无线通信系统中设置直放站的反向链路增益的系统和方法

专利名称：无线通信系统中设置直放站的反向链路增益的系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信系统，并且具体涉及设置直放站(repeater)的反向链路增益。
背景技术：
在无线通信系统中，移动台或用户终端接收来自于固定位置的基站(也被称作小区站点或小区)的信号，所述基站支持在邻近或环绕所述基站的特定地理区域内的通信链路或服务。为了帮助提供覆盖，每个小区通常被分为多个扇区(sector)，每个扇区对应于更小的服务区域或地理区域。基站的网络给广大的覆盖区域提供无线通信业务。由于各种地理和经济的限制，在期望覆盖区域中的一些区域内，基站的网络并不提供足够的通信业务。在所述覆盖区域内的这些“间隙(gap)”和“空洞(hole)”可以通过使用直放站而被填满。
通常，直放站是高增益的双向放大器。直放站从通信设备和基站接收信号，放大信号并且将信号重新发送给通信设备和基站。直放站可以提供通信服务给所述覆盖空洞，所述空洞先前没有被基站所服务。通过转移覆盖区域的位置或者改变覆盖区域的形状，直放站还可以增大扇区的覆盖区域。因此，直放站可以在提供无线通信的过程中充当不可或缺的任务。
然而，直放站不是没有噪声的设备，并且会将额外的噪声引入到施体(donor)扇区接收机中。所述噪声可以提高基站的噪声最低值(noisefloor)，由此缩小所述基站扇区的反向链路覆盖范围。虽然通过调节直放站增益和直放站到施体天线的增益可以调整被传播回施体扇区的信号和噪声的量，但是，在影响直放站还是影响扇区覆盖区域之间存在折衷。即，不可能在直放站和基站上同时具有最小的或标称的噪声系数。因此，对于网络操作来说，直放站的操作点(operating point)是很重要的。控制直放站系统的操作点的主要参数是直放站和基站之间的总链路增益。然而，简单地将总链路增益设置为期望值是很难的并且是不切实际的。因此，需要更加简单和有效的方式来将总链路增益设置为期望值。

发明内容
通过提供用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的实施例，这里所公开的实施例解决了上述需要。一个方面，一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的方法包括确定用于所述直放站的操作点；在所述基站和所述直放站的覆盖区域内的收发器设备之间建立反向通信链路；基于所述收发器设备的发射功率，确定反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加；以及如果所述反向链路增益的增加基本上等于所述基站的噪声系数的增加，则通过基于所述操作点以及基于反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。
确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加包括对反向链路增益值与所述接收设备的相应发射功率值求和，以获得第一和值；以及增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值，直到获得所述第一和第二和值中的差值。然后，调节所述反向链路增益可以包括通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来所述反向链路增益。可选地，调节所述反向链路增益包括通过基于所述操作点以及两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。
确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加还可以包括监控所述收发器设备的发射功率；以及，确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射功率基本上恒定，或者监控由所述收发器设备所接收的发射调节值；以及，确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射调节值基本上恒定。然后，调节所述反向链路增益包括通过基于所述操作点以及两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。
可选地，调节所述反向链路增益可以包括对反向链路增益值与所述接收机设备的相应发射功率值求和，以获得第一和值；增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值；以及通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益。
此外，建立所述反向通信链路可以包括从所述收发器设备或者所述基站中的一个上初始化所述反向通信链路。建立所述反向通信链路还可以包括使用所述覆盖区域内的远程站点电路来建立所述反向通信链路。此外，建立所述反向通信链路还可以包括将所述收发器设备嵌入在所述直放站中。确定所述操作点可以包括基于链路平衡或者所述基站的噪声最低值的改变量中的任何一个来确定所述操作点。更具体来说，确定所述操作点可以包括获得所述直放站的标称噪声值；获得所述基站的标称噪声值；确定所述基站的最大输出功率和所述直放站的最大输出功率的比率；以及使用所述直放站的标称噪声值、所述基站的标称值和所述比率来确定所述操作点。
另一方面，一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的设备包括用于确定所述直放站的操作点的装置；在所述直放站的覆盖区域内的装置，用于建立到所述基站的反向通信链路；这样的装置，所述装置基于用于建立所述反向通信链路的所述装置的发射功率，确定反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加；以及这样的装置，如果所述反向链路增益的增加基本上等于所述基站的噪声系数的增加，则所述装置用于通过基于所述操作点以及基于反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。这里，用于建立所述反向通信链路的所述装置是远程站点电路或者在所述直放站中所嵌入的收发器设备中的一个。
另一方面，一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的机器可读介质包括确定用于所述直放站的操作点的代码组；用于在所述基站和所述直放站的覆盖区域内的收发器设备之间建立反向通信链路的代码组；这样的代码组，所述代码组用于基于所述收发器设备的发射功率，确定反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加；以及这样的代码组，如果所述反向链路增益的增加基本上等于所述基站的噪声系数的增加，则所述代码组用于通过基于所述操作点以及基于反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。
用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述装置或者代码组可以分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于对反向链路增益值与所述接收机设备的相应发射功率值求和，以获得第一和值；以及分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值，直到获得所述第一和第二和值之间的差值。
用于调节所述反向链路增益的所述装置可以通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益。可选地，用于调节所述反向链路增益的所述装置可以通过基于所述操作点和两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。用于调节所述反向链路增益的所述代码组可以包括这样的代码组，所述代码组用于通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益。可选地，用于调节所述反向链路增益的所述代码组可以包括这样的代码组，所述代码组用于基于所述操作点和两个反向链路增益值之间的差值的量来调节所述反向链路增益。
此外，用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述装置或者代码组可以分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于监控所述收发器设备的发射功率；以及分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射功率基本上恒定。在另一个实施例中，用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述装置或者代码组可以分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于监控所述收发器设备的发射调节值；以及分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射调节值基本上恒定。
用于调节所述反向链路增益的所述装置可以通过基于所述操作点和两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。用于调节所述反向链路增益的所述代码组可以包括通过基于所述操作点和两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。可选地，用于调节所述反向链路增益的所述装置或者代码组可以分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于对反向链路增益值和所述接收机设备的相应发射功率值求和，以获得第一和值；分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值；以及分别包括这样的装置或者代码组，所述装置或者代码组用于通过基于所述操作点和所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益。
另一方面，一种用于在直放站和基站之间确定期望的总反向链路增益的机器可读媒介包括用以获得第一值的代码段组，所述第一值表示所述基站的噪声最低值的期望的改变量；用以获得第二值的代码段组，所述第二值表示在对反向链路增益值和相应的移动发射功率值求和过程中的改变的度量；以及，用于使用所述第一和第二值来确定所述期望的总反向链路的代码段组。
另一方面，一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的方法可以包括确定用于所述直放站的操作点；在直放站覆盖区域内的收发器设备到基站之间建立反向通信链路；重复地对反向链路增益值和所述收发器设备的相应发射功率值求和，以获得和值；以及，通过基于所述和值以及所述操作点的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。所述重复地求和包括对反向链路增益值和所述接收机设备的相应发射功率值求和，以获得第一和值；以及，增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值，直到获得所述第一和第二和值之间的差值；并且其中，调节所述反向链路增益包括通过基于所述差值和所述操作点的量来调节所述反向链路增益。
另一方面，一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路増益的设备可以包括处理器，其被配置成能确定用于所述直放站的操作点；在所述直放站的覆盖区域内的收发器电路，其被耦合到所述处理器的上，并且被配置成能建立到所述基站的反向通信链路；以及被耦合到所述处理器的求和单元，其被配置成能重复地对反向链路增益值和所述收发器设备的相应发射功率值求和，以获得和值；其中，所述处理器通过基于所述和值以及所述操作点的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。


将参考附图来详细描述各个实施例，附图中相同的数字代表相同的元素，其中图1是无线通信网络的例子；图2是基本的直放站的例子；图3是包括至少一个直放站的通信系统的例子；图4说明了有效的基站和直放站噪声系数与总链路增益的关系；图5显示了用于确定直放站的操作点的示例过程；图6说明了作为总链路增益的函数对发射功率和反向链路增益的求和过程；图7是允许设置总链路增益的示例直放站系统；图8显示了用于设置总链路增益的示例过程；以及图9说明了作为总链路增益函数的移动台性能。
具体实施例方式
所公开的实施例允许在直放站和基站之间的总反向链路增益被设置为期望值。更具体地，得出了算法，这样通过调节所述直放站的反向链路增益，可以设置总反向链路增益的当前值为期望值。在下面的描述中，给出具体的细节，以便能够全面地理解所述实施例。但是，本领域的普通技术人员应当理解，所述实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实施。例如，为了不使所述实施例在不必要的细节上变得模糊，可能以框图的形式示出电路。在其它情况下，为了不使所述实施例变得模糊，可能详细地示出了已知的电路、结构和技术。
同样地，应当注意，可能作为过程来描述所述实施例，其中所述过程被描述为流程图、程序框图、结构图、或框图。尽管流程图可能作为顺序的过程来描述所述操作，但是，许多操作可以并行地或者同时地被执行。此外，可以重新安排所述操作的顺序。当过程的操作完成时所述过程中止。过程可以对应于方法、函数、程序、子例程、子程序等。当过程对应于函数时，它的中止对应于所述函数返回到调用函数或者主函数。
此外，“直放站”是指这样的系统或设备，所述系统或设备接收、放大并且重新传输无线信号，而不用提取用户信息或者转换通信协议。例如，码分多址(CDMA)基站接收并解码CDMA信号，以提取用户信息。然后，所述CDMA基站发送具有所提取的用户信息的其它信号。所述CDMA基站可以使用不同的协议来传输所述其它信号。
I.示例的操作环境图1说明了无线通信网络(此后，“网络”)100的例子，所述网络使用一个或多个有时被称作基站控制器(BSC)的控制站102、以及多个有时被称作基站收发器系统(BTS)的基站104A-104C。基站104A-104C与远程站点或无线通信设备106A-106C进行通信，所述远程站点或无线通信设备106A-106C分别在基站104A-104C的服务区域108A-108C之内。在所述例子中，基站104A与服务区域108A内的远程站点106A进行通信，基站104B与服务区域108B内的远程站点106B进行通信，以及基站104C与服务区域108C内远程站点106C进行通信。
基站通过前向链路或者前向链路通信信道将信息以无线信号的形式发送给用户终端，以及远程站点在反向链路或者反向链路通信信道上发送信息。尽管图1说明了三个基站104A-104C，但是，应当知道，可以使用其它数量的所述元素，以获得期望的通信能力和地理范围。同样地，尽管描述了固定的基站，但是，应当知道，在一些应用中，当需要时可能使用便携式的基站和/或位于可移动平台上的站点，所述可移动平台例如但不限于火车、轮船或卡车。
控制站102可以被连接到其它控制站上、用于网络100的中心系统控制站上(没有显示)或者其它通信系统，例如公共交换电话网络(PSTN)150或因特网160。因此，使用网络100，为远程站点106上的系统用户提供到其它通信入口的接入。
基站104A-104C可以形成基于陆地的通信系统和网络的一部分，所述系统和网络包括多个PCS/蜂窝通信小区站点。它们可以与CDMA或TDMA(或混合CDMA/TDMA)数字通信系统相关联，传送CDMA或TDMA类型的信号给远程站点，或者从远程站点传送CDMA或TDMA类型的信号。可以根据IMT-2000/UMTS标准，使用WCDMA、CDMA2000或TD-SCDMA类型的信号来格式化信号。另一方面，基站104可以与基于模拟的通信系统(例如AMPS)相关联，并且传送基于模拟的通信信号。
远程站点106A-106C中每个具有或者包括这样的设备或无线通信设备(WCD)，所述设备或无线通信设备例如但不限于蜂窝电话、无线手机、数据收发器、或者寻呼或位置确定接收机。另外，如果需要，所述远程站点可以是手持的，如安装在交通工具(包括汽车、卡车、船、火车和飞机)中的那样是便携的，或者是固定的。在图1中，远程站点106A是便携式车载电话或WCD，远程站点106B是手持设备，以及远程站点106C是固定设备。
此外，所述实施例的教导可应用于无线设备，例如一个或多个数据模块或调制解调器，所述设备可以被用于传输数据和/或语音业务，并且例如可以使用电缆或其它已知的无线链路或连接来与其它设备进行通信，以传递信息、命令或音频信号。命令可以被用于使调制解调器或模块以预定的被调整或相关联的方式进行工作，以在多个通信信道上传输信息。根据偏好，无线通信设备远程站点有时也被称作用户终端、移动台、移动单元、客户单元、移动无线电或无线电话、无线单元，或者在一些通信系统中被简单地称为“用户”、“电话”、“终端”或“移动电话”。
在本示例环境中，远程站点106A-106C和基站104A-104C使用CDMA通信技术，与网络100中的其它元素进行无线通信。因此，通过前向(到远程站点)和反向链路(来自于远程站点)所发射的信号承载根据CDMA传输标准所编码、扩频和信道化的信号。前向CDMA链路包括导频信道或信号、同步(sync)信道、一个或多个寻呼信道和多个业务信道。反向链路包括接入信道和多个业务信道。导频信号被用于提醒移动台有兼容CDMA的基站。所述信号使用具有例如20毫秒的预定持续时间的数据帧。然而，这是为了描述的方便，并且，只要通信系统或网络例如通过发射功率控制命令来提供移动发射功率的控制，本实施例就可以被用在所述系统中，其中所述系统采用其它通信技术，例如时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)，或者采用上面所列出的其它波形或技术。
无线信号需要以足够克服噪声和干扰的功率电平被传输，这样信息的传递就会在指定的错误率之内。更具体地，对于无线通信系统，所述信号需要以这样的功率电平被发射，所述电平不是过大的，这样它们就不会干扰涉及其它远程站点的通信。面对这种挑战，基站和远程站点可以使用动态前向链路功率控制技术，以建立适当的前向链路发射功率电平。
在控制站102或基站104A-104C的控制下，远程站点106A-106C还调节其在网络100的反向链路上所发射的信号的功率。根据BTS的请求或命令、所接收的信号强度或特性、或者用于远程站点操作的参数、并且根据时间，所述功率(这里被称作反向链路发射功率)可能是变化的。可以基于逐个帧(frame by frame)来使用所述时间变化特征。执行所述功率调节，以便将反向链路误码率(BER)维护在指定的要求之内、减少干扰并且节约发射功率。
在标题为“Fast Forward Link Power Control In A Code DivisionMultiple Access System”的美国专利5,383,219中、标题为“Method AndSystem For The Dynamic Modification Of Control Parameters In ATransmitter Power Control System”的美国专利5,396,516中、标题为“Method and Apparatus For Controlling Transmission Power In ACDMA Cellular Mobile Telephone System”的美国专利5,056,109中，有用于在所述通信系统中实施功率控制的技术的例子。
H.服务区域每个基站具有各自的服务区域108(108A-108C)，所述区域通常可以被描述为点的位置的地理范围，对于所述点，远程站点106可以有效地与基站进行通信。作为例子，当远程站点106在服务区域108之内时，可以使用前向链路110(110A-110C)从控制中心102发送消息到基站104(104A-104C)，并且可以使用前向链路112(112A-112C)从基站104发送消息到远程站点106。可以在返回链路114(114A-114C)上从远程站点106发送消息到基站104。可以使用返回链路116(116A-116C)发送所述消息到控制中心102。
基站104和控制站102之间的通信的一些或者全部可以在其它无线传输机制上被承载，例如在微波、无线或卫星类型的链路上，或者在非无线传输机制上被承载，例如但不限于专用无线业务、光缆或电缆以等。同样地，与反向链路114和116上所发送的消息相比较，使用前向链路110和112所发送的消息可能以不同的频带或调制技术而被调制。分离的前向和反向链路的使用允许在控制中心102和远程站点106之间进行全双工通信。TD-SCDMA系统使用时分双工，以获得前向和反向链路，这样可以使用时分双工或频分双工来实现直放站。
为了方便起见，在图1中作为一般的圆或椭圆来说明基站的服务区域。在实际的应用中，本地拓扑、障碍物(楼房、山等等)、信号强度以及来自于其它源的干扰指示了给定基站所服务的区域的形状。典型的多个覆盖区域108至少是轻微地(108A-108C)重叠的，以便在大的区域或范围上提供连续的覆盖或通信。即，为了提供有效的移动电话或数据服务，将会就重叠的服务区域来使用许多基站。
图1中所说明的通信网络覆盖的一个方面是有未被覆盖的区域130，所述区域130通常可以被称作空洞，或者有未覆盖区域132，所述区域132完全在网络100的正常覆盖区域之外。在覆盖区域中的“空洞”的情况下，有环绕或至少邻近所述被覆盖区域的区域，所述区域可以由基站所服务，所述基站在这里是基站104A-104C。然而，如上面所讨论的那样，由于各种原因，可能在区域130或132上得不到覆盖。
例如，基站104A-104C的最成本有效的布置可能是将它们布置这样的位置上，所述位置在完全不允许它们的信号可靠地达到或覆盖区域130或132。可选地，例如山脉或小山的拓扑特征、例如通常在中心城区通路上所建造的高层建筑或城市峡谷的人工结构、或者例如大树、森林等的植被每个都可能部分或全部地阻塞信号。这些影响中的一些可能是暂时的、或者随时间而改变的，从而使得系统的安装、规划和使用更加复杂。
在许多情况下，还可以使用几个直放站来覆盖通常不被覆盖的区域或者避开所述阻塞问题。在所述情况下，一个或多个直放站120(120A、120B)接收来自于远程站点106(106D和106E)以及基站104(104A)的传输，并且作为二者间的中间物，基本上作为“弯曲管道(bend pipe)”通信路径而进行操作。使用直放站120，基站104的有效范围可以被扩展为覆盖服务区域130和132。
尽管直放站120的使用是增加基站的范围和覆盖的一种更有效的方式，但是其具有一些缺点。一个主要的缺点就是对于服务或者使用所述直放站的基站来说会增加噪声。所述噪声的增加可能会减小基站104的接收或反向链路覆盖区域。
III.直放站概述图2显示了直放站200的简化框图。更典型的商用直放站可能具有额外的部件，包括额外的过滤和控制单元，以控制带外发射的噪声，并且调节所述增益。另外，所述直放站可以是无线地或者通过直接连接而与基站进行通信的直放站，所述直接连接例如是同轴电缆、光缆、电缆或其它电缆。
直放站200可以包括用于接收来自于基站的信号的天线202、用于放大在天线202所接收的信号的放大器206、第二双工器208以及用于发射(或中继)由天线202所接收的信号的第二天线212。还可以包括第二放大器216，其放大在服务器天线212所接收的信号，并且提供所放大的信号给天线202用于发射。因此，天线202和212可以接收和发射信号。然而，可能实现分离的天线以接收和发射信号。
双工器204和208被用于分离或分隔前向链路和反向链路信号(频率)，以提供二者之间所需的隔离，这样它们就不会进入直放站200中的对方的处理链路。这是为了防止发射进入接收机等，以及防止降低性能。双工器204被耦合到被称为施体天线的天线202上，这是因为所述天线接收从其它信源“所赠予(donated)”的信号，所述信源例如是基站，也被称作施体小区。所述施体更典型的不是小区或小区站点，而是由所述施体基站所处理的小区内的扇区。被耦合到正在传输的双工器208或者正在处理的所述直放站的外侧的天线212被称作服务器或覆盖天线。对于本领域技术人员很明显的是，服务天线212可以作为施体天线，以接收来自于基站的信号，施体天线202可以通过发射(或中继)由天线212所接收的信号而作为服务器天线。
IV.系统模型图3显示了通信系统300，其包括分别通过基站(BS)304和直放站320进行通信的远程站点或移动台(MS)306A和MS 306B。即，显示了系统300中所执行的操作的基于功能和参数的复制(replica)。表I显示了模型中所使用的一些参数。
表I

在零负载的条件下，可以看出，引入直放站320的有效噪声系数EFR
如下面那样，其中FR是直放站320的标称噪声系数，并且FB是BS 304的标称噪声系数EFR=FR+FBGT---[1]]]>同样地，可以示出，引入BS 304的有效噪声系数EFB如下EFB＝FB+GT·FR[2]在共同未决的美国专利申请10/300,969中描述了等式[1]和[2]的推导，所述专利申请的标题为“Reverse Link Power Controlled Repeater”，其被转让给本申请的受让人，并且在下面将不会被详细讨论。
等式[2]显示BS 304的有效输入噪声系数是BS 304的标称噪声系数以及直放站320和BS 304之间的总增益与直放站320的噪声系数的乘积的函数。图4显示了作为总增益GT的函数而画出的直放站320的有效噪声系数以及BS 304的有效噪声系数。所示的示例情况是5dB的标称噪声系数直放站和2.5dB的标称噪声系数BS的情况。在所述例子中，注意，当总增益是0dB时，所述BS和直放站的有效输入噪声系数是相等，而不管其固有的噪声系数。在该点上，有效输入噪声系数等于单个噪声系数之和。在所述例子中，所述值大约为6.94dB。
根据等式[1]和[2]以及图4，可以看出，不可能在直放站320和BS 304上同时具有最小或标称的噪声系数。如果其中一个的性能被改善，则另一个就会受到影响。因此，要选择的具体操作点可能是几个因素的函数，所述因素包括对于网络操作来说，所述链路中的哪条是最关键的(BS或直放站)，以及哪条链路需要最大的反向链路覆盖能力。例如，用于提供楼内覆盖的直放站通常应当比典型的BS具有更高的噪声系数。
V.直放站的操作点公开了这样的实施例，所述实施例用于基于对直放站302的前向和反向通信链路进行平衡的考虑来设置所述操作点。注意，可以基于其它考虑和/或因素来设置或确定所述操作点。同样地，出于解释的目的，将在CDMA系统中描述所述实施例，在所述CDMA系统中，收发器电路是移动台或移动设备。然而，所述实施例的范围不限于CDMA系统和/或移动台。
为了基于链路平衡来设置所述操作点，而确定平衡所述链路所需的EFR值。当所述前向链路和反向链路的覆盖范围近似相等时，将会定义所平衡的链路。为了更好地理解这一点，将首先讨论CDMA系统中的开环和闭环功率控制操作的工作情况(behavior)。
考虑开环功率控制等式，其中PT是以dBm为单位的移动发射功率，PR是以dBm为单位的移动接收功率，并且K是功率偏移量PT＝-PR-K [3]在等式[3]中，K是常量，并且根据所考虑的频段，以及在CDMA 2000的情况下，根据使用的具体无线配置，假设K具有稍微不同的值。例如，就蜂窝频带CDMA(频带等级0)而言，K等于73。对于PCS频带CDMA(频带等级1)而言，K采用76的值。K的具体值可以在适当的标准中找到。同样地，等式[3]接近于标准中所指定的详细要求，所述标准例如是TIA/EIA-95或CDMA 2000。确切的表达包括额外的可配置参数。然而，为了简化并且不失一般性起见，所述额外参数可以假设为0。
等式[3]在接入尝试期间确定初始移动发射功率。注意，移动发射功率是在没有来自于网络或者BS的任何直接控制的情况下的移动接收功率的函数。因此，等式[3]描述了开环功率控制。通常，由等式[3]所描述的工作情况被建立在每个CDMA MS中。即使通过可配置参数，也不能显著地改变等式[3]所描述的MS的工作情况。另外，可能不能逐扇区来设置所述可配置参数，并且在呼叫期间很难处理所述参数。此外，所述常量K的值意味着关于相对于所述基站的接收灵敏度的所述基站的发射功率的固有假设。
在由MS建立了业务状态之后，闭环功率控制被建立。闭环功率控制从所述网络和BS向所述MS提供直接的反馈，以便在等式[3]所指的发射功率之上控制所述MS的功率。如下面那样，通过对等式[3]的右侧进行修改来描述闭环功率控制，其中TXadj是所述移动发射调节PT＝-PR-K+TXadj[4]
TXadj参数是功率控制比特的运行总和，通常以±1dB为单位。为了监控对所述前向和反向通信链路进行平衡，用于所述直放站覆盖区域内的MS的操作点被建立，这样由所述功率控制比特所产生的平均偏移(TXadj的均值)将会是已知值。用于空载系统的典型值可以近似为-7dB。更具体地，为了维护整个网络的稳定链路平衡，应该在所述直放站覆盖区域内建立操作点，这样所述操作状况与周围网络区域中的操作状况是相对相同的(近似相同的)。
例如，假设网络包括这样的扇区，所述扇区具有25W的最大发射功率以及用于所述BS接收机的5dB噪声系数。以值K来约束所述假设。在典型网络设置中，这大概对应于5W的开销信道。随着最大前向链路发射功率从BS扇区上的25W被降低为用于典型室内直放站的1W或更少，所述负载信道中的功率也由所述相同的因子而被减少。在所述例子中，所述减少是从25W到1W，这是大约14dB的比率。然而，所述MS也通过功率控制等式[3]和[4]中所定义的所述规则来反作用于所接收的信号功率。当距离所述小区较远时会察觉到较低的接收功率，所述功率控制处理定义了这样的发射功率，所述发射功率实现到具有5dB噪声系数的25W小区的链接。在1W直放站的情况下，较低的信号强度不是由于大的路径损耗，而是由于减小的发射功率。
还假设所述1W直放站具有25W BS的所述5dB噪声系数，则在所述前向和反向链路之间将会导致非平衡的状况。即，反向链路覆盖将会大于前向链路覆盖。尽管所述闭环功率控制可以补偿所述状况，但是，当MS从室外网络的平衡覆盖范围下转移到不平衡的楼内直放站覆盖范围下时，可能会引起所述功率控制环的步进功能。更重要地，所述直放站覆盖区域内的接入尝试是基于开环估计的，因此，接入探测将以很大的信号功率到达BS。此外，当所述MS处于具有平衡的第二PN的软切换下时，可能要关心所述非平衡的状况。
因此，将设置所述操作点，这样，所述直放站覆盖区域模拟室外小区覆盖区域中的MS所经历的链路平衡特性。
再次参考所述1W直放站的例子，如果所述直放站的有效输入噪声系数增加大约14dB，则链路平衡发生。这使得所述直放站的前端不太灵敏，这样，由等式[3]和[4]所描述的开环和闭环功率控制以与周围网络相似的操作点而被维护。于是，对于1W直放站，期望的有效输入直放站噪声系数是5+14＝19dB。考虑到图4所示的图形，19dB的有效直放站噪声系数需要大约-16dB的总链路增益。同样地，图4显示低值的GT对于所述BS噪声系数具有很小的影响。
理论上，通过结合对给定部置位置的路径损耗而仔细地分配所述直放站和天线的增益，可以获得-16dB的总增益。在确定所述直放站的位置并且选择所述天线类型之后，为所述直放站的反向链路增益所选的值通常就将定义GT。然而，实际上，不经过仔细的校准，不可能知道所述精确的路径损耗、天线增益或甚至所述精确的反向链路直放站增益。虽然可以通过计算得出所述期望的GT，但是，期望简单地调整到所述期望值是不切实际的。出于所述原因，已经开发了人工技术用于建立直放站。
例如，一个人可以使用普通的CDMA测试设备来观察所述直放站周围网络环境中的平均TXadj值。通过获知所述值，可以安装所述直放站并且且设置所述前向链路增益，从而实现所述期望的直放站覆盖区域。然后，可以调节所述直放站的反向链路增益，以便在所述直放站覆盖区域内获得与周围网络中相同的平均TXadj。虽然可能人工调节所述反向链路增益来获得链路平衡，但是，这是耗时的并且劳动密集的。此外，诸如所述直放站的周围环境的状况可能随着时间而改变和影响所述反向链路增益。
因此，得出用于所述总反向链路增益GT的值，以产生所述直放站区域内的通信链路，所述通信链路与周围网络中所平衡的链路相匹配。假设所述周围网络已经被优化，从而已经建立了期望的链路平衡，于是，有这样的状况，其中，EFB(以dB表示)和被称作POB(以dB表示)的扇区外的最大发射功率相匹配。如果所述直放站外的最大功率为POR(以dB表示)，那么POB-POR≡X [5]
其中，以dB为单位的X表示为了平衡所述链路，所述直放站的噪声系数应当从典型BS(EFB)上增加多少。如果EFB为周围的网络提供平衡的链路，则如下的有效直放站输入噪声系数将在所述直放站覆盖区域内于所述直放站中提供相同的链路平衡。
EFR＝EFB+X [6]转换等式[6]为线性单位，可以通过下式，作为二次方程表达式就X来描述GT。
FR+FBGT=xLFB+xLFRGT---[7]]]>其中XL≡10X/100=GT2FRxL+GT(FBxL+FR)-FB---[8]]]>GT＝1/xL[9]等式[9]给出了用于所述GT值的表达式，所述GT值使得所述链路平衡与所述周围网络的相同。同样地，由于XL是由所述网络中的BS扇区的输出功率和所述直放站的输出功率之比所定义的，因此，可以通过计算来确定所述GT的值。通过基于所述物理参数GR、Gd和GB来调节链路增益GT能设置用于所述直放站的操作点，这样就满足或者近似满足等式[9]。
然而，如上面所讨论的那样，GT的选择也会对所述BS的噪声最低值有所影响。等式[2]显示将会通过GT·FR的因子来增加所述BS扇区的噪声最低值。如果所述因子相对于所述标称噪声最低值FB是大的，则在BS噪声最低值中将会有PdB的增加。P可以定义如下P=10·log(GT·FRFB)[dB]---[10]]]>使用等式[10]，可以预测所述施体扇区的噪声最低值的扰动。所述直放站的安装者通常已经知道所述直放站的静止噪声系数FR。如果不知道FB，则例如5dB的典型值可以被设置为默认值用于空载扇区。因此，通过所述值和GT的值，P可以被预测用于在BS施体扇区上的平衡的链路。
基于上述讨论，用于确定直放站的操作点的过程500如图5所示。以线性单位或dB的直放站的标称噪声系数值FR被获得(510)。以线性单位或dB的BS的标称噪声系数值FB也被获得(520)。为了设置期望的操作点，平衡所述前向和反向通信链路的GT的值被获得(530)。这里，可能使用等式[9]，通过确定所述直放站噪声系数X中的期望增加，而确定GT。这里，如等式[5]所示，可以通过所述BS的最大输出功率与所述直放站的最大输出功率的比值来获得X。然后，通过使用基于等式[10]所确定的P的值，可以设置期望的操作点(540)。
VI.设置期望的GT虽然使用等式[9]可以获得期望的GT，但是这实际上是不好实现的。这是因为在没有付出很大时间和人力的努力的情况下，很难获得所述路径损耗、施体天线增益和/或BS天线增益的值。然而，下面的分析允许设置GT为期望值。在下面的分析中，假设有固定的负载状况。这是充分的，因为所述度量和直放站调节将执行得足够快，这样将感觉不到负载的改变。
如果移动发射功率PT与直放站反向链路增益GR以dB被求和，则所述和形成了GR的线性函数。所述求和对于低值的GR来说好像是保持不变的。即，其看起来是保持不变的，直到有效BS噪声系数由GT·FR项所支配。这在图6中被说明。为了说明起见，所述反向链路直放站增益被显示为从0dB到100dB进行变化，尽管100dB的增益范围不是典型的。其目的为了说明操作状况的整个范围。由于所述直放站增益从0dB到100dB进行变化，因此，总链路增益GT从-80dB到20dB线性地变化。然而，注意，在实际的直放站设置中，GR和GT之间的偏移量是未知的。
所述移动电话发射功率与通过所述范围的中心的GR的增加成比例地降低。在所述例子中，移动台发射功率被限制为约23dB，这是对于IS-95或CDMA 2000类型的移动台的典型值。因此，除了其中人为地保持PT为某个最大值的低值的GR之外，PT和GR的和是平的，直到GR变大为止。最终，随着GR增加得足够大，所述BS的有效噪声系数由等式[2]的GT·FR项所支配。这由以下的事实可以看出不管GR的变化，所述移动发射功率都是固定的。其变成固定的是因为这是这样的点，在所述点上，所述噪声分量(等式[2])和信号分量都与GR中的每个增加相同地增加。由于所述BS接收机上的信噪比是不变的，因此，功率控制不会命令移动台随着增加GR而降低所述移动发射功率。因此，GR和PT之和开始增加。在所述例子中，可以看出，在近似75到85dB的范围中的GR或者-5dB到+5dB范围中的GT的值上发生所述情况。
更具体地，在低值的GR上，PT和GR之和S(以dB表示)与FB成比例，这是因为所述BS的噪声最低值由所述BS的噪声系数所支配。低值的GR表示好像不存在直放站的状况。随着GR增加，可以如下面所解释的那样来测量总和S中的改变R(以dB表示)。由于S与EFB成比例，因此，R可以如下被写出R＝EFB-FB[11]在线性单位的情况下，所述值S的所述增加R如下r=10R/10=FB+GT·FRFB---[12]]]>用于设置期望的GT的过程如下那样。如果GR增加直到测量到S中的改变R，则r如下表示，其中是GTr的GT的未知值，其产生了S的所测量的增加Rr=10R/10=FB+GTr·FRFB---[13]]]>根据上面的等式[13]，得出下面的等式[14]。
GTrr-1=FBFR---[14]]]>然后选择由于直放站的引入所产生的对所述BS噪声最低值的期望改变。所述选择可以是基于所述直放站和BS的期望操作点的考虑的，如上面所讨论的那样。更具体地，在第部分V中，其显示可以基于维护统一的链路平衡的考虑来确定用于GT的期望值。如等式[10]所定义的那样，GT的选择值将产生所述BS的噪声最低值的特定增长P。因此，进行确定以便通过这样的方式来操作所述直放站，在所述方式下，所述BS的噪声最低值增加P dB。所述BS噪声最低值的P dB改变对应于所述BS的有效噪声系数的P dB改变。在线性单位的情况下，所述新的期望的有效噪声最低值对应于从没有直放站的情况下的值中增加p，如下所示，其中p是P dB的线性等价，因此p＝10P/10；EFB＝p·FB[15]为了找到此后被称作Gt′的GT的期望值，其产生在所述BS上的期望的噪声最低值，形成了如下的关系FB+GT′·FR=p·FB---[16]]]>根据所述关系可以形成下面的等式GT′=(p-1)·FBFR---[17]]]>用定义当前GT状况的等式[14]的所述关系进行替换，有GT′=p-1r-1·GTr---[18]]]>等式[18]表示所述期望的GT(Gt′)通过比例因子(p-1)/(r-1)而与所述当前的GT(GTr)成比例。因此，为了获得所述期望的BS噪声最低值的增加，所述反向链路增益GR如下面那样根据其当前设置GT′而被调节10·log10(p-1r-1)(dB)---[19]]]>在上面的描述中，监控PT和GR之和，以确定BS的噪声系数是否受由直放站所添加的噪声系数所支配。在所述情况下，所述BS的噪声最低值受等式[2]中的GT·FR项所支配，并且总和S的差值R可以被用于基于等式[19]来调节GR。在可选的实施例中，还可以监控移动发射功率PT或发射调节值TXadj，以确定BS的噪声系数是否受由直放站所添加的噪声系数所支配。当移动发射功率或移动发射调节值不管GR的增加而分别变为固定值时，所述情况发生。因此，所述三个属性(所述总和、移动发射功率或移动发射调节值)中的一个或多个可以被用作指示，以指示所述BS的噪声最低值已经由所述直放站的添加噪声所支配。
图7显示了直放站系统700，其可以调节GR以设置GT为期望值。除了如图3所示的元素以外，系统700可以包括处理器710、求和单元720、所述直放站覆盖区域内的收发器电路或设备730、以及通过总线750所耦合的存储单元740。注意，出于解释的目的，简化了直放站系统700。因此，更加商业化的直放站系统可能包括额外的部件。同样地，对于本领域技术人员来说明显的是，在不影响直放站系统700的操作的情况下，可以重新安排所述元素。
处理器710可以是设备或电路，例如中央处理器、微处理器或数字信号处理器，以控制求和单元720和收发器电路730。可以使用类似于远程站点或无线通信设备的电路来实现收发器电路730以产生发射功率。存储媒介740可以代表用于存储数据的一个或多个设备，其包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储媒介、光存储媒介、闪存设备和/或其它机器可读媒介。“机器可读媒介”包括但不限于便携或固定的存储设备、光存储设备、无线信道以及能够存储、保存或传输命令(若干命令)和/或数据的各种其它媒介。如图8所示，将参考过程800来描述所述操作以设置GT。
通常地，由处理器710确定(810)用于直放站系统700的期望的操作点P。所述期望的操作点可以是基于链路平衡和/或基站噪声最低值中的一些其它期望的改变量而被确定的。例如，可以使用等式[10]来获得对所述前向和反向链路进行平衡的P值。可选地，可以利用其它考虑、因素和/或信息来选择P的值。在收发器电路730和基站之间建立反向通信链路(820)。这里，可能通过收发器电路730或者通过基站来初始化所述反向通信。然后，增加(830)直放站的反向链路增益(GR)，以检测当所述BS的噪声系数受由直放站所添加的噪声所支配时的状况。如果确定(840)所述BS的噪声最低值受由所述直放站所添加的噪声所支配，则可以基于所述期望的操作点以及基于所述反向链路增益值来设置(850)所述总反向链路增益。
更具体地，当所述BS的噪声系数的增加基本上等于所述反向链路增益的增加时，所述BS的噪声系数被确定为受由所述直放站所添加的噪声所支配。在一个实施例中，通过监控所述反向链路增益值和相应发射功率值的和值，可以确定当所述BS的噪声系数的增加与所述反向链路增益的增加基本相等时的状况。为了监控所述和值，重复地对所述反向链路增益值和所述收发器电路730的相应发射值求和，以获得和值。即，增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值求和，以获得第一和第二和值，直到获得所述和值的差值R。在所述点上，确定所述BS的噪声最低值的增加基本上等于所述反向链路增益的增加。另外，于是，根据等式[19]，通过基于所述差值R和所述操作点P的量，可以调节所述反向链路增益。
在可选的实施例中，通过监控所述收发器电路730的移动发射功率，或者通过监控由所述收发器电路730所接收的移动发射调节值，可以确定当所述BS的噪声系数的增加基本上等于所述反向链路增益的增加时的状况。当所述移动发射功率随着所述反向链路增益的增加而基本上恒定时，确定所述BS的噪声系数的增加基本上等于所述反向链路增益的增加。同样地，当所述移动发射调节值随着所述反向链路增益的增加而基本上恒定时，确定所述BS的噪声系数的增加基本上等于所述反向链路增益的增加。
当检测到所述移动发射功率和/或移动发射调节值的固定值时，通过调节所述反向链路增益值以获得所述反向链路增益值和相应的发射功率值的两个和值中的差值R，并且根据等式[19]，借助于通过基于所述差值R和所述操作点的量来调节所述反向链路增益值，可以设置所述总反向链路增益。这里，可能增加或减小所述反向链路增益值，以获得所述差值R。注意，当所述BS的噪声系数的增加基本上等于所述反向链路增益的增加时，将会产生所述和值的差值。同样地，注意，当所述移动发射功率和/或移动发射调节值变成固定的时，所述反向链路值的改变对应于所述和值的差值R。因此，当确定所述BS的噪声系数的增加基本上等于所述反向链路増益的增加时，通过调节所述反向链路值以获得所述反向链路增益值的差值D，以及根据等式[19]，通过基于所述操作点P和代替所述差值R的差值D的量来所述反向链路增益，可以设置所述总反向链路增益。
在过程800中，在所述求和之前，存储媒介740可以存储所述P值、所述反向链路增益值和/或所述发射功率值。同样地，由所述求和单元720对所述反向链路增益值和相应的移动发射功率值求和。另外，可以通过多个不同的量中的一个来增加所述反向链路增益值。例如，所述反向链路增益值开始可以被增加第一量Y，然后被增加第二量Z。所述Y的值可能在大约3到5dB的范围之内。然后，通过基于所述差值和所述期望的操作点的量来调节所述反向链路增益。这里，所述处理器710可以控制所述反向链路增益，以增加和/或调节所述增益值。
另外，通过监控所述和值、移动发射功率和/或移动发射调节值，处理器710可以确定何时所述基站的噪声系数的增加基本上等于所述反向链路增益的增加。当确定所述状况时，和/或当监控所述和值时，所述发射功率和/或反向链路增益值可以由处理器710所测量，并且被传递给求和单元720。可选地，如果需要，可以由求和单元720对所述移动发射功率和/或反向链路增益值进行测量及求和。同样地，在建立所述通信链路之后，可能减小所述反向链路增益为所选的最小值，在所述最小值上仍然可以维护所述链路。此外，设置所述移动发射功率，以使得所述发射功率不是最大值或某个较高的值。另外，对于图6所示的反向链路增益求和曲线，所述操作点是在移动发射功率的线性部分上。
可以在直放站700内分别实现收发器电路730或者在外部实现收发器电路730，但是在直放站700的覆盖区域内。收发器电路730还可以被嵌入在直放站700中。另外，处理器710、求和单元720、收发器电路730和存储媒介740中的一个或多个可以实现在一个或多个设备中、或者电路卡或板的组合体中。同样地，处理器710、求和器720、收发器电路730和存储媒介740中的一个或多个可以不通过总线750而直接被耦合在一起。因此，在一些实施例中，总线750被省略。收发器电路730可以是远程站点或无线通信设备。在所述情况下，可以通过所述网络侧的实体来初始化从所述远程站点到网络的呼叫。也可以通过所述直放站自动地初始化所述呼叫。所述呼叫的长度可以是短的，例如大约平均2到5秒。在所述呼叫期间，可以获得所述发射功率和反向链路增益，以便如上面那样设置所述总反向链路增益。
VII.应用能够设置所述反向链路增益可以被用在各种应用中。当安装直放站时，所述总反向链路增益被设置。同样地，当前向通信链路增益改变时，所述总反向链路增益可以被重新设置用于链路平衡。在一个实施例中，可以实现如下所讨论的受功率控制的直放站，以控制所述总反向链路增益。
安装为了安装直放站，设置所述前向通信链路增益为期望值。这可以人工地来实现。所述前向通信链路增益的值可以是基于用于所述期望的直放站覆盖区域中的覆盖所需的输出功率的。然后，从所述直放站覆盖区域中建立所述反向通信链路或呼叫。在建立所述链路或呼叫之后，可以监控所述和值、移动发射功率或移动发射调节值中的一个。
当在建立所述链路或呼叫之后监控所述和值时，所述发射功率和反向链路增益的值可以被获得或者被测量，并且可以被记录。对所述发射功率和反向链路求和以获得S。然后，所述反向链路增益被增加并被获取，以便与相应的发射功率求和。所述新的和值与先前的和值进行比较，以确定是否有改变。如果没有改变，重复地增加所述反向链路增益，并将其与相应的发射功率求和，直到在所述求和S中检测到R dB的改变。当已经测量到R时，使用等式[19]来设置GR为相对于当前值的期望值。
当在建立所述链路或呼叫之后监控所述移动发射功率或移动发射调节值时，随着所述反向链路增益被增加，基本不变的发射功率或移动发射调节值被检测到。如果移动发射调节值的发射功率变成基本不变的，则增益的差值或改变表示等式[19]中所使用的R dB，用以设置GR为相对于当前值的期望值。
受功率控制的直放站在受功率控制的直放站中，例如客户单元的远程站点电路被嵌入在直放站中。这在共同未决的美国专利申请10/300,969中被描述了。通常，以这样的方式来配置所述远程站点电路，以便控制所述直放站的反向链路增益。尽管所述远程站点可能是不同的无线通信设备，然而，出于解释的目的，使用移动电话来描述所述实施例。嵌入式(embedded)电话基于从网络所接收的功率控制命令来控制所述反向链路增益。来自于所述网络的功率控制命令被设计成能优化来自于所述移动体的接收信号功率，以使得其以足够的功率达到所述BS，用于解调所述信号。所述控制可以被用于设置所述直放站的反向链路增益。
可以由所述网络侧的实体来初始化从所述嵌入式电话到所述网络的呼叫。也可以由所述直放站自动地初始化所述呼叫。所述呼叫的长度可以是短的，例如大约平均为2到5秒。为了持续地管理所述直放站到BS的链路，在一天内以规则的间隔进行到所述直放站的呼叫(或由直放站进行呼叫)。
再次参考图3，总反向链路增益GT被模型化为包括四个部分所述BS天线增益、所述BS和直放站之间的路径损耗、所述施体天线增益和所述直放站的反向链路增益。在所述天下被安装和定向之后，可以假设所述天线增益在短期内是稳定的。从长期来看，例如冰、雪和腐蚀的状况可能改变这些增益。假设有固定的位置和视距(line of sight)的路径，则所述直放站和BS之间的路径损耗应该也保持固定。如果所述直放站和BS之间的路径不是视距的，则所述混乱环境中的改变将很可能导致所述损耗发射变化。所述变化会直接影响所述总链路增益GT。最终，由于所述放大器链中的改变所造成的直放站增益的变化将导致GT的变化。
功率控制可以被用于在BS和直放站之间维护一致的总反向链路增益GT。为了维护直放站链路平衡，所述前向通信链路增益(GF)的任何改变都需要调节所述反向链路增益。所述前向链路增益可能由于各种原因而被改变，所述原因中的一个是路径损耗LP中的某种改变。另一个原因是所述直放站前向链路增益电子的某种改变，所述改变例如是由于作为温度的函数的增益波动。
为了进行操作，使所述嵌入式电话进入业务状态。即，发送闭环功率控制命令给所述电话。用这样的方式来配置所述嵌入式电话，以使得通过所述直放站的总反向链路增益状态来承载所述反向链路发射信号。以这种方式，所述BS的接收信号将反映所述直放站中的增益。如果所述直放站的增益发生漂移，或者如果所述直放站和BS之间的路径损耗发生改变，则在所述闭环功率控制命令中将会反映所述改变，所述闭环功率控制命令被发送给所述嵌入式电话站点。在正常CDMA电话操作中，所述功率控制命令将会使得所述MS调节其发射功率。在所述受功率控制的直放站的情况下，给所述嵌入式电话的功率命令将使得整个直放站的增益发生改变。以这种方式，由所述网络所提供的反馈被用于补偿所述直放站的增益链中的任何改变，或者补偿所述直放站和BS之间的路径损耗中的任何改变。
因此，为了调节所述反向链路增益，由所述嵌入式电话建立呼叫。在建立所述呼叫之后，所述发射功率和反向链路增益的值被获得或被测量，以及可以被记录。对所述发射功率和反向链路求和以获得S。然后，所述反向链路增益被增加并被获取，以便与相应的发射功率求和。将所述新的和值与先前和值进行比较，以确定是否有改变。如果没有改变，则重复地增加所述反向链路增益，并将其与相应的发射功率求和，直到在所述求和S中检测到R dB的改变。当测量到R时，使用等式[19]来设置GR为相对于当前值的期望值，从而设置GT。这里，除了监控所述和值以调节所述反向链路增益之外，如上所述，在建立所述链路或呼叫之后，可以监控所述发射功率或所述移动发射调节值，以调节所述反向链路增益。
应当知道，当增加所述直放站反向链路增益时，所述移动电话发射功率PT降低。如果增加GR，则GT也增加。当GT增加时，到所述BS的信号增加。这是网络功率控制的功能，用以维护BS上的固定接收信号功率。因此，对于GR中的每个单位增加，PT中都会减少对等的单位。只要所述BS的噪声最低值保持不变，在GR和PT之间的这种一对一的权衡就将保持。
在固定负载条件下，所述BS的噪声最低值保持不变。其对于固定的GT以及等价地对于固定的GR也保持不变。这可以从等式[2]中看出。由于所述等式描述了由BS覆盖中的移动所引入的有效噪声系数，因此，其还作为总的直放站反向链路增益GT的函数来表示所述BS噪声最低值的增加。根据等式[2]，可以看出，随着增加GR(其增加GT)，所述接收机的噪声最低值将最终受直放站所添加的噪声所支配。在所述点上，GR的每个单位改变都会增加信号电平和噪声电平，所述噪声电平定义所述BS的最小所需信号。当所述条件生效时，由于所述信号和噪声相等地增加，因此，GR的每个单位改变没有在所述移动发射功率PT中引起改变。所述状况将持续，直到所述BS减小所述BS接收机增益。
例如，图9显示了嵌入式电话的处理。所述图是如图6中的那样使用增益和损耗的一些示例性的值来产生的。因此，所述反向链路直放站增益GR被显示为从0dB到100dB进行变化，并且相应的总链路增益GT从-80dB到20dB线性地进行变化。同样地，注意，所述移动接收功率PR是固定的。这假定所述前向链路直放站增益是固定的，并且所述路径损耗LP是固定的。此外，所述移动电话发射功率与通过所述范围中央的GR的增加成比例地降低。由于移动台发射功率被限制为某个值，因此，PT曲线在低值的GR上是平的。当GR增加得足够大时，所述BS的有效噪声系数变成受等式[2]的GT·FR项所支配。这由以下的事实所指示所述移动发射功率变成固定的，而不管GR的变化。在所示例子中，可以看出，这发生在大约10到20dB范围内的GR值上。最后，注意，当所述移动发射调节TXadj用于维持所述BS上所接收的所需信噪比固定时，其跟随所述移动发射功率。
为了进一步说明所述功率控制直放站的操作，考虑在所述直放站和BS之间的路径损耗改变的情况下所发生的情况，以及所述功率控制直放站如何进行反应。首先，假设已经建立所述直放站，并且已经建立操作点。如果所述BS和直放站之间的路径损耗改变，则所述直放站将调节其增益，以返回到所述操作点。例如，所述路径损耗降低5dB，由所述嵌入式电话所接收的功率将增加5dB。所述闭环功率控制等式[4]指示所述嵌入式电话将少发射5dB。这会伴随着将所述直放站的增益减小5dB。所述调节将发生在到所述嵌入式电话的下一个电话呼叫期间。
同样地，考虑在所述BS的噪声系数改变的情况下所述功率控制直放站的操作。这是在具有负载的情况下对所述BS上的改变进行建模的一种方法。当多个MS信号到达所述BS时，所述BS的噪声最低值开始增加。这可以被认为是所述BS噪声系数的改变。如果作为增加的负载的结果，BS噪声系数增加，则来自于所述直放站的MS信号将需要发射更多的能量以便能够被听见。在所述嵌入业务状态的电话中的所述校正将通过等式[4]由所述网络所控制。如果可能由于在具有负载的情况下的噪声增加，从所述嵌入式电话所接收的信噪比太低，则将通过功率控制命令来命令所述嵌入式电话调高。即，TXadj将反映功率的调节，这样，所述信号以正确的电平到达所述BS。通过所述直放站的增益的改变来完成所述功率的调节。以这种方式，使用所述直放站的所有移动体还将会使得到所述BS的其增益被调节，以补偿所述负载的改变。注意，所述效果在所述直放站覆盖区域内为所述远程站点提供了非常稳定的环境，这样其移动发射功率将不会随着所述BS上的负载的改变而变化。所述直放站提供了补偿负载的改变所需的增益处理。
VIII.结论如上所述，所述总反向链路增益很难被设置。已经开发了一些人工的技术来设置直放站。例如，测试仪器可以被用于观察直放站周围网络环境的平均TXadj值。通过获知所述值，可以安装所述直放站，以及设置所述前向链路增益，以便获得期望的直放站覆盖区域。然后，通常通过试错(tryand error)的方法来调节所述直放站的反向链路增益，这样在所述直放站覆盖区域内实现与周围网络中相同的平均TXadj。
然而，所公开的实施例允许在不需要人工劳动或者需要非常少的人工劳动的情况下将所述总反向链路增益设置为期望值。因此，可以由所述直放站更加有效地以及更加准确地设置所述总反向链路增益。此外，需要很少的额外单元来实现所述实施例。因此，所公开的实施例提供了便宜的且容易实现的解决方案，以控制所述总反向链路增益。
另外，可以通过硬件、软件、固件、中间件、微码或其任意组合来实现实施例。当在软件、固件、中间件或微码中进行实现时，用以执行所需的任务的所述程序代码或代码段可以被存储在机器可读媒介中，例如在存储媒介840中，或者被存储在没有显示的分离的存储器中。处理器可以执行所需的任务。代码段可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或者命令、数据结构或程序语句的任意组合。通过传递和/或接收信息、数据、变量、参数或存储内容，代码段可以被耦合到其它代码段或硬件电路上。可以通过任何合适的方式来传递、转发或传输信息、变量、参数、数据等，所述方式包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等。
应当注意，前述实施例仅仅是例子，并且不能被解释为对本发明的限制。所述描述旨在说明，而不是为了限制权利要求的范围。因此，本教导可以很容易地被应用于其它类型的设备，并且对于本领域的技术人员来说，许多选择、修改和变化将是明显的。
权利要求
1.一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的方法，包括确定用于所述直放站的操作点；在所述基站和所述直放站的覆盖区域内的收发器设备之间建立反向通信链路；基于所述收发器设备的发射功率，确定反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加；以及如果所述反向链路增益的增加基本上等于所述基站的噪声系数的增加，则通过基于所述操作点以及基于反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。
2.根据权利要求1的方法，其中，确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加包括对反向链路增益值和所述接收机设备的相应发射功率值求和，以获得第一和值；以及增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值，直到获得所述第一和第二和值之间的差值为止。
3.根据权利要求2的方法，其中，调节所述反向链路增益包括通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益。
4.根据权利要求2的方法，其中，调节所述反向链路增益包括通过基于所述操作点以及两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。
5.根据权利要求1的方法，其中，确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加包括监控所述收发器设备的发射功率；以及确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射功率基本恒定。
6.根据权利要求1的方法，其中，确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加包括监控由所述收发器设备所接收的所述发射调节值；以及确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射调节值基本恒定。
7.根据权利要求5或6的方法，其中，调节所述反向链路增益包括通过基于所述操作点以及两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。
8.根据权利要求5或6的方法，其中，调节所述反向链路增益包括对反向链路增益值与所述接收机设备的相应发射功率值求和，以获得第一和值；增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值；以及通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益。
9.根据前面权利要求中的任何一个的方法，其中，建立所述反向通信链路包括从所述收发器设备或者所述基站中的一个上初始化所述反向通信链路。
10.根据前面权利要求中的任何一个的方法，其中，建立所述反向通信链路包括使用所述覆盖区域内的远程站点电路来建立所述反向通信链路。
11.根据前面权利要求中的任何一个的方法，其中，建立所述反向通信链路包括将所述收发器设备嵌入在所述直放站中。
12.根据前面权利要求中的任何一个的方法，其中，确定所述操作点包括基于链路平衡或者所述基站的噪声最低值的改变量中的任何一个来确定操作点。
13.根据权利要求1或者权利要求2至11中的任何一个的方法，其中，确定所述操作点包括获得所述直放站的标称噪声值；获得所述基站的标称噪声值；确定所述基站的最大输出功率和所述直放站的最大输出功率的比率；以及使用所述直放站的标称噪声值、所述基站的标称噪声值和所述比率来确定所述操作点。
14.一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的设备，包括确定用于所述直放站的操作点的装置；在所述直放站的覆盖区域内的装置，其用于建立到所述基站的反向通信链路；这样的装置，所述装置基于用于建立所述反向通信链路的所述设备的发射功率，确定反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加；以及这样的装置，如果所述反向链路增益的增加基本上等于所述基站的噪声系数的增加，则所述装置用于通过基于所述操作点以及基于反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。
15.根据权利要求14的装置，其中，用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述装置包括用于对反向链路增益值和所述接收机设备的相应发射功率求和以获得第一和值的装置；以及这样的装置，所述装置用于增加所述反向链路增益值，以及对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值，直到获得所述第一和第二和值的差值。
16.根据权利要求15的装置，其中，用于调节所述反向链路增益的所述装置通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益。
17.根据权利要求15的装置，其中，用于调节所述反向链路增益的所述装置通过基于所述操作点以及两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。
18.根据权利要求14的装置，其中，用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述装置包括用于监控所述收发器设备的发射功率的装置；以及用于确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射功率基本上恒定的装置。
19.根据权利要求14的装置，其中，用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述装置包括用于监控所述收发器设备的发射调节值的装置；以及用于确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射调节值基本恒定的装置。
20.根据权利要求18或19的装置，其中，用于调节所述反向链路增益的所述装置通过基于所述操作点以及两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益。
21.根据权利要求18或19的装置，其中，用于调节所述反向链路增益的所述装置包括用于对反向链路增益值与所述接收机设备的相应发射功率值求和以获得第一和值的装置；这样的装置，所述装置用于增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值；以及用于通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益的装置。
22.根据权利要求14或者权利要求15至21中的任何一个的设备，其中，用于建立所述反向通信链路的所述装置是远程站点电路或者在所述直放站中所嵌入的收发器设备中的一个。
23.一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的机器可读介质，包括确定用于所述直放站的操作点的代码组；用于在所述基站和所述直放站的覆盖区域内的收发器设备之间建立反向通信链路的代码组；这样的代码组，所述代码组用于基于所述收发器设备的发射功率，确定反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加；以及这样的代码组，如果所述反向链路增益的增加基本上等于所述基站的噪声系数的增加，则所述代码组用于通过基于所述操作点以及基于反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。
24.根据权利要求23的介质，其中，用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述代码组包括用于对反向链路增益值和所述接收机设备的相应发射功率值求和以获得第一和值的代码组；以及这样的代码组，所述代码组用于增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值，直到获得所述第一和第二和值之间的差值。
25.根据权利要求24的介质，其中，用于调节所述反向链路增益的所述代码组包括用于通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益的代码组。
26.根据权利要求24的介质，其中，用于调节所述反向链路增益的所述代码组包括用于通过基于所述操作点以及两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益的代码组。
27.根据权利要求23的介质，其中，用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述代码组包括用于监控所述收发器设备的发射功率的代码组；以及用于确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射功率基本上恒定的代码组。
28.根据权利要求23的介质，其中，用于确定所述反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加的所述代码组包括用于监控所述收发器设备的发射调节值的代码组；以及用于确定随着所述反向链路增益的增加何时所述发射调节值基本上恒定的代码组。
29.根据权利要求27或28的介质，其中，用于调节所述反向链路增益的所述代码组包括用于通过基于所述操作点以及两个反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益的代码组。
30.根据权利要求27或28的介质，其中，用于调节所述反向链路增益的所述代码组包括用于对反向链路增益值与所述接收机设备的相应发射功率值求和以获得第一和值的代码组；这样的代码组，所述代码组用于增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值；以及用于通过基于所述操作点以及所述第一和第二和值的差值的量来调节所述反向链路增益的代码组。
31.一种用于在直放站和基站之间确定期望的总反向链路增益的机器可读介质，包括用以获得第一值的代码段组，所述第一值表示所述基站的噪声最低值的期望的改变量；用以获得第二值的代码段组，所述第二值表示在对反向链路增益值和相应的移动发射功率值的求和过程中的改变的度量；用于使用所述第一和第二值来确定所述期望的总反向链路的代码段组。
32.一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的方法，包括确定用于所述直放站的操作点；在所述直放站的覆盖区域内的收发器设备到所述基站之间建立反向通信链路；重复地对反向链路增益值和所述收发器设备的相应发射功率值求和，以获得和值；以及通过基于所述和值和所述操作点的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。
33.根据权利要求32的方法，其中，所述重复地求和包括对反向链路增益和所述接收机设备的相应发射功率值求和，以获得第一和值；以及增加所述反向链路增益值，并且对所述反向链路增益值和相应的发射功率值重新求和，以获得第二和值，直到获得所述第一和第二和值的差值；以及其中，调节所述反向链路增益包括通过基于所述差值和所述操作点的量来调节所述反向链路增益。
34.一种用于在直放站和基站之间设置总反向链路增益的设备，包括处理器，其被配置成能确定用于所述直放站的操作点；所述直放站的覆盖区域内的收发器电路，其被耦合到所述处理器上，并且被配置成能建立到所述基站的反向通信链路；以及被耦合到所述处理器的求和单元，其被配置成能重复地对反向链路增益值和所述收发器设备的相应发射功率值求和，以获得和值；其中，所述处理器通过基于所述和值和所述操作点的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。
全文摘要
公开了用于在直放站和基站(104)之间设置总反向链路增益的方法和设备。所述方法和设备通常包括在直放站和基站之间设置总反向链路增益(800)，其中包括确定用于所述直放站的操作点；在所述基站和所述直放站的覆盖区域内的收发器设备之间建立反向通信链路；使用所述收发器设备的发射功率，确定反向链路增益的增加是否基本上等于所述基站的噪声系数的增加；如果所述反向链路增益的增加基本上等于所述基站的噪声系数的增加，则通过基于所述操作点以及基于反向链路增益值的差值的量来调节所述反向链路增益，从而设置所述总反向链路增益。
文档编号H04B7/26GK1736042SQ200380108307
公开日2006年2月15日 申请日期2003年12月4日 优先权日2002年12月5日
发明者K·R·贝克, C·E·惠特利三世 申请人:高通股份有限公司