專利名稱：轉發器的制作方法
技術領域：
本發明涉及轉發器，其用于無線電通信系統和無線電傳輸系統中，并且在由于地面結構和地形而導致的盲區中局部形成無線區，使得可以接入這些系統。
背景技術：
在移動通信系統中，無線電基站在終端可以存在的區域中形成無線區。在預定信道控制下，在無線電基站與各個終端之間分配無線電信道。
在這種無線區中，可能出現盲區，其中，諸如高層建筑物的地面結構和諸如山的地形妨礙射頻信號進行傳播，由此妨礙在無線電基站與終端之間形成具有高傳輸質量的無線電傳輸路徑。
常規上，通過把希望的無線區擴展到盲區的轉發器，為位于這種盲區中的終端提供通信業務。
圖7示出了設置有轉發器的CDMA移動通信系統的結構的示例。
在該圖中，無線電基站71形成無線區72。在與要包含在無線區72中的盲區73相鄰的位置處安裝有轉發器80。
轉發器80由下列組件構成天線81，其主罩方向指向無線電基站71，循環器82，其第一開口連接到天線81的饋電點，帶通濾波器(BPF)83d、可變衰減器(ATT)84d、以及功率放大器85d，它們串聯連接到循環器82的第二開口，循環器86，其第一開口連接到功率放大器85d的輸出，天線87，其饋電點連接到循環器86的第二開口，而其主罩指向盲區73，以及帶通濾波器(BPF)83u、可變衰減器(ATT)84u、以及功率放大器85u，它們串聯連接在循環器86的第三開口與循環器82的第三開口之間。
在轉發器80中，將從無線電基站71發送并到達天線81的接收波(下文中，把這些接收波稱為下行信號)通過循環器82提供到帶通濾波器83d。帶通濾波器83d通過被設置成其占用頻帶的通帶，來抑制射頻信號的分量，所述射頻信號與下行信號一起到達天線81，并且產生對下行信號的干擾和擾動。可變衰減器84d的衰減度被設置為，使得下行信號在從無線電基站71到天線81的區域上的傳輸損耗之和是預定值。可變衰減器84d的衰減度例如被設置成所述預定值與通過CPICH到達天線81的下行信號的接收電平(RSCP)之差。因而，通過CPICH接收的下行信號的信號由可變衰減器84d以預定電平提供到功率放大器85d。
功率放大器85d放大下行信號，并且通過循環器86和天線87以預定電平將它們再輻射到盲區73。
因而，在盲區73中，地形和地面結構顯著地衰減或阻止了從無線電基站71廣播的下行信號。可是，轉發器80局部提供了一無線區，該無線區使得可以在盲區73與無線電基站71之間以希望的傳輸質量進行通信業務。
另外，通常將轉發器80設計成，使得可由轉發器80向盲區73廣播的下行信號的最大電平是由無線電基站71廣播的下行信號的電平的1/20到1/10這樣小。
從位于盲區73中的終端發送并到達天線87的射頻信號(下文中，把這些信號稱為上行信號)，通過帶通濾波器83u、可變衰減器84u、以及功率放大器85u中繼(再傳輸)到無線電基站71。
假定用來傳輸下行信號的無線電信道(下文中，把這些無線電信道稱為下行綁定無線電信道)和用于傳輸上行信號的無線電信道(下文中，把這些無線電信道稱為上行綁定無線電信道)，由下列信道的組合構成。
PCCPCH(主公用控制物理信道)，其用來傳輸信息，并且其傳輸功率不受控制(傳輸功率恒定)(圖8a(1))，SCCPCH(次公用控制物理信道)，其用來尋呼終端，并且其傳輸功率不受控制(傳輸功率恒定)(圖8a(2))，AICH(獲得指示信道)，其用來便于進行隨機接入控制，并且其傳輸功率不受控制(傳輸功率恒定)(圖8a(3))，PICH(尋呼指示信道)，其與SCCPCH并行作為一對，并且其傳輸功率不受控制(傳輸功率恒定)(圖8a(4))，CPICH(公用導頻信道)，其用來傳輸例如終端搜索小區并評估信道所利用的信號，并且其傳輸功率被設置為接近于PCCPCH、SCCPCH、AICH、以及PICH的傳輸功率之和(圖8a(5))，以及DPCH(專用物理信道)，其用來傳輸下行綁定語音信號(數據)，并且其傳輸功率由與終端相關聯地執行的傳輸功率控制來改變(圖8a(6))。
DPCH(專用物理信道)，其用來傳輸上行綁定語音信號(數據)，并且其傳輸功率由與終端相關聯地執行的傳輸功率控制來改變(圖8b)。
在下列說明中，把下行綁定無線電信道的除了DPCH之外的無線電信道稱為公共控制信道。
隨著遠離無線電基站的終端的數量增多，通過傳輸功率控制增加上行綁定DPCH和下行綁定DPCH的傳輸功率。無線電基站71的總輸出(包括公共控制信道和DPCH)可以近似表示為(公共控制信道的輸出功率)×(1/(1-負載率))。該負載率是由無線電基站71實際傳輸的輸出功率與無線電基站71可以傳輸的傳輸功率的上限值之比。
在負載率可能超出預定閾值的情況下(在這個示例中，為簡化起見，假定閾值是80％)，沒有執行為完成新呼叫而需要執行的信道控制(包括DPCH的分配)。
可是，在上述現有技術中，當位于盲區73中的許多終端傳輸信號時，隨著終端的數量增多(負載率增加)，無線電基站71可以接收的上行信號的最小電平(下文中，把該電平簡稱為最小電平)增加。
因而，在這種情況下，難以正常地接收來自位于盲區73外但在無線區72中的終端的信號。有時，在比盲區73更寬廣的區域中都不能進行通信。
隨著無線電基站不受限地容納許多終端，通信質量和業務質量劣化了。為了防止這些問題，利用在無線電基站71的接收功率超出閾值的情況下拒絕終端連接的功能，可以從通信業務中排除該終端。這種功能被稱為接納。
當分配給終端的無線電信道的數量達到上限值時，位于并非盲區73但接近無線電基站71的區域(下文中，把該區域稱為非盲區)的終端，也可能被從通信業務中排除。
另外，當無線電基站71可以傳輸的總功率接近上限值時，可以從通信業務中排除終端。
日本特開No.2000-333257(摘要)[專利文獻2]日本特開平No.10-22859(摘要)[專利文獻3]日本特開No.2000-31879(摘要)[專利文獻4]日本特開No.2001-333009(摘要，權利要求1，0001和0002段)[專利文獻5]日本特開平No.6-268574(摘要)[專利文獻6]日本特開No.2001-160984(摘要)發明內容本發明的一個目的是提供這樣一種轉發器，即，其能夠在沒有復雜結構的情況下向盲區和非盲區恰當地分配無線電資源。
本發明的另一目的是，恰當地維持所有區域和終端的傳輸質量和業務質量，靈活處理隨時間改變的通信量的分布，并且提高總可靠性。
本發明的另一目的是，減輕對根據本發明的轉發器的安裝地點進行選擇的限制。
本發明的另一目的是，對轉發器的結構進行標準化，節約對于轉發器的維護和運行工作，并降低成本。
本發明的另一目的是，防止業務質量和可靠性因再輻射的第一射頻信號的電平頻繁變化而劣化。
本發明的另一目的是，在安裝、維護以及運行根據本發明的轉發器時，容易且準確地檢查有助于再輻射第一射頻信號的單個單元的特性圖和電平圖。
本發明的另一目的是，防止因再傳輸的第一射頻信號的過高電平而產生干擾和擾動，并防止無線電資源因第一射頻信號的過低電平而被不必要地占用。
本發明的另一目的是，按無線電資源的剩余部分越小，被分配的無線電資源越小的方式，將無線電資源不但分配到上述區域，而且分配到其中形成有無線電傳輸路徑的區域。
本發明的另一目的是，防止業務質量和可靠性因再傳輸的第二射頻信號的電平頻繁變化而劣化。
本發明的另一目的是，在安裝、維護以及運行根據本發明的轉發器時，容易且準確地檢查有助于再傳輸第二射頻信號的單個單元的特性圖和電平圖。
本發明的另一目的是，防止因再傳輸的第二射頻信號的過高電平而產生干擾和擾動，并防止無線電資源因第二射頻信號的過低電平而被不必要地占用。
上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器在檢測到通過無線電傳輸路徑接收到的第一無線電信號的發送源的大負載時，把再傳輸單元的增益設置為一小值。
隨著通過原無線電傳輸路徑到達的第一無線電信號的電平增加，轉發器有效地縮小通過再傳輸第一無線電信號而擴展的無線區。相反，隨著第一無線電信號的電平減小，轉發器擴大無線區。另外，隨著第一無線電信號的發送端可以傳輸的功率的剩余部分減小，轉發器減小分配給上述區的功率。
另外，上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器將再傳輸單元的增益維持為這樣的值，該值使得在其中形成有無線電傳輸路徑的無線區中，容許傳輸質量因再傳輸的第一無線電信號而劣化。該轉發器可以恰當地將無線電資源分配到擴展的無線區，而不劣化希望的傳輸質量。
上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器監測通過整個頻帶接收的第一無線電信號的電平，該整個頻帶中可以包括第一無線電信號的占用頻帶。只要頻帶是已知的，即使該頻帶被擴展了，該轉發器也可以在沒有改變其結構的情況下，確保其自身再輻射的無線電信號的頻帶。
上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器根據來自外部的指令，將再傳輸單元的增益保持在預定值，或者暫停該增益的更新。該轉發器可以與第一無線電信號的電平無關地保持再傳輸單元的增益為恒定。
上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器在第一無線電信號的接收電平不在預定范圍中時，不再傳輸第一無線電信號。當第一無線電信號的電平是預定范圍之外的不適當值時，該轉發器不再傳輸第一無線電信號。
上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器在檢測到接收到的第二無線電信號的高電平時，將再傳輸單元的增益設置為一小值。在這種轉發器中，假定由于在從上述擴展的無線區到根據本發明的轉發器的區域中的傳輸損耗，導致第二無線電信號的電平大于第一無線電信號的電平。然而，與第一無線電信號的電平一樣，第二無線電信號的電平隨著在第一無線電信號的發送端剩余的無線電資源減少而增加。
上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器按隨著第二無線電信號的接收電平增加而減小的電平，向第一無線電信號的發送端再傳輸第二無線電信號。在這種轉發器中，假定由于在從上述擴展的無線區到根據本發明的轉發器的區域中的傳輸損耗，導致第二無線電信號的電平大于第一無線電信號的電平。然而，與第一無線電信號的電平一樣，第二無線電信號的電平隨著在第一無線電信號的發送端剩余的無線電資源減少而增加。
上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器根據來自外部的指令，將中繼單元的增益保持在預定值，或者暫停該增益的更新。該轉發器與第二無線電信號的電平無關地保持中繼單元的增益為恒定。
上述目的可以通過這樣一種轉發器來實現，該轉發器在第二無線電信號的接收電平不在預定范圍中時，不再傳輸第二無線電信號。當從上述擴展的無線區到達的第二無線電信號的電平是預定范圍之外的不適當值時，該轉發器不再傳輸第二無線電信號。
下面是本發明的內容。
根據本發明的第一轉發器具有第一監測單元、再傳輸單元、以及控制單元。第一監測單元監測通過無線電傳輸路徑接收的第一無線電信號。再傳輸單元再傳輸第一無線電信號。控制單元在第一監測單元檢測到第一無線電信號的發送源的大負載時，通過將再傳輸單元的增益設置為一小值來減小其輸出功率。
隨著通過原無線電傳輸路徑到達的第一無線電信號的電平增加，轉發器有效地縮小通過再傳輸第一無線電信號而擴展的無線區。相反，轉發器隨著第一無線電信號的電平減小而擴展無線區。另外，隨著第一無線電信號的發送端可以并行傳輸的功率的剩余部分減小，轉發器減小分配到擴展的無線區的功率。因而，與現有技術示例相比，轉發器更恰當地將無線電資源分配給擴展的無線區和第一無線電信號從第一無線電信號的發送端直接到達的區域。
在根據本發明的第二轉發器中，當控制單元控制所述再傳輸單元的增益，使得未對其上的傳輸功率進行動態控制的信道的信號具有預定值時，第一監測單元監測控制單元已對其進行了增益控制的第一無線電信號。轉發器在不劣化希望的傳輸質量的情況下，將無線電資源恰當地分配給上述區域和擴展的無線區。因而，與無線電傳輸路徑的高可靠性一樣，還維持了高業務質量。
在根據本發明的第三轉發器中，第一監測單元監測通過整個頻帶接收的第一射頻信號的電平，該整個頻帶中可以包括第一無線電信號的占用頻帶。換句話說，只要頻帶是已知的，即使該頻帶被擴展了，也可以在不改變其結構的情況下，確保向要由轉發器擴展的無線區再輻射的射頻信號的頻帶。因而，除了對轉發器的結構進行標準化，還可以實現節約對轉發器的維護和運行工作，并縮減成本。
在根據本發明的第四轉發器中，控制單元根據來自外部的指令，將再傳輸單元的增益保持在預定值，或者暫停對該增益的更新。換句話說，與通過無線電傳輸路徑到達的第一無線電信號的電平無關地，將再傳輸單元的增益保持為恒定。因此，當安裝、維護以及運行根據本發明的轉發器時，可以容易且準確地檢查有助于再輻射第一射頻信號的單個單元的特性圖和電平圖。
在根據本發明的第五轉發器中，第一監測單元確定第一無線電信號的接收電平是否在預定范圍中。當接收電平不在預定范圍中時，再傳輸單元不再傳輸第一無線電信號。換句話說，當通過無線電傳輸路徑到達的第一無線電信號的電平是預定范圍之外的不適當值時，不再輻射第一無線電信號。因而，可以防止因再輻射的第一射頻信號的過高電平而產生干擾和擾動，還可以防止因第一無線電信號的過低電平而不必要地占用無線電資源。
在根據本發明的第六轉發器中，第二監測單元監測接收到的第二無線電信號。控制單元在第二監測單元檢測到第二無線電信號的高電平時，通過將再傳輸單元的增益設置為一小值，來減小其輸出功率。假定由于在從上述擴展的無線區到根據本發明的轉發器的區域中的傳輸損耗，導致第二無線電信號的電平大于第一無線電信號的電平。然而，與第一無線電信號的電平一樣，第二無線電信號的電平隨著第一無線電信號的發送端的剩余無線電資源減少而增加。
從而，將無線電資源恰當地分配給上述擴展的無線區和第一無線電信號從第一無線電信號的發送端直接地到達的區域。
在根據本發明的第七轉發器中，中繼單元按隨著第二無線電信號的接收電平增加而減小的電平，通過無線電傳輸路徑向第一無線電信號的發送端再傳輸第二無線電信號。假定由于在從上述擴展的無線區到根據本發明的轉發器的區域中的傳輸損耗，導致第二無線電信號的電平高于第一無線電信號的電平。然而，與第一無線電信號的電平一樣，第二無線電信號的電平隨著第一無線電信號的發送端的剩余無線電資源減少而增加。
因而，可以按無線電資源的剩余部分越少，分配的無線電資源越少的方式，將無線電資源不但分配到上述區域，而且分配到其中原本形成有無線電傳輸路徑的區域。
在根據本發明的第八轉發器中，控制單元根據來自外部的指令，將中繼單元的增益保持在預定值，或者暫停對該增益的更新。換句話說，與第二射頻信號的電平無關地，將中繼單元的增益保持為恒定。從而，當安裝、維護以及運行根據本發明的轉發器時，可以容易且準確地檢查有助于再傳輸第二射頻信號的單個單元的特性圖和電平圖。
在根據本發明的第九轉發器中，第二監測單元確定第二無線電信號的接收電平是否在預定范圍中。當第二無線電信號的接收電平不在預定范圍中時，中繼單元不再傳輸第二無線電信號。換句話說，當從上述區域到達的第二無線電信號的電平是預定范圍之外的不適當值時，不再傳輸第二無線電信號。
從而，可以防止因再傳輸的第二射頻信號的過高電平而產生干擾和擾動，還可以防止因第二無線電信號的過低電平而不必要地占用無線電資源。
圖1是示出本發明的第一和第三到第五實施例的示意圖。
圖2是示出轉換表的結構的示意圖。
圖3是示出負載率表的結構的示意圖(1)。
圖4是示出負載率表的結構的示意圖(2)。
圖5是示出本發明的第二實施例的示意圖。
圖6是示出本發明的第一到第五實施例的另一結構的示意圖。
圖7是示出設置有轉發器的CDMA移動通信系統的結構的示例的示意圖。
圖8是示出信道的結構的示意圖。
具體實施例方式
接下來，參照附圖，說明本發明的實施例。
圖1是示出本發明的第一和第三到第五實施例的示意圖。
在該圖中，可變衰減器84d的輸出連接到功率放大器85d的輸入和功率放大器11的輸入，該功率放大器11與功率放大器85d具有相同的特性和增益。功率放大器85d的輸出通過串聯連接的可變衰減器(ATT)12和開關(SW)13d連接到循環器86的第一開口。功率放大器11的輸出通過檢測器14d連接到控制單元15的第一輸入和比較器16d的輸入。比較器16d的輸出連接到開關13d的控制輸入(在該圖中，比較器16d的輸出通過“或”門19d連接到開關13d的控制輸入。可是，在這個示例中，假定比較器16d的輸出直接連接到開關13d)。帶通濾波器83u的輸出連接到可變衰減器84u的輸入和檢測器14u的輸入。功率放大器85u的輸出通過開關13u連接到循環器82的第三開口。檢測器14u的輸出連接到控制單元15的第二輸入，并通過比較器16u連接到開關13u的控制輸入(在該圖中，比較器16u的輸出通過“或”門19u連接到開關13u的控制輸入。可是，在這個示例中，設定比較器16u的輸出沒有通過“或”門19u而是直接連接到開關13u)。
接下來，參照圖1，說明本發明的第一實施例的操作。
假定如現有技術中所述，控制可變衰減器84d和85d。
功率放大器11對已從無線電基站71到達天線81并通過循環器82、帶通濾波器83d以及可變衰減器84d提供的下行信號進行放大。檢測器14d檢測并平滑放大的下行信號。結果，檢測器14d生成其電平與下行信號的電平成比例的下行綁定檢測信號。
另一方面，檢測器14u檢測并平滑已從盲區73到達天線87并通過循環器86和帶通濾波器83u提供的上行信號。結果，檢測器14u生成其電平與上行信號的電平成比例的上行綁定檢測信號。
如圖2所示，控制單元15具有轉換表15T，該轉換表15T把上述負載率和對應于負載率要設置給可變衰減器12的衰減度相關聯。設置衰減度以縮小無線區72的面積。該衰減度與下行信號的接收電平成比例。
另外，控制單元15基于轉換表15T的內容和上述下行綁定檢測信號以及上行綁定檢測信號來執行下列過程。
-控制單元15獲得下行信號的電平和上行信號的電平。
-控制單元15將下行信號的電平轉換為與上述負載率(在這個示例中，假定負載率是25％)相對應的電平，并且獲得轉換表15T中與負載率字段相對應或相接近的衰減度字段的值Γ(在這個示例中，2.2dB)。
-控制單元15把衰減度Γ設置給可變衰減器12。
接下來，舉例說明用來計算可以設置給可變衰減器12的衰減度Γ的各種值。
當無線電基站71正傳輸的無線電信道僅是公共控制信道時，CPICH的傳輸功率等于公共控制信道的傳輸功率的大約一半。公共控制信道的傳輸功率例如等于無線電基站71可以傳輸的最大傳輸功率的大約25％。因而，當無線電基站71可以傳輸的最大傳輸功率是16瓦特時，公共控制信道的傳輸功率是4(＝16×0.25)瓦特。另外，CPICH的傳輸功率是2(4×0.5)瓦特(＝33dBm)。
當通過測量或理論上可知通過CPICH接收到并且在可變衰減器84d的輸出處獲得的下行信號的分量的電平(在這個示例中，為簡化起見，假定電平是-100dBm)，和CPICH的傳輸功率(＝33dBm)時，可以估計出從無線電基站71到天線81的無線電傳輸路徑中的傳輸損耗是133dB(＝33dBm-(-100dBm))。
當在可變衰減器84d的輸出處獲得的下行信號的功率之和例如是-97dBm時，可以把從無線電基站71傳輸的傳輸功率之和估計為36dBm(＝4瓦特)，其等于下行信號的功率之和與傳輸損耗(＝133dBm)之間的差。
以下是設置給可變衰減器12的衰減度Γ的物理定義和計算的基礎。
當假定終端平均地分布在無線區72中時，通過實質上縮小盲區73，間接地減少了通過轉發器80接入無線電基站71的終端的數量。
另外，當公共控制信道的傳輸功率減小并且其傳輸質量劣化時，實質上縮小盲區73。
當負載率是25％時，通過實質上把盲區73的面積縮小25％，間接地減輕并解決過載狀態。
把盲區73縮小25％以25％等效于把確保上述傳輸質量的最大傳輸距離減小0.866(＝(1-0.25)1/2倍。
假定盲區73的傳輸損耗與距離的3.5次方成比例，則傳輸損耗增加2.2(-35Log(0.866))dB，導致間接減少了可以通過轉發器80接入無線電基站的終端的數量。
因而，按與下行信號的電平成反比的電平，向盲區73再輻射已從無線電基站71到達天線81的下行信號。
比較器16d比較下行綁定檢測信號與預定閾值(假定該閾值等于負載率的80％到90％)。在下行綁定檢測信號的電平超過預定閾值時，比較器16d接通開關13d。
另外，比較器16u比較上行綁定檢測信號的電平和預定閾值。在上行綁定檢測信號的電平超過閾值時，比較器16u接通開關13u。
換句話說，當具有超過上述閾值的電平的下行信號到達天線81時，不向盲區73再輻射該下行信號。
另外，當超過上述閾值的電平的上行信號到達天線87時，不向無線電基站71再傳輸該上行信號。
因而，根據這個實施例，相比于與從無線電基站71到達的上行信號的電平無關地再輻射并再傳輸信號的現有技術的情況，可以防止無線電資源被優先分配給位于盲區73中的終端的情形。
因而，可以恰當地向盲區73和非盲區分配無線電資源。另外，可以向位于無線區72和非盲區中的任何終端，以幾乎相同的業務質量提供幾乎相同的通信業務。
根據這個實施例，基于下行信號的電平參照轉換表15T而獲得可變衰減器12的衰減度Γ。
然而，關于衰減度Γ，通過比較下行信號的電平和上行信號的電平，可以參考與其它信號相比具有更高電平的信號。在這種情況下，可以靈活解決這樣的問題，即，由于存在該問題的終端集中在無線區72的周圍部分附近，即使這些終端的數量很少，負載率也會增加(即，無線電基站71需要傳輸的傳輸功率增加)。
然而，假定例如上行信號的電平變得比下行信號的電平高等于從盲區73到轉發器80的傳輸損耗的值，可以將用于把上行信號的電平轉換為負載率的過程實現為下列過程。
(1)在上行鏈路的負載率Lu是作為已知值的0％，或在測試模式等中測量的值的狀態下，控制單元15具有要由轉發器80傳輸的上行信號的傳輸功率Pref。
(2)另外，控制單元15識別向無線電基站71傳輸的上行信號的傳輸功率P(該傳輸功率P可以識別為設置給可變衰減器12的衰減度的轉換值)，并且計算負載率Lu，作為滿足下列關于傳輸功率P的公式的值。
10·log{1/(1-Lu)}＝10·log(P/Pref)上述傳輸功率Pref，通過以下關于上行鏈路的負載率Lu和無線電基站71中安裝的接收器產生的熱噪聲的電平Nt的公式給出，并且可以計算為無線電基站71接收到的上行信號的最小電平L(在這個示例中，為簡化起見，假定該電平是-110dBm)與傳輸損耗(＝-133dB)之間的差(＝23dBm)。
L＝Nt/(1-Lu)如圖3中所示，上行鏈路的負載率Lu(百分比)可以作為負載率表給出，該負載率表將待處理傳輸功率的增量(＝10·log(P/Pref))與負載率Lu相關聯，并且其由控制單元15參照。
另外，根據這個實施例，設置給可變衰減器84u的衰減度與設置給可變衰減器84d的衰減度相同。
然而，本發明不限于這種結構。當上行信號的電平圖不同于下行信號的電平圖時，可單獨獲得上行鏈路的負載率Lu和下行鏈路的負載率Ld。可以基于通過對負載率Lu和負載率Ld進行比較而獲得的較大負載率Lu或Ld，參照轉換表15T。
對于下行鏈路的負載率Ld，例如測量待與從無線電基站71傳輸的多個DPCH并行傳輸的公共控制信道的CPICH的(Ec/lo)。如圖4中所示，負載率表將定義(Ec/lo)的以下公式的左邊和右邊關聯起來(右邊的值與負載率Ld相對應地簡單減小)。利用測量出的(Ec/lo)，通過參照負載率表可以獲得負載率Ld。
Ec/lo＝CPICH的接收功率/(所有接收功率+轉發器單元的熱噪聲)CPICH的傳輸功率/基站傳輸的傳輸功率之和。
另外，根據這個實施例，基于下行信號的電平計算可變衰減器12的衰減度。
然而，本發明不限于這種結構。代替的是，可以與上行信號的電平無關地把可變衰減器12的衰減量設置成與下行信號的電平成比例。
另外，根據這個實施例，在維護和運行期間，可變衰減器84d的衰減量被預設并保持恒定。
代替的是，可以與通過例如信道控制而改變的傳輸功率相對應地，恰當地更新可變衰減器84d的衰減量，從而導致相對于頻率分配變化和信道結構變化的靈活性。
另外，根據這個實施例，在下行綁定檢測信號的瞬間值超過閾值時，接通開關13d。在上行綁定檢測信號的瞬間值超過閾值時，接通開關13u。
然而，本發明不限于這種結構。例如，當待再輻射的下行信號的電平和/或待再傳輸的上行信號的電平不受限時，可以正常斷開開關13d和13u，或者可以忽略它們。
根據這個實施例，把負載率量化為如轉換表15T中列出的離散值。此后，把與該結果相對應的衰減度Γ設置給可變衰減器12。
然而，只要達到希望的準確度和響應特性，作為基于采用上述方式獲得的負載率進行算術運算的結果或近似值，也可以獲得衰減度Γ。
另外，根據這個實施例，對于設置給可變衰減器12的衰減度Γ沒有施加限制。
然而，只要允許包括可變衰減器12的輸入端子與輸出端子之間的隔離的特性誤差，可以不對衰減度Γ施加下列限制。
-把最大衰減量限制為預定值(例如十幾分貝)或更低。
-當負載率是預定值(例如，80％)或更大時，把衰減量保持為預定的上限值。
圖5是示出本發明第二實施例的示意圖。
根據這個實施例，設置了可調濾波器(TF)31d和31u，以分別代替圖1中示出的帶通濾波器83d和83u。
接下來，參照圖5，說明本發明的第二實施例。
可調濾波器31d的通帶被預設成，等同于從無線電基站71到達并再輻射到盲區73的下行信號的占用頻帶的頻帶(該占用頻帶不限于單一頻帶，而是與希望頻率分配相對應地，可以是分配給無線電基站71(無線區72)的多個頻帶)。
另一方面，可調濾波器31u的通帶被預設成，等同于從盲區73到達并再傳輸到無線電基站71的上行信號的占用頻帶的頻帶(該占用頻帶不限于單一頻帶，而是與希望頻率分配相對應地，可以是分配給無線電基站71(無線區72)的多個頻帶)。
因而，根據這個實施例，隨著用戶的通信量和數量增加，即使將多個射頻并行分配給無線電基站71，也可以在各種頻率分配中靈活擴展它們。
根據這個實施例，即使存在根據CDMA(碼分多址)方案共用的多個頻帶，也通過公用電路(包括控制單元15)來預設要提供給可變衰減器12的衰減度。
然而，本發明不限于這種結構。例如，如圖6中所示，利用下列組件，可以針對各頻帶執行上述過程。
-波分解器22d和22u，其輸入分別連接到循環器82的第一開口和循環器86的第三開口。
-波復用器23d和23u，其輸出分別連接到循環器82的第三開口和循環器86的第一開口。
多個(n個)頻帶處理單元24-1到24-n，其由除圖1中示出的循環器82和循環器86之外的組件構成，具有帶通濾波器83d和83u的不同通帶，并且設置在波分解器22d和22u的對應輸出與波復用器23d和23u的對應輸入之間。
接下來，參照圖1，說明本發明的第三實施例。
這個實施例的特征在于，比較器16d和16u的特性，以及它們執行的下列操作。
在下列說明中，因為比較器16d和16u的特性和操作相同，所以僅針對比較器16d進行說明。
當上行綁定檢測信號的瞬間值超過預定閾值(＝th1)時，比較器16d接通開關13d，防止把上行信號再輻射到盲區73。
即使上行綁定檢測信號的瞬間值減少到上述閾值th1，比較器16d也保持開關13d接通。當瞬間值變得小于比閾值th1小的閾值th2時，比較器16d斷開開關13d。
換句話說，即使下行綁定檢測信號的瞬間值超過閾值th1并且增加/減少，也穩定地限制了下行信號的再輻射，除非瞬間值沒有變得小于閾值th2(＜th1)。
因而，根據這個實施例，可以防止因頻繁地執行下行信號的再輻射或上行信號的再傳輸，而劣化業務質量和可靠性并不必要地增加功耗。
另外，根據這個實施例，比較器16d和16u中的每個都具有滯后特性。
然而，可以在比較器16d和16u的一個中提供這種滯后特性。
另外，根據這個實施例，把該滯后特性實現為比較器16d和16u的輸入/輸出特性。
代替的是，可以利用諸如定時器電路的任何電路或者通過軟件來實現該滯后特性，該定時器電路為開關13d(14u)的開/關的最小間隔而設置希望值或更大值。
如圖1中的虛線所示，根據這個實施例，設置了下列組件。
-檢測器17d，連接到開關13d的輸入和可變衰減器12d的輸出，-比較器18d，串聯連接到檢測器17d的輸出，“或”門19d，其第一輸入連接到比較器18d的輸出，其第二輸入連接到比較器16d的輸出，而其輸出連接到開關13d的控制輸入，檢測器17u，其輸入連接到開關13u的輸入和功率放大器85u的輸出，比較器18u，串聯連接到檢測器17u的輸出，以及“或”門19u，其第一輸入連接到比較器18u的輸出，其第二輸入連接到比較器16u的輸出，而其輸出連接到開關13u的控制輸入。
接下來，參照圖1，說明第四實施例的操作。
檢測器17d檢測并平滑從功率放大器85d的輸出通過可變衰減器12提供的下行信號。結果，檢測器17d生成將下行信號的功率表示為一系列瞬間值的下行綁定監測信號。比較器18d比較下行綁定監測信號的瞬間值與預定的上限值。在前者超過后者時，比較器18d通過“或”門19d接通開關13d。
另一方面，檢測器17u檢測并平滑從功率放大器85u輸出的上行信號。結果，檢測器17u生成將上行信號的功率表示為一系列瞬間值的上行綁定監測信號。比較器18u比較上行監測信號的瞬間值與預定的上限值。在前者超過后者時，比較器18u通過“或”門19u接通開關13u。
換句話說，即使在從天線81的饋電點通過循環器82、帶通濾波器83d、可變衰減器84d、以及功率放大器85d到可變衰減器12的輸出的區域(這個區域在下文中被稱為下行鏈路處理單元)中產生任何故障，造成下行信號的電平超過上述下限值，也可以高可能性地防止以非常大的電平再輻射下行信號。
同樣地，即使在從天線87的饋電點通過循環器86、帶通濾波器83u、以及可變衰減器84u到功率放大器85u的輸出的區域(這個區域在下文中被稱為上行鏈路處理單元)中產生任何故障，造成上行信號的電平超過上述下限值，也可以高可能性地防止以非常大的電平再傳輸下行信號。
因而，在其中安裝有根據這個實施例的轉發器的無線電通信系統和無線電傳輸系統中，即使下行鏈路處理單元和上行鏈路處理單元正常運行，與再輻射下行信號并再傳輸上行信號的情況相比，也可以高度地維持傳輸質量和業務質量。
根據這個實施例，僅基于下行信號和上行信號，來確定下行鏈路處理單元和上行鏈路處理單元的操作和特性的有效性。
代替的是，可以基于功率在頻率軸上的分布和波形的畸變，來確定操作和特性的有效性。代替的是，可以基于對于根據針對頻率分配、多址劃分方案、調制方案等的預定信息的信號需要滿足的任何準則，來確定操作和特性的有效性。
如圖1中的虛線所示，根據這個實施例，設置了下列組件。
操作和顯示單元(CON)20，其用來指定下面將說明的測試模式，并且用來設置在測試模式中需要設置給可變衰減器12的衰減度ATTt，和選擇器21，其第一輸入連接到操作和顯示單元20的輸出，其第二輸入連接到控制單元15的輸出，而其輸出連接到可變衰減器12的控制輸入。
接下來，參照圖1，說明本發明的第五實施例的操作。
操作和顯示單元20具有用來在測試模式中設置要設置給可變衰減器12的預定衰減度(下文中，稱為標準衰減度)的操作單元。
當操作和顯示單元20利用指令等使轉發器80進入上述測試模式時，選擇器21繼續向可變衰減器12提供標準衰減度，以代替控制單元15提供的衰減度，直到操作和顯示單元20取消該指令為止。
換句話說，在測試模式中(大概在初始的設置中)，利用預定測量儀器和工具，基于通過操作和顯示單元20設置的標準衰減度，可以穩定且準確地檢查并校準諸如可變衰減器84d和84u的單個單元的上述閾值、下限值以及特性。
因而，可以高可靠性地節約并有效地執行維護和運行。
根據上述的每個實施例，當轉發器開始運行時，設置可變衰減器84u的衰減度，并接著使其保持恒定。
然而，本發明不限于這種結構，當上行信號的電平可變時，可以采用上述測試模式恰當地調節可變衰減器84u的衰減度。
根據上述的每個實施例，將本發明應用于消除根據CDMA方案的移動通信系統的盲區的轉發器。
然而，本發明不限于這種轉發器。例如，本發明可以應用于這樣的轉發器，即，當在由于同時傳輸多個無線電信道導致傳輸質量和業務質量劣化，從而需要恰當地抑制雜散信號的電平的無線電通信系統和無線電傳輸系統中使用該轉發器時，該轉發器與區結構、頻率分配以及多址方案無關地，消除了盲區并且擴展了無線區(服務區)。
另外，根據每個上述實施例，基于下行信號的功率和上行信號的功率來識別負載率。把對應于負載率的衰減度Γ設置給可變衰減器12。
然而，本發明不限于這種結構。代替的是，可以在例如可能位于無線區72和盲區73中的終端中，設置對無線電基站在預定信道控制下向其通知的信息等進行參照的硬件。結果，與硬件相關聯地準確且快速地識別了在信道控制下恰當更新的負載率。從而，防止了因位于無線電基站71與轉發器80之間的地面結構和地形而劣化負載率的準確度。
根據每個上述實施例，通過改變設置在功率放大器85d下游的可變衰減器12的衰減度，來設置待再輻射的下行信號的電平。
然而，該電平可由具有功率放大器85d和可變衰減器12兩者的功能并可改變增益的放大器來設置。
另外，根據每個上述實施例，與可變衰減器84d的衰減度相對應地，恰當地設置要輸入到功率放大器85d的下行信號的電平。另外，與可變衰減器84u的衰減度相對應地，恰當地設置要輸入到功率放大器85u的上行信號的電平。
然而，可變衰減器84d和84u中的全部兩個或一個可由一放大器來代替，當以各種方式或以寬范圍改變在轉發器80與無線電基站71之間的相對距離，或位于盲區73中的多個終端中的最接近轉發器80的終端與轉發器80之間的相對距離時，該放大器可以改變增益。
本發明不限于上述實施例。在本發明的范圍內，可以進行各種變型。可以采用任何方式對一部分或全部結構單元進行修改。
工業應用如上所述，與現有技術相比，根據本發明的第一和第六轉發器更恰當地向上述擴展的無線區和來自第一無線電信號的發送端的第一無線電信號直接到達的區域，分配無線電資源根據本發明的第二轉發器高度地維持無線電傳輸路徑的可靠性和業務質量。
根據本發明的第三轉發器對轉發器的結構進行了標準化，節約了維護和運行工作，并且減小了成本。
根據本發明的第四轉發器，允許在安裝、維護以及運行轉發器時，容易且準確地檢查有助于再輻射上述第一無線電信號的單個單元的特性圖和電平圖。
根據本發明的第五轉發器防止因再輻射到上述區域的過高電平的第一無線電信號而產生干擾和擾動，并防止因過低電平的第一無線電信號而不必要地處理無線電資源。
根據本發明的第七轉發器，隨著無線電資源的剩余部分減少，不但向上述擴展的無線區，而且向其中正常形成有無線電傳輸路徑的區域，分配更少的無線電資源。
根據本發明的第八轉發器，允許在安裝、維護以及運行轉發器時，容易且準確地檢查有助于再傳輸上述第二無線電信號的單個單元的特性圖和電平圖。
根據本發明的第九轉發器防止因再傳輸的過高電平的第二無線電信號而產生干擾和擾動，并防止因過低電平的第二無線電信號而不必要地處理無線電資源。
因而，在根據本發明的無線電通信系統和無線電傳輸系統中，傳輸質量和業務質量在特定區域和特定終端中不會偏移，而是可以令人滿意地維持。另外，這種系統可以靈活處理隨時間以各種方式變化的通信量分布，并提高總可靠性。
權利要求
1.一種轉發器，包括第一監測單元，其監測通過無線電傳輸路徑接收的第一無線電信號；再傳輸單元，其再傳輸所述第一無線電信號；以及控制單元，其在所述第一監測單元檢測到所述第一無線電信號的發送源的大負載時，通過將所述再傳輸單元的增益設置為一小值，來降低所述再傳輸單元的輸出功率。
2.根據權利要求1所述的轉發器，其中當所述控制單元控制所述再傳輸單元的增益，使得未對其上的傳輸功率進行動態控制的信道的信號具有預定值時，所述第一監測單元監測所述控制單元已經對其進行增益控制的第一無線電信號。
3.根據權利要求1所述的轉發器，其中所述第一監測單元監測通過整個頻帶接收的所述第一射頻信號的電平，該整個頻帶中可以包括所述第一無線電信號的占用頻帶。
4.根據權利要求1所述的轉發器，其中所述控制單元根據來自外部的指令，將所述再傳輸單元的增益保持在預定值，或者暫停對該增益的更新。
5.根據權利要求1所述的轉發器，其中所述第一監測單元確定所述第一無線電信號的接收電平是否在預定范圍中；并且所述再傳輸單元在所述第一無線電信號的接收電平不在預定范圍中時，不再傳輸所述第一無線電信號。
6.根據權利要求1所述的轉發器，還包括第二監測單元，其監測接收的第二無線電信號，其中所述控制單元在所述第二監測單元檢測到所述第二無線電信號的高電平時，通過將所述再傳輸單元的增益設置為一小值，來降低所述再傳輸單元的輸出功率。
7.根據權利要求1所述的轉發器，還包括中繼單元，其通過所述無線電傳輸路徑，按隨著第二無線電信號的接收電平增加而減小的電平，向所述第一無線電信號的發送端再傳輸第二無線電信號。
8.根據權利要求6所述的轉發器，其中所述控制單元根據來自外部的指令，將所述中繼單元的增益保持在預定值，或者暫停對該增益的更新。
9.根據權利要求7所述的轉發器，其中，所述第二監測單元確定所述第二無線電信號的接收電平是否在預定范圍中；并且所述中繼單元在所述第二無線電信號的接收電平不在預定范圍中時，不再傳輸所述第二無線電信號。
全文摘要
一種轉發器，用于在盲區中局部提供一無線電區，從該無線電區可以接入無線電通信系統和/或無線電傳輸系統。在沒有任何顯著復雜的布置的情況下，可以把無線電資源恰當地分布到盲區和非盲區。轉發器包括第一監測裝置，用于對經由無線電傳輸路徑接收的第一無線電信號進行監測；再傳輸裝置，用于再傳輸第一無線電信號；以及控制裝置，用于在檢測到第一無線電信號的發送器的重負載時，將再傳輸裝置的增益設置為更小的值，以減小輸出功率。
文檔編號H04B7/26GK1839646SQ20038011048
公開日2006年9月27日 申請日期2003年10月2日 優先權日2003年10月2日
發明者小野光洋 申請人:富士通株式會社