CN1292607A - 转发器,监视设备,转发器系统,控制方法和监视方法 - Google Patents
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Abstract
一种转发器,该转发器控制其增益以减少转发器噪声对基站的不利影响。它接收基站发射的导频信号;计量转发器上导频信号的接收功率;接收有关来自基站的导频信号发射功率的信息;和计量转发器上放大的上行链路信号噪声功率。它响应基站上导频信号发射功率,转发器上导频信号接收功率,和转发器上放大的上行链路信号噪声功率控制上行链路信号增益和/或下行链路信号增益。
Description
本发明涉及转发器，用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，和涉及转发器的监视设备，转发器系统，转发器的控制方法和转发器的监视方法。
常规地，在工作之前在安装中调节转发器的增益。假设转发器的增益为Gb，转发器的噪声系数为NFb，其热噪声为NKt，不带转发器的基站噪声为Nbs，和在转发器与基站之间的传播损耗为L，当装备转发器时基站噪声Nbs表示如下：Nbs=Gb NFb NKt／L+ Nbs (1)
在基站上由转发器产生的噪声影响最好足够小，满足下列表达式
Nbs＞＞Gb NFb NKt／L (2)
当靠近转发器安装新的基站时，重新调节转发器使转发器对新的基站的影响足够小。
常规地，安装在转发器覆盖的区域中的新基站因为移动通信中不良无线电波密度可能受转发器噪声或干扰的影响。具体地，利用相同频率的CDMA(码分多址)系统的性能很大程度上取决于干扰。因此，最好通过减少转发器增益尽可能减少干扰影响。
可是常规地，因为转发器增益固定，每次靠近转发器安装新的基站都必须立刻人工重新调节转发器增益。
通常，将转发器与CDMA中移动站交换无线电波的区域与基站直接与移动站交换无线电波的区域相比，基站的区域更大。
例如，假设发生从转发器业务繁忙而基站业务不忙的初始状态变化为基站业务繁忙的状态。为增加基站的业务，必须通过例如减少转发器增益来限制转发器业务。
可是常规地，因为转发器增益是固定的，不能被减少。
另外，由于转发器是用于接收、放大无线电波并将它们发射到空间去的设备，其故障或错误对信道质量有很大影响。因此，最好增加监视项目的数量。另外，希望不仅监视放大器，而且也监视工作电路等的故障。
例如，当上行链路信号增益远小于下行链路增益时，移动站增加其发射功率以保持规定的质量。因此，对于基站很难检测转发器的故障。因此，最好安装监控设备利用有关设置转发器增益参数的信息、有关转发器等环境的信息执行对转发器的适当监视，这些信息发送给监控设备，由此检测和控制转发器故障和错误。
因此本发明的目的是通过控制转发器增益减少转发器噪声对基站的不利影响。
本发明的另一个目的是通过控制转发器增益调节转发器业务与基站业务之间的平衡。
本发明的又一个目的是通过将有关转发器的信息(有关设置转发器增益参数的信息，有关转发器等环境的信息)发送给监视设备以便监视设备利用这些信息项目监视转发器而执行对转发器的适当监视。
现在将描述通过控制转发器增益减少转发器噪声对基站的不利影响的方法。
假设转发器放大由移动站发射的无线电波(上行链路信号)，和基站A与转发器之间的传播损耗为L1[dB]。如果满足表达式N0＞＞Nb-L1，其中N0[dBm]是基站A的噪声功率，而Nb[dBm]是转发器放大上行链路信号的噪声功率，可以说Nb对基站A只有很少影响。换句话说，可以说如果满足下列表达式，转发器噪声对基站A只有很少影响
Nb＜＜L1+N0 (3)
Gb＜＜L1+NF0-NFb (4)
其中Gb是转发器增益，NFb是转发器噪声系数，而NF0是基站A的噪声系数。
下面，假设新基站B安装在其传播损耗L2小于传播损耗L1的位置上。不重新调节转发器增益，转发器噪声对基站B的影响大于对基站A的影响大约L1-L2的数量。
当基站B与转发器之间的传播损耗为L2，其中L1＞L2，将调节转发器增益Gb以满足下列表达式。
Nb＜＜L2+N0 (5)
Gb＜＜L2+NF0-NFb (6)
下面，将描述通过控制转发器增益调节转发器业务与转发器业务之间平衡的方法。
假设基站中的干扰量为I0，而输入到转发器的上行链路信号的干扰量为Ib，由转发器放大并发射给基站的上行链路信号在基站中的干扰量为Ib，而基站与转发器之间的传播损耗为L。如果将业务量限制到转发器的业务，下列表达式成立。
I0=Ib=Gb+Ib-L (7)
例如，当基站中干扰量I0很大并基本上满足上述表达式时，可以估计到转发器业务繁忙，承担了很重的基站业务。如果在此情况下减少转发器增益，CDMA的上行链路通信通过执行发射功率控制将尽力保持基站接收电平在固定电平上。因此，转发器增益的减少在初始阶段极少影响干扰量和业务。
可是，由于移动站的发射功率有极限，转发器对基站的干扰量Ib随着下行链路信号所接收功率的减少而逐渐减少，由此减少了转发器区域。基站中的干扰量的减少可以增加基站业务。
总体上，由于在CDMA中多个用户使用相同频率，转发器的接收电平和噪声功率强度随转发器业务增加。随着增加改变转发器增益可以改变该区域，由此限制转发器业务。
为实现前面的目的，在本发明第一方面中，提供一种转发器用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，该转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于将从移动站到基站的上行链路信号放大；
一个接收功率计量单元，用于接收由基站发送的基准信号，并用于在转发器计量所接收基准信号的功率；
一个发射功率信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
一个噪声功率计量单元，用于在转发器计量由上行链路信号放大器放大的上行链路信号噪声功率；和
一个增益控制器，用于响应基站上基准信号的发射功率、在转发器上所接收的基准信号功率和在转发器上的放大上行链路信号噪声功率来控制上行链路信号的增益。
在此，转发器可以进一步包括：
一个下行链路信号放大器，用于将基站发送给移动站的下行链路信号放大，和
增益控制器可以进一步响应基站上基准信号的发射功率、转发器上所接收基准信号功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率控制下行链路信号增益。
转发器可以进一步包括：
一个干扰计量单元，用于计量转发器中放大的上行链路信号的干扰量；和
一个干扰量信息接收器，用于接收有关基站中干扰量的信息，和
增益控制器可以响应基站上基准信号的发射功率、转发器上放大的上行链路信号噪声功率、转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站中干扰量来控制上行链路信号增益。
该转发器可以进一步包括：
一个下行链路信号放大器，用于将基站发送给移动站的下行链路信号放大，和
增益控制器可以响应基站上基准信号发射功率、转发器上基准信号接收功率、转发器上放大的上行链路信号噪声功率、转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量来进一步控制下行链路信号增益。
在本发明的第二方面中，提供一种转发器用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，该转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于将移动站发送给基站的上行链路信号放大；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于在转发器上计量基准信号的接收功率；
一个发射功率信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
一个干扰计量单元，用于在转发器中计量由上行链路放大器放大的上行链路信号的干扰量；
一个干扰量信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息；和
一个增益控制器，用于响应基站上基准信号的发射功率、转发器上基准信号的接收功率、转发器中放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量控制上行链路信号的增益。
在此，该转发器可以进一步包括：
一个下行链路信号放大器，用于放大基站发送给移动站的下行链路信号，和
该增益控制器可以进一步响应基站上基准信号的发射功率、转发器上基准信号的接收功率、转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量控制下行链路信号的增益。
该基准信号可以包括有关基站中干扰量的信息，和
该干扰量信息接收器可以通过接收基准信号而接收有关基站中干扰量的信息。
该基准信号可以包括有关基站上基准信号发射功率的信息，和
该发射功率信息接收器可以通过接收基准信号接收有关基站上基准信号发射功率的信息。
在本发明的第三方面中，提供了一种转发器，用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，该转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于将移动站发送给基站的上行链路信号放大；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于在转发器上计量基准信号的接收功率；
一个噪声功率计量单元，用于在转发器计量由上行链路信号放大器放大的上行链路信号噪声功率；和
一个信息发射器，用于发送有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号噪声功率的信息给一个用于监视该转发器的监视设备。
在此，该转发器可以进一步包括：
一个干扰计量单元，用于在转发器中计量放大的上行链路信号的干扰量；
该信息发射器可以发送有关转发器中放大的上行链路信号干扰量的信息给用于监视该转发器的监视设备。
在本发明的第四方面中，提供一种转发器用于接收、放大和发射在基站与移动站传输的信号，该转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于将移动站发送给基站的上行链路信号放大；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于在转发器上计量基准信号的接收功率；
一个干扰计量单元，用于在转发器中计量由上行链路放大器放大的上行链路信号的干扰量；和
信息发射器，用于发送有关转发器中基准信号的接收功率和有关转发器中放大的上行链路信号干扰量的信息给用于监视该转发器的监视设备。
在此，该转发器可以进一步包括：
一个干扰量信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息；和
信息发射器可以发送有关基站上干扰量的信息给用于监视该转发器的监视设备。
该基准信号可以包括有关基站上干扰量的信息，和
该干扰量信息接收器可以通过接收基准信号接收有关基站中干扰量的信息。
该转发器可以进一步包括：
一个发射功率信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
该信息发射器可以进一步发送有关基站上基准信号发射功率的信息给用于监视该转发器的监视设备。
该基准信号可以包括有关基站上基准信号发射功率的信息，和
该发射功率信息接收器可以通过接收基准信号来接收有关基站上基准信号发射功率的信息。
该转发器可以进一步包括：
一个转发器信息采集单元，用于收集有关转发器环境的信息，和
该信息发射器可以将有关转发器环境的信息发送给用于监视该转发器的监视设备。
该信息发射器可以将有关上行链路信号增益的信息发送给用于监视该转发器的监视设备。
该转发器可以进一步包括下行链路信号放大器，用于将基站到移动站的下行链路信号放大。
该信息发射器可以将有关下行链路信号增益的信息发送给用于监视该转发器的监视设备。
下行链路信号放大器可以能够改变调节下行链路信号增益的时间常数。
该转发器可以进一步包括：
一个控制信号接收器，用于接收来自监视设备的控制信号；和
一个转发器控制器，用于按照控制信号控制该转发器。
当控制信号是用于控制上行链路信号增益和／或下行链路信号增益时，该转发器控制器可以按照控制信号控制上行链路信号增益和／或下行链路信号增益。
该基准信号可以是导频信号。
上行链路信号放大器可以能够改变调节上行链路信号增益的时间常数。
下行链路信号放大器可以能够改变调节下行链路信号增益的时间常数。
在本发明的第五方面中，提供一种转发器，用于接收、放大和发射移动站与基站之间传输的信号，其中该转发器能够改变调节信号增益的时间常数。
在本发明的第六方面中，提供一种转发器，用于接收、放大和发射移动站与基站之间传输的信号，该监视设备包括：
第一信息接收器，用于接收有关从基站发射的基准信号在转发器上的接收功率和有关上行链路信号在转发器上的噪声功率的信息，上行链路信号从移动站发送给基站并由转发器放大。
第二信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；和
监视单元，用于响应转发器上基准信号的接收功率、转发器上放大的上行链路信号噪声功率和基站上基准信号的发射功率监视该转发器。
在此，该监视设备可以进一步包括：
第三信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息，和
该第一信息接收器可以进一步接收有关转发器上放大的上行链路信号干扰量的信息，和
该监视单元可以响应转发器上放大的上行链路信号干扰量以及基站上干扰量而监视该转发器。
在本发明的第七方面中，提供一种转发器，用于接收、放大和发射移动站与基站之间传输的信号，该监视设备包括：
第一信息接收器，用于接收有关从基站发射的基准信号在转发器上的接收功率和有关上行链路信号在转发器上的干扰量的信息，该上行链路信号从移动站发送给基站并由转发器放大；
第二信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
第三信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息；和
一个监视单元，用于响应转发器上基准信号接收功率、转发器上放大的上行链路信号干扰量、基站上基准信号发射功率和基站上干扰量监视该转发器。
在此，该基准信号可以包括有关基站上干扰量的信息，和
该第三信息接收器可以通过接收基准信号接收有关基站上干扰量的信息。
该第三信息接收器可以接收有关基站上干扰量的信息，该由转发器发送。
该第三信息接收器可以在基站上接收有关基站上干扰量的信息，和
该监视单元可以通过电话线从该第三信息接收器采集有关基站上干扰量的信息。
该基准信号可以包括基站上基准信号发射功率的信息，和
该第二信息接收器可以通过接收基准信号接收有关基站上基准信号发射功率的信息。
该第二信息接收器可以接收有关基站上基准信号发射功率的信息，该信息由转发器发送。
该第三信息接收器可以在基站上接收有关从基站发送的基准信号在转发器上的接收功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率的信息；
该第二信息接收器可以在基站上接收有关基站上基准信号发射功率的信息，和
该监视单元可以通过电话线从第一信息接收器采集有关从基站发射的基准信号在转发器上的接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号噪声功率的信息，并且从第二信息接收器采集有关基站上基准信号发射功率的信息。
该第一信息接收器可以进一步接收有关转发器环境的信息；和
该监视单元也可以响应转发器环境监视该转发器。
该第一信息接收器可以接收有关上行链路信号增益和／或下行链路信号增益的信息；和
该监视单元也可以响应上行链路信号增益和／或下行链路信号增益监视该转发器。
在此，该监视设备可以进一步包括：
一个控制信号发射器，用于向转发器发射控制信号用于控制上行链路信号增益和／或下行链路信号增益，和
该监视单元可以响应监视结果产生控制信号。在此，该基准信号可以是导频信号。
在本发明的第八方面中，提供一种转发器系统，包括一个转发器，用于接收、放大和发射基站与移动站之间传输的信号，和一个用于监视该转发器的监视设备，其中
该转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于将移动站发送给基站的上行链路信号放大；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于计量转发器上基准信号的接收功率；
一个噪声功率计量单元，用于计量转发器上由上行链路信号放大器放大的上行链路信号的噪声功率；和
一个信息发射器，用于发射有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号噪声功率的信息给监视设备，和其中
监视设备包括：
一个第一信息接收器，用于接收有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上上行链路信号噪声功率的信息；
一个第二信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；和
一个监视单元，用于响应转发器上基准信号接收功率、转发器上放大的上行链路信号噪声功率和基站上基准信号发射功率而监视该转发器。
在本发明的第九方面中，一种转发器系统，包括一个转发器用于接收、放大和发射基站与移动站之间传输的信号，和一个用于监视该转发器的监视设备，其中
一个上行链路信号放大器，用于将移动站发送给基站的上行链路信号放大；
一个接收功率计量单元，用于接受来自基站的基准信号，和用于计量转发器上基准信号的接收功率；
一个干扰计量单元，用于计量由上行链路信号放大器放大的上行链路信号在转发器上的干扰量；和
一个信息发射器，用于将有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号干扰量的信息发送给监视设备，和其中
该监视设备包括：
一个第一信息接收器，用于接收有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号干扰量的信息；
一个第二信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
一个第三信息接收器，用于接收基站上干扰量；和
一个监视单元，用于响应转发器上基准信号接收功率、转发器上放大的上行链路信号干扰量、基站上基准信号发射功率和基站上干扰量监视该转发器。
在本发明的第十方面中，提供一种控制方法，在用于接收、放大和发射基站与移动站之间传输的信号的转发器中控制从移动站发送给基站的上行链路信号增益，该控制方法包括步骤：
接收从基站发送的基准信号，和计量在转发器上基准信号的接收功率；
接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
计量由转发器放大的上行链路信号在转发器上的噪声功率；和
响应基站上基准信号发射功率、转发器上基准信号接收功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率控制上行链路信号增益。
在本发明的第十一方面中，提供一种方法，在用于接收、放大和发射基站与移动站之间传输的信号的转发器中控制从移动站发送给基站的上行链路信号增益，该控制方法包括步骤：
接收从基站发送的基准信号，和计量在转发器上基准信号的接收功率；
接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
计量由转发器放大的上行链路信号在转发器上的干扰量；
接收有关基站上干扰量的信息；和
响应基站上基准信号发射功率、转发器上基准信号接收功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率控制上行链路信号增益。
在本发明的第十二方面中，提供一种方法，在用于接收、放大和发射基站与移动站之间传输的信号的转发器中控制从移动站发送给基站的上行链路信号增益，该控制方法包括步骤：
接收有关基站发送的基准信号在转发器上的接收功率和有关转发器上上行链路信号噪声功率的信息，该上行链路信号由移动站发送给基站并由该转发器放大；
接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
响应转发器上基准信号接收功率、转发器上放大的上行链路信号噪声功率和基站上基准信号发射功率监视该转发器。
在本发明的第十三方面中，提供一种方法，在用于接收、放大和发射基站与移动站之间传输的信号的转发器中控制从移动站发送给基站的上行链路信号增益，该控制方法包括步骤：
接收有关基站发送的基准信号在转发器上的接收功率和有关转发器上上行链路信号干扰量的信息，该上行链路信号由移动站发送给基站并由该转发器放大；
接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
接收有关基站上干扰量的信息；
响应转发器上基准信号接收功率、转发器上放大的上行链路信号干扰量、基站上基准信号发射功率和基站上干扰量监视该转发器。
上述设计使通过控制转发器增益减少转发器噪声对基站的有害影响成为可能。
另外，转发器增益控制使控制转发器业务和基站业务之间的平衡成为可能。
另外，监视设备可以适当利用发送给它的有关转发器的信息执行监视，例如有关设置转发器增益的参数的信息，和有关转发器环境的信息。
通过下列实施例的描述并结合附图本发明的上述和其它目的、效果、特征和优点将更明显。
图1是表示按照本发明第一实施例转发器设计的方框图；
图2是表示按照本发明第二实施例转发器监视设备设计的方框图；
图3是表示按照本发明第三实施例转发器监视设备设计的方框图；
图4是表示按照本发明第四实施例转发器监视设备设计的方框图；
现在参考附图将描述按照本发明的实施例。
图1是表示按照本发明第一实施例转发器设计的方框图。
本实施例的转发器100包括功率分配器104和106，可变衰减器108和110，一个运算电路12，放大器114和116，一个接收器118，一个发射器120，一个合成器122，一个环境监视电路124，双工器126和128，天线130和132，一个噪声计量单元140和一个干扰计量单元150。该噪声计量单元140包括一个带通滤波器(BPF)142和一个检测器144，而干扰计量单元150包括一个带通滤波器152和一个检测器154。
该转发器100接收、放大和发射从基站180、182等到移动站190等的下行链路信号和从移动站190等到基站180、182等的上行链路信号。更具体地，它接收从基站180、182等发射的信号，放大所接收信号，和发射放大的信号给移动站190等。另一方面，它接收移动站190等发射的信号，放大所接收信号，和发射放大的信号给基站180、182等。
从基站180、182等发射的信号(下行链路信号)通过天线130、双工器126和功率分配器104提供给可变衰减器108和然后提供给放大器114，通过可变衰减器108和放大器114放大一个特定增益，和通过双工器128和天线132发射给移动站190等。另一方面，从移动站190等发射的信号(上行链路信号)通过天线132、双工器128和合成器122提供给放大器116和然后提供给可变衰减器110，通过放大器116和可变衰减器110放大一个特定增益，和通过功率分配器106、双工器126和天线130发射给基站180、182等。
本实施例中，接收器118具有与移动站接收器相同的设计，而发射器120具有与移动站发射器相同的设计，所以它们便宜。
该转发器100按照上述表达式(4)控制上行链路信号增益和下行链路信号增益，以减少转发器100噪声对基站180、182等的影响。假设在此基站的噪声系数NF0是事先已知的。
在移动通信中，每个基站通常连续地发射一个导频信号，该信号用于搜索所访问的小区。当包括有关基站上发射功率(值)PTPCH[dBm]的信息时，该导频信号使转发器根据发射功率PTPCH和转发器上导频信号的接收功率(值)PRPCH[dBm]获得基站与转发器之间的传播损耗L1(=PTPCH-PRPCH)。
在本实施例中，接收导频信号时，接收器118从导频信号中提取有关基站上导频信号发射功率的信息(和有关基站上放大的上行链路信号干扰量的信息)。另外，接收器118计量所接收导频信号的接收功率。转发器也有可能直接接收有关基站上导频信号发射功率的信息而不接收导频信号。
尽管本实施例使用导频信号作为基准信号用于计量转发器与基站等之间的传播损耗，也可以使用其它信号而非导频信号作为基准信号。
转发器利用噪声计量单元140计量转发器上放大的上行链路信号的噪声功率Nb。对于噪声计量，计量功率密度就足够了。因此，本实施例利用具有紧接着工作频带频率窄带带通滤波器142和检测器144计量噪声功率Nb。一旦计量出噪声功率Nb，可以获得转发器的噪声系数N Fb。
通过利用所获得的基站噪声系数N Fb自动地控制转发器100的增益Gb、基站与转发器之间的传播损耗L1、转发器的噪声系数N Fb和表达式(4)可以减少转发器100的噪声对基站180、182等的影响。通过从运算电路112传输增益设置信号给放大器116和可变衰减器110来控制它们执行上行链路信号增益的控制。另一方面，下行链路信号增益的控制是通过从运算电路112传输增益设置信号给放大器114和可变衰减器108来控制它们执行的。
上行链路信号增益可以不同于下行链路信号增益。在数据通信中，在下行链路信道与上行链路信道之间的数据量通常不同，而且一般地下行链路信道具有更大量。在此情况下，有可能通过提供上行链路信号增益与下行链路信号增益之间的差以最小需要功率操作转发器。
当改变上行链路信号增益时，放大器116和可变衰减器110可以控制变化的时间常数。同样地，当改变下行链路信号增益时，放大器114和可变衰减器108可以控制变化的时间常数。最好改变上行链路信号增益的时间常数和改变下行链路信号增益的时间常数增加，以便防止对基站或移动站发射功率控制的影响。
在本实施例中，转发器100总是扫描周围基站的导频信号，而接收器118搜索具有最高接收电平的导频信号。例如，当接近转发器100新近安装第二基站时，和如果第二基站与转发器100之间的传播损耗L2满足关系L1＞L2时，其中L1是第一基站与转发器100之间的传播损耗，控制转发器100增益Gb满足上述表达式(6)(对应于表达式(4))。因此，当接近转发器100安装新的基站时，转发器增益响应新的基站而减少以减弱噪声和干扰量对该基站的影响。
相反，当一个对转发器具有很小的传播损耗和最可能受来自转发器噪声和干扰的影响的基站因为事故变得无法工作时，可以在满足上述表达式(4)关系的限度内增加转发器增益。即使与转发器交换信号的基站变得无法工作，如果该转发器可以接收来自至少一个基站的无线电波，通过搜索来自周围基站的导频信号、通过放大无线电波该转发器可以继续移动通信服务。
转发器100通过按照I0与Ib｀=Gb+Ib-L之间关系调节转发器增益而控制转发器业务与基站业务之间的平衡。
如上所述，尽管本实施例从导频信号中提取有关基站上干扰量I0的信息，该信息也可以直接从基站接收而不需要接收导频信号。
基站与转发器之间的传播损耗L可以通过上述方法获得。
在转发器中放大的上行链路信号干扰量Gb+Ib由干扰计量单元150计量。对于干扰量计量，计量功率密度足够了。因此，在本实施例中，利用该频带内窄带带通滤波器152通过的信号和检测器154计量干扰量Gb+Ib。一旦已经获得Gb+Ib，可以获得Ib｀。
可以通过响应基站上干扰量I0和放大的上行链路信号对基站的干扰量Ib｀控制转发器100的增益Gb调节转发器业务与基站业务之间的平衡。
转发器100给监视设备发送有关设置转发器100增益参数的信息，有关转发器100等环境的信息。另一方面，接收来自监视设备的控制信号时，转发器100遵循该控制信号。
在本实施例中，转发器100也给监视设备发送有关设置增益参数的信息(每个基站上导频信号发射功率，转发器上接收的导频信号噪声功率，转发器上放大的上行链路信号干扰量，和基站上干扰量)，转发器环境和增益(上行链路信号增益和下行链路信号增益)。在本实施例中，尽管所有信息项目假设发送给监视设备，可以发送它们的一部分或其它信息项目。
通过环境监视电路124获得有关转发器环境的信息，和该信息发送给发射器120。有关转发器环境的信息包括有关转发器100电源的信息，有关放大器114和116等电源的信息。
接收这些信息项目后，监视设备可以从中检测转发器100的故障或事故或故障概率。另外，它通过给转发器100发送控制信号可以控制转发器100。
例如，监视设备执行类似于转发器100中运算电路112的处理，利用设置转发器发射增益参数，由此获得该增益。如果所获得的增益与转发器发射增益不符，运算电路112、放大器114和116等可能发生故障。
如果可变衰减器108和110和放大器114和116中的任何一个发生故障，上行链路与下行链路之间的平衡被打破。当上行链路信号增益大于下行链路信号增益时，转发器100控制下通信的移动站发射功率通常增加，而后增加了干扰量。由于监视设备接收有关放大的上行链路信号干扰量的信息，它可以区分由于正常业务增加产生的干扰量增加与由于故障产生的干扰量增加。相反，当下行链路信号增益大于上行链路信号增益时，因此增加移动站发射功率以保持规定的质量，针对上述I0，Gb，Ib和L，可能引起反常关系Gb+Ib-L＞I0。
如上所述，当它从监视设备接收控制信号时，转发器100遵循该控制信号。控制信号可以包括例如一个控制增益的信号，一个重新设置转发器100的信号，和一个关闭转发器100的电源的信号。例如，当转发器100接收控制增益的信号时，运算电路112控制响应该控制信号上行链路信号增益和／或下行链路信号增益。
以此方式，监视设备可以实现对转发器的适当监视。
图2是表示按照本发明第二实施例转发器监视设备设计的方框图。
本实施例的监视设备200包括一个控制器202，一个发射器212，一个接收器214，一个双工器218和一个天线220。在本实施例中，发射器212，接收器214，双工器218和天线220与基站210中的那些相同，以便基站210也利用发射器212和接收器214执行发射和接收。
在本实施例中，接收器214和发射器212具有与移动站的接收器和发射器相同的设计，两者都便宜。
控制器202通过天线220，双工器218和接收器214接收有关转发器增益设置参数的信息，有关转发器等环境的信息，并利用这些信息项目监视该转发器。更具体地，它根据该信息检测转发器100的故障或事故，或故障事故的概率。另外，它通过发射器212，双工器218和天线220发送控制信号以在需要时控制该转发器。
监视需要的各种信息项目不要求任何额外接收器，因为它们是由基站作为普通业务信道接收的。
检测故障和事故或其概率的例子和控制信号的例子与第一实施例中所描述的相同。按照本实施例的监视设备可以接收各种信息项目，该监视设备可以适当地监视转发器。
本实施例的监视设备200可以与第一实施例中的转发器100合并而设计出一个转发器系统。该转发器100给监视设备200发送有关增益设置参数(例如在每个基站上导频信号的发射功率，在转发器上导频信号的接收功率，在转发器上放大的上行链路信号噪声功率，在转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量)的信息，有关转发器环境的信息，和有关增益(上行链路信号增益和下行链路信号增益)的信息。接收这些信息项目时，监视设备200根据这些信息项目监视转发器。
转发器没有必要发送有关在基站上导频信号发射功率的信息和有关基站上干扰量的信息，因为它们可以从基站直接发送给监视设备的控制器而不必通过转发器传递。
图3是表示按照本发明第三实施例的转发器监视设备设计的方框图。
按照本实施例的监视设备300包括一个控制器302，一个发射器312，接收器304和314，一个功率分配器316，一个双工器318和一个天线320。本实施例与基站310共享发射器312，接收器314，功率分配器316，双工器318和天线320。
尽管按照本实施例监视设备300具有与按照第二实施例的监视设备200近似相同的功能，可以由接收器304通过功率分配器316接收基站发送的信号，和将该信号传输给控制器302。因此，监视设备300可以获得有关基站上导频信号发射功率的信息和有关基站上干扰量的信息，而不必由转发器发送它们。如果导频信号包括这些信息项目，接收器304可以通过功率分配器316接收导频信号来选择它们。
因此，按照本实施例的监视设备300可以接收信息项目，用于实现对转发器的适当监视。尽管按照本实施例的监视设备300具有比按照第二实施例的监视设备200更复杂的设计，因为接收器304，它可以选择有关基站上导频信号发射功率的信息和有关基站上干扰量的信息而不需要由转发器发送它们。
监视设备的控制器可以安装在与基站分开的位置上。
图4是表示按照本发明的第四实施例的转发器监视设备设计的方框图。
按照本实施例的监视设备400包括一个控制器402，一个交换系统406，一个调制解调器408，一个发射器412，接收器404和414，一个功率分配器416，一个双工器418和一个天线420。本实施例与基站410共享发射器412，接收器414，功率分配器416，双工器418和天线420。
在本实施例中，基站410从转发器接收信息，并通过电话线将信息发送给控制器402。
由于转发器通常安装在山区中的寂静地区，转发器不可避免地安装在山上等，而扩大了转发器与监视设备之间的距离，这出现了增加安装连接它们的电话线的成本的问题。
考虑到这一点，本实施例中让基站通过无线电从转发器接收信息，这部分地解决了成本高的问题。
转发器通常与发送出的导频信号具有最大的接收功率的基站进行电话通话。当一个新基站安装在给转发器提供比以前更小的传播损耗的位置时，转发器的上行数据流基站被变成新的基站。因此，当转发器监视设备与一个特定基站安装在同一位置时，转发器上行数据流基站的改变将产生这样一种情形的改变：该转发器继续与原有上行数据流基站的监视设备通信；或新的监视设备必须安装在转发器新的上行数据流基站中。
相反，如同本实施例通过电话线将监视设备的控制器安装在与基站分开的位置可以将监视功能集中在一个地方。
按照本实施例的监视设备400也可以接收监视所需要的各种信息项目，能够进行对转发器的适当监视。尽管按照本实施例的监视设备400引入了通过电话线对按照第三实施例的监视设备300的遥控，按照第二实施例的监视设备200也可以引入利用电话线的遥控。
尽管前面的实施例中上行链路信号和下行链路信号的增益控制以相同方式执行，它们可以与上行链路信号增益控制分开实现下行链路信号的增益控制，或只进行上行链路信号增益控制。
如上所述，本发明通过控制转发器增益使减少转发器噪声对基站的不利影响成为可能。
另外，它可以通过控制转发器增益调节转发器业务与基站业务之间的平衡。
另外，向监视设备发送用于监视该转发器的信息(有关设置转发器增益的参数的信息，有关转发器等环境的信息)使监视设备能够利用这些信息项目执行对转发器的适当监视。
已经针对优选实施例详细描述了本发明，根据前面描述，对于本领域技术人员而言各种不脱离本发明范围的改变和修改是显而易见的，因此附加权利要求将覆盖所有这种落入本发明精神范围的改变和修改。
Claims (45)
1．一种转发器，用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，所述转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于放大从移动站到基站的上行链路信号；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于计量转发器上基准信号的接收功率；
一个发射功率信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
一个噪声功率计量单元，用于计量由所述上行链路信号放大器放大的上行链路信号在转发器上的噪声功率；和
一个增益控制器，用于响应基站上基准信号发射功率，转发器上基准信号接收功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率控制上行链路信号增益。
2．如同权利要求1中所要求的转发器，进一步包括：
一个下行链路信号放大器，用于放大基站发送给移动站的下行链路信号，其中
所述增益控制器响应基站上基准信号发射功率，转发器上基准信号接收功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率进一步控制下行链路信号增益。
3．如同权利要求1中所要求的转发器，进一步包括：
一个干扰计量单元，用于计量转发器上放大的上行链路信号干扰量；和
一个干扰量信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息，其中
所述增益控制器响应基站上基准信号发射功率，转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号噪声功率，转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量控制上行链路信号增益。
4．如同权利要求3中所要求的转发器，进一步包括：
一个下行链路信号放大器，用于放大基站发送给移动站的下行链路信号，其中
所述增益控制器响应基站上基准信号发射功率，转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号噪声功率，转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量控制上行链路信号增益。
5．一种转发器，用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，所述转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于放大移动站发送给基站的上行链路信号；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于计量转发器上基准信号的接收功率；
一个发射功率信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
一个干扰计量单元，用于计量由所述上行链路信号放大器放大的上行链路信号在转发器上的干扰量；
一个干扰量信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息；和
一个增益控制器，用于响应基站上基准信号发射功率，转发器上基准信号接收功率和转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量控制上行链路信号增益。
6．如同权利要求5中所要求的转发器，进一步包括：
一个下行链路信号放大器，用于放大基站发送给移动站的下行链路信号，其中
所述增益控制器响应基站上基准信号发射功率，转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量进一步控制上行链路信号增益。
7．如同权利要求3或5中所要求的转发器，其中
基准信号包括有关基站上干扰量的信息，和其中
所述干扰量信息接收器通过接收基准信号接收有关基站上干扰量的信息。
8．如同权利要求1或5中所要求的转发器，其中
基准信号包括有关基站上基准信号发射功率的信息，和其中
所述发射功率信息接收器通过接收基准信号接收有关基站上基准信号发射功率的信息。
9．一种转发器，用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，所述转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于放大移动站发送给基站的上行链路信号；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于计量转发器上基准信号的接收功率；
一个噪声功率计量单元，用于计量由所述上行链路信号放大器放大的上行链路信号在转发器上的噪声功率；和
一个信息发射器，用于发射有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号噪声功率的信息给用于监视该转发器的监视设备。
10．如同权利要求9中所要求的转发器，进一步包括：
一个干扰计量单元，用于计量转发器上放大的上行链路信号干扰量；
所述信息发射器发射有关转发器上放大的上行链路信号干扰量的信息给用于监视该转发器的监视设备。
11．一种转发器，用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，所述转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于放大移动站发送给基站的上行链路信号；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于计量转发器上基准信号的接收功率；
一个干扰计量单元，用于计量由所述上行链路信号放大器放大的上行链路信号在转发器上的干扰量；和
信息发射器，用于发射有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号干扰量的信息给用于监视该转发器的监视设备。
12．如同权利要求10或11中所要求的转发器，进一步包括：
一个干扰量信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息，其中
所述信息发射器发射有关基站上干扰量的信息给用于监视该转发器的监视设备。
13．如同权利要求12中所要求的转发器，其中
基准信号包括有关基站上干扰量的信息，和其中
所述干扰量信息接收器通过接收基准信号接收有关基站上干扰量的信息。
14．如同权利要求9或11中所要求的转发器，进一步包括：
一个发射功率信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息，其中
所述信息发射器发射有关基站上基准信号发射功率的信息给用于监视该转发器的监视设备。
15．如同权利要求14中所要求的转发器，其中
基准信号包括有关基站上基准信号发射功率的信息，和其中
所述发射功率信息接收器通过接收基准信号接收有关基站上基准信号发射功率的信息。
16．如同权利要求9或11中所要求的转发器，进一步包括：
一个转发器信息采集单元，用于收集有关转发器环境的信息，其中
所述信息发射器发射有关转发器环境的信息给用于监视该转发器的监视设备。
17．如同权利要求9或11中所要求的转发器，其中所述信息发射器发射有关上行链路信号增益的信息给用于监视该转发器的监视设备。
18．如同权利要求9或11中所要求的转发器，进一步包括一个下行链路信号放大器，用于放大从基站到移动站的下行链路信号。
19．如同权利要求18中所要求的转发器，其中所述信息发射器发射有关下行链路信号增益的信息给用于监视该转发器的监视设备。
20．如同权利要求9或11中所要求的转发器，进一步包括：
一个控制信号接收器，用于接收来自监视设备的一个控制信号；和
一个转发器控制器，用于按照控制信号控制该转发器。
21．如同权利要求20中所要求的转发器，其中当控制信号是用于控制上行链路信号增益和／或下行链路信号增益的一个信号时，所述转发器控制器按照控制信号控制上行链路信号增益和／或下行链路信号增益。
22．如同权利要求1，5，9和11中任何一个所要求的转发器，其中基准信号是一个导频信号。
23．如同权利要求1，5，9和11中任何一个所要求的转发器，其中所述上行链路信号放大器可以改变时间常数用于调节上行链路信号增益。
24．如同权利要求2，4和6中任何一个所要求的转发器，其中所述下行链路信号放大器可以改变时间常数用于调节下行链路信号增益。
25．一种转发器，用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输的信号，其中所述转发器可以改变时间常数用于调节信号增益。
26．一种监视设备，用于监视接收、放大和发射在基站与移动站之间传输信号的转发器，所述监视设备包括：
一个第一信息接收器，用于接收有关基站发射基准信号在转发器上接收功率和有关转发器上上行链路信号噪声功率的信息，该上行链路信号由移动站发送给基站并由转发器放大；
一个第二信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；和
一个监视单元，用于响应转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号噪声功率，和基站上基准信号发射功率监视该转发器。
27．如同权利要求26所要求的监视设备，进一步包括：
一个第三信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息，其中
所述第一信息接收器进一步接收有关转发器上放大的上行链路信号干扰量的信息，和
所述监视单元响应转发器上放大的上行链路信号干扰量以及基站上干扰量监视该转发器。
28．一种监视设备，用于监视接收、放大和发射在基站与移动站之间传输信号的转发器，所述监视设备包括：
一个第一信息接收器，用于接收有关基站发射基准信号在转发器上接收功率和有关转发器上上行链路信号干扰量的信息，该上行链路信号由移动站发送给基站并由转发器放大；
一个第二信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
一个第三信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息；和
一个监视单元，用于响应转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号干扰量，基站上基准信号发射功率和基站上干扰量监视该转发器。
29．如同权利要求27或28所要求的监视设备，其中
基准信号包括有关基站上干扰量的信息，和其中
所述第三信息接收器通过接收基准信号接收有关基站上干扰量的信息。
30．如同权利要求27或28所要求的监视设备，其中所述第三信息接收器接收有关基站上干扰量的信息，该信息从转发器发射。
31．如同权利要求27或28所要求的监视设备，其中
所述第三信息接收器在基站上接收有关基站上干扰量的信息，和
所述监视单元通过电话线从所述第三信息接收器采集有关基站上干扰量的信息。
32．如同权利要求26或28所要求的监视设备，其中
基准信号包括有关基站上基准信号发射功率的信息，和其中
所述第二信息接收器通过接收基准信号接收有关基站上基准信号发射功率的信息。
33．如同权利要求26或28所要求的监视设备，其中所述第二信息接收器接收有关基站上基准信号发射功率的信息，该信息从转发器发射。
34．如同权利要求26或28所要求的监视设备，其中
所述第一信息接收器在基站上接收有关基站发射基准信号在转发器上接收功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率的信息；
所述第二信息接收器在基站上接收有关基站上基准信号发射功率的信息；和
所述监视单元通过电话线从所述第一信息接收器采集有关基站发射基准信号在转发器上接收功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率的信息，和从所述第二信息接收器采集有关基站上基准信号发射功率的信息。
35．如同权利要求26或28所要求的监视设备，其中
所述第一信息接收器进一步接收有关转发器环境的信息，和
所述监视单元还响应转发器环境监视该转发器。
36．如同权利要求26或28所要求的监视设备，其中
所述第一信息接收器接收有关上行链路信号增益和／或下行链路信号增益的信息；和
所述监视单元还响应上行链路信号增益和／或下行链路信号增益监视该转发器。
37．如同权利要求26或28所要求的监视设备，进一步包括
一个控制信号发射器，用于向转发器发射控制信号，以控制上行链路信号增益和／或下行链路信号增益，其中
所述监视单元响应监视结果产生控制信号。
38．如同权利要求26或28所要求的监视设备，其中基准信号是一个导频信号。
39．一种转发器系统，包括用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输信号的转发器，和一个用于监视该转发器的监视设备，其中
所述转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于放大移动站发送给基站的上行链路信号；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于计量转发器上基准信号的接收功率；
一个噪声功率计量单元，用于在转发器计量由上行链路信号放大器放大的上行链路信号噪声功率；和
一个信息发射器，用于发射有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号噪声功率的信息给监视设备，和其中
所述监视设备包括：
一个第一信息接收器，用于接收有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上上行链路信号噪声功率的信息；
一个第二信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
一个监视单元，用于响应转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号噪声功率，和基站上基准信号发射功率监视该转发器。
40．一种转发器系统，包括用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输信号的转发器，和一个用于监视该转发器的监视设备，其中
所述转发器包括：
一个上行链路信号放大器，用于放大移动站发送给基站的上行链路信号；
一个接收功率计量单元，用于接收基站发送的基准信号，和用于计量转发器上基准信号的接收功率；
一个干扰量计量单元，用于在转发器计量由上行链路信号放大器放大的上行链路信号干扰量；和
一个信息发射器，用于发射有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上放大的上行链路信号干扰量的信息给监视设备，和其中
所述监视设备包括：
一个第一信息接收器，用于接收有关转发器上基准信号接收功率和有关转发器上上行链路信号干扰量的信息；
一个第二信息接收器，用于接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
一个第三信息接收器，用于接收有关基站上干扰量的信息；和
一个监视单元，用于响应转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号干扰量，基站上基准信号发射功率和基站上干扰量监视该转发器。
41．一种控制方法，在用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输信号的转发器中控制移动站发送给基站的上行链路信号增益，所述控制方法包括步骤：
接收基站发送的基准信号，和计量转发器上基准信号接收功率；
接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
计量由所述基站放大的上行链路信号在转发器上的噪声功率；和
响应基站上基准信号发射功率，转发器上基准信号接收功率和转发器上放大的上行链路信号噪声功率控制上行链路信号增益。
42．一种控制方法，在用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输信号的转发器中控制移动站发送给基站的上行链路信号增益，所述控制方法包括步骤：
接收基站发送的基准信号，和计量转发器上基准信号接收功率；
接收有关基站上基准信号发射功率的信息；
计量由所述基站放大的上行链路信号在转发器上的干扰量；和
响应基站上基准信号发射功率，转发器上基准信号接收功率和转发器上放大的上行链路信号干扰量和基站上干扰量控制上行链路信号增益。
43．一种监视方法，监视用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输信号的转发器，所述监视方法包括步骤：
接收有关基站上发射的基准信号在转发器上的接收功率和有关转发器上上行链路信号噪声功率的信息，该上行链路信号从移动站发送给基站并由转发器放大；
接收有关基站上基准信号发射功率的信息；和
响应转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号噪声功率和基站上基准信号发射功率监视该转发器。
44．一种监视方法，监视用于接收、放大和发射在基站与移动站之间传输信号的转发器，所述监视方法包括步骤：
接收有关基站上发射的基准信号在转发器上的接收功率和有关转发器上上行链路信号干扰量的信息，该上行链路信号从移动站发送给基站并由转发器放大；
接收有关基站上基准信号发射功率的信息；和
响应转发器上基准信号接收功率，转发器上放大的上行链路信号干扰量、基站上基准信号发射功率和基站上干扰量监视该转发器。
45．如同权利要求18所要求的转发器，其中所述下行链路信号放大器可以改变时间常数用于调节下行链路信号增益。
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