CN101652934B - 基站中继器 - Google Patents

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Abstract

一种操作蜂窝电信网络基站中继器的方法，用于蜂窝电信网络中的移动终端，其中该网络具有功率控制功能，该功率控制功能在活动通信期间易于使得移动终端上行链路发射功率降低以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号强度的增加，该方法包括：(A)增加中继器的增益(图5，202处)以响应于在该中继器接收的时间间隔(T1)内在阈值(ThI)之上的上行链路信号的增加，和(B)随后降低中继器的增益(图5，204、206处)直到在该中继器接收的上行链路信号的测量的功率的超出阈值(ThI)延续了时间间隔(T1)。由于功率控制功能，在步骤(A)中的中继器的增益的增加使得移动终端的发射功率降低，并且因此使得在该中继器处接收的上行链路信号降低。

Description

基站中继器
技术领域
本发明涉及操作蜂窝电信网络基站中继器的方法。本发明还涉及中继器。
背景技术
由于来自基站的信号的小范围，使用宏网络(macro network)在移动或蜂窝电信网络中提供高质量的无线覆盖非常昂贵。
由于局部地形和建筑，许多被无线网络覆盖的地理区域遭受差的网络覆盖。
另外，由于无线信号穿过墙壁时的穿透损失，室内用户可能尤其遭受到差的覆盖。分析表明最多70％的移动终端用户位于室内。很大一部分这样的用户遭受差的覆盖的困扰，这将会影响移动终端的电池寿命、用户吞吐量(user throughput)和网络性能和效率。由于UMTS信号的高频率以及因此导致的高穿透损失，提供UMTS的室内覆盖尤其困难。
期望改进整个覆盖区域的覆盖质量，尤其是增强网络信号的功率使得信号可以穿透进入建筑物。
一种改进覆盖和局部信号功率的方案是增加部署的(宏)基站的密度。但是，这使一种非常昂贵的方案。
改进覆盖的另一种方案是使用专门的中继器局部地增强信号。通常，中继器作为简单的放大器来放大和发射它们接收的所有的信号。中继器发射所有信号并且既放大上行链路信号也放大下行链路信号。
尽管中继器可以有助于在未被宏网络(macro network)覆盖的区域内提供网络覆盖并且增强信号功率，但是中继器的使用在上行链路方向会导致特殊的问题。由于中继器接收的大部分的信号是噪声(例如来自远处小区或设备的下行链路信号或者普通的背景无线信号)，因此上行链路中的大部分网络容量被浪费了(因为这部分网络容量被经中继器放大并且对于上行链路中的网络无用的信号占据了)。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种操作蜂窝电信网络基站中继器的方法，用于蜂窝电信网络中的移动终端，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能在活动通信期间易于使得移动终端上行链路发射功率改变以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的改变，该方法包括改变该中继器的增益使得功率控制功能因此改变该移动终端上行链路发射功率，并且当在移动终端上行链路功率中作为结果的改变没有发生时去激活该中继器。
活动通信可以是电路交换语音呼叫或者分组交换数据会话。
与现有技术(其中，中继器在上行链路中以恒定的、固定的增益工作)相比，在本发明的实施例中，中继器仅仅周期性地被激活。在移动终端的活动通信期间，有意地改变中继器的增益，这使得在网络接收的与该移动终端关联的上行链路的信号功率改变(在网络(基站)接收的信号通常将是中继器的关联的放大信号而不是移动终端自身的信号)。根据网络的功率控制功能，然后指示移动终端改变它的上行链路发射功率。中继器监视它接收的信号(其将包括移动终端上行链路发射信号)来检测根据由功率控制功能发布的指令的这些改变的发生。如果中继器没有检测到改变，这就表示通信不再活动(功率控制功能仅工作在活动通信期间)。因此，中继器被去激活。另一方面，如果检测到改变，中继器就不被去激活并且中继器放大来自移动终端的上行链路信号，因此提高了通信质量。
因此，有利地，该实施例提供的中继器在通信非活动时去激活。该去激活自动发生，并且不要求对移动终端或电信网络发射的信令结构作任何调整。代之以充分利用网络现有的功率控制功能来确定通信活动和非活动的时间。当不需要时，通过去激活中继器降低了总体干扰，改进了由电信网络提供的服务质量并且还降低了中继器的功率消耗。
有利地，该中继器被激活以响应于表示移动终端的通信活动的信号的检测，并且在激活后以预定的增益放大信号。该预定的增益可以是优化增益，例如，最大增益。例如，当检测到的信号对第一阈值的超过延续了第一时间间隔时，可以激活该中继器。在该实施例中，中继器的增益被维持在预定的增益上，直到检测到的信号降到低于第二阈值。当检测到的信号降到低于第二阈值时，逐渐减少中继器增益(例如以一系列台阶式降低的方式)。在该实施例中，当检测到的信号超过阈值(其可能与该中继器激活时的阈值相同)时，停止中继器增益的逐渐降低。当检测到的信号超过阈值时，中继器恢复到最佳或者最大增益并且该中继器的增益随后被逐渐降低。
在活动通信期间，当功率控制功能运行时，这些步骤将在循环内被重复。中继器的增益的降低使得在网络接收的上行链路信号的功率降低并且使得网络的功率控制功能指示移动终端增加它的上行链路发射功率。上行链路发射功率的增加由中继器检测(超过阈值)，并且中继器随后恢复到优化的最大增益。
但是，当活动通信终止并且因此功率控制功能不再运行时，那么该循环被打破。然后，中继器的增益的逐渐降低不会使得网络中的功率控制功能向移动终端发布指令来增加它的上行链路发射功率。在中继器未检测到移动终端的上行链路发射功率的增加后，中继器的增益被逐渐降低到0，并且然后中继器被去激活。
根据本发明的第二方面，提供了一种操作蜂窝电信网络基站中继器的方法，用于蜂窝电信网络中的移动终端，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能易于使得移动终端上行链路发射功率降低以响应于从该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的增加，并且易于使得移动终端上行链路发射功率增加以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号强度的降低，该方法包括：增加中继器的增益以响应于在该中继器接收的在阈值之上的信号的功率的增加；以及随后降低中继器的增益直到在该中继器接收的信号的功率超过阈值。
根据本发明的第三方面，提供了一种操作蜂窝电信网络基站中继器的方法，用于蜂窝电信网络中的移动终端，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能在活动会话期间易于使得移动终端上行链路发射功率降低以响应于从该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的增加，并且易于使得移动终端上行链路发射功率增加以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号强度的降低，该方法包括：激活该中继器以响应于指示移动终端的活动通信的信号的检测，从而使用预定的增益来放大信号；降低该中继器的增益，从而功率控制功能使得移动终端在活动通信期间增加它的上行链路发射功率；以及检测移动终端的上行链路发射功率的增加的缺失作为该通信已经不再活动的指示并且响应于去激活该中继器的检测。
本发明还提供了一种用于如权利要求定义的蜂窝电信网络中的移动终端的基站中继器。
该蜂窝电信网络可以例如是GSM、GPRS或UMTS网络，并且优选的是CDMA网络。
附图说明
为了更好地理解本发明，现将以例举方式，参照附图来描述实施例，其中：
图1示意性地示出根据本发明实施例的与移动电信网络一起使用的中继器；
图2示出UMTS网络的上行链路功率控制内环和外环功能；
图3示出UMTS网络的下行链路功率控制功能；
图4是示出中继器接收的信号功率相对于时间的图表；
图5是示出中继器增益相对于时间的图表，图4和图5的时间刻度相同；以及
图6示出了解释根据实施例的中继器的操作的流程图。
图7是示出中继器接收的信号功率相对于时间的图表；
图8是示出中继器增益相对于时间的图表，图7和图8的时间刻度相同。
图中相同的单元以相同的参考标记表示。
具体实施方式
现将参照图1对常规移动或蜂窝网络的一些单元进行简要地描述。
图1示意性地示出了移动或蜂窝网络。
移动终端1被登记到GSM/GPRS或UMTS(3G)移动电信网络3。移动终端1可以是手持移动电话、个人数字助理(PDA)或装有数据卡的膝上计算机。移动终端1通过移动电信网络3的无线接入网络(RAN)与移动电信网络3进行无线通信，在UMTS网络的情况下，RAN包括基站(节点B)5和无线网络控制器(RNC)7。移动终端1和移动电信网络3之间的通信经过GPRS支持节点(SGSN)9从无线接入网络路由，其中GPRS支持节点(SGSN)9可以通过固定的链路(电缆)连接到移动电信网络3。
在常规的方法中，多个其他移动终端(未示出)被登记到移动电信网络3。
移动电信网络3包括网关GPRS支持节点(GGSN)，其使得可以经过合适的链路与其他网络(例如因特网或其他IP网络)进行基于IP的通信。
每个移动终端1都被提供各自的用户识别模块(SIM)15。在每个SIM的制造过程中，在移动电信网络3的控制下在其上存储了认证信息。移动电信网络3自身存储了在它控制下发布的每个SIM的细节。在移动电信网络3的运行中，对终端1的认证方式为(例如当用户激活网络中的终端以试图进行呼叫或接收呼叫时)，由网络向包含SIM15的终端1发送口令，SIM计算出回复(依赖于保存在SIM上的预定信息-通常为认证算法和唯一密钥Ki)并将其发送回移动电信网络3作为响应。移动电信网络3包括认证处理器，其生成口令和接收来自终端1的回复。
使用关于相关SIM15的内容的预存信息，认证处理器计算来自移动终端1的回复的预期值。如果接收的回复与预期的计算的回复匹配，那么SIM15及其关联的移动终端被认为是可信的。
终端1使用的SIM15可以是GSM或UMTS标准规范中定义的SIM类型，或者可以是SIM的模拟-即执行对应于SIM的功能的软件或者硬件。SIM可以是按照WO-A-2004 036513描述的装置。
如上所述，在一些位置，与移动终端1所登记的网络3的基站5的通信不能令人满意地进行。图1中示出了这样的情况，其中移动终端1位置建筑物22的地下室20中。围绕地下室的地面24削弱了基站5和移动终端1之间发射的信号，从而使得基站5和移动终端1接收的任何信号如此之弱以至于在基站5和移动终端1之间不能进行令人满意的通信。
提供了根据本发明实施例的中继器25，包括中继器天线26，中继器天线26被提供在位于建筑物22上的位置，使得中继器26和基站5之间的通信可以令人满意地被传输。中继器天线26通过电缆30电耦合到位于地下室20中的辅助天线28，其中电缆30将由中继器天线26从基站5接收的下行链路信号提供给辅助天线28。辅助天线28使用GSM或者UMTS传输协议与位于地下室20中的移动终端1进行无线通信。呈现给移动终端1的由移动终端1从辅助天线28接收的下行链路信号就好像它们是从基站5直接接收的那样。
来自移动终端1的从辅助天线28接收的上行链路通过电缆32与中继器26进行电信。然后这些由天线28接收的信号通过中继器天线26被发射到基站5。
提供的中继器25包括下行链路放大器36和上行链路放大器38。下行链路放大器36放大中继器天线26接收的信号(当这些信号通过电缆30被发射到辅助天线28时)。上行链路放大器38放大中辅助天线28接收的信号(当这些信号通过电缆30被送至中继器天线26时)。
中继器25的放大器36、38的每一个都对频带(范围)进行放大。在GSM和/或UMTS移动电信网络中，来自基站5和相邻基站的下行链路发射的频率被选择得不同使得每个基站都可以有效地工作。来自基站5的下行链路信令向中继器25提供基站5所使用的下行链路频带的指示。这使得中继器25可以将下行链路放大器36配置成(仅)放大该下行链路频带。在UMTS中，下行链路和上行链路的频带是配对的。因此，如果已知下行链路频带，那么就可以确定关联的上行链路频带。通过使用下行链路频带的信息，中继器25将上行链路放大器38配置成放大相关的上行链路频带。
下行链路放大器36以恒定的固定增益工作。
在UMTS移动电信系统(和其他CDMA系统)中，功率控制在系统性能方面起着重要的作用。在上行链路和下行链路两个方向都需要功率控制。在上行链路，目标是在基站中以相同信号功率接收所有信号。没有功率控制的话，接近基站的移动终端与远离基站的移动终端相比，在信号强度中将占优。在UMTS系统中，由一个基站发送的信号与另一个相互正交，但是信号的反射和由其他基站发送的信号会造成干扰，所以在下行链路方向也需要功率控制。
在UMTS系统中，上行链路功率控制包括内环(inner loop)和外环(outer loop)功率控制。内环功率控制的功能是将上行链路信号的质量(例如信号干扰比(SIR))维持在定义的目标值。外环功率控制试图通过根据承载服务质量要求来调整内环SIR目标，将接收的传输信道的期望质量性能维持在定义的质量目标上。
现将参照图2描述上行链路功率控制。服务节点B5估计来自移动终端1的接收的上行链路DPCH(专用物理信道)52的SIR(在50处)。如果在服务节点B5接收的移动终端1的DPCH52的SIR在目标SIR之上(在54)，那么节点B5在下行链路58中向移动终端1发布发射功率控制(TPC)命令57来降低它的输出功率(在56)。同样地，如果在基站处接收的DPCH的SIR计算为低于该目标(在54)，那么节点B5就向移动终端1发布TPC57命令来增加它的输出功率。移动终端1分析在下行链路58中接收的TPC命令57(在60)并且相应地调节它的发射功率(在62)。节点B5生成TPC命令并且在每一时隙发射一次该命令。
上行链路外环功率控制被用于将通信质量维持在承载服务质量要求的水平，同时使用尽可能低的功率。上行链路外环功率控制负责为每个单独的上行链路内环功率控制设置节点B5中的目标SIR。根据每个无线资源控制连接的估计的上行链路质量(比特误码率，BER)，为每个移动终端更新该目标SIR。RNC7估计该BER(在64)并且使用该估计来设置目标SIR(在66)。该目标SIR被发送到节点B5用于比较步骤(在54)。
现将参考图3描述下行链路功率控制。移动终端1估计下行链路58的SIR(在70)。然后移动终端1比较估计的SIR与目标SIR(在72)。该目标SIR通过已知机制的一种(这可以被看做是下行链路外环功率控制)被提供给移动终端1。如果估计的SIR在目标SIR之上(在72)，那么移动终端1就向节点B5发布TPC命令76来降低它的发射功率(在74)。同样，如果SIR低于该目标SIR，那么移动终端1就向节点B5发布TPC命令76来增加它的发射功率(在74)。节点B5分析在上行链路52中接收的TPC命令76(在78)并且相应地调整它的发射功率(在80)。TPC命令76在DPCCH(专用物理控制信道)中的上行链路52中被发送。然后，节点B5相应地调整下行链路58DPDCH(专用物理数据信道)。
上述对功率控制的解释目的在于对在UMTS蜂窝网络中进行的常规功率控制作一个简要的解释。功率控制只工作在活动的通信会话期间。这种功率控制的工作对于所属领域的技术人员来说使已知的，并且在3GPP TS25.214中被描述，3GPP TS25.214通过引用被全部合并到本文中。
如上所述，下行链路放大器36以恒定的固定的增益工作。根据本发明的实施例的重要特征，上行链路放大器38受控从而以可变的增益工作或者不提供任何增益。
图4示出随时间的天线28接收的信号的随机接入信道(RACH)功率。以分贝为单位的功率以垂直刻度表示，时间以水平刻度表示。表示的功率是为基站5选择的上行链路频带中的功率。上行链路处理器40包括过滤出其他频带中的信号的滤波器。在天线28处存在由各种电磁辐射源生成的环境噪声水平N。上行链路处理器40检测在相关频带中接收的信号(包括环境噪声)。
图5示出上行链路放大器38相对于时间的增益。以分贝为单位的增益以垂直刻度表示，时间以水平刻度表示。图4和5的时间刻度相同。图中同时发生的事件以虚线箭头表示。
图6示出了流程图，现将用它来描述如何控制或调整上行链路放大器38的增益。
在步骤A，上行链路40监视在天线28接收的RACH功率。在该点，上行链路放大器38被关闭(它的增益被设置成0)。这点由图表5的区域100表示。
在步骤B，分析在天线28接收的信号的功率来确定该功率大于第一阈值Th1 107是否延续了时间间隔T1 102内，其中T1 102例如可以是时间间隔(TTI)的倍数。
在图4的图表中，在时间100处，在天线28的区域内没有发生活动的通信。因此接收到的功率对应于环境噪声水平N。在104表示的点上，启动了活动呼叫(通信会话)。由于移动终端1发射的信号，因此增加了在天线28处接收的信号的功率。根据已知的功率控制过程，移动终端初始以相对低的功率在上行链路中广播。在呼叫期间激活了根据图2描述的上行链路内功率控制环并且使得在下行链路58中向移动终端1发送TPC命令57(在56)，在分析(在60)之后，该命令使得移动终端1在上行链路(52)增加它的发射功率(在62)。在每一次功率控制环的迭代中增加发射功率直到估计的SIR达到了目标SIR(在54)。当功率从较低阈值Th2 105增加到较高阈值Th1 107并且继续增加时，这可以在图4中看出。较高阈值Th1 107在点106被越过。当在步骤B确定噪声功率超过阈值Th1 105已经延续时间间隔T1时，在步骤C上行链路处理器40将上行链路放大38切换到如图5中在202所示的优化增益(例如，最大增益水平)。
因此，由天线28接收的来自移动终端1的放大的上行链路信号被上行链路放大器38以高增益放大并且从天线26被发射。因此，在节点B5接收的信号将是来自天线26的放大的信号，其与天线28接收的信号等价但是被显著地放大了。信号的放大通常会造成由节点B5在上行链路接收的SIR比在激活上行链路放大器38之前从移动终端1直接接收的信号的要高得多。在50(图2)估计上行链路信号的SIR。比较步骤54将确定估计的SIR大于目标SIR并且因此在步骤56在下行链路58中发布TPC命令57来降低发射功率。该信号由天线26在下行链路中接收并且以固定的增益被下行链路放大器36放大，并且然后从天线28被发射到移动终端1。移动终端1在步骤60分析接收的TPC命令57并且根据该接收的TPC命令57在步骤62降低它的发射功率。图2的内功率控制环被重复地执行，重复地降低移动终端1的发射功率直到在步骤50估计的SIR值等于目标SIR值。
可以从图4中的图表中看出因此从天线28测量的功率的峰值的减少。在流程图的步骤D确定天线28接收的功率何时降到低于较低阈值Th2，105(在点108处)。当噪声水平降到低于阈值Th2，102时，在步骤E启动计时间隔T2的计时器。
然后计时器计时间隔T2，并且同时在步骤F确认还没到T2，执行步骤B再次确定噪声功率超过较高阈值Th1 107是否延续了第一时间间隔T1。在图4所示的例子中，噪声功率在当前时间没有超过较高阈值Th1 107。因此，在该例中，在步骤G确定计时器是否在对间隔T2进行计时。在步骤F，再次确定计时器T2是否到期。步骤F、B和G的循环一直重复直到计时器T2到期，然后执行步骤H并且将上行链路放大器38的增益降低一个预定值(台阶式降低)，如204处所示。
上行链路放大器38的增益的降低使在节点B5接收的信号的强度降低并且通常将减少SIR。这在循环(图2)中上行链路功率控制的步骤50被检测。当在步骤54将接收的上行链路52的估计的SIR与目标SIR相比时，然后确定上行链路52的估计的SIR低于目标值。因此，在步骤56，生成TPC命令57并且在下行链路52中发送，使得移动终端1增加它的发射功率。TPC命令由天线26接收，由固定增益下行链路放大器36放大并且然后由发射机28发送到移动终端1。然后移动终端1在步骤60分析该TPC命令并且在步骤62增加它的发射功率。
在步骤I确定上行链路放大器的增益是否被设置为0。如果在步骤I确定增益不为0，那么执行步骤E并且重新启动计时器计时间隔T2。步骤F、B和G的循环一直重复直到计时器T2到期。然后重复步骤H并且在206通过预定的步骤再次降低上行链路中继器放大器38的增益。在步骤I确定上行链路放大器38的增益是否被设置为0。如果增益没有被设置为0，那么执行步骤F，同时重新启动计时器T2。然后重复步骤F、B和G的循环。但是，由于已经降低了上行链路放大器38的增益，所以在步骤50由节点B5估计的上行链路52的SIR与目标SIR相比将会减少。这使得节点B5生成TPC命令57，该TPC命令57使得移动终端增加它的发射功率。移动终端发射功率的增加使得在天线28处接收的功率增加，这在图4中表示出来，其中信号功率开始增加到较低阈值Th2，105之上，并且然后在点110超过较高阈值Th1，107。这在步骤B启动了间隔T1的计时器。当在步骤B确定较高阈值Th1，107的超出延续了时间间隔T1时，然后执行步骤C并且上行链路放大器38再一次增加到它的优化增益水平(通常是最大增益)，这在点208处示出。
上行链路放大器38的增益的增加会造成由节点B5接收的较高的功率信号，节点B5在上行链路中通常将具有较高的SIR，SIR通常在步骤50(图2)被估计。当在步骤54确定估计的SIR超过目标SIR时，那么在步骤56生成TPC命令57并且在下行链路58中被发送。该TPC命令由天线26接收，由固定增益下行链路放大器36放大并且通过天线28被发射到移动终端1。在步骤60，移动装置1对TPC命令57进行分析并且使得移动终端在步骤62降低它的发射功率。移动装置的发射功率的降低使得在天线28处接收的信号的功率降低并且这在图4的图表中以功率的降低表示。
继续执行图6的流程图的步骤。在步骤D确定何时噪声水平降到低于阈值Th2 105(在点111)。当阈值Th2 105被越过时，在步骤F计时器开始计时间隔T2。重复步骤F、B和G的循环。由于活动通信会话在点112终止，所以在天线28处接收的功率没有超出阈值Th1 107(接收的功率将会最小，仅作为环境噪声的结果)。
当在步骤F确定计时器T2已经到期时，上行链路放大器38的增益在点210被降低。然后在步骤I确定上行链路放大器38的增益是否为0。当上行链路放大器38的增益不为0时，在步骤E重启间隔T2的计时器并且重复步骤F、B和G的循环直到计时器T2到期。每次计时器T2到期，上行链路中继器放大器38的增益在步骤212、214、216和218被降低。
当在步骤I确定上行链路放大器38的增益为0时，在步骤J启动用于间隔T3的计时器。在间隔T3中，执行步骤B。因为在步骤B确定了由天线38接收的信号不超过阈值Th1，107，所以执行步骤G。在步骤G，确定了用于间隔T2的计时器没有在运行，并因此执行步骤K。在步骤K，确定用于间隔T3的计时器在运行。然后执行步骤L，其确定计时器是否达到间隔T3。重复步骤L、B、G和K的循环直到计时器T3到期，在这时，在步骤M，上行链路放大器38被关闭，其增益为零，并且返回到步骤A的监视状态。
本发明的实施例提供了一种用于调整中继器放大器38的增益的机制，使得中继器38不以提供持续放大的方式工作。与现有技术相比，该机制减少了干扰并且增加了网络的容量。不需要到上行链路放大器38的特殊信令来控制放大器38的增益。实际上，这对于必需手动设置放大器38的增益的用户来说是十分不方便的，并且修改蜂窝电信标准以包含向上行链路放大器38传送的控制其增益的信令是不切实际的。
非常有利的是，实施例充分利用了已知的上行链路内环功率控制的运行来控制中继器的增益。上行链路处理器40监视何时对表示活动通信会话的阈值Th1的超过延续了时间间隔T1，以将放大器设置到优化增益(例如，最大增益)。网络和移动终端1的用户得益于对活动通信会话的质量的改进(由上行链路放大器38提供的增益而获得)。为了检测活动通信会话终止的时间，上行链路放大器38逐步降低它的增益。在活动通信会话间隔，由于已知的上行链路功率控制内环机制，这使得移动终端增加它的发射功率。当移动终端的发射功率增加从而使得在天线28处测量的功率超过阈值T1延续了时间间隔T1时，增益再一次返回到优化水平(例如，最大值)。放大器38增益的逐级下降的循环再一次被重复。当通信会话是活动的时候，增益的逐级下降将重复地使对阈值Th1的超出延续T1间隔，使得放大器38的增益返回到它的优化(最大)值。仅当活动通信会话终止后，上行链路放大器38的增益的逐级下降才不会使天线28的测量的功率超出阈值Th1(由于上行链路功率控制内环将不再运行)。在上行链路放大器38的增益已经逐级降低到0并且在时间间隔T1内阈值Th1没有被越过之后，在更长的时间期间T3内，中继器处理器40可以假定活动通信会话已经终止并且上行链路放大器可以被关闭(返回到它的处于0增益的监视状态)。
在活动通信会话期间，由于逐步降低操作，由上行链路放大器38提供的增益不总是在它的优化(最大)值上。但是，在活动通信会话期间通常总是施加相当大的增益，因此改善了通信会话的质量。
该实施例的另一个优点是，与一直工作在优化(最大)上行链路增益下的中继器相比，降低了中继器的功率消耗。
中继器的常规定义是一种放大器，其接收弱信号并且以不改变波形的方式传送相应的较强信号。在本说明书中使用的术语“中继器”旨在包括这种类型的中继器。
Th2100可以具有相对于Th1定义的值，例如，Th2＝Th1-Δ(其中，Δ＝以10分之一分贝为单位的常数(constant in 10th of dB))
每次在步骤F中达到时间T2时，逐步降低的增益的量可以是固定的值。或者，逐步降低＝现有增益值/常数(该常数在1和最大增益值之间)。或者，中继器的增益可以使用任何其他适当的函数降低。
T2和T3之间的关系可以是：
ΦT2+T3+β＝constant(以秒为单位)
这里Φ和β＝常数
在某些实施例中，增益降低之间的时间T2可以改变。
在所描述的实施例中，如果噪声水平超过Th1阈值的延续时间与T1相等，那么增益立刻增加到优化或最大值。或者，增益可以在一个时间段内逐步增加。例如，在第一个10ms中，增益增加10dB，然后在下一个10ms中，增益增加2dB，并且在随后的10ms中，增益增加1dB。步长可以按指数降低。
如果噪声水平超出Th1阈值的延续时间等于T1，那么可以以N＊gain_step_size增加重复的增益，其中N是变量，gain_step_size时常数。
图7和图8示出了在本发明另一个实施例中的在中继器处接收的信号的功率水平和该中继器的增益，其中当被激活时，中继器放大器被设置成固定增益。在这样的实施例中，当中继器被激活时，它被设定为在预定时间间隔T4内取固定增益G。该时间间隔到期后，该中继器就被去激活。
当中继器按照上述实施例所述的方式检测到强度超过阈值Th1的持续时间为时间T1的信号时，其被激活。中继器按照上述实施例所述的方式激活。在701，它检测到在功率水平Th1之上的信号并且该中继器启动它的计时器。如果接收到的信号处于高于Th1的功率的延续时间为T1，则它在702激活并且将它的增益在时间间隔T4内设置为它的工作增益G，如图8中所示。在7025，时间间隔T4到期时，该中继器被去激活并且返回到它的监视模式。
中继器的去激活将造成在网络上接收的信号的强度降低(由于其不再被中继器放大)。通常，这将降低SIR。这由上行链路功率控制环(根据图2的上述讨论)检测，并且如上所述，采取步骤来指示该移动来增加功率。具体地，当接收的上行链路的估计的SIR与目标SIP相比时，将确定上行链路的估计的SIP低于目标值。因此，生成TPC命令并且在下行链路中被发送，使得移动终端增加它的发射功率。因此，在703，该移动增加它的发射功率。
在7025中继器被去激活之后，它将分析接收的信号的功率来确定它接收的信号是否在时间T1内在功率阈值Th1之上。在704，中继器检测具有功率在Th1之上的来自移动设备的信号，并且再次启动它的计时器来确定接收的功率水平在Th1之上的延续时间是否为时间T1。在705，中继器检测到功率在时间间隔T1内都保持在Th1之上并且它因此重激活，并且将它的功率设置为在时间间隔T4内取为G。T4到期时，在706，中继器再一次去激活。
如图7所示，呼叫在707终止并且中继器只接收到背景噪声。由于呼叫不再活动，在中继器去激活之后，中继器不接收具有功率水平高于Th1的信号并且保持在去激活状态直到检测到新的呼叫。
在图7和8的实施例中，如果当中继器是活动的时候通信终止，那么在去激活之后，中继器将不会被重激活直到开始另一次通信。但是，如果在中继器去激活之后通信仍然是活动的，那么当检测到的信号的功率在预定时间间隔T4内上升到Th1之上时，中继器在去激活之后短时间内就被重激活。通过保持关闭直到检测到活动呼叫，这些实施例降低了功率消耗。

Claims (22)

1.一种操作蜂窝电信网络基站中继器的方法，用于蜂窝电信网络中的移动终端，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能在活动通信期间易于使移动终端上行链路发射功率改变，以响应于在该网络处接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的改变，该方法的特征在于包括：改变该中继器的增益，使功率控制功能因此改变该移动终端上行链路发射功率，当没有发生在移动终端上行链路发射功率随之而生的改变时，去激活该中继器。
2.如权利要求1的方法，包括激活该中继器以响应于指示移动终端的活动通信的信号的检测，从而以预定的增益来放大信号。
3.如权利要求2的方法，其中当检测到的信号的功率在第一时间间隔超过第一阈值时，激活该中继器。
4.如权利要求1、2或3的方法，其中改变该中继器的增益使得功率控制功能因此改变该移动终端上行链路发射功率的步骤包括逐渐降低中继器的增益。
5.如权利要求4的方法，其中以一系列台阶式减低来进行中继器增益的逐渐降低。
6.如权利要求3的方法，其中所述改变该中继器的增益使得功率控制功能因此改变该移动终端上行链路发射功率的步骤包括将中继器的增益维持在所述预定的增益上，直到检测到的信号的功率降到低于第二阈值，随后逐渐降低中继器增益直到检测到的信号的功率在第二时间间隔超过第三阈值。
7.如权利要求6的方法，其中所述第一阈值和所述第三阈值具有相同的值。
8.如权利要求6或7的方法，其中所述第一时间间隔和所述第二时间间隔具有相同的值。
9.如权利要求1到3中任意一项的方法，其中电信网络为CDMA电信网络，以及其中功率控制功能是内环上行链路功率控制功能。
10.一种操作蜂窝电信网络基站中继器的方法，用于蜂窝电信网络中的移动终端，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能易于使移动终端上行链路发射功率降低，以响应于从该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的增加，以及易于使移动终端上行链路发射功率增加，以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号强度的降低，该方法包括：
增加中继器的增益以响应于在该中继器在时间间隔T1接收的在阈值之上的信号的功率的增加；以及
随后降低中继器的增益，直到在该中继器接收的信号的功率在时间间隔T1超过阈值。
11.一种操作蜂窝电信网络基站中继器的方法，用于蜂窝电信网络中的移动终端，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能在活动通信期间易于使移动终端上行链路发射功率降低以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的增加，以及易于使移动终端上行链路发射功率增加以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号强度的降低，该方法的特征在于包括：
激活该中继器，以响应于指示移动终端的活动通信的信号的检测，从而以预定的增益来放大信号；
降低该中继器的增益，从而功率控制功能使移动终端在活动通信期间增加它的上行链路发射功率；以及
检测移动终端的上行链路发射功率的没有增加，作为该通信已经不再活动的指示，以及响应于所述的检测去激活该中继器。
12.一种用于蜂窝电信网络中的移动终端的基站中继器，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能在活动通信期间易于使移动终端上行链路发射功率改变，以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的改变，该中继器的特征在于，包括用于改变该中继器的增益使功率控制功能因此改变该移动终端上行链路发射功率的装置，还包括用于当没有发生在移动终端上行链路发射功率随之而生的改变时去激活该中继器的装置。
13.如权利要求12的中继器，包括用于响应于指示移动终端的活动通信的信号的检测而以预定的增益来放大信号的装置。
14.如权利要求13的中继器，其中当检测到的信号的功率在第一时间间隔超过第一阈值时，激活该放大装置。
15.如权利要求12、13或14的中继器，其中改变该中继器的增益使功率控制功能因此改变该移动终端上行链路发射功率的装置可操作用于逐渐降低中继器的增益。
16.如权利要求15的中继器，其中以一系列台阶式减低来进行中继器增益的逐渐降低。
17.如权利要求14的中继器，其中所述改变该中继器的增益使功率控制功能因此改变该移动终端上行链路发射功率的装置可操作用于将中继器的增益维持在所述预定的增益上直到检测到的信号的功率降到低于第二阈值，随后可操作用于逐渐降低中继器增益直到检测到的信号的功率在第二时间间隔超过第三阈值。
18.如权利要求17的中继器，其中所述第一阈值和所述第三阈值具有相同的值。
19.如权利要求17的中继器，其中所述第一时间间隔和所述第二时间间隔具有相同的值。
20.如权利要求12到14中任意一项的中继器，其中电信网络为CDMA电信网络，以及其中功率控制功能是内环上行链路功率控制功能。
21.一种用于蜂窝电信网络中的移动终端的基站中继器，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能易于使移动终端上行链路发射功率降低，以响应于从该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的增加，以及易于使移动终端上行链路发射功率增加，以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号强度的降低，该中继器的特征在于包括：
装置，用于增加中继器的增益以响应于在该中继器在时间间隔T1接收的在阈值之上的信号的功率的增加；以及
装置，用于随后降低中继器的增益直到在该中继器接收的信号的功率在时间间隔T1超过阈值。
22.一种用于蜂窝电信网络中的移动终端的基站中继器，其中网络具有功率控制功能，该功率控制功能在活动通信期间易于使移动终端上行链路发射功率降低，以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号功率的增加，以及易于使移动终端上行链路发射功率增加，以响应于在该网络接收的与该移动终端关联的上行链路信号的信号强度的降低，该中继器的特征在于包括：
装置，用于激活该中继器以响应于指示移动终端的活动通信的信号的检测，从而以预定的增益来放大信号；
装置，用于降低该中继器的增益，从而功率控制功能使移动终端在活动通信期间增加它的上行链路发射功率；以及
装置，用于检测移动终端的上行链路发射功率的没有增加作为该通信已经不再活动的指示，以及响应于所述的检测去激活该中继器。
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