JP4550739B2 - 無線通信システムにおいて中継器の逆方向利得をセットするためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般的には無線通信システム、そしてより特定的には中継器の逆方向リンク利得のセットに関する。

無線通信システムにおいては、移動局すなわちユーザ端末は、その基地局に隣接したあるいは取り囲む特定の地理的領域内の通信リンクあるいはサービスをサポートする、位置の固定された基地局（セルサイトあるいはセルとしてもまた参照される）からの信号を受信する。カバレージの供給を助長するために各セルは、それぞれがより狭いサービス領域あるいは地理的範囲に対応する複数のセクタに細分される。基地局のネットワークは広いカバレージ領域に対して無線通信サービスを与える。種々の地理的および経済的制約のために、基地局のネットワークは必要とされるカバレージ領域内の若干の部分に対して適切な通信サービスを与えていない。カバレージ領域内のこれらの“隙間”あるいは“穴”は、中継器の使用によって満たされることが可能である。

一般的に中継器は高利得双方向増幅器である。中継器は通信デバイスおよび基地局への、およびからの信号を受信し、増幅し、そして再送信する。中継器は以前は基地局によってサービスされなかったカバレージ領域の穴に通信サービスを与えることが可能である。中継器はまた、カバレージ領域の位置を移動することあるいはカバレージ領域の形状を変更することによって、セクタのカバレージ領域を増大することが可能である。したがって、中継器は無線通信を与えるときに、必須の役割を演じることが可能である。

しかしながら、中継器は雑音のないデバイスではなくそしてドナーセクタ受信機(donor sector receiver)への付加的な雑音に寄与するかも知れない。この雑音は基地局のノイズフロアを高めるかも知れず、それによって基地局セクタの逆方向リンクカバレージ領域を縮小するかも知れない。ドナーセクタに戻り放送される信号および雑音の量は、中継器の利得および中継器からドナーアンテナへの利得を調整することによって処理することが可能であるが、中継器あるいはセクタのいずれのカバレージ領域が影響を受けるかの間にトレードオフが存在する。すなわち、中継器および基地局の両者において最小のあるいは公称の雑音指数(nominal noise figure)を有することは不可能である。したがって、中継器の動作点はネットワーク動作に対して重要である。中継器システムに対する動作点を制御する第１のパラメータは、中継器および基地局間の全リンク利得である。しかしながら、全リンク利得を望ましい値に簡単にセットすることは困難であり実用的ではない。したがって、全リンク利得を望ましい値にセットするための、より複雑でなくそして効率的な方法に対するニーズが存在する。

この中に開示された実施例は、中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための実施例を与えることによって、上に述べたニーズに対処している。一つの観点においては、中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための方法は、中継器に対する動作点を決定し、基地局および中継器のカバレージ領域内にあるトランシーバデバイス間に逆方向通信リンクを確立し、逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かをトランシーバデバイスの送信電力に基づいて決定し、そしてもしも逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しい場合は、全逆方向リンク利得値をセットするために、動作点に基づくそして逆方向リンク利得値の差に基づく量だけ逆方向リンク利得をさらに調整することを含む。

逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定することは、第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する受信機デバイスの送信電力値を加算し、そして逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を、第１および第２の加算値における差が得られるまで再加算することを含むことが可能である。その後は、逆方向リンク利得を調整することは、動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することを含むことが可能である。あるいは、逆方向リンク利得を調整することは、動作点および２個の逆方向リンク利得値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することを含むことが可能である。

逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定することはまた、トランシーバデバイスの送信電力をモニタし、そしていつ送信電力が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に等しくなるかを決定し、あるいはトランシーバデバイスによって受信された送信調整値をモニタし、そしていつ送信調整値が実質的に逆方向リンク利得の増加に対して等しくなるかを決定することを含むことが可能である。その後は逆方向リンク利得を調整することは動作点および２個の逆方向利得値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することを含むことが可能である。あるいは逆方向リンク利得を調整することは、第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および受信機デバイスの対応する送信電力値を加算し、逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を再加算し、そして動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することを含むことが可能である。

さらに、逆方向通信リンクを確立することは、トランシーバデバイスあるいは基地局のいずれか一つから逆方向通信リンクを開始することを含むことが可能である。逆方向通信リンクを確立することはまた、逆方向通信リンクを確立するためにカバレージ領域内にある遠隔局回路(remote station circuitry)を使用することを含むことが可能である。さらに、逆方向通信リンクを確立することは、中継器の中にトランシーバデバイスを組み込むことを含むことが可能である。動作点を決定することは、リンク平衡(link balancing)あるいは基地局のノイズフロアの変化の量のいずれか一つに基づいて動作点を決定することを含むことが可能である。より特定的には、動作点を決定することは、中継器の公称雑音値を取得し、基地局の公称雑音値を取得し、基地局の最大出力電力および中継器の最大出力電力の比を決定し、そして中継器の公称雑音値、基地局の公称雑音値および比を使用して動作点を決定することを含むことが可能である。

他の観点においては、中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための装置は、中継器に対する動作点を決定するための手段と、中継器のカバレージ領域内に基地局への逆方向通信リンクを確立するための手段と、逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを逆方向通信リンクを確立するための手段の送信電力に基づいて決定するための手段と、そしてもしも逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しい場合は、全逆方向リンク利得をセットするために動作点に基づいた、および逆方向リンク利得値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整するための手段とを含む。ここで、逆方向通信リンクを確立するための手段は、遠隔局回路あるいは中継器に組み込まれたトランシーバデバイスのいずれか一つであることが可能である。

なお他の観点においては、中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするにあたって使用する、機械により読み出し可能な媒体は、中継器に対する動作点を決定するためのコードのセットと、基地局および中継器のカバレージ領域内のトランシーバ間の逆方向通信リンクを確立するためのコードのセットと、逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを、トランシーバデバイスの送信電力に基づいて決定するためのコードのセットと、そしてもしも逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しい場合は、全逆方向リンク利得をセットするために動作点に基づいた、そして逆方向リンク利得値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整するためのコードのセットとを含むことが可能である。

逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定するための手段あるいはコードのセットは、第１の加算値を得るために、それぞれ逆方向リンク利得値および対応する受信機デバイスの送信電力値を加算するための手段あるいはコードのセットと、そして逆方向リンク利得値を増加し、第２の合計値を得るためにそれぞれ、第１および第２の合計値の差が得られるまで、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を再加算するための手段あるいはコードのセットとを含むことが可能である。

逆方向リンク利得を調整するための手段は、動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することが可能である。あるいは、逆方向リンク利得を調整するための手段は、動作点および２個の逆方向リンク利得値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することが可能である。逆方向リンク利得を調整するためのコードのセットは、動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整するためのコードのセットを含むことが可能である。あるいは、逆方向リンク利得を調整するためのコードのセットは、動作点および２個の逆方向リンク利得値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整するためのコードのセットを含むことが可能である。

さらに、逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定するための手段あるいはコードのセットは、それぞれ、トランシーバデバイスの送信電力をモニタするための手段あるいはコードのセット、およびそれぞれ、いつ送信電力が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に等しくなるかを決定するための手段あるいはコードのセットを含むことが可能である。なお他の実施例においては、逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定するための手段あるいはコードのセットは、それぞれ、トランシーバデバイスの送信調整値(transmit adjust value)をモニタするための手段あるいはコードのセットと、そしてそれぞれいつ送信調整値が実質的に逆方向リンク利得の増加に対して等しくなるかを決定するための手段あるいはコードのセットとを含むことが可能である。

逆方向リンク利得を調整するための手段は、動作点および２個の逆方向利得値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することを含むことが可能である。逆方向リンク利得を調整するためのコードのセットは、動作点および２個の逆方向リンク利得値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することを含むことが可能である。あるいは、逆方向リンク利得を調整するための手段あるいはコードのセットは、それぞれ、第１の加算値を得るために逆方向リンク利得値および受信機デバイスの対応する送信電力値を加算するための手段あるいはコードのセット、それぞれ、第２の加算値を得るために逆方向リンク利得値を増加し、そして逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を再加算するための手段あるいはコードのセット、およびそれぞれ、動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整するための手段あるいはコードのセットを含むことが可能である。

さらなる観点においては、中継器および基地局間の望ましい全逆方向リンク利得を決定するための、機械により読み出し可能な媒体は、基地局のノイズフロアの変化の望ましい量を示す第１の値を得るためのコードセグメントのセットと、逆方向リンク利得値および対応する移動体送信電力値の加算値における変化の測定を示す第２の値を得るためのコードセグメントのセットと、そして第１および第２の値を使用して望ましい全逆方向リンクを決定するためのコードセグメントのセットとを含むことが可能である。

なおさらなる観点においては、中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための方法は、中継器に対する動作点を決定し、中継器カバレージ領域内のトランシーバデバイスと基地局への逆方向通信リンクを確立し、加算値を得るために逆方向リンク利得値および対応するトランシーバデバイスの送信電力値を繰り返し加算し、そして全逆方向リンク利得をセットするために合計値および動作点に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することを含むことが可能である。くり返しての加算は、第１の加算値を得るために逆方向リンク利得値および対応する受信機デバイスの送信電力値を加算し、そして逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために第１および第２の加算値の差が得られるまで逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を再加算し、そしてここで逆方向リンク利得を調整することは、差および動作点に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することを含む。

まだその上の他の観点においては、中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための装置は、中継器に対する動作点を決定するように配置された処理装置と、処理装置に結合されそして基地局に対して逆方向通信リンクを確立するように配置された、中継器のカバレージ領域内のトランシーバ回路と、そして処理装置に結合されそして加算値を得るために逆方向リンク利得値および対応するトランシーバデバイスの送信電力値とを繰り返し加算するように配置された、加算ユニットとを含むことが可能であり、ここで処理装置は全逆方向リンク利得をセットするために、加算値および動作点に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整する。

種々の実施例が以下の図面を参照して詳細に記述されるであろう。図において同様な参照数字は同様なエレメントを引用している。
中継器および基地局間の全逆方向リンク利得を望ましい値にセットすることが可能な実施例が開示される。より特定的には、全逆方向リンク利得の現在の値が中継器の逆方向リンク利得を調整することによって望ましい値にセットされることが可能であるようなアルゴリズムが導出される。以下の記述において、特定の詳細が実施例の完全な理解を与えるために与えられる。しかしながら、実施例はこれらの特定の詳細なしに実行可能であることは、当業界において通常に熟練した人によって理解されるであろう。たとえば、実施例を不必要な詳細によって不明瞭にしないために回路はブロック線図によって示されるかも知れない。他の場合においては、よく知られた回路、構造、および技術は、実施例を不明瞭にしないために詳細に示されるかも知れない。

また、実施例はフローチャート、フロー線図、構造線図あるいはブロック線図として示されるプロセスとして記述されるかも知れないことは留意される。フローチャートは動作を連続したプロセスとして記述するかも知れないが多くの動作は並行してあるいは同時に実行されることが可能である。さらに、動作の順序は再配列されるかも知れない。プロセスはその動作が完了したときに終了する。プロセスは方法、機能、手順、サブルーチン、サブプログラム等に対応することが可能である。プロセスが機能に対応する場合、その終了は機能の、呼び出し機能(calling function)あるいは主機能への復帰に対応する。

さらに、用語“中継器”は、無線信号を、ユーザ情報を抽出すること、あるいは通信プロトコルを変換することなしに、受信し、増幅し、そして再送信するシステムあるいはデバイスを参照する。たとえば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）基地局は、ユーザ情報を抽出するためにＣＤＭＡ信号を受信しそして復号する。ＣＤＭＡ基地局はそこで、抽出されたユーザ情報を有する他の信号を送信する。ＣＤＭＡ基地局は、他の信号を送信するために異なったプロトコルを使用することが可能である。

Ｉ． 典型的な動作環境
図１は、時には基地局制御器（ＢＳＣ：base station controllers）として参照される１個あるいはそれ以上の制御局１０２、および時には基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ：base station transceiver system）として参照される複数の基地局１０４Ａ〜１０４Ｃを使用する無線通信ネットワーク（以後“ネットワーク”）の例を示す。基地局１０４Ａ〜１０４Ｃは、基地局１０４Ａ〜１０４Ｃのサービス領域１０８Ａ〜１０８Ｃそれぞれの中にある遠隔局すなわち無線通信デバイス１０６Ａ〜１０６Ｃと通信する。この例においては、基地局１０４Ａはサービス領域１０８Ａ内の遠隔局１０６Ａと、基地局１０４Ｂはサービス領域１０８Ｂ内の遠隔局１０６Ｂと、そして基地局１０４Ｃはサービス領域１０８Ｃ内の遠隔局１０６Ｃと通信する。

基地局は、情報を順方向リンクすなわち順方向リンク通信チャネルを超えて無線信号の形態でユーザ端末に送信し、そして遠隔局は情報を逆方向リンクすなわち逆方向リンク通信チャネルを超えて送信する。図１は３個の基地局１０４Ａ〜１０４Ｃを示しているが、これらのエレメントの他の数も知られているように必要とされる通信容量および地理的な範囲を達成するために利用することが可能である。また、固定された基地局が記述されているが、若干の応用においては可搬型基地局および／あるいは鉄道、船舶、あるいはトラック等の、しかし限定はされない移動可能な台座に置かれた局が必要によって利用可能であることは正しく認識されるべきである。

制御局１０２は、他の制御局、ネットワーク１００に対する中央システム制御局（図示せず）、あるいは公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１５０あるいはインターネット１６０等の他の通信システムに接続されることが可能である。したがって、遠隔局１０６におけるシステムユーザはネットワーク１００を使用して他の通信門(communication portal)へのアクセスを与えられる。

基地局１０４Ａ〜１０４Ｃは、複数のＰＣＳ／セルラ通信セルサイトを含む地上局を基にした(terrestrial based)通信システムおよびネットワークの部分を形成することが可能である。それらは、ＣＤＭＡあるいはＴＤＭＡ形式の信号を遠隔局に、あるいはから転送する、ＣＤＭＡあるいはＴＤＭＡ（あるいはハイブリッドＣＤＭＡ／ＴＤＭＡ）ディジタル通信システムと組み合わせられることが可能である。信号はＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００あるいはＴＤ‐ＳＣＤＭＡ形式信号を使用してＩＭＴ‐２０００／ＵＭＴＳ標準に従ってフォーマットされることが可能である。他方基地局１０４は、（ＡＭＰＳ等の）アナログに基づいた通信システムと組み合わせられることが可能であり、そしてアナログに基づいた通信信号を転送する。

遠隔局１０６Ａ〜１０６Ｃは各々、セルラ電話、無線ハンドセット、データトランシーバ、あるいはページングあるいは位置決定受信機(position determination receiver)等の、しかし限定はされない、装置あるいは無線通信デバイス（ＷＣＤ：wireless communication device）を有しあるいは含む。さらにこのような遠隔局は、必要により、手持ち、車両に搭載されて可搬（乗用車、トラック、ボート、列車、および航空機を含んで）あるいは固定であることが可能である。図１において、遠隔局１０６Ａは可搬型車両搭載電話あるいはＷＣＤであり、遠隔局１０６Ｂは手持ち装置であり、そして遠隔局１０６Ｃは固定されたデバイスである。

さらに、この実施例に関する教えは、データ、および／あるいは音声トラフィックを転送するために使用されることが可能でありそして、ケーブル、あるいは他の既知の無線リンクあるいは接続を使用して、たとえば、情報、命令、あるいは音声信号を転送するために他のデバイスと通信することが可能な、１個あるいはそれ以上のデータモジュールあるいはモデム等の無線デバイスに適用することが可能である。命令は、情報を複数の通信チャネル上に転送するために、モデムあるいはモジュールが、あらかじめ設定された、統合されたあるいは組み合わせられた方法で動作することをもたらすために使用されることが可能である。無線通信デバイス遠隔局はまた、時としては、ユーザ端末、移動局、移動ユニット、加入者ユニット、移動無線あるいは無線電話、無線ユニット、あるいは単に選択によって若干の通信システム内の‘ユーザ’‘電話’‘端末’あるいは‘移動体’として参照される。

この例の環境においては、遠隔局１０６Ａ〜１０６Ｃおよび基地局１０４Ａ〜１０４Ｃは、ＣＤＭＡ通信技術を使用するネットワーク１００内で他のエレメントとの無線通信に携わる。その結果、順方向（遠隔局への）および逆方向（遠隔局からの）リンクを超えて送信される信号は、符号化され、拡散され、そしてＣＤＭＡ伝送標準に従ってチャネル化された信号を運ぶ。順方向ＣＤＭＡリンクはパイロットチャネルあるいは信号、同期化（ｓｙｎｃ）‐チャネル、１個あるいはそれ以上のページングチャネル、およびいくつかのトラフィックチャネルを含む。逆方向リンクは、アクセスチャネルおよびいくつかのトラフィックチャネルを含む。パイロット信号は移動局にＣＤＭＡに従った基地局の存在を注意させるために使用される。信号は２０ミリ秒等のあらかじめ設定された期間を有するデータフレームを使用する。しかしながらこれは記述の便宜のためであって、そして実施例は、通信システムあるいはネットワークが電力制御命令の伝送によって等の移動体送信電力の制御のために与えられる限り、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、および周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、あるいは上に示したような他の波形あるいは技術等の他の通信技術を使用しているシステム内で使用されるかも知れない。

無線信号は、情報の転送が定義された誤り率内で行われるように、雑音および干渉に打ち勝つのに十分な電力レベルで送信されることを必要とする。より特定的には無線通信システムに対しては、これらの信号は他の遠隔局が関係している通信と干渉しないように、過剰でない電力レベルで送信されることを必要とする。この課題に直面して、基地局および遠隔局は適切な順方向リンク送信電力レベルを確立するために動的順方向リンク電力制御技術を使用することが可能である。

遠隔局１０６Ａ〜１０６Ｃはまた、それらがネットワーク１００の逆方向リンク上に送信する信号の電力を、制御局１０２あるいは基地局１０４Ａ〜１０４Ｃの制御の下に調整する。この電力（この中では逆方向リンク送信電力として参照される）は、ＢＴＳからの命令による要求、受信された信号強度あるいは特性、あるいは遠隔局動作のためのパラメータに従って、および時刻に従って変化することが可能である。この時間とともに変化する特性は、フレームごとの基準で(frame-by-frame basis)使用されることが可能である。このような電力調整は逆方向リンクビット誤り率（ＢＥＲ）を特定の要求条件内に維持し、干渉を減少しそして伝送電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電力制御を使用する技術の例は、“符号分割多元接続システムにおける速い順方向リンク電力制御”と題された米国特許５，３８３，２１９、“送信機電力制御システムにおける制御パラメータの動的調節のための方法およびシステム”と題された５，３９６，５１６、および“ＣＤＭＡセルラ移動電話システムにおける伝送電力を制御するための方法および装置”と題された５，０５６，１０９の中に見られる。

ＩＩ． サービス領域
各基地局は、それに対して遠隔局１０６が基地局と効率的に通信することが可能な点の位置の、地理的な領域として一般的に記述されることが可能な、それぞれのサービス領域１０８（１０８Ａ〜１０８Ｃ）を有している。一例として、遠隔局１０６がサービス領域１０８内にある場合、メッセージは、順方向リンク１１０（１１０Ａ〜１１０Ｃ）を使用して制御センター１０２から基地局１０４（１０４Ａ〜１０４Ｃ）に、そして順方向リンク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可能である。メッセージは遠隔局１０６から基地局１０４にリターンリンク１１４（１１４Ａ〜１１４Ｃ）上を送信される。これらの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ー１０２に送信される。

基地局１０４および制御局１０２間の通信の若干あるいはすべては、マイクロ波、無線電話、あるいは衛星形式リンク等の他の無線、あるいは専用有線サービス(dedicated wireline services)、光学的あるいは電子的ケーブル等の、しかし限定はされない無線ではない転送機構上で実行されることが可能である。また、順方向リンク１１０および１１２を使用して送信されたメッセージは、逆方向リンク１１４および１１６上を送信されたメッセージとは異なった周波数帯域内であるいは変調技術で変調されることが可能である。別々の順方向および逆方向リンクの使用は制御センター１０２および遠隔局１０６間の完全な二重通信を可能とする。ＴＤ‐ＳＣＤＭＡシステムは、順方向および逆方向リンクを得るために時間分割二重化を使用しており、そこで、中継器は時間分割二重化あるいは周波数分割二重化のいずれかを使用して実現されることが可能である。

基地局のサービス領域は、便宜上図１において一般的に円形あるいは楕円形として示される。実際の応用においては、局部的な地形、障害物（建物、丘等）、信号強度、および他のソースからの干渉は、与えられた基地局によってサービスされる領域の形状を支配する。複数のカバー領域１０８（１０８Ａ〜１０８Ｃ）は、大きな領域あるいは範囲に亙って連続的なカバレージあるいは通信を与えるために典型的に少なくとも僅かに重なり合う。これは、有効な移動電話あるいはデータサービスを与えるために、多くの基地局が重なり合っているサービス領域をもって使用されるであろうということである。

図１に示された通信ネットワークカバレージに関する一つの観点は、しばしば穴として参照されることが可能なカバーされていない領域１３０、あるいは通常のカバレージ領域、ネットワーク１００の単に外側にあるカバーされていない領域１３２の存在である。カバレージ内の“穴”の場合、基地局によってサービスされることが可能な、ここで基地局は１０４Ａ〜１０４Ｃであるが、カバーされた領域を取り巻く、あるいは少なくとも隣接した領域が存在する。しかしながら、上に論じられたように、そのために領域１３０あるいは１３２においてカバレージが利用できない種々の理由が存在する。

たとえば、基地局１０４Ａ〜１０４Ｃに関する、もっともコストに対して有効な配置は、単にそれらの局をそれらの信号が領域１３０あるいは１３２に確実に到着する、すなわちカバーすることを可能にしないように配置することであろう。あるいは、山あるいは丘等の地理的特徴、高い建物あるいは都市回廊の中心部(central urban corridors)にしばしば作り出される都市峡谷(urban canyon)等の人工的構造物、あるいは高い樹木、森林、あるいは類似のものが、それぞれ部分的にあるいは完全に信号を阻止することが可能であろう。これらの影響の若干は一時的であり、あるいはシステムの設置、計画、およびさらに複雑な使用でさえも行うにあたって時間とともに変化することが可能である。

多くの場合、異常な形状をした領域をカバーしあるいは障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はまたより従うべきである。この状態においては、１個あるいはそれ以上の中継器１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）が遠隔局１０６（１０６Ｄおよび１０６Ｅ）および基地局１０４（１０４Ａ）の両者から伝送を受領しそして、本質的に“曲がったパイプ”通信路として動作するこれら二つの間の仲介者として振舞う。中継器１２０を使用して基地局１０４の有効領域はサービス領域１３０および１３２をカバーするために拡張されることが可能である。

中継器１２０の使用は基地局に対する領域すなわちカバレージを増加するより経済的に有効な方法である一方でそれは若干の欠点を有している。一つの大きな欠点は、中継器をサービスするあるいは使用する基地局の雑音の増加である。雑音のこの増加は、基地局１０４の受信すなわち逆方向リンクカバレージ領域を減少するかも知れない。

ＩＩＩ． 中継器の概観
図２は、中継器２００に関する単純化されたブロック線図を示す。より典型的な市販中継器は、雑音、帯域外放射を制御するための、そして利得を調整するための付加的な濾波、および制御エレメントを含む付加的なコンポーネントを有することが可能である。さらに中継器は、基地局と無線で、あるいは同軸ケーブル、光ファイバケーブル、電子的ケーブル、あるいは他のケーブル等の直接の接続によって通信している中継器であるかも知れない。

中継器２００は、基地局からの信号を受信するためのアンテナ２０２、デュプレクサ２０４、アンテナ２０２において受信された信号を増幅するための増幅器２０６、第２のデュプレクサ２０８、およびアンテナ２０２によって受信された信号を送信する（すなわち中継する）ための第２のアンテナ２１２を含むことが可能である。サーバーアンテナ２１２において受信された信号を増幅し、そして増幅された信号を伝送のためにアンテナ２０２に与える第２の増幅器２１６がまた含まれるかも知れない。このように、アンテナ２０２および２１２の両者は信号を受信し、そして送信することが可能である。しかしながら、別々のアンテナが、信号を受信しそして送信するために実現されるかも知れない。

デュプレクサ２０４および２０８は、それらが中継器２００の他の処理チェインに入らないように、この二つの間に必要なアイソレーションを与えるために、順方向リンクおよび逆方向リンク信号（周波数）を分割しあるいは分離するために使用される。これは、入り口側の受信機からの伝送等および特性を劣化させることを防止するためである。デュプレクサ２０４は、またドナーセルとして参照される基地局等の他のソースから“贈与された(donated)”信号を受信するために、ドナーアンテナとして参照されるアンテナ２０２に結合される。ドナーはより典型的にはセルあるいはセルサイトではないが、しかしドナー基地局によって操作されているセル内のセクタである。中継器処理に関する伝送すなわち出力側のデュプレクサ２０８に結合されたアンテナ２１２は、サーバーあるいはカバレージアンテナとして参照される。当業界において熟練した人々にとっては、サーバーアンテナ２１２は、基地局からの信号を受信するためのドナーアンテナとして動作することが可能であり、そしてドナーアンテナ２０２は、アンテナ２１２によって受信された信号を送信する（すなわち中継する）ことによってサーバーアンテナとして動作することが可能であることは明白であろう。

ＩＶ． システム模型
図３は、基地局（ＢＳ）３０４および中継器３２０それぞれを通して通信している遠隔すなわち移動局（ＭＳ）３０６ＡおよびＭＳ３０６Ｂを含む通信システム３００を示す。これは、システム３００内で実行されている動作に関する、機能的なそしてパラメータに基づいた写し(replica)である。模型内で使用されている若干のパラメータは表１に示される。

ゼロ負荷条件の下においては、中継器３２０内を見る場合の実効雑音指数ＥＦ_Ｒは、次のようであることが示される。ここでＦ_Ｒは中継器３２０の公称雑音指数であり、そしてＦＢはＢＳ３０４の公称雑音指数である。

ＥＦ_Ｒ＝Ｆ_Ｒ＋Ｆ_Ｂ／Ｇ_Ｔ ［１］
同様に、ＢＳ３０４内を見る場合の実効雑音指数ＥＦＢは次のようであることが示される。
ＥＦ_Ｂ＝Ｆ_Ｂ＋Ｇ_Ｔ・Ｆ_Ｒ ［２］
方程式［１］および［２］の誘導は、本出願の譲受人に譲渡されておりそして詳細には論じられないであろうところの“逆方向リンク電力制御中継器”と題された、ともに出願中の米国特許出願シリアル番号１０／３００，９６９の中に記述されている。

方程式［２］は、ＢＳ３０４の実効入力雑音指数は、ＢＳ３０４の公称雑音指数の関数であり、そして中継器３０２およびＢＳ３０４間の全利得の、中継器３２０の雑音指数との積であることを示している。図４は、全利得Ｇ_Ｔの関数としてプロットされた、中継器３０２の実効雑音指数およびＢＳ３０４の実効雑音指数を示す。示された例の場合は、５ｄＢ公称雑音指数中継器および２．５ｄＢ公称雑音指数ＢＳのそれである。例においては、それらの固有の雑音指数に拘わらず、全利得が０ｄＢである場合は、ＢＳおよび中継器の実効入力雑音指数は等しいことに留意すべきである。この点においては実効入力雑音指数は個々の雑音指数の加算値に等しい。この例においてはその値は約６．９４ｄＢである。

図４と同様に、方程式［１］および［２］から、中継器３２０およびＢＳ３０４の両者において最小あるいは公称雑音指数を有することは不可能であることを見ることができる。もしも一つの特性が改善される場合は、そこで他方が影響を受ける。このように、選択すべき特定の動作点は、リンクのいずれ（ＢＳあるいは中継器）がネットワーク動作に対して最も決定的であるか、そしてどのリンクが最大の逆方向リンクカバレージ容量を必要としているかを含むいくつかの要因の関数であることが可能である。たとえば、建物内のカバレージを与えるために使用される中継器は、一般的に典型的なＢＳのそれよりもより高い雑音指数を有すべきである。

Ｖ． 中継器の動作点
開示されたものは、中継器３０２に関する順方向および逆方向通信リンクの平衡に関する考慮に基づいて動作点を設定するための実施例である。動作点は、他の考慮および／あるいは要素に基づいてセットすなわち決定されるかも知れないことは留意されるべきである。また、説明の目的に対しては、実施例はトランシーバ回路が移動局あるいはデバイスであるＣＤＭＡシステムの中で記述されるであろう。しかしながら、実施例の範囲はＣＤＭＡシステムおよび／あるいは移動局に限定されない。

リンク平衡に基づいて動作点をセットするために、リンクを平衡するためにいずれのＥＦ_Ｒ値が必要とされるかに関する決定が行われる。平衡されたリンクは、いつ順方向リンクおよび逆方向リンクのカバレージがほぼ等しくなるかとして定義されるであろう。ＥＦ_Ｒの適切な値は順方向リンク送信電力の関数である。これをよりよく理解するために、ＣＤＭＡシステムにおける開および閉ループ電力制御動作の挙動が第１に論じられるであろう。

Ｐ_ＴはｄＢｍで示した移動体送信電力、Ｐ_ＲはｄＢｍで示した移動体受信電力、そしてＫは電力オフセットである開ループ電力制御方程式を考慮しよう。

Ｐ_Ｔ＝−Ｐ_Ｒ−Ｋ ［３］

方程式［３］において、Ｋは定数であり、そしてどの周波数帯域が考慮されているか、そしてＣＤＭＡ２０００の場合、使用している特定の無線電話配置によって、僅かに異なった値を有すると仮定される。たとえばセルラ帯域ＣＤＭＡ（帯域クラス０）の場合Ｋは７３に等しい。ＰＣＳ帯域ＣＤＭＡ（帯域クラス１）に対してはＫは７６の値を仮定する。Ｋの特定の値は適切な標準の中に見出すことが可能である。また、方程式［３］は、ＴＩＡ／ＥＩＡ‐９５あるいはＣＤＭＡ２０００等の標準の中に定義された詳細な要求条件を近似する。正確な表現は付加的な適応可能なパラメータを含む。しかしながら、簡易化のためにそして一般性を失うことなしに、付加的なパラメータはゼロに等しいと仮定することが可能である。

方程式［３］はアクセス試行期間中の最初の移動体送信電力を決定する。移動体送信電力は、ネットワークあるいはＢＳからのいかなる直接の制御もなしに移動体が受信した電力の関数であることは注目すべきである。その結果、方程式［３］は開ループ電力制御を記述している。一般的に、方程式［３］によって記述される挙動は各ＣＤＭＡのＭＳの中に組み込まれている。適応可能なパラメータをもってさえも、方程式［３］によって記述されるＭＳの挙動は大きくは変更されない。さらに、適応可能なパラメータは、セクタ毎の基準でセットされることは不可能であり、呼の期間中に容易に処理されることはない。さらに、定数Ｋの値は基地局の受信感度に関係する基地局の送信電力に関する固有の仮定を携えている。

ＭＳによってトラフィック状態が確立される後に、閉ループ電力制御が確立される。閉ループ電力制御は、方程式［３］によって暗示された送信電力に加えて、ＭＳの電力を制御するための、ネットワークおよびＢＳからのＭＳに対する直接の帰還を与える。閉ループ電力制御は、次のように方程式［３］の右辺に対する修正によって記述される。ここで、ＴＸ_adjは、移動体送信調整(mobile transmit adjust)である。

Ｐ_Ｔ＝−Ｐ_Ｒ−Ｋ＋ＴＸ_adj ［４］

ＴＸ_adjパラメータは、通常±１ｄＢの単位の電力制御ビットの移動加算値(running sum)である。順方向および逆方向通信リンクの平衡をモニタするために、中継器カバレージ領域内のＭＳに対する動作点は、電力制御ビット（ＴＸ_adjに対する平均）に起因する平均オフセットが既知の値であろうように確立される。負荷されていないシステムに対する典型的な値は約−７ｄＢであることが可能である。より特別には、ネットワークを通じて徹底したリンク平衡を維持するために、動作点は中継器カバレージ領域内においては動作条件が周辺のネットワーク領域において見られる動作条件に対して相対的に同一である（近似的に同一である）ように確立されるべきである。

たとえば、ネットワークがＢＳ受信機に対して２５Ｗの最大送信電力および５ｄＢの雑音指数を有するセクタを構成すると仮定しよう。これらの仮定はＫの値に結合されている。典型的なネットワーク設置においてはこれは大略５Ｗのオーバーヘッドチャネルに対応する。典型的な屋内中継器に対して、最大順方向リンク送信機電力が、ＢＳセクタにおいて２５Ｗから１Ｗあるいはそれ以下に減少されるとき、オーバーヘッドチャネル内の電力もまた、この同じ率だけ減少される。この例においては、減少は２５Ｗから１Ｗであり、そしてそれは、約１４ｄＢの比である。しかしながら、ＭＳはまた、電力制御方程式［３］および［４］に定義された同じ基準で受信された信号電力に反応する。より低い受信電力をセルからのより大きい距離として認知すると、電力制御プロセスは５ｄＢの雑音指数をもった２５Ｗセルのリンクを完成するであろう移動体送信電力を定義する。１Ｗ中継器の場合、より低い信号強度は大きいパスロスに起因するものではなく、減少した送信機電力に起因する。

さらに、１Ｗ中継器は２５ＷのＢＳに関する同じ５ｄＢ雑音指数を有すると仮定すると、順方向および逆方向リンク間に不平衡な条件が結果として生じるであろう。すなわち、逆方向リンクカバレージは順方向リンクよりもより大きくなるであろう。閉ループ電力制御はこの条件に対して補償することが可能であるが、電力制御ループに対するステップ状の関数は屋外ネットワークの平衡したカバレージから平衡していない屋内中継器カバレージへのＭＳの移行として現れるかも知れない。さらに重大なことには、中継器カバレージ領域におけるアクセス試行は、アクセスプローブが大きい信号電力でＢＳに到達するであろうように開ループ推定に基づいている。このタイプの干渉はＢＳセクタのカバレージおよび容量に有害であるかも知れない。さらに、平衡していない条件は、ＭＳが平衡していた第２のＰＮとソフトハンドオフにある場合に問題であるかも知れない。

したがって、動作点は中継器カバレージ領域が、屋外セルカバレージ領域においてＭＳによって経験されたリンク平衡特性を真似るようにセットされるべきである。
１Ｗ中継器の例に参照を戻すと、リンク平衡は、中継器の実効入力雑音指数が約１４ｄＢだけ増加される場合に発生する。このことは、方程式［３］および［４］によって記述された開ループおよび閉ループが周辺のネットワークと類似の動作点を維持されるように、中継器のフロントエンドをより低感度とする。１Ｗ中継器に対しては、望ましい実効入力中継器雑音指数はそこで、５＋１４＝１９ｄＢである。図４に示された図を考慮すると、１９ｄＢの実効中継器雑音指数は、約−１６ｄＢの全リンク利得を必要とする。また図４は、Ｇ_Ｔに関する低い値はＢＳ雑音指数にほとんど影響を有しないことを示す。

理論的には、−１６ｄＢの全利得は、与えられた展開位置に対するパスロスとともに中継器およびアンテナ利得の注意深い配分によって達成されることが可能である。中継器の位置が決定されそしてアンテナ形式が選定された後に、Ｇ_Ｔを定義するであろうものは一般的に、中継器の逆方向リンク利得に対して選定された値である。しかしながら、実際には正確なパスロス、アンテナ利得、あるいは正確な逆方向リンク中継器利得でさえもが、注意深い較正なしには知られることは不可能である。必要とされるＧ_Ｔは数学的に導出されることが可能であるが、望ましい値に単純にダイアルインすることを予期するのは実際的ではない。この理由のために、中継器のセットアップに対して人手による技術が開発されて来ている。

たとえば、ある人は中継器を取り巻くネットワーク環境における平均ＴＸ_adjを観測するために、通常のＣＤＭＡ試験装置を使用することが可能である。この値を知って、中継器は設置されることが可能であり、そして順方向リンク利得は必要とされる中継器カバレージ領域が達成されるようにセットされることが可能である。そこで、中継器の逆方向リンク利得は、周辺のネットワークにおいて見られたと同じ平均ＴＸ_adjが中継器カバレージ領域において達成されるように調整されることが可能である。リンク平衡を達成するために人手によって逆方向リンク利得を調整することが可能であるかも知れないが、労働集約であるだけでなく時間を消費するであろう。さらに、中継器を取り巻く環境等の条件は変化しそして時間とともに逆方向リンク利得に影響するかも知れない。

その結果全逆方向リンク利得Ｇ_Ｔに対する値が、周囲のネットワーク内で平衡したリンクに整合する、中継器領域における通信リンクを生成するために導出される。周辺のネットワークは望ましいリンク平衡が確立されているように最適化されていると仮定すると、そこでＥＦ_Ｂ（ｄＢにて）およびＰ_ＯＢ（ｄＢにて）と呼ばれる「セクタの中から外へ向かう最大送信電力」が整合される条件が存在する。もしも「中継器の中から外へ向かう最大電力」がＰ_ＯＲ（ｄＢにて）である場合はそこで、
Ｐ_ＯＢ−Ｐ_ＯＲ≡Ｘ ［５］
ここでＸは、リンクを平衡するために中継器雑音指数が典型的なＢＳのそれ（ＥＦ_Ｂ）からどの程度増加されるべきかをｄＢにて示す。ＥＦ_Ｂが周辺のネットワークに対して平衡したリンクを与える場合は、そこで次のような実効中継器入力雑音指数が、中継器カバレージ領域における中継器に同じリンク平衡を与えるであろう。

ＥＦ_Ｒ＝ＥＦ_Ｂ＋Ｘ ［６］

方程式［６］を線形ユニットに変換すると、Ｇ_Ｔは、Ｘに関して２次的表現で次の解を用いて記述することが可能である。

Ｆ_Ｒ＋Ｆ_Ｂ／Ｇ_Ｔ＝ｘ_ＬＦ_Ｂ＋ｘ_ＬＦ_ＲＧ_Ｔ ［７］
ここでｘ_Ｌ≡１０^x/10

０＝Ｇ_Ｔ ^２Ｆ_Ｒｘ_Ｌ＋Ｇ_Ｔ（Ｆ_Ｂｘ_Ｌ−Ｆ_Ｒ）−Ｆ_Ｂ ［８］

Ｇ_Ｔ＝１／ｘ_Ｌ ［９］

方程式［９］は、リンク平衡を周辺のネットワークと同じにするＧ_Ｔ値に対する表現を与える。また、ｘ_Ｌはネットワーク内のＢＳセクタの出力電力および中継器の出力電力の比によって定義されるから、Ｇ_Ｔの値は計算によって決定することが可能である。中継器に対する動作点は、方程式［９］が、あるいは近似的に満足されるように、Ｇ_Ｒ、Ｇ_ｄおよびＧ_Ｂの物理的パラメータに基づいてリンク利得Ｇ_Ｔを調整することによってセットされるべきである。

しかしながら、Ｇ_Ｔの選択はまた上に論じられたようにＢＳのノイズフロアに影響を有する。方程式［２］は、ＢＳセクタのノイズフロアがＧ_Ｔ・Ｆ_Ｒの率だけ増加されるであろうことを示す。もしもこの率が公称ノイズフロアＦ_Ｂに比較して大きい場合は、そこでＢＳノイズフロアにおけるＰ ｄＢの上昇が存在するであろう。Ｐは、次のように定義することが可能である。

Ｐ＝１０・ｌｏｇ（Ｇ_Ｔ・Ｆ_Ｒ／Ｆ_Ｂ）［ｄＢ］ ［１０］

方程式［１０］を使用して、ドナーセクタのノイズフロアに対する動揺を予測することが可能である。中継器の静止した雑音指数Ｆ_Ｒは典型的には中継器設置者にとって既知である。もしもＦ_Ｂが既知でない場合は、典型的な値、たとえば５ｄＢが、負荷されていないセクタに対するデフォルト時の値としてセットされることが可能である。その結果、これらの値およびＧ_Ｔの値を使用して、ＰはＢＳドナーセクタにおける平衡したリンクに対して予測されることが可能である。

以上の論議に基づいて中継器の動作点を決定するためのプロセス５００が図５に示される。線形ユニットすなわちｄＢによる中継器の公称雑音指数値Ｆ_Ｒが得られる（５１０）。線形ユニットすなわちｄＢによるＢＳの公称雑音指数値Ｆ_Ｂもまた得られる（５２０）。望ましい動作点をセットする目的のために、順方向および逆方向通信リンクを平衡するＧ_Ｔの値が決定される(５３０)。ここでＧ_Ｔは、中継器雑音指数Ｘにおける望ましい増加を決定することによって、方程式［９］を使用して決定することが可能である。ここでＸは、方程式［５］内に示されるように中継器の最大出力電力に対するＢＳの最大出力電力の比によって得ることが可能である。望ましい動作点はそこで方程式［１０］に基づいて決定されたＰの値を使用することによってセットすることが可能である（５４０）。

ＶＩ． 望ましいＧ _Ｔ をセットすること
必要とされるＧ_Ｔは方程式［９］を使用して導出することが可能であるが、実行することは実用的ではない。それは、パスロス、ドナーアンテナ利得および／あるいはＢＳアンテナ利得に対する値は、時間および労力の大きな努力なしには得ることが困難であることによる。しかしながら、以下の解析はＧ_Ｔを望ましい値にセットすることを可能とする。以下の解析においては一定した負荷条件が仮定される。これは、測定および中継器調整が、負荷が認められるほどに変化していないであろうように十分に速く実行されるであろうことから十分である。

もしも移動体送信電力Ｐ_Ｔが中継器逆方向リンク利得Ｇ_ＲにｄＢで加算される場合は、加算値はＧ_Ｒの線形関数を形成する。加算値はＧ_Ｒの低い値に対しては一定値に留まるように見えるであろう。それは、（加算値が）実効的なＢＳの雑音指数がＧ_Ｔ・Ｆ_Ｒ項によって支配されるようになるまでは一定値に留まるように見えるであろうということである。これは図６に示されている。示すために、逆方向リンク中継器利得Ｇ_Ｒは、たとえ１００ｄＢ利得範囲が典型的ではないとしても、０ｄＢから１００ｄＢまで変化することが示される。意図は、動作条件に関するフルレンジを示すことである。中継器利得Ｇ_Ｒが０ｄＢから１００ｄＢに変化するにつれて、全リンク利得はＧ_Ｔを−８０ｄＢから２０ｄＢに線形に変化する。しかしながら、Ｇ_ＲおよびＧ_Ｔ間のオフセットは、実際の中継器設置においては未知であることは留意すべきである。

移動体電話送信電力は、Ｇ_Ｒの、レンジの中間を経ての増加に対して比例して減少する。移動局送信電力は、この例においてはＩＳ‐９５あるいはＣＤＭＡ２０００タイプの移動局に対して典型的である、ほぼ２３ｄＢに制限される。このようにＰ_Ｔが、そこでは人為的にある最大値に保たれるＧ_Ｒの低い値に対する場合を除き、Ｐ_ＴおよびＧ_Ｒの加算値はＧ_Ｔが大きくなるまでは平坦である。最終的にＧ_Ｒが十分に大きくなるにつれてＢＳの実効的雑音指数は方程式［２］のＧ_Ｔ・Ｆ_Ｒ項によって支配され始める。これは、移動体送信電力がＧ_Ｒの変化に関係なく一定になり始めるように見える事実によって示される。それはここが雑音成分（方程式［２］）および信号成分がともに、Ｇ_Ｒの各々の増加とともに等しく増加している点であるために一定になり始める。ＢＳ受信機における信号対雑音比は変化していないために、電力制御は移動局にＧ_Ｒの増加とともに移動体送信電力を低下させることを命令しない。その結果、Ｇ_ＲおよびＰ_Ｔの加算値は増加を開始する。この例においては、これは約７５から８５ｄＢの範囲におけるＧ_Ｒの、あるいは−５ｄＢから＋５ｄＢの範囲におけるＧＴの値において生起するように見られる。

より特定的には、Ｇ_Ｒの低い値においてＰ_ＴおよびＧ_Ｒの加算Ｓ（ｄＢにて）はＢＳのノイズフロアがＢＳの雑音指数によって支配されるためにＦ_Ｂに比例する。Ｇ_Ｒの低い値は、あたかも中継器は存在しなかったかのような条件を示す。Ｇ_Ｒが増加すると、加算値Ｓ内の変化Ｒ（ｄＢにて）が、以下に説明するように測定されることが可能である。ＳはＥＦ_Ｂに比例するために、Ｒは次のように書かれることが可能である。

Ｒ＝ＥＦ_Ｂ−Ｆ_Ｂ ［１１］

線形ユニットにおいては、Ｓの値内のこの上昇Ｒは次のとおりである。

ｒ＝１０^R/10＝（Ｆ_Ｂ＋Ｇ_Ｔ・Ｆ_Ｒ）／Ｆ_Ｂ ［１２］

望ましいＧ_Ｔをセットするための手順は次のとおりである。もしもＧ_ＲがＳ内の変化Ｒが測定されるまで増加される場合は、そこでｒは次のようである。ここで、Ｇ_Ｔ ^ｒは、Ｓ内の測定された上昇Ｒを発生したＧ_Ｔの未知の値である。

ｒ＝１０^R/10＝（Ｆ_Ｂ＋Ｇ_Ｔ ^ｒ・Ｆ_Ｒ）／Ｆ_Ｂ ［１３］

上の方程式［１３］から、下の方程式［１４］が導出される。

Ｇ_Ｔ ^ｒ／（ｒ−１）＝Ｆ_Ｂ／Ｆ_Ｒ ［１４］

中継器の導入に起因するＢＳノイズフロアに対する望ましい変化がそこで選択される。この選択は上に論じたように、中継器およびＢＳの望ましい動作点に関する考慮に基づくことが可能である。より特定的には、Ｖ節において、Ｇ_Ｔに対する望ましい値は均一なリンク平衡を維持することの考慮に基づいて決定することが可能であることが示された。Ｇ_Ｔに関する選択された値は方程式［１０］内に定義されたようにＢＳに関するノイズフロアＰの特別な上昇を発生するであろう。従ってＢＳのノイズフロアがＰ ｄＢだけ増加されるような方法で中継器が動作するように決定が行われる。ＢＳのノイズフロアにおけるＰ ｄＢの変化は、Ｐ ｄＢの、ＢＳに関する実効雑音指数の変化に対応する。線形ユニットにおいては、この新しい望ましい実効ノイズフロアは、次のように中継器がない場合にそうであるようなそれからの、ｐだけの上昇に対応する。ここで、pはｐ＝１０^P/10であるような、Ｐ ｄＢの線形等価値である。

ＥＦ_Ｂ＝ｐ・Ｆ_Ｂ ［１５］

ＢＳにおいて望ましいノイズフロアを発生する、以降Ｇ_Ｔ’と呼ばれるＧ_Ｔの望ましい値を見出すために、つぎの関係が形成される。

Ｆ_Ｂ＋Ｇ_Ｔ’・Ｆ_Ｒ＝ｐ・Ｆ_Ｂ ［１６］

これから次の方程式が形成可能である。

Ｇ_Ｔ’＝（ｐ−１）・Ｆ_Ｂ／Ｆ_Ｒ ［１７］

現在のＧ_Ｔ条件を定義する方程式［１４］の関係を置換すると

Ｇ_Ｔ’＝（（ｐ−１）／（ｒ−１））・Ｇ_Ｔ ^ｒ ［１８］

方程式［１８］は、望ましいＧ_Ｔ（Ｇ_Ｔ’）が（ｐ−１）／（ｒ−１）の比例係数で現在のＧ_Ｔ（Ｇ_Ｔ ^ｒ）に比例することを示している。その結果、望ましいＢＳノイズフロア上昇を達成するために、逆方向リンク利得Ｇ_Ｒは次のように、Ｇ_Ｔ ^ｒなるその現在のセッティングから調整される。

１０・ｌｏｇ₁₀（（ｐ−１）／（ｒ−１））（ｄＢ） ［１９］

上の記述において、Ｐ_ＴおよびＧ_Ｒの加算値Ｓは、ＢＳのノイズフロアが中継器によって加えられた雑音指数によって支配されるか否かを決定するためにモニタされる。このような条件においては、ＢＳのノイズフロアは方程式［２］のＧ_Ｔ・Ｆ_Ｒ項によって支配され始め、そして加算値Ｓ内の差Ｒは方程式［１９］に基づいてＧ_Ｒを調整するために使用することが可能である。他の実施例においては、移動体送信電力Ｐ_Ｔあるいは送信調整値ＴＸ_adjはまた、ＢＳの雑音指数が中継器によって付加された雑音指数によって支配されるか否かを決定するためにモニタされることが可能である。このような条件は移動体送信電力あるいは移動体送信調整値それぞれがＧ_Ｒの増加に関係なく一定値となる場合に生起する。したがってこれらの３個の特質（加算値、移動体送信電力、あるいは移動体送信調整値）の１個あるいはそれ以上は、ＢＳのノイズフロアが中継器の付加された雑音によって支配的になっていることの表示として使用することが可能である。

図７は、望ましい値にＧ_ＴをセットするためにＧ_Ｒを調整することが可能な中継器システム７００を示す。システム７００は、処理装置７１０、加算ユニット７２０、トランシーバ回路あるいはデバイス７３０を中継器カバレージ領域内に、そして図３に示されたようにエレメントに加えて、母線７５０によって結合された記憶ユニット７４０を含むことが可能である。中継器システム７００は、説明の目的のために単純化されていることに留意すべきである。その結果、より商用的な中継器システムは付加的な部品を含むかも知れない。また、エレメントは中継器システム７００の動作に影響することなしに再配列されることが可能であることは、当業界において熟練した人には明白であろう。

処理装置７１０は、加算ユニット７２０およびトランシーバ回路７３０を制御するための、中央処理装置、マイクロ処理装置、あるいはディジタル信号処理装置等のデバイスあるいは回路であることが可能である。トランシーバ回路７３０は、送信電力を発生するために遠隔局あるいは無線通信デバイスと類似した回路を使用して実現されることが可能である。記憶媒体７４０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、フラッシュメモリデバイスおよび／あるいは他の機械により読み出し可能な媒体を含む、１個あるいはそれ以上のデータを記憶するための媒体を示すことが可能である。用語“機械により読み出し可能な媒体”は携帯用あるいは固定された記憶デバイス、光記憶デバイス、無線チャネル、および命令および／あるいはデータを記憶し、含み、あるいは携帯することが可能な種々の他のデバイスを含んでおり、しかし限定はされない。動作は、図８に示されるようにＧ_Ｔをセットするためのプロセス８００に関して記述されるであろう。

一般的に、中継器システム７００に対する望ましい動作点Ｐは、処理装置７１０によって決定される（８１０）。望ましい動作点はリンク平衡および／あるいは基地局のノイズフロアの変化に関する若干の他の望まれる量に基づいて決定されることが可能である。たとえば、方程式［１０］は、順方向および逆方向リンクを平衡するであろうＰ値を得るために使用されることが可能である。あるいはＰの値は、他の考慮、要素、および／あるいは知識を使用して選択されるかも知れない。逆方向通信リンクはトランシーバ回路７３０およびＢＳの間に確立される（８２０）。ここで、逆方向通信はトランシーバ回路７３０によってあるいはＢＳによって開始することが可能である。中継器の逆方向リンク利得（Ｇ_Ｒ）はそこで、いつ中継器によって付加された雑音によってＢＳの雑音指数が支配されるかの条件を検出するために増加される（８３０）。もしもＢＳの雑音指数が中継器によって付加された雑音によって支配されることが決定される場合は（８４０）、全逆方向リンク利得は望ましい動作点に基づいて、および逆方向リンク利得値に基づいてセットすることが可能である（８５０）。

より特定的には、ＢＳの雑音指数は、ＢＳの雑音指数の増加が実質的に逆方向リンク利得の増加と等しくなる場合に、中継器によって付加される雑音によって支配されると決定される。一つの実施例においては、いつＢＳの雑音指数の増加が逆方向リンク利得の増加と実質的に等しくなるかの条件は、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値の加算値をモニタすることによって決定することが可能である。加算値をモニタするために、逆方向リンク利得値および対応するトランシーバ回路７３０の送信値は加算値を得るために繰返して加算される。すなわち、逆方向リンク利得値は増加され、そして逆方向リンク利得値および対応する送信電力値は第１および第２の加算値を得るために加算値の差Ｒが得られるまで加算される。このような点においてＢＳの雑音指数の増加は逆方向リンク利得の増加に実質的に等しいと決定される。さらに、逆方向リンク利得はそこで、方程式［１９］に従って差Ｒおよび動作点Ｐに基づいた量だけ調整されることが可能である。

他の実施例においては、いつＢＳの雑音指数の増加が逆方向リンク利得の増加と実質的に等しくなるかの条件は、トランシーバ回路７３０の移動体送信電力をモニタすることによって、あるいはトランシーバ回路７３０によって受信された移動体送信調整値をモニタすることによって、決定することが可能である。移動体送信電力が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に一定となる場合、ＢＳの雑音指数の増加は逆方向リンク利得の増加と実質的に等しいと決定される。同様に、移動体送信調整値が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に一定となる場合、ＢＳの雑音指数の増加は、逆方向リンク利得の増加と実質的に等しいと決定される。

移動体送信電力および／あるいは移動体送信調整値の一定な値が検出される場合、全逆方向リンク利得は、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値の２個の加算値の差Ｒを得るために逆方向リンク利得値を調整することによって、そして方程式［１９］に従って差Ｒおよび動作点Ｐに基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整することによってセットすることが可能である。ここで、逆方向リンク利得値は、差Ｒを得るために増加され、あるいは減少されることが可能である。ＢＳの雑音指数の増加が逆方向リンク利得の増加に実質的に等しい場合、加算値の差に起因するであろうことは留意すべきである。また、移動体送信電力および／あるいは移動体送信調整値が一定になる場合、逆方向リンク値の変化は加算値の差Ｒに対応することに留意すべきである。したがってＢＳの雑音指数の増加が逆方向リンク利得の差に実質的に等しいと決定される場合、全逆方向リンク利得は逆方向リンク利得値の差Ｄを得るために逆方向リンク値を調整することによって、そして方程式［１９］に従って差Ｒの代わりに動作点Ｐおよび差Ｄに基づいた量だけ逆方向リンク値を調整することによってセットすることが可能である。

プロセス８００において記憶媒体７４０はＰ値、加算する前の逆方向リンク利得値および／あるいは送信電力値を記憶することが可能である。また、逆方向リンク利得値および対応する移動体送信電力値は、加算ユニット７２０によって加算される。さらに、逆方向リンク利得値は、複数の異なった量の一つによって増加されることが可能である。たとえば、逆方向リンク利得値は最初に第１の量Ｙだけ、そこで後に第２の量Ｚだけ増加されることが可能である。Ｙの値は近似的に３から５ｄＢの範囲にあることが可能である。逆方向リンク利得はそこで、差および望ましい動作点に基づいた量だけ調整される。ここで、処理装置７１０は、利得値を増加させるためにおよび／調整するために逆方向リンク利得を制御することが可能である。

さらに処理装置７１０は、いつ基地局の雑音指数の増加が逆方向利得の増加に実質的に等しくなるかを、加算値、移動体送信電力および／あるいは移動体送信調整値をモニタすることによって決定することが可能である。このような条件が決定される場合および／あるいは加算値をモニタする場合は、送信電力および／あるいは逆方向リンク利得値は処理装置７１０により測定され、そして加算ユニット７２０に転送されることが可能である。あるいは、移動体送信電力および／あるいは逆方向リンク利得値は必要によって加算ユニット７２０によって測定されそして加算されるかも知れない。また、通信リンクを確立する後に逆方向リンク利得は、リンクがなお維持されることが可能な選択された最小値まで減じられるかも知れない。さらに、移動体送信電力は送信電力が最大値あるいはいくらかの高い値にないようにセットされる。そうでない場合は、動作点は、図６に示される移動体送信電力が逆方向リンク利得加算曲線に対する線形な部分上にある。

トランシーバ回路７３０は、中継器７００内あるいは外部に、しかし中継器７００のカバレージ領域内に離れて実現されることが可能である。トランシーバ回路７３０はまた、中継器７００内に組み込まれるかも知れない。さらに、処理装置７１０、加算ユニット７２０、トランシーバ回路７３０、および記憶媒体７４０のいずれか一つあるいはそれ以上は、１個あるいはそれ以上の装置あるいは回路カードあるいはボード組み立て上に、実現されるかも知れない。また、処理装置７１０、加算ユニット７２０、トランシーバ回路７３０、および記憶媒体７４０の１個あるいはそれ以上は、直接に、そして母線７５０によらずに結合されるかも知れない。したがって、若干の実施例においては、母線７５０は省略されるかも知れない。トランシーバ回路７３０は、遠隔局あるいは無線通信デバイスであるかも知れない。このような場合、遠隔局からネットワークへの呼はネットワーク側上のエンティティによって開始されることが可能である。呼はまた、中継器によって自動的に開始されることが可能である。呼の長さはまた、たとえば平均約２から５秒の、短いものであるかも知れない。呼の期間中送信電力および逆方向リンク利得は上に記述されたように全逆方向リンク利得をセットするために得られるかも知れない。

ＶＩＩ． 応用
全逆方向リンク利得をセットすることが可能であることは、種々の応用に使用することが可能である。中継器が設置される場合、全逆方向リンク利得がセットされる。また、順方向通信リンク利得が変化する場合、全逆方向リンク利得はリンク平衡のためにリセットされるかも知れない。一つの実施例においては、電力制御された中継器が以下に論じるように、全逆方向リンク利得を制御するために実現されるかも知れない。

設置
中継器を設置するために、順方向通信リンク利得は望ましい値にセットされる。これは人手によって実行することが可能である。順方向通信リンク利得の値は、望ましい中継器カバレージ領域における、カバレージに対して必要とされる出力電力に基づいている。逆方向通信リンクあるいは呼は、そこで中継器カバレージ領域から確立される。リンクあるいは呼を確立する後に、加算値、移動体送信電力、あるいは移動体送信調整値の一つがモニタされることが可能である。

リンクあるいは呼を確立する後に加算値をモニタする場合、送信電力および逆方向リンク利得の値を取得しあるいは測定し、そして記憶することが可能である。送信電力および逆方向リンクは、Ｓを得るために加算される。逆方向リンク利得はそこで増加され、そして対応する送信電力と加算されるために取得される。新しい加算値は変化があるか否かを決定するためにこれまでの加算値と比較される。もしも変化がない場合は、逆方向リンク利得は繰り返して増加され、そしてＲ ｄＢの変化が加算値Ｓに検出されるまで、対応する送信電力と加算される。Ｒが測定されている場合は、方程式［１９］は、現在の値に関する望ましい値にＧ_Ｒをセットするために使用される。

リンクあるいは呼を確立する後に移動体送信電力あるいは移動体送信調整値をモニタする場合は、実質的に一定した送信電力あるいは移動体送信調整値が逆方向リンク利得が増加されるときに検出される。もしも移動体送信調整値の送信電力が実質的に一定になる場合は、利得の差あるいは変化は、現在の値に関する望ましい値にＧ_Ｒをセットするために方程式［１９］において使用された、Ｒ ｄＢを示す。

電力制御された中継器
電力制御された中継器においては、加入者ユニット等の遠隔局回路は中継器の内側に組み込まれる。これは、ともに出願中の米国特許出願シリアル番号１０／３００，９６９の中に記述されている。一般的に遠隔局回路は中継器の逆方向リンク利得を制御するような方法で配置される。遠隔局は種々の無線通信デバイスであることが可能であるけれども、説明の目的上実施例は移動電話を使用して記述されるであろう。組み込まれた電話は、ネットワークから受信される電力制御命令に基づいて逆方向リンク利得を制御する。ネットワークからの電力制御命令は、それがＢＳにおいて復調されるべき信号に対して十分な電力をもって到着するように、移動体からの受信信号電力を最適化するように設計されている。この同じ制御は中継器の逆方向リンク利得をセットするために使用することが可能である。

組み込まれた電話からネットワークへの呼は、ネットワーク側上のエンティティによって開始することが可能である。呼はまた、中継器によって自動的に開始することが可能であろう。呼の長さはたとえば平均約２から５秒と短いかも知れない。呼は中継器からＢＳへのリンクを連続して管理するために、その日を通じて通常の間隔で中継器に対して（あるいは中継器によって）配列されるかも知れない。

図３に戻ると、全逆方向リンク利得Ｇ_Ｔが４個のコンポーネントを含むとしてモデル化されている。ＢＳアンテナ利得、ＢＳおよび中継器間のパスロス、ドナーアンテナ利得、および中継器の逆方向利得である。アンテナが取り付けられ、そして指向(point)される後に、アンテナ利得は短期間においては安定であると仮定されることが可能である。長い期間においては、雪、氷、および腐食等の条件はこれらの利得を変化させることが可能である。固定された位置および見通し線(a line of sight path)を仮定すると、中継器およびＢＳ間のパスロスはまた一定に留まるであろう。もしも中継器およびＢＳ間の経路が見通し線上にない場合は、そこで散乱環境における変化がこの損失を変化させる原因となりそうであろう。これらの変動は全リンク利得Ｇ_Ｔに直接に影響するであろう。最後に、増幅器チェイン内の変化に起因する中継器利得の変動はＧ_Ｔの変動に帰着するであろう。

電力制御はまたＢＳおよび中継器間の全逆方向リンク利得Ｇ_Ｔを徹底して維持するために使用することが可能である。中継器リンク平衡を維持するために、順方向通信リンク利得（ＧＦ）に対するいかなる変化も逆方向リンク利得の調整を必要とする。順方向リンク利得は種々の理由によって変化するかも知れず、その一つはパスロスＬ_Ｐにおける若干の変化である。他の理由は中継器順方向利得エレクトロニクスにおける、たとえば温度の関数としての利得変動に起因する若干の変化である。

動作するために、組み込まれた電話はトラフィック状態に持ち込まれる。すなわち、閉ループ電力制御命令が電話に対して送出される。組み込まれた電話は、逆方向リンク送信信号が中継器の全逆方向リンク利得状態を経由して導入されるように配置されている。このようにしてＢＳにおいて受信された信号は中継器において見られた利得を反映するであろう。もしも中継器の利得がドリフトしている場合は、あるいはもしも中継器およびＢＳ間のパスロスが変化している場合は、これらの変化は組み込まれた移動局に対して送出される閉ループ電力制御命令に反映されるであろう。通常のＣＤＭＡ電話動作においては、これらの電力制御命令は、ＭＳにその送信電力を調整させるであろう。電力制御された中継器の場合、組み込まれた電話への電力命令は全中継器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によって与えられた帰還は、中継器の利得チェイン内のいかなる変化、あるいは中継器およびＢＳ間のパスロスにおけるいかなる変化に対しても、補償のために使用される。

その結果、逆方向リンク利得を調整するために、呼が組み込まれた電話によって確立される。呼を確立する後に、送信電力および逆方向リンク利得の値が取得され、あるいは測定され、そして記憶されることが可能である。送信電力および逆方向リンクは、Ｓを得るために加算される。逆方向リンク利得はそこで増加され、そして対応する送信電力と加算されるために取得される。新しい加算値が、変化があるか否かを決定するためにこれまでの加算値と比較される。もしも変化がない場合は逆方向リンク利得は、加算値ＳにＲ ｄＢの変化が検出されるまでは連続的に増加され、そして対応する送信電力と加算される。Ｒが測定されている場合は、方程式［１９］は、Ｇ_Ｔをセットするための、現在の値に関して望ましい値にＧ_Ｒをセットするために使用される。ここで、逆方向リンク利得を調整するために加算値をモニタすることに加えて、送信電力あるいは移動体送信調整値が、リンクあるいは呼の確立の後に逆方向リンク利得を調整するために、上に記述されたようにモニタされることが可能である。

移動体電話送信電力Ｐ_Ｔは、中継器逆方向リンク利得が増加されるとともに減少することは留意されるべきである。もしもＧ_Ｒが増加される場合は、Ｇ_Ｔもまた増加する。Ｇ_Ｔが増加するにつれてＢＳに対する信号が増加する。ＢＳにおいて一定した受信信号電力を維持することはネットワーク電力制御の機能である。このように、各ユニットがＧ_Ｒを増加するのに対して、等価ユニットはＰ_Ｔを減少する。このＧ_ＲおよびＰ_Ｔ間の１対１トレードオフは、ＢＳにおけるノイズフロアが一定に留まる限り保持されるであろう。

ＢＳのノイズフロアは一定した負荷条件のもとにおいては一定に留まる。それはまた、一定したＧ_Ｔに対して、そして一定したＧ_Ｒに対して等価的に、一定に留まる。このことは方程式［２］によって見られることが可能である。この方程式は、ＢＳカバレージ内の移動体によってＢＳ内を見ることによって見られる実効雑音指数を記述しているために、それはまた全中継器逆方向リンク利得Ｇ_Ｔの関数としてのＢＳノイズフロアの上昇を示している。方程式［２］から、Ｇ_Ｒが増加されるにつれて（それはＧ_Ｔを増加する）受信機のノイズフロアは中継器によって付加される雑音によって結局支配されるであろうことが見られる。Ｇ_Ｒの各ユニット変化が、ＢＳにおける信号レベルおよび最小の必要とされる信号を定義する雑音レベルの両者を増加するのはこの点においてである。この条件が効果を有する場合、Ｇ_Ｒの各ユニット変化は、信号および雑音の両者が等しく増加するために移動体送信電力Ｐ_Ｔに変化をもたらさない。この条件はＢＳがＢＳ受信機利得を減じるまで継続するであろう。

たとえば、図９は組み込まれた電話のプロセスを示している。この図は図６におけるような、利得および損失に対する若干の典型的な値を使用して作成された。したがって、逆方向リンク中継器利得Ｇ_Ｒは０ｄＢから１００ｄＢまで変化することが示され、そして対応する全リンク利得Ｇ_Ｔは−８０ｄＢから２０ｄＢまで線形に変化する。また、移動体受信電力Ｐ_Ｒは一定であることに留意すべきである。このことは、順方向リンク中継器利得が一定であることおよびパスロスＬ_ｐが一定であることを推定させる。さらに、移動体電話送信電力は、範囲の中央を通ってＧ_Ｒの増加に比例して減少する。移動局送信電力はある値に制限されるからＰ_Ｔ曲線はＧ_Ｒの低い値において平坦である。Ｇ_Ｒが十分に増加するにつれてＢＳの実効的な雑音指数は方程式［２］のＧ_Ｔ・Ｆ_Ｒ項によって支配されるようになる。これは移動体送信電力がＧ_Ｒの変化に関係なく一定になるように見える事実によって示される。この例においては、このことはＧ_Ｒの値が約１０から２０ｄＢの範囲において生起するように見える。最後に、移動体送信調整ＴＸ_adjは、ＢＳ一定において受信された必要とされる信号対雑音比を維持するように機能するために、移動体送信電力に従うことに留意すべきである。

電力制御中継器の動作をさらに説明するために、もしも中継器およびＢＳ間のパスロスが変化する場合に何が起きるか、およびいかに電力制御中継器が反応するかを考慮しよう。第１に、中継器はセットアップしており、そして動作点は確立されていると仮定しよう。もしもＢＳおよび中継器間のパスロスが変化する場合は、そこで中継器は動作点に復帰するためにその利得を調整するであろう。たとえば、パスロスが５dBだけ減少した場合そこで組み込まれた移動体によって受信された電力は５ｄＢだけ増加するであろう。閉ループ電力制御方程式［４］は、組み込まれた電話は５ｄＢ少なく送信するであろうことを命令する。これは中継器の利得を５ｄＢだけ減らすことによって達成されるであろう。この調整は組み込まれた電話に対する次の電話呼の期間中生起するであろう。

また、もしもＢＳの雑音指数が変化する場合の電力制御中継器の動作を考慮しよう。これは負荷を有するＢＳにおける変化をモデル化する一つの方法である。より多いＭＳ信号がＢＳに到着する場合、ＢＳのノイズフロアは上昇を開始する。これはＢＳの雑音指数の変化として考えることが可能である。増加された負荷の結果として、もしもＢＳ雑音指数が増加する場合は、そこで中継器からのＭＳ信号は、聞かれるためにはさらなるエネルギーを送信することを必要とするであろう。トラフィック状態にある組み込まれた電話におけるこの補正は方程式［４］によるネットワークによって制御されるであろう。もしも、多分負荷に伴う雑音の増加に起因して、組み込まれた電話からの受信された信号対雑音比が余りに低い場合は、組み込まれた電話は電力制御命令によって強くすることを命令されるであろう。それは、ＴＸ_adjは、信号が正しいレベルでＢＳに到着するように電力の調整を反映するであろうということである。電力のこの調整は、中継器の利得の変化を通して達成される。このように、中継器を使用している移動体のすべてはまた、負荷の変化に対して補償するために調整された、ＢＳに対するそれらの利得を有するであろう。この影響は、中継器のカバレージ領域内の遠隔局に対して、それらの移動体送信電力がＢＳにおける負荷変化に対して変化しないであろうような、非常に安定な環境を与えることは留意すべきである。中継器は負荷の変化に対する補償のために必要とされる利得操作を与える。

ＶＩＩＩ． 結論
上に記述されたように、全逆方向リンク利得はセットするのが困難である。若干の人手による技術が中継器をセットアップするために開発されて来ている。たとえば、試験装置は中継器を取り囲むネットワーク環境における平均ＴＸ_adj値を観察するために使用可能である。この値を知って中継器は設置されることが可能であり、そして順方向リンク利得は、望ましい中継器カバレージ領域が達成されるようにセットされる。中継器の逆方向リンク利得はそこで、一般的に試行錯誤法によって、周囲のネットワーク内に見られたと同じ平均ＴＸ_adjが中継器カバレージ領域内に達成されるように調整される。

しかしながら、開示された実施例は人手による仕事なしに、あるいは非常に僅かを用いて、全逆方向利得が望ましい値にセットされることを可能とする。したがって、全逆方向リンク利得は、より効率的にそしてより正確に中継器によってセットされることが可能である。さらに、実施例を実行するためには、ほとんど付加的エレメントは必要とされない。その結果、開示された実施例は全逆方向利得を制御するため、実行することが容易であるのは勿論であるが、高価な解を提供する。

さらに実施例は、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、ミドルウエア、マイクロコード、あるいはこれらの任意の組み合わせによって実行されることが可能である。ソフトウエア、ファームウエア、ミドルウエアあるいはマイクロコード内で実行される場合、必要なタスクを実行するためのプログラムコードあるいはコードセグメントは記憶媒体８４０等の機械により読み出し可能な媒体内、あるいは示されていない分離した記憶装置内に記憶されることが可能である。処理装置は必要なタスクを実行することが可能である。コードセグメントは手順、機能、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、ソフトウエアパッケージ、クラス、あるいは、命令、データ構造、あるいはプログラムステートメントの任意の組み合わせを示すことが可能である。コードセグメントは、情報、データ、アーギュメント、パラメータ、あるいは記憶内容を、通し、および／あるいは受信することによって、他のコードセグメントあるいはハードウエア回路と結合されることが可能である。情報、アーギュメント、パラメータ、データ等は、共有されるメモリ、通されるメッセージ、通される証拠品、ネットワーク伝送等の任意の適切な手段によって、通され、前進され、あるいは送信されることが可能である。

前述の実施例は単に例であって、本発明を制約するとして解釈されるべきものではないことは留意されるべきである。本発明に関する記述は、実例となることを意図されるものであり、そして請求の範囲を限定することを意図されるものではない。このように、この教えは他の形式の装置に容易に適用されることが可能であり、そして多くの代案、修正、および変形が、当業界において熟練した人々には明白であろう。

図１は、無線通信ネットワークの例である。 図２は、基本的な中継器の例である。 図３は、少なくとも１個の中継器を含む通信システムの例である。 図４は、実際の基地局および中継器雑音指数に対する全リンク利得を示している。 図５は、中継器の動作点を決定するための例となるプロセスを示している。 図６は、全リンク利得の関数としての送信電力および逆方向リンク利得の加算値を示している。 図７は、全リンク利得をセットすることが可能な例となる中継器システムである。 図８は、全リンク利得をセットするための例となるプロセスを示す。そして 図９は、全リンク利得の関数としての移動局特性を示す。

Claims (21)

1. 中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための方法、該方法は下記を備える：
   中継器に対する動作点を決定すること、ここで前記動作点は基地局の最大送信電力と中継器の最大送信電力の間の特定の比を選択するために使用され、中継器と基地局の公称雑音値および前記比を使用することにより計算される；
   基地局および中継器のカバレージ領域内のトランシーバデバイス間に逆方向通信リンクを確立すること；
   逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かをトランシーバデバイスの送信電力に基づいて決定すること、ここで前記決定することは、第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および受信機デバイスの対応する送信電力値を加算し、そして逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を、第１および第２の加算値の差が得られるまで再加算することを含む；および、
   もしも逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しい場合は全逆方向リンク利得をセットするために、動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整すること。
2. 逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定することは、
   トランシーバデバイスの送信電力をモニタし、そして
   いつ送信電力が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に一定になるかを決定することを含む、請求項１記載の方法。
3. 逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定することは、
   トランシーバデバイスによって受信された送信電力値をモニタし、そして
   いつ送信調整値が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に一定になるかを決定することを含む、請求項１記載の方法。
4. 逆方向リンク利得を調整することは、
   第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する受信機デバイスの送信電力値を加算し、
   逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を再加算し、そして
   逆方向リンク利得を、動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ調整することを含む、請求項２、あるいは請求項３記載の方法。
5. 逆方向通信リンクを確立することは、
   トランシーバデバイス、あるいは基地局のいずれか一つから逆方向通信リンクを開始することを含む、請求項１乃至４の任意の一つに記載の方法。
6. 逆方向通信リンクを確立することは、
   逆方向通信リンクを確立するためにカバレージ領域内の遠隔局回路を使用することを含む、請求項１乃至５の任意の一つに記載の方法。
7. 逆方向通信リンクを確立することは、
   トランシーバデバイスを中継器内に組み込むことを含む、請求項１乃至６の任意の一つに記載の方法。
8. 動作点を決定することは、
   リンク平衡、あるいは基地局のノイズフロアの変化の量のいずれか一つに基づいて動作点を決定することを含む、請求項１乃至７の任意の一つに記載の方法。
9. 動作点を決定することは、
   中継器の公称雑音値を取得し、
   基地局の公称雑音値を取得し、
   基地局の最大出力電力および中継器の最大出力電力の比を決定し、そして
   中継器の公称雑音値、基地局の公称雑音値、および比を使用して動作点を決定することを含む、請求項１、あるいは請求項２から７の任意の一つに記載の方法。
10. 中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための装置、該装置は下記を備える：
    中継器に対する動作点を決定するための手段、ここで前記動作点は基地局の最大送信電力と中継器の最大送信電力の間の特定の比を選択するために使用され、中継器と基地局の公称雑音値および前記比を使用することにより計算される；
    中継器のカバレージ領域内に基地局に対する逆方向通信リンクを確立するための手段；
    逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを、逆方向通信リンクを確立するための手段の送信電力に基づいて決定するための手段、ここで前記決定するための手段は、第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および受信機デバイスの対応する送信電力値を加算する手段、そして逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を、第１および第２の加算値の差が得られるまで再加算する手段を含む；および、
    もしも逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しい場合は全逆方向リンク利得をセットするために、動作点および第１と第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整するための手段。
11. 逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定するための手段は、
    トランシーバデバイスの送信電力をモニタするための手段と、そして
    いつ送信電力が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に一定になるかを決定するための手段とを含む、請求項１０記載の装置。
12. 逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定するための手段は、
    トランシーバデバイスの送信調整値をモニタするための手段と、そして
    いつ送信調整値が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に一定になるかを決定するための手段とを含む、請求項１０記載の装置。
13. 逆方向リンク利得を調整するための手段は、
    第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および受信機デバイスの対応する送信電力値を加算するための手段と、
    逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を再加算するための手段と、そして
    動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整するための手段とを含む、請求項１１、あるいは請求項１２記載の装置。
14. 逆方向通信リンクを確立するための手段は、遠隔局回路あるいは中継器に組み込まれたトランシーバデバイスのいずれか一方である、請求項１０、あるいは請求項１１から１３の任意の一つに記載の装置。
15. 中継器および基地局間の全逆方向利得をセットするのに使用するための機械により読み出し可能な媒体、該媒体は下記のコードのセットを備える：
    中継器に対する動作点を決定するためのコードのセット、ここで前記動作点は基地局の最大送信電力と中継器の最大送信電力の間の特定の比を選択するために使用され、中継器と基地局の公称雑音値および前記比を使用することにより計算される；
    基地局および中継器のカバレージ領域内のトランシーバデバイス間に逆方向通信リンクを確立するためのコードのセット；
    逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを、トランシーバデバイスの送信電力に基づいて決定するためのコードのセット、ここで前記決定するためのコードのセットは、第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および受信機デバイスの対応する送信電力値を加算するコード、そして逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を、第１および第２の加算値の差が得られるまで再加算するコードを含む；そして、
    もしも逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しい場合は、全逆方向リンク利得をセットするために、動作点および前記第１と第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向リンク利得を調整するためのコードのセット。
16. 逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定するためのコードのセットは
    トランシーバデバイスの送信電力をモニタするためのコードのセットと、
    いつ送信電力が逆方向リンク利得の増加に対して実質的に一定になるかを決定するためのコードのセットとを含む、請求項１５記載の媒体。
17. 逆方向リンク利得の増加が実質的に基地局の雑音指数の増加に等しいか否かを決定するためのコードのセットは
    トランシーバデバイスの送信調整値をモニタするためのコードのセットと、そして
    いつ送信調整値が実質的に逆方向リンク利得の増加に対して一定となるかを決定するためのコードのセットとを含む、請求項１５記載の媒体。
18. 逆方向リンク利得を調整するためのコードのセットは、
    第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および受信機デバイスの対応する送信電力値を加算するためのコードのセットと、
    逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を再加算するためのコードのセットと、そして、
    動作点および第１および第２の加算値の差に基づいた量だけ逆方向利得を調整するためのコードのセットとを含む、請求項２７あるいは請求項２８記載の媒体。
19. 中継器および基地局間の望ましい全逆方向リンク利得を決定するための、機械により読み出し可能な媒体であって、
    基地局のノイズフロアにおける望ましい変化量を示す第１の値を得るためのコードセグメントのセットと、
    逆方向リンク利得値および対応する移動体送信電力値の加算値における変化の測定を示す第２の値を得るためのコードセグメントのセットと、そして
    第１および第２の値を使用して望ましい全逆方向リンクを決定するためのコードセグメントのセットとを含む媒体。
20. 中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための方法、該方法は下記を備える：
    中継器に対する動作点を決定すること、ここで前記動作点は基地局の最大送信電力と中継器の最大送信電力の間の特定の比を選択するために使用され、中継器と基地局の公称雑音値および前記比を使用することにより計算される；
    中継器カバレージ領域内のトランシーバデバイスと基地局間の逆方向通信リンクを確立すること；
    第１の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および受信機デバイスの対応する送信電力値を加算し、逆方向リンク利得値を増加し、そして第２の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を、第１および第２の加算値の差が得られるまで繰り返し加算すること、そして
    全逆方向リンク利得をセットするために第１と第２の加算値の差および動作点に基づいた量だけ、逆方向リンク利得を調整すること。
21. 中継器および基地局間の全逆方向リンク利得をセットするための装置、該装置は下記を備える：
    中継器に対する動作点を決定するように配置された処理装置、ここで前記動作点は基地局の最大送信電力と中継器の最大送信電力の間の特定の比を選択するために使用され、中継器と基地局の公称雑音値および前記比を使用することにより計算される；
    中継器のカバレージ領域内にあり、処理装置に結合されており、そして基地局に対して逆方向通信リンクを確立するように配置されているトランシーバ回路；そして、
    処理装置に結合され、そして第１の加算値を得るために逆方向リンク利得値およびトランシーバデバイスの対応する送信電力値を加算し、第２の加算値を得るために、逆方向リンク利得値および対応する送信電力値を、第１および第２の加算値の差が得られるまで繰返して加算するように配置された、加算ユニット、
    ここで、処理装置は全逆方向リンク利得をセットするために前記第１と第２の加算値の差および動作点に基づいた値だけ逆方向リンク利得を調整する。

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