СОВМЕЩЕННЫЙ КОМПОЗИТНЫЙ КАНАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР
COMBINED COMPOSITE CHANNEL FILTER

Притязание на приоритет
Данная заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки Соединенных Штатов Америки № 60/904368, зарегистрированной 2 марта 2007 г. под названием "Техника адаптивного повторителя с одной и той же частотой", которая включена в данное описание путем ссылки во всей своей полноте.
Предшествующий уровень техники
Традиционно, зона обслуживания сети беспроводной связи, например, такой как беспроводная сеть с дуплексным разделением во времени (TDD), беспроводного доступа (Wi-Fi) с дуплексным разделением по частоте (FDD), общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (протокол WiMAX), сотовой связи, глобальной системы мобильной связи (GSM), множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) или основанной на беспроводной связи 3G (третьего поколения) может быть увеличена с помощью повторителя. Примерные повторители включают в себя, например, повторители с преобразованием частоты или повторители одной и той же частоты, которые работают на физическом уровне или уровне передачи данных, как определено моделью взаимодействия открытых систем (моделью OSI).
Повторители физического уровня могут быть распределены по категориям на устройства "одной и той же частоты" или устройства "с преобразованием частоты". Архитектура сети, связанная с тем, где собираются размещать повторитель, будет определяться типом используемого повторителя. Если используется повторитель одной и той же частоты, это требует, чтобы повторитель одновременно принимал и передавал на одной и той же частоте. Соответственно, повторитель должен достигать развязки между приемником и передатчиком, используя различные антенны и технические приемы цифрового/аналогового подавления. Если используется повторитель с преобразованием частоты, повторитель принимает сигнал на первом частотном канале и затем передает его на втором частотном канале для параллельной передачи. Таким образом, развязка между передатчиком и приемником достигается до некоторой степени через частотное разнесение. Предпочтительно, антенны для приема и передачи, так же как электрические схемы повторителя, заключены внутри одной и той же упаковки, чтобы достигать снижения стоимости производства, легкости установки или подобного эффекта. Это, в частности, имеет место, когда повторитель предназначен для использования потребителем как стационарное устройство или устройство, основанное на малом офисе, где коэффициент формы и легкость установки представляют собой важное соображение. В таком устройстве одна антенна или совокупность антенн обычно обращены, например, к базовой станции, точке доступа, шлюзу или другой антенне или совокупности антенн, обращенных к абонентскому устройству.
Для повторителя, который принимает и передает одновременно, развязка между приемной и передающей антеннами представляет собой существенный фактор в общей рабочей характеристике повторителя - касается ли это повторения на той же самой частоте или повторения на другой частоте. Более конкретно, если приемная и передающая антенны не развязаны должным образом, рабочая характеристика повторителя может значительно ухудшаться. В общем, коэффициент усиления повторителя не может быть больше, чем развязка, чтобы предотвращать осцилляцию повторителя или начальную десенсибилизацию. Развязка, в общем, достигается посредством физического разделения, диаграмм направленности антенн или поляризации. Для повторителей с преобразованием частоты дополнительная развязка может быть достигнута при использовании полосовой фильтрации, но развязка антенн в общем остается ограничивающим фактором рабочей характеристики повторителя из-за нежелательного шума и внеполосного излучения от передатчика, принимаемого в диапазоне внутри полосы частот приемной антенны. Развязка антенны от приемника к передатчику представляет собой еще более критическую проблему с повторителями, работающими на одних и тех же частотах, и там, где полосовая фильтрация не обеспечивает дополнительную развязку.
Часто системы, основанные на сотовой связи, имеют ограниченный располагаемый лицензированный спектр и не могут использовать методы повторений с преобразованием частоты, и поэтому используют повторители, использующие одни и те же частотные каналы приема и передачи.
Как упомянуто выше, для повторителя, предназначенного для использования потребителями, было бы предпочтительно изготавливать повторитель так, чтобы он имел физически маленький коэффициент формы для достижения дополнительных снижений стоимости, легкости установки и т.п. Однако маленькая форма может приводить к тому, что антенны располагаются в тесной близости, таким образом обостряя проблему развязки, обсуждавшуюся выше.
Современные повторители страдают от дополнительного существенного недостатка, заключающегося в том, что они не способны отделять утечку из своих собственных передатчиков от сигнала, который им требуется повторять. В результате современные повторители обычно не могут оптимизировать развязку своей системы и рабочую характеристику в реальном масштабе времени, приводя к плохой работе или деструктивным эффектам для рабочей характеристики всей сети. В частности, современные осуществления на практике не позволяют выполнять адаптивную компенсацию посторонних сигналов в окружающих средах повторителей, в то же время позволяя повторителю работать вообще. Вместо этого современные использования повторителей, предлагающие контуры с ограниченной компенсацией из-за стоимости и сложности, представляют собой дискретные реализации и в общем используются в системах с единственным диапазоном без фильтрации поддиапазонов. Кроме того, современные использования контуров компенсации радиопомех допускают запаздывание вследствие многолучевого распространения и страдают от избыточной или несогласованной задержки рассеянных сигналов, изменяющих задержки сигналов (например, из-за доплеровского эффекта), и ограниченной компенсации для широкополосных сигналов (например, для ширины полосы пропускания интегральных схем).
Из вышеизложенного становится очевидным, что имеется потребность в системах и способах, преодолевающих недостатки существующих практических реализаций.
Сущность изобретения
Данное краткое изложение обеспечено для того, чтобы ввести набор концепций в упрощенной форме, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Это краткое изложение не предназначено ни для устанавливания ключевых признаков или основных признаков заявляемого объекта, ни для использования в качестве ограничения объема заявляемого объекта.
FFT
S
S
В описании объекта представлены способы и системы, предназначенные для генерирования цифровых коэффициентов для фильтрации. Генерирование коэффициентов полагается на преобразование Фурье импульсной характеристики во временной области, которая дополняется нулями, например, нули добавляются к массиву, соответствующему дискретизированному входному сигналу длиной М. Единичный фильтр-прототип генерируется по характеристике частотной области длиной N=N+M-1, в которой N - длина дискретизации поступающего сигнала. Затем единичный фильтр-прототип циклически сдвигается, чтобы генерировать полосовой фильтр, центрированный на требуемой частоте. Циклически сдвинутые фильтры добавляются поточечным образом, чтобы генерировать совокупность композитных цифровых коэффициентов для фильтрации поступающего сигнала. Опорные частоты для композитного фильтра извлекаются из сообщения, принятого от одной или больше базовых станций, связанных с одним или больше поставщиками услуг. Композитный фильтр обычно работает на частотном повторителе.
FFT
FFT
FFT
В аспекте, сформулированном в данном описании, раскрыт способ генерирования коэффициентов цифрового фильтра, используемых в беспроводной среде, причем способ содержит: добавление нулей к состоящей из М выборок импульсной характеристике во временной области для образования дополненной нулями импульсной характеристики длиной N, в которой М и N - положительные целые числа; преобразование Фурье дополненной нулями импульсной характеристики длиной N; выполнение циклического сдвига подвергнутой преобразованию Фурье дополненной нулями импульсной характеристики; и добавление в частотной области совокупности циклически сдвинутых, подвергнутых преобразованию Фурье дополненных нулями импульсных характеристик для генерирования совокупности коэффициентов композитного цифрового фильтра.
FFT
FFT
FFT
В другом аспекте, нововведение объекта раскрывает процессор, сконфигурированный для генерирования импульсной характеристики из М выборок во временной области, для выполнения операции заполнения массива, где М - положительное целое число; для вычисления преобразования Фурье по меньшей мере одной из импульсных характеристик из М элементов или последовательности частот из N элементов, в котором N - положительное целое число; выполнения циклического сдвига подвергнутой преобразованию Фурье импульсной характеристики из N элементов; прибавления совокупности подвергнутых преобразованию Фурье дополненных нулями импульсных характеристик; для генерирования композитной фильтрующей маски, используя добавленные подвергнутые преобразованию Фурье импульсные характеристики; и запоминающее устройство, подсоединенное к процессору.
FFT
FFT
FFT
Устройство, которое работает в беспроводной среде, причем устройство содержит: средство для дополнения нулями импульсной характеристики из М элементов во временной области до длины N элементов, в котором М и N - положительные целые числа; средство для выполнения преобразования Фурье дополненной нулями импульсной характеристики из N элементов; средство для выполнения циклического сдвига подвергнутой преобразованию Фурье дополненной нулями импульсной характеристики; средство для прибавления в частотной области совокупности циклически сдвинутых, подвергнутых преобразованию Фурье дополненных нулями импульсных характеристик для генерирования фильтрующей маски; средство для передачи сгенерированной фильтрующей маски в блок умножителя элементов разрешения по частоте; и средство для применения сгенерированной фильтрующей маски к совокупности элементов частотной области блока сигнала, подлежащего повторению.
FFT
FFT
FFT
Компьютерный программный продукт, содержащий машиночитаемый носитель, включающий: код для принуждения компьютера дополнять импульсную характеристику из М элементов во временной области до длины N элементов, в котором М и N - положительные целые числа; код для принуждения компьютера выполнять преобразование Фурье дополненной нулями импульсной характеристики из N элементов; код для принуждения компьютера выполнять циклический сдвиг подвергнутой преобразованию Фурье дополненной нулями импульсной характеристики; и код для принуждения компьютера прибавлять в частотной области совокупность циклически сдвинутых, подвергнутых преобразованию Фурье дополненных нулями импульсных характеристик для генерирования фильтрующей маски; и код для принуждения компьютера применять сгенерированную фильтрующую маску к совокупности элементов частотной области блока сигнала, подлежащего повторению.
Последующее описание и прилагаемые чертежи подробно формулируют некоторые иллюстративные аспекты объекта изобретения. Однако эти аспекты являются показательными лишь для нескольких из различных путей, которыми можно использовать объект изобретения, и заявляемый объект изобретения предназначен для того, чтобы включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематическое изображение примерного корпуса иллюстративного повторителя в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.2 - блок-схема примерного распространения сигналов для примерного РЧ (радиочастотного) повторителя, выполняющего компенсацию обратной связи в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.3 - блок-схема примерных компонентов повторителя антенн в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.4 - схематическое изображение примерных компонентов повторителя в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.5 - схематическое изображение взаимодействия примерных компонентов иллюстративного РЧ повторителя в соответствии с аспектами, сформулированными в данном описании.
Фиг.6 - другое схематическое изображение взаимодействия примерных компонентов иллюстративного РЧ повторителя в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.7 - блок-схема повторителя с дуплексным разделением по частоте (FDD), имеющего антенную решетку двойного диапазона, в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.8 - блок-схема примерного повторителя единственного диапазона FDD, имеющего систему цифровой компенсации радиопомех, в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.9 - блок-схема примерных повторителей единственного диапазона FDD, имеющих цифровую систему компенсации радиопомех и антенную решетку, в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.10 - блок-схема примерной системы, которая облегчает конфигурирование частотного профиля, подлежащего фильтрации и повторению, в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.11 - блок-схема, которая иллюстрирует взаимодействие функциональных компонентов платформы 1040 примерного повторителя, которые облегчают реализацию примерных способов, описываемых в описании объекта изобретения.
Фиг.12 иллюстрирует частотные профили, которые могут использоваться для генерирования цифровой фильтрующей маски в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.13 - блок-схема, иллюстрирующая расщепление входного сигнала в соответствии с цифровой фильтрующей маской, основанной на сконфигурированных частотных профилях.
Фиг.14 иллюстрирует примерную цифровую фильтрующую маску, или совокупность цифровых коэффициентов, сгенерированных в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании.
Фиг.15 - блок-схема процесса примерного способа конфигурирования частотного повторителя в соответствии с аспектами, описываемыми в описании объекта изобретения.
Фиг.16 - блок-схема процесса примерного способа для генерирования прототипичной совокупности коэффициентов цифрового фильтра.
Фиг.17 - блок-схема процесса примерного способа фильтрации потока данных.
Фиг.18 иллюстрирует примерную систему, которая облегчает конфигурирование частотного повторителя.
Подробное описание
Текущее раскрытие связано со следующими патентными заявками США, зарегистрированными 3 марта 2008 г.: "Повторитель физического уровня, использующий показатели измерения в реальном масштабе времени и адаптивную антенную решетку, чтобы способствовать целостности и усилению сигнала", досье поверенного № 080603U1, порядковый № XX/XXX, XXX; "Вычисление в аналитическом виде временных весовых коэффициентов эквалайзера, используемых в системе компенсации утечки передатчика повторителя", досье поверенного № 080603U2, порядковый № XX/XXX,XXX; "Использование гребенки фильтров в адаптивном канальном повторителе, использующем адаптивные антенные решетки", досье поверенного № 080603U3, порядковый № XX/XXX,XXX; "Использование адаптивной антенной решетки в связи с канальным повторителем для улучшения качества сигнала" досье поверенного № 080603U4, порядковый № XX/XXX,XXX; "Методы автоматической регулировки усиления и фильтрации для использования в канальном повторителе", досье поверенного № 080603U5, порядковый № XX/XXX,XXX; и "Конфигурирование повторителя", досье поверенного № 080603U6, порядковый № XX/XXX,XXX, содержание каждой из которых тем самым включено в данное описание путем ссылки во всей своей полноте.
Теперь будут описаны различные варианты осуществления со ссылкой на чертежи, на которых подобные ссылочные позиции повсюду используются для обозначения подобных элементов. В последующем описании для целей пояснения сформулированы многочисленные определенные детали, чтобы обеспечить более полное понимание одного или больше вариантов осуществления. Однако должно быть очевидно, что такие варианты осуществления могут быть реализованы на практике без этих определенных деталей. В других примерах известные структуры и устройства показаны в форме блок-схем, чтобы облегчать описание одного или больше вариантов осуществления.
Кроме того, ниже описаны различные аспекты настоящего изобретения. Должно быть очевидно, что представленная в данном описании идея может быть воплощена в большом разнообразии форм и что любая определенная структура и/или функция, раскрытая в данном описании, является просто репрезентативной. На основании представленных в данном описании идей специалистам в данной области техники должно быть понятно, что аспект, раскрытый в данном описании, может быть реализован независимо от любых других аспектов и что два или больше из этих аспектов можно объединять различными способами. Например, устройство может быть реализовано и/или способ осуществлен на практике с использованием любого количества аспектов, сформулированных в данном описании. Кроме того, устройство может быть реализовано и/или способ осуществлен на практике с использованием другой структуры и/или функциональных возможностей с другими одним или больше аспектами, сформулированными в данном описании, или в дополнение к ним. Например, многие из способов, устройств, систем и аппаратов, описываемых в данном описании, описаны в контексте усиления контрольных сигналов восходящей линии связи в системе связи WCDMA (широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов). Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что подобные методы можно применять к другим средам связи.
Как используются в данной заявке, термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для того, чтобы относиться к связанному с применением компьютера объекту, любому аппаратному обеспечению, встроенному программному обеспечению, комбинации аппаратного обеспечения и программного обеспечения, программному обеспечению, программному обеспечению в выполнении, встроенному программному обеспечению, промежуточному программному обеспечению, микрокоду и/или любой их комбинации. Например, компонентом может быть процесс, выполняемый на процессоре, процессор, объект, выполнимая программа, поток выполняемых задач, программа и/или компьютер, но не ограничиваясь этим. Посредством иллюстрации, а не ограничения, и прикладная программа, выполняемая на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или больше компонентов могут постоянно находиться в процессе и/или потоке выполнения задач, и компонент может быть локализирован на одном компьютере и/или распределен между двумя или больше компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут выполняться с различных пригодных для чтения компьютером носителей, имеющих различные структуры данных, хранящихся на них. Компоненты могут осуществлять связь посредством локальных и/или дистанционных процессов, таких как в соответствии с сигналом, имеющим один или больше пакетов данных (например, данные от одного компонента, взаимодействующие с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или через сеть, такую как Интернет, с другими системами посредством этого сигнала). Дополнительно, компоненты систем, описываемых в данном описании, могут быть перестроены и/или дополнены дополнительными компонентами, чтобы облегчать достижение различных аспектов, целей, преимуществ и т.д., описываемых со ссылкой на них, и не ограничены точными конфигурациями, определяемыми на данном чертеже, как должно быть понятно специалистам в данной области техники.
Кроме того, различные варианты осуществления описаны в данном описании в связи с беспроводным терминалом или пользовательским оборудованием (UE). Беспроводный терминал или UE могут также быть названы системой, абонентской установкой, абонентским пунктом, подвижной станцией, мобильным устройством, подвижным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, UE, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, агентом пользователя или пользовательским устройством. Беспроводный терминал или UE могут быть сотовым телефоном, радиотелефоном, телефоном протокола инициирования сеанса связи (SIP), станцией беспроводной местной линии (WLL), персональным цифровым ассистентом (PDA), миниатюрным портативным устройством, имеющим возможность беспроводного подключения, вычислительным устройством или другим устройством обработки данных, связанным с беспроводным модемом. Кроме того, различные варианты осуществления описаны в данном описании в связи с базовой станцией. Базовая станция может использоваться для осуществления связи с беспроводным терминалом (терминалами) и также может упоминаться как точка доступа, узел В, или может использоваться некоторая другая терминология.
Кроме того, различные аспекты или признаки, описываемые в данном описании, могут быть реализованы как способ, устройство или промышленное изделие, использующее стандартные технологии программирования и/или производства. Термин "промышленное изделие", как используется в данном описании, предназначен для того, чтобы охватывать компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителя. Например, машиночитаемый носитель может включать, но не ограничен этим, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные полосы и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой видеодиск (DVD-диск) и т.д.), интеллектуальные карточки и устройства флэш-памяти (например, ППЗУ (программируемое постоянное запоминающее устройство), плату, карту памяти, ключевой диск и т.д.). Дополнительно, различные носители для хранения данных, описываемые в данном описании, могут представлять одно или больше устройств и/или других машинно-считываемых носителей для хранения информации. Дополнительно следует оценить, что несущая может использоваться для того, чтобы переносить пригодные для чтения компьютером электронные данные или команды, такие как те, что используются в передаче и приеме речевой почты, в доступе к сети, такой как сеть сотовой связи, или в инструктировании устройства для выполнения определенной функции. Соответственно, термин "машинно-считываемые носители" относится к различным физическим носителям, способным сохранять, содержать и/или переносить команду (команды) и/или данные (но не относится к вакууму). Дополнительно, описываемые в данном описании системы и способы могут использоваться как машинно-считываемый носитель в виде части беспроводных каналов, способных сохранять, содержать и/или переносить команды и/или данные. Конечно, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что могут быть сделаны множество модификаций к раскрытым вариантам осуществления, не выходя при этом за рамки объема и сущности изобретения, как описано и заявлено в данном описании.
Кроме того, слово "примерный" используется в данном описании для обозначения "служащий в качестве примера, образца или иллюстрации". Любой аспект или конструкция, описываемые в данном описании как "примерные", не обязательно должны рассматриваться, как предпочтительные или выгодные по сравнению с другими аспектами или конструкциями. Скорее, использование слова "примерный" предназначено для того, чтобы представить концепции конкретным способом. Как используется в этой заявке, термин "или" предназначен для обозначения скорее включающего "или", чем исключительного "или". То есть, если не определено иначе, или не ясно из контекста, выражение "X использует А или В" подразумевает любую из естественных включающих перестановок. То есть, если X использует A; X использует В; или X использует и А, и В, тогда выражение "X использует А или В" удовлетворяется при любом из вышеизложенных примеров. Кроме того, артикли "a" и "an", как используются в этой заявке и прилагаемой формуле изобретения, должны в общем рассматриваться, как подразумевающие "один или больше", если не определено иначе или не ясно из контекста, ориентированного на форму единственного числа.
Как используются в данном описании, термины "делать логический вывод" или "логический вывод" относятся, в общем, к процессу рассуждения или выведения состояний системы, среды и/или пользователя из совокупности наблюдений, зафиксированных через события и/или данные. Логический вывод может использоваться для того, чтобы идентифицировать определенный контекст или действие, или может генерировать, например, вероятностное распределение по состояниям. Логический вывод может быть вероятностным, то есть вычислением распределения вероятностей по состояниям, представляющим интерес, основанным на рассмотрении данных и событий. Логический вывод также может относиться к техническим приемам, используемым для формирования событий высокого уровня из совокупности событий и/или данных. Такой логический вывод имеет своим результатом построение новых событий или действий на основании совокупности наблюдаемых событий и/или сохраненных данных событий независимо от того, действительно ли события являются коррелированными в непосредственной временной близости, и происходят ли события и данные из одного или нескольких источников событий и данных.
Технические приемы, описываемые в данном описании, могут использоваться для различных сетей беспроводной связи, таких как сети множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), сети множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), сети множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), сети множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), сети FDMA с единственной несущей (SC-FDMA) и т.д. Термины "сети" и "системы" часто используются взаимозаменяемым образом. Сеть CDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (WCDMA), TD-SCDMA и TD-CDMA. Cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Сеть TDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). Сеть OFDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как развитая UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью универсальной системы мобильной электросвязи (UMTS). Долгосрочное развитие (LTE) представляет собой планируемый выпуск UMTS, которая использует E-UTRA. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS и LTE описаны в документах от организации, называемой "Проект партнерства 3-его поколения" (3GPP). CDMA2000 описан в документах от организации, называемой "Проект партнерства 3-его поколения 2" (3GPP2). Эти различные технологии и стандарты радиосвязи в технике известны. Для ясности, некоторые аспекты вышеупомянутых технических приемов могут быть описаны ниже в контексте мультиплексирования контрольных сигналов восходящей линии связи, поскольку они применяются к LTE, и в результате в большей части приведенных ниже описаний, где это является подходящим, может использоваться терминология 3GPP.
FFT
S
S
FFT
Как обсуждается более подробно ниже, обеспечены способы и системы для генерирования цифровых коэффициентов для фильтрации. Генерирование коэффициентов полагается на выполнение преобразования Фурье импульсной характеристики во временной области фильтра-прототипа, который дополняется нулями, например, нули добавляются к импульсной характеристике временной области. Длина фильтра-прототипа после дополнения нулями должна быть равна N=N+M-1, где N - длина дискретизации поступающего сигнала. Аналогичным образом, данные должны быть дополнены нулями до такой же длины, до которой дополняется нулями фильтр-прототип. Тогда единичный фильтр-прототип имеет N, выполняемый на нем, сопровождаемый циклическим сдвиганием, чтобы генерировать полосовой фильтр в частотной области, центрированной на требуемой частоте. Циклически сдвинутые фильтры добавляются поточечным образом для генерирования совокупности композитных цифровых коэффициентов, для фильтрации с помощью них дополненного нулями поступающего сигнала. Опорные частоты для композитного фильтра извлекаются из сообщения, принятого от одной или больше базовых станций, связанных с одним или больше поставщиками услуг. Композитный фильтр обычно работает на частотном повторителе.
Обращаясь вначале к фиг.1, отметим, что она иллюстрирует примерный корпус для иллюстративного повторителя в соответствии с различными аспектами, описываемыми в данном описании. Конфигурирование вибраторной сдвоенной корректирующей антенны наряду с электронными схемами повторителя может быть эффективно выполнено в компактном корпусе 100, как показано на фиг.1. Конструкция корпуса 100 может быть такой, что он может быть интуитивно ориентирован по меньшей мере одним из двух способов; однако команды могут направлять пользователя в связи с расположением корпуса так, чтобы увеличивать до максимума прием сигнала. В примерной конфигурации вибраторной сдвоенной корректирующей антенны плоский рефлектор 113, объединенный с печатной платой (PCB) для электронных схем повторителя, может быть выполнен между двумя корректирующим антеннами 114 и 115 и параллельно им, используя, например, зазоры 120. Можно использовать ограничитель 112 развязки, чтобы во многих случаях улучшать развязку.
Каждая из корректирующих антенн 114 и 115 может быть выполнена, например, параллельно плоскому рефлектору 113 и может быть напечатана на монтажной плате или подобном элементе, может быть сконструирована из штампованного металлического участка, внедренного в пластмассовый кожух, или может быть изготовлена иначе. Плоский участок PCB, связанный с плоским рефлектором 113, может включать в себя вибраторную антенну 111, сконфигурированную, например, в виде внедренного следа на PCB. Как правило, корректирующие антенны 114 и 115 имеют вертикальную поляризацию, а вибраторная антенна 111 имеет горизонтальную поляризацию, хотя могут использоваться другие варианты осуществления.
Комбинация не перекрывающихся диаграмм направленности и противоположных поляризаций антенн может использоваться для того, чтобы достигать развязки приблизительно 40 дБ между приемной и передающей антеннами в сдвоенной вибраторной сдвоенной корректирующей антенне. В частности, один из передатчика и приемника использует одну из двух сдвоенных коммутируемых корректирующих антенн, имеющих вертикальную поляризацию для осуществления связи с точкой доступа, в то время как другой из передатчика и приемника использует вибраторную антенну, имеющую горизонтальную поляризацию. Этот способ, в частности, может быть подходящим, когда повторитель, как предполагается, повторяет внутренние сетевые сигналы для внутренних клиентов. В этом случае диаграмма направленности антенны, передающей для клиентов, обычно должна быть в общем всенаправленной, что требует использования сдвоенных вибраторных антенн, поскольку направление для клиентов является неизвестным.
Фиг.2 изображает иллюстративную блок-схему примерного потока сигналов в иллюстративном оборудовании 200 повторителя. Как показано, слабый принимаемый сигнал (полезный принимаемый сигнал) 220 может приниматься антенным элементом 210 и действует как входной сигнал для компонента 205 усиления и задержки. Компонент 205 усиления и задержки может обрабатывать слабый принимаемый сигнал 220, производя сильный сигнал 230 в виде выходного сигнала от элемента 215 антенны. Кроме того, утечка 225 передаваемого сигнала в приемник также может действовать как входной сигнал для компонента 205 усиления и задержки в антенном элементе 210 для использования при обработке слабого принимаемого сигнала 220, чтобы генерировать сильный сигнал 230. Сигнал утечки передачи в приемник 225 может производиться контуром компенсации обратной связи (не показан), действующим образом подсоединенным к антенным элементам 210 и 215. То есть контур компенсации обратной связи генерирует сигнал, подлежащий передаче повторителем, некоторая часть которого принимается приемником 225, как сигнал утечки передачи.
Фиг.3 иллюстрирует взаимодействие антенных элементов примерного оборудования 300 повторителя. Примерное оборудование 300 повторителя содержит печатную плату 330, которая включает в себя симметричные вибраторные антенны 305 и 320 и дополнительно включает корректирующие антенны 310 и 315. В иллюстративной реализации комбинация вибраторных/корректирующих антенн может достигать выбранной развязки между каналами передачи и приема, чтобы обеспечивать возможность реализации требуемой компенсации обратной связи. Конфигурирование антенн на фиг.3 представляет собой пример конфигурации антенных решеток, которые могут использоваться в других вариантах осуществления, описываемых в данном описании (где, например, корректирующая антенна 310 является частью одной антенной решетки, а корректирующая антенна 315 является частью другой антенной решетки).
Фиг.4 иллюстрирует одну сторону другой конфигурации антенн для использования в обеспечении выбранной развязки для примерного повторителя. Конфигурация 400 антенн содержит плату 405 PCB, имеющую одну или больше корректирующих антенн 410 и 415, прикрепленных к ней. Отметим, что обычно на противоположной стороне PCB может быть одинаковое количество корректирующих антенн, и обычно они ориентированы в противоположной или благоприятной поляризации по сравнению с поляризацией антенн 410 и 415, так что между антеннами на противоположных сторонах PCB достигается достаточная или даже максимальная величина развязки. В иллюстративной реализации плата 405 PCB может содержать одну или больше корректирующих антенн 410 и 415 в различных конфигурациях и иметь больше чем одну пару корректирующих антенн, так же как неодинаковое количество соответствующих корректирующих антенн, которые составляют их расширенный набор. Конфигурация 400 антенн может быть с использованием корректирующих антенн 410 и 415 наряду с подобным количеством антенн на противоположной стороне PCB, обеспечивающих выбранную развязку между каналами передачи и приема (например, каналы передачи действующим образом связаны с одной или больше корректирующими антеннами и каналы приема действующим образом связаны с одной или больше корректирующими антеннами), чтобы взаимодействовать с развязкой и усилением, обеспечиваемыми примерным взаимодействующим контуром компенсации обратной связи (например, контуром компенсации обратной связи, действующим образом подсоединенным к антенной решетке). Конфигурация фиг.4 показывает другой пример антенных решеток, которые могут использоваться в вариантах осуществления, описываемых в данном описании.
Фиг.5 показывает примерное оборудование 500 повторителя, действующее для выполнения кондиционирования и усиления сигнала, используя одну или больше антенных решеток. Примерное оборудование 500 повторителя содержит первую антенную решетку 505, имеющую антенные элементы 510 и 515, вторую антенную решетку, имеющую антенные элементы 530 и 535, электрические схемы 545 обработки сигнала, содержащие схему 520 множества приемопередатчиков и контроллер 525. Антенные решетки 505 и 540 могут взаимодействовать со схемой 520 множества приемопередатчиков, которая взаимодействует с контроллером 525 в качестве части операций примерного оборудования 500 повторителя. Сигналы могут приниматься антенными решетками 505 и 540 и направляться в электрические схемы 545 обработки сигнала для выполнения кондиционирования и обработки сигнала и затем направляться обратно к антенным решеткам 505 и 540 для выполнения связи с одним или больше взаимодействующими компонентами (например, базовой станцией сети беспроводной связи CDMA).
В иллюстративной реализации антенные решетки 505 и 540 могут содержать дополнительные антенные элементы, как это требуется для выполнения способа (способов), как описывается ниже, для достижения адаптивной компенсации обратной связи, реализуемой посредством взаимодействия одной или больше антенных решеток и применения одного или больше показателей, таких как один или больше результатов корреляции. Кроме того, количество и конфигурация антенных решеток, описываемых в данном описании, являются просто иллюстративными, поскольку описываемые в данном описании системы и способы предполагают использование изменяющегося количества антенных решеток, имеющих изменяющиеся конфигурации и содержащих изменяющееся количество антенных элементов.
Фиг.6 иллюстрирует взаимодействие примерного оборудования 600 повторителя. Примерное оборудование 600 повторителя содержит электрические схемы 620 обработки сигнала, содержащие антенную решетку 645, включающую в себя первую антенну 625 и четвертую антенну 640, экранированный элемент 630 множества приемопередатчиков и антенную решетку 650, содержащую второй антенный элемент 660 и третий антенный элемент 655. Действующим образом сигналы 610 нисходящей линии связи, исходящие из первой сети 605, могут обрабатываться электрическими схемами 620 обработки сигнала, чтобы генерировать повторяемые сигналы 665 нисходящей линии связи, для осуществления связи со второй сетью 675, а сигналы восходящей линии связи, исходящие из второй сети 675, могут обрабатываться электрическими схемами 620 обработки сигнала, чтобы генерировать повторяемые сигналы 615 восходящей линии связи, для осуществления связи с первой сетью 605. Конфигурирование и ориентация антенных решеток 645 и 650 способствуют получению выбранной развязки некондиционированных сигналов восходящей линии связи и нисходящей линии связи, обеспечиваемых для электрических схем 620 обработки сигнала, и способствуют получению требуемого усиления и коэффициента усиления таких сигналов.
В иллюстративной реализации примерное оборудование 600 повторителя может содержать дополнительные антенные элементы, как требуется для выполнения способа (способов), как описано в данном описании, чтобы достигать адаптивной компенсации обратной связи, реализуемой посредством взаимодействия одной или больше антенных решеток и применения коррелированного показателя. Кроме того, должно быть понятно, что количество и конфигурация антенных решеток, описываемые в данном описании, являются просто иллюстративными, поскольку описываемые в данном описании системы и способы рассматривают использование изменяющегося количества антенных решеток, имеющих изменяющиеся конфигурации и содержащих изменяющееся количество антенных элементов.
Фиг.7 представляет блок-схему устройства 700 множества приемопередатчиков с четырьмя антеннами, сконфигурированного для работы во множестве диапазонов, в соответствии с различными иллюстративными реализациями. Это устройство 700 может свободно передавать сигналы в двух различных диапазонах, используя переменную конфигурацию располагаемых антенн.
Как показано на фиг.7, устройство 700 может включать в себя экранированный элемент 701 множества приемопередатчиков, имеющий первую сторону 710 и вторую сторону 712. Экранированный элемент 701 множества приемопередатчиков включает приемопередатчики 732 и 748 первого диапазона, электрические схемы 734 основной полосы частот первого диапазона, приемопередатчики 750 и 754 второго диапазона, электрические схемы 752 основной полосы частот второго диапазона, дуплексеры 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746; диплексеры 720, 722, 736 и 742; причем первая сторона 710 включает в себя антенны 706 и 708; а вторая сторона 712 включает антенны 714 и 716. Хотя это не показано, устройство 700 включает по меньшей мере один элемент электромагнитной развязки, как описано выше, обеспечивающий электромагнитную (ЕМ) развязку между антеннами 706 и 708 на первой стороне 710 и антеннами 714 и 716 на второй стороне 712.
В качестве иллюстрации антенна 706 может посылать или принимать сигналы 702; антенна 708 может посылать или принимать сигналы 704; антенна 714 может посылать или принимать сигналы 756; и антенна 716 может посылать или принимать сигналы 718. Эти антенны 706, 708, 714 и 716 могут быть плоскими (например, корректирующими) антеннами или антеннами любого другого требуемого типа, которые могут быть эффективно изолированы друг от друга.
Приемопередатчик 732 первого диапазона связан с антеннами 706 и 708 через дуплексеры 724, 726, 728 и 730 и диплексеры 720 и 722, чтобы посылать или принимать данные через антенны 706 и 708. Приемопередатчик 748 первого диапазона связан с антеннами 714 и 742 через дуплексеры 738, 740, 744 и 746 и диплексеры 736 и 742, чтобы передавать или принимать данные через антенны 714 и 716. Электрические схемы 734 основной полосы частот первого диапазона подсоединены между приемопередатчиком 732 первого диапазона и приемопередатчиком 748 первого диапазона, чтобы поддерживать связь между этими двумя схемами.
Приемопередатчик 750 второго диапазона связан с антеннами 706 и 708 через дуплексеры 728 и 730 и диплексеры 720 и 722, чтобы посылать или принимать данные через антенны 706 и 708. Приемопередатчик 754 второго диапазона связан с антеннами 714 и 716 через дуплексеры 738 и 740 и диплексеры 736 и 742, чтобы посылать или принимать данные через антенны 714 и 716. Электрические схемы 752 основной полосы частот второго диапазона подсоединены между приемопередатчиком 750 второго диапазона и приемопередатчиком 754 второго диапазона, чтобы поддерживать связь между этими двумя схемами.
Диплексеры 720, 722 подсоединены между антеннами 706 и 708 и дуплексерами 724, 726, 728 и 730. В качестве иллюстрации они работают с целью определения, какие сигналы будут проходить между антеннами 706 и 708 и приемопередатчиком 732 первого диапазона и между антеннами 706 и 708 и приемопередатчиком 750 второго диапазона.
Диплексеры 720, 722 сконфигурированы так, чтобы расщеплять сигналы на основании частоты, передавая сигналы первого диапазона частот на/от дуплексеров 724 и 726 и передавая сигналы второго диапазона частот на/от дуплексеров 728 и 730.
Дуплексеры 726, 728 подсоединены между диплексерами 720, 722 и приемопередатчиком 732 первого диапазона; а дуплексеры 728, 730 подсоединены между диплексерами 720, 722 и приемопередатчиком 750 второго диапазона. Эти дуплексеры 724, 726, 728, 730 служат для маршрутизации сигналов слегка отличающихся частот в пределах первого или второго диапазона соответственно, чтобы должным образом направлять передаваемые или принимаемые сигналы между приемопередатчиками 732 и 750 первого и второго диапазонов и диплексерами 720, 722.
Диплексеры 738, 742 подсоединены между антеннами 714 и 716 и дуплексерами 738, 740, 744 и 746. Они работают, например, для определения, которые сигналы будут направляться между антеннами 714 и 716 и приемопередатчиком 748 первого диапазона и между антеннами 714 и 716 и приемопередатчиком 754 второго диапазона.
Диплексеры 738, 742 сконфигурированы так, чтобы расщеплять сигналы на основании частоты, передавая сигналы второго диапазона частот на/от дуплексеров 738 и 740 и передавая сигналы первого диапазона частот на/от дуплексеров 744 и 746.
Дуплексеры 738, 740 подсоединены между диплексерами 736, 742 и приемопередатчиком 754 второго диапазона; а дуплексеры 744, 746 подсоединены между диплексерами 736, 742 и приемопередатчиком 748 первого диапазона. Эти дуплексеры 738, 740, 744, 746 служат для маршрутизации сигналов слегка отличающихся частот в пределах первого или второго диапазонов соответственно, чтобы должным образом направлять передаваемые или принимаемые сигналы между приемопередатчиками 748 и 754 первого и второго диапазонов и диплексерами 736, 742.
В дополнительных иллюстративных реализациях некоторые из дуплексеров 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746 или диплексеров 720, 722, 736 и 742 могут быть исключены, поскольку в некоторых вариантах осуществления некоторые перестановки диапазона и антенны могут быть запрещены.
В других иллюстративных реализациях сигналы из различных диапазонов могут конкретно назначаться для определенных ориентаций передачи. В таких вариантах осуществления выходы дуплексеров 724, 726, 728, 730, 738, 740, 744 и 746 могут быть подсоединены непосредственно к антеннам 706, 708, 714 или 716. Например, первый диапазон может быть назначен для передачи/приема с использованием горизонтальной ориентации, а второй диапазон может быть назначен для передачи/приема с использованием вертикальной ориентации.
Хотя вышеупомянутые иллюстративные реализации показывают использование только двух или четырех антенн наряду с двумя приемопередатчиками, это представлено только в качестве примера. Также можно использовать множество антенн, устройств с множеством приемопередатчиков, использующих различные количества антенн или приемопередатчиков.
Кроме того, хотя вышеупомянутые иллюстративные реализации показывают антенны, которые являются отдельными от PCB, дополнительные варианты осуществления могут формировать антенны непосредственно на противоположных сторонах PCB. В таких вариантах осуществления изолирующие слои внутри PCB могут образовывать заданные непроводящие поддерживающие элементы, чтобы отделять антенны от плоского рефлектора. Также в таких вариантах осуществления приемопередатчик, вероятно, будет сформирован из PCB и подсоединен к антеннам посредством проводников на PCB. Этот вид сборной конструкция может обеспечивать более компактное устройство.
Фиг.8 иллюстрирует примерное оборудование 800 повторителя, действующее для использования единственного диапазона FDD с системой цифровой компенсации радиопомех в соответствии с выполнением примерного способа (способов), описываемого в данном описании. Как показано, примерное оборудование 800 повторителя содержит дуплексер 804, действующим образом подсоединенный к антенному элементу для приема сигналов от базовой станции 802 и обеспечивающий входные сигналы для приемопередатчика 806, и действующий для приема сигналов для обработки от приемопередатчика 806. Кроме того, примерное оборудование повторителя содержит цифровой компонент 808 основной полосы частот повторителя, действующим образом подсоединенный к приемопередатчику 806 и приемопередатчику 810, который действующим образом подсоединен к дуплексеру 812. В иллюстративной реализации дуплексер действующим образом подсоединен к антенному элементу, который обеспечивает возможность передачи сигналов к взаимодействующему компоненту 814 абонента (например, к мобильной телефонной трубке).
В иллюстративной работе, как описано с помощью линий со стрелками, случайный и передаваемый сигналы могут обрабатываться посредством примерного оборудования 800 повторителя, например, примерным способом (способами) компенсации обратной связи, описываемым в данном описании.
Фиг.9 иллюстрирует примерное оборудование 900 повторителя, действующее для использования единственного диапазона FDD с помехами от цифрового оборудования и антенной решеткой в соответствии с выполнением примерного способа (способов), описываемого в данном описании. Как показано, примерное оборудование 900 повторителя содержит дуплексеры 904, 906, 914 и 916; приемопередатчики 908 и 912; и основную полосу частот 910 цифрового повторителя. Дуплексеры 904, 906, 914, и 916 могут быть действующим образом подсоединены к одному или больше антенным элементам, которые могут принимать/передавать сигналы от базовой станции 902 и компонента 918 абонента.
В иллюстративной работе, как показано линиями со стрелками, случайные и передаваемые сигналы могут обрабатываться примерным оборудованием 900 повторителя в соответствии с примерным способом (способами) компенсации обратной связи, описываемым в данном описании.
Фиг.10 описывает примерную систему 1000, которая облегчает конфигурирование платформы повторителя, или повторителя. В системе 1000 конфигурирование компонента 1040 повторителя может проводиться в соответствии по меньшей мере с двумя основными протоколами: (i) моделью определения местонахождения и (ii) моделью санкционирования. В обеих моделях платформа 1040 повторителя принимает сетевую информацию 1035 от базовой станции 1020 через прямую линию связи. В (i) сетевая информация 1035 может содержать совокупность идентификаторов, связанных с каналами поставщиков услуг, которые являются доступными для выполнения связи (например, для передачи данных, голосового сигнала). В аспекте такая сетевая информация 1025 может передаваться на физических радиовещательных каналах или в кадрах внутри полосы частот, которые обычно связаны с беспроводной технологией, используемой поставщиком услуг. Например, в CDMA2000, сетевая информация 1025 может передаваться на канале поисковой связи. В качестве другого примера, в технологии 802.11 или 802.16, кадры управления могут передавать совокупность идентификаторов. В примерной системе 1000 компонент 1010 планирования может обеспечивать такую информацию. В модели (ii) модель явного санкционирования может облегчать конфигурирование платформы 1040 повторителя. Такое санкционирование может быть принято через сетевую информацию 1035.
В аспекте платформа 1040 повторителя содержит модемный компонент 1045 и механизм 1055 фильтрации. Кроме того, к каждому из таких компонентов подсоединен процессор 1065, который может быть сконфигурирован так, чтобы обеспечивать по меньшей мере часть функциональных возможностей модемного компонента 1045 и механизма 1055 фильтрации. Модемный компонент принимает сетевую информацию (например, сообщение на канале управления или на канале служебной информации, или совокупность кадров управления в случае технологий 802.11b/g или 802.16e) и обрабатывает ее, чтобы извлекать информацию о частотах. Обработка сообщения может включать в себя действия демодуляции, которые облегчают извлечение информации, такие действия могут содержать обратное быстрое преобразование Фурье, сокращение циклических префиксов или связанных временных интервалов защиты, демодуляцию в соответствии с определенной комбинацией (BPSK, QPSK, 4-QAM, 16-QAM), используемой для передачи принимаемого потока данных, и так далее. Дополнительно, модемный компонент может проводить поиск ячейки, чтобы обнаруживать располагаемые несущие и поднесущие (например, поддиапазоны), и выполнять частотно-временную синхронизацию. Должно быть понятно, что модемный компонент 1045 также может выполнять другие действия, связанные с демодуляцией, как это известно в технике, для различных технологий беспроводной связи. Дополнительно должно быть понятно, что хотя модемный компонент 1045 иллюстрируется в виде единственного функционального блока, модемный компонент может содержать множество модемов, чтобы гарантировать целостность связи через резервирование.
Следует отметить, что модемный компонент 1045 может облегчать управление работой платформы 1040 повторителя через поставщика услуг (например, через компонент 1010 планирования). Например, компонент 1010 планирования может останавливать работу платформы 1040 повторителя в определенных местоположениях или для определенных целей, таких как техническое обслуживание или реконфигурирование сети (например, после добавления новой базовой станции). Кроме того, компонент планирования может управлять работой повторителя в соответствии с сетевой нагрузкой, радиопомехами секторов или ячеек, статусом уровня пользователя или схемой распределения мощности базовой станции (станций) 1020.
Механизм 1055 фильтрации обычно фильтрует входной сигнал (например, входной сигнал 1025) на определенных частотах в соответствии с принимаемой сетевой информацией 1025. В аспекте сетевая информация может передавать определенную совокупность каналов, которые являются доступными для выполнения связи, связанной с определенной услугой, и такие частоты канала фильтруются, и связанный сигнал повторяется; например, выходной сигнал 1085. Механизм 1055 фильтрации может использовать различные методы, которые приводят к эффективной (например, параллельная фильтрация низкой сложности через основанную на поднесущих гребенку фильтров, адаптивное выравнивание, основанное на сигнале, отводимом обратно во входной сигнал 1025 и так далее) и благоприятной (например, избирательное усиление выходного сигнала 1085, независимая развязка антенны между приемной антенной и передающей антенной) работе повторителя. Должно быть понятно, что механизм 1055 фильтрации также может определять, например, через процессор 1065, совокупность частот, на которых поступающий сигнал (например, входной сигнал 1025) подлежит фильтрации и повторению. Такое определение может основываться на различных факторах, таких как один или больше из определения местонахождения платформы 1040 повторителя, нагрузки ячейки/сектора или радиопомех, радиопомех от другого сектора, уровня обслуживаемого пользователя, целостности сети и т.п.
Фиг.11 представляет блок-схему 1100, которая иллюстрирует взаимодействие функциональных компонентов примерной платформы 1040 повторителя, которые облегчают реализацию примерных способов, описываемых в описании объекта изобретения. Как показано, фиг.11 изображает иллюстративную реализацию примерного оборудования 1100 повторителя, использующего вычисления весовых коэффициентов и применяющего показатели, как часть метода компенсации контура обратной связи. Примерное оборудование 1100 повторителя действует для выполнения одного или больше элементов цифровых обработок приема и передачи, как описано элементом 1 1105, элементом 2 1110, элементом 3 1115, до элемента N 1120. Дополнительно входные и выходные сигналы элемента цифровой обработки приема и передачи могут содержать модули 1125 и 1130 выполнения быстрого преобразования Фурье (FFT); процессор 1165 может выполнять по меньшей мере часть вычислений, проводимых такими модулями.
В иллюстративной работе сигнал (например, сигнал 1025) может быть случайным на антенном элементе 1135 для обработки платформой 1040 повторителя. Принимаемый сигнал (например, сигнал 1025) может быть обработан в соответствии с модулем 1125 FFT одного или больше из элемента 1 1105 - элемента N 1120 обработки приема и передачи, выходной сигнал которого может быть передан на вход умножителя 1138, компонент 1136 вычитания и компонент 1134 умножителя. Выходной сигнал компонента умножителя может действовать как входной сигнал для компонента 1132 сумматора, чтобы генерировать выбранные значения для использования в операциях гребенки фильтров. Выходной сигнал блока 1136 вычитания может действовать как входной сигнал для умножителя 1156, который берет вычитаемый сигнал (например, результат вычитания выходного сигнала модуля 1125 FFT и модуля 1144 деления) и умножает на вычисленные весовые коэффициенты от взвешивающего блока 1154. Выходной сигнал умножителя 1156 может действовать как входной сигнал для умножителя 1160, выходной сигнал умножителя 1060 может действовать как входной сигнал для суммирующего устройства 1158, которое генерирует выбранное значение для использования в операциях гребенки фильтров. Выходной сигнал умножителя 1154 также может действовать как входной сигнал для блока 1162 задержки, который может обеспечивать выбранное время задержки для обработанного сигнала в соответствии с одной или больше операциями гребенки фильтров.
Выходной сигнал блока 1162 задержки может действовать как входной сигнал для умножителя 1038, который перемножает время задержки с выходным сигналом модуля 1125 FFT. Выходной сигнал блока 1038 умножителя может действовать как входной сигнал для блока 1140 сумматора, выходной сигнал блока 1140 сумматора, действующий как входной сигнал для блока 1142 умножителя, действует для перемножения времени задержки от блока 1162 задержки с выходным сигналом блока 1140 сумматора. Выходной сигнал блока 1142 умножителя может действовать как входной сигнал для блока 1144 деления, который может делить выходной сигнал блока 1142 суммирующего устройства с выходным сигналом блока 1146 умножителя, выходной сигнал блока 1044 деления может действовать как входной сигнал для блока 1136 вычитания. Дополнительно, как показано, выходной сигнал блока 1162 задержки может действовать как входной сигнал для умножителя 1150, который может перемножать время задержки от блока 1162 задержки с выходным сигналом блока 1136 вычитания. Выходной сигнал блока 1150 умножителя может действовать как входной сигнал для блока 1152 сумматора, который генерирует выбранные значения для операций гребенки фильтров. Дополнительно, выходной сигнал блока 1162 задержки может действовать как входной сигнал для умножителя 1148, который умножает выходной сигнал блока задержки на себя самого. Выходной сигнал блока 1148 умножителя может действовать как входной сигнал для блока 1146 сумматора, выходной сигнал блока 1146 сумматора может действовать как входной сигнал для блока 1144 деления. Дополнительно, выходной сигнал блока 1156 умножителя может действовать как входной сигнал для блока 1130 FFT, который может выполнять одну или больше операций обратного FFT. Выходной сигнал блока 1130 FFT может быть передан к одному или больше взаимодействующим компонентам (например, в модуль абонента) с использованием антенного элемента 1140.
Фиг.12 иллюстрирует примерную информацию о частотах, которая может приниматься в сетевой информации 1035, например, как перечень поддиапазонов или каналов, подлежащих фильтрации. Фильтрующие маски сотовой связи для UL (восходящей линии связи) (например, маска 1250) и DL (нисходящей линии связи) (например, маска 1255) имеют полосы пропускания в диапазонах B1 и B2, тогда как маска отфильтровывает диапазоны А1 и A2. Для PCS (системы персональной связи), маска для UL 1260 имеет полосы пропускания в диапазонах D, E, F, C2 и С5, в то время как блокирует A, В, C1 и C3. Подобное маскирование имеет место для маски 1265 для DL. Модемный компонент 1045 может демодулировать сообщение через процессор 1065 и передавать принятый перечень каналов в механизм 1055 фильтрации. Затем перечень каналов, или поддиапазонов, отфильтровывается или пропускается, в зависимости от индикации, принимаемой вместе с перечнем, и информация, содержащаяся в санкционированных каналах (например, каналах, пропускаемых через фильтр), может быть повторена в соответствии с аспектами, описываемыми выше.
Фиг.13 представляет блок-схему 1300, иллюстрирующую расщепление входного сигнала в соответствии с композитной цифровой фильтрующей маской. В общем, системы FDD обладают тенденцией иметь спаренные несущие, которые разнесены на фиксированное расстояние, как показано точкой 1310, такое как 80 МГц, показанное в этом примере. Для примерной системы связи регулирование мощности может управляться посредством управления величиной дополнительного усиления, добавляемого к системе повторителем, так что мощность между восходящей линией связи (от повторителя к базовой станции) и нисходящей линией связи (от повторителя к телефонной трубке) является сбалансированной. На диаграмме 1300 в качестве иллюстрации величина усиления, добавляемого повторителем к F2up (частоте восходящей линии связи), и величина усиления, добавляемого к F2dn (частоте нисходящей линии связи), может быть установлена на одно и то же значение. В обеспеченном примере то же самое можно применять к F1, F3 и т.д. В обеспеченном примере, максимальная величина допустимого коэффициента усиления (Gmax) для восходящей линии связи и нисходящей линии связи может быть разной, поскольку восходящая линия связи и нисходящая линия связи могут работать на отличающейся частоте, и потому что локальные рассеяния для антенн, обращенных внутрь, могут отличаться от локальных рассеяний для антенны, обращенной наружу здания; таким образом, необходимо заботиться о балансировании величины усиления, фактически добавляемой к восходящей линии связи и нисходящей линии связи.
BW
Фиг.14 иллюстрирует примерную цифровую фильтрующую маску, сгенерированную в соответствии с аспектами, описываемыми в данном описании. Панель 1400 отображает спектральную чувствительность единичного цифрового фильтра, или фильтра-прототипа, который может использоваться, чтобы генерировать композитную цифровую частотную маску для фильтрации и повторения частотных каналов в соответствии с принимаемой частотной информацией. Единичный фильтр создан в соответствии с методологией, основанной на преобразовании Фурье импульсной характеристики во временной области, как иллюстрировано в способе 1600. Ширина полосы пропускания ν частотной характеристики примерного фильтра-прототипа обычно определяется конкретным стандартом (CDMA, WCDMA, GSM и т.д.), подлежащим повторению. Кроме того, ширина полосы пропускания фильтра может быть принята в сообщении от поставщика услуг, как обсуждается в связи с фиг.10 и 12. На панели 1400 фильтр-прототип соответствует стандарту, и механизм фильтрации (например, механизм 1055 фильтрации), который может использовать фильтр-прототип, постоянно находится в местоположении, где может приниматься полезный сигнал с соответствующей шириной полосы пропускания.
На панели 1400 ширина полосы пропускания составляет приблизительно 4 МГц. Должно быть понятно, что ширина полосы пропускания единичного, цифрового фильтра-прототипа ограничена разрешающей способностью элемента по частоте Δν или частотой ответвлений.
0
Панель 1440 иллюстрирует циклически сдвигаемую частотную характеристику для примерного фильтра-прототипа. Циклически сдвигаемый образец единичного фильтра-прототипа на панели 1400 может использоваться для согласования второй полезной несущей с фильтром (например, с полосой пропускания). Циклический сдвиг Δν обычно ограничивается разрешающей способностью элемента по частоте, которая определяется частотой дискретизации или количеством ответвлений, используемых для дискретизации поступающего сигнала (например, сигнала 1025). Следует отметить, что множество фильтров-прототипов обычно генерируются и циклически сдвигаются, чтобы достигать требуемой композитной цифровой фильтрующей маски, или совокупности коэффициентов фильтрации. Дополнительно сгенерированные циклически сдвинутые фильтры сохраняются в запоминающем устройстве (например, в запоминающем устройстве 1075). Должно быть понятно, что спектральная позиция полосового единичного фильтра-прототипа может быть определена из перечня поддерживаемых несущих, где перечень может приниматься в сетевой информации 1035, передаваемой базовой станцией (станциями) 1020. Панель 1480 иллюстрирует поточечное, или поэлементное, суммирование двух фильтров-прототипов с одной и той же шириной полосы пропускания, которые составлены для генерирования фильтра шириной 2×4 МГц. Кроме того, для генерирования требуемой совокупности цифровых коэффициентов фильтры-прототипы с несоизмеримой шириной полос пропускания могут быть добавлены поточечным образом.
Должно быть понятно, что для благоприятной операции фильтрования SCCF на потоке данных, или поступающем сигнале, в добавление к дополнению нулями характеристики на входе во временной области фильтра-прототипа, данные, принимаемые через дискретизацию входного сигнала, как иллюстрируется на фиг.13, должны дополняться нулями. Дополнение нулями данных должно выполняться до такой же длины, как дополняется функция характеристики фильтра. Операционная длина выборки, или элемента, должна удовлетворять выражению
N
≥N
+M-1,
FFT
S
S
где N - длина дискретизации данных, а М - длина импульсной характеристики фильтра. Следует отметить, что посредством дополнения нулями данных и импульсной характеристики во временной области фильтра может быть достигнуто прямое перемножение элементов фильтра и данных в частотной области без существенных искажений, обычно связанных с аппроксимацией, во временной области, линейного свертывания с круговым свертыванием.
Системы и способы для эффективного представления сведений об описываемых в данном описании системах и способах также могут применяться к контексту разрешающей способности данных в запоминающем устройстве относительно того же самого поставщика услуг. В таком контексте данные в запоминающем устройстве могут не поддерживаться физическим сохранением, например, они могут использоваться в графическом решающем устройстве на CPU, чтобы синхронизировать узлы. Описываемые в данном описании системы и способы также могут применяться в контексте графов сцены, тем более что они стали более распределенными на многоядерных архитектурах, и вычисления записываются непосредственно в структуре данных запоминающего устройства, такой как объемная текстура.
Имеется множество путей реализации описываемых в настоящем описании систем и способов, например, соответствующий API, набор инструментальных средств, код драйвера, операционная система, управление, автономный или загружаемый программный объект и т.д., который дает возможность прикладным программам и услугам использовать системы и способы для представления и обмена сведениями в соответствии с описываемыми в данном описании системами и способами. Описываемые в данном описании системы и способы рассматривают использование описываемых в данном описании систем и способов с точки зрения API (или другого программного объекта), так же как объекта программного обеспечения или аппаратного обеспечения, который выполняет обмен сведениями в соответствии с описываемыми в данном описании системами и способами. Таким образом, различные реализации описываемых в данном описании систем и способов могут иметь аспекты, которые находятся полностью в аппаратном обеспечении, частично в аппаратном обеспечении и частично в программном обеспечении, а также в программном обеспечении.
Слово "примерный" используется в данном описании для обозначения "служащий в качестве примера, образца или иллюстрации". Для предотвращения неопределенности объект изобретения, раскрытый в данном описании, не ограничен такими примерами. Кроме того, любой аспект или конструкция, описываемые в данном описании как "примерные", не обязательно должны рассматриваться как являющиеся предпочтительными или выгодными по сравнению с другими аспектами или конструкциями, и при этом, как предполагается, они не исключают эквивалентные примерные конструкции и способы, известные специалистам в данной области техники. Кроме того, до такой степени, до которой термины "включает в себя", "имеет", "содержит" и другие подобные слова используются либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, для предотвращения неопределенности, такие термины предназначены для того, чтобы быть включающими способом, подобным термину "содержащий", как открытое переходное слово, не препятствуя каким-либо дополнительным или другим элементам.
Как упомянуто выше, хотя примерные варианты осуществления описываемых в данном описании систем и способов были описаны в связи с различными вычислительными устройствами и сетевыми архитектурами, лежащие в основе концепции можно применять к любому вычислительному устройству или системе, в которых требуется синхронизировать данные с другим вычислительным устройством или системой. Например, процессы синхронизации описываемых в данном описании систем и способов можно применять к операционной системе вычислительного устройства, обеспечиваемого как отдельный объект в устройстве, как часть другого объекта, как допускающее многократное использование средство управления, как загружаемый объект из сервера, как "средний человек" между устройством или объектом и сетью, как распределенный объект, как аппаратное обеспечение, в запоминающем устройстве, как комбинация любого из вышеупомянутых устройств и т.д.
Таким образом, способы и устройство описываемых в данном описании систем и способов, или некоторые аспекты или их части, могут принимать форму кода программы (то есть команд), воплощенного на материальных носителях, таких как гибкие дискеты, CD-ROM, накопители на жестких дисках или любой другой машиночитаемый запоминающий носитель, в котором, когда код программы загружается и выполняется машиной, такой как компьютер, машина становится устройством для осуществления на практике описываемых в данном описании систем и способов. В случае выполнения кода программы на программируемых компьютерах вычислительное устройство в общем включает в себя процессор, запоминающий носитель, пригодный для чтения процессором (включая энергозависимое и энергонезависимое запоминающее устройство и/или запоминающие элементы), по меньшей мере одно устройство ввода и по меньшей мере одно устройство вывода. Одна или больше программ, которые могут реализовывать или использовать услуги и/или процессы синхронизации описываемых в данном описании систем и способов, например, с помощью обработки данных API, допускающие многократное использование средства управления или подобные средства, предпочтительно реализованы в процедурном или объектно-ориентированном языке программирования высокого уровня, чтобы осуществлять связь с компьютерной системой. Однако программа (программы) может быть реализована в трансляции или машинном языке, если требуется. В любом случае, языком может быть откомпилированный или интерпретируемый язык и объединенный с реализациями аппаратного обеспечения.
Способы и устройство описываемых в данном описании систем и способов также могут быть реализованы через связь, воплощенную в форме кода программы, который передается через некоторую передающую среду, такую как электрические провода или кабели, через волоконную оптику или через любую другую форму передачи, в которой, когда код программы принимается и загружается и выполняется машиной, такой как ППЗУ, вентильная матрица, программируемое логическое устройство (PLD), клиентский компьютер и т.д. машина становится устройством для осуществления на практике описываемых в данном описании систем и способов. Когда он реализован на процессоре общего назначения, код программы объединяется с процессором, чтобы обеспечивать уникальное устройство, которое работает так, чтобы запускать функциональные возможности описываемых в данном описании систем и способов. Дополнительно, любые методы хранения, используемые в связи с описываемыми в данном описании системами и способами, могут неизменно быть комбинацией аппаратного и программного обеспечения.
Кроме того, раскрытый объект изобретения может быть реализован как система, способ, устройство или промышленное изделие, используя стандартные методы программирования и/или технологии машиностроения, чтобы производить программное обеспечение, встроенное программное обеспечение, аппаратное обеспечение или любую их комбинацию для управления основанным на компьютере или процессоре устройством, для реализации аспектов, детализированных в данном описании. Термин "промышленное изделие" (или в качестве альтернативы, "компьютерный программный продукт"), как используется в данном описании, предназначен для того, чтобы охватывать компьютерную программу, доступную с любого пригодного для чтения компьютером устройства, несущей или носителя. Например, пригодные для чтения компьютером носители могут включать, но не ограничены этим магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные полосы и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой видеодиск (DVD-диск) и т.д.), интеллектуальные карточки и устройства флэш-памяти (например, плату, карту памяти). Дополнительно, известно, что несущая может использоваться для переноса пригодных для чтения компьютером электронных данных, таких как те, что используются в передаче и приеме электронной почты или в доступе к сети, такой как Интернет или локальная сеть (LAN).
Вышеупомянутые системы были описаны относительно взаимодействия между несколькими компонентами. Может быть понятно, что такие системы и компоненты могут включать в себя эти компоненты или определенные подкомпоненты, некоторые из определенных компонентов или подкомпонентов, и/или дополнительные компоненты, и в соответствии с различными перестановками и комбинациями вышеизложенного. Подкомпоненты также могут быть реализованы как компоненты, скорее подсоединенные коммуникационным образом к другим компонентам, чем включенные в родительские компоненты (иерархические). Дополнительно следует отметить, что один или более компонентов могут быть объединены в единственный компонент, обеспечивающий агрегированные функциональные возможности, или разделены на несколько отдельных подкомпонентов, и любой один или больше средних уровней, таких как уровень управления, могут обеспечиваться для соединения коммуникационным образом с такими подкомпонентами, чтобы обеспечивать интегрированные функциональные возможности. Любые компоненты, описываемые в данном описании, также могут взаимодействовать с одним или больше другими компонентами, определенно не описываемыми в данном описании, но в общем известными специалистам в данной области техники.
Ввиду описанных ранее примерных систем, методологии, которые могут быть реализованы в соответствии с раскрытым объектом изобретения, можно лучше оценить со ссылкой на блок-схемы процесса, представленные на фиг.15, 16 и 17. Хотя с целью простоты пояснения методологии показаны и описаны в виде ряда блоков, следует понимать и оценить, что заявляемый объект изобретения не ограничен этим порядком блоков, так некоторые блоки могут встречаться в отличающихся порядках и/или одновременно с другими блоками из тех, что изображены и описаны в данном описании. Там, где иллюстрируется непоследовательный, или разветвленный, поток, проходящий через блок-схему процесса, можно оценить, что могут быть реализованы различные другие ветви, траектории движения и порядки блоков, которые достигают такого же или подобного результата. Кроме того, для реализации методологий, описываемых в дальнейшем, могут требоваться не все иллюстрированные блоки.
Фиг.15 иллюстрирует примерный способ конфигурирования частотного повторителя. В аспекте частотный повторитель может быть платформой повторителя, подобной платформе 1040, как описано выше. При действии 1510, частотный повторитель сконфигурирован с тождественностью поставщика услуг. При действии 1520, частотный повторитель позиционируется в местоположении, в котором повторитель принимает сигнал, передаваемый поставщиком услуг, соответствующим предварительно сконфигурированной идентификацией. При действии 1530, от предварительно сконфигурированного поставщика услуг принимается сообщение, где сообщение определяет совокупность частотных каналов, используемых, или располагаемых, для услуги. Должно быть понятно, что сообщение может быть передано в соответствии с технологией, используемой для связи; например, в сети Wi-Fi сообщение может передаваться через совокупность кадров управления, тогда как в системах WCDMA, CDMA или LTE сообщение может быть передано на широкополосном канале. При действии 1540, конфигурируется цифровой фильтр, чтобы пропускать исключительно принимаемую совокупность частот. При действии 1550, отфильтрованные, или пропущенные, частоты повторяются.
FFT
S
S
FFT
Фиг.16 представляет блок-схему процесса примерного способа 1600 генерирования прототипичной совокупности коэффициентов цифрового фильтра. При действии 1610, генерируется фильтр-прототип во временной области длиной М. Фильтр представляет собой временную импульсную характеристику, которая соответствует представлению временной области заданного фильтра для применения к единственному частотному каналу. При действии 1620, добавляются нулевые младшие разряды (например, выполняется дополнение нулями) к импульсной характеристике фильтра-прототипа, так чтобы она имела длину, равную по меньшей мере N=N+M-1, чтобы аппроксимировать линейное свертывание с круговым свертыванием во временной области, где N - количество временных выборок на блок данных. При действии l630, выполняется N-точечное FFT на дополненной нулями импульсной характеристике во временной области фильтра. При действии 1640, интерполированный в частотный области фильтр-прототип сохраняется. При действии 1650 сохраненный фильтр-прототип извлекается и циклически сдвигается для центрирования на требуемом частотном канале, подлежащем повторению. При действии 1660, сохраняется совокупность циклически сдвинутых фильтров. При действии 1670, совокупность циклически сдвинутых фильтров суммируется для генерирования совмещенного композитного канального фильтра (SCCF).
FFT
FFT
Фиг.17 представляет блок-схему процесса примерного способа 1700 фильтрации входного сигнала, или потока данных. При действии 1710, выборка данных, или массив, дополняется нулями так, чтобы достигнуть длины массива, равной N (см. выше). При действии 1720, выполняется N-точечное FFT на дополненных нулями данных. При действии 1730, выполняется перемножение дополненных нулями данных частотной области с SCCF.
FFT
FFT
FFT
Фиг.18 иллюстрирует примерную систему 1800, которая облегчает конфигурирование частотного повторителя. Система включает в себя модуль 1810 для дополнения нулями импульсной характеристики из М элементов во временной области до длины N элементов, в которой М и N - положительные целые числа; модуль 1820 для выполнения преобразования Фурье на дополненной нулями импульсной характеристике из М элементов; модуль 1830 для выполнения циклического сдвига подвергнутой преобразованию Фурье дополненной нулями импульсной характеристики; модуль 1840 для добавления в частотной области совокупности циклически сдвинутых, подвергнутых преобразованию Фурье дополненных нулями импульсных характеристик для генерирования фильтрующей маски; модуль 1850 для передачи сгенерированной фильтрующей маски в блок умножителя элементов по частоте; и модуль 1860 для применения сгенерированной фильтрующей маски к совокупности элементов частотной области блока дополненного нулями до длины N сигнала данных, подлежащего повторению.
Следует отметить, что модуль, как описан в данном описании, может содержать аппаратное обеспечение, программное обеспечение или их комбинацию. То есть структура для модулей, описываемых в данном описании, может быть программой, сохраняемой на машинно-считываемых носителях, аппаратным обеспечением или комбинацией аппаратного обеспечения и программного обеспечения.
,
Кроме того, как можно оценить, различные части раскрытых выше систем и раскрытых ниже способов могут включать в себя или состоять из основанных на искусственном интеллекте или знании или правиле компонентов, подкомпонентов, процессов, средств, методологий или механизмов (например, вспомогательных векторных вычислительных машин, нейронных сетей, экспертных систем, Байесовских доверительных сетей, нечеткой логики, механизмов слияния данных, классификаторов…). Такие компоненты, между прочим могут автоматизировать некоторые механизмы или процессы, выполняемые таким образом, чтобы делать части систем и способов более адаптивными, а также эффективными и интеллектуальными.
Хотя описываемые в данном описании системы и способы были описаны в связи с предпочтительными вариантами осуществления различных иллюстраций, следует понимать, что можно использовать другие подобные варианты осуществления или можно делать модификации и добавления к описанному варианту осуществления, чтобы выполнять такую же функцию описываемых в данном описании систем и способов, не выходя при этом за их рамки. Например, в то время как примерные сетевые среды описываемых в данном описании систем и способов описаны в контексте сетевой среды, такой как сетевая среда с распределенными одноранговыми объектами, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что описываемые в данном описании системы и способы не ограничены этим и что способы, как описано в настоящей заявке, можно применять к любому вычислительному устройству или носителю, такому как игровая приставка, миниатюрный портативный компьютер, переносной компьютер и т.д., либо проводному, либо беспроводному, и можно применять к любому количеству таких вычислительных устройств, связанных через сеть связи и взаимодействующих через эту сеть. Кроме того, следует подчеркнуть, что рассматриваются разнообразные компьютерные платформы, включая операционные системы миниатюрных портативных устройств и другие операционные системы прикладной ориентации, тем более что количество беспроводных сетевых устройств продолжает расти.
Хотя примерные варианты осуществления относятся к использованию описываемых в данном описании систем и способов в контексте конкретных конструкций языка программирования, описываемые в данном описании системы и способы этим не ограничены, а скорее могут быть реализованы на любом языке, для обеспечения способов представления и обмена сведениями для совокупности узлов в соответствии с описываемыми в данном описании системами и способами. Помимо этого, описываемые в данном описании системы и способы могут быть реализованы во множестве микросхем или устройств для обработки информации или через них, и сохранение аналогичным образом может выполняться через множество устройств. Поэтому описываемые в данном описании системы и способы не должны быть ограничены никаким единственным вариантом осуществления, а скорее должны рассматриваться во всей широте и объеме в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.