサ７２０、７２２との間において送信信号又は受信信号の方向を適切に示すために第１又は第２の帯域内においてわずかに異なる周波数の信号をそれぞれルーティングする働きをする。
【００６１】
ダイプレクサ７３８、７４２は、アンテナ７１６及び７１６と、デュプレクサ７３８、７４０、７４４、及び７４６との間に接続される。これらは、例えば、アンテナ７１４及び７１６と第１の帯域トランシーバ７４８との間で、及びアンテナ７１４及び７１６と第２の帯域トランシーバ７５４との間でいずれの信号が渡されるかを決定するために動作する。
【００６２】
ダイプレクサ７３８、７４２は、周波数に基づいて信号を分割し、第２の周波数帯域の信号をデュプレクサ７３８及び７４０に／から渡し、第１の周波数帯域の信号をデュプレクサ７４４及び７４６に／から渡すように構成される。
【００６３】
デュプレクサ７３８、７４０は、ダイプレクサ７３６、７４２と第２の帯域トランシーバ７５４との間に接続され、デュプレクサ７４４、７４６は、ダイプレクサ７３６、７４２と第１の帯域トランシーバ７４８との間に接続される。これらのデュプレクサ７３８、７４０、７４４、７４６は、第１及び第２の帯域トランシーバ７４８及び７５４とダイプレクサ７３６、７４２との間において送信信号又は受信信号の方向を適切に示すために第１又は第２の帯域内においてわずかに異なる周波数の信号をそれぞれルーティングする働きをする。
【００６４】
代替の例示的実施形態においては、幾つかの実施形態においては帯域及びアンテナの一定の置換を禁止することができるため、デュプレクサ７２４、７２６、７２８、７３０、７３８、７４０、７４４、及び７４６、又はダイプレクサ７２０、７２２、７３６、及び７４２の一部は取り除くことができる。
【００６５】
その他の例示的実施形態においては、異なる帯域からの信号を一定の送信方位に特に割り当てることができる。該実施形態においては、デュプレクサ７２４、７２６、７２８、７３０、７３８、７４０，７４４、及び７４６の出力は、アンテナ７０６、７０８、７１４、又は７１６に直接接続することができる。例えば、第１の帯域は、水平方位を用いて常に送信／受信するように指定することが可能であり、第２の帯域は、垂直方位を用いて常に送信／受信するように指定することが可能である。
【００６６】
上記の例示的実装は、２つ又は４つのアンテナのみを２つのトランシーバとともに用いることを示すが、これは例であるにすぎない。異なるアンテナ数又はトランシーバ数を用いる多アンテナ、多トランシーバデバイスも使用可能である。
【００６７】
さらに、上記の例示的実装は、ＰＣＢから切り離されたアンテナを示すが、代替実施形態は、ＰＣＢの反対側において直接アンテナのうちの少なくとも一部を形成することが可能である。該実施形態においては、ＰＣＢ内の絶縁層は、アンテナをグランド面から切り離すための要求される非伝導性支持物を形成することができる。さらに、該実施形態においては、トランシーバは、ＰＣＢから外れて形成し、ＰＣＢ上での配線によってアンテナに接続させることが可能である。この種の一体化構造は、よりコンパクトなデバイスを提供することができる。
【００６８】
図８は、ここにおいて説明される典型的方法を実行することによりＦＤＤ単一帯域を展開するために動作可能でありデジタル干渉キャンセルシステムを有する典型的中継器環境８００を描く。示されるように、典型的中継器環境８００は、基地局８０２から信号を受信するために動作可能なアンテナ要素に動作可能な形で結合され及びトランシーバ８０６に入力信号を提供するデュプレクサ８０４を備え及び処理のためにトランシーバ８０６から信号を受信するために動作可能である。さらに、典型的中継器環境は、トランシーバ８０６及びデュプレクサ８１２に動作可能な形で結合されるトランシーバ８１０に動作可能な形で結合されるデジタル中継器ベースバンド構成要素８０８を備える。例示的実装においては、デュプレクサは、協力する加入者構成要素８１４（例えば、モバイルハンドセット）への信号通信を可能にするアンテナ要素に動作可能な形で結合される。
【００６９】
例示的動作においては、矢印線によって示されるように、受信及び送信された信号は、ここにおいて説明される典型的フィードバックキャンセル方法を実装できるような形で典型的中継器環境８００によって処理することができる。
【００７０】
図９は、ここにおいて説明される典型的方法を実行することによりＦＤＤ単一帯域を展開するように動作可能でありデジタル干渉及びアンテナアレイを有する典型的中継器環境９００を示す。示されるように、典型的中継器環境９００は、
デュプレクサ９０４、９０６、９１４、及び９１６と、トランシーバ９０８及び９１２と、デジタル中継器ベースバンド９１０と、を備える。デュプレクサ９０４、９０６、９１４、及び９１６は、基地局９０２及び加入者構成要素９１８から信号を受信／送信することができる１つ以上のアンテナ要素に動作可能な形で結合することができる。
【００７１】
例示的動作においては、矢印線によって示されるように、入射信号及び送信された信号は、ここにおいて説明される典型的フィードバックキャンセル方法により典型的中継器環境９００によって処理することができる。
【００７２】
図１０は、ここにおいて説明される典型的方法を実行するために実行可能な例示的中継器環境１０００の典型的構成要素の相互関係を描いたブロック図である。示されるように、図１０は、フィードバックループキャンセル技法の一部として重み付け計算を展開し及びメトリックを適用する典型的中継器環境１０００の例示的実装を描く。典型的中継器環境１０００は、デュアル受信機ダウンコンバータモジュール１００２と、解析モジュール１００４と、１つ以上のチャネル処理モジュール１００６と、合成モジュール１００８と、デュアル送信機１０１０と、復調モジュール１０３２と、プロセッサ１０３４と、変調モジュール１０３６と、を備える。さらに、デュアル受信機／ダウンコンバータモジュール１００２は、アンテナ要素１０１２及び１０１４と、ダウンコンバータ１０１６と及び１０１８と、自動利得制御モジュール１０２０と、を備える。解析モジュール１００４は、アナログ−デジタル変換器１０２２及び１０２６と、信号検出モジュール１０３０と、１−Ｎダウンコンバート、フィルタ、デシメートモジュール１０２４及び１０２８と、をさらに備える。１つ以上のチャネル処理モジュール１００６は、相互運用可能部分１０３８受信空間結合器と、キャンセラ結合器と、チャネルフィルタと、利得制御と、送信空間等化器と、フィードバック等化器と、相関化メトリックと、送信バッファと、受信信号バッファと、等化器重み適応と、を備えることができる。合成モジュール１００８は、補間アップコンバート結合Ｎ−１モジュール１０４０及び１０４２を備える。デュアル送信機モジュール１０１０は、１つ以上のアンテナ要素と協力する、デジタル−アナログ変換器１０４４及び１０５０と、アップコンバータ１０４６及び１０５２と、電力増幅器１０４８及び１０５４と、を備える。
【００７３】
例示的動作においては、信号は、デュアル受信機／ダウンコンバータモジュール１００２によって協力的通信ネットワーク（例えば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＷｉＭａｘ通信ネットワーク）から受信することができ、受信された信号は、一例として、選択された信号コンディショニング技法の一部としてダウンコンバータ１０１６及び１０１８によって処理される。ダウンコンバージョンされた信号は、アナログ−デジタル変換器１０２２及び１０２６によってアナログ信号からデジタル信号に変換することができる。その結果得られたデジタル信号は、１−Ｎダウンコンバ−ト、フィルタ、デシメートモジュール１０２４及び１０２８によって復調するためにさらにフィルタリングすることができる。フィルタリングされた信号は、復調モジュール１０３２によって復調してさらなる信号処理のためにプロセッサ１０３４に通信される。さらに、例示的実装の一部として、解析モジュール動作中に、信号は、１−Ｎダウンコンバート、フィルタ、デシメートモジュール１０２８及び１０２４によって信号検出モジュール１０３０に通信することができ、信号検出モジュール１０３０において、制御信号をフィードバックループの一部として自動利得制御モジュール１０２０に渡すことができる。自動利得制御モジュール１０２０の出力は、ダウンコンバート構成要素１０１６及び１０１８への入力として働くことができる。
【００７４】
例示的動作においては、１−Ｎダウンコンバート、フィルタ、デシメート構成要素１０２４及び１０２８の出力は、プロセッサ１０３４からの処理されたデータからの命令とともに、１つ以上のチャネル処理モジュール１０３８への入力として働くことができる。例示的動作においては、１つ以上のチャネル処理モジュール１０３８は、様々な信号処理及びコンディショニング動作を協力的に実行することができ、相関化メトリック、フィードバック等化、利得制御及びチャネルフィルタリングを含む。１つ以上のチャネル処理モジュール１０３８の出力は、合成モジュール１００８に通信され、合成モジュール１００８において、信号が補間、アップコンバージョンされ、変調器１０３６からの変調された信号とともにＮが１に結合される。合成された信号は、デュアル送信機モジュール１０１０に送られ、デュアル送信機モジュール１０１０において、デジタル−アナログ変換器１０４４及び１０５０は、電力増幅器及びアンテナ要素１０４４及び１０４８を通じての送信のためにアップコンバート構成要素１０４６及び１０５２によってアップコンバージョンするために処理／コンディショニングされたデジタル信号をアナログ信号に変換する。
【００７５】
図１１は、典型的中継器環境１１００によって実行されるとして図１３及び１４において説明される典型的方法を実行するための典型的構成要素と典型的信号経路の相互関係を示すブロック図である。示されるように、典型的中継器環境は、アンテナ要素１１０２、１１０４、１１０８、及び１１２８（例えば、アンテナアレイ）と、適応アンテナ重みブロック１１１２と、遅延ブロックＴ  １１１４と、利得ブロック１３１６と、チャネル等化器１３１８と、遅延ブロックＴ  １１２４と、フィルタ１１２２と、プロセッサ１１２０と、適応アンテナ重みブロック１１２６と、を備える。
【００７６】
例示的動作においては、典型的基地局１１３０によって提供されるアンテナアレイ１１０２及び１１０４に入射する信号（例えば、受信信号）は、遅延Ｔブロック１１１４へのチャネル等化器１１１８の出力とともに、適応アンテナ重みブロック１１１２によって処理して受信信号に重みを適用して入力として働く複合信号を生成することができる。動作可能な形で、遅延ブロック１１１４は、利得ブロック１１１６による信号のコンディショニング（例えば、自動利得制御動作）の前に選択された時間遅延を導入する。この遅延は、中継器の全遅延が受信機において受信された送信機漏れ信号を同時並行して受信された希望される受信信号と無相関化する上で十分であるようにする上で十分である。利得ブロック１１１６の出力は、チャネル等化器１１１８、遅延Ｔブロック１１２４を備える幾つかの協力ブロックへの入力として、及び適応アンテナ重みブロック１３２６によって合計される出力として動作可能な形で働く。動作可能な形で、遅延Ｔブロックは、複素乗算器に時間遅延を提供し、複素乗算器は、利得ブロック１１１６からの入力をさらに受け取る。複素乗算器出力は、フィルタ１１２２への入力として働き、フィルタ１１２２の出力は、プロセッサ１１２０への入力として働く。動作可能な形で、プロセッサ１１２０は、１つ以上の選択された重み制御動作を行うことができる。例として、チャネル等化器１１１８は、追加の構成要素への入力を提供することができ、追加の構成要素は、遅延Ｔブロック１１１４への入力として働く重み付き複合受信信号を有するチャネル等化器１１１８の出力を追加する。ダッシュの矢印線（例えば、伝搬経路）によって示されるように、コンディショニングされた送信信号は、図１３及び１４において説明される典型的方法を実行する一部として受信機アンテナアレイ１１０２及び１１０４において受信することができる。
【００７７】
図１２は、異なる時間スケールにおけるＷＣＤＭＡ信号の自己相関を示す結果を描いた典型的グラフ作図１２０５及び１２２０を示すグラフ図である。グラフ作図１２０５においてわかるように、ＷＣＤＭＡ信号とそれ自体との間における時間遅延がゼロであるときには、相関化は、点１４１０において示されるように高い度合いで生じる。この場合は、作図は、最大の相関関係が０ｄＢｍに設定されて値１２１０において生じるような形で正規化される。同信号とそれ自体との間における異なる時間遅延において、点１２１５においてわかるように相関関係は劇的に低下する。グラフ作図１２２０は、前グラフ作図１２０５の拡大版である。Ｘ軸における時間増分は、ミリ秒である。例として、３．８４ＭＨｚの帯域幅を有するＷＣＤＭＡ信号に関して、信号をそれ自体と無相関化するためにこの帯域幅の逆数に等しい時間遅延を要求することができる。これは、点１２２５と１２３０との間の第１のヌルにおいてわかることができる。中継中の信号の帯域幅の逆数を超える遅延を中継器において提供することは、一般的には、この無相関化効果を提供し、相関化メトリックが有効に動作するのを可能にする。さらに、受信機送信機漏れ信号をキャンセルブロックにおいてフィードバックキャンセル等化器によって生成されたキャンセル信号と時間的に整合させることは、適切なキャンセル及びキャンセル重み付けの計算を可能にし、希望される受信機信号に対して不整合に起因する平均的（ａｖｅｒａｇｅ）影響を及ぼさない。
【００７８】
図１３は、分離を向上させるための適用されたメトリックを有するアンテナアレイに適応可能な形で結合されたフィードバックキャンセルループを配備する典型的中継器環境によって実行される典型的方法の流れ図である。示されるように、処理はブロック１３００において開始し、ブロック１３００において、中継器送信機漏れ信号及び希望される受信信号がＭの数の受信機において受信される。処理はそこからブロック１３０５に進み、ブロック１３０５においては、Ｍの受信機信号は、Ｍ−複素−空間−受信重みをそれぞれ適用している。ここから、処理はブロック１３１０に進み、ブロック１３１０において、重み付き受信機信号が結合されて複合重み付き信号になる。ブロック１３１５において複合重み付き信号が漏れキャンセルブロックによって処理されてキャンセル後受信信号が生成される。ブロック１３２０において、漏れキャンセルブロックが、複合重み付き信号、キャンセル後受信信号、及び遅延された送信機信号のうちの１つ以上に基づいてフィードバックループに関する更新値を計算する。例示的実装においては、典型的重みは、図１４において説明される閉形式計算（例えば、ＭＭＳＥ）を用いて生成することができる。例示的実装においては、フィードバック値の更新と関連づけられた時定数は、時定数Ｔｃを有するとみなすことができる。これで、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）遅延ラインは、１３２２において、選択された時間遅延を、送信漏れ信号を受信信号と無相関化する際に用いるためにキャンセル後漏れ信号に提供することができる。例として、ＦＩＦＯ遅延は、代替として、フィルタ構成要素と、自動利得制御構成要素と、中継プロセスにおいて有益な動作を提供するその他の構成要素とを備える１つ以上の協力する中継器構成要素と協力する典型的フィードバックキャンセルループの動作から導き出された複合遅延として提供することができ、従って、合計された場合におけるこれらの構成要素のうちの１つ以上によって行われる処理は、信号再送信時に遅延が希望されるアンテナ要素内における送信機漏れ信号と受信信号との間を確実に無相関化するような十分な時間遅延を提供する。一般的には、この複合遅延は、中継中である信号の帯域幅の逆数の倍数である。
【００７９】
ベースバンドフィルタリングブロックは、１３２５においてキャンセル後受信信号をフィルタリングしてフィルタリングされたキャンセル後受信信号を生成する。１３３０において、自動利得制御ブロックは、相関化前漏れメトリック、残存漏れ相関化メトリック、電力イン、電力アウト、及び分離マージンのうちの１つ以上を利用してフィルタリングされたキャンセル後受信信号に対する自動利得制御を行い自動利得制御出力信号を生成する。次に、処理は１３４０に進み、１３４０において、空間重み付けブロックが、Ｎの複素空間送信機重みを自動利得制御（ＡＣＧ）出力信号のＮのコピーにそれぞれ適用する。次に、１３４５においてＮの重み付き中継器送信信号がＮの送信機によって送信され、１３５０においてＭの受信機の各々において受信されてＭの中継器送信漏れ信号が形成され、Ｍの希望される受信信号と合計されてフィードバックキャンセル動作が提供される。
【００８０】
図１４は、フィードバックキャンセルループにおいて用いるための等化器重みの閉形式計算において行われる典型的処理のブロック図である。示されるように、処理は１４００において開始し、１４００において、送信されるべき信号のサンプルが送信機及び“先入れ先出し”（ＦＩＦＯ）遅延ラインに並行して渡される。次に処理は１４０５に進み、１４０５において、格納されたＦＩＦＯサンプルが“等化器整合遅延”に等しい量だけ遅延される。例として、“等化器整合遅延”は、ＦＩＦＯ入力位置から送信処理全体、デジタル−アナログ変換、オーバーザエア伝搬、アナログ−デジタル変換、及び受信処理を通じてのキャンセラへの入力までの全遅延からフィードバックキャンセラの等化器サンプル遅延を減じた量であるとみなすことができる。次に、処理は１４１０に進み、１４１０において、希望される受信信号のＬの数のサンプル及び（例えば、受信機へのアンテナにおいて合計された）受信された送信機漏れ信号がメモリに渡されて格納される（例えば、ｄベクトル）。ここから、処理は１４１５に進み、１４１５において、ＦＩＦＯ遅延送信基準信号のサンプルがメモリに渡されてｕ（１，ｌ）、ｕ（２，ｌ）〜ｕ（Ｎ，ｌ）として格納され、ここで、ｕ（ｋ，ｌ）は、Ｌの送信された時間サンプルのＮの遅延されたバージョンの行列であり、Ｎの遅延されたバージョンの各々は、等化器のタップ間での遅延と同じ量だけ遅延される。次に、処理は１４２０に進み、１４２０において、次元Ｎ×Ｌを有するｕ行列から相関行列Ｒが生成されて結果的にＮ×Ｎ行列が得られる。Ｒ＝Ｅ［ｕｕＨ］であり、ここで、Ｈは、転置及び複素共役の両方である、行列ｕのエルミート転置である。ここから、処理は１４２５に進み、１４２５において、相互相関ベクトルｐ＝Ｅ［ｕｄ＊］が形成され、ここで、ｕは、次元Ｎ×Ｌの行列ｕであり、ｄは、次元Ｌ×１のアレイｄであり、その結果、Ｎ×１の次元のアレイｐが得られる。１４３０において等化器タップ重みが計算され、例えばｗ＝Ｒ−１ｐによって表され、ここで、−１は、次元Ｎ×ＮのＲの逆行列を表し、ｐは次元がＮ×１であり、その結果、次元Ｎ×１のｗが得られ、Ｎは、等化器タップ重み数に等しい。
【００８１】
図１４の処理は、Ｎタップ等化器に関して説明されているが、Ｎは１であることができ、従って、図１４の方法によって行われる計算は、行列に関連する計算を用いる代わりに単一の値を用いることに単純化されることが理解されるべきである。
【００８２】
ここにおいて説明されるシステム及び方法の知識を効率的に表すためのシステム及び方法は、同じプロバイダにおいてメモリ内のデータを解決することに関して適用することもできる。該状況において、メモリ内データは、物理的記憶装置によってバックアップすることができず、例えばノードを同期化するためにＣＰＵにおけるグラフソルバーにおいて用いることができる。ここにおいて説明されるシステム及び方法は、シーングラフに関して適用することもでき、その理由は、特にこれらのシーングラフは多コアアーキテクチャにおいてより分散され、計算は体積テキスチャ等のメモリ内データ構造に直接書き込まれるためである。
【００８３】
ここにおいて説明されるシステム及び方法を実装する複数の方法、例えば、アプリケーション及びサービスがここにおいて説明されるシステム及び方法に従って知識を表現及び交換するためのシステム及び方法を用いるのを可能にする適切なＡＰＩ、ツールキット、ドライバコード、オペレーティングシステム、制御、スタンドアロン又はダウンロード可能ソフトウェアオブジェクト、等が存在する。ここにおいて説明されるシステム及び方法は、ＡＰＩ（又はその他のソフトウェアオブジェクト）の観点から、及びここにおいて説明されるシステム及び方法に従って知識交換を行うソフトウェア又はハードウェアオブジェクトの観点から、ここにおいて説明されるシステム及び方法を用いることを企図する。従って、ここにおいて説明されるシステム及び方法の様々な実装は、全部がハードウェア内に、一部分がハードウェア内で一部分がソフトウェア内に、及びソフトウェア内に存在する側面を有することができる。
【００８４】
ここにおいて用いられる「典型的な」という表現は、1つの例、事例、又は実例を示すことを目的とするものである。疑念を回避するため、ここにおいて開示される主題は、該例に限定されない。さらに、ここにおいて“典型的な”として説明されるいずれの側面及び設計も、その他の側面又は設計よりも好ましい又は有利であるとは必ずしも解釈すべきではなく、さらに、当業者に知られている同等の典型的構造及び技法を除外することを意味しない。さらに、“含む”、“有する”、“内蔵する”、及びその他の類似の表現は、発明を実施するための形態又は請求項のいずれかにおいて用いられる限りにおいて、疑念を回避することを目的として、追加の又はその他の要素を除外することなしに、開放された移行語としての表現“備える”と同様の形での包含性を有することが意図される。
【００８５】
上述されるように、ここにおいて説明されるシステム及び方法の典型的実施形態は、様々な計算デバイス及びネットワークアーキテクチャと関係させて説明されている一方で、根本的な概念は、他の計算デバイス又はシステムとデータを同期化させることが望ましいあらゆる計算デバイス又はシステムに対して当てはめることができる。例えば、ここにおいて説明されるシステム及び方法の同期化プロセスは、計算デバイスにおける別個のオブジェクトとして、他のオブジェクトの一部として、再使用可能な制御として、サーバーからのダウンロード可能なオブジェクトとして、デバイス又はオブジェクトとネットワークとの間の“仲介者”として、分散されたオブジェクトとして、ハードウェアとして、メモリにおいて、上記のいずれかの組み合わせ、等として提供される、該計算デバイスのオペレーティングシステムに対して適用することができる。
【００８６】
上述されるように、ここにおいて説明される様々な技法は、ハードウェア又はソフトウェアと関係させて、又は、該当する場合は両方の組み合わせと関係させて実装することができる。ここにおいて用いられる“構成要素”、“システム”、等の用語は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、実行中のソフトウェアのいずれであるかにかかわらず、コンピュータに関連するエンティティを指すことが意図される。例えば、構成要素は、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、エクセキュータブル、実行スレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであることができるが、これらに限定されない。一例として、コンピュータにおいて実行中のアプリケーション及びそのコンピュータの両方が構成要素であることができる。プロセス及び／又は実行スレッド内には１つ以上の構成要素が常駐することができ、構成要素は、１つのコンピュータ上に局在化する及び／又は２つ以上のコンピュータ間で分散させることができる。
【００８７】
従って、ここにおいて説明されるシステム及び方法の方法及び装置、又はその一定の側面又は一部分、は、有形の媒体、例えば、フロッピーディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、又はその他の機械によって読み取り可能な記憶媒体、において具現化されたプログラムコード（すなわち、命令）の形態をとることができ、プログラムコードが機械、例えばコンピュータ、内にローディングされて該機械によって実行されるときには、該機械は、ここにおいて説明されるシステム及び方法を実践するための装置になる。プログラミング可能なコンピュータにおけるプログラムコードの実行の場合は、計算デバイスは、一般的には、プロセッサと、プロセッサによって読み取り可能な記憶媒体（揮発性及び非揮発性メモリ及び／又は記憶要素を含む）と、少なくとも１つの入力デバイスと、少なくとも１つの出力デバイスと、を含む。例えばデータ処理ＡＰＩ、再使用可能な制御、等を用いてここにおいて説明されるシステム及び方法の同期化サービス及び／又はプロセスを実装又は利用することができる１つ以上のプログラムは、好ましいことに、コンピュータシステムと通信するための高位の手順指向又はオブジェクト指向のプログラミング言語で実装される。しかしながら、これらのプログラムは、希望される場合はアセンブリ言語又は機械語で実装することができる。いずれの場合においても、言語は、コンパイル又は解釈された言語であることができ、ハードウェア実装と組み合わせることができる。
【００８８】
ここにおいて説明されるシステム及び方法の方法及び装置は、何らかの通信媒体を通じて、例えば電気的配線又はケーブルを通じて、光ファイバを通じて、又はその他の送信形態を介して送信されるプログラムコードの形態で具現化された通信を介して実践することができ、ここで、プログラムコードが機械、例えばＥＰＲＯＭ、ゲートアレイ、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、クライアントコンピュータ、等によって受け取られてローディングされて実行されるときには、該機械は、ここにおいて説明されるシステム及び方法を実践するための装置になる。汎用プロセッサに実装されるときには、プログラムコードは、プロセッサと結合し、ここにおいて説明されるシステム及び方法の機能を呼び出すために動作する一意の装置を提供する。さらに、ここにおいて説明されるシステム及び方法と関係させて用いられる記憶技法は、不変的に、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせであることができる。
【００８９】
さらに、開示される主題は、コンピュータ又はプロセッサに基づくデバイスがここにおいて詳述される側面を実装するのを制御するためのソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はその組み合わせを製造するための標準的なプログラミング及び／又はエンジニアリング技法を用いる製造システム、製造方法、製造装置、又は製造品として実装することができる。ここにおいて用いられる“製造品”（又は代替としての“コンピュータプログラム製品”）という表現は、コンピュータによって読み取り可能なデバイス、キャリヤ、又は媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することが意図される。例えば、コンピュータによって読み取り可能な媒体は、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ）と、光学ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ））と、スマートカードと、フラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック）と、を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、音声メールを送信及び受信する際又はインターネット又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等のネットワークにアクセスする際に用いられるようなコンピュータによって読み取り可能な電子データを搬送するために搬送波を採用できることが知られている。
【００９０】
上記のシステムは、幾つかの構成要素間における相互関係に関して説明されている。該システム及び構成要素は、それらの構成要素又は指定された副構成要素、指定された構成要素又は副構成要素の一部、及び／又は追加の構成要素を含むことができ、及び上記の様々な置換及び組み合わせによることができることを明確に理解することができる。副構成要素は、親構成要素（階層）内に含めるのではなくその他の構成要素に通信可能な形で結合される構成要素として実装することも可能である。さらに、１つ以上の構成要素を結合して単一の構成要素にすることで総合的な機能を提供するか又は幾つかの別個の副構成要素に分割することができ、及び統合された機能を提供するために該副構成要素に通信可能な形で結合するための１つ以上の中間層、例えば管理層、を提供できることが注目されるべきである。ここにおいて説明される構成要素は、ここにおいては具体的に説明されていないが当業者によって一般的に知られている１つ以上のその他の構成要素と相互に関係させることも可能である。
【００９１】
上述される典型的システムに関して、開示される主題に従って実装することができる方法が、図６の流れ図を参照することによってより良く理解されるであろう。説明を単純化する目的上、方法は、一連のブロックとして示されて説明されている一方で、幾つかのブロックは描かれてここにおいて説明されるのとは異なる順序で及び／又はその他のブロックと同時並行して生じることができるため、請求される主題はブロックの順序によって制限されないことが理解及び評価されるべきである。順次でない、又は分岐された流れが流れ図を介して示される場合は、同じ又は同様の結果を達成する様々なその他の分岐、流れ経路、及びブロックの順序を実装できることが明確に理解されるべきである。さらに、すべての例示されるブロックが以下において説明される方法を実装するために要求されるわけではない。
【００９２】
さらに、明確に理解されるように、上記の開示されるシステム及び下記の方法の様々な部分は、人工知能又は知識又は規則に基づく構成要素、副構成要素、プロセス、手段、方法、又は機構（例えば、サポートベクトルマシン、ニューラルネットワーク、エキスパートシステム、ベイジアン信念ネットワーク、ファジーロジック、データ融合エンジン、分類器、等）を含むか又はこれらから成ることができる。該構成要素は、特に、一定の機構又はそれによって実行されるプロセスを自動化してシステム及び方法の一部分を効率的及びインテリジェントであることに加えてより適応可能であるようにすることができる。
【００９３】
ここにおいて説明されるシステム及び方法は、様々な図の好まれる実施形態と関係させて説明されている一方で、逸脱することなしにその他の同様の実施形態を用いることができ又はここにおいて説明されるシステム及び方法の同じ機能を実行するための修正又は追加を説明される実施形態に対して行うことができる。例えば、ここにおいて説明されるシステム及び方法の典型的ネットワーク環境は、ネットワーク化された環境、例えばピア・ツー・ピアネットワーク化された環境、に関して説明される一方で、ここにおいて説明されるシステム及び方法はそれには限定されないこと、この出願において説明される方法は、有線であるか又は無線であるかにかかわらずあらゆる計算デバイス又は環境、例えばゲームコンソール、ハンドヘルドコンピュータ、ポータブルコンピュータ、等に対して適用できること、及び通信ネットワークを介して接続されてネットワークを通じて相互に関係しているあらゆる数の該計算デバイスに対して適用できることを当業者は認識するであろう。さらに、特に無線ネットワーク化されたデバイス数が急増するのに従ってハンドヘルドデバイスオペレーティングシステム及びその他の特定用途向けオペレーティングシステムを含む様々なコンピュータプラットフォームが企図されることが強調されるべきである。
【００９４】
典型的実施形態は、特定のプログラミング言語構造に関してここにおいて説明されるシステム及び方法を利用することに関するものである一方で、ここにおいて説明されるシステム及び方法はそれには限定されず、ここにおいて説明されるシステム及び方法に従って一組のノードに関する知識を表現及び交換するための方法を提供するためにあらゆる言語で実装することができる。さらに、ここにおいて説明されるシステム及び方法は、複数の処理チップ又はデバイスにおいて又は複数の処理チップ又はデバイス全体にわたって実装することができ、格納は、同様に複数のデバイスにわたることができる。従って、ここにおいて説明されるシステム及び方法は、単一の実施形態に限定されるべきでなく、むしろ添付される請求項に従った広さ及び範囲において解釈されるべきである。
【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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