(57)【要約】  第１デジタル送信信号を第１アナログ送信信号に変換する第１送信器と、第１アナログ受信信号を第１デジタル受信信号に変換する第１受信器と、第２デジタル送信信号を第２アナログ送信信号に変換する第２送信器と、第２アナログ受信信号を第２デジタル受信信号に変換する第２受信器と、第１デジタル受信信号及び第１アナログ送信信号の少なくとも１つに基づいて第１自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、第１デジタル受信信号及び第１アナログ受信信号の少なくとも１つに第１自己干渉キャンセル信号を結合する自己干渉キャンセラと、を含む中継装置。【選択図】図６
2016529837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中継装置であって、
前記中継装置の第１信号経路に結合された第１送信器であって、前記第１信号経路を介して受信された第１デジタル送信信号を第１アナログ送信信号に変換し、及び、前記第１信号経路を介して前記第１アナログ送信信号を送信する第１送信器と、
前記中継装置の前記第１信号経路に結合された第１受信器であって、前記第１信号経路を介して第１アナログ受信信号を受信し、及び、前記アナログ受信信号を第１デジタル受信信号に変換する第１受信器と、
前記中継装置の第２信号経路に結合された第２送信器であって、前記第２信号経路を介して受信された第２デジタル送信信号を第２アナログ送信信号に変換し、及び、前記第２信号経路を介して前記第２アナログ送信信号を送信する第２送信器と、
前記中継装置の前記第２信号経路に結合された第２受信器であって、前記第２信号経路を介して第２アナログ受信信号を受信し、及び、前記第２アナログ受信信号を第２デジタル受信信号に変換する第２受信器と、
前記第１デジタル送信信号及び前記第１アナログ送信信号のうちの少なくとも１つに基づいて第１自己干渉キャンセル信号を生成する自己干渉キャンセラであって、前記第１デジタル受信信号及び前記第１アナログ受信信号のうちの少なくとも１つに前記第１自己干渉キャンセル信号を結合する自己干渉キャンセラと、を備える中継装置。
【請求項２】
前記第１デジタル送信信号は前記第１デジタル受信信号に実質的に類似し、前記第２デジタル送信信号は前記第２デジタル受信信号に実質的に類似する、請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記自己干渉キャンセラは、前記第２デジタル送信信号及び前記第２アナログ送信信号のうちの少なくとも１つに基づいて第２自己干渉キャンセル信号をさらに生成し、かつ、前記第２デジタル受信信号及び前記第２アナログ受信信号のうちの少なくとも１つに前記第２自己干渉キャンセル信号を結合する、請求項１に記載の中継装置。
【請求項４】
前記自己干渉キャンセラは第１及び第２アナログ自己干渉キャンセラを備え、前記第１アナログ自己干渉キャンセラは、前記第１アナログ送信信号に基づいて前記第１自己干渉キャンセル信号を生成し、前記第１自己干渉キャンセル信号は前記第１アナログ受信信号に結合される、請求項３に記載の中継装置。
【請求項５】
前記第２アナログ自己干渉キャンセラは、前記第２アナログ送信信号に基づいて前記第２自己干渉キャンセル信号を生成し、前記第２自己干渉キャンセル信号は前記第２アナログ受信信号に結合される、請求項４に記載の中継装置。
【請求項６】
前記第１アナログ送信信号に基づいて第３自己干渉キャンセル信号を生成する第３アナログ自己干渉キャンセラをさらに備え、前記第３自己干渉キャンセル信号は前記第２アナログ受信信号に結合される、請求項５に記載の中継装置。
【請求項７】
前記第２アナログ送信信号に基づいて第４自己干渉キャンセル信号を生成する第４アナログ自己干渉キャンセラをさらに備え、前記第４自己干渉キャンセル信号は前記第１アナログ受信信号に結合される、請求項６に記載の中継装置。
【請求項８】
前記第１、第２、第３及び第４アナログ自己干渉キャンセラは、フィルタリングされ、スケーリングされ及び遅延されたバージョンのアナログ送信信号を結合することによって自己干渉キャンセル信号を生成する、請求項７に記載の中継装置。
【請求項９】
前記自己干渉キャンセラはデジタル自己干渉キャンセラを備え、前記デジタル自己干渉キャンセラは、前記第１デジタル送信信号に基づいて前記第１自己干渉キャンセル信号を生成し、前記第１自己干渉キャンセル信号は前記第１デジタル受信信号に結合される、請求項３に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記デジタル自己干渉キャンセラは、前記第２デジタル送信信号に基づいて前記第２自己干渉キャンセル信号を生成し、前記第２自己干渉キャンセル信号は前記第２デジタル受信信号に結合される、請求項９に記載の中継装置。
【請求項１１】
前記第１自己干渉キャンセル信号は前記第１及び第２デジタル送信信号の両方に基づいて生成され、前記第２自己干渉キャンセル信号は前記第１及び第２デジタル送信信号の両方に基づいて生成される、請求項１０に記載の中継装置。
【請求項１２】
前記デジタル自己干渉キャンセラはデジタル変換構成に従って前記第１及び第２自己干渉キャンセル信号を生成する、請求項１０に記載の中継装置。
【請求項１３】
前記自己干渉キャンセラは、第１及び第２アナログ自己干渉キャンセラと、デジタル自己干渉キャンセラと、を備え、前記第１自己干渉キャンセル信号は、前記第１アナログ送信信号に基づいて前記第１アナログ自己干渉キャンセラによって生成され、及び、前記第１アナログ受信信号に結合され、前記第２自己干渉キャンセル信号は、前記第２アナログ送信信号に基づいて前記第２アナログ自己干渉キャンセラによって生成され、及び、前記第２アナログ受信信号に結合され、前記デジタル自己干渉キャンセラは、前記第１及び第２デジタル送信信号に基づいて第３及び第４自己干渉キャンセル信号を生成するとともに前記第１デジタル受信信号に前記第３自己干渉キャンセル信号を結合し、及び、前記第２デジタル受信信号に前記第４自己干渉キャンセル信号を結合する、請求項３に記載の中継装置。
【請求項１４】
前記デジタル自己干渉キャンセラはデジタル変換構成に従って前記第３及び第４自己干渉キャンセル信号を生成する、請求項１３に記載の中継装置。
【請求項１５】
ＭＩＭＯ中継装置であって、
前記中継装置の第１及び第２信号経路に結合された第１送信器であって、前記第１及び第２信号経路を介して受信された第１及び第２デジタル送信信号を第１及び第２アナログ送信信号に変換し、かつ、前記第１及び第２信号経路を介して前記第１及び第２アナログ送信信号を送信する、第１送信器と、
前記中継装置の前記第１及び第２信号経路に結合された第１受信器であって、前記第１及び第２信号経路を介して第１及び第２アナログ受信信号を受信し、かつ、前記第１及び第２アナログ受信信号を第１及び第２デジタル受信信号に変換する第１受信器と、
前記中継装置の第３及び第４信号経路に結合された第２送信器であって、前記第３及び第４信号経路を介して受信された第３及び第４デジタル送信信号を第３及び第４アナログ送信信号に変換し、かつ、前記第３及び第４信号経路を介して前記第３及び第４アナログ送信信号を送信する第２送信器と、
前記中継装置の前記第３及び第４信号経路に結合された第２受信器であって、前記第３及び第４信号経路を介して第３及び第４アナログ受信信号を受信し、かつ、前記第３及び第４アナログ受信信号を第３及び第４デジタル受信信号に変換する第２受信器と、
前記第１アナログ送信信号に基づいて第１自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第１アナログ受信信号に前記第１自己干渉信号を結合する第１アナログ自己干渉キャンセラと、
前記第２アナログ送信信号に基づいて第２自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第２アナログ受信信号に前記第２自己干渉信号を結合する第２アナログ自己干渉キャンセラと、
前記第３アナログ送信信号に基づいて第３自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第３アナログ受信信号に前記第３自己干渉キャンセル信号を結合する第３アナログ自己干渉キャンセラと、
前記第４アナログ送信信号に基づいて第４自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第４アナログ受信信号に前記第４自己干渉信号を結合する第４アナログ自己干渉キャンセラと、を備えるＭＩＭＯ中継装置。
【請求項１６】
前記第１アナログ送信信号から第５自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第２アナログ受信信号に前記第５自己干渉キャンセル信号を結合する第５アナログ自己干渉キャンセラをさらに備え、前記第２アナログ送信信号から第６自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第１アナログ受信信号に前記第６自己干渉キャンセル信号を結合する第６アナログ自己干渉キャンセラをさらに備える、請求項１５に記載の中継装置。
【請求項１７】
前記第１アナログ送信信号から第５自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第３アナログ受信信号に前記第５自己干渉キャンセル信号を結合する第５アナログ自己干渉キャンセラをさらに備え、前記第２アナログ送信信号から第６自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第４アナログ受信信号に前記第６自己干渉キャンセル信号を結合する第６アナログ自己干渉キャンセラをさらに備える、請求項１５に記載の中継装置。
【請求項１８】
前記第１アナログ送信信号から第７自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第４アナログ受信信号に前記第７自己干渉キャンセル信号を結合する第７アナログ自己干渉キャンセラをさらに備え、前記第２アナログ送信信号から第８自己干渉キャンセル信号を生成し、及び、前記第３アナログ受信信号に前記第８自己干渉キャンセル信号を結合する第８アナログ自己干渉キャンセラをさらに備える、請求項１７に記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本願は、２０１３年８月２９日付け出願の米国仮出願第６１／８７１，５１９号の利益を主張し、当該出願はこの参照によってその全体が組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本発明は、概して、無線通信の分野に関し、より具体的には、新規で有用な全二重中継装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  多くの無線通信ネットワークにおいて、地形又は他の構造的な障害物による信号減衰に起因してアクセスポイントで容易にカバーされない地域がある。アクセスポイントの信号受信可能範囲を拡張するための１つのアプローチは、アクセスポイントから発信される及び／又はアクセスポイントに向かって送信される信号を再び一斉送信する中継ノードを使用することを含む。
【０００４】
[0004]  中継装置の良好な実装への１つの大きな障害は自己干渉の問題であり、すなわち、中継装置が、送信器と受信器との間のクロストーク、デュプレクサの漏出又は他の望まない電磁結合から生じる問題に悩まされ得ることである。多くの現代の中継装置は、自己干渉に対処するために、周波数又は時分割多重技術若しくはアンテナ分離技術を用いている。これらの技術の各々は実体的な欠点を有しており、その欠点は、周波数分割多重が二重スペクトルの使用を必要とすること、時分割多重が信号容量を二分することを必要とすること、及び、スペースの制約が不可能ではないにしてもアンテナ分離がたいてい高価であることである。全二重中継装置は、これらの欠点のいずれもなく自己干渉に対処し得る。従って、無線通信の分野において、新規で有用な全二重中継装置を形成する必要がある。本発明は、こうした新規で有用な全二重中継装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、好適な実施形態のシステムの図である。
【図２】図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは、好適な実施形態のシステムのアンテナ結合の図である。
【図３】図３は、好適な実施形態のシステムの受信器の概略図である。
【図４】図４は、好適な実施形態のシステムの送信器の概略図である。
【図５】図５は、好適な実施形態のシステムの自己干渉キャンセラの図である。
【図６】図６は、好適な実施形態のシステムの自己干渉キャンセラの図である。
【図７】図７Ａ及び７Ｂは、好適な実施形態のシステムのデジタル自己干渉キャンセラの図である。
【図８】図８は、好適な実施形態のシステムの図である。
【図９】図９は、好適な実施形態のシステムの図である。
【図１０】図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、好適な実施形態のシステムのアンテナ結合の図である。
【図１１】図１１は、好適な実施形態のシステムの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
[0016]  本発明の好適な実施形態の以下の説明は、それらの好適な実施形態に本発明を限定することを意図するものではなく、むしろ、当業者が本発明を行い及び使用することを可能にすることを意図するものである。
【０００７】
[0017]  図１に示すように、中継装置１００は、第１受信器１１０と、第１送信器１２０と、第２受信器１１５と、第２送信器１２５と、自己干渉キャンセラ１３０と、を含む。中継装置１００は、２つの通信システム同士の間で送信され受信される通信信号を中継するように機能する。信号の中継に加えて、中継装置１００は、送信される信号と受信される信号との間の自己干渉をキャンセルすることが好ましい。中継装置１００は、追加的又は代替的に、中継装置１００によって受信又は送信された信号を、スケーリングし（例えば、増幅させ、減衰させ）、シフトさせ、又は、そうでなければ修正してもよい。
【０００８】
[0018]  中継装置１００は、２つの無線通信システム同士の間（例えば、携帯電話の中継塔と携帯電話との間、又は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントとコンピュータとの間、２つの無線ラジオ同士の間）で双方向に伝播する通信信号を中継するために使用されることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の他の適切な有線又は無線通信システムの間で通信信号を中継するために使用されてもよい。好適な実施形態の変形例では、中継装置１００は、一方向の中継装置であり、かつ、第１受信器１１０、第１送信器１２０及び自己干渉キャンセラ１３０のみを含む。
【０００９】
[0019]  中継装置１００は、デジタル回路及びアナログ回路の両方を用いて実施されることが好ましい。デジタル回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び／若しくは、任意の適切なプロセッサ又は回路を用いて実施されることが好ましい。アナログ回路は、アナログ集積回路（ＩＣ）を用いて実施されることが好ましいが、追加的又は代替的に、個別部品（例えば、コンデンサ、抵抗器、トランジスタ）、配線、伝送線、導波管、デジタル部品、混合信号部品、又は、任意の他の適切な部品を用いて実施されてもよい。中継装置１００は、構成データを記憶するためのメモリを含むことが好ましいが、追加的又は代替的に、外部に記憶された構成データを用いて又は任意の適切な方法で構成されてもよい。
【００１０】
[0020]  一実施例では、中継装置１００はセルラーリピータとして用いられる。中継装置１００は、デュプレクサによって中継装置１００に結合される第１送信／受信アンテナを用いて第１通信リンクによって携帯電話の中継塔に接続され、及び、デュプレクサによって中継装置１００に結合される第２送信／受信アンテナを用いて第２通信リンクによって携帯電話に接続される。携帯電話及び携帯電話の中継塔は、アップリンク周波数で（電話から中継塔へ）及びダウンリンク周波数で（中継塔から電話へ）ネイティブ（natively）に通信する。中継装置１００は、アップリンク周波数（電話から中継装置、それから中継塔へ）及びダウンリンク周波数（中継塔から中継装置、それから電話へ）の両方で通信を受信し再送信する。自己干渉キャンセラ１３０は、第１送信／受信アンテナ及び第２送信／受信アンテナについて全二重動作を可能にする。これは、自己干渉を回避するために時分割多重又はアンテナ分離と同様の技術に依存しなければならない従来の中継装置とは明確に区別可能である。より具体的には、自己干渉キャンセラ１３０は、アンテナの互いの分離、追加的な周波数の使用、又は、時分割多重の使用を必要とすることなく、中継装置１００が、ダウンリンク通信（中継塔から中継装置）を受信し、ダウンリンク通信（中継装置から電話）を再送信し、アップリンク通信（電話から中継装置）を受信し、及び、アップリンク通信（中継装置から中継塔）を再送信することを可能にする。従って、中継装置１００は、過剰にコストを負担することなく、過剰にスペクトルを使用することなく、又は、データ容量を著しく減少させることなく、ネットワーク中継能力を提供することができる。
【００１１】
[0021]  第１受信器１１０は、第１通信システムによって第１通信リンク（例えば、無線チャネル、同軸ケーブル）を通じて送信されたアナログ受信信号を受信するように機能する。第１受信器１１０は、第１送信器１２０による再送信前の処理のためにアナログ受信信号をデジタル受信信号に変換することが好ましいが、追加的又は代替的に、アナログ受信信号を変換しなくてもよい（変換せずにアナログ受信信号を直接通過させる）。
【００１２】
[0022]  第１受信器１１０は、無線周波数（ＲＦ）受信器であることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な受信器であってもよい。
【００１３】
[0023]  第１受信器１１０は、図２Ａに示すようなデュプレクサ結合ＲＦアンテナによって第１通信リンクに結合されることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な方法で第１通信リンクに結合されてもよい。代替的な結合のある例は、（図２Ｂに示すような）１以上の専用受信アンテナを介した結合を含む。別の代替的な結合では、第１受信器１１０は、図２Ｃに示すようなサーキュレータ結合ＲＦアンテナによって第１通信リンクに結合されてもよい。
【００１４】
[0024]  第１受信器１１０は、図３に示すように、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１１１と、周波数ダウンコンバータ１１２と、を含むことが好ましい。第１受信器１１０は、追加的又は代替的に、増幅器、フィルタ、単一のプロセッサ及び／又は任意の他の適切な部品を含んでもよい。好適な実施形態の一変形例では、第１受信器１１０は、アナログ処理回路（例えば、増幅器、フィルタ、減衰器、遅延器）のみを含む。第１受信器は、受信信号を、スケーリングし、シフトさせ、及び／又は、そうでなければ修正するように機能してもよい。ダウンコンバータ１１２は、ＲＦ（又は、任意の他の適切な周波数）からベースバンドアナログ受信信号にアナログ受信信号をダウンコンバートするように機能し、及び、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１１１は、ベースバンドアナログ受信信号をデジタル受信信号に変換するように機能する。
【００１５】
[0025]  ＡＤＣ１１１は、任意の適切なアナログ−デジタル変換器、例えば、直接変換ＡＤＣ、フラッシュＡＤＣ、逐次近似ＡＤＣ、ランプ比較（ramp-compare）ＡＤＣ、ウィルキルソンＡＤＣ、集積ＡＤＣ、デルタ符号化（delta-encoded）ＡＤＣ、時間インターリーブ（time-interleaved）ＡＤＣ、又は、任意の他の適切なタイプのＡＤＣであってもよい。
【００１６】
[0026]  周波数ダウンコンバータ１１２は、アナログ受信信号の搬送周波数をベースバンドにダウンコンバートするように機能し、デジタル受信信号に変換するためにそれを用意する。ダウンコンバータ１１２は、ヘテロダイン法を用いて信号ダウンコンバートを達成することが好ましいが、追加的又は代替的に任意の適切なアップコンバート法を用いてもよい。
【００１７】
[0027]  ダウンコンバータ１１２は、局部発振器（ＬＯ）、ミキサ及びベースバンドフィルタを含むことが好ましい。局部発振器は、ミキサに周波数シフト信号を提供するように機能し、ミキサは、周波数シフト信号とアナログ受信信号とを結合して（通常は２つの）周波数シフトされた信号を作成し、そのうちの１つはベースバンド信号であり、及び、ベースバンドフィルタはベースバンドアナログ受信信号以外の信号を拒絶する。
【００１８】
[0028]  局部発振器は、デジタル水晶可変周波数発振器（ＶＦＯ）であることが好ましいが、追加的又は代替的に、アナログＶＦＯ又は任意の他の適切なタイプの発振器であってもよい。局部発振器は、同調発振周波数を有することが好ましいが、追加的又は代替的に、静的な発振周波数を有してもよい。
【００１９】
[0029]  ミキサは、アクティブミキサであることが好ましいが、追加的又は代替的に、パッシブミキサであってもよい。ミキサは、個別部品、アナログＩＣ、デジタルＩＣ、及び／又は、任意の他の適切な部品を備えてもよい。ミキサは、２以上の電気入力信号を１以上のコンポジット出力に結合するように機能することが好ましく、各出力が少なくとも２つの入力信号のある特性を含む。
【００２０】
[0030]  ベースバンドフィルタは、同調ローパス周波数を有するローパスフィルタであることが好ましい。追加的又は代替的に、ベースバンドフィルタは、設定されたローパス周波数を有するローパスフィルタ、又は、任意の他の適切なタイプのフィルタであってもよい。ベースバンドフィルタは、パッシブフィルタであることが好ましいが、追加的又は代替的に、アクティブフィルタであってもよい。ベースバンドフィルタはアナログ回路部品を有するように実施されることが好ましいが、追加的又は代替的に、ベースバンドフィルタはデジタル的に実施されてもよい。
【００２１】
[0031]  第２受信器１１５は、第２通信システムによって第２通信リンク（例えば、無線チャネル、同軸ケーブル）を通じて送信されたアナログ受信信号を受信するように機能する。第２受信器１１５は、第２送信器１２５による再送信の前の処理のためにアナログ受信信号をデジタル受信信号に変換することが好ましいが、追加的又は代替的に、アナログ受信信号を変換しなくてもよい（変換せずにアナログ受信信号を直接通過させる）。
【００２２】
[0032]  第２受信器１１５は、図３に示すように、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１１６及び周波数ダウンコンバータ１１７を含むことが好ましい。第２受信器１１５は、第１受信器１１０と実質的に同様であることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な受信器であってもよい。
【００２３】
[0033]  第１送信器１２０は、第１受信器１１０によって受信された信号を再送信するように機能する。第１送信器１２０は、デジタル送信信号をアナログ送信信号に変換することが好ましいが、追加的又は代替的に、第１受信器１１０からアナログ送信信号を受信して再送信してもよく、従って、デジタル−アナログ変換を回避する。送信信号は、第１受信器１１０によって（例えば、アナログ−デジタル変換又は周波数シフトを含み得る）受信信号を処理することによって形成されることが好ましいが、送信信号は、追加的又は代替的に、中継装置１００による送信を対象にした任意の信号であってもよい。第１送信器１２０は、第２通信リンクを通じて第２通信システムに信号を送信することが好ましく、これらの信号は、第１通信システムから第１通信リンクを通じて中継装置１００に送信された再送信信号であることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な信号であってもよい。
【００２４】
[0034]  第１送信器１２０は、無線周波数（ＲＦ）送信器であることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な送信器であってもよい。
【００２５】
[0035]  第１送信器１２０は、図２Ａに示すように、デュプレクサ結合ＲＦアンテナによって第２通信リンクに結合されることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な方法で第２通信リンクに結合されてもよい。代替の結合のある例は、１以上の専用送信アンテナを介した結合（図２Ｂに示す）を含む。別の代替の結合では、第１送信器１２０は、図２Ｃに示すように、デュプレクサ結合ＲＦアンテナによって第２通信リンクに結合されてもよい。
【００２６】
[0036]  第１送信器１２０は、図４に示すように、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１２１と周波数アップコンバータ１２２とを含むことが好ましい。第１送信器１２０は、追加的又は代替的に、増幅器、フィルタ、信号プロセッサ及び／又は任意の他の適切な部品を含んでもよい。第１送信器１２０は、送信信号をスケーリングし、シフトさせ、及び／又は、そうでなければ修正するように機能してもよい。デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１２１は、デジタル送信信号をベースバンドアナログ送信信号に変換するように機能し、及び、アップコンバータ１２２は、ベースバンドからＲＦ（又は、任意の他の専用送信周波数）にベースバンドアナログ送信信号をアップコンバートするように機能する。
【００２７】
[0037]  ＤＡＣ１２１は、任意の適切なデジタル−アナログ変換器、例えば、パルス幅変調器、オーバーサンプリングＤＡＣ、バイナリ加重ＤＡＣ、Ｒ−２ＲラダーＤＡＣ、サイクリックＤＡＣ、サーモメータ符号化ＤＡＣ、又は、ハイブリットＤＡＣであってもよい。
【００２８】
[0038]  周波数アップコンバータ１２２は、無線周波数にベースバンドアナログ送信信号の搬送周波数をアップコンバートするように機能し、通信リンク上での送信のためにそれを用意する。アップコンバータ１２２は、ヘテロダイン法を用いて信号アップコンバートを達成することが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切なアップコンバート法を用いてもよい。
【００２９】
[0039]  アップコンバータ１２２は、局部発振器（ＬＯ）、ミキサ及びＲＦフィルタを含むことが好ましい。局部発振器は、ミキサに周波数シフト信号を供給するように機能し、ミキサは、周波数シフト信号とベースバンドアナログ送信信号とを結合して、（通常は２つの）周波数シフトした信号を形成し、そのうちの１つはＲＦアナログ送信信号であり、及び、ＲＦフィルタはＲＦアナログ送信信号以外の信号を拒絶する。
【００３０】
[0040]  局部発振器は、デジタル水晶可変周波数発振器（ＶＦＯ）であることが好ましいが、追加的又は代替的に、アナログＶＦＯ又は任意の他の適切なタイプの発振器であってもよい。局部発振器は、同調発振周波数を有することが好ましいが、追加的又は代替的に、静的な発振周波数を有してもよい。
【００３１】
[0041]  ミキサは、アクティブミキサであることが好ましいが、追加的又は代替的に、パッシブミキサであってもよい。ミキサは、個別部品、アナログＩＣ、デジタルＩＣ及び／又は任意の他の適切な部品を備えてもよい。ミキサは、１以上のコンポジット出力に２以上の電気入力信号を結合するように機能することが好ましく、各出力は少なくとも２つの入力信号のある特性を含む。
【００３２】
[0042]  ＲＦフィルタは、同調無線周波数を中心とするバンドパスフィルタであることが好ましい。追加的又は代替的に、ＲＦフィルタは、設定された無線周波数を中心とするバンドパスフィルタ、又は、任意の他の適切なタイプのフィルタであってもよい。ＲＦフィルタは、パッシブフィルタであることが好ましいが、追加的又は代替的に、アクティブフィルタであってもよい。ＲＦフィルタには、アナログ回路部品が実装されることが好ましいが、追加的又は代替的に、ＲＦフィルタはデジタル的に実装されてもよい。
【００３３】
[0043]  第２送信器１２５は、第２受信器１１５によって受信された信号を再送信するように機能する。第２送信器１２５は、デジタル送信信号をアナログ送信信号に変換することが好ましいが、追加的又は代替的に、第２受信器１１５からアナログ信号を受信及び再送信してもよく、従って、デジタル−アナログ変換を回避する。送信信号は、第２受信器１１５によって受信信号を処理する（例えば、アナログ−デジタル変換又は周波数シフトを含み得る）ことによって形成されることが好ましいが、送信信号は、追加的又は代替的に、中継装置１００による送信のための任意の信号であってもよい。第２送信器１２５は、第１通信リンクを通じて第１通信システムに信号を送信することが好ましく、これらの信号は、第２通信システムから第２通信リンクを通じて中継装置１００に送信された再送信信号であることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な信号であってもよい。
【００３４】
[0044]  第２送信器１２５は、図４に示すように、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１２６と周波数アップコンバータ１２７とを含むことが好ましい。第２送信器１２５は、第１送信器１２０と実質的に同様であることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な送信器であってもよい。
【００３５】
[0045]  自己干渉キャンセラ１３０は、中継装置１００の受信信号内に存在する自己干渉成分をキャンセルすることによって中継装置１００内の自己干渉を減少させるように機能する。自己干渉キャンセラ１３０は１以上のアナログ自己干渉キャンセラ１３１を含むことが好ましく、自己干渉キャンセラ１３０は、追加的又は代替的に、図５に示すように、デジタル自己干渉キャンセラ１３２を含んでもよい。
【００３６】
[0046]  アナログ自己干渉キャンセラ１３１は、アナログ送信信号をサンプリングすること、及び、入力アナログ送信信号に基づいてアナログ自己干渉キャンセル信号を生成することによって、自己干渉を減少させることが好ましい。アナログ自己干渉キャンセル信号は、アナログ受信信号が受信器（例えば、１１０又は１１５）によって受信される前に、アナログ受信信号に結合されることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な位置又は時間で受信信号に結合されてもよい。
【００３７】
[0047]  アナログ自己干渉キャンセラ１３１は、図５に示すように、対応する方向のアナログ送信信号から所定のアナログ受信信号に関する自己干渉キャンセル信号を生成することが好ましい（例えば、再送信されたアップリンク信号に結合された自己干渉キャンセル信号は、受信されたアップリンク信号から生成されることが好ましい）。追加的又は代替的に、アナログ自己干渉キャンセラ１３１は、任意の他のアナログ送信信号から所定のアナログ受信信号に関する自己干渉キャンセル信号を生成してもよい。
【００３８】
[0048]  例えば、中継装置１００が、十分に分離された周波数上で双方向通信（例えば、アップリンク／ダウンリンク）を中継する状況では、アップリンク送信器から発生したダウンリンク受信器内での自己干渉は無視できるほどであるが（又は逆もまた同様）、アップリンク及びダウンリンク周波数がより近い状況では、自己干渉はチャネルにまたがって発生してもよい。これらの状況では、図６に示すように、ヘテロチャネル自己干渉キャンセルだけでなくホモチャネル（homo-channel）自己干渉キャンセルも有することが望ましいことがある。
【００３９】
[0049]  アナログ自己干渉キャンセラ１３１は、フィルタリングされた、スケーリングされた、及び／又は、遅延したバージョンの一組のアナログ送信信号を結合することによってアナログ送信信号をアナログ自己干渉キャンセル信号に変換するアナログ回路として実施されることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切な回路として実施されてもよい。例えば、アナログ自己干渉キャンセラ１３１は、アナログ送信信号の単一のバージョン又はコピーのみを包含する変換を実行してもよい。変換された信号（すなわち、アナログ自己干渉キャンセル信号）は、通信リンク（例えば、受信アンテナ）への中継装置１００の結合点で受信された自己干渉成分の少なくとも一部を表すことが好ましい。
【００４０】
[0050]  アナログ自己干渉キャンセラ１３１は、アナログ送信信号の変化に加えて、自己干渉パラメータ、例えば、送信器温度、周囲温度、アンテナ構成、湿度及び送信器電力の変更に適用可能であることが好ましい。アナログ自己干渉キャンセラ１３１の適用は、制御回路によって、又は、キャンセラ１３１内に含まれる他の制御メカニズムによって実行されることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の適切なコントローラによって実行されてもよい。
【００４１】
[0051]  アナログ自己干渉キャンセラ１３１は、ショートセクション方向性伝送線結合器（short section directional transmission line coupler）によって信号経路に結合されることが好ましいが、追加的又は代替的に、任意の電力分配器、電力結合器、方向性結合器、又は、アナログ自己干渉キャンセラ１３１に中継装置１００の信号経路を結合するために適切な他のタイプの信号分割器によって結合されてもよい。
【００４２】
[0052]  デジタル自己干渉キャンセラ１３２は、デジタル受信信号内に存在する自己干渉成分をキャンセルすることによって中継装置１００内の自己干渉を減少させるように機能する。デジタル自己干渉キャンセラ１３２は、直線的及び非直線的デジタル自己干渉キャンセルの両方を実行することが好ましいが、代替的に、２つのうちの１つのみを実行してもよい。
【００４３】
[0053]  デジタル自己干渉キャンセラ１３２は、１以上のデジタル送信信号をサンプリングすること、及び、入力されてサンプリングされたデジタル送信信号（及び、変換構成）に基づいて１以上のデジタル自己干渉キャンセル信号を生成することによって、デジタル自己干渉を減少させることが好ましい。デジタル自己干渉キャンセル信号は、任意の時間又は位置で対応の受信信号に結合されてもよい。デジタル自己干渉キャンセラ１３２は、アナログ自己干渉キャンセラ１３１によって除去されない自己干渉信号成分を除去することが好ましい。
【００４４】
[0054]  デジタル自己干渉キャンセラ１３２は、中継装置１００のデジタル送信信号をサンプリングすることが好ましく（追加的又は代替的に、キャンセラ１３２は、アナログ送信信号又は任意の他の適切な送信信号をサンプリングしてもよい）、及び、１以上のデジタル変換構成に基づいてデジタル送信信号をデジタル自己干渉キャンセル信号に変換することが好ましい。デジタル変換構成は、デジタル自己干渉キャンセラ１３２がデジタル送信信号をデジタル自己干渉キャンセル信号にどのようにして変換するかを命令する設定（例えば、自己干渉信号に送信信号を変換するために用いられる生成されたメモリ多項式の係数）を含むことが好ましい。
【００４５】
[0055]  デジタル自己干渉キャンセラ１３２は、図７Ａに示すように、対応する方向のデジタル送信信号から所定のデジタル受信信号に関する自己干渉キャンセル信号を生成することが好ましい（例えば、再送信されたアップリンク信号に結合された自己干渉キャンセル信号は、受信されたアップリンク信号から生成されることが好ましい）。追加的又は代替的に、デジタル自己干渉キャンセラ１３２は、任意の他の送信信号から、又は、送信信号の組み合わせ（ＡＤＣを用いて変換されたアナログ送信信号を含む）から所定のデジタル受信信号に関する自己干渉キャンセル信号を生成してもよい。
【００４６】
[0056]  例えば、中継装置１００が、十分に分離された周波数上で双方向通信（例えば、アップリンク／ダウンリンク）を中継する状況では、アップリンク送信器から発生したダウンリンク受信器内の自己干渉は無視できるほどであるが（又は逆も同様である）、アップリンク及びダウンリンク周波数がより近い状況では、自己干渉はチャネルをまたがって発生し得る。これらの状況では、図７Ｂに示すように、ヘテロチャネル自己干渉キャンセルだけでなく、ホモチャネル自己干渉キャンセルも有することが望ましいことがある。
【００４７】
[0057]  デジタル自己干渉キャンセラ１３２によって生成された各自己干渉キャンセル信号は、構成変換（例えば、図７Ａ及び図７Ｂのｔ１、ｔ２、ｔ３及びｔ４）に関連付けられることが好ましく、追加的又は代替的に、構成変換は、任意の適切な方法でデジタル自己干渉キャンセル信号に関連付けられてもよい。
【００４８】
[0058]  好適な実施形態の上の説明では、中継装置１００が、受信信号を処理することによって（例えば、位相シフトさせること、増幅させること、減衰させること、周波数シフトさせること等によって）、送信信号を形成してもよいことに言及している。好適な実施形態の変形例では、処理は、図８に示すように、送信器と受信器との間に位置決めされた中継基地１４０によって実行されてもよい。中継基地１４０は、層１（Ｌ１）中継装置、層２（Ｌ２）中継装置、層３（Ｌ３）中継装置、又は、任意の他の適切な中継装置であってもよい。中継基地１４０は、再送信のための信号を用意するように機能することが好ましく、例えば、中継基地１４０は、送信効率を上げるために再送信の前に情報を再編成してもよい。別の例として、中継基地１４０は、再送信前の信号を特定の送信窓に合わせるように遅延させてもよい。
【００４９】
[0059]  上述の例が、単一入力／単一出力（ＳＩＳＯ）中継装置に関するものである一方で、中継装置１００は、図９に示すように、多重入力／多重出力（ＭＩＭＯ）通信に用いられてもよいことが理解される。ＭＩＭＯ技術は、追加的なバンド幅又は送信器電力の増大を必要とせずに、増大したデータスループット及びリンク範囲を提供し得る。
【００５０】
[0060]  図９に示す例の中継装置１００は２Ｘ２ＭＩＭＯシステムを表しているが、中継装置１００は、追加的又は代替的に、任意の適切な数の送信信号及び受信信号を利用してもよいことが理解される。各信号経路は分離アンテナを有してもよく、すなわち、代替的に、信号経路は、デュプレクサ又は他の結合器を介してアンテナを共有してもよい。一例では、２Ｘ２ＭＩＭＯ中継装置の各信号経路は、４つのアンテナ、すなわち、図１０Ａに示すように、ＴＸ１アンテナ、ＴＸ２アンテナ、ＲＸ１アンテナ及びＲＸ２アンテナを有する。別の例では、２Ｘ２ＭＩＭＯシステムの各信号経路は、２つのアンテナ、すなわち、図１０Ｂに示すように、ＴＸ１／ＲＸ１アンテナ（サーキュレータを介してＴＸ１信号経路及びＲＸ１信号経路の両方に結合される）、及び、ＴＸ２／ＲＸ２アンテナ（サーキュレータを介してＴＸ２信号経路及びＲＸ２信号経路の両方に結合される）を有する。３番目の例では、２Ｘ２ＭＩＭＯシステムの各信号経路は４つのアンテナに再び関連付けられるが、中継装置１００は、計４つのアンテナのみを有し、すなわち、デュプレクサは、図１０Ｃに示すように、ＴＸ信号及びＲＸ信号の両方に各アンテナを結合するために用いられる（ＴＸ信号及びＲＸ信号は、異なる信号経路からのものである）。
【００５１】
[0061]  図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第１送信器１２０及び第２送信器１２５は、多重入力及び多重出力を有する実施であることが好ましい。特に、各送信器は、各送信信号経路についてのＤＡＣ及び周波数アップコンバータを含むことが好ましく、追加的又は代替的に、送信信号経路は、ＤＡＣ及び／又は周波数アップコンバータを共有してもよい。追加的又は代替的に、各送信器は、任意の適切なＭＩＭＯ送信器であってもよく、例えば、送信器は、ＭＩＭＯ信号分割又は処理回路（単一デジタル信号を多重ＭＩＭＯアナログ信号に処理するために用いられ得る）を含んでもよい。
【００５２】
[0062]  第１受信器１１０及び第２受信器１１５は、多重入力及び多重出力を有する実施であることが好ましい。特に、各受信器は、各受信信号経路についてのＡＤＣ及び周波数ダウンコンバータを含むことが好ましく、追加的又は代替的に、受信信号経路は、ＡＤＣ及び／又は周波数ダウンコンバータを共有してもよい。追加的又は代替的に、受信器は、任意の適切なＭＩＭＯ受信器であってもよく、例えば、受信器は、ＭＩＭＯ信号分割又は処理回路を含んでもよい（多重ＭＩＭＯアナログ信号を単一デジタル信号に処理するために用いられ得る）。
【００５３】
[0063]  ＭＩＭＯ動作環境（すなわち、多重送信及び受信信号）のために設計された中継装置１００の一実施形態では、中継装置１００は、図９に示すように、各一対の受信／送信信号のためのアナログ自己干渉キャンセラ１３１を含むことが好ましい。ＭＩＭＯ動作環境では、自己干渉は、通信ストリーム内に加えて、通信ストリームにまたがって発生してもよく、例えば、ＴＸ１信号は、ＲＸ１信号とＲＸ２信号との両方内で干渉を起こしてもよい。結果として、中継装置１００は、追加的又は代替的に、図１１に示すように、通信ストリームにまたがる自己干渉キャンセルのためのアナログ自己干渉キャンセラ１３１を含んでもよい。十字ストリーム（cross-stream）キャンセルは、追加的又は代替的に、十字型方向性（cross-directional）キャンセル（図６に示す）に結合されてもよい。
【００５４】
[0064]  ＭＩＭＯ動作環境（すなわち、多重送信及び受信信号）のために設計された中継装置１００の一実施形態では、デジタル自己干渉キャンセラ１３２は、各ＭＩＭＯデジタル受信信号上でデジタル自己干渉キャンセルを実行してもよいが、追加的又は代替的に、結合されたデジタル受信信号上でデジタル自己干渉キャンセル（ＭＩＭＯデジタル受信信号の結合の結果として生じる）を実行してもよい。デジタル自己干渉キャンセラ１３２が多重ＭＩＭＯデジタル受信信号のための自己干渉キャンセルを実行する場合、アナログ自己干渉キャンセラ１３１のセクションで説明したものと同様の各ＴＸ／ＲＸペアリングについてキャンセルが実行されてもよい。
【００５５】
[0065]  当業者であれば、前述の詳細な説明から、並びに、図面及び特許請求の範囲から認識するように、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて本発明の好適な実施形態を修正及び変更することができる。
【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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【国際調査報告】
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