专利名称：用于转发器的射频输出级别的自动控制的方法
技术领域：
本发明一般涉及转发器，并且尤其涉及一种用于转发器中射频输出级别的自动控制的方法。
背景技术：
在传统的蜂窝展布频谱型网络系统(例如，码分多址CDMA)中，负载分担(load sharing)涉及在一个蜂窝系统的基站(BTS)上的负载管理。负载分担可有助于减小由网络活动的动态性能例如，通信移动设备(例如，蜂窝电话)连续变化的数目的效果，以及通信设备的传输功率造成的不平衡和其它问题。易受变化负载影响的网络可能遭受一种称为“邻码干扰(Adjacent Code Interference)”的现象，其可由旨在将从给定小区内所有移动设备接收到的总功率保持在一个基本恒定级别的一种功率控制方案来处理。
在蜂窝展布频谱型系统(比如CDMA)工作中的另一种现象，被称为“相邻小区软切换(adjacent cell soft-handoff)”，这种现象关联于一个过程，在该过程中两个基站(一个基站位于移动设备所处的小区站点(cell site)，而另一个基站位于通话正被传送至的小区站点)，都被连接至呼叫中直到所需的传输协议被完成，那时该呼叫可被从初始基站断开。初始基站可不切断该通话，直到收到一个在新位置的新基站已经获得该呼叫控制的确认。
上面所描述的现象可导致一个进一步的被称为“小区呼吸(CellBreathing)”现象，其涉及小区覆盖范围以及因此的由某一基站覆盖的有效地理范围的周期性扩展与收缩。因此，小区大小可相应于利用该小区的流量而连续变化。例如，当一个小区变得负载非常重时，该小区可“缩小(shrink)”，导致它的一些用户流量被重定向至负载较轻的邻小区，从而在小区间平衡负载。
小区呼吸可在2G和2.5G技术中遇到，并且很可能对先进的3G蜂窝系统(比如CDMA UMTS和CDMA2000)变得更为关键，其中，将需要一种对终端用户的很高的服务质量(QoS)，来有效地处理由这些先进系统所引入的数据服务的类型。同样，由于固有的更大的数据传输能力，将预期在3G系统中出现在“轻”和“重” 流量之间的更重要的极端。
在一个多小区环境中，一个展布频谱型网络系统(比如一个CDMA系统)的上行链路能力，可由比特能量比噪声密度的比率(Eb/No)来决定，其中，Eb是一比特信息的能量，而No是总频谱噪声功率密度，其包括背景热噪声和由同小区及邻小区中的移动设备所导致的同信道干扰。
该Eb/No系统参数一般决定信号质量，比如，对于足够的系统性能需要某一最小Eb/No。可以看出，随移动设备的数目(n)的增加，系统的Eb/No则减小。因此，可存在移动设备的一个最大数目n＝nmax，对于该数目，Eb/No到达了它的最小值，低于该值，接收机的满意的性能以及它的解码过程可能是不可能的。
当小区内的用户数目接近nmax时，该小区一般达到它的物理容量极限。如果这个重负载的小区能通过减载一些用户至一些较轻负载的邻小区来与邻小区共享它的负载，那么，总体上更多的用户可同时在系统内活动。重叠面积对接近小区边界的移动设备是重要的，其中可引起软切换(soft-handoff)和所收到信号功率的反作用波动(counteractivefluctuations)。
一种实现负载分担的已知方法，是切换重负载小区的重叠区域内的一些用户到轻负载的邻小区。根据源自基站的可测量的无线电发射能量，在特定小区范围内的一个给定位置处的全部时间能量总和随流量增加而增大。结果是，该小区“缩小”反比于所测量的强度。
在蜂窝网络(比如CDMA)中，转发器(也称为小区延伸器cell-extender)的功能，一般是作为一个上行链路/下行链路信号增强器，通过预定的增益因子来放大所接收的信号。因此，对正常蜂窝网络工作重要的是，该转发器将既不修改所接收的信号也不压缩它们的动态范围，以便不影响该“小区呼吸”现象。
已知，转发器当它对网络尽可能透明的时候可最佳地起作用。对这个功能性要求的一个障碍，是需要对下行链路传输的功率设置一个上限。这个需求可从需要最佳功率级别的周围环境因素和邻小区干扰问题(比如RF覆盖设计)中得出。
如上所解释的，在一给定转发器的一个位置处的射频信号强度，一般地按在一给定时间激活地连接的移动设备的数目成比例地增强。因为这个原因，被设置为利用一个给定的增益因子来放大上行链路/下行链路信号的转发器，可达到或甚至超过它的预设功率限制，偶尔达到这样一个范围，其中非线性放大器的不期望的效应变得非常明显。用于控制发射功率的一个传统过程，被称为自动电平控制(ALCAutomatic Level Control)，涉及当所发射功率达到一个预定级别时自动减小转发器增益的一个过程。
现在参照图1，其是在传统蜂窝小区中作为所许允的最大功率输出的函数的典型流量(traffic)的示意图。能够看到，该ALC过程一般导致信号压缩，表示随小区内通信流量驱动该转发器达到该ALC的平台期时，该转发器输出变得足够恒定并且对转发器输入功率级别中的变化不再敏感。如果该转发器输出能被阻止达到它的非线性饱和区，那么在转发器输入端的传输波动可被不适当地反映，阻止基站和单独的移动设备正确执行它们的功率控制机制。例如，根据衰减和干扰，基站可发送控制消息到移动设备以便确定和设置一个满足一预设质量目标的最小功率级别。这可能减小与其它用户的干扰以及可增加电池寿命。
传统ALC的另一缺陷在于它倾向于干扰上行链路/下行链路增益平衡，增益平衡对基站来说是重要的以为了控制它们相关联的移动设备，比如，确保从相关基站的传输被在相似功率级别的基站接收，从而为所有用户保持一个大体稳定的Eb/No比率。由于ALC典型地工作在下行链路，该下行链路/上行链路增益平衡被破坏。这种破坏因小区呼吸中断可能导致基站动态范围降低、覆盖面积减小和整体不适当的网络操作。
发明内容
因此根据本发明的实施例，提供一种用于控制转发器的射频输出级别的方法，该方法包括在网络运行期间采样流量负载(sampling traffic load)特性，以及基于该流量负载(traffic load)特性调整该转发器的至少一个元件的增益。
根据本发明的实施例，进一步提供一种放大射频信号功率的装置，该装置包括一个衰减器，其通过衰减一输入信号的一参数来产生一衰减的信号；一个功率放大器，其通过放大该衰减的信号来产生一输出信号；一个功率监测器，其监测该输出信号的功率级别；以及一个射频增益控制器，基于网络运行期间所采样的流量负载特性，其能够通过控制该输入信号的衰减(如控制所述衰减器)来调整输出功率。
根据本发明的实施例，进一步提供一种用于调整射频输出级别的系统，该系统包括一个接收信号的接收器；一个滤波单元，其配置为让位于或接近信道频带的频率成分通过；一个衰减器，其通过衰减信号的参数来产生衰减的信号；一个功率放大器单元，其调整射频输出的功率级别至该系统的至少一个元件的所期望的增益级别；以及一个微处理器单元，其接收射频输出的功率级别的信号并将控制信号传送给该接收器和该衰减器。
作为本发明的主题，被特别地指出并清楚的声明在说明书的结论部分。然而，本发明关于构造和操作方法，连同其目的、特征和优点，可通过参读附图参照下面的详细描述来最佳地得到理解，其中图1是一个示意性说明图，示出了在传统系统中蜂窝小区中作为所允许的最大功率输出的函数的典型流量；图2A是根据本发明的一些示例性实施例的带有一个射频增益控制器的双向转发器的结构图；图2B是根据本发明进一步的示例性实施例的带有一个射频增益控制器的双向转发器的结构图；图3是一个示意性说明图，示出了根据本发明的一些实施例蜂窝小区中作为所允许的最大功率输出的函数的流量；以及图4是一个示意性说明图，示出了根据本发明的一些实施例的双向射频转发器的各输出信号功率级别，该输出信号功率级别为时间的函数分别响应于输入功率以及低于和高于所允许的最大功率级别的增益级别。
可以理解的是，为了说明的简单和清楚，显示在图中的元件不必按比例绘制。例如，为了清楚，一些元件的尺度相对其它元件可被夸大。进一步地，其中合适考虑是，标号可在附图中重复，以表示对应的或相似的元件。
具体实施例方式
在接下来的详细描述中，众多的详细细节被阐明以便提供本发明的一个彻底完全的理解。然而，将被本领域技术人员所理解的是，本发明可无需这些详细描述而被实施。在其它实例中，熟知的方法、过程、元件和电路未被详细描述以避免妨碍对本发明的理解。
除非在其它地方详细声明，从下面的讨论中明显应被理解的是，贯穿详细的讨论中，所利用的诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、或类似的术语，是指一个计算机或计算系统、或类似的电子计算设备的动作和/或处理，其将计算系统的寄存器和/或存储器中的用物理(例如，电子)量表示的数据、操作和/或变换为在计算系统的存储器、寄存器或其它这样的信息存储器、传输或显示设备中其它类似用物理值表示的数据。
本发明的实施例可包括在其中执行操作的装置。这个装置可为了所期望的目的而被特别地构建，或它可包括被存储于该计算机中的计算机程序选择性激活或重新配置的一个通用计算机。如此的一种计算机程序可被存储在一种计算机可读存储介质中，例如但不限于，任何类型的盘包括软盘、光盘、CD-ROM、磁性光盘、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡，或适用于存储电子指令并且能够被连接于计算机系统总线的任何其它类型的介质。
这里所示出的处理过程和显示并不固有地相关于任何特定计算机或其它装置。根据这里的教导，各种各样的通用系统可使用程序，或可方便地构建一种更专用的装置来执行所期望的方法。用于多种这些系统的理想结构将出现在下面的描述中。此外，本发明的实施例并没有参照任何特定程序语言来描述。可被理解的是，多种程序语言可被用于实施这里所描述的本发明教导。
尽管本发明的范围并不限于这个方面，然而这里所公开的用于转发器射频(RF)输出级别自动控制的方法、系统和设备可被应用于任何适合类型或类别的转发器。通过实施例，这里所公开的方法、系统和设备可被应用于数字转发器。根据本发明的其它实施例，可替换地，这里所公开的系统和方法可被应用于模拟转发器。
根据本发明的一些实施例，组成射频转发器的一个射频增益控制器，可逐渐获悉网络的流量负载特性，并且根据在网络运行期间采样的实际级别的流量以及遵循该实际级别的流量变化路径来调节该转发器的增益。
根据本发明的一些实施例，网络的流量负载特性，可以多种方式进行采样。例如，网络通信流量的实际级别可根据一个预定的方案被重复地采样。可替换地，网络通信流量负载特性的采样可以以预定的时间间隔自动进行。在另一实例中，网络通信流量负载特性的采样可应请求进行。网络的通信流量负载特性可在射频转发器中的一个或多个部件中被采样或通过其采样，其详细讨论如下。
根据本发明的一些实施例，带有射频增益控制器的射频转发器的自动设置与校准，可消除在转发器的安装或初始化装配期间对特殊设置和校准的需要。消除对这种设置和校准的需要是有利的，因为它消除了对装配传统系统中所需的熟练技术人员以及分析设备的需要。例如，自动设置/校准可消除对最大通信流量负载条件下初始化设置的需要，和/或消除对为周期性增益调节的目的技术人员重复访问现场的需要。
参照图2A，其示意说明了根据本发明的示例性实施例的带有一个射频增益控制器的一个双向转发器100的结构框图。该双向转发器100可包括两个另外的部分，称为一个上行链路部分102，其接收来自移动设备(例如，蜂窝手机)的信号，并将该信号转发至基站；以及一个下行链路部分104，其从基站接收携带数据的信号(data-bearing signals)并将该信号转发至与携带数据的信号对应的移动设备。
首先从左至右来看图2A中的上行链路部分102，部分102可包括一个输入滤波器110U，其可以是例如一个射频(“RF”)滤波器，或更具体地，可以是一个可调整让预定频率范围内例如800MHz至830MHz的范围内的频率通过的滤波器，然而本发明并不限制在此方面。该输入射频滤波器110U可从天线接收信号，滤除预定的通过范围外的频率，并将表示该滤波器通过范围信号的信号提供给一个预滤波单元120U，该预滤波单元120U可包括一个低噪声放大器(“LNA”)122U和一个衰减器124U，比如，在现有技术中已知的一个LNA和衰减器。该预滤波单元120U可将接受到的信号和周期性信号比如，正弦信号，例如给定频率的正弦或余弦波信号相混合，从而接收到的信号被下变频转换为中频(“IF”)。与该所接收的信号混合的给定频率可被例如被微处理器170决定和控制，下面会详细地描述。预滤波单元120U的中频(IF)输出可进入一个射频滤波单元130U。射频滤波单元130U可包括例如，一个预放大单元132U和一个滤波器单元134U。可选择地，在本发明的一些示例性实施例中，例如，射频滤波单元130U可包括一个功率监测器136U，来采样流量的实际级别并将流量级别采样提供给微处理器170。该滤波器单元134U可以是，例如在现有技术中已知的表面声波(SAW)滤波器或陶瓷滤波器，或数字滤波器，比如，举例来讲，申请号为10/175,146的美国专利中描述的数字滤波器，该专利与本发明一样，被委托给相同的受让人，该专利的公开全部体现于此以资参考。
射频滤波单元130U的滤波后的输出可被一个衰减器142U接收，其可根据从微处理器170收到的控制信号来衰减被滤波的信号，其详细描述如下。一个可调节的功率放大器单元150U可包括一个衰减器154U、一个高功率放大器152U(“HPA”)、以及一个功率监测器156U，该功率放大器单元150U用于可调节地放大来自衰减器142U的衰减后的信号，以产生具有期望功率级别的输出信号。一个射频增益控制器电路158U(“GC”)可调节由衰减器154U提供的衰减，其被详细描述如下。来自功率放大器功能块150U的输出信号可传播至并通过包含有输出滤波器160U的双工器。输出滤波器160U可以是例如一个射频(“RF”)滤波器、或更具体地，可以是这样一个滤波器，被调节以让对于在预先确定的频率范围内，例如在上面提到的例子中的800MHz至830MHz的范围内的频率的输出信号通过，然而本发明并不限于此方面。
如上所讨论的，网络的流量负载特性可在射频转发器100内的一个或多个元件中被采样或通过其采样。例如，在上行链路部分102中，可利用上行链路部分102的一个或多个元件或在其中来产生通信流量负载特性的采样，比如利用输入滤波器110U、预滤波单元120U、射频滤波单元130U，或功率放大器单元150U，或利用任何适合的这样元件的组合来产生通信流量负载特性的采样。采样信号可被微处理器170接收，其可根据预先确定的方案分析该采样信号。基于此分析，微处理器170可随后将控制信号发送至衰减器124U和/或衰减器142U。基于这些控制信号，一个或多个衰减器例如根据预先确定的方案可将信号功率衰减至所要求的级别。
根据预先确定的方案，响应所接收的采样信号，微处理器170可发送控制信号至衰减器124U和/或衰减器142U，以减小或增大下行链路和/或上行链路信道的增益。追随增益上的任何变化，微处理器170可发送另外的控制信号至衰减器124U和/或衰减器142U，直到采用新的增益。当期望的增益和网络的增益相匹配时，微处理器可停止发送该另外的控制信号。所描述的预先确定的方案可允许该双向转发器的安装者来设计相比现有技术中已知的其它转发器具有高于增益的较小余量的该双向转发器100的安装。
根据本发明的一些实施例，利用射频增益控制器电路158U和微处理器170的优点，双向转发器100可被操作保持一个预定的、期望的、比如最大的或最佳的输出功率级别，其可与给定小区内的流量相关。根据本发明的实施例，射频增益控制器电路158U和微处理器170可例如依据下行链路输出信号功率来根据预定的定时方案比如周期性地或在预定的时间点而改变功率级别，这要遵循特定小区内的现有流量。
根据本发明一些实施例，微处理器170可采样流量的实际级别来依据下行链路输出信号功率改变预定的级别。例如，微处理器170可根据一个预先确定的方案从射频增益控制器电路158U、功率监测器156U和/或功率监测器136U重复地接收流量实际级别的采样。可替换地，射频增益控制器电路158U、功率监测器156U、和/或功率监测器136U可以以预先确定的时间间隔自动地采样实际级别的流量，并传输该采样至微处理器170。
这与传统转发器形成对比，其可对低功率信号保持增益在一个预定的级别，并且当输入信号达到“不运行”区域时可减小增益，从而当输入信号达到“不运行”区时被迫恢复它们先前的增益。
结果，在改变预定的级别之后，微处理器170和射频增益控制器单元158U可维持射频转发器100的增益在与最大功率下行链路输入信号相匹配的级别，而不管瞬态效应，例如暂时的可出现在输入信号中的受驱动的流量、瞬变现象及小区呼吸效应。
进一步的如图2A所示，双向转发器100的下行链路部分104可实际上镜像上面所讨论的上行链路部分102。上行链路部分和下行链路部分之间的区别在于，下行链路部分104可包括一个输入射频滤波器110D、预滤波单元120D、一个射频滤波单元130D、一个衰减器142D、以及一个输出射频滤波器160D，其可被调谐或调整以接收并通过下行链路通信信道的频率，这与参照上行链路部分102上面所讨论的让上行链路通信信道内或周围的频率通过相对。
网络的流量负载特性可在下行链路部分104内的一个或多个元件中采样或通过其采样。在一些实施例中，流量负载特性的采样可在下行链路部分104的一个或多个元件中产生或通过其产生，例如，在输入射频滤波器110D中、在射频滤波单元130D中、或在输出射频滤波器160D中产生。该采样信号可被微处理器170接收，该微处理器170可根据预先确定的方案来分析该采样信号。基于此分析，随后，微处理器170例如根据如上面所详细描述的预先确定的方案可以将控制信号发送至衰减器124D和/或衰减器142D，从而将信号衰减到所期望的级别。
现参照图2B，图2B是根据本发明进一步的示例性实施例的带有一个射频增益控制器的一个双向转发器200的结构框图。与图2A中的转发器100的对应元件相似或相同的图2B中的转发器元件，一般用相同的标号来表示，为了简洁，与这些元件相关的描述一般不再重复。图2B中双向转发器200的一个上行链路部分202包括一个射频单元230U，该射频单元230U在本发明的一些示例性实施例中可选择地包括一个功率监测器236U，以采样流量的实际级别并将这样的流量级别采样信号提供给微处理器170。射频单元230U可进一步下变频转换该中频(IF)信号至数字滤波器240U，并且也可以利用一个模/数(A/D)转换器242U将该下变频转换后的信号转换为数字形式，该模/数转换器242U可以是数字滤波器240U的一个内部元件，例如这在现有技术中已知。该可选择的模/数转换器242U可以采样该中频信号，并且可产生表示被采样的中频信号的一个数字信号。表示中频信号的该数字信号可以进入一个数字滤波器组244U，其可包括如在申请号为No.10/175,146的美国专利申请中所描述的一个数字滤波器组，如本发明一样，该专利被委托给相同的受让人，该专利全部公开于此以资参照。根据本发明的一个示例性实施例，一个SAW滤波器(未示出)可替换模/数转换器242U、数字滤波器组244U、以及数/模转换器246U，并且它可以用于对所接收的信号进行滤波。数字滤波器组244U的滤波后的输出可选择地通过一个数/模转换器246U转换为模拟信号。该滤波后的输出是数字形式或如果它由数/模转换器246U转换则是模拟形式，该输出可被一个衰减滤波器142U接收，该衰减滤波器142U可以根据来自微处理器170的控制信号对滤波后的信号进行衰减，其详细描述如上。
进一步如图2B所示，双向转发器200的一个下行链路部分204实际上可镜像上面所讨论的上行链路部分202。上行链路部分和下行链路部分之间的区别在于，下行链路部分204可包括一个输入射频滤波器110D、一个射频单元230D、一个数字滤波器240D、一个衰减器142D、一个功率放大器单元150D以及一个输出射频滤波器160D，其可调谐或可调节来接收并通过下行链路通信信道的频率，这与参照上行链路部分202如上所述的让在上行链路通信信道处或周围的频率通过相对。
网络的流量负载特性可在下行链路部分204的一个或多个元件中采样或通过其采样。在一些实施例中，流量负载特性的采样可在下行链路部分204的一个或多个元件中产生或通过其产生，例如在输入射频滤波器110D、在射频单元130D或在输出射频滤波器160D中产生。这些采样可由微处理器170接收，其可以根据一个预先确定的方案来分析这些采样。基于此分析，随后，微处理器170例如根据预先确定的方案可以将控制信号发送至衰减器124D和/或衰减器142D，从而将该信号衰减至所期望的级别。
现参照图3，根据本发明的一些实施例，其显示了在蜂窝小区内作为所允许最大功率输出的函数的流量的示意性说明图。不同于一种传统ALC机制，其可导致如上详细讨论的一种信号压缩，在本发明中，当增益被射频增益控制器单元158U(显示在图2A和2B中)从它的初始值改变成可以匹配流量状况的新值时，该信号可不被压缩。因此，因为增益可根据网络的流量负载特性而改变，可在转发器的增益与基站的增益之间存在一种大体的线性关系，因而该“小区呼吸”现象可被明显地减小或消除。
现参照图4，其显示了根据本发明的一些实施例的一双向射频转发器的各输出信号功率级别的示意性说明图，该输出信号功率级别为时间的函数分别响应于输入功率以及低于和高于一所允许的最大功率级别的增益级别。曲线42和44示出了现有技术已知的不同转发器例如CDMA网络的转发器的示例性输出信号功率级别。例如，曲线44显示了低于最大允许级别的一个输出信号功率，例如是因为与所示的输出信号相关的转发器增益因子可能非常低的缘故。作为第二个例子，曲线42显示了高于最大允许级别的一个输出信号功率，例如这是因为与所示的输出信号相关的转发器增益因子可能非常高的缘故。如图4中的曲线40所示，双向射频转发器100(200)的输出信号功率可基本连续地保持在与输入信号值(由曲线46表示)成大体线性比例的数值。因此，不管网络负载，输出信号功率的动态范围可被保持，因此，基站可将功率控制信号发送至移动设备并且可测量该移动设备对如此的功率控制信号的响应，从而保持一个所期望的增益平衡。
根据本发明的一些实施例，带有射频增益控制器单元158U的双向射频转发器100(200)可被配置来保持所期望的(比如，最大的或最佳的)增益因子，而同时使转发器对它在其中工作的网络例如由多个基站和移动设备所定义的网络保持透明。
根据本发明的一些示例性实施例，可在双向转发器100(200)的上行链路功能和下行链路的功能之间保持平衡。当上行链路功能和下行链路功能不平衡时，系统中的转发器、基站和移动设备可以不同级别进行传送，这应该被本领域技术人员所理解。在这种情况下，基站可检测由一移动设备所再生成的通信信号，其可包括一个如上所述的转发器，该通信信号相比与相同基站相关的其它移动设备发送的信号被以较高的增益发送。这就容忍了基站自身的动态范围减小的风险。因此，在本发明的示例性实施例中，带有射频增益控制器电路158U的双向转发器100(200)具有可被配置在一个操作中调节上行链路信道和下行链路信道的优势。例如，这可以通过将预定的参考值(比如，最大允许增益级别)提供给微处理器170和/或射频增益控制器158U来实现，其在双向转发器100(200)工作期间以及网络流量特性采样期间被使用。因此，在这个实施例中，根据所采样的特性，微处理器170和/或射频增益控制器158U可改变输出级别信号以获得所期望的级别；然而，这个所期望的级别不可超过提供给微处理器和增益控制器的预定的参考值(比如，最大允许增益级别)。
结果，双向转发器100(200)内的增益可被减小，并且由转发器传输的射频输出级别可被最优化。例如，可减小双向转发器100(200)的上行链路部分102(202)的增益，以优化从下行链路部分104(204)传送的射频输出级别。类似地，可减小双向转发器100(200)的下行链路部分104(204)的增益，以优化从上行链路部分102(202)传送的射频输出级别。
根据本发明的一些实施例，微处理器170和射频增益控制器单元158U可有助于防止双向转发器100(200)的振荡。该振荡可归因于转发器的不正确安装，和/或转发器增益上不足的隔离余量(margin of isolation)。实际上，所期望的隔离可在施主和服务天线间实现，并且这样的隔离可响应于流量的突然上升而临时失效。根据本发明的示例性实施例，通过响应于过量的输出功率而降低双向转发器100(200)的增益可以防止振荡，该过量的输出功率由功率监测器156U和功率监测器136U(236U)两者或其中之一来监测。微处理器170和射频增益控制器单元158U检测振荡，并相应地可以改变比如，减小或增大转发器的增益以采用一个可以终止该振荡状况的新增益级别。当增益和隔离问题被解决了时，比如，一旦增益被减小或增大，根据情况，双向转换器100(200)可分别增大或减小它的增益，返回到所期望的操作级别。为解决振荡/隔离问题增益提前增大或减小可以例如以预先确定的时间间隔启动，并且可根据由用户定义的预先确定的增益步进方案被执行，例如，根据特定系统要求和/或规范被执行。然而，随后增益分别减小或增加可由系统自动完成，这可响应因提前增益改变而引起的增益的实际变化。结果，双向转发器100(200)异常工作情况下的整体网络导频污染以及相关的小区范围缩小现象可被最小化或甚至被消除。
可由本领域技术人员所理解的是，本发明并不限于上面已经被特别示出和描述的内容。例如，尽管在上面的特定方法中已经描述了特定的转发器结构，然而可以理解，其它转发器结构和配置在本发明的界限内也可被使用，并且本发明并不限于这个方面。
权利要求
1.一种控制转发器的射频输出功率级别的方法，包括在网络运行期间，采样流量负载特性；以及基于所述流量负载特性，调节所述转发器的至少一个元件的增益。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述采样包括对一个与流量实际级别的变化路径相关的参数进行采样。
3.根据权利要求1或2的方法，其中，所述采样包括根据预先确定的方案重复地采样所述流量负载特性。
4.根据权利要求1-3的任一个权利要求的方法，其中，所述采样包括以预先确定的时间间隔自动地采样所述流量负载特性。
5.根据权利要求1-4的任一个权利要求的方法，其中，所述采样包括通过所述转发器的一下行链路部分的一个或多个元件来采样所述流量负载特性。
6.根据权利要求1-5的任一个权利要求的方法，其中，所述采样包括通过所述转发器的一上行链路部分的一个或多个元件来采样所述流量负载特性。
7.根据权利要求1-6的任一个权利要求的方法，包括在所述网络运行期间维持所述转发器的一输出信号功率基本在一个所期望的、预定的级别。
8.根据权利要求7的方法，其中，所述预定的输出信号功率级别与所述流量的一最优功率有关。
9.根据权利要求7或8的方法，其中，所述预定的输出信号功率级别与所述流量特性的一最大功率有关。
10.根据权利要求1-9的任一个权利要求的方法，其中，所述转发器包括一数字转发器。
11.根据权利要求1-9的任一个权利要求的方法，其中，所述转发器包括一模拟转发器。
12.根据权利要求1-11的任一个权利要求的方法，包括一上行链路部分和一下行链路部分，其中所述调节包括基于所述上行链路部分的一输出功率级别来调节所述下行链路部分和所述上行链路部分两者或两者之一的一个或多个元件的所述增益。
13.根据权利要求1-11的任一个权利要求的方法，包括一上行链路部分和一下行链路部分，其中所述调节包括基于所述下行链路部分的至少一个元件的增益来调节所述上行链路部分的一个或多个元件的所述增益。
14.根据权利要求1-13的任一个权利要求的方法，包括监测所述转发器的一个或多个元件的一参数以检测一振荡事件；以及若一振荡事件被检测到，那么根据一预先确定的方案，提前地改变所述转发器的一个或多个元件的所述增益。
15.一种用于放大射频信号功率的装置，包括一衰减器，用以通过衰减一输入信号的一参数来产生一衰减的信号；一功率放大器，用以通过放大所述衰减的信号来产生一输出信号；一功率监测器，用以监测所述输出信号的所述功率级别；以及一射频增益控制器，能够通过基于在网络运行期间所采样的流量负载特性来控制所述输入信号通过所述衰减器的所述衰减，而调节所述输出功率。
16.根据权利要求15的装置，其中，所述射频增益控制器能采样所述流量负载特性。
17.根据权利要求16的装置，其中，所述增益控制器被用于重复地采样所述流量负载特性。
18.根据权利要求16或17的装置，其中，所述增益控制器被用于以预先确定的时间间隔自动地采样所述流量负载特性。
19.根据权利要求16的装置，其中，所述增益控制器被用于按要求采样所述流量负载特性。
20.根据权利要求15-19的任一个权利要求的装置，其中，在所述网路运行期间，所述增益控制器被用于保持在所述网络中通信的一个或多个设备的一基本预定的输出信号功率级别。
21.一种用于调节一射频输出功率的系统，包括一接收器，用于接收一信号；一滤波单元，被配置用于让在一预定的通信信道的一频带内或周围的频率成分通过；一衰减器，用以通过衰减所述信号的一参数来产生一衰减的信号；一功率放大器，用以通过调节所述系统的一个或多个元件的增益来将所述射频输出的功率调节至一期望的级别；以及一微处理器，用以接收响应所述射频输出功率的一输入，并且基于所述输入，来将调节控制信号提供给所述接收器和所述衰减器。
22.根据权利要求21的系统，其中，所述接收器和所述衰减器两者或两者之一能够基于所述调节控制信号将由所述接收器接收的所述信号调节至一期望的输入级别。
23.根据权利要求21或22的系统，其中，所述接收器和所述衰减器两者或两者之一能够基于所述调节控制信号来调节由所述滤波单元所通过的所述频率成分的一参数。
24.根据权利要求21-23的任一个权利要求的系统，其中，所述功率放大器单元包括一额外的衰减器，用以减小所述信号的幅度；一高功率放大器，用于增大所述信号的所述功率；一功率监测器，用以监测所述功率输出的所述级别；以及一射频增益控制器电路，能够根据在网络运行期间所采样的流量负载特性的多个采样，来调节所述额外衰减器以减小所述幅度。
25.根据权利要求21-24的任一个权利要求的系统，其中，所述滤波单元包括一模/数转换器，用以产生与所述所收到的信号相关的一数字信号；一数字滤波器，被配置用以让在所述通信信道的所述频带内或其周围的频率成分通过，并且用以把表现出干扰信号的频率成分排除在外；以及一数/模转换器，用以产生与所述被滤波的数字信号相关的一模拟信号。
26.根据权利要求21-25的任一个权利要求的系统，其中，所述微处理器能够监测所述系统的振荡，并且在检测到一振荡事件的情况下，根据一预先确定的方案，能够引起所述系统的一个或多个元件来改变所述系统的一个或多个元件的增益。
27.根据权利要求26的系统，其中，所述处理器根据所述预先确定的方案能够通过将响应于一所期望的改变的控制信号发送给所述一个或多个元件，来改变所述一个或多个元件的所述增益。
全文摘要
根据本发明的实施例，提供了一种用于控制射频转发器的输出功率级别的系统、装置以及方法。该系统包括一个接收器，用于接收一信号；一个滤波单元，被配置用以让在一预定的通信信道的一频带内或周围的频率成分通过；一个衰减器，用以通过衰减该信号的一参数来产生一衰减的信号；一个功率放大器，用以通过调节系统的一个或多个元件的增益，来调节转发器的输出功率级别至一期望的级别；以及，一个微处理器，用以接收响应于该转发器的输出功率级别的一输入，并且响应于所述输入，用以将控制信号传送至该接收器和该衰减器。该方法可包括在网络运行期间采样流量负载特性，并基于该流量负载特性，调节该转发器的一个或多个元件的增益。
文档编号H04B1/38GK1839560SQ200480024161
公开日2006年9月27日 申请日期2004年6月30日 优先权日2003年6月30日
发明者阿莫·梅尔, 亚历山大·贝博, 亚尼夫·艾维塔尔 申请人:迪克林科无线技术有限公司