用在中继器发射机漏泄消除系统中的时间均衡器权重的闭合形式计算的制作方法

专利名称：用在中继器发射机漏泄消除系统中的时间均衡器权重的闭合形式计算的制作方法
用在中继器发射机漏泄消除系统中的时间均衡器权重的闭合形式计算优先权要求本申请要求2007年3月2日提交的题为"ADAPTIVE SAME FREQUENCY REPEATER TECHNIQUES (自适应同频中继器技术)"的美国临时专利申请 S/N. 60/904,368的优先权，该申请通过援引全部纳入于此。背景按照惯例，诸如基于时分双工(TDD)、频分双工(FDD)无线保真度 (Wi-Fi)、微波接入全球互操性(Wi-max)、蜂窝、全球移动通信系统(GSM)、 码分多址(CDMA)或3G的无线网络等无线通信网络的覆盖区可通过中继器 而增大。示例性中继器包括例如在如由开放式系统互连基本参考模型(OSI模 型)定义的物理层或数据链路层中操作的频率变换中继器或同频中继器。物理层中继器可被分类到"相同频率"或"频率变换"设备中。与将在何处部 署中继器相关联的网络架构将决定所使用中继器的类型。如果使用同频中继 器，则其要求中继器在相同频率上并发地接收和传送。因此，中继器必须使用 各种天线和数字/模拟消除技术在接收机和发射机之间实现隔离。如果使用频率 变换中继器，则中继器接收第一频率信道上的信号并在随后将其变换至第二频 率信道以进行并发传输。这样，通过频率分离使发射机与接收机之间的隔离达 到某一程度。较佳地，用于接收和发射的天线以及中继器电路被包括在同一封 装内以便达成制造成本縮减、安装便利等。当中继器意在供消费者用作基于住 宅或小办公室的设备时尤其属于这种情形，此时外形因素和安装便利是关键考 量。在如此的设备中， 一个天线或天线组通常面对例如基站、接入点、网关， 而另一天线或天线组面向订户设备。对于并发地接收和发射的中继器，接收和发射天线之间的隔离在整个中继 器性能——即中继至相同频率还是中继至不同频率的情形——中是个重要因 素。更具体地，如果接收机和发射机天线并未适当的隔离，则中继器的性能会显著恶化。通常，中继器的增益不能比隔离大，以防止中继器振荡或初始灵敏 度降低。隔离通常是通过物理分开、天线方向图或偏振来达成的。对于频率变 换中继器，可利用带通滤波来达成附加隔离，但是因在接收天线的带内频率范 围内接收到非希望噪声和来自发射机的带外辐射，所以天线隔离一般在中继器 性能中仍是限制因素。在中继器工作在相同频率上的情况下，接收机与发射机 的天线隔离是更加关键的问题，在这样的情况下带通滤波不提供附加隔离。基于蜂窝的系统常常具有有限的获许可频谱可用，并且不能利用频率变换 中继办法，因此使用利用相同接收和发射频率信道的中继器。如以上所提及的，对于旨在供消费者使用的中继器，将中继器制造成在物 理上具有小的形状因子以达成进一步的成本縮减、安装简易等会是较佳的。然而，小的形状因子导致天线以紧密的接近度布置，由此加剧以上所讨论的隔离 问题。当前的中继器遭受其他严重缺陷，因为它们无法将源自其自身发射机的漏 泄与其希望中继的信号分开。结果，常规中继器通常不能在实时的基础上最优 化其系统隔离和性能，从而导致对整个网络系统的差劣操作或破坏性影响。具 体地，当前实践不允许在使中继器能按常规操作的同时自适应消除中继器环境 中的非希望信号。替换地，当前中继器部署由于成本和复杂度而提供有限的消 除环路，是分立的实现，且通常被部署在没有子频带滤波的单频带系统中。此 外，当前干扰消除环路的部署假定多径延迟且遭受散射信号中的额外或失配延 迟、信号中变化的延迟(例如，多普勒)、以及对宽带信号的有限消除(例如， IC带宽)。根据前面所述，易于显见存在对用于克服现有实践的缺点的系统和方法的 需要。概要提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些 概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨 在用于限定要求保护的主题的范围。本文中所描述的系统和方法提供了一种用于采用执行对反馈均衡器所用7权重的闭环计算以改善信号完整性和放大的反馈消除环路的中继器环境。在例 示性实现中，示例性中继器环境包括发射机、接收机、用于执行对均衡器权重 的一个或多个闭合形式计算的均衡反馈消除环路电路。在例示性实现中，反馈 消除环路可包括作为反馈信号消除操作的部分执行一个或多个闭合形式权重 计算以供N抽头反馈均衡器消除器使用的计算模块。在例示性操作中，示例性计算模块可用于向发射机和先入先出(FIFO) 延迟线并行地传递要发射的信号的样本。所存储的FIFO样本可被延迟所选时 延(例如，均衡器对准延迟)。操作地，合需收到信号和收到发射机漏泄信号 (例如，在接收机的天线上求和)的L个样本可被传递给存储器并被存储(例 如，存储为d向量)。经FIFO延迟的发射基准信号的样本可被传递给存储器 并被存储为u(l，l)、 u(2，l)到u(N,1)，其中u(k,l)可例示地描述L个传送时间样本 的N个经延迟版本的矩阵，其中N个经延迟版本被操作地延迟与N抽头反馈 均衡器的抽头之间的延迟相同的量。在例示性操作中，可从例示地维度为N x L 的u矩阵产生相关矩阵R以得到NxN矩阵。作为例示，可按u与d之间的互 相关形成互相关向量p，从而得到维度为Nxl的阵列p。作为例示，示例性计 算模块可根据相关矩阵和互相关向量以及矩阵R的逆乘以P来计算均衡器抽头 权重。一方面提供了一种用于无线通信网络的中继器，该中继器用于提供反馈消 除，该中继器包括计算模块，配置成对均衡器所用的权重执行闭环计算的计算模块，其中作为闭环计算的部分存储发射机和/或接收机信号的样本；以及包括与计算模块协作的均衡器的均衡反馈消除环路，用于生成用在一个或多个相关操作中以提供信号消除和隔离的权重。另一方面提供了一种助益数字中继器环境中的反馈环路消除的方法，该方法包括将要发射的信号的样本并行地传递给发射机和先入先出(FIFO)延迟 线；向FIFO样本添加所选时延达与从FIFO输入位置起通过发射处理的总计 延迟减去等于反馈消除环路的均衡器样本延迟的量相等的量，以产生经FIFO 延迟的发射基准信号；将经FIFO延迟的发射基准信号传递给存储器作为所选 矩阵U;从所存储的经FIFO延迟的发射基准信号样本生成相关矩阵R;生成 根据输入样本d与所存储的经延迟的发射机基准信号矩阵u之间的互相关推导出的互相关向量p，从而得到具有所选维度的阵列p;以及使用R矩阵的逆和 阵列P计算均衡器抽头权重。另一方面提供了一种用于无线通信网络的中继器，该中继器用于提供反馈 消除，该中继器包括用于对均衡器所用的权重执行闭环计算的装置，其中作 为闭环计算的部分存储发射机和/或接收机信号的样本；以及用于生成在一个或 多个相关操作中使用以提供信号消除和隔离的权重的装置。另一方面提供了一种其上存储有用于执行以下动作的计算机可执行指令 的计算机可读介质将要发射的信号的样本并行地传递给发射机和先入先出 (FIFO)延迟线；向FIFO样本添加所选时延达与从FIFO输入位置起通过发 射处理的总计延迟减去等于反馈消除环路的均衡器样本延迟的量相等的量，以 产生经FIFO延迟的发射基准信号；将经FIFO延迟的发射基准信号的样本传 递给存储器作为所选矩阵u;从所存储的经FIFO延迟的发射基准信号样本生 成相关矩阵R;生成根据输入样本d与所存储的经延迟的发射机基准信号矩阵 u之间的互相关推导出的互相关向量p，从而得到具有所选维度的阵列p;以及 使用R矩阵的逆和所述阵列p计算均衡器抽头权重。另一方面提供了一种包括其上存储有使处理器执行以下动作的计算机可 执行指令的存储器的处理器将要发射的信号的样本并行地传递给发射机和先 入先出(FIFO)延迟线；向FIFO样本添加所选时延达与从FIFO输入位置起 通过发射处理的总计延迟减去等于反馈消除环路的均衡器样本延迟的量相等 的量，以产生经FIFO延迟的发射基准信号；将经FIFO延迟的发射基准信号 的样本传递给存储器作为所选矩阵u;从所存储的经FIFO延迟的发射基准信 号样本生成相关矩阵R;生成根据输入样本d与所存储的经延迟的发射机基准 信号矩阵u之间的互相关推导出的互相关向量p，从而得到具有所选维度的阵 列p;以及使用R矩阵的逆和所述阵列p计算均衡器抽头权重。注意，在以上所描述的所有实施例中，在中继器中以至少信号带宽的倒数 的延迟进行中继是将接收机处接收到且与接收机的天线处的合需信号求和发 射信号漏泄——称为发射机漏泄信号——与合需信号解相关所必需的。本文中 提供的MMSE计算依赖于相关过程以推导反馈均衡器抽头权重。此同样的相 关过程利用发射机基准信号矩阵u与发射漏泄信号的时间对准以相对合需信号9关且提供对所计算均衡 抽头权重值的影响。以下说明和所附插图详细阐述了主题的某些示例性方面。但是，这些方面 仅仅是指示了可采用主题的原理的各种方式中的若干种，并且所要求保护的主 题旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。附图简述

图1是根据本文中所描述的系统和方法的例示性中继器的示例性外壳的 框图。图2是根据本文所描述的系统和方法的执行反馈消除的示例性RF中继器的示例性信号传播的框图。图3是根据本文中所描述的系统和方法的示例性天线中继器组件的框图。 图4是根据本文中所描述的系统和方法的示例性其他中继器组件的框图。 图5是根据本文中所描述的系统和方法的例示性RF中继器的示例性组件的协作的框图。图6是根据本文中所描述的系统和方法的例示性RF中继器的示例性组件 的协作的另一框图。图7是根据本文中所描述的系统和方法的具有双频带阵列的频分双工 (FDD)中继器的框图。图8是根据本文所描述的系统和方法的具有数字干扰消除系统的示例性 FDD单频带中继器的框图。图9是根据本文所描述的系统和方法的具有数字干扰消除系统和阵列的 示例性FDD单频带中继器的框图。图10是示出了根据本文中所描述的系统和方法的具有反馈消除和度量应 用机制的示例性组件的交互的框图。图11是示出了根据本文中所描述的系统和方法的用于结合所选一个或多 个度量的应用来使用的权重的应用的框图。图12是示出了根据本文所描述的系统和方法的示例性采用的反馈消除和 度量应用机制的影响的曲线图。图13是一种用于釆用度量来改善中继器的信号完整性和放大的示例性方 法的流程图。图14是一种对用在信号消除中的均衡器权重进行闭合形式计算的示例性 方法的流程图。详细描述本公开涉及以下于2008年3月3日提交的美国专利申请代理人案号 080603U1 、 S/N. XX/XXX,XXX的PHYSICAL LAYER REPEATER UTILIZING REAL TIME MEASUREMENT METRICS AND ADAPTIVE ANTENNA ARRAY TO PROMOTE SIGNAL INTEGRITY AND AMPLIFICATION (利用实 时测量度量和自适应天线阵列以提升信号完整性和放大的物理层中继器)；代 理人案号080603U3、 S/N. XX/XXX，XXX的USE OF A FILTERBANK IN AN ADAPTIVE ON-CHA丽EL REPEATER UTILIZING ADAPTIVE ANTENNA ARRAYS (在利用自适应天线阵列的自适应同频信道中继器中 使用滤波器排)；代理人案号080603U4、 S/N. XX/XXX,XXX的USE OFREPEATER TO IMPROVE SIGNAL QUALITY (结合同频信道中继器使用自适 应天线阵列以改善信号质量)；代理人案号080603U5、 S/N. XX/XXX,XXX的ON-CHANNEL REPEATER (用于同频信道中继器的自动增益控制和滤波技 术)；代理人案号080603U6、 S/N. XX/XXX,XXX的CONFIGURATION OF A REPEATER (中继器的配置)以及代理人案号080603U7、 S/N. XX/XXX，XXX 的SUPERIMPOSED COMPOSITE CHANNEL FILTER(叠加合成信道滤波器)， 这些申请中的每一个的内容都通过援引全部纳入于此。现在参考附图来描述各种实施例，在附图中贯穿始终使用相同的附图标记 来引述相似的要素。在以下描述中，为便于解释，阐述了众多的具体细节以图 提供对一个或多个实施例的透彻理解。但是显而易见的是，没有这些具体细节 也可实践如此的实施例。在其它实例中，公知的结构和设备以框图形式示出以 助益于描述一个或更多个实施例。另外，本发明的各个方面在以下描述。应当易见的是，本文的教义可以各
种形式来体现，而本文所公开的任何特定结构和/或功能都仅是代表性的。基于
本文的教示，本领域的技术人员应认识到本文所公开的方面可独立于任何其它
方面来实现并且这些方面中的两个或多个可以各种方式来组合。例如，装置和
/或方法可用本文所阐述的任何数目的方面来实现或实践。另外，装置和/或方 法可用除本文所阐述的方面的一个或多个之外或与之不同的其它结构和/或功
能来实现或实践。作为示例，本文中所描述的许多方法、设备、系统和装置是
在提升W-CDMA通信系统中的上行链路导频信号的上下文中描述的。本领域 技术人员应当领会，这些类似技术可应用于其他通信环境。
如在本申请中使用的，术语"组件"、"模块"、"系统"之类意指计算机相关 实体，任其是硬件、固件、硬件与软件的组合、软件、执行中的软件、固件、 中间件、微代码和/或其任何组合。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行 的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序、和/或计算机。作为例 示而非限制，在计算设备上运行的应用和该计算设备这两者都可以是组件。一
个或更多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可局部化在一台计 算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。另外，这些组件能从其上存储有 各种数据结构的各种计算机可读介质执行。诸组件可借助于本地和/或远程进程 来通信，诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自一个组件的数 据，其中该组件正借助于该信号与局部系统、分布式系统、和/或跨诸如因特网 等的网络与其他系统中的另一个组件交互)来作此通信。另外，如本领域技术 人员将可领会的，本文中描述的系统的组件可被重新编排和/或由外加的组件来 补充以促进达成相关于其所描述的各个方面、目标、优势等等，并且不限于在 给定插图中阐明的精确配置。
此外，各种实施例在本文中是结合无线终端或用户装备(l正)来描述的。 无线终端或UE也可称为系统、订户单元、订户站、移动站、移动台、移动设 备、远程站、远程终端、UE、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、 或用户设备。无线终端或UE可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP) 话机、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力 的手持式设备、计算设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。此外，在本文中描述了与基站有关的各个实施例。基站可以用于与诸无线终端通信， 并且也可以接入点、B节点、或其他某个术语来述及。
此外，本文中描述的各种方面或特征可使用标准编程和/或工程技术被实 现为方法、装置、或制造品。如在本文中使用的术语"制造品"旨在涵盖可从任 何计算机可读设备、载波、或媒介访问的计算机程序。例如，计算机可读介质 可包括但不限于磁存储设备(例如硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如，压縮
盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡、以及闪存设备(例如，EPROM、 记忆卡、记忆棒、钥匙驱动器等)。另外，本文中描述的各种存储介质可代表 用于存储信息的一个或多个设备和/或其他机器可读介质。另外，应当领会，载 波可被用来携带诸如在收发语音邮件、接入如蜂窝网等网络、或指令设备执行 指定功能时使用的计算机可读电子数据或指令。相应地，术语"机器可读介质" 指能够存储、包含、和/或携带指令和/数据的各种物理介质(但并非指真空)。 另外，可将本文中所描述的系统和方法部署为作为能够存储、包含和/或携带指 令和/或数据的无线信道的部分的机器可读介质。当然，本领域的技术人员将认 识到，可对所公开的实施例作出许多变形而不会背离本文所描述且要求保护的 本发明的范围或精神实质。
此外，措辞"示例性"在本文中用于表示用作示例、实例或例示。在此被描 述为"示例性"的任何方面或设计都并非一定要解释成优于或胜于其它方面或 设计。相反，使用措辞示例性旨在以具体方式给出概念。如本申请中所用的， 术语"或，，旨在表示相容性"或，，而非排他性"或"。即，除非另外指明或从上下文 清楚地看出，否则"X采用A或B"旨在表示本质上相容的排列中的任一个。即， 如果X采用A; X采用B;或X采用A和B两者，则在前述情形中的任一个 下，"X采用A或B"都是成立的。另外，本申请和所附权利要求书中所用的冠 词"一"和"一个"通常应当被理解成表示"一个或多个"，除非另外声明或者可从
上下文中清楚看出是指单数形式。
如本文中使用的，术语"推断(动词)"或"推断(名词)"泛指从如经由事 件和/或数据捕捉到的一组观察来推理或推断系统、环境、和/或用户的状态的 过程。举例而言，可采用推断来标识出具体的上下文或动作，或可生成诸状态 之上的概率分布。推断可以是概率性的——亦即，基于数据和事件的考虑来计
13算感兴趣的状态之上的概率分布。推断还可以指用于从一组事件和/或数据组合 出更高层次的事件的技术。此类推断导致从一组观察到的事件和/或存储的事件 数据构造出新的事件或动作，无论这些事件在时间接近性意义上是否密切相 关，也无论这些事件和数据是来自一个还是数个事件和数据源。
本文中描述的技术可用于各种无线通信网络，诸如码分多址(CDMA)网 络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA (OFDMA) 网络、单载波FDMA (SC-FDMA)网络等。术语"网络"和"系统"常被可互换 地使用。CDMA网络可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA) 、 cdma2000 等无线电技术。UTRA包括宽带-CDMA (W-CDMA) 、 TD-SCDMA和 TD-CDMA。 cdma2000涵盖IS-2000、 IS-95和IS-856标准。TDMA网络可实 现诸如全球移动通信系统(GSM)等的无线电技术。OFDMA网络可实现无线 电技术，诸如演进UTRA (E-UTRA)、 IEEE 802.11、 IEEE 802.16、 IEEE 802.20、 Flash-OFDM⑧等。UTRA、 E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的 部分。长期演进(LTE)是即将发布的使用E-UTRA的UMTS。 UTRA、 E-UTRA、 GSM、 UMTS以及LTE在来自名为"第三代伙伴项目"(3GPP)的组织的文档 中进行了描述。CDMA2000在来自名为"第三代伙伴项目2 (3GPP2)"的组织 的文档中描述。这些不同的无线电技术和标准在本领域中是公知的。出于清晰 起见，以上技术的某些方面在以下于上行链路导频复用的上下文中进行描述， 因为其适用于LTE，因此在以下的大部分描述中，在恰适的地方可使用3GPP 术语。
均衡器权重的闭合形式计算的总览
相关申请描述了推导当前使用的度量(例如，相关度量)的新颖自适应办 法。在一些实施例中，统计梯度或最速下降算法收敛至最小度量或误差水平。 这些自适应办法可能具有若干缺点。 一个缺点是它们可能缓慢地收敛。收敛速 度受到在LMS算法中通常称为a的增益或"步进增益"的影响。a值越大，则将 发生越快的自适应收敛，这是以最终收敛求解中的"抖动"为代价的，并且丧失 系统稳定性。这种稳定性丧失是次要的缺点。在其中自适应环路的增益高于所 考虑的阈值的一些情形中，自适应算法可能在处理中的任何点都不收敛至合需水平。此外，对应(X或"步进增益"设置的稳定性值取决于其上采用自适应算法 的系统，并且会随时间而改变。结果，通常采用保守值，从而导致算法较慢的 收敛速率。
在其中输入被数字化、在基带中进行处理、且中继器的输出以数字形式可 用的示例性中继器的数字实现中，漏泄消除理想地在数字处理内执行。具体地， 在反馈消除器内执行的均衡器权重计算可使用线性代数技术以闭合形式解数 值地计算出。
此类技术已被应用于诸如多输入/多输出(MIMO)多流接收机、数字波束
成形天线接收机系统等接收机系统、和时间均衡器以便用于减少接收机系统中 诸如码元间干扰的非合需畸变。
有助于将用在这些系统中的办法的重要要素通常涉及在接收机处知晓训 练序列或者嵌入在整体接收信号(收到信号也包括发射机漏泄)内的合需收到 信号的已知部分。这些已知训练序列通常以各种形式来表示(例如，在
IEEE802.11n中以前同步码形式或者在OFDM系统中作为导频副载波)。对于 CDMA系统，这些序列通常在通过正交码与其他信道分开的导频码信道上传 送。在lxEV-DO标准的情形中，已知信息是导频码元，并且通过码以及通过 信息比特和已知导频比特的时分复用来与其他信号分开或区分开。
本文中所描述的系统和方法提供了一种数字中继器系统，其中中继器的时 间延迟使得新信号和所传送的中继信号在时间上相对于彼此延迟更长的时段。 在例示性实现中，接收机可使用合需新信号、和重传中继器信号两者。此中继 信号可被充分延迟，使得在平均上合需接收机信号与来自发射机的漏泄不再强 相关。由于所传送的信号在发射之前可以数字形式提供给示例性D/A转换器， 因此其也可在基带中被延迟以将样本与发射机漏泄的接收进行时间对准。加诸 于基带上的延迟可操作地补偿归因于附加基带处理、数模转换器延迟、模拟/RF 滤波延迟、传播延迟、接收处理延迟、模数转换器延迟、以及在基带消除块之 前所需的任何其他数字处理的任何附加延迟。作为示例，所描述的这种延迟可 允许将漏泄信号与所存储/经延迟的发射机信号进行时间对准。由于它们经时间 对准，因此它们将强相关，但是合需接收信号将并不强相关。可以新的方式使 用这种关系以提供对消除器的MMSE闭合形式解。
15在例示性实现中，利用"相关度量"的示例性数字中继器系统可利用发射信
号自身作为用于MMSE的"已知"信号或训练序列。注意，接收机中的时间均
衡器和/或接收机中的波束成形"空间均衡器"可被用来改善对发射机漏泄的消 除。根据本文中的实施例，训练序列可与接收机联用以提供尽可能与合需训练 序列紧密匹配的均衡信号。由于所传送的信号与新(经时间延迟)接收信号平 均上不相关，因此可在对用在漏泄消除器中的时间均衡器系数的闭合形式求解 中利用这些信号。
在一些实施例中，在计算均衡器抽头权重期间，最小均方误差(MMSE) 计算步骤需要已确定已知的训练序列与要被滤波的信号之间的相关。作为例
示，在利用均衡器的接收机中，接收信号的延迟版本(u)相对于已知"训练序 列"(d)进行相关。作为例示，可在信号自身的经延迟版本(u)之间形成互相关矩 阵(R)。示例性均衡器可在已知训练序列存在于收到信号中的训练周期期间使 用权重向量(Wc)将滤波器的输出操作地驱动成类似于训练序列，并且这些权重 值在训练序列不存在的时段内将保持恒定(即，由权重向量Wc表示的权重值 在训练周期之外不改变)。结果针对接收机数据信号有与在训练周期期间达成 的相类似的改善。
权重向量Wc最小均方误差(MMSE)解可按Wc-R"p来计算，其中乘 法可例示地包括NxN阵列乘以Nxl向量的矩阵操作，从而得到NxlWc向 量，其中有N个均衡器权重，或者在空间阵列的情形中，为N个波束成形接 收机。
MMSE求解的结果是使训练序列与包含该训练序列的均衡信号之间的均 方误差最小化。如以上所提及的，在其中没有训练序列存在的时段期间，最后 已知的均衡权重可保持恒定且用在均衡器中以使合需信号受益。
在例示性实现中，可以不同方式使用"公知"办法。作为示例，"已知训练 序列"可操作地存在，因为其是正被活跃传送且如以上所描述地被存储在延迟 线中的信号。所存储的传送信号可被例示地称为"发射机基准信号"。均衡器可 操作成使得输入信号不与训练序列相匹配。示例性均衡器可用于调理已知训练 序列(例如，所存储的发射机信号)以尽可能将其再现成与进入消除器中的收 到发射机漏泄信号相类似。因此，不是将接收机信号的经延迟版本与已知"发射机基准信号"相关，而是可将已知"发射机基准信号"的经延迟版本与消除器 的输入(例如，收到发射机漏泄信号和合需信号的总和)相关。作为例示，在 所提供的示例中，经延迟"发射机基准信号"可由U(t)来表示，其中先前接收信 号以这种方式表示。此外，发射机漏泄信号与收到合需信号的和可被标示为d(t) 以反映均衡"发射机基准信号"将与收到信号的相关部分(即，收到发射机漏泄 信号)相匹配。先前针对本领域中普通的无线系统的应用而将训练序列标示为 d(t)。
由于合需信号处在比发射机漏泄信号足够大的延迟上，因此合需信号可不 与发射机基准信号相关。作为例示，可得到的是发射机漏泄信号与"发射机基
准信号"的经延迟版本之间的相关的信噪比(SNR)的处理增益和改善。实际 上，还可通过在长得多的时段上进行相关来进一步改善SNR。通过利用示例性 时间偏移量办法，在可发生活跃消除的同时，可连续调节示例性均衡器的权重， 从而省去对训练周期和操作周期的需要。
MMSE办法可提供应用于有限冲激响应滤波器的权重向量，该权重向量 可在处理发射机基准信号时指导对输出滤波器的控制以匹配收到信号中存在 的发射机漏泄信号。可从消除器块的输入减去此FIR滤波器的输出(消除信 号)，从而显著减少剩余的发射机漏泄信号。
在大多数简单的反馈权重计算中，可使用发射机基准信号的单个延迟。作 为示例，u(t)可在L个时间样本上与d(t)相关。换句话说，消除器输入信号可在 L个样本上与"发射机基准信号"相关。随后可将结果除以发射机基准信号的自 相关。
作为例示，可按(Tx^""conj(Rx))/O^^TxH)计算单个反馈权重。操作地， 计算的结果可以是lxl或单个复数标量，其在与Tx时间序列相乘时将使增益 和相位与接收信号中包含的"发射机漏泄"相对准。对于极窄带信号，单个反馈 抽头均衡器对于窄带宽上的消除会是足够的。
总之，根据一些实施例，中继器中的某一延迟被用来将该中继器正接收的 合需信号与并发地漏泄回中继器的接收机的中继器发射机信号解相关。这可被 恰当地利用，以允许将收到发射机漏泄信号用作训练序列，即使在存在合需接 收信号时亦是如此。虽然没有如同使用类似数学的标准实践那样使用预定义训练序列，但是收到信号(包括合需信号和非合需发射机漏泄信号两者)提供实现使用闭合形式计算来确定时间均衡器的权重的这种功能，这不同于传统自适应技术。输入信号与发射机漏泄信号的一个或多个样本的相关可以在比使用每输入信号样本单个相关的自适应均衡器权重确定更短的时间内提供更高效的均衡器权重。本文中的技术可在训练周期期间独占地使用(其中将被中继的合需新信号或者没有接收到或者没有被中继)，可在中继器的正常操作中使用(即，与接收和中继合需新信号相结合)，或者两者皆可。
示例性中继器
图1图解了根据本文中描述的各个方面的例示性中继器的示例性外壳。偶极子双片状天线配置连同中继器电子可被有效地容纳在如图1中所示的紧凑外壳100中。外壳100的结构可以是这样的其可以两种方式的至少一种来直观地定向；然而，指南可指导用户结合外壳的放置来最大化信号接收。在示例性偶极子双片状天线配置中，与中继器电子的印刷电路板(PCB)相结合的接地平面113可使用例如固定器120被布置在两个片状天线114与115之间并与它们平行。在许多情形中，可使用隔离栅112来改善隔离。
片状天线114和115的每一个被布置成例如与接地平面113平行，并且可被印制在接线板等上，可由嵌入到塑料壳内的冲压金属部分构成，或者被不同地制造。与接地平面113相关联的PCB的平坦部分可包含配置为例如PCB上的嵌入迹线的偶极子天线111。典型地，片状天线114和115可进行垂直偏振，而偶极子天线lll进行水平偏振，但是可使用其他实施例。
可利用非交迭天线方向图和反向偏振的组合来达成双偶极子双片状天线中的接收天线和发射天线之间约40dB的隔离。具体地，发射机和接收机中的一者使用具有垂直偏振的两个双切换片状天线中的一个来与接入点通信，而发
射机和接收机中的另一者采用具有水平偏振的偶极子天线。当中继器意在将室内网络信号中继至室内客户端时，这个办法尤其适用。在此情形中，向客户端进行发射的天线的方向图通常需要是大致全向的，这要求使用双偶极子天线，因为至客户端的方向是未知的。
图2描绘了例示性中继器环境200内的示例性信号流的例示性框图。如图所示，弱收到信号(其可被称为"合需新信号")220可被天线振子210所接收，并且充当增益和延迟组件205的输入。增益和延迟组件205可处理弱收到信号220以产生强信号230作为来自天线振子215的输出。此外，进入接收机的发射信号漏泄225也可充当天线振子210处增益和延迟205的输入以供在处理弱收到信号220以生成强信号230时使用。进入接收机的发射漏泄信号225可由可操作地耦合至天线振子210和215的反馈消除环路(未示出)生成。艮口，反馈消除环路生成将由中继器发射的信号，这些信号的一部分作为发射漏泄信号225被接收机接收。
图3图解了示例性中继器环境300的天线振子的交互。示例性中继器环境300包括印刷电路板330，后者包括偶极子天线305和320并且还包括片状天线310和315。在示例性实现中，偶极子/片状天线组合可达成发射与接收信道之间所选的隔离，以实现对合需反馈消除的实施。图3的天线配置是可在本文中所描述的其他实施例中使用的天线阵列的配置的示例(其中，例如，片状天线310是一个天线阵列的部分，而片状天线315是另一天线阵列的部分)。
图4图解了用于为示例性中继器提供所选隔离的另一天线配置的一侧。天线配置400包括具有一个或多个片状天线410和415安装到其上的PCB板405。注意在PCB的相反侧上通常可以有相同数目的片状天线，并且这些片状天线相对于天线410和415的偏振通常以相反或有益的偏振来定向，以使得在PCB的相反侧上的天线之间达成充分或甚至最大量的隔离。在例示性实现中，PCB板405可包括各种配置形式的一个或多个片状天线410和415，并且具有一对以上的片状天线以及构成其超集的非偶数个相应片状天线。天线配置400可使用片状天线410和415连同在PCB的相反侧上的类似数目个天线的部署来提供发射与接收信道(例如，可操作地耦合至一个或多个片状天线的发射信道与可操作地耦合至一个或多个片状天线的接收信道)之间的所选隔离以便与示例性协作反馈消除环路(例如，可操作地耦合至天线阵列的反馈消除环路)所提供的隔离和放大协作。图4的配置示出了可用在本文所描述的实施例中的天线阵列的另一示例。
图5示出了部署天线阵列以执行信号调理和放大的示例性中继器环境500。示例性中继器环境500包括具有天线振子510和515的第一天线阵列505、
19具有天线振子530和535的第二天线阵列、包括多收发机电路520和控制器525的处理电路545。作为示例性中继器环境500的操作的部分，天线阵列505和540可与多收发机电路520协作，该多收发机电路520与控制器525协作。信号可由天线阵列505和540接收，并被传递给处理电路545以进行信号调理和处理，并且在随后被传回天线阵列505和540以与一个或多个协作组件(例如，CDMA无线通信网络的基站)通信。
在例示性实现中，天线阵列505和540可包括附加天线振子，这些附加天线振子是执行(例如)图13和14中所描述的方法以达成通过一个或多个天线阵列的协作以及相关度量的应用来实现的自适应反馈消除所必需的，这些天线阵列的权重例示地根据闭合形式计算(例如，MMSE)来确定。此外，应当领会，本文中所描述的天线阵列的数目和配置仅仅是示例性的，因为本文中所描述的系统和方法构想使用具有不同配置并包括不同数目的天线振子的不同数目的天线阵列。
图6图解了示例性中继器环境600的交互。示例性中继器环境600包括处理电路620，该处理电路620包括包含第一天线625和第四天线640的天线阵列645、屏蔽式多收发机元件630、以及包括第二天线振子660和第三天线振子655的天线阵列650。操作地，源自第一网络605的下行链路信号610可被处理电路620处理以生成经中继的下行链路信号665以便传达给第二网络675，而源自第二网络675的上行链路信号可被处理电路620处理以生成经中继的上行链路信号615以便传达给第一网络605。天线阵列645和650的配置和定向提升被提供给处理电路620的未经调理的上行链路和下行链路信号的所选隔离，以及提升此类信号的合需放大和增益。
示例性中继器环境600可包括附加天线振子，这些附加天线振子是执行图13和14中所描述的方法以达成通过在计算均衡器权重时使用闭合形式计算(例如，MMSE)实现的消除所必需的。此外，本文中所描述的天线阵列的数目和配置仅仅是示例性的，因为本文中所描述的系统和方法构想使用具有不同配置并包括不同数目的天线振子的不同数目的天线阵列。
图7是根据各个例示性实现配置成在多频带中操作的四天线、多收发机设备700的框图。此设备700可使用可用天线的可变配置来自由地跨两个不同频带发射信号。
设备700可包括具有第一侧710和第二侧712的屏蔽式多收发机元件701 。屏蔽式多收发机元件701包括第一频带收发机732和748、第一频带基带电路734、第二频带收发机750和754、第二频带基带电路752、双工器724、 726、728、 730、 738、 740、 744和746;共用器720、 722、 736和742;第一侧710包括天线706和708;以及第二侧712包括天线714和716。尽管未在图7中示出，但是设备700包括如上所描述的至少一个电磁隔离元件，从而提供第一侧710上的天线706和708与第二侧712上的天线714和716之间的电磁(EM)隔离。
作为例示，天线706可发送或接收信号702;天线708可发送或接收信号704;天线714可发送或接收信号756;以及天线716可发送或接收信号718。这些天线706、 708、 714和716可以是平面(例如，片状)天线，或者任何其他可彼此有效地隔离的合意天线类型。
第一频带收发机732通过双工器724、 726、 728和730以及共用器720和722连接到天线706和708以经由天线706和708发送或接收数据。第一频带收发机748通过双工器738、 740、 744和746以及共用器736和742连接到天线714和742以经由天线714和716发送或接收数据。第一频带基带电路734被连接到第一频带收发机732与第一频带收发机748之间以提供这两个电路之间的通信。
第二频带收发机750通过双工器728和730以及共用器720和722连接到天线706和708以经由天线706和708发送或接收数据。第二频带收发机754通过双工器738和740以及共用器736和742连接到天线714和716以经由天线714和716发送或接收数据。第二频带基带电路752被连接到第二频带收发机750与第二频带收发机754之间以提供这两个电路之间的通信。
共用器720、 722被连接到天线706和708与双工器724、 726、 728和730之间。它们例示地用于确定哪些信号将在天线706和708与第一频带收发机732之间、以及在天线706和708与第二频带收发机750之间通过。
共用器720、 722被配置成基于频率将信号分开，从而向/从双工器724和726传递第一频带的信号，以及向/从双工器728和730传递第二频带的信号。说明书第17/25页
双工器726、 728被连接到共用器720、 722与第一频带收发机732之间；而双工器728、 730被连接到共用器720、 722与第二频带收发机750之间。这些双工器724、 726、 728、 730用于分别路由第一或第二频带内频率略微不同的信号，以在第一频带收发机732和第二频带收发机750与共用器720、722之间恰当地指引所发射或接收的信号。
共用器738、 742被连接到天线714和716与双工器738、 740、 744和746之间。它们例示地用于确定哪些信号将在天线714和716与第一频带收发机748之间、以及在天线714和716与第二频带收发机754之间通过。
共用器738、 742被配置成基于频率将信号分开，从而向/从双工器738和740传递第二频带的信号，以及向/从双工器744和746传递第一频带的信号。
双工器738、 740被连接到共用器736、 742与第二频带收发机754之间；而双工器744、 746被连接到共用器736、 742与第一频带收发机748之间。这些双工器738、 740、 744、 746用于分别路由第一或第二频带内频率略微不同的信号，以在第一频带收发机748和第二频带收发机754与共用器736、 742之间恰当地指引所发射或接收的信号。
在替换实现中，可省去双工器724、 726、 728、 730、 738、 740、 744和746或共用器720、 722、 736和742中的一些，因为在一些实施例中，频带和天线的特定排列可能被禁用。
在其他例示性实现中，来自不同频带的信号可被专门指派至特定发射定向。在此类实施例中，双工器724、 726、 728、 730、 738、 740、 744和746的输出可被直接连接到706、 708、 714或716。例如，第一频带可被指定始终使用水平定向发射/接收，而第二频带可被指定始终使用垂直定向发射/接收。
尽管以上例示性实现示出了仅使用两个或四个天线连同两个收发机，但是这仅作为示例。使用不同数目个天线或收发机的多天线、多收发机设备也可被使用。
此外，尽管以上例示性实现示出了与PCB分开的天线，但是替换性实施例可直接在PCB的相反侧上形成天线的至少一些。在此类实施例中，PCB内的绝缘层可形成用于将天线与接地平面分开的所需非导电支承部件。而且，在此类实施例中，收发机可在PCB之外形成，并且通过PCB上的配线连接到天线。这类集成结构可提供更紧凑的设备。
图8描绘了根据执行本文中所描述的示例性方法的具有数字干扰消除系
统的用于部署FDD单频带的示例性中继器环境800。如图所示，示例性中继器环境800包括双工器804，该双工器804操作地耦合至用于从基站802接收信号的天线振子，并向收发机806提供输入信号，并且用于从收发机806接收信号以进行处理。此外，示例性中继器环境包括操作地耦合至收发机806和收发机810的数字中继器基带组件808，该收发机810操作地耦合至双工器812。在例示性实现中，双工器操作地耦合至允许将信号传达给协作订户组件S14(例如，移动手机)的天线振子。
在例示性操作中，如箭头线所示的，收到和所传送的信号可由示例性中继器环境800来处理以使得能实现本文所描述的示例性反馈消除方法。
图9示出了根据执行本文中所描述的示例性方法的具有数字干扰和天线阵列的用于部署FDD单频带的示例性中继器环境900。如图所示，示例性中继器环境900包括双工器904、 906、 914和916;收发机908和912;以及数字中继器基带910。双工器904、 906、 914和916可操作地耦合至一个或多个天线振子，后者可对基站902和订户组件918接收/发射信号。
在例示性操作中，如箭头线所示的，入射和所传送的信号可由示例性中继器环境900根据本文中所描述的示例性反馈消除方法来处理。
图10是描述用于执行本文中所描述的示例性方法的例示性中继器环境IOOO的示例性组件的交互的框图。如图所示，图IO描绘了采用加权算法并应用度量来作为反馈环路消除技术的部分的示例性中继器环境1000的例示性实现。示例性中继器环境1000包括双接收机下变频器模块1002、分析模块1004、一个或多个信道处理模块1006、综合模块1008、双发射机1010、解调模块1032、处理器1034、和调制模块1036。此外，双接收/下变频器模块1002包括天线振子1012和1014、下变频器1016和1018、以及自动增益控制模块1020。分析模块1004还包括模数转换器1022和1026、信号检测模块1030、和1至N下变频、滤波、抽取模块1024和1028。 一个或多个信道处理模块1006可包括互操作部分1038,接收空间组合器、消除器组合器、信道滤波器、增益控制、发射空间均衡器、反馈均衡器、相关度量、发射缓冲器、接收信号缓冲器、和均包括内插上变频组合N至1模块1040和1042。 双发射机模块1010包括数模转换器1044和1050、上变频器1046和1052、与 一个或多个天线振子协作的功率放大器1048和1054。
在例示性操作中，可由双接收机/下变频器模块1002从协作通信网络(例 如，CDMA、 GSM、 GPRS、 WiMax通信网络)接收到信号，其中作为所选信 号调理技术的部分，收到信号例示地由下变频器106和1018处理。下变频信 号随后可被模数转换器1022和1026从模拟信号转换成数字信号。结果数字信 号可由1至N下变频、滤波、抽取模块1024和1028进一步滤波以进行解调。 经滤波信号随后可由解调模块1032解调并传递给处理器1034以进一步进行信 号处理。此外，作为例示性实现的部分，在分析模块操作期间，信号可被l至 N下变频、滤波、抽取模块1028和1024传递给信号检测模块1030，在那里控 制信号可被传递给作为反馈环路的部分的自动增益控制模块1020。自动增益控 制模块1020的输出可充当下变频组件1016和1018的输入。
在例示性操作中，1至N下变频、滤波、抽取组件1024和1028的输出连 同来自处理器1034的源自经处理数据的指令可充当一个或多个信道处理模块 1038的输入。在例示性操作中， 一个或多个信道处理模块1038可执行各种信 号处理和调理操作，包括相关度量、反馈均衡、增益控制和信道滤波。 一个或 多个信道处理模块1038的输出被传递给综合模块1008，在那里这些信号连同 来自调制器1036的经调制信号被内插、上变频和从N组合至1。经综合信号 随后被发送给发射机模块1010，在那里数模转换器1044和1055将经处理/调 理的数字信号转换成模拟信号以由上变频组件1046和1052进行上变频，以供 通过功率放大器和天线振子1044和1048进行发射。
图11是示出了用于执行图13和图14中所描述的如由示例性中继器环境 1100执行的示例性方法的示例性组件的交互和示例信号通路的框图。如图所 示，示例性中继器环境包括天线振子1102、 1104、 1108和1128 (例如，天线 阵列)、自适应天线权重块1112、延迟块T 1114、增益块1116、信道均衡器 1118、延迟块T1124、滤波器1122、处理器1120、和自适应天线权重块1126。
在例示性操作中，由示例性基站1130提供的在天线振子1102和1104上 入射的信号(例如，接收信号)可由自适应天线权重块1112处理，以将权重应用于接收信号，从而生成合成信号，该合成信号连同信道均衡器1118的输
出充当延迟T块1114的输入。操作地，延迟T块1114在由增益块1116调理 (例如，自动增益控制操作)信号之前引入所选时延。此延迟足以确保中继器 的总计时延足以将接收机处接收到的发射机漏泄信号与并发地收到的合需接 收信号解相关。增益块1116的输出操作地充当包括信道均衡器1118、延迟T 块1124的数个协作块的输入，并充当将被自适应天线权重块1326求和的输出。 操作地，延迟T向复数乘法器提供时延，该复数乘法器另外接收来自增益块 1116的输入。复数乘法器的输出充当滤波器1122的输入，该滤波器1112的输 出充当处理器1120的输入。操作地，处理器1120可执行一次或多次所选权重 控制操作。作为例示，信道均衡器1118可向加法组件提供输入，该加法组件 将信道均衡器1118的输出与加权合成收到信号相加以充当延迟T快1114的输 入。如由带箭头虚线(例如传播路径)进一步所示的，作为执行如图13和图 14中所描述的示例性方法的部分，可在接收机天线阵列1102和1104处接收经 调理的发射信号。
图12是示出了描述显示不同时间比例上WCDMA信号的自相关的结果的 示例性图形标绘1205和1220的图形示图。如可从图形标绘1205看出，当 WCDMA信号与自身之间的时延为零时，如图所示在点1410处发生高度相关。 在此情形中，标绘被归一化，以使得最大相关位于0dBm且在值1210处发生。 在信号与自身之间不同的时延上，相关度急剧减小，如在点1215处可见的。 图形标绘1220是前一图形标绘1205的放大版本。X轴上的时间是以微秒递增 的。作为例示，对于带宽为3.84 MHz的WCDMA信号，将信号与自身解相关 可能需要与此带宽的倒数相等的时延。这可在点1225与1230之间的第一零位 上可看出。在中继器中提供超过正被中继的信号的带宽的倒数的延迟通常将提 供这种解相关效果并允许相关度量高效地操作。此外，确保接收机发射机漏泄 信号与消除块中反馈消除均衡器产生的消除信号的时间对准实现恰当消除以 及消除权重的计算而没有归因于不对准的对合需接收机信号的平均效应。
图13是由采用自适应地耦合至应用度量以改善隔离的天线阵列的反馈消 除环路的示例性中继器环境所执行的示例性方法的流程图。如图所示，处理始 于1300，在那里，中继器发射机漏泄信号和合需收到信号在M个接收机上被接收。据此，处理行进至1305，在那里M个接收机信号使其分别被应用M个 复数空间接收权重。据此，处理行进至1310，在那里，加权接收机信号被组合 成合成加权信号。在1315，合成加权信号由漏泄消除块处理以产生后消除接收 信号。在1320，漏泄消除块基于合成加权信号、后消除接收信号和经延迟发射 机信号中的一个或多个来计算其反馈环路的经更新值。在例示性实现中，示例 性权重可如图14中所描述地通过使用闭合形式计算(例如，MMSE)来生成。 在例示性实现中，与反馈值的更新相关联的时间常数可被认为具有时间常数 Tc。在1322，先入先出(FIFO)延迟线可在随后向后消除漏泄信号提供所选 时间延迟以便用于将发射漏泄信号与接收信号解相关。作为例示，FIFO延迟 可替换地作为从与一个或多个协作中继器组件协作的示例性反馈消除环路的 操作推导出的合成延迟来提供，这些协作中继器组件包括滤波器组件、自动增 益控制组件、以及其他在中继过程中提供有益操作的组件以使得由这些组件的 一个或多个执行的处理合起来提供足够的时间延迟，从而一旦重传信号就确保 合需天线振子中的发射机漏泄信号与接收信号之间解相关。通常，此合成延迟 是被中继的信号的带宽的倒数的倍数。
在1325，基带滤波块对后消除接收信号进行滤波以产生经滤波后消除收 到信号。在1330，自动增益控制块利用预相关漏泄度量、残余漏泄相关度量、 如功率、出功率、和隔离余量中的一个或多个来对经滤波后消除接收信号执行 自动增益控制以产生自动增益控制输出信号。处理随后行进至1340，在那里空 间加权块将N个复数空间发射机权重分别应用于自动增益控制(ACG)输出 信号的N个副本。随后在1345， N个加权中继器发射信号由N个发射机发射， 并且在1350，在M个接收机的每一个上被接收以形成M个中继器发射漏泄信 号并将其与M个合需接收信号求和以提供反馈消除操作。
图14是一种在对用在反馈消除环路中的均衡器权重进行闭合形式计算时 执行的示例性处理的框图。如图所示，处理始于1400，在那里将被发射的信号 的样本被并行地传递给发射机和"先入先出"(FIFO)延迟线。处理随后行进至 1405，在那里，所存储的FIFO样本被延迟等于"均衡器对准延迟"的量。作为 示例，"均衡器对准延迟"可被认为是从FIFO输入位置起通过发射处理、数模 转换、空中传播、模数转换、以及接收处理到输入消除器的总计延迟减去反馈消除器的均衡器样本延迟。处理随后行进至1410，在那里，合需接收信号加上 收到发射机漏泄信号(例如，在接收机的天线上求和)的L个样本被传递给存
储器并被存储(例如，d向量)。据此，处理行进至1415，在那里经FIFO延 迟的发射基准信号的样本被传递给存储器并被存储为u(l,l)、 u(2,l)到u(N,l)， 其中u(k,l)是L个传送时间样本的N个经延迟版本的矩阵，其中N个经延迟版 本的每一个被延迟与均衡器的抽头之间的延迟相同的量。处理在随后行进至 1420，在那里从具有维度N x L的u矩阵产生相关矩阵R以得到N xN矩阵。 R = E[uuH]，其中H为矩阵u的Hermitian转置，其为转置和复共轭两者。据此， 处理行进之1425 ，在那里形成互相关向量p = E[ud* ]，其中u为维度为N x L的 矩阵u，而d为维度为L x 1的阵列d，从而得到维度为Nxl的阵列p。在1430， 计算均衡器抽头权重，例示地该权重被表示为w = R"p，其中-1表示维度为 NxN的R的逆矩阵，而p的维度为Nxl，从而得到维度为Nxl的w，其中N 等于均衡器抽头权重的数目。
应当领会，尽管图14的处理是针对N抽头均衡器描述的，但是N可以等 于1以使得由图14的方法执行的计算被简化成使用单个值来替代使用矩阵相 关联计算。
用于有效表示本文所描述的系统和方法的知识的系统和方法还可被应用 于对关于同一提供商的存储器中数据进行解析的上下文中。在此类上下文中， 存储器中数据可能不由物理存储备份，即，其可用在CPU上的图形解算器中 以同步节点。本文中所描述的系统和方法还可应用于场景图形的上下文中，尤 其在它们变得进一步地分布在多核心架构上且计算被直接写入诸如体纹理等 存储器中数据结构之时。
存在多种实现本文所描述的系统和方法的方式，例如，恰适的API、工具 箱、驱动器代码、操作系统、控件、独立或可下载软件对象等，它们使得应用 和服务能够使用根据本文中所描述的系统和方法表示和交换知识的系统和方 法。本文中所描述的系统和方法设想从API (或其他软件对象)以及根据本文 中所描述的系统和方法执行知识交换的软件或硬件对象的观点使用文本中所 描述的系统和方法。因此，本文中所描述的系统和方法的各种实现可具有完全 以硬件形式、部分以软件形式而部分以硬件形式、以及以软件形式的诸方面。
27措辞"示例性"在本文中用于表示用作示例、实例或例示。出于毫无疑义起 见，本文中所公开的主题不限于这些示例。另外，本文中描述为"示例性"的任 何方面或设计既无需被理解为优于或胜于其他方面或设计，也不表示排除为本 领域普通技术人员所知的等价示例性结构和技术。此外，在术语"包括"、"具 有"、"包含"和其他类似措辞被用在详细说明书或权利要书中的范畴上，出于 毫无疑义起见，此类术语旨在以类似作为开放式过渡词的术语"包括"的方式来 包括而不排除任何另外或其他元素。
如以上所提及的，虽然已结合各种计算设备或网络架构描述了本文中所描 述的系统和方法的示例性实施例，但是基本概念可被应用于其中期望与另一计 算设备或系统同步数据的任何计算设备或系统。例如，本文所描述的系统和方 法的同步过程可应用于计算设备的操作系统，从而作为设备上单独对象、作为 另一对象的部分、作为可重用控件、作为可从服务器下载的对象、作为设备或 对象和网络之间的"中间人"、作为分布式对象、作为硬件设置或设置在存储器 中、作为前述任何组合来设置等。
如所提及的，此处描述的各种技术可以结合硬件或软件或两者的适当组合 来实现。如在本文中使用的，术语"组件"、"系统"之类意指计算机相关实体， 任其是硬件、固件、硬件与软件的组合、软件、还是执行中的软件。例如，组 件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的 线程、程序、和/或计算机。作为例示，运行在计算机上的应用程序和计算机本 身都可以是计算机组件。 一个或多个组件可驻留在执行的进程和/或线程内，并 且组件可局部化在一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。
因此，本文中所描述的系统和方法的方法和装置或其特定方面或部分可采
取包含在诸如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或任何其它机器可读存储介质等有
形介质中的程序代码(即，指令)的形式，其中当程序代码被加载到诸如计算 机等机器内并由其执行时，该机器成为用于实现本文中所描述的系统和方法的 装置。在程序代码在可编程计算机上运行的情形中，计算设备一般包括处理器、 该处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性的存储器和/或存储元件)、
至少一个输入设备以及至少一个输出设备。例如通过使用数据处理API、可重
用控件等实现或利用本文中所描述的系统和方法的同步服务和/或过程的一个
28或多个程序较佳地以高级程序或面向对象编程语言来实现以与计算机系统通 信。然而，如果需要，可以用汇编语言或机器语言来实现程序。在任何情形中， 语言可以是编译的或解释的语言，且与硬件实现相结合。
本文中所描述的系统和方法的方法和装置也可以经由以在某种传输介质 上——比如在电线或电缆、光纤上——传输的程序代码的形式或经由任何其它
的传输形式体现的通信来实践，其中，当程序代码由诸如EPROM、门阵列、 可编程逻辑器件(PLD)、客户计算机等机器接收、加载并执行时，该机器成 为用于实现本文中所描述的系统和方法的装置。当在通用处理器上实现时，程 序代码与处理器相结合以提供一种用于执行调用本文中所描述的系统和方法 的功能的独特装置。另外，结合本文中所描述的系统和方法使用的任何存储技 术可以总是硬件和软件的组合。
此外，所公开的主题可使用产生软件、固件、硬件、或其任意组合的标准 编程和/或工程技术被实现为控制计算机或基于处理器的设备本文中详细描述 的各个方面的系统、方法、装置、或制品。在本文中使用的术语"制造品"(或 替换地"计算机程序产品")旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载波、或媒介 获得的计算机程序。例如，计算机可读介质可包括但不限于磁存储设备(例如 硬盘、软盘、磁条...)、光盘(例如，压縮盘(CD)、数字多功能盘(DVD)…)、 智能卡、以及闪存设备(例如，记忆卡、记忆棒)。另外，应该知晓，载波可 被用来携带诸如在收发电子邮件或接入诸如因特网或局域网(LAN)等网络时 使用的计算机可读电子数据。
已经关于一些组件之间的交互作用描述了上述系统。应该领会，此类系统 和组件可以包那些组件或所指定的子组件、所指定组件或子组件中的一部分和 /或另外的组件，以及前述的各种排列或组合。子组件也可以被实现为通信地耦 合到其他组件而不是被包括在父组件(分层)中的组件。另外，应该注意， 一个或多个组件可以被组合成提供集合功能性的单个组件，或者被分割成 若干子组件，并且可提供任何一个或多个中间层——例如管理层——来通 信地耦合至此类子组件以便提供集成的功能集。本文中所描述的任何组件也 可以与在此未具体描述但一般为本领域的技术人员已知的一个或多个其他组 件交互。考虑到以上描述的示例性系统，参考图6的流程图将可以更好地理解依照所公开的主题实现的方法。尽管为使解释简单化将这些方法集图示并描述为一系列框，但是应当理解并领会所要求保护的主题不受框的次序所限，因为一些框可按不同次序发生和/或与来自本文中描绘和描述的其他框并发地发生。在经由流程解非顺序或分支流程的情形中，可领会，可实现诸框的各种其他分支、流路径、或次序，它们可达成相同或类似结果。而且，实现以下所描述的方法并非需要全部示例的框。
此外，应该明白以上公开的系统以及以下方法的不同部分可以包括或包含基于人工智能或知识或规则的组件、子组件、进程、装置、方法或机制(例如，支持向量机、神经网络、专家系统、贝叶斯置信网络、模糊逻辑、数据融合引擎、分类器等)。此类组件和其他组件可以自动化地执行特定机制或进程，由此使得系统和方法的诸部分变得更加自适应、高效及智能。
尽管已结合各个附图的优选实施例对本文所描述的系统和方法进行了描述，但是可以理解，可以使用其它类似的实施例，或可以对所描述实施例作出修改或添加，来执行本文所描述的系统和方法的相同功能而不背离本发明。例如，虽然本文中所描述的系统和方法的示例性网络环境是在诸如对等联网环境等联网环境中描述的，但是本领域技术人员应当理解，本文中所描述的系统和方法不限于此，且如在本申请中描述的方法可应用于或者有线或者无线的任何计算设备或环境，诸如游戏台、手持式计算机、便携式计算机等，并且可被应用于经由通信网络连接并跨网络交互的任何数目的此类计算设备。此外，应当强调，可设想包括手持式设备操作系统和其他专用操作系统等各种计算机平台，尤其是无线联网设备的数目持续扩增之时。
虽然示例性实施例指在特定编程语言结构的上下文中利用本文所描述的系统和方法，但是本文中所描述的系统和方法不限于此，而是可以任何语言来实现以提供根据本文中本所描述的系统和方法表示和交换一组节点的知识的方法。而且，本文所描述的系统和方法可以在多个处理芯片或设备中实现或跨多个处理芯片或设备实现，且存储可以类似地跨多个设备来实现。相反，本文所描述的系统和方法不应限于任何单个实施例，而是应该根据所附权利要求书的宽度和范围来解释。
权利要求
1.一种用于无线通信网络的中继器，所述中继器用于提供反馈消除，所述中继器包括计算模块，配置成对均衡器权重执行闭合形式计算，其中作为所述闭合形式计算的部分存储发射机和/或接收机信号的样本；以及包括与所述计算模块协作的均衡器的均衡反馈消除环路，用于生成用在一个或多个操作中以提供信号消除和隔离的至少所述均衡器权重。
2.如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述均衡器包括N个抽头， 其中N大于或等于1 ，并且其中所述均衡器权重包括均衡器抽头权重。
3. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述闭合形式计算包括最小 均方误差(MMSE)计算。
4. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，还包括用于采样进入所述中 继器的输入信号的一个或多个模数转换器。
5. 如权利要求4所述的中继器，其特征在于，还包括用于将由所述均衡反 馈消除环路提供的信号调制成RF信号的数模转换器。
6. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述中继器是时分双工中继 器，且所述无线通信网络是无线高保真(Wi-Fi)、和微波接入全球互操性(Wi-max)网络中的一者。
7. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述中继器是频分双工中继 器，且所述无线通信网络是蜂窝、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、和第三代(3G)网络中的一者。
8. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，还包括一个或多个接收和/ 或发射天线，其中所述接收和/或发射天线包括一个或多个偶极子天线、 一个或 多个片状天线、或其组合。
9. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述计算模块包括用于管理、 控制、监视、和指导所述均衡器权重的所述计算的数字逻辑。
10. 如权利要求l所述的中继器，其特征在于，所述计算模块被配置成通 过执行包括从包含以下各项的组中选择的至少一种算法的线性代数算法来执行所述闭合形式计算最小均方误差(MMSE)算法、最大信噪比算法、和线 性约束最小方差算法。
11. 一种用于助益数字中继器环境中的反馈环路消除的方法，包括 存储来自接收机的接收信号； 处理所述接收信号以产生要发射的信号；将所述要发射的信号的样本并行地传递给发射机和先入先出(FIFO)延 迟线；向传递给所述FIFO延迟线的所述样本添加所选时延达与从FIFO输入位 置起通过发射处理的总计延迟减去等于反馈消除环路的均衡器样本延迟的量 相等的量，以产生经FIFO延迟的发射基准信号；将所述经FIFO延迟的发射基准信号传递给存储器作为所选矩阵ii;从所述所存储的经FIFO延迟的发射基准信号的样本生成相关矩阵R;生成根据将所述经延迟的发射基准信号与接收信号相关推导出的互相关 阵列p，从而得到具有所选维度的阵列p;以及使用所述R矩阵的逆和所述阵列p计算均衡器抽头权重。
12. 如权利要求ll所述的方法，其特征在于，还包括将所述经FIFO延迟 的发射基准信号存储在存储器中。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括具有N个抽头的均衡 器，其中N大于或等于1。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括设置用于与所述均衡 器协作的自适应天线阵列以生成相关度量。
15. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括从所述均衡器向所述 中继器的接收机传送所述均衡器抽头权重。
16. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括将所述经FIFO延迟 的发射信号存储为u(l,l)到u(N,l),其中u(k,l)被表示为L个传送时间样本的N 个经延迟版本的矩阵，其中所述N个经延迟版本的每一个被延迟与均衡器的所 述抽头之间的延迟相同的量。
17. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括从所述u矩阵产生相 关矩阵R，其中所述u矩阵具有维度NxL并且依照Hermitian转置来处理以得到NxN矩阵。
18. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括根据包括MMSE、 MaxSNR和LCMZV算法的一种或多种闭合形式线性代数算法来计算所述均衡器抽头权重。
19. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括结合漏泄相关度量来 使用所述闭合形式线性代数算法。
20. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括结合自适应算法来使 用所述闭合形式线性代数算法。
21. —种用于无线通信网络的中继器，所述中继器用于提供反馈消除，所述中继器包括用于对均衡器所用的权重执行闭环计算的装置，其中作为闭环计算的部分存储发射机和/或接收机信号的样本；以及用于生成在一个或多个相关操作中使用以提供信号消除和隔离的权重的 装置。
22. —种其上存储有用于执行以下动作的计算机可执行指令的计算机可读 介质-将要发射的信号的样本并行地传递给发射机和先入先出(FIFO)延迟线； 向FIFO样本添加所选时延达与从FIFO输入位置起通过发射处理的总计 延迟减去等于反馈消除环路的均衡器样本延迟的量相等的量，以产生经FIFO 延迟的发射基准信号；将所述经FIFO延迟的发射基准信号的样本传递给存储器作为所选矩阵u;从所述所存储的经FIFO延迟的发射基准信号样本生成相关矩阵R;生成部分地根据所述所存储的经FIFO延迟的发射信号样本推导出的互相 关向量p，从而得到具有所选维度的阵列p;以及使用所述R矩阵的逆和所述阵列p计算均衡器抽头权重。
23. —种处理器，包括其上存储有使所述处理器执行以下动作的计算机可 执行指令的存储器将所述要发射的信号的样本并行地传递给发射机和先入先出(FIFO)延 迟线；向FIFO样本添加所选时延达与从FIFO输入位置起通过发射处理的总计 延迟减去等于反馈消除环路的均衡器样本延迟的量相等的量，以产生经FIFO 延迟的发射基准信号；将所述经FIFO延迟的发射基准信号的样本传递给所述存储器作为所选矩阵U;从所述所存储的经FIFO延迟的发射基准信号样本生成相关矩阵R; 生成部分地根据所述所存储的发射基准信号推导出的互相关向量p，从而 得到具有所选维度的阵列p;以及使用所述R矩阵的逆和所述阵列p计算均衡器抽头权重。
全文摘要
提供了一种操作地采用对反馈均衡器所用权重执行闭环计算以改善信号完整性和放大的反馈消除环路的中继器环境。在例示性实现中，示例性中继器环境包括发射机、接收机、用于对均衡器权重执行一个或多个闭合形式计算的均衡反馈消除环路电路。在例示性实现中，反馈消除环路可包括作为反馈信号消除操作的部分使用线性代数技术执行一个或多个闭合形式权重计算以供N抽头反馈均衡器消除器使用的计算模块。
文档编号H04B7/155GK101675633SQ200880006633
公开日2010年3月17日 申请日期2008年3月3日 优先权日2007年3月2日
发明者J·A·小普洛克特, J·C·奥拓, K·M·盖尼 申请人:高通股份有限公司