特許 7169877 干渉相殺方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-02

(45)【発行日】2022-11-11

(54)【発明の名称】干渉相殺方法および装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/525 20150101AFI20221104BHJP

   H04B 1/10 20060101ALI20221104BHJP

   H04B 10/80 20130101ALI20221104BHJP

【ＦＩ】

H04B1/525

H04B1/10 L

H04B10/80

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018541659

(86)(22)【出願日】2017-07-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-09-19

(86)【国際出願番号】 US2017042142

(87)【国際公開番号】W WO2018017416

(87)【国際公開日】2018-01-25

【審査請求日】2020-07-06

(31)【優先権主張番号】15/623,369

(32)【優先日】2017-06-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/518,578

(32)【優先日】2017-06-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/363,263

(32)【優先日】2016-07-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】518280572

【氏名又は名称】ゲンクスコム， インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＸＣＯＭＭ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100199277

【弁理士】

【氏名又は名称】西守 有人

(72)【発明者】

【氏名】ジェイン， ハーディク

(72)【発明者】

【氏名】リン， チェ－チュン

【審査官】前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】特表２００９－５２６４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０８０５５２３５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００４－０４８２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２５１０３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１１０５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１２０１２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １／５２５

Ｈ０４Ｂ １／１０

Ｈ０４Ｂ １０／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルタ遅延制御信号およびベースバンド干渉相殺信号を生成するための、デジタル送信要素と受信要素との間に設けられたデジタル干渉相殺要素と、
ＲＦ受信信号経路における合成要素と、
ＲＦ送信信号経路とＲＦ受信信号経路における前記合成要素との間に設けられたＲＦ相殺フィルタと、を備え、
前記合成要素は、前記ＲＦ送信信号経路から受信された信号から前記ＲＦ相殺フィルタが生成したＲＦ周波数信号を、第１入力において受信し、
前記合成要素は、前記合成要素の受信信号入力に供給される受信信号から、前記ＲＦ相殺フィルタによって生成される前記ＲＦ周波数信号を加える加算器であり、
前記相殺信号は受信干渉信号の推定の反転であり、
前記ＲＦ相殺フィルタは、
第１干渉信号コンポーネント生成チェーンであって、前記第１干渉信号コンポーネント生成チェーンの入力が入力される第１光－機械モジュレータと、前記第１光－機械モジュレータの出力が入力される第１設定可能遅延要素とを含む第１干渉信号コンポーネント生成チェーンと、
前記第１干渉信号コンポーネント生成チェーンの出力が入力され、前記第１干渉信号コンポーネントの電気バージョンを生成するための第１光学電気コンバータと、
第２干渉信号コンポーネント生成チェーンであって、前記第２干渉信号コンポーネント生成チェーンの入力が入力される第２光－機械モジュレータと、前記第２光－機械モジュレータの出力が入力される第２設定可能遅延要素とを含む第２干渉信号コンポーネント生成チェーンと、
前記第２干渉信号コンポーネント生成チェーンの出力が入力され、前記第２干渉信号コンポーネントの電気バージョンを生成するための第２光学電気コンバータと、を含み、
前記第１設定可能遅延要素は、前記デジタル干渉相殺要素から受信した遅延制御情報によって制御され、
前記第１干渉信号コンポーネントの電気バージョンと前記第２干渉信号コンポーネントの電気バージョンとを合成することで、合成ＲＦ干渉信号を生成するための干渉信号コンポーネント合成器をさらに含み、
前記合成ＲＦ干渉信号が、前記ＲＦ相殺フィルタによって生成される前記ＲＦ周波数信号であり、
前記第１光－機械モジュレータが、ＲＦ信号から音響信号への変換動作を行うためのピエゾ構造または光－機械構造を含み、前記光－機械構造のうちのひとつ以上が第１導波管を通過する光信号に影響を与えるために用いられ、該第１導波管が前記第１干渉信号コンポーネントを生成する際に前記第１干渉信号コンポーネント生成チェーンによって導入される信号遅延に影響を与える、装置。

【請求項2】

前記合成要素は、前記合成要素の受信信号入力に供給される受信信号から、前記ＲＦ相殺フィルタによって生成される前記ＲＦ周波数信号を減じる請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第１光学電気コンバータと前記干渉信号コンポーネント合成器の第１入力との間に設けられた第１スイッチと、
前記第２光学電気コンバータと前記干渉信号コンポーネント合成器の第２入力との間に設けられた第２スイッチと、
前記デジタル干渉相殺要素から前記フィルタ遅延制御信号を受信し、受信したＲＦ信号から減じられるべき前記ＲＦ周波数信号の生成の一部として、前記受信したＲＦ信号に適用されるべき遅延量に基づいて前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御するためのコントローラと、をさらに含む請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記第１光－機械モジュレータが、ＲＦ信号から音響信号への変換動作を行うためのピエゾ構造または光－機械構造を含む請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記第１干渉信号コンポーネント生成チェーンがさらに第１導波管を含み、前記音響信号が前記第１導波管を通過する前記第１光学電気コンバータに到達する前の第１光学キャリアに影響を与える請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記第１導波管の幅が変化する請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記第１干渉信号コンポーネント生成チェーンはさらに前記第１導波管の異なる複数の部分に沿って設けられた複数のヒータを含み、
前記コントローラが、前記ヒータのうちのひとつ以上がオン状態にあるように制御し、前記ヒータのうちの前記ひとつ以上が、前記第１導波管の使用により導入される信号遅延に影響を与える前記オン状態にあるように制御される請求項３に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

種々の実施の形態は通信方法および装置に関し、特に通信デバイスおよび／またはシステムにおける干渉相殺のための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気信号または無線信号を用いて送信、例えば、伝送、および受信を同時に行おうとする無線デバイスおよび他の通信デバイスにとって、自己干渉は問題である。送信、例えばアップリンク、および受信、例えばダウンリンク、について異なる周波数帯域が用いられるかもしれないが、伝送される信号のいくらかがそのデバイスの受信器によって受信されることがあり、ひとつ以上の他のデバイスから受信される信号の受信と干渉しうる。送受信共用アンテナまたはケーブルの場合や移動体通信デバイスに設けられるアンテナについて多くの場合にそうであるような送信器と受信器との間で送信アンテナと受信アンテナとが非常に近い場合に特に、送信周波数帯域と受信周波数帯域とが異なる場合であっても、デバイスの送信器から受信器への干渉は干渉問題を引き起こしうる。

【0003】

無線周波数ドメインなどの送受信される信号の周波数範囲と同じ周波数範囲で動作する電子部品として実装されるひとつ以上の電子回路およびフィルタを用いることによって自己干渉を相殺する試みはあまり成功していない。

【0004】

例えば無線周波数ドメインにおけるフィルタ等の形の電子部品を用いて干渉相殺信号を生成することは、それに関連付けられたいくつかの問題を有する。一つ目として、干渉相殺信号を生成するために用いられる電子回路要素そのものが干渉を放射する可能性があることであり、これは特にＲＦ周波数帯域の信号を扱う場合にそうである。電子回路として実装されるフィルタのワイヤおよび／または他のコンポーネントが信号送信器および受信器として動作するからである。例えばアンテナを用いて無線信号を送受信する、または例えば同軸ケーブルやイーサネットケーブルや他の非光学ケーブルなどの電気ケーブルインタフェースを用いて電気信号を送受信する通信デバイスにおいて、そのような追加的な自己干渉は実に望ましくないものでありうる。ＲＦ帯域で動作するフィルタの利用に伴う他の問題は、小さなデバイス内のそのようなフィルタによって生成される干渉の伝達を阻止するためにその小さなデバイス内にシールドを設けることが、所与の空間的な制限により実装困難でありうることである。

【0005】

干渉相殺フィルタを生成するために用いられてもよい電子フィルタ回路はまた、比較的かさばるものであるという不利な点を有する。これは、干渉相殺フィルタを生成するために用いられる電子フィルタに、数多くのフィルタタップおよび／または個別の遅延を実装することを困難にしている。このため、多くの場合、ＲＦ周波数ドメインで動作する電子部品を用いて干渉相殺信号を生成する試みは、非常に少ない数のタップおよび／または遅延を伴うフィルタを用いることに制限される。さらに、小さなスペースに多くのＲＦ回路またはフィルタタップを詰め込む試みは、近接するコンポーネント間の意図しない無線周波数相互作用を介して他のコンポーネントへリークするあるコンポーネントからの干渉の問題をさらに複雑化する。例えば、あるコンポーネントが意図しないＲＦ送信器として動作し、他のコンポーネントが意図しないＲＦ受信器として動作することがある。

【0006】

電気信号を分けることに伴う電力問題もまた関心事であり、電子部品を用いて干渉相殺信号を生成するために用いられてもよい電子部品に伴う熱ノイズもまた関心事である。ひとつ以上の受信信号コンポーネントまたは周波数について弱い干渉信号が生成される場合、電子回路の熱ノイズは、意味のある干渉相殺信号の生成を妨げうる。干渉信号を生成するために用いられる電子回路の熱ノイズが相殺されるべき期待される干渉信号を超える場合があるからである。さらには、ＲＦシステムにおけるカプラおよび／またはマイクロストリップに伴う挿入損失は高くなり得、また通常は、結果として得られる容量およびインダクタンスを心に留めつつ注意深くインピーダンスマッチングを行う必要があるので、より高いＲＦ周波数についてそのようなコンポーネントを用いることはより困難となっている。

【0007】

ＲＦ範囲における電子回路としてフィルタを実装することに伴う他の問題は、所望のフィルタ特性を伴う電子回路を設計または実装することが困難でありうることである。フィルタの周波数範囲が、適切な干渉相殺信号を生成するために要求されうる所望の周波数範囲において一様ではない場合があるからである。

【0008】

デジタルＲＦドメインにおいて適切な干渉相殺信号を決定する試みがなされうるが、受信信号と合成される正確なアナログ干渉相殺信号を生成することは、非常に大きな周波数範囲および精度を伴うデジタルアナログコンバータを必要とし得、これは費用がかかりものであり、および／または実装困難でありうる。

【0009】

上記に照らし、無線周波数信号を用いて通信するデバイスにおいて自己干渉相殺のために用いることができる改善された方法および装置が必要とされていることは理解されるべきである。特に、無線周波数ドメインで動作する電子回路および／またはフィルタを用いて干渉相殺信号を生成することおよび／またはＲＦドメインで生成されるデジタル干渉相殺信号のアナログ干渉相殺信号への高精度電子デジタルアナログ信号コンバータを用いた変換を要求することに伴う上述の問題のうちのひとつ以上を解決、克服または軽減する方法および／または装置を開発することが望ましい。

【発明の概要】

【0010】

自己干渉相殺動作の一部として、光フィルタなどのひとつ以上の光回路を用いて、受信アナログ信号と合成されうるアナログ干渉相殺信号を生成することを含む方法および装置が説明される。方法および装置は、ＲＦ周波数帯域で通信する広範囲の通信デバイスにおける使用に適している。本願では、ＲＦ周波数帯域は０Ｈｚから５００ＧＨｚまでの周波数を含むものである。光周波数は５００ＧＨｚ周波数を超える。

【0011】

あるひとつではあるが必ずしも全てではない実施の形態では、干渉相殺を行うための装置は、フィルタ遅延制御信号およびベースバンド干渉相殺信号を生成するための、デジタル送信要素と受信要素との間に設けられたデジタル干渉相殺要素と、ＲＦ受信信号経路における合成要素と、ＲＦ送信信号経路とＲＦ受信信号経路における合成要素との間に設けられたＲＦ相殺フィルタと、を含み、合成要素は、ＲＦ信号送信経路から受信された信号からＲＦ相殺フィルタが生成したＲＦ周波数信号を、第１入力において受信し、ＲＦ信号送信経路から受信された信号がデジタル干渉相殺要素から受信された遅延制御情報にしたがい遅延される。

【0012】

ある実施の形態では、無線周波数（ＲＦ）干渉相殺装置は、ＲＦ信号を運ぶ音響信号を生成するために振動するトランスデューサであって、ＲＦ信号が前記トランスデューサへの入力として供給される、トランスデューサと、ＲＦ信号を運ぶ音響信号の、光信号へのフォノン－光子変換を制御するために用いられる制御信号を受信する制御入力であって、光信号は導波管を通じて伝達される、制御入力と、導波管を出る光信号を電気的干渉相殺信号に変換する光－電気コンバータと、前記電気的干渉相殺信号と干渉を含む受信ＲＦ信号とを合成する合成器と、を含む。

【0013】

あるいくつかではあるが必ずしも全てではない実施の形態では、無線周波数（ＲＦ）干渉相殺を行う方法は、ＲＦ信号を運ぶ音響信号を生成するために振動するトランスデューサにＲＦ信号を供給することと、制御入力において制御信号を受信することと、制御信号を用いることで、ＲＦ信号を運ぶ音響信号の、光信号へのフォノン－光子変換を制御することであって、光信号は導波管を通じて伝達される、制御することと、導波管を出る光信号に対して光－電気変換を行うことで、電気的干渉相殺信号を生成することと、干渉を含む受信ＲＦ信号に対してなされる干渉相殺動作において前記電気的干渉相殺信号を用いることと、を含む。

【0014】

上述のサマリにおいて種々の実施の形態が説明されたが、全ての実施の形態が同じフィーチャを含むかというと必ずしもそうではないこと、上述のフィーチャのうちのいくつかは不要であるがある実施の形態では望ましいものでありうること、は理解されるべきである。以下の詳細な説明において、数多くの追加的なフィーチャ、実施の形態および種々の実施の形態の利点を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】例示的な実施の形態に係る、自己干渉相殺能力を含む例示的な通信デバイスの図である。

【0016】

【図2A】例示的な実施の形態に係る、図１の通信デバイスに含まれてもよい例示的なトランシーバ回路の図である。

【0017】

【図2B】例示的な実施の形態に係る、トランシーバ回路の送信チェーンを送信アンテナに結合させると共にトランシーバ回路の受信チェーンを送信アンテナに結合させる通信インタフェースを含む例示的なトランシーバ回路の図である。

【0018】

【図2C】例示的な実施の形態に係る、トランシーバ回路の送信チェーンおよびトランシーバ回路の受信チェーンを単一のアンテナに、インタフェースに含まれるサーキュレータを介して、結合させる通信インタフェースを含む例示的なトランシーバ回路の図である。

【0019】

【図2D】例示的な第１のデュアルチェーンなどのマルチチェーン無線デバイスを示す図である。

【0020】

【図2E】例示的な第２のデュアルチェーンなどのマルチチェーン無線デバイスを示す図である。

【0021】

【図3A】環境内の無線デバイスの図であり、個別の受信アンテナおよび送信アンテナを介して同時送受信可能な図２Ｂに示されるデバイスなどのデバイスを伴うワイヤレス無線システムにおける自己干渉の問題の理解を助けることを意図したものである。

【0022】

【図3B】環境内の無線デバイスの図であり、共有送受信アンテナを介して同時送受信可能な図２Ｃに示されるデバイスなどのデバイスを伴うワイヤレス無線システムにおける自己干渉の問題の理解を助けることを意図したものである。

【0023】

【図4】自己干渉相殺のための例示的なアップコンバージョンおよび相殺フィルタの図であり、これは本願の図２Ｂおよび図２Ｃならびに種々の他の図面に示されるトランシーバ回路のＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路として利用可能なものである。

【0024】

【図5】同時送受信動作の三つのシナリオを示す図を含み、そこでは本発明に係る自己干渉相殺が無線デバイスの動作を改善しうる。

【0025】

【図6A】図２Ｂおよび図２Ｃならびに図４に示されるものなどのＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路で用いられ得る第１信号再構成バンクを示し、それは種々の信号遅延および利得制御機能を行いうる。

【0026】

【図6B】図６Ａに示されるタイプではあるが例えば異なる遅延および／または利得を伴う複数の信号再構成バンクを用いて実装される例示的なＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路を示す。

【0027】

【図7A】本発明のある実施の形態に係る、光－機械信号変調、信号遅延および／または利得制御を行うために使用されうる第１デバイスを示す。

【0028】

【図7B】本発明のある実施の形態に係る、光－機械信号変調、信号遅延および／または利得制御を行うために使用されうる第２デバイスを示す。

【0029】

【図7C】本発明のある実施の形態に係る、光－機械信号変調、信号遅延および／または利得制御を行うために使用されうる第３デバイスを示す。

【0030】

【図7D】本発明のある実施の形態に係る、光－機械信号変調、信号遅延および／または利得制御を行うために使用されうる第４デバイスを示す。

【0031】

【図8】例示的な実施の形態に係る、無線周波数（ＲＦ）干渉相殺を行う例示的な方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0032】

無線周波数信号または他の信号に対して自己干渉相殺を行うための方法および装置が説明される。少なくともいくつかの実施の形態では送受信される信号は無線周波数信号であるが、ある実施の形態では、無線周波数から光周波数への変換および光信号処理を用いることで無線周波数信号干渉相殺信号の生成を促進することができる。少なくともいくつかではあるが必ずしも全てではない実施の形態では、干渉相殺信号の生成の一部として光フィルタを用いることで、広範囲の周波数をサポートすることができる。そこでは、干渉相殺信号のデジタルＲＦバージョンを生成する必要なしに、光信号がアナログＲＦ信号へと変換される。

【0033】

完全二重無線ラジオにおいて同時送受信を可能とするためには、送信チェーンと受信チェーンとを分離することで大電力送信信号が受信器における小電力信号と干渉する（漏洩や反射を介して）ことを防ぐことが重要でありうる。効率的な完全二重トランシーバにとって、受信信号から自己干渉を相殺できる能力は重要であり得る。現行の単信トランシーバで見出されるのと同じ信号対ノイズ比について、この自己干渉の大きさは、ワイドエリアネットワークへのアプリケーションについて１１０ｄＢ程度となることが必要であり得る。原則的には、トランシーバにおける送信信号の知識は、相殺スキームが受信器のノイズフロアを実質的に上昇させることなく自己干渉の時間変化に適合することができる前提で、自己干渉の相殺および受信信号の再構成を可能とする。ここでの困難性は、受信自己干渉信号を、それを受信信号から減じることができるように、正確に再構成することである。

【0034】

図１は、例示的な実施の形態に係る、自己干渉相殺能力を含む例示的な通信デバイス１００の図である。例示的な通信デバイス１００は、トランシーバ回路１０２と、ＣＰＵなどのプロセッサ１０９と、メモリ１０６と、回路などのハードウエアモジュールのアセンブリなどのモジュールのアセンブリ１１８と、を含む。それらはバス１０８を介して互いに接続され、種々の要素１０２、１０９、１０６、１１８はそのバス１０８を介してデータおよび情報を通信してもよい。メモリ１０６は、トランシーバ回路１０２の動作を制御することを含む通信デバイス１００の通信動作を制御するよう構成された通信ルーチン１１０と、制御ルーチン１１１と、ソフトウエアモジュールのアセンブリなどのモジュールのアセンブリ１１３と、データ／情報１１４と、を含む。データ／情報１１４は、光フィルタコンポーネント情報およびアンテナ情報などを含むインタフェース情報などを含むデバイス情報１１９と、通信データ／情報１２０と、を含む。通信データ／情報１２０は、例えば、ＲＦ周波数情報と、チャネルタイプ情報と、チャネル状態と、決定されたフィルタ係数と、受信信号情報と、送信信号情報と、生成された無線周波数干渉相殺信号情報と、を含む。ある実施の形態では、メモリ１０６に保持されるいくらかの情報はまたトランシーバ回路１０２内のローカルメモリに保持される。ある実施の形態では、ＣＰＵなどのプロセッサ１０９は、メモリ１０６に含まれるソフトウエアモジュールを含むルーチンを実行することで、通信デバイス１００を制御し、本発明に係る方法を実行する。例えば、トランシーバ回路１０２を制御することで、光フィルタアセンブリの利用を含む無線周波数干渉相殺方法を実行する。ある実施の形態では、代替的に、例示的な方法のステップのうちのひとつ以上は、モジュールのアセンブリ１１８に含まれる回路などのひとつ以上のハードウエアモジュールによって実装される。

【0035】

トランシーバ回路１０２は、バスインタフェース１０７と通信インタフェース１１３とを含む。バスインタフェース１０７はトランシーバ回路をバス１０８に繋ぐ。通信インタフェース１１３はトランシーバ回路１０２を、アンテナアセンブリ１０１、導波管１１５およびワイヤ／ケーブル１１７のうちのひとつ以上または全てに繋ぐ。ある実施の形態では、アンテナアセンブリ１０１は通信デバイス１００の一部として含まれる。アンテナアセンブリ１０１はひとつ以上のアンテナ（１０３、…、１０６）を含む。ある実施の形態では、アンテナアセンブリ１０１は、トランシーバ回路１０２の送信器および受信器の両方によって用いられる単一のアンテナ１０３を含む。ある実施の形態では、アンテナアセンブリ１０１は送信アンテナ１０３と受信アンテナ１０６とを含む。ある実施の形態では、アンテナアセンブリ１０１は複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを含む。そのようないくつかの実施の形態では、アンテナアセンブリ１０１およびトランシーバ回路１０２はＭＩＭＯ動作をサポートする。

【0036】

図２Ａは、例示的な実施の形態に係る、例示的なトランシーバ回路１０２'を示す。トランシーバ回路１０２'は、バスインタフェース１０７と通信インタフェース１１３'とを含む。ある実施の形態では、トランシーバ回路１０２'は図１のトランシーバ回路１０２であり、通信インタフェース１１３'は図１の通信インタフェース１１３である。

【0037】

図２Ｂおよび図２Ｃは、ひとつの送信チェーンおよびひとつの受信チェーンを含む無線トランシーバアーキテクチャの二つの例示的な変形例を示す。図２Ｂの図２００に示される実現は、送信チェーンおよび受信チェーンがそれぞれ別個のアンテナ２２９、２３１を用いる２アンテナアプローチを示す。送受信間の結合は、アンテナ間の距離、アンテナタイプおよびアンテナのサイズにより駆動される。図２Ｃの図２００'に示される実現の場合、送信チェーンおよび受信チェーンは単一のアンテナ２３０を用いる。アンテナ２３０はサーキュレータ２２５を用いて送信チェーンと受信チェーンとを繋いでおり、サーキュレータは送信信号２２７と受信信号２３３との間のある程度の分離を提供する。受信チェーンで見られる大電力自己干渉は、サーキュレータ２２５によって提供される分離および受信チェーンへと漏れ入るアンテナ２３０からの反射によって駆動される。

【0038】

図２Ｂの図２００は、例示的な実施の形態に係る、例示的なトランシーバ回路１０２''を示す。トランシーバ回路１０２''は例えば図１のトランシーバ回路１０２および／または図２のトランシーバ回路１０２'である。トランシーバ回路１０２''は、通信インタフェース１１３''と、バスインタフェース１０７と、送信（ＴＸ）デジタルベースバンド（ＢＢ）回路２０６と、ＴＸデジタルＢＢツーアナログＢＢ回路２０４と、ＴＸアナログＢＢツー無線周波数（ＲＦ）回路２０２と、カプラデバイス２２６と、信号コンバイナ／カプラデバイス２０９と、ＲＸＲＦツーアナログＢＢ回路２１０と、ＲＸアナログＢＢツーデジタルＢＢ回路２１２と、ＲＸデジタルＢＢ回路２１４と、ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２と、チャネル推定器、デジタルフィルタなどのフィルタおよびフィルタ制御回路２１６と、を含み、それらは図２Ｂに示されるように接続されている。信号コンバイナ２０９は、受信無線周波数信号２３３と無線周波数干渉相殺信号２２４とを合成することで、回復された無線周波数信号２３５を生成するよう構成される。種々の実施の形態では、信号コンバイナ２０９は、受信無線周波数信号２３３に無線周波数干渉相殺信号２３４を加えることで、回復された無線周波数信号２３５を生成するよう構成される。

【0039】

図２Ｂのトランシーバ回路１０２''の上位概念的概要をこれから説明する。トランシーバ回路１０２''は、送信チェーンと受信チェーンとを備える。送信チェーンにおいて、送信デジタルベースバンド回路２０６はバスインタフェース１０７を介して、ビットの形態で送信されるべき入力データ２０７を受信し、そのビットをデジタルベースバンド波形２０５に変換し、それはＴＸデジタルＢＢツーアナログＢＢ回路２０４に出力される。ＴＸデジタルベースバンド回路２０６は受信入力データ２０７の符号化および変調を行う。ＴＸデジタルベースバンド回路２０６により行われる符号化および変調は、例えば、直交周波数分割多重やＣＤＭＡや他の符号化および変調スキームを用いる。フィルタおよびデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）アセンブリなどのＴＸデジタルＢＢツーアナログＢＢ回路２０４は、デジタル信号２０５をアナログベースバンド信号２０３に変換し、それはＴＸアナログＢＢツーＲＦ回路２０２に出力される。

【0040】

アナログベースバンド信号２０３はＴＸアナログＢＢツーＲＦ回路２０２によって受信され、続いて回路２０２に含まれる直接変換または中間周波数コンバータを用いて動作ＲＦ周波数へとアップコンバートされる。アップコンバートされたＲＦ信号２０１は回路２０２に含まれる電力増幅器の出力である。アップコンバートされたＲＦ信号２０１はデバイス２２６を用いて結合または分割される。そこでは、パススルー信号２２７は通信インタフェース１１３''に行き、タップされた信号２２３はＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２に入力される。

【0041】

通信インタフェース１１３''内のＲＦ信号２２７は、この実現の場合、アンテナ２２９へと通過していく。受信アンテナ２３１は無線ＲＦ信号を受信し、受信信号２３３を受信チェーンに向けてインタフェース１１３''へと出力する。トランシーバ回路１０２''の受信側において、通信インタフェース１１３''からの受信信号２３３は３ポートデバイスであるカプラまたはコンバイナ２０９に入力される。カプラまたはコンバイナ２０９は、ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２の出力である入力信号２２４と、受信アンテナ２３１を介して受信された信号である入力信号２３３と、を合成し、出力ＲＦ信号２３５を生成するものである。出力ＲＦ信号２３５はＲＦダウンコンバータであるＲＸＲＦツーアナログＢＢ回路２１０に入力され、該回路２１０はＲＦ信号２３５をベースバンドアナログ信号２１１へとダウンコンバートする。このベースバンドアナログ信号２１１は、ＲＸアナログＢＢツーデジタルＢＢ回路２１２によって受信され、フィルタされ、サンプリングされる。該回路２１２はサンプリングされた出力信号２１３を生成して出力する。サンプリングされた出力信号２１３は復調および復号を担当するデジタル受信プロセッサを含むＲＸデジタルＢＢ回路２１４に入力される。

【0042】

ＲＦ信号２２３は送信信号２０１の複製であり、ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２に入力される。ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２は、受信信号２３３のコンポーネントとして受信された干渉信号の負の複製またはほぼ負の複製である信号２２４を生成する。前記干渉信号は信号２２７の送信の影響である。コンバイナ／カプラデバイス２０９を用いて負の複製２２４と受信信号２３３とを合成することにより、トランシーバ回路１０２''の送信器によって引き起こされるトランシーバ回路１０２''の受信器における干渉を相殺することができる。

【0043】

チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６は、送信デジタルベースバンド回路２０６のデジタル処理ブロックとのインタフェースとなっており、また、受信デジタルベースバンド回路２１４のデジタル処理ブロックとのインタフェースとなっている。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６は、ＲＸデジタルベースバンド回路２１４内のサンプリングされた信号２２０で観測される残存干渉信号の再構成を行うものである。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６は、回路２１６に含まれるデジタルフィルタおよび回路２２２に含まれるＲＦ相殺フィルタの測定および訓練を行うものである。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６は、入力信号２１９と、デジタル送信信号の複製と、受信されサンプリングされた信号２２０と、を用いることで、トランシーバ回路１０２''およびアンテナ（２２９、２３１）の影響を判定し、干渉を引き起こしているチャネルを決定し、回路２２２に含まれるＲＦ干渉相殺フィルタにプログラムすべき適切な係数を決定する。決定された適切な係数は、チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６からＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２へと、信号２１７内で伝送される。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６はまた、干渉信号の負の複製２２１を再生成し、受信信号２１３から減じられるべきものとしてＲＸデジタルＢＢ回路２１４に送信する。ＲＸデジタルＢＢ回路２１４は干渉信号の再生成された負の複製２２１を受信し、その処理の一部として、受信信号２１３から干渉信号の再生成された負の複製２２１を減じる。回路２１４はさらにデジタルデータアウト信号２１５を生成し、インタフェース１０７を介してデジタルデータアウト信号を出力する。図２Ｃの図２００'は、通信インタフェース１１３'''が３ポートサーキュレータデバイス２２５を含むトランシーバアーキテクチャを実装する例示的なトランシーバ回路１０２'''を示す。サーキュレータ２２５は、ポート間の一方向分離の生成を行うものである。この生成される分離は、送信ＲＦ信号２２７が受信ＲＦ信号２３３へと漏れることを防止する。サーキュレータベースの設計は、単一のアンテナ２３０を用いた同時送受信を容易にする。

【0044】

図２Ｃの図２００'は、例示的な実施の形態に係る、例示的なトランシーバ回路１０２'''を示す。トランシーバ回路１０２'''は例えば図１のトランシーバ回路１０２および／または図２のトランシーバ回路１０２'である。トランシーバ回路１０２'''は、サーキュレータ２２５を含む通信インタフェース１１３'''と、バスインタフェース１０７と、送信（ＴＸ）デジタルベースバンド（ＢＢ）回路２０６と、ＴＸデジタルＢＢツーアナログＢＢ回路２０４と、ＴＸアナログＢＢツー無線周波数（ＲＦ）回路２０２と、カプラデバイス２２６と、コンバイナ／カプラデバイス２０９と、ＲＸＲＦツーアナログＢＢ回路２１０と、ＲＸアナログＢＢツーデジタルＢＢ回路２１２と、ＲＸデジタルＢＢ回路２１４と、ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２と、チャネル推定器、デジタルフィルタなどのフィルタおよびフィルタ制御回路２１６と、を含み、それらは図２Ｃに示されるように接続されている。信号コンバイナ２０９は、受信無線周波数信号２３３と無線周波数干渉相殺信号２２４とを合成することで、回復された無線周波数信号２３５を生成するものである。種々の実施の形態では、信号コンバイナ２０９は、受信無線周波数信号２３３に無線周波数干渉相殺信号２２４を加えることで、回復された無線周波数信号２３５を生成するよう構成される。

【0045】

図２Ｃのトランシーバ回路１０２'''の上位概念的概要をこれから説明する。トランシーバ回路１０２'''は、送信チェーンと受信チェーンとを備える。送信チェーンにおいて、送信デジタルベースバンド回路２０６はバスインタフェース１０７を介して、ビットの形態で送信されるべき入力データ２０７を受信し、そのビットをデジタルベースバンド波形２０５に変換し、それはＴＸデジタルＢＢツーアナログＢＢ回路２０４に出力される。ＴＸデジタルベースバンド回路２０６は受信入力データ２０７の符号化および変調を行う。ＴＸデジタルベースバンド回路２０６により行われる符号化および変調は、例えば、直交周波数分割多重やＣＤＭＡや他の符号化および変調スキームを用いる。フィルタおよびデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）などのＴＸデジタルＢＢツーアナログＢＢ回路２０４は、デジタル信号２０５をアナログベースバンド信号２０３に変換し、それは送信アナログベースバンドツーＲＦ（ＴＸアナログＢＢツーＲＦ）回路２０２に出力される。アナログベースバンド信号２０３はＴＸアナログＢＢツーＲＦ回路２０２によって受信され、続いて回路２０２に含まれる直接変換または中間周波数コンバータを用いて動作ＲＦ周波数へとアップコンバートされる。

【0046】

アップコンバートされたＲＦ信号２０１は回路２０２に含まれる電力増幅器の出力である。アップコンバートされたＲＦ信号２０１はデバイス２２６を用いて結合または分割される。そこでは、パススルー信号２２７は通信インタフェース１１３'''に行き、タップされた信号２２３はＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２に入力される。通信インタフェース１１３'''内のＲＦ信号２２７は、この実現の場合、サーキュレータ２２５を通過してアンテナ２３０へと至る。

【0047】

受信アンテナ２３０は無線ＲＦ信号を受信し、受信信号２３３を受信チェーンに向けて送信するインタフェース１１３'''のサーキュレータ２２５に受信信号を出力する。トランシーバ回路１０２'''の受信側において、通信インタフェース１１３'''からの受信信号２３３は３ポートデバイスであるカプラまたはコンバイナ２０９に入力される。カプラまたはコンバイナ２０９は、ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２の出力である入力信号２２４と、アンテナ２３０を介して受信された信号である入力信号２３３と、を合成し、出力ＲＦ信号２３５を生成するものである。出力ＲＦ信号２３５はＲＦダウンコンバータであるＲＸＲＦツーアナログＢＢ回路２１０に入力され、該回路２１０はＲＦ信号２３５をベースバンドアナログ信号２１１へとダウンコンバートする。このベースバンドアナログ信号２１１は、ＲＸアナログＢＢツーデジタルＢＢ回路２１２によって受信され、フィルタされ、サンプリングされる。該回路２１２はサンプリングされた出力信号２１３を生成して出力する。サンプリングされた出力信号２１３は復調および復号を担当するデジタル受信プロセッサを含むＲＸデジタルＢＢ回路２１４に入力される。

【0048】

ＲＦ信号２２３は送信信号２０１の複製であり、ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２に入力される。ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２は、受信信号２３３のコンポーネントとして受信された干渉信号の負の複製またはほぼ負の複製である信号２２４を生成する。前記干渉信号は信号２２７の送信の影響である。コンバイナ／カプラデバイス２０９を用いて負の複製２２４と受信信号２３３とを合成することにより、トランシーバ回路１０２'''の送信器によって引き起こされるトランシーバ回路１０２'''の受信器における干渉を相殺することができる。

【0049】

チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６は、送信デジタルベースバンド回路２０６のデジタル処理ブロックとのインタフェースとなっており、また、受信デジタルベースバンド回路２１４のデジタル処理ブロックとのインタフェースとなっている。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６は、ＲＸデジタルベースバンド回路２１４内のサンプリングされた信号２２０で観測される残存干渉信号の再構成を行うものである。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６は、回路２１６に含まれるデジタルフィルタおよび回路２２２に含まれるＲＦ相殺フィルタの測定および訓練を行うものである。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６は、入力信号２１９と、デジタル送信信号の複製と、受信されサンプリングされた信号２２０と、を用いることで、トランシーバ回路１０２'''およびアンテナ２３０の影響を判定し、干渉を引き起こしているチャネルを決定し、回路２２２に含まれるＲＦ干渉相殺フィルタにプログラムすべき適切な係数を決定する。決定された適切な係数は、チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６からＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２へと、信号２１７内で伝送される。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６はまた、干渉信号の負の複製２２１を再生成し、受信信号２１３から減じられるべきものとしてＲＸデジタルＢＢ回路２１４に送信する。ＲＸデジタルＢＢ回路２１４は干渉信号の再生成された負の複製２２１を受信し、その処理の一部として、受信信号２１４から干渉信号の再生成された負の複製２２１を減じる。回路２１４はさらにデジタルデータアウト信号２１５を生成し、インタフェース１０７を介してデジタルデータアウト信号を出力する。

【0050】

図２Ｃの図２００'は、通信インタフェース１１３'''が３ポートサーキュレータデバイス２２５を含むトランシーバアーキテクチャを実装する例示的なトランシーバ回路１０２'''を示す。サーキュレータ２２５は、ポート間の一方向分離の生成を行うものである。この生成される分離は、送信ＲＦ信号２２７が受信ＲＦ信号２３３へと漏れることを防止する。サーキュレータベースの設計は、単一のアンテナ２３０を用いた同時送受信を容易にする。

【0051】

図２Ｄおよび図２Ｅの図２００''および２００'''は、例示的なデュアル／マルチチェーン無線を示す。１０２''''の上位概念的概要を以下に説明する。図２Ｄの図２００'''は通信インタフェース１１３''および１１３''''に接続された二つの送信チェーンおよび二つの受信チェーンを示す。送信アンテナ２２９は周波数Ａの信号２２７を放射し、受信アンテナ２３１は周波数Ｂの信号２３３を受信する。通信インタフェース１１３'''では、送信アンテナ２２９'は周波数Ｂの信号２２７'を放射し、受信アンテナ２３１'は周波数Ａの信号２３３'を受信する。この構成では、アンテナ２２９からの信号２２７はアンテナ２３１'で干渉を引き起こし、アンテナ２２９'から放射される信号２２７'は受信器２３１で干渉する。ここで示される構成は一緒に動作する二つの周波数分割二重動作可能無線の場合として理解可能である。ここでは、一方の無線が周波数Ａで送信すると共に周波数Ｂで受信し、他方の無線が周波数Ｂで送信すると共に周波数Ａで受信する。アンテナ２２９に行く送信信号２２７の複製信号２２３はＲＦアップコンバータおよび干渉相殺回路２２２に入力され、該回路２２２は受信アンテナ２３１'で見られる干渉信号特性を反映するよう信号を処理、整形し、信号２３３'とする。干渉相殺信号などの再構成された信号２２４'は干渉信号のおおまかな負の複製であり、２０９'において受信信号２３３'に加えられる。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６はＴＸデジタルベースバンド回路２０６とのインタフェースとなり、デジタル送信信号２１８をＴＸデジタルベースバンド回路２０６に送信すると共にＴＸデジタルＢＢ回路２０６から信号２１９を受信する。チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６はまた、ＴＸデジタルベースバンド回路２１４'とのインタフェースとなり、デジタル信号２２０'をＲＸデジタルＢＢ回路２１４'から受信すると共に信号２２１'をＲＸデジタルＢＢ回路２１４'へ送信する。フィルタ制御回路２１６はＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２に係数２１７を提供する。送信アンテナ２２９'に行く送信信号２２７'の複製信号２２３'はＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２'に入力され、該回路２２２'は再構成信号２２４を生成するよう信号２２３'を処理する。ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ２２２'からの出力信号２２４は干渉を含む受信信号２３３に加えられる。図２Ｅの図２００'''は、図２Ｄの１０２'''のそれと同様な１０２''''の種々のブロックの構成を示すが、ひとつの違いは、通信インタフェースが送信チェーンおよび受信チェーンを各側の単一のアンテナに接続することである。

【0052】

図２Ｂ－２Ｃに示されるように、ブロック２２２および２１６は干渉再構成の二つのステージなどの要素であり、これら二つの構成の主な機能は、送信信号２２３の複製を遅延させ／バッファし、それをフィルタすることで、その出力２２４が自己干渉信号２３３の正確な再構成を表すようにすることであり、自己干渉信号２３３は２０９を用いて受信チェーンの受信信号２３３と合成可能なものである。各フィルタ２１６、２２２は、干渉の異なる部分を相殺するために用いられる受信信号の異なる部分を生成してもよい。異なる部分は、信号遅延の異なる量に対応する自己干渉に対応してもよい。環境内のオブジェクトからの反射に起因する受信複製の多くまたは全てに対応する信号を正確に遅延させる能力は、干渉相殺を行う際に役に立ちうる。本発明のある態様によると、ＲＦや表面音響波や光子的なものやフォノン－光子やスローライトやＲＦ ＭＥＭＳベーススイッチにおける種々のアプローチが新規な構成およびユニークな態様で用いられ、これらの技術のうちのひとつ以上の組み合わせを用いて完全二重動作にとって望ましい自己干渉相殺の度合いを達成することができるユニークなアーキテクチャが提供される。表面音響波および光子技術を利用して信号の遅延バージョンを生成することは、そうでなければサポートが困難な長さの遅延をサポートするために役に立ちうる。

【0053】

ＲＦ光子的ソリューション

【0054】

種々のフィーチャが、信号の遅延バージョンを生成するためにＲＦフォトニクスを用いる。ＲＦフォトニクスは、光ドメインでＲＦ信号を処理することを含むハイブリッドアプローチを含んでもよく、多くの場合、含む。少なくともいくつかのＲＦフォトニクスシステムでは、アナログＲＦ信号は光キャリア波のエンベロープを規定し、これは多くの場合２００ＴＨｚ程度である。したがって、マルチＧＨｚ超広帯域信号であっても１０-５より小さい部分的帯域幅を占める。同様に、ミリ波ベースバンド周波数は光コンポーネントの典型的な帯域幅よりもはるかに低い。したがって、広帯域モジュレータが用いられる場合、ＲＦフォトニクスはＲＦベースバンド周波数に対して透明な強力なアプローチである。光ファイバの形の空間的光遅延ラインをセンチメートルループのコイルにすることができ、複数の遅延ラインを垂直方向に積み重ねることができ、１２タップ相殺フィルタのマイクロ波遅延ラインよりも４倍から５倍小さいフットプリントへと詰め込むことができる。マイクロ波フィルタとは異なり、ＲＦフォトニックフィルタにおいてタップ数を１２から６４へと増加させてもシステムの高さが増大するのみであり、システムフットプリントを増大させることなくより良好なアナログ相殺を実現することができる。ＲＦフォトニックリンクの他の重要なフィーチャは、それが本質的に一方向性であるところである。すなわち、信号経路は、光モジュレータ（ＲＦツー光）から光ディテクタ（光ツーＲＦ）に向かう向きに固定される。いずれのデバイスも可逆的に動作するものではないからである。これらの技術的な利点を措いても、ＲＦ－フォトニックアプローチはまた、性能向上およびコスト低減の点で、通信産業による長期間の投資による多大な進歩から経済的な恩恵を受けている。完全二重トランシーバに直接関する困難性を解決することを措いても、ＲＦフォトニクスシステムはまた、そのハイブリッドアーキテクチャに独特ないくつかの追加的な利点を享受している。まず、大電力において、レーザ源はＲＦ移送機能に対する全体的な利得を提供し、該利得は必要に応じて調整可能である。次に、コヒーレントなＲＦフォトニックシステムを用いることで、光位相を調整することで完全複素数値フィルタ係数を実現することができる。これは、サブミクロンの変位のみを要求し、１マイクロ秒より小さい時定数で実現可能である。最近では、光－機械効果（光機械的効果とも称されることがある）を介してオンチップ光信号処理が実現された。ミリメートルスケールのチップが、以前であれば１００メートルの光ファイバを必要とした処理パワーと同じ処理パワーを提供することができる。

【0055】

本発明および提案されるアプローチのメトリクスおよびフィーチャは以下を含む：
遅延帯域幅：光帯域幅に亘ってある遅延が達成可能なときのその光帯域幅；
最大遅延：達成可能な最大の遅延値；
部分遅延：絶対遅延値をパルス幅またはビット時間で除したもの；これは遅延／保持容量にとって重要である；
遅延範囲：遅延が達成可能な調整範囲（最小値から達成可能な最大値まで）；
遅延精度：増分遅延調整ステップの最小値；
遅延確度：実際の遅延の精度と所望の遅延値の精度との百分率；
遅延再構成時間：遅延をある状態から他の定常状態へと切り替えるのにかかる時間の量；
遅延に亘る損失：単位遅延ごとに課せられる損失量単位遅延ごとの損失がより低いことが望ましい。

【0056】

ある実施の形態では、モジュレータに珪素硝酸塩を用いる。そのモジュレータは、ピエゾ構造を用いてＲＦ信号を変換することで、ＲＦ信号を光ドメインに変換することができる。このモジュレータは、光導波管へとフォノンを吸収する音響レセプタの波長／受信エリア／ヒータの変化に基づいて、信号を遅延させることができるであろう。

【0057】

ＲＦドメインにおける自己干渉相殺

【0058】

図４は、自己干渉相殺のためのブロック１２２、すなわちアップコンバージョンおよび相殺フィルタ、の上位概念アーキテクチャを説明する。ブロック１８１、１８２および１８３は、本発明にしたがい実装される例示的なフィルタバンクである。バンク１８３は直接経路を再構成し、バンク１８２はアンテナ経路を再構成し、バンク１８１は散乱経路を再構成する。

【0059】

いくつかではあるが必ずしも全てではない実施の形態では、ＲＦ信号のアップコンバージョンまたはダウンコンバージョン用の信号処理装置例は、以下のフィーチャのひとつ以上を有するおよび／または以下の例示的な態様を行うよう構成される：
モジュレータを用いて信号をアップコンバートし、そのモジュレータがレーザ／ＬＥＤなどの光源からの入力を受け得る；
直接的に変調されるレーザを用いる；
ＲＦ信号を音響信号に変換するピエゾ構造にＲＦ信号を供給し、このピエゾ構造が光源によって入力される光キャリアにＲＦ信号を移す。

【0060】

装置は、フォトニクス信号を遅延させる要素を含んでもよい。要素は音響波の速さを用いて信号を遅延させる光子－フォノンハイブリッドデバイスを含んでもよく、ある実施の形態では実際含む。これらの要素は提供する遅延量について調整可能であってもなくてもよく、装置はこれらの遅延要素のｎ次元アレイを有してもよく、アレイは遅延要素をオンオフすることによって、またはもし可能であれば所望値についてのトータル遅延を達成するよう各遅延要素を設定することによって、要求される遅延を提供するよう構成されうる。

【0061】

ある実施の形態では、装置は以下のうちのひとつ以上を行うよう構成される：
波長分割多重レーザと動作し、各波長が独自に遅延要素のアレイに入力される；
遅延した光信号は光コンバイナを用いてディテクタの前で合成され、またはアレイ内の遅延した信号のそれぞれは光ディテクタを通じて入力され、そこでは各ブランチからのＲＦ信号が伝送線を用いて合成される。
相殺遅延要素の二つ、三つまたはそれ以上のステージへの分割；
ミリメートルサイズアーキテクチャを用いたマイクロ秒遅延のサポート；
スローライトアーキテクチャのサポート；
ＲＦ ＭＥＭＳベーススイッチの使用可能；
スイッチベースのバンク；
ＲＦフォトニクスおよびＭＥＭＳスイッチへのフィードバック（フローチャート図）
ある実施の形態では較正アルゴリズムがサポートされる
デジタル相殺およびデジタル相殺とのインタフェースがサポートされうる。

【0062】

干渉相殺の要求されるレベルは異なる無線展開アプリケーションによって変わる。送信電力が３ｄＢｍ程度で典型的なノイズフロアが-９５ｄＢｍ程度であるブルートゥース的な伝送の場合、同時送受信動作のために約９８ｄＢの干渉相殺が要求される。これらのシステムで用いられるタイプのアナログデジタルコンバータのダイナミックレンジの制限により、そのような場合のデジタル相殺の限界は約４２ｄＢである。他の三つのシナリオは、移動体伝送、スモールセル伝送および基地局伝送であり、それぞれ典型的な送信電力は２３ｄＢｍ、２４ｄＢｍ、４６ｄＢｍである。これらの場合でも、デジタル相殺は使用されるアナログデジタルコンバータのダイナミックレンジによって制限される。したがって、残る干渉を、アナログ／ＲＦドメインにおいて相殺する必要がある。

【0063】

図２Ｄは、同時送受信可能な複数アンテナ無線の動作を説明する。それは、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間の干渉相殺を可能とするフィルタ２２２および２１６を伴う自己干渉相殺アーキテクチャの適用可能性を示す。そのような無線は、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナによって引き起こされる干渉を再構成して相殺するために、フィルタ２２２および２１６の複数の複製（instantiation）を必要とする。これらの複数の複製は、複数の送信無線から複数の受信無線への入力を伴うひとつの複製として最適化されて一緒にパッケージされてもよく、ある実施の形態では実際そのようにされる。この図は、二つの送信アンテナおよび二つの受信アンテナを示す。しかしながら、原理は複数の送信および受信アンテナに適用可能である。

【0064】

図３Ａは、環境内の無線デバイスの図であり、個別の受信および送信アンテナ２２９、２３１をそれぞれ介して受信および送信可能な図２Ｂに示されるトランシーバなどのトランシーバを用いた同時送受信が可能なワイヤレス無線システムにおける自己干渉の問題の理解を助けることを意図したものである。単一アンテナおよびデュアルアンテナアーキテクチャの場合、我々は送信器により引き起こされる受信器への自己干渉を、受信器における干渉の到着時刻に基づいて、三つのカテゴリに分類する。

【0065】

図３Ａにおいて３０１で示されるのは直接経路であり、そこでは伝送信号が、伝送線に亘る放射により回路基板上で、または、単一アンテナアーキテクチャの場合に示されるようなサーキュレータを通じて、受信器と結合する。この直接経路信号は、送信アンテナから放射される送信電力よりも約１５ｄＢ－２５ｄＢほど低い。この経路はまた、送信チェーンから受信チェーンへの干渉の最短経路であり、その経路に伴う遅延は２２９と２３１との間のものであって、無線のアーキテクチャにもよるが数十ピコ秒から数百ピコ秒のオーダーであることが期待される。この直接経路は時間変動周波数選択的チャネルであり、そこではこれらの特性が動作のＰＶＴ特性に依存する。（圧力、体積（伝送線のドーピングおよびサイズ）、温度）。

【0066】

干渉の第２の経路はアンテナ経路であり、これは送信アンテナと受信アンテナとの間の最短経路であって、そのアンテナ経路によって送信信号が信号を受信するために用いられるアンテナに到達する。図３Ａに示されるようなデュアルアンテナシステムの場合、この干渉経路は、通常、送信アンテナ２２９と受信アンテナ２３１との間の距離に対応する経路３０１であろう。図３Ｂに示されるもののような単一アンテナシステムについて、アンテナ経路は経路３０２'であり、これは反射の後、アンテナの近接場において送信信号によってとられる。アンテナからの反射は、インピーダンスのミスマッチによるものでありうる。アンテナ経路は時間変動し、周波数選択的である。この経路から受信された信号は信号の送信電力よりも２０ｄB－４５ｄB程度低く、その経路の遅延は、無線およびアンテナ設計に基づくと４００ピコ秒から１．５ナノ秒の範囲内にある。

【0067】

三つ目の主な自己干渉の主要経路は散乱経路である。この経路の送信信号３０３は送信アンテナ２２９から環境３０５へと進み、信号散乱として動作する環境オブジェクト３０５からの反射３０４として跳ね返ってくる。この経路もまた時間変動し、三つの経路のなかで最も周波数選択的である。無線の周りの環境に依存して全体的な経路遅延は広範であり、数十ナノ秒から５マイクロ秒の間程度であろう。動作周波数および環境の経路損失に依存して、この経路からの信号は送信電力よりも５０ｄＢかそれよりも低い電力で受信される。

【0068】

上述の特徴付けに基づき、本明細書で説明されるＲＦ自己干渉相殺アーキテクチャは、直接経路、アンテナ経路および散乱経路の特性を追跡し、それを信号２２３の複製に適用することによって自己干渉を再構成し、それによって干渉相殺信号２２４を生成してその干渉相殺信号２２４を２０９において受信信号に加えるよう設計される。

【0069】

図４の図は、干渉信号を再構成するために要求される遅延量に基づいて、これら三つの経路の自己干渉の再構成を１８１、１８２および１８３として分類することを示す。ブロック１８１、１８２および１８３は、電圧／電流制御インタフェースバス１９１を通じてコントローラから調整可能な遅延要素を有する。ブロック１８１は、バス１９１を通じて通信するコントローラ４０１からの制御信号（４２１、４２２、…、４２３）を介してそれぞれ調整可能な遅延要素（４０２、４０３、…、４０５）を含む。ブロック１８２は、バス１９１を通じて通信するコントローラ４０１からの制御信号４２４を介して調整可能な遅延要素４０６を含む。ブロック１８３は、バス１９１を通じて通信するコントローラ４０１からの制御信号４２５を介して調整可能な遅延要素４０７を含む。遅延要素（４０２、４０３、…、４０５、４０６、４０７）の入力はそれぞれ信号（４２６、４２７、…、４２８、４２９、４３０）であり、遅延要素（４０２、４０３、…、４０５、４０６、４０７）の出力はそれぞれ信号（４３６、４３７、…、４３８、４３９、４４０）である。図４はまた減衰／増幅デバイス（４０８、４０９、…、４１０、４１１、４１２）を示し、それらのデバイスはそれぞれ入力信号（４３６、４３７、…、４３８、４３９、４４０）を処理し、出力信号（４５０、４５１、…、４５２、４５３、４５４）を生成する。減衰／増幅デバイス（４０８、４０９、…、４１０、４１１、４１２）はまた、電圧／電流制御インタフェースバス１９２を通じてコントローラ４０１によって、制御信号（４３１、４３２、…、４３３、４３４、４３５）を介して制御される。種々の実施の形態では、信号（４３１、４３２、…、４３３、４３４、４３５）で伝達される係数はまた、減衰／増幅を制御することに加えて、ＲＦ信号の位相を反転する能力と共に来る。要素１８４、１８５、１８６、１８７、１８８、１８９は、同じＲＦ信号２２３を入力から複数の出力（４２６、４２７、４２８、４２９、４３０）にルーティングする要素である。これらの要素（１８４、１８５、１８６、１８７、１８８、１８９）は、ＲＦ電力分割器やバラン回路（平衡－非平衡）やルーティング能力を伴う他のＲＦ要素であってもよいし、ある実施の形態ではそうである。この図における要素１９０は、複数のＲＦ信号（４５０、４５１、４５２、４５３、４５４）を合成して信号２２４を生成する要素である。要素１９０は、マルチポートＲＦ電力コンバイナまたは信号を足し合わせるＲＦコンバイナのアレイであってもよいし、ある実施の形態ではそうである。

【0070】

図５は図５０１、５０２および５０３を含み、それらは同時送受信動作の三つのシナリオを示しており、そこでは、自己干渉相殺が無線デバイスの動作、すなわち図５０１において５１０および５１１によって示される帯域内動作、図５０２において５１２および５１３によって示される重複帯域動作および図５０３において５１４および５１５によって示される隣接帯域動作、を改善することができる。上述の場合において、送信から生じる干渉を相殺することができる能力は、無線が、意図する受信信号を復調して復号するのに適切なダイナミックレンジで動作することを可能とする。

【0071】

図６Ａは、光モジュレータ、信号遅延および信号利得ブロック６５２の例示的な新規アーキテクチャを示し、これは図４の信号再構成バンク１８１、１８２または１８３として利用可能な他、本願に示される種々の他の実施の形態において利用可能である。再構成バンクは、信号遅延を生じさせるのに用いられる遅延を含む入力に対する動作、および信号利得を制御するのに用いられる乗算を担当し、したがって、信号遅延の出力と利得制御ブロック６５２とを合成することによって生成される合成出力全体に対して、ブロック６５２によって生成される遅延信号がどれほどのインパクトを与えるかを制御する。

【0072】

光モジュレータ、信号遅延および信号利得ブロック６５２は、光－機械モジュール６１１と、遅延要素Ｘ ６１３と、遅延要素Ｙ１１ ６１５と、遅延要素Ｙ１Ｎ ６１６と、光導波管６１８と、利得要素Ａ１ ６１９と、を含む。遅延制御信号ＤＣ＿Ｘ１ ６８３は遅延要素Ｘ ６１３を制御する。遅延制御信号ＤＣ＿Ｙ１１ ６８５は遅延要素Ｙ１１ ６１５を制御する。遅延制御信号Ｙ１Ｎ ６８６は遅延要素Ｙ１Ｎ ６１６を制御する。入力レーザ光信号６８８は光導波管６１８によって受信される。利得制御（ＧＣ）信号６８９は利得要素Ａ１ ６１９を制御する。

【0073】

図６Ｂは、例示的なＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２を示し、これは図２Ｂや図２Ｃのシステムにおいて利用可能であり、また、コントローラ６５４およびレーザ６５５などの種々の他のコンポーネントと共に、図６Ａに示されるタイプの複数の変調、遅延および利得制御ブロック、例えばＮ個のそのようなブロック、を用いて実装可能である。コントローラ６５４は、チャネル推定器、フィルタおよびフィルタ制御回路２１６から信号２１７を受信し、決定された係数値などを含む信号２１７で伝送される情報を利用する。ある実施の形態では、ＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２は複数のレーザ、例えばレーザ光信号６８８を生成するレーザ６５５とレーザ光信号６８８'を生成するレーザｎ６５５'と、を含む。そのようなある実施の形態では、レーザ光信号６８８または６８８'のうちのひとつは、ある特定の時刻における光導波管６１８などの光導波管への入力として用いられる。コンポーネントブロック６５２は光機械モジュール６１１を含み、該モジュール６１１の出力６１２は直列に配置された遅延ｘ１ ６１３、Ｙ１１ ６１５からＹ１Ｎ ６１６に接続され、ここでＮは１より大きな整数値を表すものとして用いられる。図６Ａの実施の形態では遅延は制御可能であるが、それらの遅延のうちのひとつ以上が固定値のものであってもよいことは理解されるべきである。第１遅延要素６１３は遅延制御（ＤＣ）信号ＤＣ＿Ｘ１ ６８３によって制御される。第２遅延要素６１５は遅延制御（ＤＣ）信号ＤＣ＿Ｙ１１ ６８５によって制御される。第Ｎ遅延要素６１６は遅延制御（ＤＣ）信号ＤＣ＿Ｙ１Ｎ ６８６によって制御される。直列遅延要素の出力は、機械波から光キャリアへの変換のための光導波管６１８に提供される。光導波管６１８は、乗算器Ａ１ ６１９によって行われる利得制御動作に供せられる前に、レーザ光信号ＬＬ ６８８を入力として受ける。要素６１９によって行われる利得動作は利得制御信号ＧＣ ６８９によって制御される。図６Ｂに関して、遅延要素制御信号（６８３、６８３'、６８３''、…、６８３'''、６８５、６８５'、６８５''、…、６８５'''、…、６８６、６８６'、６８６''、…、６８６'''）および利得制御信号（６８９、６８９'、６８９''、…、６８９'''）はそれぞれ遅延および利得を制御するのに用いられ、かつ、コントローラ６５４によって提供される。利得制御信号（ＧＣ１ ６８９、ＧＣ２ ６８９'、ＧＣ３ ６８９''、…、ＧＣＮ ６８９'''）は利得制御バス６７２を介してコントローラ６５４から伝達され、かつ、それぞれが利得制御要素（Ａ１ ６１９、Ａ２ ６１９'、Ａ３ ６１９''、…、ＡＮ ６１９'''）を制御するために用いられる。

【0074】

図６Ｂに示される例示的なＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２では、ブロック６５２がＮ個実装されており、第１ブロック６５２の要素が説明のために箱で囲まれている。要素の第２列に対応するブロック６５２'、コメントの第３列に対応するブロック６５２''およびコンポーネントの第Ｎ列に対応するブロック６５２'''からは、スペースと説明目的の都合上、箱は省略されている。

【0075】

図６Ｂは、図２Ｂから２ＥのＲＦアップコンバータおよび干渉相殺フィルタ回路２２２のデバイス設計を説明する。図６Ｂに提示されるデザインアーキテクチャのメインアイデアは、要素６１１、６１３、６１５、６１６、６１８、６１９、６２０、６６０を用いて生成可能な新規ＲＦ信号処理回路を実現することである。デバイス２２２は、デバイス２２２の要素１８６に接続する入力ＲＦ信号２２３を有する。要素１８６は、信号を二つ以上のアームに分けることが可能な電力分割器／スプリッタ／平衡－非平衡回路であってもよく、各アームは、潜在的に可変の振幅強度を伴う入力信号の複製を含む。要素１８６の出力は要素１８５から要素１８７などの他の要素に行ってもよく、それらは要素１８６と機能的に類似する。要素１８５の第１出力は要素１８４に行き、要素１８５の第２出力、信号６１０'、は光－機械モジュレータ６１１'の入力である。要素１８５の出力は出力信号６１０であり、これは光－機械モジュレータ６１１の入力信号である。要素１８７の第１出力は要素１８８に行き、要素１８７の第２出力は信号６１０''であって光－機械モジュレータ６１１''への入力である。要素１８８の出力は出力信号６１０'''であり、これは光－機械モジュレータ６１１の入力信号である。

【0076】

要素１８４の出力信号６１０はデバイス６５２に行き、デバイス６５２は光－機械モジュレータ６１１を介して入力信号６１０を機械波６１２に変換し、それは最終的には機械波の光キャリアへの変換を可能とする光導波管である要素６１８を通じて光信号に変換され、要素６１８は次いでＲＦ信号６１０をレーザ６５５からの光キャリアへと移す。ＲＦ入力信号６１０を含む機械信号６１２は遅延要素（６１３、６１５、…、６１６）を用いて遅延されてもよいし、ある実施の形態では遅延される。遅延は、コントローラ６５４からの遅延制御（ＤＣ）信号（６８３、６８５、…、６８６）を用いて設定されてもよいし、ある実施の形態では設定される。光導波管６１８からの光信号の振幅は、要素６１９によって調整されてもよい。要素６１９からの出力光信号は要素６２０において光電気変換される。

【0077】

要素１８５の出力信号６１０'はデバイス６５２'に行き、デバイス６５２'は光－機械モジュレータ６１１'を介して入力信号６１０'を機械波６１２'に変換し、それは最終的には機械波の光キャリアへの変換を可能とする光導波管である要素６１８'を通じて光信号に変換され、要素６１８'は次いでＲＦ信号６１０'をレーザ６５５からの光キャリアへと移す。ＲＦ入力信号６１０'を含む機械信号６１２'は遅延要素（６１３'、６１５'、…、６１６'）を用いて遅延されてもよいし、ある実施の形態では遅延される。遅延は、コントローラ６５４からの遅延制御（ＤＣ）信号（６８３'、６８５'、…、６８６'）を用いて設定されてもよいし、ある実施の形態では設定される。光導波管６１８'からの光信号の振幅は、要素６１９'によって調整されてもよい。要素６１９'からの出力光信号は要素６２０'において光電気変換される。

【0078】

要素１８７の出力信号６１０''はデバイス６５２''に行き、デバイス６５２''は光－機械モジュレータ６１１''を介して入力信号６１０''を機械波６１２''に変換し、それは最終的には機械波の光キャリアへの変換を可能とする光導波管である要素６１８''を通じて光信号に変換され、要素６１８''は次いでＲＦ信号６１０''をレーザ６５５からの光キャリアへと移す。ＲＦ入力信号６１０''を含む機械信号６１２''は遅延要素（６１３''、６１５''、…、６１６''）を用いて遅延されてもよいし、ある実施の形態では遅延される。遅延は、コントローラ６５４からの遅延制御（ＤＣ）信号（６８３''、６８５''、…、６８６''）を用いて設定されてもよいし、ある実施の形態では設定される。光導波管６１８''からの光信号の振幅は、要素６１９''によって調整されてもよい。要素６１９''からの出力光信号は要素６２０''において光電気変換される。

【0079】

要素１８８の出力信号６１０'''はデバイス６５２'''に行き、デバイス６５２'''は光－機械モジュレータ６１１'''を介して入力信号６１０'''を機械波６１２'''に変換し、それは最終的には機械波の光キャリアへの変換を可能とする光導波管である要素６１８'''を通じて光信号に変換され、要素６１８'''は次いでＲＦ信号６１０'''をレーザ６５５からの光キャリアへと移す。ＲＦ入力信号６１０'''を含む機械信号６１２'''は遅延要素（６１３'''、６１５'''、…、６１６'''）を用いて遅延されてもよいし、ある実施の形態では遅延される。遅延は、コントローラ６５４からの遅延制御（ＤＣ）信号（６８３'''、６８５'''、…、６８６'''）を用いて設定されてもよいし、ある実施の形態では設定される。光導波管６１８'''からの光信号の振幅は、要素６１９'''によって調整されてもよい。要素６１９'''からの出力光信号は要素６２０'''において光電気変換される。

【0080】

図６Ｂのデバイス２２２は積層検出器およびＭＥＭＳスイッチコンポーネント６５６を含む。コンポーネント６５６は光電気変換デバイス（Ｏ／Ｅ ６２０、Ｏ／Ｅ ６２０'、Ｏ／Ｅ ６２０''、…、Ｏ／Ｅ ６２０'''）を含み、それらはそれぞれ制御可能ＭＥＭＳスイッチ（ＭＥＭＳスイッチ１ ６６０、ＭＥＭＳスイッチ２ ６６１、ＭＥＭＳスイッチ３ ６６２、…、ＭＥＭＳスイッチＮ ６６３）に接続される。ＭＥＭＳスイッチ（ＭＥＭＳスイッチ１ ６６０、ＭＥＭＳスイッチ２ ６６１、ＭＥＭＳスイッチ３ ６６２、…、ＭＥＭＳスイッチＮ ６６３）はそれぞれ、スイッチ制御バス６７１を介してコントローラ６５４から伝送されるスイッチ制御信号（ＳＣ１ ６９１、ＳＣ２ ６９１'、ＳＣ３ ６９１''、…、ＳＣＮ ６９１'''）を介して制御される。

【0081】

コンポーネントはさらに、所与の時間に閉じられるよう制御されているスイッチを通過してくる、ひとつ以上のＯ／Ｅ（６２０、６２０'、６２０''、…、６２０'''）の出力からのＲＦ出力出力信号を受信し、ＲＦ出力信号２２４を生成するコンバイナ要素１９０を含む。

【0082】

図６Ａ、６Ｂ、７Ａ、７Ｂ、７Ｃおよび７Ｄのうちのひとつ以上に示されるデバイスデザインは信号遅延および／または信号遅延の程度の制御が達成可能であるという事実を利用し、それはさらに、音波がＲＦ電磁波よりも１０５倍ほど遅く進むという事実を利用しうる。アームのうちのひとつ、例えば光モジュレータ、遅延および利得ブロック６５２の動作原理を、図７Ａ－７Ｄを参照して説明する。これらは、光機械変調、信号遅延および／または利得制御を行う種々の例示的なデバイスを示し、ある実施の形態ではこれらは制御されてもよく、多くの場合制御される。図７Ａから７Ｄに示される異なる実施の形態は、ブロック６５２などの信号処理ブロックによって実装される機能のうちのひとつ以上に対する異なるアプローチを用いてもよい。

【0083】

図７Ａは、図６Ａのブロック６５２として用いられ得るデバイス７００を示す。デバイス７００の上位概念的機能は、ピエゾ構造または光－機械構造７０２を用いて入力ＲＦ信号６１０をアナログＲＦ信号から音響信号７０１に変換し、次いでフォノン－光子変換の現象を用いてＲＦ信号６１０を音響信号７０１から、導波管７０９を進行している光キャリア７０５または７０６へと移すことである。信号７０１の向きは、信号が導波管７０９のどこに到達するか、および信号が導波管に到達したときの角度に影響を与えるであろう。音響信号の向きを変えることで、変換の位置および角度を変えることにより遅延および利得を制御することができる。構造７０２は、制御７０５からの入力信号に基づいて図で説明されるような変換の角度を調整することができるアレイとして作用する。コンポーネント７０３および７０４はモードコンバータであり、異なるモードの入力光信号７０５および７０６の多重化と、異なるモードに基づく出力信号７０７および７０８の分波を可能とする。モードコンバータベース多重化のこの能力は、フォノン－光子変換を用いた単一側波帯電気光変換を可能とする。種々の実施の形態では、所与の時刻において、入力信号７０５、７０６のうちのひとつが用いられ、出力信号７０７、７０８のうちのひとつが用いられる。

【0084】

ある実施の形態では、図７Ａの構造７０２は図６Ｂの光－機械モジュレータ６１１であり、図７Ａの導波管７０９は図の導波管６１８であり、入力光信号７０５は図６Ｂのレーザ６５５からの光キャリア６８８であり、入力光信号７０６は図６Ｂのレーザｎ６５５'からの光キャリア６８８'であり、制御信号７９５はコントローラ６５４からの制御信号である。コントローラ６５４は例えば構造７０２を動かしたりまたはその向きを変えたりすることで変換の角度を制御し、また、制御信号（６８３、６８５、…、６８６）を伴う遅延要素（６１３、６１５、…、６１６）を用いることや制御信号ＧＧＣ ６８９を伴う利得要素６１９を用いることと同様の態様で遅延および／または利得を変える。制御信号７９５は制御入力７１１において受信され、ヒータ７１５を制御するために用いられる。いくつかではあるが全てではない実施の形態では、デバイス７０４は制御可能利得要素Ａ１ ６１９を含む。出力光信号７０８はＯ／Ｅコンバータ６２０によってＲＦ出力信号６５９へと変換される。ある実施の形態では、光コンバイナ１９０が含まれる。これは、ＲＦ出力信号６５９を、ＲＦ出力信号６５９'などのひとつ以上のＲＦ出力信号と合成し、ＲＦ出力信号２２４を生成してもよく、ある場合には生成する。他の実施の形態では、光コンバイナ１９０は含まれず、ＲＦ出力信号１９０はＲＦ出力信号２２４と同じである。ＲＦ出力信号２２４は干渉相殺信号である。コンバイナは、受信信号２３３と干渉相殺信号２２４とを合成し、ＲＦ信号２３５を生成する。

【0085】

図７Ａに示されるフォノン－光子変換現象は、図７Ｂのデバイス７００'に、ある差違と共に示される。そこに示される導波管７０９'の幅が変化する。変化する導波管の幅は光分散の変化を可能とし、これは、位相マッチング条件を満たす光波長の変化を可能とする。この場合、光音響変換が生じる７０９'のアクティブセグメントを、光波長が設定する。これにより、基本的に、変換点の距離が増えるにつれて遅延が大きくなるという一般的な現象で、光キャリア波長を用いた遅延の制御が可能となる。導波管７０９'は、左から右へ減少していく幅を有する導波管を示す。しかしながら、現実の隠喩のために、種々の増減する導波管の幅の組み合わせを伴ういくつかの実施の形態が可能である。

【0086】

図７Ｃはブロック６５２として利用可能なデバイス７００''のアーキテクチャを示し、それは６４１、６４２、６４３およびそれ以上の形での複数のＲＦ信号入力を可能とし、また、複数の構造（７０２、７０２'、７０２''）は、複数のＲＦ信号を、異なる遅延を伴う光キャリアへと移送構成することを可能とする。（７０２、７０２'、７０２''）で制御される変換の角度は、入力ＲＦ信号６４１、６４２および６４３の変換における遅延の粗い調整および細かい調整を可能とする。入力信号６４１、６４２および６４３は、６４１、６４２、６４３または異なる信号へと分けられた信号と同じものと見なされてもよい。ある例示的な実施の形態では、信号（６４１、６４２、６４３）はそれぞれ信号（６１０、６１０'、６１０''）である。構造７０２は、入力ＲＦ信号６４１を、アナログＲＦ信号から音響信号７０１へと変換する。構造７０２は、制御信号７９５からの入力に基づいて変換の角度を調整することができるアレイとして作用する。構造７０２は、入力ＲＦ信号６４２を、アナログＲＦ信号から音響信号７０１'へと変換する。構造７０２'は、制御信号７９５'からの入力に基づいて変換の角度を調整することができるアレイとして作用する。構造７０２''は、入力ＲＦ信号６４３を、アナログＲＦ信号から音響信号７０１へと変換する。構造７０２''は、制御信号７９５''からの入力信号に基づいて変換の角度を調整することができるアレイとして作用する。ある実施の形態では、構造（７０２、７０２'、７０２''）のそれぞれの変換の角度を制御するために単一の制御信号７９５が使用される。ここで定義される構造７００''を用いて、ＲＦ信号に対する一般的なアナログ信号処理を、変化する遅延および振幅能力を用いて行うことができる。

【0087】

図７Ｄは、ブロック６５２の代替的なデザインであるデバイス７００'''を示す図である。そこでは、７２１で示される加熱要素を用いてフォノン－光子変換の現象を制御することができる。ある実施の形態では、加熱要素７２１は複数の別個の個別に制御可能なヒータを含む。制御されたヒータ７２１に沿って一様な幅を伴う、図７Ｄに示される導波管７０９'''は、フォノン－光子変換のターゲットエリアの変更を可能とする。ヒータ７２１は、電圧／電流制御され、コントローラ６５４などのコントローラからのひとつ以上のヒータ制御入力信号７２２である。この実施の形態は、図７Ｃに示されるような複数のＲＦ入力信号を伴うアーキテクチャにも適用可能である。

【0088】

図６Ｂの６５２や図７Ａの７００や図７Ｂの７００'や図７Ｃの７００''や図７Ｄの７００'''などのブロック６５２の図示構造は、シングルポート／マルチポート音響－光モジュレータを用いて構築可能である。このモジュレータは、酸化物／サファイア上の窒化アルミニウムなどを用いて実現可能である。あるいはまた、酸化物／サファイア上のＧａＮなどの他の同様の物質は、ＲＦ信号を音響信号に変換し、さらにフォノン－光子変換をする同様の能力を提供する。これは、そのようなアーキテクチャを生成するための誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）の現象を用いることに基づいて構築可能であるが、それに限定されない。

【0089】

図８は、例示的な実施の形態に係る、無線周波数（ＲＦ）干渉相殺を行う例示的な方法８００のフローチャートである。動作はステップ８０２で開始され、ステップ８０４に進む。ステップ８０４において、ＲＦ信号を運ぶ音響信号（７１０）を生成するために振動するトランスデューサ（７０２）にＲＦ信号（６１０）を供給する。動作はステップ８０４からステップ８０６へと進む。ステップ８０６では、制御入力（７１１）が制御信号（７０５）を受信する。動作はステップ８０６からステップ８０８へと進む。

【0090】

ステップ８０８では、制御信号（７０５）を用いることで、ＲＦ信号（６１０）を運ぶ音響信号（７０１）の、光信号（７０５または７０６）へのフォノン－光子変換を制御し、ここで光信号（７０５または７０６）は導波管（７０９）を通じて伝達される。ある実施の形態では、ステップ８０８はステップ８１０およびステップ８１２の一方または両方を含む。ステップ８１０では、ｉ）音響信号が媒体（７１３）を通って導波管（７０９）に至るときのその媒体（７１３）の性質またはｉｉ）トランスデューサの指向性のうちの少なくともひとつを変更する。媒体７１３は、導波管７０９をサポートする物質であってもよいしときにはそうであり、および／または導波管７０９または他の図面に示される導波管を囲んでもよいしときには囲む。ある実施の形態では、前記変更することは、前記フォノン－光子変換の利得を変える。ある実施の形態では、前記変更することは、前記フォノン－光子変換の位置を変えることで信号遅延の量を制御する。ある実施の形態では、前記変更することは、音響信号が導波管に向けて進行するときの角度を変更する。ある実施の形態では、ステップ８１０はステップ８１４を含み、ステップ８１４では、音響信号が媒体（７１３）を通って導波管に至るときのその媒体（７１３）の性質が変更され、前記変更することは、例えばヒータ７１５を介して媒体のひとつ以上の部分を熱することを含む。ステップ８１２では、複数の異なる向きのトランスデューサ（７０２、７０２'、７０２''）のうちのどれがＲＦ信号を運ぶ音響信号の光信号へのフォノン－光子変換の最大利得を有するかを制御する。動作はステップ８０８から８１６へと進む。ステップ８１６では、導波管（７０９）を出る光信号（７０７または７０８）に対して、例えばＯ／Ｅデバイス６２０により光－電気変換を行うことで、電気的干渉相殺信号を生成する。動作はステップ８１６からステップ８１８へと進む。ステップ８１８では、干渉を含む受信ＲＦ信号に対してなされる干渉相殺動作において電気的干渉相殺信号を用いる。ステップ８１８はステップ８２０を含む。ステップ８２０では、受信ＲＦ信号と電気的干渉相殺信号とを合成する。

【0091】

種々の例示的な番号付けされた装置および方法の実施の形態が次に議論される。

【0092】

装置の実施の形態１は、フィルタ遅延制御信号（２１７）およびベースバンド干渉相殺信号２２１を生成するための、デジタル送信要素（２０６）と受信要素（２１４）との間に設けられたデジタル干渉相殺要素（２１６）と、ＲＦ受信信号経路における合成要素（２０９）と、ＲＦ送信信号経路とＲＦ受信信号経路における合成要素（２０９）との間に設けられたＲＦ相殺フィルタ（２２２）と、を備える装置を指向し、合成要素は、ＲＦ信号送信経路から受信された信号からＲＦ相殺フィルタ（２２２）が生成したＲＦ周波数信号を、第１入力において受信し、ＲＦ信号送信経路から受信された信号がデジタル干渉相殺要素（２１６）から受信された遅延制御情報にしたがい遅延される。

【0093】

装置の実施の形態２は、前記合成要素が、コンバイナ（２０９）の受信信号入力に供給される受信信号から、前記ＲＦ相殺フィルタ（２２２）によって生成される前記ＲＦ周波数信号を減じる実施の形態１の装置を含む。

【0094】

装置の実施の形態３は、前記合成要素が、コンバイナ（２０９）の受信信号入力に供給される受信信号から、前記ＲＦ相殺フィルタ（２２２）によって生成される前記ＲＦ周波数信号を加える加算器である実施の形態１の装置を含み、前記相殺信号が受信干渉信号の推定の反転である。

【0095】

装置の実施の形態４は、前記ＲＦ相殺フィルタ（２２２）がさらに以下を含む実施の形態１の装置を含む。第１光－機械モジュレータ（６１１）および第１設定可能遅延要素（６１３）を含む第１干渉信号コンポーネント生成チェーン（６５２）と、前記第１干渉信号コンポーネントの電気バージョンを生成するための第１光学電気（Ｏ／Ｅ）コンバータ（６２０）。

【0096】

装置の実施の形態５は、前記ＲＦ相殺フィルタ（２２２）がさらに：第２光－機械モジュレータ（６１１'）および第２設定可能遅延要素（６１３'）を含む第２干渉信号コンポーネント生成チェーン（６５２'）と、前記第１干渉信号コンポーネントの電気バージョンを生成するための第２光学電気（Ｏ／Ｅ）コンバータ（６２０'）と、を含む実施の形態４の装置を含む。

【0097】

実施の形態５の装置を含む装置の実施の形態６は、さらに、前記第１干渉信号コンポーネントの電気バージョンと前記第２干渉信号コンポーネントの電気バージョンとを合成することで、合成ＲＦ干渉信号（２２４）を生成するための干渉コンポーネント信号合成器（１９０）を備え、前記合成ＲＦ干渉信号が、前記ＲＦ相殺フィルタ（２２２）によって生成される前記ＲＦ周波数信号である。

【0098】

実施の形態６の装置を含む装置の実施の形態５は、さらに、前記第１Ｏ／Ｅコンバータ（６２０）と前記干渉信号コンポーネント合成器（１９０）の第１入力との間に設けられた第１スイッチ（６６０）と、前記第２Ｏ／Ｅコンバータ（６２０'）と前記干渉信号コンポーネント合成器（１９０）の第２入力との間に設けられた第２スイッチ（６６１）と、前記デジタル干渉相殺要素（２１６）から前記フィルタ遅延制御信号（２１７）を受信し、前記受信ＲＦ信号から減じられるべき前記ＲＦ周波数信号の生成の一部として、前記受信ＲＦ信号に適用されるべき遅延量に基づいて前記第１スイッチ（６６０）および前記第２スイッチ（６６１）を制御するためのコントローラ（６５４）と、を備える。

【0099】

実施の形態６の装置を含む装置の実施の形態５であって、第１光－機械モジュール（６１１）が、ＲＦ信号から音響信号への変換動作を行うためのピエゾ構造または光－機械構造（７０２）を含む。

【0100】

実施の形態８の装置を含む装置の実施の形態９であって、前記第１干渉信号コンポーネント生成チェーンがさらに第１導波管（７０９、７０９'、７０９''、７０９''または７０９'''）を含み、前記音響信号が前記第１導波管（７０９、７０９'、７０９''、７０９'''または７０９'''）を通過する前記第１Ｏ／Ｅコンバータ（６２０）に到達する前の第１光学キャリア（７０５）または（７０６）に影響を与える。

【0101】

実施の形態９の装置を含む装置の実施の形態１０であって、前記第１導波管（７０９'）の幅が変化する。

【0102】

実施の形態６の装置を含む装置の実施の形態１１は、前記第１光－機械モジュールが、ＲＦ信号から音響信号への変換動作を行うための複数のピエゾ構造または光－機械構造（７０２、７０２'、７０２''）を含み、前記光－機械構造（７０２）のうちのひとつ以上が第１導波管（７０９'）を通過する光信号に影響を与えるために用いられ、該第１導波管（７０９'）が前記第１干渉信号コンポーネントを生成する際に前記第１干渉信号コンポーネント生成チェーン（６５２）によって導入される。

【0103】

実施の形態９の装置を含む装置の実施の形態１２であって、第１干渉信号コンポーネント生成チェーン（６５２）がさらに、前記第１導波管（７０９'''）の異なる複数の部分に沿って設けられた複数のヒータ（７２１）と、前記ヒータ（７２１）のうちのひとつ以上がオン状態にあるように制御する前記コントローラ（６５４）と、を含み、前記ヒータ（７２１）のうちの前記ひとつ以上が、前記第１導波管（７０９'）の使用により導入される信号遅延に影響を与える前記オン状態にあるように制御される。

【0104】

方法の実施の形態１３は、無線周波数（ＲＦ）干渉相殺を行う方法を指向し、該方法は、ＲＦ信号を運ぶ音響信号を生成するために振動するトランスデューサ（７０２）にＲＦ信号を供給することと、制御入力（７１１）において制御信号（７０５）を受信することと、制御信号（７０５）を用いることで、ＲＦ信号を運ぶ音響信号の、光信号（７０５または７０６）へのフォノン－光子変換を制御することであって、光信号（７０５または７０６）は導波管（７０９）を通じて伝達される、制御することと、導波管（７０９）を出る光信号（７０７または７０８）に対して光－電気変換を行うことで、電気的干渉相殺信号（７０８）を生成することと、干渉を含む受信ＲＦ信号に対してなされる干渉相殺動作において前記電気的干渉相殺信号を用いることと、を含む。

【0105】

方法の実施の形態１３を指向する方法の実施の形態１４であって、干渉相殺動作において前記電気的干渉信号を用いることは以下を含む。前記受信ＲＦ信号（２３３）と前記電気的干渉相殺信号（（２２４または６５９））とを合成すること。

【0106】

方法の実施の形態１４を指向する方法の実施の形態１５であって、前記制御信号（７０５）を用いることで、前記ＲＦ信号を運ぶ前記音響信号の、光信号（７０５または７０６）へのフォノン－光子変換を制御することであって、前記光信号（７０５または７０６）は導波管（７０９、７０９'または７０９''）を通じて伝達される、制御することは、以下を含む。ｉ）前記音響信号が媒体（７１３）を通って前記導波管（７０９、７０９'または７０９''）に至るときのその媒体（７１３）の性質またはｉｉ）前記導波管（７０９、７０９'または７０９''）の性質またはｉｉｉ）前記トランスデューサ（７０２）の指向性のうちの少なくともひとつを変更すること。

【0107】

方法の実施の形態１４を指向する方法の実施の形態１６であって、前記制御信号（７０５）を用いることで、前記ＲＦ信号を運ぶ前記音響信号の、光信号（７０５または７０６）へのフォノン－光子変換を制御することであって、前記光信号（７０５または７０６）は導波管（７０９）を通じて伝達される、制御することは、前記音響信号が媒体（７１３）を通って前記導波管（７０９）に至るときのその媒体（７１３）の性質または前記導波管（７０９、７０９'または７０９''）の性質を変更することを含み、前記変更することは、媒体（７１３）または導波管（７０９、７０９'または７０９''）のひとつ以上の部分を熱すること（例えば、ひとつ以上の加熱要素７１５を用いて）を含む。これにより、トランスデューサ７０２の向きが変更可能となり、および／または音響信号７０１がトランスデューサ７０２から導波管に向けて進むときの角度が変更可能となり、したがって、変換の位置および／または強度が変更可能となる。

【0108】

方法の実施の形態１５を指向する方法の実施の形態１７であって、前記変更することは、前記フォノン－光子変換の利得を変える。

【0109】

方法の実施の形態１６を指向する方法の実施の形態１８であって、前記変更することは、前記フォノン－光子変換の位置を変えることで信号遅延の量を制御する。

【0110】

方法の実施の形態１４を指向する方法の実施の形態１９であって、前記制御信号（７０５）を用いることで、前記ＲＦ信号を運ぶ前記音響信号の、光信号（７０５または７０６）へのフォノン－光子変換を制御することは、複数の異なる向きのトランスデューサ（７０２、７０２'、７０２''）のうちのどれが前記ＲＦ信号を運ぶ前記音響信号の光信号へのフォノン－光子変換の最大利得を有するかを制御することを含む。

【0111】

装置の実施の形態２０は、無線周波数（ＲＦ）干渉相殺装置を指向し、該装置は、ＲＦ信号を運ぶ音響信号を生成するために振動するトランスデューサ（７０２）であって、ＲＦ信号が前記トランスデューサ（７０２）への入力として供給される、トランスデューサ（７０２）と、ＲＦ信号を運ぶ音響信号の、光信号（７０５または７０６）へのフォノン－光子変換を制御するために用いられる制御信号（７０５）を受信する制御入力（７１１）であって、光信号（７０５または７０６）は導波管（７０９）を通じて伝達される、制御入力（７１１）と、導波管（７０９）を出る光信号（７０７または７０８）を電気的干渉相殺信号に変換する光－電気コンバータ（６２０）と、前記電気的干渉相殺信号と干渉を含む受信ＲＦ信号とを合成する合成器（１９０）と、を含む。

【0112】

実施の形態２０の装置を含む装置の実施の形態２１は、さらに、前記制御信号（７０５）によって制御される前記導波管またはトランスデューサ（７０２）の一部に沿って設けられた少なくともひとつの加熱要素（７１５または７２１）を備える。

【0113】

実施の形態２１の装置を含む装置の実施の形態２２であって、前記第１トランスデューサ（７０２）が複数の異なる向きのトランスデューサ（７０２、７０２'、２０２''）のうちのひとつである。

【0114】

種々の実施の形態では、干渉相殺信号が生成され、次いでそれが受信信号と合成されることで、例えば受信信号のさらなる処理の前に干渉を低減することができる。種々の実施の形態では、干渉相殺信号は受信干渉の推定であり、干渉信号と同じ形を有する。そのような場合、合成動作は減算動作を含み、そこでは、コンバイナが受信信号から干渉相殺信号を減じる。他の実施の形態では、生成される干渉相殺信号は受信干渉信号の反転の形態を有する。そのような場合、干渉を相殺するための合成は、受信信号に干渉相殺信号を加えることを含み、その反転形式のため、合成することは結局受信信号から干渉の推定を減じることとなる。したがって、合成は加算または減算のいずれであってもよく、生成される干渉信号の形態に依存して依然として所望の干渉相殺を達成できることは理解されるべきである。

【0115】

種々の実施の形態の技術は、ソフトウエア、ハードウエアおよび／またはソフトウエアとハードウエアとの組み合わせを用いて実装可能である。種々の実施の形態は、携帯無線端末や基地局および／または通信システムなどのノードなどの通信デバイスなどの装置に向けられている。種々の実施の形態はまた、無線端末や基地局および／または通信システムなどの通信デバイスを制御するおよび／または動作させる方法などの方法に向けられている。種々の実施の形態はまた、方法のひとつ以上のステップを実行するよう機械を制御するための機械可読インストラクションを含む、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ、ハードディスクなどの可読媒体やコンピュータなどの非一時的機械に向けられている。

【0116】

開示のプロセスにおけるステップの特定の順番やヒエラルキは例示的なアプローチの一例であることは理解される。設計上の好みに基づいて、本開示の範囲内に留まりつつ、プロセスにおけるステップの特定の順番やヒエラルキを再構成できることは理解される。添付の方法の請求項は種々のステップの要素をサンプル的な順番で提示しており、そのように提示されている特定の順番やヒエラルキに限定されるものではない。

【0117】

種々の実施の形態では、本明細書で説明されるデバイスは、例えば信号生成ステップや処理ステップや送受信ステップなどのひとつ以上の方法に対応するステップを行うためのひとつ以上のモジュールを用いて実現される。したがって、ある実施の形態では、種々のフィーチャはモジュールを用いて実現される。そのようなモジュールは、ソフトウエア、ハードウエアまたはソフトウエアとハードウエアとの組み合わせを用いて実装可能である。ある実施の形態では、モジュールは完全にハードウエアとして、例えば個別の回路として、実現される。上述の方法または方法ステップの多くは、ひとつ以上のノードなどにおいて上述の方法の全てまたは一部を実行するよう機械（例えば、追加的ハードウエアを伴うか伴わない汎用コンピュータ）を制御するソフトウエアなどの機械実行可能インストラクションであって、ＲＡＭやフロッピーディスクなどのメモリデバイスなどの機械可読媒体に含まれるインストラクションを用いて実現可能である。したがって、とりわけ、種々の実施の形態は、プロセッサおよび関連ハードウエアなどの機械に、上述の方法のステップのうちのひとつ以上を、実行させるための機械実行可能インストラクションを含む、非一時的コンピュータ可読媒体などの機械可読媒体に向けられている。ある実施の形態は、本発明のひとつ以上の方法のうちのひとつ、複数、または全てのステップを実行するよう構成されたプロセッサを含む通信ノードなどのデバイスに向けられている。

【0118】

ある実施の形態では、無線端末（ＵＥ）および／またはアクセスノードなどの通信デバイスなどのひとつ以上のデバイスの、ＣＰＵなどのプロセッサまたは複数のプロセッサは、通信ノードによって実行されるものとして説明された方法のステップを実行するよう構成される。プロセッサの構成は、ソフトウエアモジュールなどのひとつ以上のモジュールを用いてプロセッサ設定を制御することにより、および／または記述されたステップを実行するおよび／またはプロセッサ設定を制御するハードウエアモジュールなどのハードウエアをプロセッサに含めることにより、達成可能である。したがって、いくつかではあるが全てではない実施の形態は、プロセッサがデバイスに含まれる際のそのデバイスによって行われる種々の上述の方法のステップのそれぞれに対応するモジュールを含むプロセッサを伴う、ユーザ装置などの通信デバイスを指向する。いくつかではあるが全てではない実施の形態では、通信デイバスは、プロセッサがデバイスに含まれる際のそのデバイスによって行われる種々の上述の方法のステップのそれぞれに対応するモジュールを含む。モジュールは純粋にハードウエアで（例えば、回路として）実装可能であり、またはソフトウエアおよび／またはハードウエアまたはソフトウエアとハードウエアとの組み合わせを用いて実装可能である。

【0119】

ある実施の形態は、コンピュータや複数のコンピュータに、上述のひとつ以上のステップなどの種々の機能、ステップ、動作および／または行為を実行させるためのコードを含むコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品を指向する。実施の形態に依存して、コンピュータプログラム製品は実行される各ステップについて別個のコードを含んでもよく、ときには含む。したがって、コンピュータプログラム製品は、無線端末やノードなどの通信デバイスを動作させる方法などの方法の各個別のステップ用のコードを含んでもよく、ときには含む。コードは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）または他のタイプのストレージデバイスなどのコンピュータ可読媒体に保持される機械（例えば、コンピュータ）実行可能インストラクションの形態を取りうる。コンピュータプログラム製品を指向することに加えて、ある実施の形態は、上述のひとつ以上の方法の種々の機能、ステップ、動作および／または行為のうちのひとつ以上を実行するよう構成されたプロセッサを指向する。したがって、ある実施の形態は、本明細書に記載の方法のいくつかまたは全てのステップを実行するよう構成されたＣＰＵなどのプロセッサに向けられている。プロセッサは、通信デバイスや本願に記載の他のデバイスで用いられるためのものであってもよい。

【0120】

種々の実施の形態の方法および装置は、多くのセルラおよび／または非セルラシステムを含む広範囲の通信システムに適用可能である。

【0121】

上述の種々の実施の形態の方法および装置に対する数多くの追加的な変形は、上記に照らし当業者には自明であろう。そのような変形例は範囲内のものであると考えられるべきである。方法および装置は、ＣＤＭＡや直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）および／またはアクセスノードと移動体ノードとの間の無線通信リンクを提供するために用いられうる種々の他のタイプの通信技術と共に使用されてもよいし、種々の実施の形態では使用される。ある実施の形態では、アクセスノードは、ＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを用いて移動体ノードとの通信リンクを確立する基地局として実現される。種々の実施の形態では、移動体ノードは、ノートブックコンピュータやパーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）や、送受信回路および論理および／またはルーチンを方法の実行のために含む他の可搬デバイスとして実現される。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】