TW201545519A - 用於在同步傳送及接收結構中的權重選擇之盲技術 - Google Patents

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Abstract

本案大體描述一種無線通訊系統及用於消除該系統中之回波信號的方法之實施例。此等實施例中之一些包括：移相器，其用以產生輸出信號，每一輸出信號具有相對於一所傳輸信號之一相移；一衰減器單元，其用以基於權重衰減該等移相器中的每一者之該輸出信號以產生經衰減信號，每一經衰減信號對應於該等移相器中之一者之該輸出信號；一權重計算器，其用以在不使用與作為用於計算該等權重之值之輸入的該所傳輸信號相關聯之組件的情況下執行用於選擇該等權重之該等值的一操作；以及至少一個求和器，其用以對該等經衰減信號與含有一回波信號之一所接收信號進行求和以產生一回波經消除信號。

Description

用於在同步傳送及接收結構中的權重選擇之盲技術 發明領域
實施例涉及無線通訊。一些實施例係有關於在包括基於3GPP演進型通用陸地無線電存取網路(E-UTRAN)長期演進(LTE-A)進階網路標準操作之彼等網路的無線網路中傳輸信號。
發明背景
在許多無線通訊系統中，常常使用權重來控制由系統之回波消除器產生的回波消除信號之值。回波消除器可使用回波消除信號來消除系統之接收路徑中非吾人所樂見之回波信號。回波信號可能為來自系統之傳輸路徑的信號之洩漏至接收路徑中的部分。常常選擇權重之值，使得回波消除信號之值可儘可能地接近於回波信號之值，以便具有有效的回波消除操作。在一些習知系統中，用於選擇權重之此類值的技術可能導致複雜的回波消除結構、緩慢的消除操作，或兩者。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種用於一無線通訊系統中之回波消除器，該回波消除器包含：移相器，其用以產生輸出信號，該等移相器中之每一者產生該等輸出信號中之一者，該等輸出信號中之每一者具有相對於一所傳輸信號之一相移；一衰減器單元，其用以基於權重衰減該等移相器中之每一者之該輸出信號以產生經衰減信號，該等經衰減信號中之每一者對應於該等移相器中之一者之該輸出信號；一權重計算器，其用以在不使用與作為用於計算該等權重之值之輸入的該所傳輸信號相關聯之組件的情況下執行用於選擇該等權重之該等值的一操作；以及至少一個求和器，其用以對該等經衰減信號與含有一回波信號之一所接收信號進行求和以產生一回波經消除信號。
100‧‧‧無線通訊系統
101、401‧‧‧回波消除器
102、402、404‧‧‧天線
103‧‧‧延遲
110、410‧‧‧接收器
111‧‧‧低雜訊放大器
112、163‧‧‧降頻轉換器
113、164‧‧‧類比至數位轉換器
120、420‧‧‧傳輸器
121‧‧‧數位至類比轉換器
122‧‧‧增頻轉換器
123‧‧‧功率放大器
131、132‧‧‧向量調變器
141、142、143‧‧‧固定相位移相器
151、152、153‧‧‧衰減器
154、155‧‧‧求和器
160‧‧‧權重計算器
161‧‧‧帶通濾波器
162‧‧‧可變增益放大器
165‧‧‧週期性量測單元
166‧‧‧單元
167‧‧‧權重選擇單元
170‧‧‧功率監視器
200‧‧‧方法
201~299‧‧‧活動
300‧‧‧無線通訊網路
302‧‧‧網路站
311、312、400‧‧‧無線通訊裝置
313、315‧‧‧無線連接
405‧‧‧收發器
415‧‧‧控制器
430‧‧‧記憶體
圖1為根據本文所述的一些實施例之包括回波消除器之無線通訊系統的方塊圖。
圖2為展示根據本文所述的一些實施例之用於操作無線通訊系統之方法的流程圖，該方法包括用於選擇權重以控制回波消除器之衰減器的操作。
圖3展示根據本文所述的一些實施例之無線通訊網路，其包括網路站及無線通訊裝置。
圖4展示根據本文所述的一些實施例之包括回波消除器之無線通訊裝置的方塊圖。
較佳實施例之詳細說明
以下描述及圖式充分說明特定實施例，以使得熟習此項技術者能夠實踐本發明。其他實施例可併有結構改變、邏輯改變、電氣改變、製程改變及其他改變。一些實施例之部分及特徵可包括於或取代其他實施例之彼等部分及特徵。各請求項中所闡述之實施例涵蓋彼等請求項之所有可用等效物。
圖1為根據本文所述的一些實施例之包括回波消除器101之無線通訊系統100的方塊圖。無線通訊系統100可同時具有傳輸(Tx)及接收(Rx)(STR)能力(例如，全雙工能力)，使得其可同時傳輸及接收信號。如圖1中所示，無線通訊系統100可包括用以接收傳入信號r(t)之天線102、接收器110及傳輸器120。接收器110可包括低雜訊放大器(LNA)111、降頻轉換器112及類比至數位轉換器(ADC)113，所有各者經配置以處理來自天線102之信號。傳輸器120可包括數位至類比轉換器(DAC)121、增頻轉換器122及功率放大器(PA)123，所有各者經配置以基於數位信號x(n)產生類比信號x(t)以供自無線通訊系統100傳輸至其他裝置。
信號x(t)(所傳輸信號)自傳輸器120之傳輸可能在無線通訊系統100之接收鏈中形成回波(例如，回波信號)。回波可能含於信號y(t)中，該信號亦稱為含有回波之所接收信號。因此，y(t)可包括自另一裝置或系統發送至無線通訊系統100之所需信號加回波之組合。
為了消除(例如，降低或去除)回波，回波消除器101經配置以執行回波消除操作以估計回波、產生回波消除信號，且接著自含有回波y(t)之所接收信號減去回波消除信號以產生回波經消除信號z(t)。在圖1中，回波消除信號可包括信號x1(t)與x2(t)之組合(例如，總和)，其為回波消除器101之輸出處的輸出信號。回波消除器101可自含有回波y(t)之所接收信號減去信號x1(t)及x2(t)以產生回波經消除信號z(t)。
可基於來自所傳輸信號x(t)之信號路徑上的所選抽頭的信號來產生信號x1(t)及信號x2(t)。圖1展示一實例配置，其中兩個抽頭(例如，具有抽頭T=2之兩抽頭濾波器)可選自供用於回波消除器101中以產生兩個對應信號x1(t)及信號x2(t)之所傳輸信號x(t)。該等實例兩個抽頭與兩個延遲τ1及τ2相關聯。可使用其他配置。舉例來說，兩個以上抽頭(例如，T>2)可用以在回波消除器101之輸出處產生回波消除信號(信號x1(t)與x2(t)之組合)。
如圖1中所示，回波消除器101可包括用以基於所選抽頭(例如，與濾波器之T=1相關聯之抽頭)產生信號x1(t)之向量調變器131及用以基於另一所選抽頭(例如，與濾波器之T=2相關聯之抽頭)產生信號x2(t)之向量調變器132。圖1作為一實例展示用於產生兩個對應信號(例如，x1(t)及x2(t))之兩個向量調變器131及132，向量調變器之數目可變化。
可藉由用於對應向量調變器中之權重之值來控 制信號x1(t)及信號x2(t)之值。舉例而言，如圖1中所示，權重w1、w2及w3可用於向量調變器131中以控制信號x1(t)之值。權重w4、w5及w6可用於向量調變器132中以控制信號x2(t)之值。藉由適當地選擇此等權重(例如，w1至wk，其中在此實例中，k=6)之值，可適當地獲得用以消除回波之信號x1(t)及x2(t)之值。
回波消除器101可包括經配置以計算及選擇用於權重w1至wk之值的權重計算器160。權重計算器160可使用信號Z(n)用於計算權重w1至wk之值。信號Z(n)為基於回波經消除信號z(t)產生之數位基頻信號。如下文更詳細地描述，權重計算器160可使用信號Z(n)用於在操作期間不使用與作為用於計算權重w1至wk之值之輸入的所傳輸信號x(t)(或x(n))相關聯之組件的情況下計算及選擇此等權重之值的操作。此可允許回波消除器101之結構或操作(或兩者)比使用與作為用於計算權重之值的輸入之所傳輸信號x(t)(或x(n))相關聯之組件的回波消除器101之結構或操作複雜性較小。另外，在不使用與作為用於計算權重之值的輸入之所傳輸信號x(t)(或x(n))相關聯之組件的情況下，回波消除器101可相對較快且對RF減損較不敏感。
如圖1中所示，回波消除器101可包括耦合至傳輸器120之傳輸路徑之延遲103。延遲103可提供時間延遲以補償回波消除器101之回波估計路徑(例如，路徑可在延遲τ1與求和器155之間)中的其他組件(例如，向量調變器131及132以及求和器155)中的延遲，該等其他組件用於產生回波 消除信號(例如，x1(t)及x2(t))。可選擇延遲103之值以確保回波之延遲介於x1(t)與x2(t)中的x(t)之延遲值之間。
向量調變器131與132可包括類似或相同的組件。因此，為簡單起見，圖1中僅展示向量調變器131之細節。向量調變器131可包括經配置以接收輸入信號x(t-τ1)之固定相位移相器141、142及143，該輸入信號x(t-τ1)係基於所傳輸信號x(t)與延遲τ1。舉例而言，輸入信號x(t-τ1)(所傳輸信號x(t)之經延遲版本)可選自所傳輸信號x(t)之抽頭T=1。移相器141、142及143可經配置用於相對於所傳輸信號x(t)之不同固定相位移位(例如，分別為0°、60°及120°)。移相器141、142及143在其輸出處產生對應輸出信號。輸出信號可藉由可包括可變或階梯式衰減器單元的衰減器單元來衰減。衰減器單元可包括衰減器151、152及153。衰減器151、152及153可包括可變或階梯式衰減器。衰減器151、152及153可藉由如圖1中所示之一組權重w1、w2及w3來控制。衰減器151、152及153在其輸出處產生經衰減信號。經衰減信號中之每一者對應於移相器141、142及143中之一者的輸出信號。衰減器151、152及153之輸出處的經衰減信號可藉由求和器154求和以產生信號x1(t)，該信號x1(t)為回波消除器101之輸出處的輸出信號中之一者。
向量調變器132可經配置以接收輸入信號x(t-τ2)，該輸入信號x(t-τ2)係基於所傳輸信號x(t)與延遲τ2。舉例而言，輸入信號x(t-τ2)(所傳輸信號x(t)之經延遲版本)可選自所傳輸信號x(t)之抽頭T=2。向量調變器132可包括類 似於或等同於圖1中所示的向量調變器131之彼等組件的固定相位移相器、衰減器(例如，可變或階梯式衰減器)及求和器。在向量調變器132中，移相器之輸出處的輸出信號可藉由衰減器單元(例如，可變或階梯式衰減器單元)來衰減。衰減器單元中之衰減器(例如，可變或階梯式衰減器)可藉由一組權重w4、w5及w6來控制。向量調變器132之衰減器的輸出處之經衰減信號可藉由向量調變器132中之求和器求和以產生信號x2(t)，該信號x2(t)為回波消除器101之輸出處的另一輸出信號。
求和器155可經配置以對信號x1(t)及x2(t)與含有回波y(t)之所接收信號進行求和以產生回波經消除信號z(t)。
如上文所提及，權重計算器160可使用信號Z(n)用於計算及選擇權重w1至wk之值的操作中。權重計算器160可藉由執行搜尋權重之值的操作而選擇權重w1至wk之值。搜尋可基於信號Z(n)之成本函數之最小化。成本函數可表達為C(W)=E|{Z(t)|2}=E|{Y(t)-W T X(t)|2 (1)
其中Z(t)為回波消除器101之輸出，y(t)為含有回波信號之所接收信號，X(t)為具有不同延遲及相位旋轉之所傳輸信號的向量信號，且W=[w 1 ...w K ] T 為權重向量。如在等式(1)中可看出，成本函數為權重向量之二次函數。因此，成本函數之局部最小值為成本函數之全域最小值。因此，可藉由搜索落入成本函數之全域最小值上的權重值來選擇 權重w1至wk之值，該全域最小值亦為信號Z(n)之功率的最小值。因此，可藉由搜索信號Z(n)之功率的最小值來選擇權重之特定值。
如圖1中所示，可使用可包括以下各者之路徑自回波經消除信號z(t)產生信號Z(n)：帶通濾波器161；用以修改(例如，放大)回波經消除信號z(t)之可變增益放大器(VGA)162；用以在回波經消除信號z(t)藉由VGA 162修改之後對其進行降頻轉換以產生基頻信號之降頻轉換器163；以及用以在回波經消除信號z(t)藉由VGA 162修改且藉由降頻轉換器163降頻轉換之後對其進行轉換以產生信號Z(n)之類比至數位轉換器(ADC)164。回波消除器101之權重計算器160可包括週期性量測單元165以基於等式(2)量測信號Z(n)在某一時間間隔上之功率(P)
VGA 162之操作可能改變信號Z(n)之功率。因此，為了維持用於搜索權重值之計算中的信號Z(n)之值(例如，真值)，可藉由單元166利用如等式(3)中所示之補償值(例如，1/g2)來補償信號Z(n)之功率值。因此，補償了VGA 162之增益的信號Z(n)之成本函數可基於以下等式
其中「g」被定義為呈線性標度的VGA 162之增益。
在計算及選擇權重值之操作中(如參考圖2更詳 細地描述)，因為不可能求總體平均值，因此可對某一時段執行信號Z(n)(其為數位基頻信號)之時間平均。無線通訊系統100可使用正交分頻多工(OFDM)存取與其他系統或裝置通訊。在此類存取中，可在一OFDM符號或整數倍OFDM符號上對OFDM信號求平均。在功率之求平均期間，權重可為固定的。
權重計算器160亦可包括經配置以基於等式(3)選擇權重w1至wk之值的權重選擇單元167，如下文參考圖2更詳細描述的。在選定權重w1至wk之值之後，可將其應用(在向量調變器131及132之衰減器的控制輸入處)於回波消除器101中用於控制衰減器(例如，向量調變器131及132之151、152及153)。
權重之所選值可在其被選擇之後保持不變。或者，回波消除器101可基於一些預定條件調整此等值。舉例而言，回波消除器101可包括經配置以監視藉由週期性量測單元165測得之信號Z(n)的功率值之功率監視器170。基於功率之監視值，功率監視器170可使回波消除器101調整權重之值(例如，藉由選擇權重之新值)。舉例而言，在回波消除器101之權重再校準期間，功率監視器170可使週期性量測單元165在一些預定時間間隔之後或在無線通訊系統100不在接收信號(例如，下行鏈路信號)時量測信號Z(n)之功率。若此量測期間所測得之功率之值超過臨限值(例如，預定值)，則功率監視器170可使回波消除器101調整權重之值，以使得功率值可減小至適當值。此可允許權重值維持 最佳值(例如，所選值)以便維持藉由回波消除器101執行之恰當回波消除操作。
圖2為展示根據本文所述的一些實施例之用於操作無線通訊系統之方法200的流程圖，該方法包括用於選擇權重以控制回波消除器之衰減器的操作。方法200可由圖1之無線通訊系統100執行。因此，用於方法200中之回波消除器可包括圖1之回波消除器101。
在方法200中，目標為搜尋權重(例如，圖1之w1至w6)中之每一者的產生信號Z(n)(圖1中所示)的成本函數之最小值(例如，局部最小值)的值。如上文參考圖1所描述，因為成本函數為權重向量之二次函數，因此成本函數之最小值可與權重相關聯，其中權重中之每一者可為負值或正值(沿著成本函數C(W)之X軸)。因此，方法200可在活動201處開始，且執行活動210至216以搜尋權重中之每一者的正負號(負或正)。藉由搜尋正負號，方法200可獲得權重中之每一者的開始值，其相對較接近於全域最小值。此可允許較快地發現權重中之每一者的最終值(落入全域最小值上的值)。在判定權重中之每一者的正負號之後，方法200可使用權重之開始值用於搜尋權重中之每一者的最終值，如活動220至228中所描述。在發現最終值之後，方法200可於活動299處結束。
為開始搜尋正負號，活動210可包括以最小值初始化所有權重(例如，圖1之w1至w6)，使得w k=w min，其中「k」為特定權重之索引。在方法200中，假定回波消除器 之回波估計路徑中之衰減器(例如，衰減器151、152及153)具有線性標度w min |w| w max之動態範圍，其中w min對應於動態範圍之最小值，且w max對應於動態範圍之最大值。
活動211可包括界定w min與w max之間的差為△=w max-w min。
活動212至216可包括執行判定用以控制回波消除器之回波估計路徑中的衰減器之權重中之每一者的正負號。活動212中的「K」之值可等於回波估計路徑中的衰減器之數目。
活動213可包括基於以不同時間間隔應用於相同衰減器的權重wk之不同值計算兩個值C1(W)及C2(W)。舉例而言，如活動213中所示，可利用在一時間間隔期間應用於特定衰減器(例如，圖1中之衰減器151)之w k =w min+△/2來計算C1(W)。可利用在另一時間間隔期間應用於該特定衰減器之w k =-w min-△/2來計算C2(W)。用於方法200中之回波消除器之單元(例如，圖1中之165)可以此等兩個時間間隔量測信號Z(n)之功率以計算C1(W)及C2(W)之值。在特定權重(例如，圖1中之w1)之此等量測期間，其他權重(例如，w2至w6)之值可保持不變。
活動214可包括基於導致在活動213中計算的C 1(W)與C 2(W)之間的較小值之w k (w min+△/2或-w min-△/2)的值來設定特定權重(wk)之值。舉例而言，活動214可設定w k =w min+△/2(若C 1(W)<C 2(W))或w k =-w min-△/2(若C 1(W)>C 2(W))。
方法200可對於權重中之每一者(例如，圖1中之w2至w6中之每一者)重複相同操作(例如，執行活動213至216)，直至判定出(例如，設定)權重中之每一者的正負號(例如，-w min-△/2或w min+△/2)。
在設定所有K個權重的正負號之後，方法200可以活動220至228繼續以執行M個迭代以進一步改進權重中之每一者的值以搜尋權重中之每一者的最終值。如活動223中所示，在每一迭代步驟m中，用於特定迭代以計算成本函數之值的w k 值低於w k 之先前值(例如，w k,old )。因此，以減少之步驟執行M個迭代。舉例而言，當m=1時，活動223可使用w k =w k,old +△/2 m+1=w k,old +△/4計算C 1(W)之值，且使用w k =w k,old -△/2 m+1=w k,old -△/4計算C 2(W)之值。在m=2之下一迭代中，活動223可使用w k =w k,old +△/2 m+1=w k,old +△/8計算C 1(W)之值，且使用w k =w k,old -△/2 m+1=w k,old -△/8計算C 2(W)之值。
活動224可包括基於導致在活動223中計算之C 1(W)與C 2(W)之間的較小值之w k (w k =w k,old +△/2 m+1或w k,old -△/2 m+1)值設定特定迭代之特定權重(wk)之值。舉例而言，活動224可設定w k =w k,old +△/2 m+1(若C 1(W)<C 2(W))或設定w k =w k,old -△/2 m+1(若C 1(W)>C 2(W))。
因此，在與選擇權重中之每一者的最終值之活動221至228相關聯之時間間隔期間，方法200可包括應用多個權重值(例如，w k =w k,old +△/2 m+1或w k,old -△/2 m+1，在M個迭代期間)來控制回波消除器之衰減器。該等多個值不同於在 活動213中用於計算C 1(W)及C 2(W)的權重值(例如，w min+△/2或w min-△/2)。活動221至228亦可包括在應用多個權重值時計算成本函數之多個值(例如，在活動223中計算C 1(W)及C 2(W))。對於權重中之每一者，信號Z(n)的成本函數在與活動220至228相關聯之時間間隔期間的值為信號Z(n)的成本函數之多個值當中的最低值(例如，全域最小值)。
方法200可對於權重中之每一者(例如，圖1中之w2至w6中之每一者)重複相同操作(例如，執行活動221至228)，直至判定出(例如，設定)權重中之每一者的最終值(落入成本函數之全域最小值上的值)。
在判定所有權重之最終值之後，方法200可在活動299處結束。方法200可選擇此等值且將其應用於回波消除器中以控制回波消除器之衰減器。
如上文所描述，方法200搜尋落入全域最小值上的權重且選擇彼等值供用於回波消除器中。因此，藉由搜尋權重之值，可選擇權重之最佳值(例如，落入全域最小值上之值)。此可避免窮盡性搜尋且避免自適應地更新權重。避免此類窮盡性搜尋及更新權重可改良回波消除器101之搜尋速度(例如，較快搜尋)。
在方法200中，應用於回波消除器中之對應衰減器的權重之最終值可為固定的。或者，可調整(例如，在權重再校準期間，如上文參考圖1所描述)權重之最終值。舉例而言，在再校準期間(在選定最終值之後)，若功率監視器(例如，圖1中之功率監視器170)偵測到功率值相對於臨限值 (例如，預定值)之改變，則方法200可重複活動201至299。作為一實例，若功率值(例如，在權重校準期間)大於臨限值，則方法200可重複活動201至299。方法200可在不預期將由無線通訊系統接收傳入信號之時間間隔重複活動201至299。此用以避免傳入信號被用於功率計算中，其可能導致權重值之不準確的選擇。
方法200可包括比圖2中所示的活動少或多之活動。舉例而言，方法200亦可包括上文參考圖1所描述的無線通訊系統100、網路站或下文參考圖3及圖4描述之無線通訊裝置的操作或包含於該等操作中。
如上文所描述，方法200可在不使用與作為用於計算權重之值之輸入的所傳輸信號x(t)(或x(n))相關聯之組件的情況下執行用於基於信號Z(n)之成本函數計算及選擇權重值之操作。因此，方法200可稱為用於計算權重之盲技術。方法200可允許用於方法200中之回波消除器較為簡單、相對較快且對於RF減損較不敏感。
圖3展示根據本文所述的一些實施例的包括網路站302以及無線通訊裝置311及312的無線通訊網路300。網路站302可經配置(例如，經組配)而以無線方式經由無線連接313與無線通訊裝置(WCD)311通訊且經由無線連接315與WCD 312通訊。網路站302以及WCD 111及112中之每一者可包括上文參考圖1所描述的無線通訊系統100。因此，網路站302以及WCD 111及112中之每一者可包括類似於或等同於上文參考圖1及圖2所描述的彼等者之組件及操作。 舉例而言，網路站302以及WCD 111及112中之每一者可包括圖1之回波消除器101，且可經配置以執行回波消除，包括上文參考圖1及圖2所描述的用於計算及選擇權重之操作。
在圖3中，無線通訊網路300之實例包括使用第三代合作夥伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)標準之演進型通用陸地無線電存取網路(EUTRAN)。無線通訊網路300之額外實例包括微波存取全球互通(WiMax)網路、第3代(3G)網路、Wi-Fi網路及其他無線資料通訊網路。
網路站302之實例包括基地台(BS)、增強型節點B(eNB)、存取點(AP)，或另一類型之網路站或網路設備。網路站302可經配置以基於3GPP-LTE標準或其他無線資料通訊標準而操作。
WCD 311及312之實例包括用戶設備(UE)及終端設備(例如，資料終端設備)。用戶設備及終端設備之實例包括蜂巢式電話(例如，智慧型手機)、平板電腦、電子閱讀器(例如，電子書閱讀器)、筆記型電腦、膝上型電腦、桌上型電腦、個人電腦、伺服器、個人數位助理(PDA)、數位攝影機、醫療裝置(例如，心跳速率監視器、血壓監視器，等)、電視、網路電氣設備、機上盒(STB)、網路路由器、網路交換機、網路橋接器、停車計時器、感測器及其他類型之裝置及設備。
WCD 311及312可經配置(例如，經組配)以在不同通訊網路中操作，諸如3GPP-LTE網路、WiMax網路、無 線區域網路(例如，WiFi)及其他通訊網路。圖3展示無線通訊網路300，其作為一實例而僅包括兩個WCD(例如，WCD 311及312)以與網路站302通訊。然而，無線通訊網路300可包括兩個以上WCD。
網路站302可同時具有傳輸(Tx)及接收(Rx)能力(STR能力)，使得其可在STR模式中操作以同時(例如，並行地)傳輸及接收信號(例如，射頻(RF)信號)。網路站302可包括具有全雙工能力以同時傳輸及接收信號之RF收發器。舉例而言，網路站302可將下行鏈路(DL)信號傳輸至WCD 311，同時網路站302自WCD 312接收上行鏈路(UL)信號。在另一實例中，網路站302可將DL信號傳輸至WCD 312，同時網路站302自WCD 311接收UL信號。
圖4展示根據本文所述的一些實施例的包括回波消除器401之WCD 400的方塊圖。WCD 400可包括無線通訊系統100(圖1)之組件。如圖4中所示，WCD 400亦可包括天線402及404、包括接收器410及傳輸器420之收發器405、控制器415及記憶體430。回波消除器401、接收器410及傳輸器420可分別對應於圖1之回波消除器101、接收器110及傳輸器120。因此，回波消除器401、接收器410及傳輸器420可經配置而以類似於或等同於圖1之對應回波消除器101、接收器110及傳輸器120之方式的方式操作。
圖4中之WCD 400亦可包括鍵盤、顯示器(例如，包括觸控式螢幕之LCD螢幕)、非依電性記憶體埠(例如，通用串列匯流排(USB)埠)、揚聲器及其他行動裝置元件中的 一或多者。
控制器415、回波消除器401或兩者可經配置(例如經組配)以執行上文參考圖1至圖3所描述的操作。舉例而言，控制器415及回波消除器401可經配置以執行回波消除操作，包括如上文參考圖1及圖2所描述的用於計算及選擇權重之操作。
控制器415可經配置(例如，經組配)以提供WCD 400之處理及控制功能性，包括上文參考圖1至圖3所描述的回波消除操作的至少部分。控制器415可包括一或多個處理器，其可包括一或多個中央處理單元(CPU)、一或多個圖形處理單元(GPU)，或一或多個CPU與一或多個GPU之組合。
記憶體430可包括依電性記憶體、非依電性記憶體，或兩者的組合。記憶體430可儲存指令(例如，韌體程式、軟體程式，或兩者的組合)。控制器415可執行記憶體430中之指令以導致WCD 400執行操作，諸如回波消除操作，包括藉由無線通訊系統100執行的用於選擇權重之操作或本文參考圖1至圖2所述的方法200。
天線402及404可包括一或多個定向或全向天線，包括例如偶極天線、單極天線、貼片天線、環形天線、微帶天線或適合於傳輸RF信號之其他類型天線。在一些實施例中，替代兩個或兩個以上天線，可使用具有多個孔隙之單一天線。在此等實施例中，每一孔隙可認為係一單獨天線。天線402及404可經配置以支援多輸入及多輸出(MIMO)通訊。在一些MIMO實施例中，天線402及404可有 效地分離以得益於可在天線402及404與傳輸站之天線之間引起的空間分集及不同頻道特性。在一些MIMO實施例中，天線402與404可分離至多波長之1/10或以上。
圖4展示作為一實例包括一個收發器405以及兩個天線402及404之WCD 400。收發器405及天線402、404之數目可變化。控制器415及收發器405可經配置以在不同通訊網路中操作，諸如3GPP-LTE網路、WiMax網路、無線區域網路(例如，WiFi)及其他通訊網路。
儘管WCD 400展示為具有若干單獨的功能元件，但功能元件中的一或多者可組合且可藉由軟體組配元件之組合來實施，諸如包括數位信號處理器(DSP)之處理元件及/或其他硬體元件。舉例而言，一些元件可包含一或多個微處理器、DSP、特殊應用積體電路(ASIC)、射頻積體電路(RFIC)及各種硬體與用於至少執行本文所述的功能及操作的邏輯電路之組合。在一些實施例中，功能元件可指在一或多個處理元件上操作之一或多個過程。
可以硬體、韌體及軟體中之一者或其組合來實施實施例。實施例亦可實施為儲存在電腦可讀儲存媒體上之指令(例如，韌體程式、軟體程式或兩者的組合)，其可藉由至少一個處理器讀取及執行以執行本文所述的操作。電腦可讀儲存媒體可包括用於儲存呈可由機器(例如，電腦)讀取之形式的資訊(例如，指令)之任何非暫時性機構(例如，非暫時性電腦可讀媒體)。電腦可讀儲存媒體之實例可包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁碟儲存媒體、 光學儲存媒體、快閃記憶體裝置以及其他儲存裝置及媒體。在此等實施例中，WCD 400之一或多個處理器可配置有指令以執行本文所述的操作。
額外註釋及實例
實例1包括之標的物(諸如裝置、設備或機器)包括用於無線通訊系統之回波消除器，該回波消除器包含：移相器，其用以產生輸出信號，該等移相器中之每一者產生該等輸出信號中之一者，該等輸出信號中之每一者具有相對於一所傳輸信號之一相移；一衰減器單元(例如，可變或階梯式衰減器單元)，其用以基於權重衰減該等移相器中之每一者之該輸出信號以產生經衰減信號，該等經衰減信號中之每一者對應於該等移相器中之一者之該輸出信號；一權重計算器，其用以在不使用與作為用於計算該等權重之值之輸入的該所傳輸信號相關聯之組件的情況下執行用於選擇該等權重之該等值的一操作；以及至少一個求和器，其用以對該等經衰減信號與含有一回波信號之一所接收信號進行求和以產生一回波經消除信號。
在實例2中，實例1之標的物可視情況包括，其中該權重計算器經配置以至少部分地基於基於該回波經消除信號產生之一數位信號的一成本函數而執行用於選擇該等權重之該操作。
在實例3中，實例1之標的物可視情況包括，其中該權重計算器經配置以基於以下等式執行用於選擇該等權重之該操作
其中Z(n)表示該數位信號，W表示包括該等權重之一權重向量，且g表示位於用以產生該數位信號之一路徑上的一可變增益放大器之一增益。
在實例4中，實例1之標的物可視情況包括，其中該權重計算器經配置以：基於該回波經消除信號產生一信號；基於在一第一時間間隔期間應用於該衰減器單元之一衰減器(例如，可變或階梯式衰減器)的一權重之一第一值計算該信號之一成本函數的一第一值；基於在一第二時間間隔期間應用於該衰減器之該權重之一第二值計算該信號的該成本函數之一第二值；選擇該權重之一開始值等於該權重之該等第一及第二值中之一者；以及執行基於該權重之該開始值搜尋該權重之一第三值之一操作，使得當該權重之該第三值在一第三時間間隔期間應用於該衰減器時，該信號之該成本函數在該第三時間間隔期間之一第三值小於該信號之該成本函數之該等第一及第二值中之每一者。
在實例5中，實例1之標的物可視情況包括，其中該回波消除器包含於一用戶設備(UE)中。
在實例6中，實例1之標的物可視情況包括，其中該回波消除器包含於一基地台及一增強型節點B(eNB)中之一者中。
實例7包括之標的物包括一種無線通訊系統，其包含：一接收器，其用以接收含有一回波信號之一信號； 一傳輸器，其用以傳輸一所傳輸信號，以及一回波消除器，其包含：一第一向量調變器，其用以自第一多個信號之一總和產生一第一輸出信號，該等第一多個信號基於第一組權重而衰減，該等第一多個信號中之每一信號具有相對於該所傳輸信號之一第一經延遲版本之一相移；一第二向量調變器，其用以自第二多個信號之一總和產生一第二輸出信號，該等第二多個信號基於第二組權重而衰減，該等第二多個信號中之每一信號具有相對於該所傳輸信號之一第二經延遲版本之一相移；求和器，其用以對該等第一及第二輸出信號與含有該回波信號之該所接收信號進行求和以產生一回波經消除信號；以及一權重計算器，其經配置以執行用於基於與該回波經消除信號相關聯之一數位信號之一功率的一值而選擇用於該等第一及第二組權重的值之一操作。
在實例8中，實例7之標的物可視情況包括，其中該回波消除器進一步包括一功率量測單元以量測該數位信號在一段時間內的該功率以獲得該數位信號之該功率之該值。
在實例9中，實例8之標的物可視情況包括，其中該回波消除器進一步包括：一可變增益放大器，其用以修改該回波經消除信號；以及一類比至數位轉換器，其用以在該回波經消除信號藉由該可變增益放大器修改之後轉換該回波經消除信號以產生該數位信號。
在實例10中，實例9之標的物可視情況包括，其 中該回波消除器經配置以基於該可變增益放大器之該增益而利用一補償值補償該數位信號之該功率之該值。
在實例11中，實例7之標的物可視情況包括，其進一步包含一功率監視器以在選定該等第一及第二組權重之該等值之後監視該數位信號之一功率之一值，且在該數位信號之該功率之該值超過一臨限值的情況下使該回波消除器執行用於調整該等第一及第二組權重之該等值的一額外操作。
在實例12中，實例7之標的物可視情況包括，其中該接收器及傳輸器包含於該無線通訊系統之一全雙工收發器中。
在實例13中，實例7之標的物可視情況包括，其中該接收器經配置以接收一下行鏈路信號。
在實例14中，實例7之標的物可視情況包括，其中該接收器經配置以接收一上行鏈路信號。
實例15包括之標的物包括一種用於操作一無線通訊系統之方法，該方法包含：基於在一第一時間間隔期間應用於該回波消除器中的一權重之一第一值計算該信號之一成本函數的一第一值；基於在一第二時間間隔期間應用於該回波消除器中之該權重之一第二值計算該信號的該成本函數之一第二值；選擇該權重之一開始值等於該權重之該等第一及第二值中之一者；以及執行基於該權重之該開始值搜尋該權重之一第三值之一操作，使得當該權重之該第三值在一第三時間間隔期間應用於該回波消除器時， 該信號之該成本函數在該第三時間間隔期間之一第三值小於該信號之該成本函數之該等第一及第二值中之每一者。
在實例16中，實例15之標的物可視情況包括，其中選擇該權重之該開始值包括：若該信號之該成本函數之該第一值小於該信號之該成本函數之該第二值，則選擇該權重之該開始值等於該權重之該第一值；以及若該信號之該成本函數之該第一值大於該信號之該成本函數之該第二值，則選擇該權重之該開始值等於該權重之該第二值。
在實例17中，實例15之標的物可視情況包括，其中該信號之該成本函數為
其中Z(n)表示基於該輸出信號之該信號，其中W表示包括該權重之一權重向量，且g表示位於用以產生該信號之一路徑上的一可變增益放大器之一增益。
在實例18中，實例15之標的物可視情況包括，其中其中該權重之該第一值等於w min+△/2，且該權重之該第二值等於w min-△/2，其中△=w max-w min，其中w min對應於該回波消除器中的一回波估計路徑中之衰減器(例如，可變或階梯式衰減器)之一動態範圍的一最小值，且其中w max對應於該動態範圍之一最大值。
在實例19中，實例15之標的物可視情況包括，其中該權重之該第三值落入該信號之該成本函數之一全域最小值上。
在實例20中，實例15之標的物可視情況包括，其中執行搜尋權重之該第三值之該操作包括：應用該等權重之多個值來控制該回波消除器之衰減器((例如，可變或階梯式衰減器)，其中該等多個值不同於該權重之該等第一及第二值；以及當應用該權重之該等多個值時計算該成本函數之多個值，其中該信號之該成本函數在該第三時間間隔期間的該值為該信號之該成本函數之該等多個值當中的一最低值。
在實例21中，實例15之標的物可視情況包括，其進一步包含：基於在一第四時間間隔期間應用於該回波消除器中之一額外權重之一第一值計算該信號之該成本函數之一第三值，其中該第四時間間隔發生於該等第一及第二時間間隔之後且在該第三時間間隔之前；基於在一第五時間間隔期間應用於該回波消除器中之該額外權重之一第二值計算該信號之該成本函數之一第四值，其中該第五時間間隔發生於該等第一及第二時間間隔之後且在該第三時間間隔之前；若該成本函數之該第三值小於該成本函數之該第四值，則選擇該額外權重之一開始值等於該額外權重之該第一值；若該成本函數之該第三值大於該成本函數之該第四值，則選擇該額外權重之一開始值等於該額外權重之該第二值；以及執行搜尋該額外權重之一第三值之一操作，使得當該額外權重之該第三值在一第六時間間隔期間應用於該回波消除器中時，該信號之該成本函數在該第六時間間隔期間之一第五值小於該信號之該成本函數之該等 第三及第四值中之每一者。
在實例22中，實例15之標的物可視情況包括，其中選擇該額外權重之該開始值包括：若該成本函數之該第三值小於該成本函數之該第四值，則選擇該額外權重之該開始值等於該額外權重之一第一值；以及若該成本函數之該第三值大於該成本函數之該第四值，則選擇該額外權重之該開始值等於該額外權重之該第二值。
實例23包括之標的物包括一種用於儲存資訊之電腦可讀儲存媒體，該資訊在執行時使得一無線通訊裝置：基於來自一回波消除器之一輸出信號產生一信號；基於在一第一時間間隔期間應用於該回波消除器中的一權重之一第一值計算該信號之一成本函數的一第一值；基於在一第二時間間隔期間應用於該回波消除器中之該權重之一第二值計算該信號的該成本函數之一第二值；選擇該權重之一開始值等於該權重之該等第一及第二值中之一者；以及執行基於該權重之該開始值搜尋該權重之一第三值之一操作，使得當該權重之該第三值在一第三時間間隔期間應用於該回波消除器中時，該信號之該成本函數在該第三時間間隔期間之一第三值小於該信號之該成本函數之該等第一及第二值中之每一者。
在實例24中，實例23之標的物可視情況包括，其中若該信號之該成本函數之該第一值小於該信號之該成本函數之該第二值，則將該權重之該開始值選擇為等於該權重之該第一值，且若該信號之該成本函數之該第一值大於 該信號之該成本函數之該第二值，則將該權重之該開始值選擇為等於該權重之該第二值。
在實例25中，實例23之標的物可視情況包括，其中該信號之該成本函數為
其中Z(n)表示基於該輸出信號之該信號，其中W表示包括該權重之一權重向量，且g表示位於用以產生該信號之一路徑上的一可變增益放大器之一增益。
實例1至實例25之標的物可以任何組合進行組合。
提供摘要以遵守要求將允許讀者確定技術揭示內容之本質及要點的摘要的37 C.F.R.章節1.72(b)。其係在以下理解下提交：其將不用於限制或解釋申請專利範圍之範疇或意義。以下申請專利範圍特此併入實施方式中，其中每一技術方案就其自身而言作為單獨實施例。
100‧‧‧無線通訊系統
101‧‧‧回波消除器
102‧‧‧天線
103‧‧‧延遲
110‧‧‧接收器
111‧‧‧低雜訊放大器
112、163‧‧‧降頻轉換器
113、164‧‧‧類比至數位轉換器
120‧‧‧傳輸器
121‧‧‧數位至類比轉換器
122‧‧‧增頻轉換器
123‧‧‧功率放大器
131、132‧‧‧向量調變器
141、142、143‧‧‧固定相位移相器
151、152、153‧‧‧衰減器
154、155‧‧‧求和器
160‧‧‧權重計算器
161‧‧‧帶通濾波器
162‧‧‧可變增益放大器
165‧‧‧週期性量測單元
166‧‧‧單元
167‧‧‧權重選擇單元
170‧‧‧功率監視器

Claims (25)

  1. 一種用於一無線通訊系統中之回波消除器，該回波消除器包含：移相器，其用以產生輸出信號，該等移相器中之每一者產生該等輸出信號中之一者，該等輸出信號中之每一者具有相對於一所傳輸信號之一相移；一衰減器單元，其用以基於權重來衰減該等移相器中之每一者之該輸出信號以產生經衰減信號，該等經衰減信號中之每一者對應於該等移相器中之一者之該輸出信號；一權重計算器，其用以在不使用與作為用於計算關於該等權重之值之輸入的該所傳輸信號相關聯之組件的情況下，執行用於選擇關於該等權重之該等值的一操作；以及至少一個求和器，其用以對該等經衰減信號與含有一回波信號之一所接收信號進行求和以產生一回波經消除信號。
  2. 如請求項1之回波消除器，其中該權重計算器經配置以至少部分地基於由基於該回波經消除信號所產生之一數位信號的一成本函數而執行用於選擇該等權重之該操作。
  3. 如請求項2之回波消除器，其中該權重計算器經配置以基於以下等式執行用於選擇該等權重之該操作 其中Z(n)表示該數位信號，W表示包括該等權重之一權重向量，且g表示位於用以產生該數位信號之一路徑上的一可變增益放大器之一增益。
  4. 如請求項1之回波消除器，其中該權重計算器經配置以：基於該回波經消除信號產生一信號；基於在一第一時間間隔期間應用於該衰減器單元之一衰減器的一權重之一第一值來計算該信號之一成本函數的一第一值；基於在一第二時間間隔期間應用於該衰減器之該權重之一第二值來計算該信號的該成本函數之一第二值；選擇該權重之一開始值等於該權重之該等第一及第二值中之一者；以及執行基於該權重之該開始值來搜尋該權重之一第三值之一操作，使得當該權重之該第三值在一第三時間間隔期間應用於該衰減器時，該信號之該成本函數在該第三時間間隔期間之一第三值小於該信號之該成本函數之該等第一及第二值中之每一者。
  5. 如請求項1之回波消除器，其中該回波消除器包含於一用戶設備(UE)中。
  6. 如請求項1之回波消除器，其中該回波消除器包含於一基地台及一增強型節點B(eNB)中之一者中。
  7. 一種無線通訊系統，其包含：一接收器，其用以接收含有一回波信號之一信號；一傳輸器，其用以傳輸一所傳輸信號，以及一回波消除器，其包含：一第一向量調變器，其用以自第一多個信號之一總和產生一第一輸出信號，該等第一多個信號基於第一組權重而衰減，該等第一多個信號中之每一信號具有相對於該所傳輸信號之一第一經延遲版本之一相移；一第二向量調變器，其用以自第二多個信號之一總和產生一第二輸出信號，該等第二多個信號基於第二組權重而衰減，該等第二多個信號中之每一信號具有相對於該所傳輸信號之一第二經延遲版本之一相移；求和器，其用以對該等第一及第二輸出信號與含有該回波信號之該所接收信號進行求和以產生一回波經消除信號；以及一權重計算器，其經配置以執行用於基於與該回波經消除信號相關聯之一數位信號之一功率的一值而選擇用於該等第一及第二組權重的值之一操作。
  8. 如請求項7之無線通訊系統，其中該回波消除器進一步包括一功率量測單元以量測該數位信號在一段時間內的該功率以獲得該數位信號之該功率之該值。
  9. 如請求項8之無線通訊系統，其中該回波消除器進一步包括：一可變增益放大器，其用以修改該回波經消除信號；以及一類比至數位轉換器，其用以在該回波經消除信號藉由該可變增益放大器修改之後轉換該回波經消除信號以產生該數位信號。
  10. 如請求項9之無線通訊系統，其中該回波消除器經配置以基於該可變增益放大器之該增益而利用一補償值補償該數位信號之該功率之該值。
  11. 如請求項7之無線通訊系統，其進一步包含一功率監視器以在選定該等第一及第二組權重之該等值之後監視該數位信號之一功率之一值，且在該數位信號之該功率之該值超過一臨限值的情況下使該回波消除器執行用於調整關於該等第一及第二組權重之該等值的一額外操作。
  12. 如請求項7之無線通訊系統，其中該接收器及傳輸器包含於該無線通訊系統之一全雙工收發器中。
  13. 如請求項7之無線通訊系統，其中該接收器經配置以接收一下行鏈路信號。
  14. 如請求項7之無線通訊系統，其中該接收器經配置以接收一上行鏈路信號。
  15. 一種用於一無線通訊系統之回波消除之方法，該方法包含： 基於來自一回波消除器之一輸出信號產生一信號；基於在一第一時間間隔期間應用於該回波消除器中的一權重之一第一值計算該信號之一成本函數的一第一值；基於在一第二時間間隔期間應用於該回波消除器中之該權重之一第二值計算該信號的該成本函數之一第二值；選擇該權重之一開始值來等於該權重之該等第一及第二值中之一者；以及執行基於該權重之該開始值搜尋該權重之一第三值之一操作，使得當該權重之該第三值在一第三時間間隔期間應用於該回波消除器中時，該信號之該成本函數在該第三時間間隔期間之一第三值小於該信號之該成本函數之該等第一及第二值中之每一者。
  16. 如請求項15之方法，其中選擇該權重之該開始值包括：若該信號之該成本函數之該第一值小於該信號之該成本函數之該第二值，則選擇該權重之該開始值來等於該權重之該第一值；以及若該信號之該成本函數之該第一值大於該信號之該成本函數之該第二值，則選擇該權重之該開始值來等於該權重之該第二值。
  17. 如請求項15之方法，其中該信號之該成本函數為 其中Z(n)表示基於該輸出信號之該信號，其中W表示包括該權重之一權重向量，且g表示位於用以產生該信號之一路徑上的一可變增益放大器之一增益。
  18. 如請求項15之方法，其中該權重之該第一值等於w min+△/2，且該權重之該第二值等於w min-△/2，其中△=w max-w min，其中w min對應於該回波消除器中的一回波估計路徑中之衰減器之一動態範圍的一最小值，且其中w max對應於該動態範圍之一最大值。
  19. 如請求項15之方法，其中該權重之該第三值落入該信號之該成本函數之一全域最小值上。
  20. 如請求項15之方法，其中執行搜尋權重之該第三值之該操作包括：應用該等權重之多個值來控制該回波消除器之衰減器，其中該等多個值係不同於該權重之該等第一及第二值；以及當應用該權重之該等多個值時計算該成本函數之多個值，其中該信號之該成本函數在該第三時間間隔期間的該值為該信號之該成本函數之該等多個值當中的一最低值。
  21. 如請求項15之方法，其進一步包含：基於在一第四時間間隔期間應用於該回波消除器中之一額外權重之一第一值計算該信號之該成本函數之一第三值，其中該第四時間間隔發生於該等第一及第二時間間隔之後且在該第三時間間隔之前； 基於在一第五時間間隔期間應用於該回波消除器中之該額外權重之一第二值計算該信號之該成本函數之一第四值，其中該第五時間間隔發生於該等第一及第二時間間隔之後且在該第三時間間隔之前；若該成本函數之該第三值係小於該成本函數之該第四值，則選擇該額外權重之一開始值來等於該額外權重之該第一值；若該成本函數之該第三值係大於該成本函數之該第四值，則選擇該額外權重之該開始值來等於該額外權重之該第二值；以及執行搜尋該額外權重之一第三值之一操作，使得當該額外權重之該第三值在一第六時間間隔期間應用於該回波消除器中時，該信號之該成本函數在該第六時間間隔期間之一第五值係小於該信號之該成本函數之該等第三及第四值中之每一者。
  22. 如請求項15之方法，其中選擇該額外權重之該開始值包括：若該成本函數之該第三值小於該成本函數之該第四值，則選擇該額外權重之該開始值來等於該額外權重之一第一值；以及若該成本函數之該第三值係大於該成本函數之該第四值，則選擇該額外權重之該開始值來等於該額外權重之該第二值。
  23. 一種用於儲存資訊之電腦可讀儲存媒體，該資訊在執行 時使得一無線通訊裝置來：基於來自一回波消除器之一輸出信號產生一信號；基於在一第一時間間隔期間應用於該回波消除器中的一權重之一第一值計算該信號之一成本函數的一第一值；基於在一第二時間間隔期間應用於該回波消除器中之該權重之一第二值計算該信號的該成本函數之一第二值；選擇該權重之一開始值來等於該權重之該等第一及第二值中之一者；以及執行基於該權重之該開始值搜尋該權重之一第三值之一操作，使得當該權重之該第三值在一第三時間間隔期間應用於該回波消除器中時，該信號之該成本函數在該第三時間間隔期間之一第三值係小於該信號之該成本函數之該等第一及第二值中之每一者。
  24. 如請求項23之電腦可讀儲存媒體，其中若該信號之該成本函數之該第一值係小於該信號之該成本函數之該第二值，則將該權重之該開始值選擇為等於該權重之該第一值，且若該信號之該成本函數之該第一值係大於該信號之該成本函數之該第二值，則將該權重之該開始值選擇為等於該權重之該第二值。
  25. 如請求項23之電腦可讀儲存媒體，其中該信號之該成本函數為 其中Z(n)表示基於該輸出信號之該信號，其中W表示包括該權重之一權重向量，且g表示位於用以產生該信號之一路徑上的一可變增益放大器之一增益。
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