CN109328440A - 用于网络保护的窄带信号检测 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于中继器的技术。该中继器可以包括用于检测与在一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平的窄带检测器。该中继器可以包括控制器。该控制器可基于所选择信号的功率电平，从所述一个或多个信号中选择信号。该控制器可以基于在所选择频带的一个或多个子频带中传送的所选择信号的功率电平，调整所述中继器的增益或输出功率。

Description

用于网络保护的窄带信号检测

背景技术

信号增强器和中继器可用于提高无线设备与无线通信接入点(例如蜂窝信号塔(cell tower))之间的无线通信的质量。信号增强器可以通过对在无线设备和无线通信接入点之间传送的上行链路和下行链路信号进行放大、滤波和/或应用其他处理技术来改善无线通信的质量。

作为示例，信号增强器可以经由天线从无线通信接入点接收下行链路信号。信号增强器可以放大下行链路信号，然后向无线设备提供放大的下行链路信号。即，信号增强器可以充当无线设备和无线通信接入点之间的中继。结果，无线设备可以从无线通信接入点接收更强的信号。类似地，可以将来自无线设备的上行链路信号(例如，电话呼叫和其他数据)引导到信号增强器。在经由天线将上行链路信号传送到无线通信接入点之前，信号增强器可以放大上行链路信号。

附图说明

本公开内容的特征和优点将依据以下结合附图的具体实施方式而变得显而易见，附图通过示例的方式一起示出了本公开内容的特征；并且，其中：

图1示出了根据一个示例的与无线设备和基站通信的信号增强器；

图2示出了根据一个示例的包括宽带信号检测器的信号增强器；

图3示出了根据一个示例的包括窄带信号检测器的信号增强器；

图4示出了根据一个示例的模拟窄带检测器；

图5示出了根据一个示例的数字窄带检测器；以及

图6示出了根据一个示例的无线设备。

现在将参考所示的示例性实施例，并且本文将使用特定语言来说明它们。然而，应该理解的是，并非因此意图限制本发明的范围。

具体实施方式

在公开和说明本发明之前，应理解本发明不限于本文公开的特定结构、工艺步骤或材料，而是扩展到其等同物，如相关领域的普通技术人员所认识到的。还应该理解，本文采用的术语仅用于说明特定实施例的目的，而并非旨在是限制性的。不同附图中的相同附图标记表示相同元件。提供流程图和过程中提供的编号是为了清楚地说明步骤和操作，并不一定表示特定的顺序或次序。

示例性实施例

下面提供技术实施例的初步概述，然后在后面进一步详细说明具体技术实施例。该初步概述旨在帮助读者更快地理解该技术，但并非旨在标识该技术的关键特征或基本特征，也不旨在限制所要求保护主题的范围。

图1示出了与无线设备110和基站130通信的示例性信号增强器120。信号增强器120可以被称为中继器。中继器可以是用于放大(或增强)信号的电子设备。信号增强器120(也称为蜂窝信号放大器)可以通过经由信号放大器122对从无线设备110传送到基站130的上行链路信号和/或从基站130传送到无线设备110的下行链路信号进行放大、滤波和/或应用其他处理技术来提高无线通信的质量。即，信号增强器120可以双向放大或增强上行链路信号和/或下行链路信号。在一个示例中，信号增强器120可以位于固定位置，例如家中或办公室。可替换地，信号增强器120可以附装到移动物体，例如车辆或无线设备110。

在一种构造中，信号增强器120可以包括集成设备天线124(例如，内部天线或耦合天线)和集成节点天线126(例如，外部天线)。集成节点天线126可以从基站130接收下行链路信号。下行链路信号可以经由第二同轴电缆127、或者可操作用于传送射频信号的其他类型的射频连接，提供给信号放大器122。信号放大器122可以包括用于放大和滤波的一个或多个蜂窝信号放大器。已经被放大和滤波的下行链路信号可以经由第一同轴电缆125、或者可操作用于传送射频信号的其他类型的射频连接，提供给集成设备天线124。集成设备天线124可以将已经被放大和滤波的下行链路信号无线地传送到无线设备110。

类似地，集成设备天线124可以从无线设备110接收上行链路信号。上行链路信号可以经由第一同轴电缆125、或者可操作用于传送射频信号的其他类型的射频连接，提供给信号放大器122。信号放大器122可以包括用于放大和滤波的一个或多个蜂窝信号放大器。已经被放大和滤波的上行链路信号可以经由第二同轴电缆127、或者可操作用于传送射频信号的其他类型的射频连接，提供给集成节点天线126。集成设备天线126可以将已被放大和滤波的上行链路信号传送到基站130。

在一个示例中，信号增强器120可以使用任何合适的模拟或数字滤波技术来对上行链路和下行链路信号进行滤波，包括但不限于：表面声波(SAW)滤波器、体声波(BAW)滤波器、薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器、陶瓷滤波器、波导滤波器或低温共烧陶瓷(LTCC)滤波器。

在一个示例中，信号增强器120可以将上行链路信号发送到节点和/或从节点接收下行链路信号。该节点可以包括无线广域网(WWAN)接入点(AP)、基站(BS)、演进型节点B(eNB)、基带单元(BBU)、远程无线电头端(RRH)、远程无线电设备(RRE)、中继站(RS)、无线电设备(RE)、远程无线电单元(RRU)、中央处理模块(CPM)或其他类型的WWAN接入点。

在一种构造中，用于放大上行链路和/或下行链路信号的信号增强器120是手持式增强器。手持式增强器可以在无线设备110的套管中实现。该无线设备套管可以被附装到无线设备110，但是可以根据需要移除。在该构造中，当无线设备110接近特定基站时，信号增强器120可以自动断电或停止放大。即，信号增强器120可以基于无线设备110相对于基站130的位置，在上行链路和/或下行链路信号的质量高于规定阈值时确定停止执行信号放大。

在一个示例中，信号增强器120可以包括电池以向各种部件提供电力，例如信号放大器122、集成设备天线124和集成节点天线126。电池还可以为无线设备110(例如，电话或平板电脑)供电。可替换地，信号增强器120可以从无线设备110接收电力。

在一种构造中，信号增强器120可以是联邦通信委员会(FCC)兼容的用户信号增强器。作为非限制性示例，信号增强器120可以与FCC第20节或第47部联邦法规(C.F.R.)第20.21节(2013年3月21日)兼容。此外，信号增强器120可以在用于根据47C.F.R.第22节(蜂窝)、第24节(宽带PCS)、第27节(AWS-1、700MHz下AE块和700MHz上C块)和第90节(专用移动无线电)提供基于订户的服务的频率上操作。信号增强器120可以被构造为自动地自我监视其操作，以确保遵守适用的噪声和增益限制。如果信号增强器的操作违反了FCC第20.21节中规定的法规，则信号增强器120可以自动地自校正或关闭。

在一种构造中，信号增强器120可以改善无线设备110与基站130(例如，蜂窝信号塔)或其他类型的无线广域网(WWAN)接入点(AP)之间的无线连接。信号增强器120可以增强用于蜂窝标准的信号，例如第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)版本8、9、10、11、12或13标准或电子和电气工程师协会(IEEE)802.16。在一种构造中，信号增强器120可以增强用于3GPP LTE版本13.0.0(2016年3月)或其他期望版本的信号。信号增强器120可以增强来自3GPP技术规范36.101(2015年6月版本12)频带或LTE频带的信号。例如，信号增强器120可以增强来自LTE频带：2、4、5、12、13、17和25的信号。此外，信号增强器120可以基于使用信号增强器的国家或地区来增强所选择的频带，包括如ETSITS136 104V13.5.0(2016-10)中所公开的频带1-70或其他频带中的任何频带。

LTE频带的数量和信号改善的水平可以基于特定的无线设备、蜂窝节点或位置而变化。还可以包括额外的国内和国际频率以提供增强的功能。信号增强器120的所选型号可以被构造为以基于使用位置而选定的频带操作。在另一示例中，信号增强器120可以自动地从无线设备110或基站130(或GPS等)感测使用了哪些频率，这对于国际旅行者可以是有益的。

在一个示例中，集成设备天线124和集成节点天线126可以包括单个天线、天线阵列或者具有可伸缩的外形尺寸。在另一示例中，集成设备天线124和集成节点天线126可以是微芯片天线。微芯片天线的一个示例是AMMAL001。在又一示例中，集成设备天线124和集成节点天线126可以是印刷电路板(PCB)天线。PCB天线的一个示例是TE 2118310-1。

在一个示例中，集成设备天线124可以使用单个天线从无线设备100接收上行链路(UL)信号，并将下行链路(DL)信号传送到无线设备100。可替换地，集成设备天线124可以使用专用UL天线从无线设备100接收UL信号，并且集成设备天线124可以使用专用DL天线将DL信号传送到无线设备100。

在一个示例中，集成设备天线124可以使用近场通信与无线设备110通信。可替换地，集成设备天线124可以使用远场通信与无线设备110通信。

在一个示例中，集成节点天线126可以经由单个天线从基站130接收下行链路(DL)信号，并且将上行链路(UL)信号传送到基站130。可替换地，集成节点天线126可以使用专用DL天线从基站130接收DL信号，并且集成节点天线126可以使用专用UL天线将UL信号传送到基站130。

在一种构造中，多个信号增强器可用于放大UL和DL信号。例如，第一信号增强器可用于放大UL信号，第二信号增强器可用于放大DL信号。此外，可以使用不同的信号增强器来放大不同的频率范围。

在一种构造中，信号增强器120可以被构造为识别无线设备110何时接收到相对强的下行链路信号。强下行链路信号的示例可以是信号强度大于约-80dBm的下行链路信号。信号增强器120可以被构造为自动关闭诸如放大之类的所选特征，以节省电池寿命。当信号增强器120感测到无线设备110正在接收相对较弱的下行链路信号时，集成增强器可以被构造为提供下行链路信号的放大。弱下行链路信号的示例可以是信号强度小于-80dBm的下行链路信号。

在一个示例中，信号增强器120还可以包括以下中的一个或多个：用于无线设备的防水外壳、减震外壳、翻盖、皮夹或额外的存储器。在一个示例中，可以通过信号增强器120和无线设备110之间的直接连接来实现额外的存储。在另一示例中，近场通信(NFC)、蓝牙v4.0、蓝牙低功耗、蓝牙v4.1、蓝牙v4.2、蓝牙5、超高频(UHF)、3GPP LTE、电子与电气工程师协会(IEEE)802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac或IEEE802.11ad可用于将信号增强器120与无线设备110耦合，以使来自无线设备110的数据能够被传送并存储到在信号增强器120中集成的额外存储器中。可替换地，可以使用连接器将无线设备110连接到额外存储器。

在一个示例中，信号增强器120可以包括光伏电池或太阳能电池板，作为对无线设备110的集成电池和/或电池充电的技术。在另一个示例中，信号增强器120可以被构造为与具有信号增强器的其他无线设备直接通信。在一个示例中，集成节点天线126可以通过甚高频(VHF)通信直接与其他信号增强器的集成节点天线通信。信号增强器120可以被构造为通过直接连接、近场通信(NFC)、蓝牙v4.0、蓝牙低功耗、蓝牙v4.1、蓝牙v4.2、超高频(UHF)、3GPP LTE、电子和电气工程师协会(IEEE)802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac、IEEE802.11ad、TV空白频带(TVWS)或任何其他工业、科学和医疗(ISM)无线电频带，与无线设备110通信。这种ISM频带的示例包括2.4GHz、3.6GHz、4.9GHz、5GHz或5.9GHz。该构造可以允许数据在具有信号增强器的多个无线设备之间以高速率通过。该构造还可以允许用户发送文本消息，发起电话呼叫，以及参与在具有信号增强器的无线设备之间的视频通信。在一个示例中，集成节点天线126可以被构造为耦合到无线设备110。即，集成节点天线126和无线设备110之间的通信可以绕过(bypass)集成增强器。

在另一个示例中，单独的VHF节点天线可以被构造为通过VHF通信直接与其他信号增强器的单独的VHF节点天线通信。该构造可以允许使用集成节点天线126进行同时的蜂窝通信。单独的VHF节点天线可以被构造为通过直接连接、近场通信(NFC)、蓝牙v4.0、蓝牙低功耗、蓝牙v4.1、蓝牙v4.2、超高频(UHF)、3GPP LTE、电子和电气工程师协会(IEEE)802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac、IEEE802.11ad、TV空白频带(TVWS)或任何其他工业、科学和医疗(ISM)无线电频带，与无线设备110通信。

在一种构造中，信号增强器120可以被构造用于卫星通信。在一个示例中，集成节点天线126可以被构造为充当卫星通信天线。在另一个示例中，单独的节点天线可以用于卫星通信。信号增强器120可以扩展被构造用于卫星通信的无线设备110的覆盖范围。集成节点天线126可以从无线设备110的卫星通信接收下行链路信号。信号增强器120可以滤波和放大来自卫星通信的下行链路信号。在另一示例中，在卫星通信期间，无线设备110可以被构造为经由直接连接或ISM无线电频带耦合到信号增强器120。这种ISM频带的示例包括2.4GHz，3.6GHz，4.9GHz，5GHz或5.9GHz。

在一种构造中，蜂窝信号增强器或中继器可以包括控制器，该控制器可操作用于执行网络保护，以保护蜂窝网络避免发生过载和/或本底噪声增大。该控制器可以通过基于来自下行链路传输路径中的每一频带的数据为上行链路传输路径中的每一频带调整增益和/或噪声功率，来执行网络保护。来自下行链路传输路径中的每一频带的数据可以包括增强器站耦合损耗(BSCL)或接收信号强度指示(RSSI)。该控制器可以根据联邦通信委员会(FCC)消费类增强器规则来执行网络保护，而这需要上行链路信号路径和下行链路信号路径共同操作以实现网络保护。因此，如果蜂窝信号增强器包括多个下行链路信号链和单个上行链路信号链，那么出于网络保护的目的，每一个下行链路信号链可以与单个上行链路信号链相关或者与单个上行链路信号链通信。

在一个示例中，为了执行网络保护，控制器可以识别选定数量的下行链路传输路径中的每一频带的接收信号强度指示(RSSI)。控制器可以识别与蜂窝信号增强器中的其他下行链路传输路径相比对应于最大RSSI的一个或多个下行链路传输路径。该控制器可以基于每一频带的最大RSSI来调整(例如增大或减小)所述选定数量的上行链路传输路径中的每一频带的上行链路增益或噪声功率。结果，蜂窝信号增强器可以保护蜂窝网络中的基站避免因为来自蜂窝信号增强器的超出规定功率阈值的上行链路信号而过载。

在另一个示例中，为了执行网络保护，控制器可以识别选定数量的下行链路传输路径中的每一频带的增强器站耦合损耗(BSCL)。该控制器可以识别与蜂窝信号增强器中的其他下行链路传输路径相比对应于每一频带的最小BSCL的一个或多个下行链路传输路径。该控制器可以基于每一频带的最小BSCL来调整(例如增大或减小)所述选定数量的上行链路传输路径中的每一频带的上行链路增益或噪声功率。当在蜂窝信号增强器处执行噪声保护时，蜂窝信号增强器中的每一个频带可被单独调整。结果，蜂窝信号增强器可以保护蜂窝网络中的基站避免因为来自蜂窝信号增强器的超出规定功率阈值的上行链路信号而过载。作为一个非限制性示例，当BSCL相对较低时，该控制器可以减小上行链路传输路径上的每一频带的上行链路增益。

在一个示例中，位于第一频带的第一DL路径可以与第一RSSI相关联，位于第二频带的第二DL路径可以与第二RSSI相关联。可以识别出第一RSSI和第二RSSI之间的最大RSSI值。可以基于所述最大RSSI值来调整(例如增大或减小)位于一选择频带的UL信号路径上的上行链路增益或噪声功率，以便保护蜂窝网络中的基站。每一个DL路径的RSSI可以有效估计蜂窝信号增强器与基站之间的距离。如果蜂窝信号增强器位于相对靠近基站的位置，那么RSSI会相对较高，并且由此可以为每一频带减小UL信号路径上的上行链路增益或噪声功率，以便保护基站。如果不降低上行链路增益，那么基站的本底噪声有可能会提高和/或基站有可能会因为来自蜂窝信号增强器的强上行链路信号(即超出规定功率阈值的上行链路信号)而过载。此外，通过降低上行链路增益，可以保护基站的上行链路接收灵敏度。在另一个示例中，如果蜂窝信号增强器位于与基站相对较远的位置，那么RSSI可能相对较低，因此可以为每一频带增大UL信号路径上的上行链路增益或噪声功率。

图2示出了双向宽带(broadband)蜂窝信号增强器200(或中继器)的一个示例。蜂窝信号增强器200可以包括外部天线210、内部天线220和控制器230。外部天线210可以向基站(未显示)发送信号/从基站接收信号。内部天线220可以向移动设备(未显示)发送信号/从移动设备接收信号。控制器230可以执行蜂窝信号增强器200的各种功能，例如自动增益控制、振荡检测以及其他网络保护标准。

在一个示例中，蜂窝信号增强器200可以包括第一双工器212和第二双工器222。下行链路信号路径可以可通信地耦接在第一双工器212与第二双工器222之间。下行链路信号路径可以包括分别对下行链路信号进行放大和滤波的一个或多个放大器(例如A04、A05和A06)以及一个或多个DL带通滤波器(BPF)。类似地，上行链路信号路径可以可通信地耦接在第一双工器212与第二双工器222之间。该上行链路信号路径可以包括分别对上行链路信号进行放大和滤波的一个或多个放大器(例如A01、A02和A03)以及一个或多个UL带通滤波器(BPF)。

在一个示例中，外部天线210可以从基站接收下行链路信号。该下行链路信号可被提供给第一双工器212，然后被提供给下行链路信号路径以进行放大和滤波。(已经被放大和滤波的)下行链路信号可被提供给第二双工器212，然后被提供给内部天线220，以便传送到移动设备。在另一个示例中，内部天线220可以接收来自移动设备的上行链路信号。该上行链路信号可被提供给第二双工器222，然后被提供给上行链路信号路径以进行放大和滤波。(已经被放大和滤波的)上行链路信号可被提供给第一双工器212，然后被提供给外部天线210以传送到基站。

在一个示例中，蜂窝信号增强器200可以在上行链路和下行链路信号路径中包括UL和DL BPF。每一个UL和DL BPF可以具有以兆赫兹(MHz)为单位测量的规定通带。在某一通带内的频率上的所有信号可以穿过相应的UL或DL BPF，而在该通带之外的频率上的信号被衰减。

在一种构造中，当蜂窝信号增强器200是多频带信号增强器时，蜂窝信号增强器200可以在每一个上行链路和下行链路频带上包括一个射频(RF)检测器，因为蜂窝信号增强器200能够始终在所有频带上工作。举例来说，如所示，下行链路信号路径可以包括DL RF检测器214，上行链路信号路径可以包括UL RF检测器224。DL和UL RF检测器214、224可以使得控制器230能够执行蜂窝信号增强器200的各种功能，例如自动增益控制、振荡检测以及其他网络保护标准。DL和UL RF检测器214、224可以是二极管，或者作为替换，DL和UL RF检测器214、224可以是能实现增大的检测范围的对数检测器集成电路(IC)。在蜂窝信号增强器200中，DL和UL RF检测器214、224可以分别位于DL和UL BPF之后。DL和UL RF检测器214、224可以将处于相应BPF的整个通带中的复合信号功率转换为成比例的直流(DC)电压。

在一种构造中，一些网络保护标准(例如FCC消费类增强器标准)需要确定蜂窝信号增强器200与基站之间的距离。这种距离确定可以允许蜂窝信号增强器200调整其增益和/或噪声功率输出，以便保护基站(并且连同整个蜂窝网络)。蜂窝信号增强器200可以(经由DL RF检测器214)检测与DL BPF相关联的整个通带中的复合下行链路功率，以便确定蜂窝信号增强器与基站之间的距离。该复合下行链路功率可以被表示为接收信号强度指示(RSSI)。

在一个示例中，当消费类信号增强器在其上行链路和下行链路端口处的以dBm/MHz为单位的发射噪声功率没有超出[-103dBm/MHz-RSSI]时，广带(wideband)消费类信号增强器可以满足消费类信号增强器网络保护标准。在这里，RSSI是处于工作频带中的所有基站在增强器宿主端口处的下行链路复合接收信号功率，以dBm为单位。RSSI是相对于1mW以负dB为单位表示的。然而，在确定从基站发射的最小功率的时候会做出某些基本假设，并且以上的等式是通过假设该最小发射功率而为最坏的情况导出的。在实践中，基站发射功率通常可能显著高于在确定从基站发射的最小功率时做出的该基本假设。

在先前所述的解决方案中，通过DL RF检测器214在整个通带中检测的复合下行链路功率可以包括与多个基站相关联的下行链路功率，该多个基站与蜂窝信号增强器200处于相同区域。换句话说，由于该区域中的所述多个基站，复合下行链路功率可能增大。由于蜂窝信号增强器200可以检测与该区域中的多个基站相关联的复合下行链路功率(不同于检测与单个基站相关联的下行链路功率)，因此在先前所述的解决方案中，蜂窝信号增强器200会检测到更强的下行链路信号(即具有更强的功率电平)，从而蜂窝信号增强器200中的控制器230会在缩减的时间量内(例如比所需时间量更快地)开始降低其增益和/或噪声功率。

图3示出了双向宽带蜂窝信号增强器300(或中继器)的一个示例。蜂窝信号增强器300可以包括外部天线310、内部天线320以及控制器330。外部天线310可以向基站(未显示)发送信号/从基站接收信号。内部天线320可以向移动设备(未显示)发送/从移动设备接收信号。控制器330可以执行蜂窝信号增强器300的各种功能，例如自动增益控制、振荡检测以及其他网络保护标准。

在一个示例中，蜂窝信号增强器300可以包括第一双工器312和第二双工器322。下行链路信号路径可以可通信地耦接在第一双工器312与第二双工器322之间。下行链路信号路径可以包括分别对下行链路信号进行放大和滤波的一个或多个放大器(例如A04、A05和A06)以及一个或多个DL带通滤波器(BPF)。类似地，上行链路信号路径可以可通信地耦接在第一双工器312与第二双工器322之间。该上行链路信号路径可以包括分别对上行链路信号进行放大和滤波的一个或多个放大器(例如A01、A02和A03)以及一个或多个UL带通滤波器(BPF)。

在一种构造中，蜂窝信号增强器300可以是可操作用于执行窄带检测的宽带或广带检测器。例如，蜂窝信号增强器300可以包括位于下行链路信号路径中的下行链路窄带(NB)检测器314以及位于上行链路信号路径中的上行链路窄带检测器324。该下行链路窄带检测器314可以检测与在规定通带中的子块、或者信道或子频带中从一个或多个基站传送到蜂窝信号增强器300的信号相关联的下行链路功率电平。在一个示例中，该下行链路功率电平可以是RSSI值。较高的RSSI值可以对应于从与蜂窝信号增强器300距离相对较近的基站发射的信号，而较低的RSSI值可以对应于从与蜂窝信号增强器300距离相对较远的基站发射的信号。

在一个示例中，检测到的下行链路功率电平可被从下行链路窄带检测器314提供给控制器330。控制器330可以识别所述下行链路功率电平，并且可以选择所述下行链路功率电平之一。例如，控制器330可以选择最大功率电平，该最大功率电平可对应于从一组基站之中的与蜂窝信号增强器距离最短的基站发射的信号。作为替换，控制器300可以使用不同的标准(例如最小功率电平等等)来选择所述下行链路功率电平之一。然后，控制器330可以根据所选择的下行链路功率电平来调整(例如增大或减小)其增益和/或噪声功率。例如，当控制器330选择最大功率电平时，控制器330可以仅仅为该组基站之中的最接近的基站调整其增益和/或噪声功率，因为与该组基站中的其他基站相比，最接近的基站受到蜂窝信号增强器300的影响可能是最大的。

在一个示例中，下行链路窄带检测器314可能与宽带检测器不同，宽带检测器会检测在整个通带中传送的信号的复合下行链路功率。类似地，由于每一个下行链路功率电平都与在规定通带中的子块、或者信道或子频带(不同于整个通带)中传送的信号相关联，因此，下行链路功率电平会小于通过宽带检测器检测到的复合下行链路功率。因此，该减小的检测带宽有可能减小提供给下行链路窄带检测器314的信号功率，而这将能够允许蜂窝信号增强器300保持最大增益和噪声功率。与之不同，只检测复合下行链路功率的竞争方信号增强器会被迫减小其增益和/或噪声功率。通过使用下行链路窄带检测器314来检测每一个子块、或者信道或子频带的功率电平，蜂窝信号增强器300可以基于最大增益和噪声功率来实现提升的信号覆盖范围以及客户满意度。

作为一个示例，一选择通带可以是B25下行链路通带，可对应于1930-1995兆赫兹(MHz)。虽然宽带检测器会检测整个65MHz频带的复合功率电平，但是窄带检测器可以检测B25下行链路通带中的选定子块、或者信道或子频带的功率电平。取决于网络限制，所选择的子块、或者信道或子频带的范围可以从100千赫兹(kHz)或更低、到20MHz或更高。

在一种构造中，蜂窝信号增强器300(或中继器)中的下行链路窄带检测器314可以检测与一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平。例如，下行链路窄带检测器314可以通过扫描所选择的频带来检测一个或多个功率电平。该功率水平可以包括RSSI电平。控制器330可以基于所选择的信号的功率电平，从一个或多个信号中选择信号。所选择的信号的功率电平可以对应于在所选择的频带中传送的一个或多个信号的最大功率电平。控制器330可以基于在所选择的频带的一个或多个子频带中传送的所选择信号的功率电平，调整蜂窝信号增强器300的增益或输出功率。在一个示例中，控制器330可以调整蜂窝信号增强器300的增益或输出功率，以满足网络保护或政府标准。

在一种替换构造中，蜂窝信号增强器300(或中继器)中的下行链路窄带检测器314可以检测与在一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平。控制器330可以从一个或多个功率电平中选择一功率电平，并且所选择的功率电平可以对应于在所选择的频带的一个或多个子频带中传送的所述信号之一。控制器330可以基于所选择的功率电平来调整中继器的增益或输出功率。

在一种构造中，控制器330可以基于与一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平来确定蜂窝信号增强器300与发射所选择的频带中的所述一个或多个信号的每一个基站之间的距离。在另一种构造中，控制器330可以通过调整蜂窝信号增强器300的增益、发射噪声功率或输出功率中的一项或多项，来保护多个基站之中的与蜂窝信号增强器300距离最短的基站。与从所述多个基站传送的一个或多个信号相比，多个基站之中的与蜂窝信号增强器300距离最短的所述基站可以传送具有最大功率电平的信号。

在又一种构造中，控制器330可以调整蜂窝信号增强器300的增益以保护多个基站之中的基站，并且所述受保护的基站不是所述多个基站之中的与蜂窝信号增强器300距离最短的基站。换句话说，控制器330可以调整增益(而不是噪声功率)，以保护比最接近的基站距离更远的基站。可以用这种方式在最接近的基站处没有用户的时候调整增益(而不是噪声功率)。

在一种构造中，下行链路窄带检测器314可以具有依照网络状况而可变的窄带检测带宽。例如，取决于网络状况，在所选择的频带中包括的一个或多个子频带中的每一子频带的范围可以是从100千赫兹(KHz)到20兆赫兹(MHz)。子频带的频率可以小于所选择频带的频率。

在一个示例中，所述一个或多个子频带可以与已知的蜂窝运营商相关联。例如，特定蜂窝运营商可以拥有和/或运营所选择频带中的特定子频带(例如，特定蜂窝运营商可以拥有/运营B25中的5-10MHz，频率范围为65MHz)。

在一个示例中，控制器330可以执行网络保护以保护在一选择频带的预定义子频带中运营的各个蜂窝运营商。作为非限制性示例，特定蜂窝运营商可以在B25中的10MHz运营，频率范围为65MHz。在该示例中，与确定可供多个蜂窝运营商运营的整个B25(也就是B25的所有65MHz)对应的复合功率电平不同的是，控制器330可以使用下行链路窄带检测器314来检测只与由特定蜂窝运营商运营的B25中10MHz相对应的功率电平。与由特定蜂窝运营商运营的B25中的10MHz相对应的功率电平可以小于与整个B25相对应的复合功率电平，因此在执行网络保护的时候能够更精确地减小增益和/或噪声电平。

在一个示例中，下行链路窄带检测器314可以扫描一选择频带，并且识别出所选择频带中的子频带的多个功率电平。每一个子频带的频率范围(例如1MHz)可以由控制器330来确定，并且可被指示给下行链路窄带检测器314。控制器330可以接收来自下行链路窄带检测器314的多个功率电平。控制器330可以选择所述功率电平之一(即，与利用最高信道功率发射的信号相对应的功率电平)，然后可以基于所选择的功率电平来执行针对蜂窝信号增强器300的网络保护。

在一种构造中，蜂窝信号增强器300可以包括被构造为测量所选择频带的复合功率电平的宽带检测器。此外，蜂窝信号增强器300可以包括可操作用于在该宽带检测器与下行链路窄带检测器314之间切换的单刀双掷(SPDT)开关或单刀单掷(SPST)开关。在一种替换构造中，蜂窝信号增强器300可以包括可被用于窄带和宽带检测两者的二极管或对数检测器。例如，所述二极管或对数检测器可以在窄带检测模式与宽带检测模式之间切换。

在一种构造中，下行链路和上行链路窄带检测器314、324可以用各种方式来实现。例如，下行链路和上行链路窄带检测器314、324可以是频谱分析仪。作为替换，下行链路和上行链路窄带检测器314、324可以是使用了混频器、合成器和中频(IF)滤波器的可变带宽窄带检测器。作为替换，下行链路和上行链路窄带检测器314、324可以是数字窄带检测器，其中用模数(ADC)转换器和处理器代替了IF滤波器。通过使用数字窄带检测器，可以不再需要扫描(sweep)所选择频带，由此可以实现更快的性能。在另一个替换方案中，下行链路和上行链路窄带检测器314、324可以包括内部带通滤波器(BPF)功能。

在一种构造中，下行链路窄带检测器314可以仅仅用于下行链路信号路径，而上行链路窄带检测器324可以仅仅用于上行链路信号路径，这样做可以克服隔离问题。通过使用上行链路窄带检测器324，可以实现增强的基站过载保护。作为替换，可以将同一窄带检测器用于下行链路信号路径和上行链路信号路径两者。

在一种构造中，蜂窝信号增强器300可以包括针对上行链路信号路径和/或下行链路信号路径的每一个的单刀单掷(SPST)和/或单刀双掷(SPDT)开关，由此提升隔离度。

图4示出了一个示例性的模拟窄带检测器。例如，可将一信号从检测拾取点提供到混频器。混频器可以被通信地耦接到合成器。可将该信号从混频器提供到中频(IF)滤波器。然后，来自所述IF滤波器的信号可以被射频(RF)检测器检测。该模拟窄带检测器可以在蜂窝信号增强器或中继器中使用。

图5示出了一个示例性的数字窄带检测器。例如，可将一信号从检测拾取点提供到混频器。混频器可以被通信地耦接到合成器。可将该信号从混频器提供到抗混叠滤波器(Anti-aliasing filter)，然后提供到模数(ADC)转换器，然后提供到快速傅里叶变换(FFT)和处理器。该数字窄带检测器可以在蜂窝信号增强器或中继器中使用。

图6提供了无线设备的示例性图示说明，无线设备例如是用户设备(UE)、移动站(MS)、移动通信设备、平板电脑、手机、耦合到处理器的无线收发机、或其他类型的无线设备。无线设备可以包括被构造为与节点或传输站通信的一个或多个天线，节点或传输站例如是接入点(AP)、基站(BS)、演进型节点B(eNB)、基带单元(BBU)、远程无线电头端(RRH)、远程无线电设备(RRE)、中继站(RS)、无线电设备(RE)、远程无线电单元(RRU)、中央处理模块(CPM)或其他类型的无线广域网(WWAN)接入点。无线设备可以使用用于每个无线通信标准的单独天线或用于多个无线通信标准的共用天线进行通信。无线设备可以在无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)和/或WWAN中进行通信。

图6还提供了可用于无线设备的音频输入和输出的麦克风和一个或多个扬声器的图示说明。显示器屏幕可以是液晶显示器(LCD)屏幕，或其他类型的显示屏，例如有机发光二极管(OLED)显示器。显示器屏幕可以构造为触摸屏。触摸屏可以使用电容式、电阻式或其他类型的触摸屏技术。应用处理器和图形处理器可以耦合到内部存储器以提供处理和显示能力。非易失性存储器端口也可用于向用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口还可用于扩展无线设备的存储器能力。键盘可以与无线设备在一起或无线连接到无线设备以提供额外的用户输入。还可以使用触摸屏提供虚拟键盘。

示例

以下示例涉及特定技术实施例，并指出可在实现这些实施例中使用或以其他方式组合的特定特征、元件或操作。

示例1包括一种中继器，包括：窄带检测器，用于检测与在一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平；以及控制器，用于：基于所选择信号的功率电平，从所述一个或多个信号中选择信号；以及基于在所选择频带的一个或多个子频带中传送的所选择信号的功率电平，调整所述中继器的增益或输出功率。

示例2包括示例1的中继器，其中所选择信号的功率电平对应于在所选择频带中传送的所述一个或多个信号的最大功率电平。

示例3包括示例1至2中任一示例的中继器，其中所述控制器基于与所述一个或多个信号相对应的所述一个或多个功率电平，确定所述中继器与发射所选择频带中的所述一个或多个信号的每一个基站之间的距离。

示例4包括示例1至3中任一示例的中继器，其中所述控制器通过调整所述中继器的增益、发射噪声功率、或输出功率中的一项或多项，来保护多个基站之中的与所述中继器距离最短的基站。

示例5包括示例1至4中任一示例的中继器，其中，与从所述多个基站传送的一个或多个信号相比，所述多个基站之中的与所述中继器距离最短的基站传送具有最大功率电平的信号。

示例6包括示例1至5中任一示例的中继器，其中所述控制器调整所述中继器的增益以保护所述多个基站之中的基站，其中，所述受保护的基站不是所述多个基站之中的与所述中继器距离最短的基站。

示例7包括示例1至6中任一示例的中继器，还包括第二窄带检测器，其中，所述窄带检测器用于被选择的下行链路频带，而所述第二窄带检测器用于被选择的上行链路频带。

示例8包括示例1至7中任一示例的中继器，其中所述窄带检测器通过扫描所选择频带来检测所述一个或多个功率电平。

示例9包括示例1至8中任一示例的中继器，其中取决于网络状况，在所选择频带中包括的所述一个或多个子频带中的每一子频带的范围可以是从100千赫兹(KHz)到20兆赫兹(MHz)。

示例10包括示例1至9中任一示例的中继器，其中所述一个或多个子频带与已知的蜂窝运营商相关联。

示例11包括示例1至10中任一示例的中继器，其中所述控制器执行以下一项或多项：所述中继器的自动增益控制、振荡检测或网络保护。

示例12包括示例1至11中任一示例的中继器，还包括宽带检测器，用于测量所选择频带的复合功率电平。

示例13包括示例1至12中任一示例的中继器，还包括单刀双掷(SPDT)开关或单刀单掷(SPST)开关，可操作用于在所述宽带检测器与所述窄带检测器之间切换。

示例14包括示例1至13中任一示例的中继器，还包括一个或多个信号路径，用于对信号进行放大和滤波，其中，所述信号包括上行链路信号或下行链路信号中的一个或多个信号。

示例15包括示例1至14中任一示例的中继器，其中所述一个或多个功率电平包括接收信号强度指示(RSSI)电平。

示例16包括示例1至15中任一示例的中继器，其中所述窄带检测器的窄带检测带宽可以依照网络状况而变化。

示例17包括示例1至16中任一示例的中继器，其中所述控制器调整所述中继器的增益或输出功率以满足网络保护或政府标准。

示例18包括示例1至17中任一示例的中继器，其中所述窄带检测器是以下的一个或多个：频谱分析器；可变带宽窄带检测器；数字窄带检测器；或包括带通滤波器的窄带检测器。

示例19包括一种信号增强器，包括：存储器；以及一个或多个处理器，用于：识别与在一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平；基于所选择信号的功率电平，从所述一个或多个信号中选择信号；以及通过基于在所选择频带的一个或多个子频带中传送的所选择信号的功率电平调整所述中继器的增益或输出功率，执行网络保护。

示例20包括示例19的信号增强器，其中所选择信号的功率电平对应于在所选择频带中传送的所述一个或多个信号的最大功率电平。

示例21包括示例19至20中任一示例的信号增强器，其中所述一个或多个处理器基于与所述一个或多个信号相对应的所述一个或多个功率电平，确定所述中继器与发射所选择频带中的所述一个或多个信号的每一个基站之间的距离。

示例22包括示例19至21中任一示例的信号增强器，其中所述一个或多个处理器通过调整所述中继器的增益或输出功率以保护多个基站之中的与所述中继器距离最短的基站，执行网络保护。

示例23包括示例19至22中任一示例的信号增强器，其中所述一个或多个子频带与已知的蜂窝运营商相关联。

示例24包括示例19至23中任一示例的信号增强器，其中取决于网络状况，在所选择频带中包括的所述一个或多个子频带中的每一子频带的范围可以是从100千赫兹(KHz)到20兆赫兹(MHz)。

示例25包括一种中继器，包括：至少一个窄带检测器，用于检测与在一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平；以及控制器，用于：从所述一个或多个功率电平中选择功率电平，其中所选择的功率电平对应于在所选择频带的所述一个或多个子频带中传送的所述信号之一；以及基于所选择的功率电平，调整所述中继器的增益或输出功率。

示例26包括示例25的中继器，其中所选择的功率电平对应于所述一个或多个功率电平之中的最大功率电平。

示例27包括示例25至26中任一示例的中继器，其中所述至少一个窄带检测器包括用于每一个被选择的上行链路频带和被选择的下行链路频带的窄带检测器。

示例28包括示例25至27中任一示例的中继器，其中所述控制器调整所述中继器的增益或输出功率以满足网络保护或政府标准。

各种技术或其某些方面或部分可以采用实体介质中包含的程序代码(即指令)的形式，实体介质例如是软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、硬盘驱动器、非暂时性计算机可读储存介质，或任何其他机器可读储存介质，其中，当程序代码被加载到诸如计算机的机器中并由其执行时，该机器成为用于实践各种技术的装置。电路可以包括硬件、固件、程序代码、可执行代码、计算机指令和/或软件。非暂时性计算机可读储存介质可以是不包括信号的计算机可读储存介质。在可编程计算机上执行程序代码的情况下，计算设备可以包括处理器、处理器可读的储存介质(包括易失性和非易失性存储器和/或储存元件)、至少一个输入设备和至少一个输出设备。易失性和非易失性存储器和/或储存元件可以是随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存驱动器、光盘驱动器、磁硬盘驱动器、固态驱动器或用于存储电子数据的其他介质。可以实施或利用本文描述的各种技术的一个或多个程序可以使用应用程序编程接口(API)、可重用控件等。这些程序可以用高级过程或面向对象的编程语言实现，以与计算机系统通信。但是，如果需要，程序可以用汇编语言或机器语言实现。在任何情况下，语言都可以是编译或解释语言，并与硬件实施方式相结合。

如本文所使用的，术语处理器可以包括通用处理器，诸如VLSI、FPGA的专用处理器或其他类型的专用处理器，以及在收发机中用于发送、接收和处理无线通信的基带处理器。

应当理解，本说明书中描述的许多功能单元已被标记为模块，以便更具体地强调它们的实现独立性。例如，模块可以实现为包括定制的超大规模集成(VLSI)电路或门阵列的硬件电路，诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立元件的现成半导体。模块也可以在可编程硬件器件中实现，例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。

在一个示例中，可以使用多个硬件电路或多个处理器来实现本说明书中描述的功能单元。例如，第一硬件电路或第一处理器可用于执行处理操作，第二硬件电路或第二处理器(例如，收发机或基带处理器)可用于与其他实体通信。第一硬件电路和第二硬件电路可以合并到单个硬件电路中，或者可替换地，第一硬件电路和第二硬件电路可以是单独的硬件电路。

模块也可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。可执行代码的所识别的模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、过程或功能。然而，所识别的模块的可执行文件不需要物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，当在逻辑上连接在一起时，包括模块并实现模块的所述目的。

实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或许多指令，甚至可以分布在几个不同的代码段上，不同的程序中以及几个存储器设备上。类似地，操作数据在本文中可以在模块内被识别和示出，并且可以以任何合适的形式体现并且被组织在任何合适类型的数据结构内。操作数据可以作为单个数据集收集，或者可以分布在包括不同储存设备的不同位置，并且可以至少部分地仅作为电子信号存在于系统或网络上。模块可以是被动的或主动的，包括可操作以执行所需功能的代理。

贯穿本说明书对“示例”或“示例性”的引用意味着结合该示例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个部分出现的短语“在示例中”或单词“示例性”不一定都指代相同的实施例。

如本文所使用的，为方便起见，可以在共同列表中呈现多个项目、结构元素、组成元素和/或材料。但是，这些列表应该被解释为如同列表中的每个成员都被个别标识为单独且独特的成员。因此，在没有相反的指示的情况下，这种清单中的任何个别成员不应仅仅根据其在共同组中的存在而被解释为同一列表中任何其他成员的事实上的等同物。另外，本发明中的各种实施例和示例可以在本文中与其各种组成部分的替代方案一起提及。应当理解，这些实施例、示例和替代方案不应被解释为彼此的实际等同物，而是应被视为本发明的单独且自主的表示。

此外，所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。在以下描述中，提供了许多具体细节，例如布局、距离、网络示例等的示例，以提供对本发明实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、部件，布局等来实践本发明。在其他情况下，未详细示出或说明众所周知的结构、材料或操作以避免使本发明的各方面难以理解。

虽然前述示例在一个或多个特定应用中说明了本发明的原理，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在无需使用创造性的才能，且不脱离本发明的原理和概念的情况下，在实施方式的形式、使用和细节中进行许多修改。因此，除了如下面阐述的权利要求之外，并无意图限制本发明。

Claims (28)

1.一种中继器，包括：

窄带检测器，用于检测与在一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平；以及

控制器，用于：

基于所选择信号的功率电平，从所述一个或多个信号中选择信号；以及

基于在所选择频带的一个或多个子频带中传送的所选择信号的功率电平，调整所述中继器的增益或输出功率。

2.如权利要求1所述的中继器，其中所选择信号的功率电平对应于在所选择频带中传送的所述一个或多个信号的最大功率电平。

3.如权利要求1所述的中继器，其中所述控制器基于与所述一个或多个信号相对应的所述一个或多个功率电平，确定所述中继器与发射所选择频带中的所述一个或多个信号的每一个基站之间的距离。

4.如权利要求1所述的中继器，其中所述控制器通过调整所述中继器的增益、发射噪声功率、或输出功率中的一项或多项，来保护多个基站之中的与所述中继器距离最短的基站。

5.如权利要求4所述的中继器，其中，与从所述多个基站传送的一个或多个信号相比，所述多个基站之中的与所述中继器距离最短的基站传送具有最大功率电平的信号。

6.如权利要求1所述的中继器，其中所述控制器调整所述中继器的增益以保护所述多个基站之中的基站，

其中，所述受保护的基站不是所述多个基站之中的与所述中继器距离最短的基站。

7.如权利要求1所述的中继器，还包括第二窄带检测器，

其中，所述窄带检测器用于被选择的下行链路频带，而所述第二窄带检测器用于被选择的上行链路频带。

8.如权利要求1所述的中继器，其中所述窄带检测器通过扫描所选择频带来检测所述一个或多个功率电平。

9.如权利要求1所述的中继器，其中取决于网络状况，在所选择频带中包括的所述一个或多个子频带中的每一子频带的范围可以是从100千赫兹(KHz)到20兆赫兹(MHz)。

10.如权利要求1所述的中继器，其中所述一个或多个子频带与已知的蜂窝运营商相关联。

11.如权利要求1所述的中继器，其中所述控制器执行以下一项或多项：所述中继器的自动增益控制、振荡检测或网络保护。

12.如权利要求1所述的中继器，还包括宽带检测器，用于测量所选择频带的复合功率电平。

13.如权利要求12所述的中继器，还包括单刀双掷(SPDT)开关或单刀单掷(SPST)开关，可操作用于在所述宽带检测器与所述窄带检测器之间切换。

14.如权利要求1所述的中继器，还包括一个或多个信号路径，用于对信号进行放大和滤波，

其中，所述信号包括上行链路信号或下行链路信号中的一个或多个信号。

15.如权利要求1所述的中继器，其中所述一个或多个功率电平包括接收信号强度指示(RSSI)电平。

16.如权利要求1所述的中继器，其中所述窄带检测器的窄带检测带宽可以依照网络状况而变化。

17.如权利要求1所述的中继器，其中所述控制器调整所述中继器的增益或输出功率以满足网络保护或政府标准。

18.如权利要求1所述的中继器，其中所述窄带检测器是以下的一个或多个：

频谱分析器；

可变带宽窄带检测器；

数字窄带检测器；或

包括带通滤波器的窄带检测器。

19.一种信号增强器，包括：

存储器；以及

一个或多个处理器，用于：

识别与在一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平；

基于所选择信号的功率电平，从所述一个或多个信号中选择信号；以及

通过基于在所选择频带的一个或多个子频带中传送的所选择信号的功率电平调整所述中继器的增益或输出功率，执行网络保护。

20.如权利要求19所述的信号增强器，其中所选择信号的功率电平对应于在所选择频带中传送的所述一个或多个信号的最大功率电平。

21.如权利要求19所述的信号增强器，其中所述一个或多个处理器基于与所述一个或多个信号相对应的所述一个或多个功率电平，确定所述中继器与发射所选择频带中的所述一个或多个信号的每一个基站之间的距离。

22.如权利要求19所述的信号增强器，其中所述一个或多个处理器通过调整所述中继器的增益或输出功率以保护多个基站之中的与所述中继器距离最短的基站，执行网络保护。

23.如权利要求19所述的信号增强器，其中所述一个或多个子频带与已知的蜂窝运营商相关联。

24.如权利要求19所述的信号增强器，其中取决于网络状况，在所选择频带中包括的所述一个或多个子频带中的每一子频带的范围可以是从100千赫兹(KHz)到20兆赫兹(MHz)。

25.一种中继器，包括：

至少一个窄带检测器，用于检测与在一选择频带的一个或多个子频带中传送的一个或多个信号相对应的一个或多个功率电平；以及

控制器，用于：

从所述一个或多个功率电平中选择功率电平，其中所选择的功率电平对应于在所选择频带的所述一个或多个子频带中传送的所述信号之一；以及

基于所选择的功率电平，调整所述中继器的增益或输出功率。

26.如权利要求25所述的中继器，其中所选择的功率电平对应于所述一个或多个功率电平之中的最大功率电平。

27.如权利要求25所述的中继器，其中所述至少一个窄带检测器包括用于每一个被选择的上行链路频带和被选择的下行链路频带的窄带检测器。

28.如权利要求25所述的中继器，其中所述控制器调整所述中继器的增益或输出功率以满足网络保护或政府标准。