JP2006042369A - 建物内部でワイヤレス通信の無線周波数カバレッジを拡張する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ワイヤレス通信システムは、充分なRFカバレッジを住宅等の建物内に供給する少なくとも1つのリピーターアンテナアセンブリを含む。実施例のリピーターアンテナアセンブリは受信信号に関連する経路損失に応じて制御される自動調整可能なゲインを有し、基地局の送受信機の感度低下及び正帰還を回避する。開示されるアセンブリは基地局の感度低下及び正帰還を回避する。他の開示される技術は建物内での選択された最小リンクバジェットを維持する。
【選択図】 図1
Description
PG=−Lcable+Ginside−Lpl−Lcouple−Lfeedback−Lcouple+Gamp
Gpl=10log(λ2/(4πR)2)(dB)
ここで、Rは外部アンテナ34と内部アンテナ48との間の距離であり、λは動作周波数の波長であり、メートル単位で表される。
R=M−pL(dB)である。
ここで、
R(dB)は直感的に定義される残存リンクバジェットである。
M(dB)は建物や乗り物の透過損失を除いたCAI固有のドナーマクロセルリンクバジェットであり、アンテナゲインの単位はdBiである。
pL(dB)は基地局の増幅器出力点と外部リピーターアンテナが配置される窓外部の点との間の損失である。
L=pL−Antoutside+Cl(dB)である。
ここで、
Cl(dB)は外部アンテナ端子からダウンリンクリピーターの増幅器の入力までのケーブル及びRF結合の損失である。
Antoutside(dB)は外部リピーターアンテナのゲインである。
従って、ダウンリンクリピーターの増幅器の入力での残存リンクバジェットRは、
R'=R+Antoutside−Cl(dB)で与えられる。
ここで、R'(dB)はダウンリンクリピーターの増幅器の入力での残存リンクバジェットである。
LBinside=R'+G+Antinside(dB)で与えられる。
ここで、
LBinside(dB)は内部リンクバジェット又は内部経路損失である。
G(dB)はリピーターの増幅器の自動的にセットされるゲインである。
Antinside(dBi)は内部アンテナのゲインである。
G<Gfbに対して設定されたLについて:
LBinside=R+G+Antinside+Antoutside−Cl(dB)
上記以外の場合:
LBinside=R+Gfb+Antinside+Antoutside−Cl(dB)
ここで、R及びG(dB)はLについての単調関数である。
Gfb(dB)は正帰還を回避するために参照表に入力される最大ゲインであり、アンテナアセンブリの設計に依存する。
再度説明すると、リピーターゲインはLの推定値に基づいて自動的に設定され、Gが正帰還を回避するためにG<Gfbで以下のようになる。
G<Gfbの全てのLについて:
G=L−f+K(dB)
上記以外の場合:
G=Gfb(dB)
ここで、
G(dB)は自動的にセットされるアップリンク及びダウンリンクリピーターゲインである。
f(dB)はリピーターの増幅器のノイズ値であり、f=10log(F)である。
KはLを推定する精度を考慮するための先に定義されたオフセットパラメータであり、K=10log(k)、k<1である。
L=G+f−K、即ち、
pL=G+f−K+Antoutside−Cl
M−R=G+f−K+Antoutside−Cl
R=M−G−f+K−Antoutside+Cl(dB)
従って、内部リンクバジェットは、
LBinside=M−f+K+Antinside(dB)、G<Gfbとなる。
残存リンクバジェットは、
R>Dinside−Gfb−Antinside+Antoutside+Cl(dB)を満たさなければならない。
住宅は、最小の所望の内部リンクバジェットを得るためには、以下の経路損失pL(dB)のサービングドナーマクロセル内に位置しなければならない。
pL<M−Dinside+Gfb+Antinside+Antoutside+Cl(dB)
pLの最大値pLmaxは以下のように与えられる。
pLmax<M−Dinside+Gfb+Antinside+Antoutside+Cl(dB)
M=1.54(dB)、Mは建物又は乗り物の透過損失を除いたマクロセルリンクバジェットである。
Gfb=70(dB)、表1における実施例の1つに示したアンテナアセンブリ設計でサポートされるものである。
Antinside+Antoutside−Cl=6(dB)
図4は、所望の内部リンクバジェットが大きくなるほどサービングドナーマクロセルからサービスを受ける住宅又は小企業への最大損失pLが少なくなることを示すプロット線80を含む。これは、リピーターによってカバーされる住宅が少ないほど最小の所望の内部リンクバジェットは大きくなることを意味する。正確なトレードオフは特定のCAIリンクバジェット、動作周波数及び使用されるアンテナアセンブリに依存する。
L=P0−Prcvpilot(dB)となる。
ここで、
P0(dBm)は基地局から送信されるパイロット電力である。
Prcvpilot(dBm)はリピーターの入力での受信パイロット電力である。
L=pL−Antoutside+Cl(dB)なので、最大損失pLmaxにおいて、最も弱いものを示すLED・RF信号強度表示が次式の最小RF信号電力を示すように調整される。
Prcvpilotmin=P0−pLmax+Antoutside−Cl(dBm)、又は
Prcvpilotmin=P0−M+Dinside−Gfb+Antinside−Cl(dBm)
ここで、
Prcvpilotmin(dBm)は最小RF信号表示のしきい値である。
Dinside(dB)は最小の所望の内部リンクバジェットである。
Gfbは正帰還を防ぐための参照表における最大ゲインである。
追加のRF信号強度表示が5〜10dB刻みで高くなるように設定され、アンテナの位置決めがレイリーフェーディングを回避することを可能とする。
L=P0−Prcv−10log(k')(dB)となる。
ここで、
P0(dB)は基地局で送信されるパイロット電力である。
Prcv(dB)はリピーターの入力での統合受信電力である。
k'(次元なし)はL2の定義において定義されるk'>1のオフセットパラメータである。
L=pL−Antoutside+Cl(dB)なので、最大損失pLmaxにおいて、最も弱いものを示すLED表示が次式の最小RF信号電力を示すように調整される。
Prcvpilotmin=P0−10log(k')−pLmax+Antoutside−Cl(dBm)、又は
Prcvpilotmin=P0−10log(k')−M+Dinside−Gfb+Antinside−Cl(dBm)
ここで、
Prcvpilotmin(dBm)は最小RF信号表示器のしきい値である。
Dinside(dB)は最小の所望の内部リンクバジェットである。
Gfbは正帰還を防ぐための参照表における最大ゲインである。
他の同様のLEDしきい値を、Lの他の推定及び他のCAI実施例について計算することができる。
22.基地局
24.移動体装置
26.建物
30.リピーターアンテナアセンブリ
32.窓
34.外部アンテナ
36.ベース
38.実装面
40.RF結合器
42.実装面
44.ケーブル接続部
46.ケーブル
48.内部アンテナ
49.RF増幅器
50.LED
60.LNA
62.RMS検出器
64.A/D変換回路
66.マイクロプロセッサ
68.D/A変換回路
70.アップリンク自動ゲイン制御回路
72.ダウンリンク自動ゲイン制御回路
80.リピーターアンテナアセンブリ
Claims (10)
- リピーターアンテナアセンブリを用いて通信する方法であって、
該リピーターアンテナアセンブリに関連する経路損失に基づいて該リピーターアンテナアセンブリのゲインを自動調整するステップ
からなる方法。 - 請求項1記載の方法であって、
該経路損失を自動的に推定するステップ、及び
該推定された経路損失に対するゲインの所望比を満足するように該ゲインを自動的に調整するステップ
からなる方法。 - 請求項1記載の方法であって、
該リピーターアンテナアセンブリによって受信される信号の強度を定量するステップ、及び
該定量された強度に基づいて推定される該損失を求めるステップ
からなる方法。 - 請求項1記載の方法であって、ダウンリンクゲインをアップリンクゲインに等しく設定するステップからなる方法。
- 請求項1記載の方法であって、
該リピーターアンテナアセンブリによって受信される信号の強度を定量するステップ、及び
該定量された強度が最小の所望リンクバジェットに対応するしきい値を超えている場合に表示を提供するステップ
からなる方法。 - 請求項5記載の方法であって、該定量された強度に基づいて該表示を調整するステップからなる方法
- 請求項1記載の方法であって、該リピーターアンテナアセンブリに関連する最小のリンクバジェットを維持するように該ゲインを設定するステップからなる方法。
- 請求項1記載の方法であって、
第1のリピーターアンテナアセンブリを、データ又は音声通信の少なくとも一方に対して専用の第1の周波数に割り当てるステップ、及び
第2のリピーターアンテナアセンブリを、データ又は音声通信の少なくとも他方に対して専用の第2の周波数に割り当てるステップ
からなる方法。 - 請求項1記載の方法であって、該ゲインを、安定なリピーターアンテナアセンブリ又は安定な基地局動作の少なくとも一方に対応する最大値に設定するステップからなる方法。
- 請求項9記載の方法において、該安定なリピーターアンテナアセンブリが内部アンテナ及び外部アンテナからなり、該方法は、該ゲイン及び該アンテナ間の距離を該アンテナに関連する正帰還が起こらないように設定するステップからなる方法。
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