JP2006526311A - 中継器発振防止 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】中継器システムの発振を検出するための方法及び装置が開示される。より詳細には、一実施形態において、無線通信装置は、中継器システムに組み込まれ、中継器システムが発振しているかを検出するように構成される。ＷＣＤに結合されるプロセッサは、中継器システムが発振している場合、中継器システムの利得を減少させるように構成される。

Description

本発明は一般に、無線通信システムに関し、特に、中継器の発振を防止するために中継器と及び中継器を介して通信する基地局とやりとりできる、組み込まれた無線通信装置を有する無線通信システムで使用する中継器に関する。

無線通信システムにおいては、移動局又はユーザ端末は、基地局に隣接する又は基地局を囲む特定の地理的な範囲内で通信リンク又はサービスをサポートする定位置の基地局（セルサイト又はセルとも称される）から信号を受信する。カバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）の提供を支援するために、各セルはしばしば複数のセクタに再分割され、各々がより小さなサービスエリア又は地理的な範囲に対応する。基地局のネットワークは広大なカバレッジエリアに無線通信サービスを提供する。種々の地理的な及び経済的な制約により、基地局のネットワークは、カバレッジエリア内の一部のエリアにおいて充分な通信サービスを提供しない。カバレッジエリアにおけるこのような「ギャップ」又は「ホール（ｈｏｌｅｓ）」は、中継器（ｒｅｐｅａｔｅｒ）の使用によって満たされ得る。

一般に、中継器は高利得の双方向性の増幅器であって、信号を受信するためのアンテナと、当該中継器で受信された信号を送信するためのアンテナとを備える。従って、中継器は、通信装置及び基地局から信号を受信し、増幅し、通信装置及び基地局へ再送信する。中継器はカバレッジのホールに通信サービスを提供し得るが、これは以前に基地局によってサービスされなかった。中継器はまた、カバレッジのロケーションを変えることにより、又はカバレッジエリアの形を変えることにより、セクタのカバレッジエリアを増大させてもよい。従って、中継器は、無線通信を提供するにあたり不可欠な役割を果たすことができる。

しかし、中継器は、アンテナ間の隔離が充分でない場合、発振することがある。

[要約]
本明細書に開示される実施形態は、中継器（ｒｅｐｅａｔｅｒ）が発振しているかどうかを検出するための無線通信装置を提供することによって、上述した必要性に対処する。ある面では、中継器システムの発振を検出するための方法は、無線通信装置回路を前記中継器に組み込むこと（ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ）と、前記中継器システムが発振しているかを決定するために前記無線通信装置回路を使用することを含む。ここで、前記無線通信装置回路を使用することは、前記無線通信装置回路から基地局への呼を確立することと、前記呼を確立することができない場合、発振を決定することを含んでもよい。あるいは、前記無線通信装置回路を使用することは、前記基地局からの信号品質を測定するために前記無線通信装置回路を使用することと、前記信号品質が一定の基準を満たす場合、発振を決定することを含んでもよい。前記信号品質が一定のレベル未満に下がる場合、及び／又は、前記信号品質が、前記中継器が使用される前に存在したレベルから下がる場合、発振が決定される。さらに別の実施形態では、前記無線通信装置回路を使用することは、少なくとも一の開ループ出力制御パラメータを推定する（ｅｓｔｉｍａｔｅ）ために、前記無線通信装置回路を使用することと、前記推定された開ループ出力制御パラメータを使用して前記無線通信装置回路から基地局への通信リンクを確立することと、前記基地局から少なくとも一の閉ループ出力制御命令を受信することと、前記閉ループ出力制御命令が一定の量よりも大きい場合、発振を決定することを含む。

別の面では、中継器システムの発振を検出するための装置は、前記中継器に組み込まれた無線通信装置回路と、前記中継器システムが発振しているかを判断するために前記無線通信装置回路を使用するための手段を備える。ここで、前記無線通信装置回路を使用するための手段は、前記無線通信装置回路から基地局への呼を確立するための手段と、前記呼を確立することができない場合、発振を決定するための手段を備えてもよい。前記無線通信装置回路を使用するための手段は、前記基地局からの信号品質を測定するために前記無線通信装置回路を使用するための手段と、前記信号品質が一定の基準を満たす場合、発振を決定するための手段を備えてもよい。前記無線通信装置回路を使用するための手段はまた、少なくとも一の開ループ出力制御パラメータを推定するために前記無線通信装置回路を使用するための手段と、前記推定された開ループ出力制御パラメータを使用して前記無線通信装置回路から基地局への通信リンクを確立するための手段と、少なくとも一の閉ループ出力制御命令を前記基地局から受信するための手段と、前記閉ループ出力制御命令が一定の量よりも大きい場合、発振を決定するための手段を備えてもよい。

更なる面では、中継器システムの発振を検出するための装置は、前記中継器システムが発振しているかを検出するように構成される無線通信装置（ＷＣＤ）と、前記ＷＣＤに結合され、前記中継器システムが発振している場合、前記中継器システムの利得を減少させるように構成されるプロセッサを備える。

[詳細な説明]
同様の符号は同様の要素を示す以下の図面を参照しながら、様々な実施形態が詳細に説明されるであろう。

開示される実施形態は、無線通信装置を中継器内に組み込むこと（ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ）によって中継器の発振（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）を検出することを可能にする。無線通信装置を使用することで、中継器が発振しているかどうかの決定が、利用可能であれば、呼、信号品質、及び／又は閉ループ出力制御を完成させる能力によってなされ得る。システムが発振していると判断される場合、中継器の利得は、システムがもはや発振しないように減少され得る。

以下の説明では、具体的な詳細は実施形態の充分な理解を提供するために提示される。しかし、当業者には、実施形態がこのような具体的な詳細なしに実践され得ることが理解されるであろう。例えば、実施形態を不必要な詳説で不明確にしないように、回路はブロック図で示され得る。他の場合には、実施形態を不明確にしないように、周知の回路、構造、及び技術は詳細に示され得る。

実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、又はブロック図として図示される処理として説明され得ることにも注意されたい。フローチャートは動作を一連の処理として説明し得るが、動作の多くは並行して又は同時に実行されることあり得る。また、動作の順序は並べ替えられてもよい。処理はその動作が完了すると終了する。処理は、方法、関数（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム等に対応してもよい。処理が関数に対応するとき、その終了は呼び出し関数又はメイン関数への当該関数のリターン（ｒｅｔｕｒｎ）に対応する。

更に、本明細書に開示されるように、記憶媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ装置、及び／又は、情報を記憶するための他の機械読み取り可能な媒体を含む、データを記憶するための一以上の装置を表し得る。「機械読み取り可能な媒体」という用語は、携帯可能な又は固定された記憶装置、光記憶装置、無線チャネル、及び（複数の）命令及び／又はデータを記憶、収容、又は保持できる他の様々な媒体を含むが、これらに限定されるものではない。

実施形態を詳細に説明する前に、それらが有効に実施され得る環境例を説明することは有用である。実施形態は種々の環境及び／又はシステムで実施され得るが、実施形態は移動通信システム環境において特に有用である。図１はそのような環境を示す。

Ｉ．例示的な動作環境
図１は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）と称されることもある、一以上の制御局１０２と、基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ）と称されることもある、複数の基地局１０４Ａ−１０４Ｃとを使用する無線通信ネットワーク（以後、「ネットワーク」）１００の例を示す。基地局１０４Ａ−１０４Ｃは、基地局１０４Ａ−１０４Ｃのサービスエリア１０８Ａ−１０８Ｃ内にある遠隔局又は無線通信装置１０６Ａ−１０６Ｃとそれぞれ通信する。この例では、基地局１０４Ａは、サービスエリア１０８Ａ内の遠隔局１０６Ａと通信し、基地局１０４Ｂはサービスエリア１０８Ｂ内の遠隔局１０６Ｂと通信し、基地局１０４Ｃはサービスエリア１０８Ｃ内の遠隔局１０６Ｃと通信する。

基地局は、情報を無線信号の形でフォワードリンク又はフォワードリンク通信チャネルでユーザ端末に送信し、遠隔局は情報をリバースリンク又はリバースリンク通信チャネルで送信する。図１は３つの基地局１０４Ａ−１０４Ｃを示すが、知られているように、所望の通信容量及び地理的な範囲を達成するために、これらの要素を他の個数で使用してもよい。また、固定された基地局が説明されているが、応用例によっては、移動できる基地局、及び又は、電車、荷船又はトラックといった、但しこれらに限定されない移動可能なプラットフォーム上に配置される局が要望通り使用されてもよいことが理解されるべきである。

制御局１０２は、他の制御局、ネットワーク１００のための中央システム制御局（図示せず）、又は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）若しくはインターネットといった他の通信システムに接続されてもよい。従って、遠隔局１０６のシステムユーザには、ネットワーク１００を使用して他の通信ポータルへのアクセスが提供される。

基地局１０４Ａ−１０４Ｃは、複数のＰＣＳ／セルラー通信セルサイトを含む地上ベースの通信システム及びネットワークの一部を形成し得る。これらはＣＤＭＡ又はＴＤＭＡ（又はハイブリッドＣＤＭＡ／ＴＤＭＡ）デジタル通信システムに関連付けられることができ、ＣＤＭＡ又はＴＤＭＡタイプのシグナルを遠隔局へ又は遠隔局から転送する。信号は、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００又はＴＤ−ＳＣＤＭＡタイプの信号を使用して、ＩＭＴ−２０００／ＵＭＴ規格に従ってフォーマットされることができる。他方、基地局１０４は、（ＡＭＰＳといった）アナログベースの通信システムと関連付けられることができ、また、アナログベースの通信信号を転送することができる。

遠隔局１０６Ａ−１０６Ｃはそれぞれ、セルラー電話、無線ハンドセット、データトランシーバ、又はページング若しくは位置決定レシーバといった、但しこれらに限定されない、無線通信装置（ＷＣＤ）又は装置を有する又は備える。さらに、このような遠隔局は、要望通り、携帯できても、車載される場合（乗用車、トラック、ボート、電車、及び飛行機を含む）のように移動できても、又は固定されてもよい。図１において、遠隔局１０６Ａは移動できる車載された電話又はＷＣＤであり、遠隔局１０６Ｂは携帯型装置であり、遠隔局１０６Ｃは固定された装置である。

また、本願発明の教示は、データ及び／又は音声トラヒックを転送するのに使用され得る、また、例えば情報、命令、又は音声信号を転送するために、ケーブル又は他の公知の無線リンク若しくは接続を使用して他の装置と通信し得る、一以上のモデム又はデータモジュールといった無線装置に適用できる。命令は、情報を複数の通信チャネルで転送するのにモデム又はモジュールを所定の調整された又は関連した方法で動作させるために使用されてもよい。無線通信装置遠隔局はまた、嗜好によって、ユーザ端末、移動局、モバイルユニット、加入者ユニット、移動無線若しくは無線電話、無線ユニット、又は、通信システムによっては、単に「ユーザ」、「電話」、「端末」、若しくは「モジュール」と称されることもある。

本例の環境においては、遠隔局１０６Ａ−１０６Ｃ及び基地局１０４Ａ−１０４Ｃは、ＣＤＭＡ通信技術を使用してネットワーク１００の他の要素との無線通信に従事する。従って、（遠隔局への）フォワードリンク及び（遠隔局からの）リバースリンクで送信される信号は、ＣＤＭＡの送信規格に従って符号化され、拡散され、及びチャネル化された（ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ）信号を搬送する。フォワードＣＤＭＡリンクは、パイロットチャネル若しくは信号と、同期（ｓｙｎｃ）チャネルと、いくつかのページングチャネルと、より大きな数のトラヒックチャネルを含む。リバースリンクは、アクセスチャネルと多数のトラヒックチャネルを含む。パイロット信号は、移動局にＣＤＭＡに準拠した基地局の存在を警告するために使用される。この信号は、２０ミリ秒といった所定の期間を有するデータフレームを使用する。しかし、これは説明の便宜のためであり、本願発明は、通信システム又はネットワークが遠隔局に出力制御命令を送信する限り、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）や周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）といった他の通信技術、又は、上記したような他の波長若しくは技術を採用するシステムに採用されてもよい。

いずれの場合でも、情報の転送が特定の誤り率の範囲内で起きるように、無線信号は雑音及び干渉を克服するに足る出力レベルで送信される必要がある。しかし、これらの信号は、当該信号が他の遠隔局に関連する通信に干渉しないように、過度でない出力レベルで送信される必要がある。この課題に直面して、一部の通信技術における基地局と遠隔局は、適当なフォワードリンク送信出力レベルを確立するために、動的なフォワードリンク出力制御技術を採用することができる。

従来のフォワードリンク出力制御技術は、出力の増加又は出力の低下を命令することからアップ／ダウン命令と称される、特定のフォワードリンク送信出力調整を特定するフィードバックを、ユーザ端末が基地局に提供する閉ループアプローチを伴う。例えば、そのようなアプローチの一つは、受信したフォワードリンクトラヒック信号の信号対雑音比（ＳＮＲｓ）又はビット誤り率（ＢＥＲ）を判断し、その結果に基づいて、遠隔局に送信されるトラヒック信号の送信出力を増加又は低下するように基地局に要求するユーザ端末を含む。アップ／ダウン命令を送信することに加えて、基地局間の「ハンドオフ」といった動作をサポートするための様々な出力及び雑音の測定を含む、他のタイプの情報が基地局に定期的に送信されてもよい。

通常、基地局１０４Ａ−１０４Ｃは、これらがネットワーク１００のフォワードリンクで送信する信号の出力を調整する。この出力（本明細書ではフォワードリンク送信出力と称する）は、遠隔局１０６Ａ−１０６Ｃの要求、遠隔局１０６Ａ−１０６Ｃからの情報、又は、遠隔局１０６Ａ−１０６Ｃのためのパラメータに従って、また、時間に従って変化させてもよい。この時間的に変化する特徴（ｔｉｍｅ ｖａｒｙｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅ）は、フレームごとに採用され得る。このような出力調整は、フォワードリンクのＢＥＲ又はＳＮＲを特定の要件内に維持し、干渉を減少させ、また送信出力を保存するために実行される。

遠隔局１０６Ａ−１０６Ｃはまた、これらがネットワーク１００のリバースリンクで送信する信号の出力を、制御局１０２又は基地局１０４Ａ−１０４Ｃの制御の下で調整する。この出力（本明細書ではリバースリンク送信出力と称する）は、ＢＴＳによる要求若しくはＢＴＳからの命令、受信された信号強度若しくは特性、又は遠隔局の動作のためのパラメータに従って、また、時間に従って変化させてもよい。この時間によって変化する特徴は、フレームごとに採用され得る。このような出力調整は、リバースリンクのビット誤り率（ＢＥＲ）を特定の要件内に維持し、干渉を減少させ、また送信出力を保存するために実行される。

このような通信システムにおいて出力制御を用いるための技術の例は、”Ｆａｓｔ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｌｉｎｋ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎ Ａ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍ”と題された米国特許第５，３８３，２１９号、”Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｔｈｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ Ｉｎ Ａ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ”と題された米国特許第５，３９６，５１６号、及び、”Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎ Ａ ＣＤＭＡ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ”と題された米国特許第５，０５６，１０９号に見出すことができる。

ＩＩ．サービスエリア
各基地局は、遠隔局１０６が当該基地局と有効に通信できるポイントの軌跡の地理的な範囲として一般に説明することができる、それぞれのサービスエリア１０８（１０８Ａ−１０８Ｃ）を有する。例として、遠隔局１０６がサービスエリア１０８内にあるとき、メッセージは、フォワードリンク１１０（１１０Ａ−１１０Ｃ）を使用して制御センタ１０２から基地局１０４（１０４Ａ−１０４Ｃ）に、また、フォワードリンク１１２（１１２Ａ−１１２Ｃ）を使用して基地局１０４から遠隔局１０６に送信されることができる。メッセージは、遠隔局１０６から基地局１０４へリターンリンク１１４（１１４Ａ−１１４Ｃ）で送信される。こうしたメッセージは、リターンリンク１１６（１１６Ａ−１１６Ｃ）を使用して制御センタ１０２に送信される。

基地局１０４と制御局１０２との間の通信の一部又は全部は、マイクロ波、ラジオ、衛星タイプのリンクといった他の無線（ｗｉｒｅｌｅｓｓ）で、又は、専用線サービス、光若しくは電気ケーブルその他といった、但しこれらに限定されない非無線の転送メカニズムで伝えられることができる。また、フォワードリンク１１０及び１１２を使用して送信されるメッセージは、リバースリンク１１４及び１１６で送信されるメッセージとは異なる周波数帯域又は変調技術で変調され得る。別個のフォワードリンク及びリバースリンクを使用することで、制御センタ１０２と遠隔局１０６との間での完全にデュプッレクスな通信が可能になる。ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムは、フォワードリンク及びリバースリンクを完成させるために時分割多重を使用するので、中継器は時分割多重又は周波数分割多重を使用して実施され得る。

基地局のサービスエリアは、便宜上、図１において概して円形又は楕円形として示される。実際の適用では、その地域の地形、障害物（ビル、丘など）、信号強度、及び他のソースからの干渉が、所与の基地局によってサービスされる地域の形を規定する。通常、複数のカバレッジエリア１０８（１０８Ａ−１０８Ｃ）は、広い範囲又は地域に渡って連続的なカバレッジ又は通信を提供するために、少なくともわずかに重なり合う。つまり、有効な携帯電話又はデータサービスを提供するために、多くの基地局は重なり合ったサービスエリアと共に使用されるであろうが、そのエッジは減少された出力を有する。

図１に示される通信ネットワークカバレッジの一つの面は、しばしばホールと称され得る、カバーされていない（ｕｎｃｏｖｅｒｅｄ）地域１３０、又は、単にネットワーク１００の通常のカバレッジ領域の外部である、カバーされていない領域１３２の存在である。カバレッジに「ホール」がある場合、基地局、ここでは基地局１０４Ａ−１０４Ｃによってサービスされ得るカバーされた（ｃｏｖｅｒｅｄ）領域を囲む又は少なくとも隣接した領域がある。しかし、上述したように、領域１３０又は１３２でカバレッジが有効となり得ない様々な理由が存在する。

例えば、基地局１０４Ａ−１０４Ｃの最も費用効果的な配置は、単にこれらの信号が領域１３０又は１３２に確実に達する、すなわちカバーすることを許容しないロケーションにこれらを配置することであろう。あるいは、山若しくは丘といった位相的な特徴、都市中心部の主要な交通ルート（ｃｏｒｒｉｄｏｒｓ）にしばしば造られる高層ビル若しくは都市の渓谷といった人造の構造物、又は、高い樹木、森林などの植物は、それぞれ部分的に又は完全に信号を妨害し得る。こうした効果の一部は、システムの導入、計画、及び利用を一時的又は経時変化的により複雑にすることがあり得る。

多くの場合、変わった形をした領域をカバーするため、又は妨害の問題を回避するために、いくつかの中継器を使用することも、より従いやすい（ａｍｅｎａｂｌｅ）かもしれない。この状況で、一以上の中継器１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）は、遠隔局１０６（１０６Ｄ及び１０６Ｅ）と基地局１０４（１０４Ａ）の双方から送信を受け取り、基本的に「ベントパイプ（ｂｅｎｔ ｐｉｐｅ）」の通信パスとして動作して、この二者間の仲介の役割を果たす。中継器１２０を使用することで、基地局１０４の有効な範囲は、サービスエリア１３０及び１３２をカバーするように拡張される。

中継器１２０を使用することは、基地局の範囲又はカバレッジを拡大する、より費用効果的な方法である一方、中継器１２０のアンテナは、発信を防止するために充分な隔離を有することを必要とする。

ＩＩＩ．中継器の概要
図２は、中継器２００の単純化したブロック図である。より典型的な市販用の中継器は、雑音、帯域外放射（ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ）を制御するため、及び、利得を規制するための付加的なフィルタリング要素及び制御要素を含む、更なる構成要素を有しても良い。中継器２００は、信号を受信するためのドナーアンテナ２０２、送受切換器（ｄｕｐｌｅｘｅｒ）２０４、ドナーアンテナ２０２で受信される信号を増幅するための増幅器２０６、第２の送受切換器２０８、及び中継器２００で受信される信号を送信（又は、中継）するためのサーバ又はカバレッジアンテナ２１２を備える。サーバアンテナ２０６で受信される信号を増幅し、増幅された信号をドナーアンテナ２０２に供給する第２の増幅器２１６もまた含まれる。

受信又は受信器送受切換器２０４は、ドナーアンテナ２０２と称されるアンテナに結合されるが、これは当該アンテナが、ドナーセルとも称される、基地局といった別のソースから「提供される（ｄｏｎａｔｅｄ）」信号を受信するためである。ドナーは、より一般的にはセル又はセルサイトではなく、ドナー基地局によって処理されているセル内のセクタである。中継器処理の送信側又は出力側で送受切換器２０８に結合されるアンテナは、出力アンテナ又はカバレッジアンテナ２１２と称される。２つの送受切換器２０４、２０８は、フォワードリンク及びリバースリンク信号（周波数）を分け、又は分離し、両者の間に必要な隔離を与えて、これらが中継器２００の他方の処理の連鎖に入り込まないようにするために使用される。つまり、送信が受信器等へ入り込み、性能を低下させることを防止するためである。

しかし、ドナーアンテナとサーバアンテナとの間が充分に隔離されていないと、中継器はなお発振することがあり得る。より詳細には、図３は、サーバアンテナからの送信が、不充分なアンテナ隔離に起因して、ドナーアンテナに戻されており、それによってシステムの発振を引き起こしていることを示す。このポジティブフィードバックを回避するためには、アンテナの隔離は中継器の利得よりも一定のｄＢ高くあるべきである。

従って、ドナーアンテナとサーバアンテナが当初は充分なアンテナの隔離と共に設置されたとしても、中継器の利得の変化はシステムを発振させ得る。例えば、中継器の利得は、出力制御される中継器の場合には、以下に述べるように出力調整情報に起因して変化し得る。中継器の利得はまた、温度変化といった中継器の周囲の環境条件、及び／又は、位相的な特徴の変化といった中継器と基地局との間の環境条件に起因して変化し得る。従って、以下に開示される実施形態は、中継器が当該中継器の耐用期間に発振しているかどうかを検出する。実施形態はまた、中継器が当該中継器及びアンテナを設置する際に発振しているかどうかを決定することにも適用できる。

ＩＶ．発振の防止
一般に、システムの発振は、無線通信装置（ＷＣＤ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）を中継器に組み込むことによって検出される。図４は、当該システムが発振しているかどうかの決定を可能とする中継器システム４００を示す。つまり、システム４００内で実行される動作の機能的な及びパラメータベースのレプリカである。モデル中で使用されるパラメータの一部が表１に示されている。

システム４００は、基地局４９０と通信している中継器４０５を示す。中継器４０５は、プロセッサ４１０、ＷＣＤ４２０、送受切換器４３０及び４４０、増幅器４５０及び４６０、並びにドナーアンテナ４７０及びサーバアンテナ４８０を備え得る。中継器２００の場合のように、より典型的な市販用の中継器は更なる構成要素を有してもよい。プロセッサ４１０は、ＷＣＤ４２０及び／又は増幅器４５０を制御するためのデジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ、または中央処理装置といった回路又は装置であってもよい。ＷＤＣ４２０は遠隔局と類似の回路を使用して導入されてもよい。また、プロセッサ４１０及びＷＣＤ４２０は、一以上の装置又は回路カード又はボードアセンブリで導入されてもよい。動作は、図５に示されるような処理５００を参照しつつ説明されるであろう。

システムの発振を検出するためには、ＷＣＤは中継器に組み込まれ（５１０）、ＷＣＤはシステムが発振しているかを決定するのに使用される（５２０）。システムが発振している場合、中継器の利得は減少される（５３０及び５４０）。ここで、プロセッサ４１０は、中継器の利得を調整するために増幅器４５０を制御し得る。また、ＷＣＤは、システムが発振しているかを決定及び／又は検出するために様々な方法で使用されてもよい。図６は、システムの発振を検出するための処理６００を示す。

ＷＣＤ４２０を使用して、ＷＣＤ４２０と基地局４９０との間で呼を確立しようと試みられる。成功すれば、システムは発振していると決定されない（６２０及び６３０）。つまり、呼を確立できる場合、システムは発振していないとみなされる。呼を確立できない場合、システムは発振していると決定される（６４０）。

あるいは、システムの発振はまた、図７に示されるような処理７００によっても検出され得る。本実施形態では、基地局からの信号品質がＷＣＤ４２０を使用して測定される（７１０）。信号品質が一定の基準を満たす場合、システムは発振していないとみなされる（７２０及び７４０）。信号品質が一定の基準を満たさない場合、システムは発振していると決定される（７２０及び７３０）。より詳細には、信号品質が一定のレベル未満に下がる場合、システムは発振していると決定される。また、信号品質が、中継器４０５が使用される前に存在したレベルから一定の量だけ下がる場合、システムは発振していると決定される。ここで、信号品質は、信号対雑音値を獲得することで測定されてもよい。例えば、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、パイロット信号のチップのエネルギー対総干渉の割合Ｅｃ／ｌｏは、公知の技術を使用して測定され得る。また、信号品質は、呼を確立することによって、又は、リバース通信リンクを確立することによって、測定されてもよい。後者の場合、ＷＣＤ４２０は、信号が送信される必要のない受信器回路によって実施され得る。

出力制御される中継器について、図８はシステムの発振を検出するための別の処理８００を示す。出力制御される中継器では、加入者ユニットといった遠隔局回路は中継器の内部に組み込まれる。これは、実施形態の譲受人に譲渡され、参照することで本明細書に組み込まれる、”Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｌｉｎｋ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｐｅａｔｅｒ”と題された同時係属の米国出願第１０／３００，９６９号に記載されている。一般に、遠隔局は、中継器のリバースリンク利得を制御するように構成されている。遠隔局は種々の無線通信装置であり得るが、説明の目的のため、実施形態は携帯電話を使用して説明される。組み込まれた電話は、ネットワークから受信される出力制御命令に基づいてリバースリンク利得を制御する。ネットワークからの出力制御命令は、携帯電話からの受信信号出力を最適化して、信号が復調されるのに足る出力でそれが基地局に届くように設計される。この同一の制御は、中継器のリバースリンク利得を設定するのに使用され得る。

組み込まれた遠隔局又はＷＣＤがあれば、中継器と基地局との間で定期的な呼又は通信セッションを確立すること、及び、ＷＣＤのためのリバースリンク出力制御を中継器の利得を測定又は再測定するために利用することもできる。これは、概して中継器の性能を向上させ、また、使用期間を通じて所望の動作基点（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）を確立及びその後維持するために中継器の設置の間に中継器が自動的にダイヤルインすることも可能にするが、当該使用期間は中継器の耐用年数であり得る。これは、中継器からＢＴＳへのパス損失の変化、環境条件、増幅器の経年変化、及び、中継器のためのリバースリンクに有害な影響を及ぼすユーザ負担の変化を有効に補償する。出力制御される中継器はまた、中継器のカバレッジエリア内の遠隔局が大きすぎる又は小さすぎる出力でＢＴＳを「ヒットする（ｈｉｔｔｉｎｇ）」ことを基本的に防止して、リバースリンクの動作基点を安定させる。

組み込まれた電話からネットワークへの呼は、ネットワーク側のエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）によって開始されてもよい。呼はまた、中継器によって自動的に開始され得る。呼の長さは短く、例えば平均して２〜５秒である。中継器をＢＳリンクに連続的に処理するために、呼は日中定期的に中継器に（又は中継器によって）かけられる。

図４を再度参照すると、リバースリンク総利得Ｇ_Ｔは、４つのコンポーネントを有するように作られる。ＢＳアンテナ利得、ＢＳと中継器間のパス損失、ドナーアンテナ利得、及び、中継器のリバースゲインである。アンテナが実装され、向けられた後は、アンテナ利得は安定したとみなすことができる。固定されたロケーションと視野方向のパス（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ ｐａｔｈ）を仮定すると、中継器とＢＳとの間のパス損失もまた、一定のままであるべきである。中継器とＢＳとの間のパスが視野方向ではない場合、クラッター環境における変化はこの損失を変化させることがあり得る。このような変化は、リンクの総利得Ｇ_Ｔに直接影響を及ぼすであろう。最終的に、一連の増幅器（ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｃｈａｉｎ）の変化による中継器利得の変化は、Ｇ_Ｔの変化という結果を招くであろう。

出力制御は、ＢＳと中継器との間に一定のリバースリンク総利得Ｇ_Ｔを維持するために使用されてもよい。中継器リンクバランスを維持するには、フォワード通信リンク利得（ＧＦ）についての如何なる変化もリバースリンク利得の調整を必要とする。フォワードリンク利得は様々な理由により変化し得るが、そのうちの一つはパス損失Ｌ_Ｐの何らかの変化である。別の理由は、例えば、温度の関数としての利得の変動による中継器のフォワード利得エレクトロニクス（ｆｏｒｗａｒｄ ｇａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）の何らかの変化である。

動作するために、組み込まれた電話はトラヒック状況に持ち込まれる。すなわち、閉ループ出力制御命令が電話に送信される。組み込まれた電話は、リバースリンク送信信号が中継器の全てのリバースリンク利得状態（ｅｎｔｉｒｅ ｒｅｖｅｒｓｅ ｌｉｎｋ ｇａｉｎ ｓｔａｔｅｓ）を通して運ばれるように構成される。このようにして、基地局４９０で受信される信号は中継器で検出される利得を反映するであろう。中継器の利得が変化した（ｄｒｉｆｔｅｄ）場合、又は、中継器と基地局との間のパス損失が変化した場合、これらの変化は、組み込まれた移動局に送信される閉ループ出力制御命令に反映されるであろう。標準的なＣＤＭＡの電話動作では、これらの出力制御命令は移動電話にその送信出力を調整させるであろう。出力制御される中継器の場合、組み込まれた電話に対する出力命令は、中継器全体の利得を変化させるであろう。このようにして、ネットワークから供給されるフィードバックは、中継器の一連の利得（ｇａｉｎ ｃｈａｉｎ）における任意の変化、又は、中継器と基地局との間のパス損失における任意の変化を補償するために使用される。

従って、組み込まれたＷＣＤ４２０は、中継器４０５のリバースリンク利得を、ネットワークから受信される出力制御命令に基づいて制御するように構成され得る。ここで、出力制御命令は、閉ループ出力制御命令であろう。それ故に、図８を再度参照すると、システムの発振は、少なくとも一つの開ループ出力制御パラメータを推定する（ｅｓｔｉｍａｔｅ）ことで検出され得る（８１０）。呼といった通信リンクは、推定された開ループ出力制御パラメータを使用してＷＣＤ４２０から基地局４９０に確立される（８２０）。ＷＣＤ４２０は、少なくとも一つの閉ループ出力制御命令を基地局４９０から受信する（８３０）。閉ループ出力制御命令が一定の量又は閾値よりも大きい場合、システムは発振していると決定される（８４０及び８５０）。さもなければ、システムは発振していないと決定される（８４０及び８６０）。ここで、推定された出力制御パラメータは、呼を完成させるのに必要とされる送信出力レベルであってもよく、また、出力制御命令は出力調整情報であってよい。

Ｖ．結論
説明したように、システムの発振は、無線通信装置を中継器に組み込むことによって様々な方法で検出され得る。システムの構成及び／又は必要に応じて、処理６００から８００のうちの一つ又は二つ以上が実施されてもよい。一旦システムの発振が検出されると、プロセッサ４１０は中継器利得を減少させるように構成され得る。

更に、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、又はこれらの任意の組み合わせにより実施されてもよい。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、又はマイクロコードとして実施されると、必要なタスクを実行するためのプログラムコード又はコードセグメントは、一又は複数の記憶媒体（図示せず）といった機械読み取り可能な媒体に記憶され得る。プロセッサは必要なタスクを実行し得る。コードセグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、又は、命令、データ構造、若しくはプログラム文の任意の組み合わせを表し得る。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、又は記憶内容を渡すことによって、及び／又は受け取ることによって、別のコードセグメント又はハードウェア回路に結合されてもよい。情報、引数、パラメータ、データ等は、メモリシェアリング、メッセージパッシング、トークンパッシング、ネットワーク送信等を含む任意の適当な手段を介して渡され、転送され、又は送信されてもよい。

システム４００の要素が、中継器の動作に影響を及ぼすことなく再配置され得ることは、当業者には明白であるべきである。また、前述の実施形態は単なる例に過ぎず、本発明を限定するものとして解釈されるべきではないことに注意すべきである。実施形態の記載は、説明することを意図したものであって、特許請求の範囲を限定することを意図されたものではない。従って、本教示は、他のタイプの装置に容易に適用できるものであって、多くの代替、変更、変形は当業者には明白であろう。

無線通信ネットワークの例である。 基本的な中継器の例である。 中継器におけるシステムの発振の例を示す。 組み込まれた無線通信装置を有する中継器システムの例を示す。 システムの発振を検出するための処理例を示す。 組み込まれた無線通信装置を使用してシステムの発振を決定するための処理例を示す。 組み込まれた無線通信装置を使用してシステムの発振を決定するための処理例を示す。 組み込まれた無線通信装置を使用してシステムの発振を決定するための処理例を示す。

Claims (19)

1. 中継器システムの発振を検出するための方法であって、
   無線通信装置回路を前記中継器に組み込むことと、
   前記中継器システムが発振しているかを決定するために前記無線通信装置回路を使用すること
   を含む方法。
2. 前記無線通信装置回路を使用することは、
   前記無線通信装置回路から基地局への呼を確立することと、
   前記呼を確立することができない場合、発振を決定すること
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記無線通信装置回路を使用することは、
   前記基地局からの信号品質を測定するために前記無線通信装置回路を使用することと、
   前記信号品質が一定の基準を満たす場合、発振を決定すること
   を含む、請求項１に記載の方法。
4. 発振を決定することは、
   前記信号品質が一定のレベル未満に下がる場合、発振を決定すること
   を含む、請求項３に記載の方法。
5. 発振を決定することは、
   前記信号品質が、前記中継器が使用される前に存在したレベルから下がる場合、発振を決定すること
   を含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記無線通信装置回路を使用することは、
   前記信号品質を測定するために信号対雑音値を得ること
   を含む、請求項３に記載の方法。
7. 前記無線通信装置回路を使用することは、
   少なくとも一の開ループ出力制御パラメータを推定するために、前記無線通信装置回路を使用することと、
   前記推定された開ループ出力制御パラメータを使用して、前記無線通信装置回路から基地局への通信リンクを確立することと、
   前記基地局から少なくとも一の閉ループ出力制御命令を受信することと、
   前記閉ループ出力制御命令が一定の量よりも大きい場合、発振を決定すること
   を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記無線通信装置回路を使用することは、少なくとも、前記呼を完成させるために必要な送信出力を推定することを含み、閉ループ出力制御命令を受信することは、少なくとも出力調整情報を受信することを含み、発振を決定することは、前記出力調整情報が一定の量よりも大きい場合、発振を決定することを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記中継器システムが発振している場合、中継器の利得を減少させること
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
10. 中継器システムの発振を検出するための装置であって、
    前記中継器に組み込まれた無線通信装置回路と、
    前記中継器システムが発振しているかを決定するために前記無線通信装置回路を使用するための手段
    を備える装置。
11. 前記無線通信装置回路を使用するための手段は、
    前記無線通信装置回路から基地局への呼を確立するための手段と、
    前記呼を確立することができない場合、発振を決定するための手段
    を備える、請求項１０に記載の装置。
12. 前記無線通信装置回路を使用するための手段は、
    前記基地局からの信号品質を測定するために前記無線通信装置回路を使用するための手段と、
    前記信号品質が一定の基準を満たす場合、発振を決定するための手段
    を備える、請求項１０に記載の装置。
13. 発振を決定するための手段は、前記信号品質が一定のレベル未満に下がる場合、発振を決定することを含む、請求項１２に記載の装置。
14. 発振を決定するための手段は、前記信号品質が、前記中継器が使用される前に存在したレベルから下がる場合、発振を決定することを含む、請求項１２に記載の装置。
15. 前記無線通信装置回路を使用するための手段は、
    前記信号品質を測定するために信号対雑音値を得るための手段
    を備える、請求項１２に記載の装置。
16. 前記無線通信装置回路を使用するための手段は、
    少なくとも一の開ループ出力制御パラメータを推定するために前記無線通信装置回路を使用するための手段と、
    前記推定された開ループ出力制御パラメータを使用して前記無線通信装置回路から基地局への通信リンクを確立するための手段と、
    少なくとも一の閉ループ出力制御命令を前記基地局から受信するための手段と、
    前記閉ループ出力制御命令が一定の量よりも大きい場合、発振を決定するための手段
    を備える、請求項１０に記載の装置。
17. 前記無線通信装置回路を使用するための手段は、少なくとも、前記呼を完成させるために必要な送信出力を推定することを備え、閉ループ出力制御命令を受信するための手段は、少なくとも出力調整情報を受信するための手段を備え、発振を決定するための手段は、前記出力調整情報が一定の量よりも大きい場合、発振を決定することを備える、請求項１６に記載の装置。
18. 前記中継器システムが発振している場合、中継器の利得を減少させるための手段
    を更に備える、請求項１０に記載の装置。
19. 中継器システムの発振を検出するための装置であって、
    前記中継器システムが発振しているかを検出するように構成される無線通信装置（ＷＣＤ）と、
    前記ＷＣＤに結合され、前記中継器システムが発振している場合、前記中継器システムの利得を減少させるように構成されるプロセッサ
    を備える装置。

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