(57)【要約】干渉を軽減するシステムは、受信帯域ノイズキャンセルシステムと、第１の送信帯域フィルタと、第２の送信カプラと、第１の受信カプラと、送信帯域ノイズキャンセルシステムと、第１の受信帯域フィルタと第２の受信カプラとを備える。【選択図】図２
2020512770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉を緩和するためのシステムにおいて、
通信システムのアナログ送信信号に通信可能に結合され、アナログ送信信号を第１パスアナログ送信信号と第２パスアナログ送信信号とに分割する第１送信カプラと、
前記第１パスアナログ送信信号をサンプリングし、当該第１パスアナログ送信信号から受信帯域ノイズキャンセル信号を生成する受信帯域ノイズキャンセルシステムと、
送信帯域内の第２パスアナログ送信信号をフィルタリングして、前記送信帯域外の信号パワーを低減する第１送信帯域フィルタと、
前記受信帯域ノイズキャンセル信号と前記第２パスアナログ送信信号とを結合し、ノイズが低減されたアナログ送信信号を生成する第２送信カプラであって、前記ノイズが低減されたアナログ送信信号は、前記第２パスアナログ送信信号と比較して、受信帯域内の信号パワーがさらに低減されている、第２送信カプラと、
前記通信システムのアナログ受信信号に通信可能に結合され、前記アナログ受信信号を第１パスアナログ受信信号と第２パスアナログ受信信号に分割する第１受信カプラと、
前記第１パスアナログ受信信号をサンプリングし、当該第１パスアナログ受信信号から送信帯域ノイズキャンセル信号を生成する送信帯域ノイズキャンセルシステムと、
前記受信帯域内の第２パスアナログ受信信号をフィルタリングし、前記受信帯域外の信号パワーを低減する第１受信帯域フィルタと、
前記送信帯域ノイズキャンセル信号と前記第２パスアナログ受信信号とを組み合わせ、ノイズが低減されたアナログ受信信号を生成する第２受信カプラであって、前記ノイズが低減されたアナログ受信信号は、前記第２パスアナログ受信信号と比較して、送信帯域の信号パワーがさらに低減されている、第２受信カプラと、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記受信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号を第１の量だけ遅延させ；前記第１送信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ送信信号を第２の量だけ遅延させ；前記第１の量は前記第２の量の１０パーセント以内である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記受信帯域ノイズキャンセルシステムによる処理の前に、前記受信帯域内の前記第１パスアナログ送信信号をフィルタリングし、前記受信帯域外の信号パワーをさらに低減する第２受信帯域フィルタをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２受信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ送信信号を第１の量だけ遅延させ；前記受信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号を第２の量だけ遅延させ；前記第１送信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ送信信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１の量と第２の量の合計は、前記第３の量の１０パーセント以内である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記受信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号の送信帯域に第１のノイズ成分を導入し；前記受信帯域ノイズキャンセル信号をフィルタリングする第３受信帯域フィルタをさらに備え、その結果、受信帯域外の信号パワーが低減されるとともに、前記第１のノイズ成分が低減される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２受信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ送信信号を第１の量だけ遅延させ；前記受信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号を第２の量だけ遅延させ；前記第３受信帯域フィルタは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１送信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ送信信号を第４の量だけ遅延させ；前記第１、第２、および第３の量の合計は、前記第４の量の１０パーセント以内である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１送信帯域フィルタによるフィルタリングの後に、前記送信帯域内の前記第２パスアナログ送信信号をフィルタリングし、送信帯域外の信号パワーをさらに低減する第２送信帯域フィルタをさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記第２受信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ送信信号を第１の量だけ遅延させ；前記受信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号を第２の量だけ遅延させ；前記第３受信帯域フィルタは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１送信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ送信信号を第４の量だけ遅延させ；前記第２送信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ送信信号を第５の量だけ遅延させ；前記第１、第２、および第３の量の合計は、前記第４および第５の量の合計の１０パーセント以内である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号を第１の量だけ遅延させ；前記第１受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第２の量だけ遅延させ；前記第１の量は前記第２の量の１０パーセント以内である、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記送信帯域ノイズキャンセルシステムによる処理の前に、送信帯域内の前記第１パスアナログ受信信号をフィルタリングし、送信帯域外の信号パワーを低減する第３送信帯域フィルタをさらに備える、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第３送信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ受信信号を第１の量だけ遅延させ；前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、ノイズが低減された第１パスアナログ受信信号を第２の量だけ遅延させ；前記第１受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１および第２の量の合計は、前記第３の量の１０パーセント以内である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号の受信帯域に第２のノイズ成分を導入し；前記送信帯域ノイズキャンセル信号をフィルタリングする第４送信帯域フィルタをさらに備え、その結果、送信帯域外の信号パワーが低減されるとともに、前記第２のノイズ成分が低減される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第３送信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ受信信号を第１の量だけ遅延させ；前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第２の量だけ遅延させ；前記第４送信帯域フィルタは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第４の量だけ遅延させ；前記第１、第２、および第３の量の合計は、前記第４の量の１０パーセント以内である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１受信帯域フィルタによるフィルタリングの後に、前記受信帯域内の前記第２パスアナログ受信信号をフィルタリングする第４受信帯域フィルタをさらに備え、その結果前記受信帯域外の信号パワーをさらに低減する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第３送信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ受信信号を第１の量だけ遅延させ；前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第２の量だけ遅延させ；前記第４送信帯域フィルタは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第４の量だけ遅延させ；前記第４受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第５の量だけ遅延させ；前記第１、第２、および第３の量の合計は、前記第４および第５の量の合計の１０パーセント以内である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第２受信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ送信信号を第６の量だけ遅延させ；前記受信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記受信帯域ノイズキャンセル信号を第７の量だけ遅延させ；前記第３受信帯域フィルタは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第８の量だけ遅延させ；前記第１送信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ送信信号を第９の量だけ遅延させ；前記第２送信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ送信信号を第１０の量だけ遅延させ；前記第６、第７、および第８の量の合計は、前記第９および第１０の量の合計の１０パーセント以内である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１、第２、および第３の量の合計も、前記第６、第７、および第８の量の合計の１０パーセント以内であるとともに、前記第１、第２、および第３の量の合計も、前記第９および第１０の量の合計の１０パーセント以内である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第１の量だけ遅延させ；前記第１受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第２の量だけ遅延させ；前記第１の量は前記第２の量の１０パーセント以内である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記送信帯域ノイズキャンセルシステムによる処理の前に、前記送信帯域内の前記第１パスアナログ受信信号をフィルタリングする第２の送信帯域フィルタをさらに備え、その結果、前記送信帯域外の信号パワーを低減する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第２送信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ受信信号を第１の量だけ遅延させ；前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第２の量だけ遅延させ；前記第１受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１および第２の量の合計は、前記第３の量の１０パーセント以内である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号の受信帯域に第１のノイズ成分を導入し；前記送信帯域ノイズキャンセル信号をフィルタリングする第３送信帯域フィルタをさらに備え、その結果、送信帯域外の信号電力が低減されるとともに、前記第１のノイズ成分が低減される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第２送信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ受信信号を第１の量だけ遅延させ；前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第２の量だけ遅延させ；前記第３送信帯域フィルタは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第４の量だけ遅延させ；前記第１、第２、および第３の量の合計は、前記第４の量の１０パーセント以内である、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１受信帯域フィルタによるフィルタリングの後に、前記受信帯域内の前記第２パスアナログ受信信号をフィルタリングし、前記受信帯域外の信号電力をさらに低減する第２受信帯域フィルタをさらに備える、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第２送信帯域フィルタは、前記第１パスアナログ受信信号を第１の量だけ遅延させ；前記送信帯域ノイズキャンセルシステムは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第２の量だけ遅延させ；前記第３送信帯域フィルタは、前記送信帯域ノイズキャンセル信号を第３の量だけ遅延させ；前記第１受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第４の量だけ遅延させ；前記第２受信帯域フィルタは、前記第２パスアナログ受信信号を第５の量だけ遅延させ；前記第１、第２、および第３の量の合計は、前記第４および第５の量の合計の１０パーセント以内である、請求項２３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
［０００１］この出願は、２０１７年３月２７日に出願された米国仮出願番号６２／４７７，３４１、２０１７年４月２７日に出願された米国仮出願番号６２／４９０，９３２、および２０１７年１０月１２日に出願された米国仮出願番号６２／５７１，５９５の利益を主張するものであり、これらはすべて、この参照によりその全体が組み込まれる。
【０００２】
技術分野
［０００２］本発明は、一般に無線通信分野に関し、より具体的には調整可能な帯域外干渉を軽減するための新規かつ有用なシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
［０００３］従来の無線通信システムは半二重であり、すなわち、単一の無線通信チャネルで信号を同時に送受信することができない。この問題に対処する１つの方法は、周波数分割多重化（ＦＤＭ）を使用することであり、そこでは異なる周波数チャネルで送受信が行われる。残念ながら、ＦＤＭベースの通信のパフォーマンスは、隣接チャネル間干渉（ＡＣＩ）の問題による制限があり、これは、第１の周波数チャネルの伝送において、受信機が使用する別の周波数チャネルの無視できない強度が含まれる場合に発生する。ＡＣＩは、チャネル分割を増やすことで対処できるが、その場合、特定のエリアで利用できる帯域幅に制限がかかる。ＡＣＩはフィルタリングによって対処することもできるが、高いアイソレーションを実現するには、通常、高品質の固定周波数フィルタが使用される。複数の動作周波数が必要なアプリケーションでは、従来の実装では複数のこのような固定フィルタが必要であり、システムのコストとサイズが増加する。このように、無線通信分野では、調整可能な帯域外干渉緩和のための新規で有用なシステムおよび方法を作成する必要があった。本発明は、そのような新規で有用なシステムおよび方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】［０００４］図１は、帯域外干渉緩和の従来技術の図である。
【図２】［０００５］図２は、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図３】［０００６］図３は、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図４】［０００７］図４は、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図５】［０００８］図５は、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図６Ａ】［０００９］図６Ａは、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図６Ｂ】［００１０］図６Ｂは、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図７Ａ】［００１１］図７Ａは、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図７Ｂ】［００１２］図７Ｂは、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図８Ａ】［００１３］図８Ａは、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図８Ｂ】［００１４］図８Ｂは、本発明の実施形態のシステムの図である。
【図９】［００１５］図９は、本発明の実施形態のシステムのデジタル干渉キャンセラの図である。
【図１０】［００１６］図１０は、本発明の実施形態のシステムのアナログ干渉キャンセラの図である。
【図１１Ａ】［００１７］図１１Ａは、本発明の実施形態のシステムのノイズキャンセルの例示的な図である。
【図１１Ｂ】［００１８］図１１Ｂは、本発明の実施形態のシステムのノイズキャンセルの例示的な図である。
【図１２Ａ】［００１９］図１２Ａは、本発明の実施形態のシステムのアナログ干渉キャンセラの図である。
【図１２Ｂ】［００２０］図１２Ｂは、本発明の実施形態のシステムのアナログ干渉キャンセラの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
［００２１］本発明の実施形態の以下の説明は、本発明をこれらの実施形態に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製造および使用することを可能にするためのものである。
【０００６】
１．調整可能な帯域外干渉緩和システム
［００２２］調整可能な帯域外干渉緩和システム１０００は、送信帯域干渉キャンセルシステム（ＴｘＩＣＳ）１１００、送信帯域ノイズキャンセルシステム（ＴｘＮＣＳ）１２００、受信帯域干渉キャンセルシステム（ＲｘＩＣＳ）１３００、および受信帯域ノイズキャンセルシステム（ＲｘＮＣＳ）１４００のうちの１以上を含む。システム１０００はさらに、信号カプラ１０１０、増幅器１０２０、周波数アップコンバータ１０３０、周波数ダウンコンバータ１０４０、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１０５０、デジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）１０６０、時間遅延１０７０、フィルタ１０８０、およびその他の回路要素（位相シフタ、減衰器、トランスなど）を含む、干渉キャンセルおよび／またはフィルタリングを実現する任意数の追加要素を含み得る。
【０００７】
［００２３］システム１０００は、好ましくは、デジタルおよび／またはアナログ回路を使用して実装される。デジタル回路は、好ましくは、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）、および／または任意の適切なプロセッサまたは回路を用いて実装される。アナログ回路は、アナログ集積回路（ＩＣ）を用いて実装することが望ましいが、追加または代替として、ディスクリートコンポーネント（例えば、コンデンサ、抵抗、トランジスタなど）、配線、伝送ライン、導波管、デジタルコンポーネント、混合信号コンポーネント、または他の適切なコンポーネントを用いて実装されてもよい。システム１０００は、好ましくは、構成データを格納するメモリを含むが、追加的にまたは代替的に、外部に保存された構成データを使用して、または任意の適切な方法で構成することができる。
【０００８】
［００２４］システム１０００は、隣接する通信チャネルの近くの送信機の送信に起因する通信受信機に存在する干渉（すなわち、隣接チャネル間干渉）を低減するように機能する。隣接チャネル間干渉は、所望の受信チャネル外で送信を受信する受信機と、所望の受信チャネルで送信する送信機の一方または双方から（意図的または漏洩で）生じる場合がある。
【０００９】
［００２５］従来、隣接チャネル間干渉は、例えば図１に示すように、調整可能または選択可能なフィルタベースのアーキテクチャを使用して軽減されてきた。送信側では、調整可能な無線周波数（ＲＦ）フィルタを使用して、受信帯域の送信信号を抑制する（送信帯域のみを通過させるバンドパスフィルタなど）。受信側では、通常、調整可能なＲＦフィルタを使用して、送信帯域の送信信号による干渉を抑制する（例えば、受信帯域のみを通過させるバンドパスフィルタ）。場合によっては、このフィルタを使用して、受信帯域の信号を選択的にフィルタリングすることもできる。
【００１０】
［００２６］この純粋なフィルタベースのアプローチは、主に受信帯域の干渉を除去する能力による制限がある。受信帯域のフィルタリングは、主に送信側で発生する。多くの場合、チャネル外信号は増幅などの非線形プロセスから生じるため、このフィルタリングは一般にＲＦおよび電力増幅後に生じる必要があり、したがって送信フィルタは大きな挿入損失なく帯域外の大量の信号を拒絶できる必要がある。言い換えると、これらの場合、フィルタは一般に高い品質係数（Ｑ係数、Ｑ）、高い挿入損失、または低い干渉拒絶能力を備える必要がある。
【００１１】
［００２７］同様に、受信側のＲＦフィルタも、帯域外の大量の信号を拒絶できる必要がある（送信側フィルタは送信帯域信号をフィルタ処理しないため）。したがって、これも高いＱ、高い挿入損失、または低い干渉拒絶能力を備える必要がある。これらの制限は、送信および受信アンテナが近くにある場合（つまり、アンテナのアイソレーションが低い場合）に特に顕著であることに注意されたい。これは、ＲＦフィルタによって拒絶されるべき出力が増加するため、またはチャネル分割が小さい場合である（したがって、フィルタのＱを高くする必要がある）。
【００１２】
［００２８］米国特許出願第１５／３７８，１８０号の帯域外干渉緩和システムといったいくつかのシステムは、干渉フィルタリングの代替として、または干渉フィルタリングに加えて干渉キャンセレーションを実行することにより、干渉緩和を改善する。そのようなシステムは、受信帯域の干渉を除去するために受信帯域干渉キャンセルシステムを使用するとともに、送信帯域の干渉を除去するために送信帯域干渉キャンセルシステムおよび送信帯域干渉フィルタリングシステムのいずれかまたは双方を使用する。
【００１３】
［００２９］干渉キャンセルには多くの利点があるが、いくつかの欠点もある。最も顕著なのは、ＭＩＭＯシステムの場合、干渉キャンセルの複雑さはＮｘＮに比例するということである（つまり、３ｘ３ＭＩＭＯシステムには９つのキャンセルモジュールが必要になる場合がある）。
【００１４】
［００３０］システム１０００は、好ましくは、干渉キャンセルのすべてのコスト（例えば、ＭＩＭＯスケーラビリティの問題）を被ることなく、従来のフィルタアーキテクチャに対する実質的な改善を提供し得るノイズキャンセルシステム（例えば、ＴｘＮＣＳ１２００／ＲｘＮＣＳ１４００）を含む。ただし、システム１０００の一部の実装例では、ノイズキャンセルに加えて、またはノイズキャンセルの代替として干渉キャンセルを利用する（これらの実装では、高度なフィルタリング技術を使用して、従前の干渉キャンセルアーキテクチャを改善することができる）。
【００１５】
［００３１］システム１０００は、これらの要素を含むさまざまなアーキテクチャに構成され、多くの用途への柔軟性を実現することができる。いくつかの実施形態では、システム１０００は、既存のトランシーバに取り付けられるか結合することができる。追加的または代替的に、システム１０００はトランシーバに統合されてもよい。システム１０００のアーキテクチャの例は、図２〜８Ｂに示されている通りである。
【００１６】
［００３２］図２に示すように、システム１０００は、ＲｘＮＣＳ１４００を使用して送信信号の受信帯域でノイズキャンセルを実行し、ＴｘＮＣＳ１２００を使用して受信信号の送信帯域のノイズキャンセルを実行して、干渉を緩和することができる。図２に示す例では、各カプラ１０１０で送受信バンドパスフィルタ１０８０を使用することにより、簡単なカプラ１０１０（例えば、ｔ接合）の使用が可能になる。
【００１７】
［００３３］より複雑なカプラ１０１０が使用される場合（例えば、短区間方向性伝送線カプラ）、図３および４に示されるように、使用されるフィルタ１０８０の数は減少し得る。図３に示す例では、送信側には送信帯域フィルタ１０８０がなく、受信側には受信帯域フィルタ１０８０がない（ただし、このようなフィルタリングは、デュプレクサや送信機によって実行することができる）。さらに、残りのフィルタ１０８０を任意で含めることができる。時間遅延１０７０も任意で含んでもよい（フィルタリングとＲｘＮＣＳ１４００／ＲｘＮＣＳ１２００によって引き起こされる遅延を考慮して）。図４に示される例では、（図３と比較して）追加のフィルタ１０８０が使用される（潜在的に、部分的に、送信ラインの分岐と受信ラインの分岐との間の時間／位相遅延の差を減らすため）。
【００１８】
［００３４］カプラ１０１０は、追加または代替として、接続間の整合（例えば、インピーダンス整合、遅延整合など）を実行するための追加の回路を組み込んでもよい。そのような回路は、ゲイン回路、減衰回路、時間遅延回路、位相遅延回路、および／またはポート整合または他の方法で結合を強化することができる任意の回路を含み得る。
【００１９】
［００３５］フィルタ１０８０、カプラ１０１０、および／または整合回路の組み合わせは、デュプレクサとして機能するか、またはそれを代替する機能を有することに留意されたい。
【００２０】
［００３６］図２〜４に示されている例は送信側と受信側でミラーリングされているが、システム１０００は、例えば図５に示すように、そのようなアーキテクチャの任意の組み合わせを利用できることを理解されたい。
【００２１】
［００３７］図６Ａおよび６Ｂに示されるように、システム１０００は、干渉キャンセルシステムとノイズキャンセルシステムとの組み合わせを含んでもよい。例えば、図６Ａに示すように、ＲｘＮＣＳ１４００は、受信機（アンテナ送信前に干渉が除去された結果）とＴｘＩＣＳ１１００（これは高品質の自己干渉キャンセル信号が得られるか、ＴｘＩＣＳ１１００の操作が容易になる。）の双方でみられる受信帯域の干渉量を低減することができる。これらの２つの図は、いくつかのフィルタリングおよび結合スキームを例示しているが、システム１０００は、フィルタ１０８０およびカプラ１０１０の任意の構成を利用し得ることを理解されたい。
【００２２】
［００３８］図７Ａおよび７Ｂに示されるように、システム１０００は、ＴｘＮＣＳ１２００とＲｘＮＣＳ１４００のいずれも含まずに、ＴｘＩＣＳ１１００およびＲｘＩＣＳ１３００キャンセレーションの組み合わせを含んでもよい。図７Ａおよび７Ｂに示されるように、ＴｘＩＣＳ１１００およびＲｘＩＣＳ１３００は、カプラ１０１０で、またはその後段でのフィルタリングから利益を得ることができる。このようなフィルタリングの効果には、ＩＣＳで見られる全体的な電力の削減と、対象の周波数帯域の挿入損失の削減が含まれる。これら２つの図は、いくつかのフィルタリングおよび結合スキームを例示しているが、システム１０００は、フィルタ１０８０およびカプラ１０１０の任意の構成を利用し得ることを理解されたい。
【００２３】
［００３９］システム１０００の前の例は、送信パスと受信パスを単一のアンテナにリンクするデュプレクサを示しているが、システム１０００は任意の方法で１または複数のアンテナに結合することができる。例えば、図８Ａに示すように、バンドパスフィルタのセットと単一アンテナへのカプラとでデュプレクサを置換することができる。図８Ｂに示すように、送信パスと受信パスを別々のアンテナに結合してもよい。このアーキテクチャは、ＭＩＭＯに拡張することもでき、その場合、複数のアンテナを任意の方法で送信パスおよび受信パスに接続することができる。
【００２４】
［００４０］システム１０００は、好ましくは、通信リンク（例えば、無線チャネル、同軸ケーブル）を介して送信されるアナログ受信信号を受信するように機能する受信機に結合または統合される。この受信機は、好ましくは、通信システムによる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が、追加的または代替的に、アナログ受信信号を変換しなくてもよい（変換せずに直接通過させる）。
【００２５】
［００４１］受信機は、デュプレクサ結合ＲＦアンテナによって通信リンクにカップリングされることが好ましいが、任意の適切な方法で通信リンクに追加的または代替的にカップリングされてもよい。他のカップリングの例には、１以上の専用受信アンテナを介したカップリングが含まれる。別の代替カップリングでは、受信機はサーキュレータ結合ＲＦアンテナによって通信リンクにカップリングされてもよい。
【００２６】
［００４２］受信機は、好ましくはＡＤＣ１０５０（後述される）を含み、ベースバンドアナログ信号をデジタル信号に変換する。この受信機は、追加的または代替的に、統合型の増幅器１０２０および／または周波数ダウンコンバータ１０４０（受信機がＲＦまたは他のアナログ信号をデジタルに変換できるようにする）を含み得る。
【００２７】
［００４３］システム１０００は、好ましくは、通信システムの信号を通信リンクを介して第２の通信システムに送信するように機能する送信機に結合または統合される。この送信機は、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。
【００２８】
［００４４］送信機は、デュプレクサ結合ＲＦアンテナによって通信リンクにカップリングされることが好ましいが、追加的または代替的に、任意の適切な方法で通信リンクに結合されてもよい。代替カップリングのいくつかの例には、１以上の専用送信アンテナ、二重目的の送信および／または受信アンテナ、または他の適切なアンテナを介したカップリングが含まれる。他の代替カップリングでは、送信機は、直接有線カップリング（例えば、１または複数のＲＦ同軸ケーブル、伝送線カプラなど）によって通信リンクにカップリングされてもよい。
【００２９】
［００４５］送信機は、好ましくはＤＡＣ１０６０（後述される）を含み、デジタル信号をベースバンドアナログ信号に変換する。この送信機は、追加的または代替的に、統合型増幅器１０２０および／または周波数アップコンバータ１０３０（送信機がデジタル信号をＲＦ信号および／または中間周波数（ＩＦ）信号に変換できるようにする）を含み得る。
【００３０】
［００４６］送信機および受信機は、同じ通信デバイスまたは異なる通信デバイスに結合されてもよい。いくつかの変形例では、複数の送信機および／または受信機があり、これらは任意の適切な組み合わせで同じか異なる通信デバイスに結合することができる。
【００３１】
［００４７］信号カプラ１０１０は、アナログ信号を分割および／または結合できるように機能する。必ずしも図示しないが、信号カプラは、２以上のアナログ信号の各ジャンクション（例えば、分割、結合）で使用することが好ましい。あるいは、アナログ信号は任意の方法で結合、合流、または分割することができる。特に、信号カプラ１０１０は、送信信号のサンプルを提供するとともに、干渉キャンセル信号を他の信号（例えば、送信信号または受信信号）と組み合わせるために用いることができる。代替的に、信号カプラ１０１０は任意の目的に使用することができる。信号カプラ１０１０は、さまざまな電力量を用いて信号を結合および／または分割することができる。例えば、信号のサンプリングを目的とする信号カプラ１０１０は、入力ポート、出力ポート、およびサンプルポートを有し、このカプラ１０１０は入力ポートから出力ポートに大部分の電力をルーティングし、少量をサンプルポートへ向けることができる（例えば、出力ポートとサンプルポート間で９９・９％／０．１％の電力分配、またはその他の適切な分割）。
【００３２】
［００４８］信号カプラ１０１０は、好ましくは、短区間方向性伝送線カプラであるが、追加または代替として、任意の電力ディバイダ、電力カプラ、方向性カプラ、または他の種類の信号スプリッタであってもよい。信号カプラ１３０は、好ましくは受動カプラであるが、追加的または代替的に、能動カプラ（例えば、電力増幅器を含む）であってもよい。例えば、信号カプラ１０１０は、結合伝送線カプラ、分岐線カプラ、ランゲカプラ、ウィルキンソン電力ディバイダ、ハイブリッドカプラ、ハイブリッドリングカプラ、多重出力ディバイダ、導波管方向性カプラ、導波管電力カプラ、ハイブリッドトランスカプラ、クロス接続トランスカプラ、抵抗ティー、および／または抵抗ブリッジハイブリッドカプラを含んでもよい。信号カプラ１０１０の出力ポートは、好ましくは９０度位相シフトされるが、追加的または代替的に、同位相であるか、異なる量だけ位相シフトされてもよい。
【００３３】
［００４９］増幅器１０２０は、システム１０００の信号を増幅するように機能する。増幅器は、アナログまたはデジタルの増幅器が含まれる。増幅器１０２０のいくつかの例には、受信信号を増幅するために通常使用される低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）と、送信前に送信信号を増幅するために通常使用される出力増幅器（ＰＡ）が含まれる。
【００３４】
［００５０］周波数アップコンバータ１０３０は、アナログ信号の搬送周波数を（通常、ベースバンドからＲＦであるが、任意の周波数から別のより高い周波数に）アップコンバートするように機能する。アップコンバータ１０３０は、好ましくは、ヘテロダイン法を用いて信号のアップコンバージョンを達成するが、追加または代替として、任意の適切なアップコンバージョン方法を利用してもよい。
【００３５】
［００５１］アップコンバータ１０３０は、局部発振器（ＬＯ）、ミキサ、およびバンドパスフィルタを含むことが好ましい。局部発振器は、周波数シフト信号をミキサに提供し、ミキサは周波数シフト信号と入力信号を組み合わせて（通常２つだが、任意の数の）周波数シフト信号を作成し、その１つは所望の出力信号であり、バンドパスフィルタは所望の出力信号以外の信号を除去する。
【００３６】
［００５２］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、追加的または代替的に、アナログＶＦＯまたは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、調整可能な発振周波数を有することが好ましいが、追加的または代替的に固定的な発振周波数を有してもよい。
【００３７】
［００５３］ミキサは、好ましくは能動ミキサであるが、追加的または代替的に受動ミキサであってもよい。ミキサは、個別のコンポーネント、アナログ集積回路（ＩＣ）、デジタルＩＣ、および／または他の適切なコンポーネントを備えてもよい。ミキサは、好ましくは、２以上の電気入力信号を１以上の複合出力に結合するように機能し、ここで各出力は、少なくとも２つの入力信号の何らかの特性を有する。
【００３８】
［００５４］（アップコンバータの）バンドパスフィルタは、調整可能な無線周波数を中心とする調整可能なバンドパスフィルタであることが好ましい。追加的または代替的に、バンドパスフィルタは、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、または他の適切なタイプのフィルタであってもよい。バンドパスフィルタは受動フィルタであることが好ましいが、追加的または代替的に能動フィルタであってもよい。バンドパスフィルタは、アナログ回路コンポーネントで実装されることが好ましいが、追加的または代替的にデジタル的に実装されてもよい。
【００３９】
［００５５］バンドパスフィルタが調整可能な実施例では、各調整可能なフィルタの中心周波数は、制御回路またはチューニング回路によって制御されることが好ましいが、追加または代替として、任意の適切なシステム（例えば、機械的に調整されたコンデンサにあるような、手動制御式を含む）によって制御されてもよい。各調整可能バンドパスフィルタは、好ましくは設定された品質係数（Ｑ）を有するが、追加的または代替的に可変のＱ係数を有してもよい。調整可能なバンドパスフィルタは、異なるＱ係数を有してもよく、例えば、調整可能なフィルタには高Ｑのもの、低Ｑのもの、Ｑなし（フラット応答）のものがあり得る。
【００４０】
［００５６］周波数ダウンコンバータ１０４０は、アナログ信号の搬送周波数を（一般的にはベースバンドに、あるいは搬送周波数よりも低い任意の周波数に）ダウンコンバートするように機能する。ダウンコンバータ１０４０は、好ましくは、ヘテロダイン法を用いて信号のダウンコンバージョンを達成するが、追加または代替として、任意の適切なダウンコンバージョン方法を利用してもよい。
【００４１】
［００５７］ダウンコンバータ１０４０は、局部発振器（ＬＯ）、ミキサ、およ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入力信号を組み合わせて（通常２つの）周波数シフトされた信号を生成する。そのうちの１つが所望の信号であり、ベースバンドフィルタは所望の信号以外の信号を除去する。
【００４２】
［００５８］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、追加的または代替的に、アナログＶＦＯまたは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、調整可能な発振周波数を有することが好ましいが、追加的または代替的に固定の発振周波数を有してもよい。
【００４３】
［００５９］ミキサは、好ましくは能動ミキサであるが、追加的または代替的に受動ミキサであってもよい。ミキサは、ディスクリートコンポーネント、アナログＩＣ、デジタルＩＣ、および／または他の適切なコンポーネントを備えてもよい。ミキサは、好ましくは、２以上の電気入力信号を１以上の複合出力に結合するように機能し、ここで各出力は、少なくとも２つの入力信号のいくつかの特性を有する。
【００４４】
［００６０］ベースバンドフィルタは、好ましくは、調整可能なローパス周波数を有するローパスフィルタである。追加的または代替的に、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、バンドパスフィルタ、または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好ましくは受動フィルタであるが、追加的または代替的に、能動フィルタであってもよい。ベースバンドフィルタは、アナログ回路コンポーネントで実装されることが好ましいが、追加的または代替的に、デジタル的に実装されてもよい。
【００４５】
［００６１］周波数アップコンバータ１０３０のバンドパスフィルタおよび周波数ダウンコンバータ１０４０のベースバンドフィルタは、フィルタ１０８０の特定の例であることに留意されたい。
【００４６】
［００６２］アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１０５０は、アナログ信号（通常はベースバンドだが、追加または代替として任意の周波数）をデジタル信号に変換する。ＡＤＣ１０５０は任意の適切なアナログ−デジタルであり、例えば、直接変換ＡＤＣ、フラッシュＡＤＣ、逐次比較ＡＤＣ、ランプ比較ＡＤＣ、ウィルキンソンＡＤＣ、積分ＡＤＣ、デルタ符号化ＡＤＣ、時間インターリーブＡＤＣ、またはその他の適切なタイプＡＤＣであり得る。
【００４７】
［００６３］デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）１０６０は、デジタル信号をアナログ信号（通常はベースバンドだが、追加または代替として任意の周波数）に変換するように機能する。ＤＡＣ１０６０は、任意の適切なデジタルアナログ変換器であり、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、温度計コード化ＤＡＣ、またはハイブリッドＤＡＣであり得る。
【００４８】
［００６４］時間遅延１０７０は、信号成分を遅延させるように機能する。遅延１０７０は、アナログで（例えば、時間遅延回路として）またはデジタルで（例えば、時間遅延機能として）実装され得る。遅延１０７０は固定でもよいが、追加的または代替的に、可変遅延を導入してもよい。遅延１０７０は、好ましくは、アナログの遅延回路（例えば、バケットブリゲード装置、長い伝送線、一連のＲＣネットワーク）として実装されるが、追加的または代替的に、他の適切な方法で実装されてもよい。遅延１０７０が可変遅延である場合、導入される遅延は、システム１０００のチューニング回路または他のコントローラによって設定され得る。必ずしも図に明示しないが、さまざまな方法で遅延１０７０をシステム１０００に結合して、ある信号を別の信号に対して遅延させることができる。例えば、遅延１０７０を使用して、干渉キャンセル信号の生成にかかる時間を考慮して受信信号または送信信号を遅延させることができる（これにより、２つの信号を同じ相対タイミングで組み合わせることができる）。遅延１０７０は、システム１０００の任意の２つのコンポーネントの一部として、またはその間に実装することができる。
【００４９】
［００６５］フィルタ１０８０は、信号内の不要な周波数成分の存在を除去または低減するように機能する。各フィルタ１０８０は、フィルタの応答に応じて信号成分を変換するように機能し、信号の大きさ、信号の位相、および／または信号の遅延に変化をもたらす。フィルタ１０８０の２つの特定の前述の実施例が、アップコンバータ１０３０およびダウンコンバータ１０４０に関する部分で説明されている。
【００５０】
［００６６］フィルタ１０８０は、好ましくはバンドパスフィルタであるが、任意のタイプのフィルタ（例えば、ノッチフィルタ、バンドストップフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ）であってもよい。フィルタ１０８０は、アナログ共振素子フィルタであることが好ましいが、追加的にまたは代替的に、任意のタイプのフィルタ（デジタルフィルタを含む）であってもよい。フィルタ１０８０の共振素子は集中素子で形成されることが好ましいが、追加または代替として、分布素子共振器、セラミック共振器、ＳＡＷ共振器、水晶共振器、空洞共振器、または任意の適切な共振器であってもよい。
【００５１】
［００６７］フィルタ１０８０は、好ましくは、フィルタ１０８０の１以上のピークをシフトできるように調整可能である。好ましい実施形態の一実施例では、フィルタ１０８０の１または複数の共振素子は、フィルタピークのシフトを可能にする可変シャントキャパシタンス（例えば、バラクタまたはデジタル調整可能コンデンサ）を含み得る。追加的または代替的に、フィルタ１０８０は品質係数により調整可能であってもよいし（すなわち、回路制御値を変更することによりＱが変更される）、フィルタ１０８０は調整可能でなくてもよい。
【００５２】
［００６８］フィルタ１０８０は、共振素子に加えて、遅延器、移相シフタ、および／またはスケーリング素子を含み得る。
【００５３】
［００６９］フィルタ１０８０は好ましくは受動フィルタであるが、追加的または代替的に、能動フィルタであってもよい。フィルタ１０８０は、好ましくはアナログ回路コンポーネントで実装されるが、追加的にまたは代替的に、デジタル的に実装されてもよい。フィルタ１０８０の任意の調整可能なピークの中心周波数は、好ましくは、チューニング回路によって制御されるが、追加または代替として、任意の適切なシステム（例えば、機械的に調整されたコンデンサなどの手動制御を含む）によって制御されてもよい。
【００５４】
［００７０］特に、フィルタ１０８０は、関心のある周波数範囲内の挿入損失を低減するのに有用であり得る。例えば、図２に示すように、デュプレクサの前の（送信周波数での）送信パスの挿入損失は、ＲｘＮＣＳ１４００が４つの図示するフィルタ１０８０がない状態で送信ラインに直接結合された場合よりも小さくなり得る。
【００５５】
［００７１］フィルタ１０８０は、ノイズおよび／または干渉キャンセルシステムで見られる電力を削減するのにも役立つ場合がある。例えば、図２に示すように、ＲｘＮＣＳ１４００は、ＲｘＮＣＳ１４００が４つの図示されたフィルタ１０８０がない状態で送信ラインに直接結合された場合よりも低い合計電力を示し得る。
【００５６】
［００７２］ノイズを個別に抑制するのではなく、干渉および／またはノイズキャンセルを強化するために用いられるのは（干渉および／またはノイズキャンセルがないシステムでフィルタが使用される場合があるため）、より安価で、小さく、低い品質係数（Ｑ）、および／または拒絶能力の低いフィルタを用いてもよい。
【００５７】
［００７３］ＴｘＩＣＳ１１００は、自己干渉キャンセル技術を使用して、信号の送信帯域に存在する干渉を軽減するように機能する。すなわち、第１の信号（通常は送信信号）の信号サンプルを別の信号（例えば、受信信号、増幅後の送信信号など）に存在する自己干渉の表現に変換することによって自己干渉キャンセル信号を生成し、第１の信号を送信した後に別の信号からその干渉キャンセル信号を減算する。
【００５８】
［００７４］ＴｘＩＣＳ１１００は、受信信号の送信帯域に存在する干渉をキャンセルするために好適に用いられる。すなわち、ＴｘＩＣＳ１１００は、受信機が受信した送信帯域内の送信信号の表現をモデル化する回路を使用して、送信信号のサンプルから干渉キャンセル信号を生成し、受信信号からそのキャンセル信号を減算する。
【００５９】
［００７５］さらに、ＴｘＩＣＳ１１００を使用して、送信信号サンプルの送信帯域（ＴｘＢ）に存在する干渉をキャンセルすることができる。すなわち、ＴｘＩＣＳ１１００は、送信機で生成される送信帯域内の送信信号の表現をモデル化する回路を使用して、送信信号のサンプルから干渉キャンセル信号を生成し（必ずではないが、通常、アンテナでの送信前）、送信信号サンプルからそのキャンセル信号を減算する。この種類の干渉キャンセルは一般に、送信信号サンプルを「クリーン」にするために使用される。すなわち、送信サンプルの送信帯域信号を除去し、サンプルが主に受信帯域内の情報を含むようにする（通常、ＲｘＩＣＳ１３００を使用して、サンプルを用いた受信帯域干渉キャンセルを実行できるようにする）。
【００６０】
［００７６］ＴｘＩＣＳ１１００は、デジタルＴＸ干渉キャンセラ（ＴｘＤＣ）１１１０とアナログＴＸ干渉キャンセラ（ＴｘＡＣ）１１２０のうちの少なくとも一方を備える。ＴｘＩＣＳ１１００が受信信号のキャンセルと送信サンプルのキャンセルの両方を実行する場合、ＴｘＩＣＳ１１００はこれらのタスクを実行するための個別のキャンセラを備えてもよい。追加または代替として、ＴｘＩＣＳ１１００は、任意の目的のために任意の数のキャンセラを含んでもよい（例えば、１のキャンセラが両方のタスクを実行し、多くのキャンセラが単一のタスクを実行するなど）。
【００６１】
［００７７］ＴｘＤＣ１１００は、デジタル変換構成に従ってデジタル入力信号からデジタル干渉キャンセル信号を生成するように機能する。ＴｘＤＣ１１００は、任意の入力を使用して、任意の信号の干渉をキャンセルするために利用できるが、ＴｘＤＣ１１００は、好ましくは、アナログ受信信号の送信帯域干渉をキャンセルするために使用される（ＤＡＣ１０６０を使用してデジタル干渉キャンセル信号をアナログに変換し、それをアナログ受信信号と組み合わせることにより）。ＴｘＤＣ１１００はまた、送信信号の送信帯域信号成分をキャンセルするためにも利用することができる（前述の送信信号のクリーニングを実行するため）。
【００６２】
［００７８］アップコンバータ１０３０、ダウンコンバータ１０４０、ＡＤＣ１０５０、およびＤＡＣ１０６０を使用して、ＴｘＤＣ１１１０は、任意の周波数のアナログ信号をデジタル入力信号に変換し、さらに干渉キャンセル信号をデジタル信号から任意の周波数のアナログ信号に変換することができる。
【００６３】
［００７９］ＴｘＤＣ１１１０のデジタル変換構成には、ＴｘＤＣ１１１０がデジタル送信信号をデジタル干渉信号に変換する方法を指定する設定が含まれる（例えば、送信信号を干渉キャンセル信号に変換するために使用される一般化されたメモリ多項式の係数）。ＴｘＤＣ１１１０の変換構成は、変換アダプタによって適応的に設定されることが好ましいが、追加または代替として、システム１０００の任意のコンポーネント（例えば、チューニング回路）によって設定されてもよいし、設定変換構成において固定されてもよい。
【００６４】
［００８０］ＴｘＤＣ１１１０は、好ましくは、ＴｘＤＣ１１１０が必ずしも（前述のような）別の信号の送信から生じる受信信号における干渉のキャンセルのみに必ずしも適用されないことを除いて、米国仮出願第６２／２６８，３８８号のデジタル自己干渉キャンセラと実質的に同様であり、その全体がこの参照により組み込まれる。
【００６５】
［００８１］好ましい実施形態の一実施形態では、図９に示されるように、ＴｘＤＣ１１１０は、成分生成システム、マルチレートフィルタ、および変換アダプタを備える。
【００６６】
［００８２］成分生成システムは、マルチレートフィルタが干渉キャンセル信号を生成するために使用する可能性のある、サンプリングされた入力信号から信号成分のセットを生成するように機能する。成分生成システムは、好ましくは、特定の数学的モデル（例えば、一般化メモリ多項式（ＧＭＰ）モデル、Ｖｏｌｔｅｒｒａモデル、およびＷｉｅｎｅｒ−Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎモデル）で使用されることを意図した信号成分のセットを生成する。追加的または代替的に、成分生成システムは、複数の数学モデルで使用可能な信号成分のセットを生成してもよい。
【００６７】
［００８３］場合によっては、成分生成器は、サンプリングされた送信信号のコピーを変更を加えずに単に通過させてもよい。これは、特定のパスに明示的に含まれていない成分生成器と機能的に同等であると見ることができる。
【００６８】
［００８４］マルチレート適応フィルタは、成分生成システムによって生成された信号成分から干渉キャンセル信号を生成するように機能する。いくつかの実装形態では、マルチレート適応フィルタは、（アップコンバータ１０３０またはダウンコンバータ１０４０と同様であるがデジタル信号に適用される）サンプリングレート変換を実行するようにさらに機能し得る。マルチレート適応フィルタは、送信機、受信機、チャネル、および／または他のソースの干渉の寄与をモデル化するように適合された数学的モデルに従って信号成分の加重和を合算することによって干渉キャンセル信号を生成することが好ましい。マルチレート適応フィルタで使用し得る数学モデルの例には、一般化メモリ多項式（ＧＭＰ）モデル、Ｖｏｌｔｅｒｒａモデル、Ｗｉｅｎｅｒ−Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎモデルが含まれる。マルチレート適応フィルタは、追加的または代替的に、任意の組み合わせまたはセットのモデルを使用してもよい。
【００６９】
［００８５］変換アダプタは、マルチレート適応フィルタおよび／または成分生成システムの変換構成を設定するように機能する。変換構成は、マルチレート適応フィルタで使用されるモデルの種類とともに、モデルに関連する構成の詳細を含むことが好ましい（個々のモデルは、構成の詳細の特定のセットと対になったモデルタイプである）。例えば、ある変換構成は、特定の係数セットでＧＭＰモデルを使用するようにマルチレート適応フィルタを設定する。モデルタイプが固定の場合、変換構成にはモデル構成の詳細が含まれるだけとなり、例えば、モデルが常にＧＭＰモデルである場合、変換構成には当該モデルの係数のみが含まれ、モデルタイプを指定するデータは含まなくてもよい。
【００７０】
［００８６］変換構成は、追加的または代替的に、信号成分生成システムおよび／またはマルチレート適応フィルタに関連する他の構成の詳細を含んでもよい。例えば、信号成分生成システムが複数の変換パスを含む場合、変換アダプタはこれらの変換パスの数を設定することができ、それはそれぞれの成分生成器が対応するモデルの順序、使用されるフィルタリングのタイプ、および／またはその他の適切な詳細である。一般に、変換構成は、信号成分生成システムおよび／またはマルチレート適応フィルタの計算または構造に関する様々な詳細を含んでもよい。
【００７１】
［００８７］変換アダプタは、好ましくは、干渉キャンセル後の信号からサンプリングされたフィードバック信号（すなわち、残差信号）に基づいて変換構成を設定する。例えば、変換アダプタは、変換構成を繰り返し設定して、残差信号に存在する干渉を減らすことができち。変換アダプタは、分析方法、オンライン勾配降下法（ＬＭＳ、ＲＬＭＳなど）、および／またはその他の適切な方法を使用して、変換構成および／または変換構成生成アルゴリズムを適応させることができる。変換構成の適応には、学習に基づく変換構成の変更が含まれることが好ましい。ニューラルネットワークモデルの場合、これには、テスト入力に基づいてニューラルネットワークの構造および／または重みを変更することを含んでもよい。ＧＭＰ多項式モデルの場合、これは勾配降下法に従ってＧＭＰ多項式係数を最適化することを含み得る。
【００７２】
［００８８］ＴｘＤＣｓ１１００は、変換アダプタおよび／または他のコンポーネントを共有し得ることに留意されたい（ただし、各ＴｘＤＣ１１００は独自の変換構成に関連付けられていることが望ましい）。
【００７３】
［００８９］ＴｘＡＣ１１２０は、アナログ入力信号からアナログ干渉キャンセル信号を生成するように機能する。ＴｘＡＣ１１２０は、任意の入力を使用して、任意の信号の干渉をキャンセルするために利用可能だが、ＴｘＡＣ１１２０は、アナログ受信信号の送信帯域干渉をキャンセルするために使用することが好ましい。ＴｘＡＣ１１２０はまた、送信信号サンプル内の送信帯域信号成分をキャンセルするためにも使用することができる（前述のように送信信号のクリーニングを実行するため）。
【００７４】
［００９０］アップコンバータ１０３０、ダウンコンバータ１０４０、ＡＤＣ１０５０、およびＤＡＣ１０６０を用いて、ＴｘＡＣ１１２０は、デジタル信号をアナログ入力信号に変換し、さらに干渉キャンセル信号をアナログからデジタル（または異なる周波数の別のアナログ信号）に変換してもよい。
【００７５】
［００９１］ＴｘＡＣ１１２０は、単一の周波数帯域で動作するように設計されることが好ましいが、追加的または代替的に、複数の周波数帯域で動作するように設計されてもよい。ＴｘＡＣ１１２０は、ＴｘＡＣ１１２０が別の信号（前述のとおり）の送信の結果として生じる受信信号の干渉のキャンセルのみに必ずしも適用されるわけではないことを除いて、米国特許出願第１４／５６９，３５４号のアナログ自己干渉キャンセルに関連する回路、例えば、ＲＦ自己干渉キャンセラ、ＩＦ自己干渉キャンセラ、関連するアップ／ダウンコンバータ、および／またはチューニング回路と実質的に同様であることが好ましい（その全体がこの参照により組み込まれる）。
【００７６】
［００９２］ＴｘＡＣ１１２０は、好ましくは、アナログ入力信号のフィルタリング、スケーリング、および／または遅延バージョンのセットを組み合わせることにより、アナログ入力信号をアナログ干渉キャンセル信号に変換するアナログ回路として実装されるが、追加的または代替的に、任意の適切な回路として実装されてもよい。例えば、ＴｘＡＣ１１２０は、アナログ入力信号の単一バージョン、コピー、またはサンプリングされた形式のみを含む変換を実行し得る。変換された信号（アナログ干渉キャンセル信号）は、別の信号の干渉成分の少なくとも一部を表すことが好ましい。
【００７７】
［００９３］ＴｘＡＣ１１２０は、好ましくは、入力信号の変化に加えて、例えば、トランシーバの温度、周囲温度、アンテナ構成、湿度、および送信機の電力などの自己干渉パラメータの変化に適応可能である。ＴｘＡＣ１１２０の適応は、好ましくはチューニング回路によって実行されるが、追加または代替として、キャンセラまたは他の適切なコントローラに含まれる制御回路または他の制御機構によって実行されてもよい（例えば、ＴｘＤＣ１１１０の変換アダプタによって）。
【００７８】
［００９４］好ましい実施形態の一実施例では、図１０に示すように、ＴｘＡＣ１１２０は、（利得、減衰、または位相調整を実行可能な）スケーラのセット、遅延のセット、信号コンバイナ、信号ディバイダ、およびチューニング回路を含む。この実施例では、ＴｘＡＣ１１２０は任意に、調整可能なフィルタ（例えば、調整可能な中心周波数を有するバンドパスフィルタ、調整可能なカットオフ周波数を有するローパスフィルタなど）を含むことができる。
【００７９】
［００９５］チューニング回路は、好適には、干渉キャンセルが実行された後の信号からサンプリングされたフィードバック信号（例えば、残留信号）に基づいて、ＴｘＡＣ１１２０構成（例えば、フィルタ、スケーラ、遅延器、信号分割器、および／または信号コンバイナなどのパラメータ）を適応することが好ましい。例えば、チューニング回路は、残留信号に存在する干渉を低減するためにＴｘＡＣ１１２０構成を繰り返し設定してもよい。チューニング回路は、オンライン勾配降下法（例えば、ＬＭＳ、ＲＬＭＳ）を使用して構成パラメータを適応させることが好ましいが、追加的または代替的に、任意の適切なアルゴリズムを使用して構成パラメータを適応させることもできる。構成パラメータの適応は、追加または代替として、構成のセットを交互にすることを含み得る。ＴｘＡＣは、チューニング回路および／または他のコンポーネントを共有してもよいことに留意されたい（ただし、各ＴｘＡＣ１１２０は、好ましくは一意の構成またはアーキテクチャに関連付けられる）。チューニング回路は、デジタルおよび／またはアナログ回路として実装することができる。
【００８０】
［００９６］ＴｘＮＣＳ１２００は、送信帯域でノイズキャンセレーションを実行することで、信号の送信帯域に存在する干渉を軽減するように機能する。ＴｘＮＣＳ１２００は、好ましくは、受信信号の送信帯域に存在するノイズをキャンセルするために使用される。ＴｘＮＣＳ１２００は、追加的または代替的に、例えば、主に受信帯域に信号成分を含む送信信号サンプルを生成するために（送信信号により受信信号の受信帯域に生成される干渉を推定する方法として）、送信信号サンプルの送信帯域に存在するノイズをキャンセルするために使用されてもよい。この方法でクリーニングされた送信サンプルは、通常ＲｘＩＣＳ１３００を使用して、受信帯域干渉キャンセルを実行するために使用することができる。
【００８１】
［００９７］ＴｘＮＣＳ１２００は、好ましくは、ノイズを低減するために信号と組み合わされる信号の送信帯域からノイズキャンセル信号を生成する。例えば、ＴｘＮＣＳ１２００は、受信信号をサンプリングし（例えば、送信バンドパスフィルタ１０８０によるポストフィルタリング）、ノイズキャンセル信号を生成し、次いで受信信号と組み合わせて、送信帯域内の受信信号の信号電力を低減し得る。このアプローチは、単純なフィルタリングよりも望ましくない信号成分を大幅に削減できることに留意されたい。また、信号に存在するノイズや信号に付加されるノイズは、ノイズ成分とも呼ばれる。
【００８２】
［００９８］前述のように、ＴｘＮＣＳ１２００のパフォーマンスを向上させるために、ＴｘＮＣＳ１２００をフィルタ１０８０とともに利用してもよい。例えば、図１１Ａ（図２に示すアーキテクチャを使用）に示すように、受信信号は、第１のカプラ１０１０によって、Ｒｘ帯域およびＴｘ帯域フィルタ１０８０によって（主）受信帯域パスと（主）送信帯域パスに分割される。受信帯域パスにはまだ送信帯域電力が含まれている場合があり、その逆も同様である。次いで、ＴｘＮＣＳ１２００を使用して（送信帯域パス信号から）ノイズキャンセル信号を生成し、その信号を送信帯域パス信号と組み合わせることができる。場合によっては、このノイズキャンセルによって、送信帯域パス信号の送信帯域の電力が単純に減少することがある。その他の場合（送信帯域パワーのすべてが受信帯域パスから除去されたわけではないことを認識）、ノイズキャンセルは代わりに、送信帯域電力が元の信号と１８０度位相がずれた信号が生じる場合があり、この信号は、受信パス信号と再結合されると、フィルタリングだけで可能なよりも、送信帯域の全体的な信号電力を実際に低減する場合がある。あるいは、ＴｘＮＣＳ１２００（単に送信帯域電力を低減する場合）は、キャンセレーションを実行しつつ、フィルタ（例えば、ノッチフィルタ）と同様に作用し得る。図１１Ａには示されていないが、図１１Ｂに示されるように、信号を再結合する前に第２のフィルタリングステップを実行してもよいことに留意されたい。これは、受信帯域の電力へのＴｘＮＣＳ１２００の望ましくない寄与を減らすのに役立ち得る。再結合された信号は、「処理済み」信号とも呼ばれる。
【００８３】
［００９９］また、フィルタ１０８０とＴｘＮＣＳ１２００はそれぞれ信号に遅延を生じさせることに留意されたい。フィルタ１０８０とＴｘＮＣＳ１２００は、各パスの信号の遅延が等しくなるように構成または調整することが望ましい場合がある（例えば、図２に示すアーキテクチャの場合、２つのＲｘバンドパスによって導入される受信側の遅延フィルタは、２つのＴｘバンドパスフィルタによって導入される遅延とＴｘＮＣＳ１２００によって導入される遅延の合計に等しくなり得る。あるいは、フィルタまたは信号パスは、任意の量の時間または位相遅延を挿入し得る。例えば、図４に示すアーキテクチャに適用すると、１つのＲｘバンドパスフィルタによって導入される受信側の遅延は、２つのＴｘバンドによって導入される遅延とＴｘＮＣＳ１２００によって導入される遅延の合計に等しくなり得る。遅延を正確に等しくすることは不可能であるため、これらは実質的に等しくあってよい（例えば、一方によって導入される遅延は、他方の遅延の１０％以内であり得る）。
【００８４】
［００１００］ＲｘＩＣＳ１３００は、自己干渉キャンセル技術を使用して、信号の受信帯域に存在する干渉を緩和するように機能する。すなわち、第１の信号（通常は送信信号）の信号サンプルを、当該第１の信号の送信による別の信号（受信信号、増幅後の送信信号など）に存在する自己干渉の表現に変換することにより、自己干渉キャンセル信号を生成し、その干渉キャンセル信号を他の信号から減算する。
【００８５】
［００１０１］ＲｘＩＣＳ１３００は、受信信号の受信帯域に存在する干渉をキャンセルするために使用されることが好ましい。すなわち、ＲｘＩＣ１３００は、受信機によって受信された受信帯域内の送信信号の表現をモデル化する回路を使用して、送信信号の受信帯域成分のサンプルから干渉キャンセル信号を生成し、そのキャンセル信号を受信信号から減算する。
【００８６】
［００１０２］ＲｘＩＣＳ１３００は、デジタルＲＸ干渉キャンセラ（ＲｘＤＣ）１３１０およびアナログＲＸ干渉キャンセラ（ＲｘＡＣ）１３２０の少なくとも１つを備える。
【００８７】
［００１０３］ＲｘＤＣ１３１０は、ＴｘＤＣ１１１０と実質的に同様であることが好ましいが、追加的または代替的に、任意の適切なデジタル干渉キャンセラであってもよい。
【００８８】
［００１０４］ＲｘＡＣ１３２０は、ＴｘＡＣ１１２０と実質的に同様であることが好ましいが、追加的または代替的に、任意の適切なアナログ干渉キャンセラであってもよい。
【００８９】
［００１０５］ＲｘＮＣＳ１４００は、受信帯域でノイズキャンセレーションを実行することにより、信号の受信帯域に存在する干渉を軽減するように機能する。ＲｘＮＣＳ１４００は、送信信号の受信帯域に存在するノイズをキャンセルするために使用されることが好ましい。追加または代替として、ＲｘＮＣＳ１４００を使用して、送信信号の受信帯域に存在するノイズを事前にキャンセルすることができる（例えば、信号の事前増幅を事前に歪ませるか、増幅および／またはフィルタリングによって導入された後のノイズを考慮してフィルタリングする）。
【００９０】
［００１０６］ＲｘＮＣＳ１４００は、ノイズを低減するために、信号と結合される信号の受信帯域からノイズキャンセル信号を生成することが好ましい。例えば、ＲｘＮＣＳ１４００は、送信信号をサンプリングし（例えば、送信バンドパスフィルタ１０８０によるポストフィルタリング）、ノイズキャンセル信号を生成し、これが後に送信信号と組み合わされて、受信帯域の送信信号の信号パワーを低減する。このアプローチは、単純なフィルタリングよりも望ましくない信号成分を大幅に削減できることに留意されたい。
【００９１】
［００１０７］ＴｘＮＣＳ１２００と同様に、ＲｘＮＣＳ１４００は、ＲｘＮＣＳ１４００のパフォーマンスを向上させるためにフィルタ１０８０とともに利用することができる。
【００９２】
［００１０８］ＴｘＮＣＳ１２００およびＲｘＮＣＳ１４００の両方は、任意の方法で（例えば、ＴｘＩＣＳ１１００および／またはＲｘＩＣＳ１３００によって使用するために説明された技術またはアーキテクチャを使用して）ノイズキャンセル信号を生成（または他の方法でノイズキャンセルを実行）し得る。
【００９３】
［００１０９］第１の例として、ＲｘＮＣＳ１４００は静的変換に基づいてノイズキャンセルを実行することができる（すなわち、ノイズキャンセル信号が、サンプリングされた信号で動作する静的変換を使用して生成され、これは、送信回路の動作が予測可能な場合に有用である）。第２の例として、ＲｘＮＣＳ１４００は、動的変換に基づいてノイズキャンセルを実行してもよい（例えば、調整可能なアナログまたはデジタルＩＣＳのように）。
【００９４】
２．リレーおよび共同設置トランシーバ用の調整可能な帯域外干渉緩和システム
［００１１０］リレーおよび共同設置トランシーバ用の調整可能な帯域外干渉緩和システム２０００は、干渉キャンセルシステム（ＩＣＳ）２１００と、ノイズキャンセルシステム（ＮＣＳ）２２００との少なくとも１つを備える。システム２０００は、信号カプラ２０１０、増幅器２０２０、周波数アップコンバータ２０３０、周波数ダウンコンバータ２０４０、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２０５０、デジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）２０６０、時間遅延２０７０、フィルタ２０８０、およびその他の回路コンポーネント（位相シフタ、減衰器、変圧器など）を含む、干渉キャンセルおよび／またはフィルタリングを可能にする任意の数の追加要素をさらに含むことができる。
【００９５】
［００１１１］システム２０００は、図１２Ａに示されるように、スイッチ２０９０の追加により２方向（スイッチ２０９０の位置により制御され時間的に変化する方向）の干渉キャンセレーションが利用可能になることを除いて、システム１０００と実質的に同様であることが好ましい。したがって、干渉およびノイズキャンセルシステムは複数の帯域に使用することができる（したがって、ＩＣＳ２１００はＴｘＩＣＳ１１００またはＲｘＩＣＳ１３００などのいずれの役割も果たし得る）。同様に、フィルタは、受信または送信に本質的にリンクしない複数の周波数帯域（Ｆ１、Ｆ２など）に対応してもよい。
【００９６】
［００１１２］第１のスイッチ位置では、第１のトランシーバ（図１２Ａの左側）はＦ１で送信し、第２のトランシーバ（右側）はＦ２で受信する。左端のトランシーバのＦ２フィルタ処理された分岐は、左のスイッチ２０９０を介して、ＩＣＳ２１００の入力に結合され、これが右のスイッチ２０９０を介して右端のトランシーバに通過する干渉キャンセル信号を生成し、ここで第２のトランシーバで受信された信号と組み合わされ、Ｆ１帯域とＦ２帯域のノイズが低減され、フィルタ（この場合は送信帯域）を強化する。第２のスイッチ位置では、第１のトランシーバはＦ１で受信し、第２のトランシーバはＦ２で送信し、右端のトランシーバのＦ１でフィルタされた分岐は、右のスイッチ２０９０および左のスイッチ２０９０を介してＩＣＳ２１００の入力に結合され、これがスイッチ２０９０を介して左端のトランシーバへと通過する干渉キャンセル信号を生成し、ここで第１のトランシーバで受信された信号と組み合わされてＦ１帯域とＦ２帯域のノイズが低減され、フィルタを増強する。
【００９７】
［００１１３］この実装例は、同じ周波数で動作するが時分割多重化を使用するリレーまたは共同設置トランシーバにも使用することができる。ここで、図１２Ｂに示されるように、カプラ２０１０およびフィルタ２０８０はもはや必要ではない。
【００９８】
［００１１４］トランシーバからＩＣＳ２１００へのパスの長さと電気特性が異なる（例えば、一方のスイッチ位置が他のスイッチ位置よりも長い）ため、信号パスにわたってパフォーマンスを均一にするために、システム２０００の信号パスに利得および／または位相補償を含んでもよい。
【００９９】
［００１１５］当業者が上記の詳細な説明および図面および特許請求の範囲から認識するように、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の好ましい実施形態に修正および変更を加えることができる。
【０１００】
［００１１６］当業者が上記の詳細な説明および図面および特許請求の範囲から認識するように、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の好ましい実施形態に修正および変更を加えることができる。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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