專(zhuān)利名稱(chēng)：中繼器熱噪聲增量(rot)值校準(zhǔn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及對(duì)在諸如幀結(jié)構(gòu)共享 信道無(wú)線通信系統(tǒng)的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的中繼器上的業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)控。
背景技術(shù)：
廣泛部署無(wú)線通信系統(tǒng)以便提供諸如語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的多種類(lèi)型的通 信。典型的無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)提供了多個(gè)用戶(hù)到一個(gè)或多個(gè)共享資源的 接入。系統(tǒng)可以使用諸如頻分復(fù)用(FDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)、碼分復(fù)用(CDM) 以及其它的多種多路接入技術(shù)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的例子包括基于蜂窩的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。 以下是幾個(gè)這樣的例子(1)"用于雙模寬帶擴(kuò)譜蜂窩系統(tǒng)的TIA/EIA-95-B 移動(dòng)臺(tái)-基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)"(IS-95標(biāo)準(zhǔn))，(2)由名為"第三代合作計(jì)劃"(3GPP) 的聯(lián)盟提供并且收錄在包括文件Nos.3GTS 25.211、 3GTS 25.212、 3G TS 25.213和3GTS 25.214在內(nèi)的一系列文件中的標(biāo)準(zhǔn)(W-CDMA標(biāo)準(zhǔn))，(3) 由名為"第三代合作計(jì)劃2"(3GPP2)的聯(lián)盟提供并且收錄在"用于cdma2000 擴(kuò)譜系統(tǒng)的TR-45.5物理層標(biāo)準(zhǔn)"中的標(biāo)準(zhǔn)(IS-2000標(biāo)準(zhǔn))，以及(4)符合 TIA/ELVIS-856標(biāo)準(zhǔn)(IS-856標(biāo)準(zhǔn))的高數(shù)據(jù)速率(HDR)系統(tǒng)。
為了擴(kuò)展通信系統(tǒng)的范圍和覆蓋，在無(wú)線通信系統(tǒng)中使用中繼器。 通常，中繼器在物理層對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收和轉(zhuǎn)發(fā)，并且不管無(wú)線通信系統(tǒng)所 使用的標(biāo)準(zhǔn)如何都能提供滿(mǎn)意的操作。由于中繼器提供了一種特別是在存 在充足的容量但是信號(hào)傳播很困難的情況下對(duì)幀結(jié)構(gòu)共享信道(framed shared channel)無(wú)線通信系統(tǒng)的范圍進(jìn)行擴(kuò)展的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的手段，所以它 們是有利的。
用于進(jìn)行與業(yè)務(wù)有關(guān)的功率測(cè)量的一種技術(shù)是獲得熱噪聲增量(ROT) 測(cè)量。在諸如CDMA系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，ROT是有助于提供在反向鏈路上 信道負(fù)載指示的信號(hào)特性值。ROT值是在接收機(jī)處從所有用戶(hù)接收的總功 率與熱噪聲的比率，典型地，以分貝(dB)為單位給出?；趯?duì)反向鏈路的理 論容量計(jì)算，存在表示熱噪聲增量值隨著負(fù)載增加的理論曲線。通常將熱 噪聲增量值為無(wú)限處的負(fù)載稱(chēng)為"極點(diǎn)"。在典型的CDMA系統(tǒng)中，具有 3dB熱噪聲增量值的負(fù)載對(duì)應(yīng)于大約50%的負(fù)載，或者對(duì)應(yīng)于當(dāng)在極點(diǎn)時(shí) 可以支持的用戶(hù)數(shù)目的大約一半。隨著用戶(hù)數(shù)目的增加并且隨著用戶(hù)數(shù)據(jù) 速率的增加，負(fù)載變得更高。相應(yīng)地，隨著負(fù)載增加，遠(yuǎn)程終端必須發(fā)送 的功率量增加。對(duì)于其它類(lèi)型的通信系統(tǒng)，存在相似的考慮。A丄Wterbi在 "CDMA: Principles of Spread Spectrum Communication" Addison-Wesley 無(wú)線通信系列、1995年5月、ISBN: 0201633744中對(duì)熱噪聲增量值和信道 負(fù)載進(jìn)行了更詳細(xì)的描述。Viterbi的參考文獻(xiàn)提供了表示熱噪聲增量值、 用戶(hù)數(shù)目和用戶(hù)數(shù)據(jù)速率之間的關(guān)系的經(jīng)典公式。
ROT —般參考在無(wú)業(yè)務(wù)情況下接收機(jī)的輸入功率。因此，可能進(jìn)行 具有等價(jià)熱噪底的測(cè)量，將輸出功率的增加描述為增量。熱噪聲增量(ROT) 測(cè)量用于對(duì)無(wú)線接收機(jī)的負(fù)載進(jìn)行估計(jì)，并且因此可以用于測(cè)量中繼器負(fù) 載。ROT是熱噪聲與總的接收輸入功率的比率。關(guān)鍵假設(shè)是可以通過(guò)從單 個(gè)、平均用戶(hù)的影響開(kāi)始而得到所有用戶(hù)合計(jì)影響的合理模型?？梢詮南?式得到ROT:<formula>formula see original document page 15</formula> 其中z,是通信站的ROT，Pi是用戶(hù)I的發(fā)送功率， gi是用戶(hù)的增益，N是用戶(hù)的數(shù)目，NO是接收機(jī)的熱噪聲密度，W是接收機(jī)帶寬，以Hz為單位給出
在一些情況下，中繼器位于鏈路業(yè)務(wù)容量不是明顯問(wèn)題的位置；然 而，存在一些情況，在這些情況中，在鏈路業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)容量是需要考慮的 因素的環(huán)境中使用中繼器。結(jié)果，存在期望測(cè)量在中繼器上的鏈路業(yè)務(wù)的 情況。具體地，期望具有基于中繼器反向鏈路輸出功率的測(cè)量對(duì)中繼器業(yè) 務(wù)負(fù)載進(jìn)行估計(jì)的能力。在基站處的反向鏈路負(fù)載
在反向鏈路的情況， 一個(gè)重要的參數(shù)是ROT，其對(duì)應(yīng)于反向鏈路負(fù) 載。有負(fù)載的CDMA系統(tǒng)試圖維持ROT，使得系統(tǒng)在等于或低于臨界級(jí)別 ROT上運(yùn)行。當(dāng)小區(qū)收縮并且服務(wù)質(zhì)量(QoS)開(kāi)始下降時(shí)出現(xiàn)臨界級(jí)別的 ROT。如果ROT太大，小區(qū)的范圍就減小并且反向鏈路更不穩(wěn)定。大ROT 還造成瞬時(shí)負(fù)載的小變化，其導(dǎo)致移動(dòng)臺(tái)輸出功率中大的擺幅。低ROT可 以指示反向鏈路負(fù)載不重，從而指示具有多余的容量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員 將理解，可以使用除了測(cè)量ROT之外的方法確定通信設(shè)備的負(fù)載。
為了所有呼叫都符合所期望的誤幀率(FER)，假定扇區(qū)中的每個(gè)呼叫 都需要平均目標(biāo)Eb/Nt。將該目標(biāo)值稱(chēng)為T(mén):r = & 式(2)其中，^是在基站接收機(jī)處每數(shù)據(jù)比特的平均能量。W,是基站接收機(jī)的熱噪聲密度W。和干擾功率密度/。的總和。通過(guò)下式確定/ :l)C式(2a)<formula>formula see original document page 16</formula>
T是在基站處所接收的每用戶(hù)平均功率uC與平均數(shù)據(jù)速率M的比率<formula>formula see original document page 16</formula>式(3)其中，U是平均語(yǔ)音活動(dòng)因子，c是每全速率用戶(hù)所接收的平均功率， R是數(shù)據(jù)速率， 乂是接收機(jī)的熱噪聲密度。
如果扇區(qū)中有總共n個(gè)用戶(hù)，那么來(lái)自其它用戶(hù)的干擾功率密度為(w-l)C/PT 式(4)其中W是信號(hào)帶寬。
考慮到語(yǔ)音活動(dòng)因子，可以用u(典型地取為0.4)乘以這個(gè)量?？紤]到 其它小區(qū)的干擾，用F除這個(gè)量，F(xiàn)是小區(qū)內(nèi)干擾功率密度與總干擾功率密 度的比率(典型地取為0.65)。
將這些值代入式(2)，我們得到式(5)<formula>formula see original document page 16</formula>
該式可以解出C。將W/R=g定義為處理增益，并且將n-l近似為n(這 是接收機(jī)AGC所進(jìn)行的)，得到在基站處每個(gè)全速率用戶(hù)所接收的平均功 率的表達(dá)式<formula>formula see original document page 17</formula>式(6)
如果基站也正在服務(wù)于中繼器，那么無(wú)論呼叫是否經(jīng)過(guò)中繼器，該 每用戶(hù)所接收的功率都是相同的。實(shí)際上，基站一般不能在直接連接到用 戶(hù)和通過(guò)中繼器連接之間作出區(qū)分。來(lái)自中繼器的反向鏈路功率
可以通過(guò)下式表示中繼器的等價(jià)熱噪底:r = "r0+7;)『G 式(7)其中(^是中繼器的反向鏈路增益。那么通過(guò)下式給出反向鏈路上從中繼器發(fā)送的功率其中G。是基站天線增益，G,是中繼器的施主天線增益，、是基站和中繼器之間的路徑損耗，nr是通過(guò)中繼器傳送的呼叫的數(shù)目，其中F是小區(qū)內(nèi)干擾功率密度對(duì)總干擾功率密度的比率。
將該表達(dá)式的兩端除以中繼器熱噪底，給出了表示為ROT的中繼器輸出功率。
式(8)是所關(guān)注的，因?yàn)槭?8)提供了與載波輸出功率、用戶(hù)數(shù)目、多 個(gè)載波上用戶(hù)的數(shù)目、基站發(fā)射機(jī)(BTS傳量的百分比和業(yè)務(wù)的厄蘭容量有 關(guān)的用戶(hù)的接收機(jī)容量的指示。
共同轉(zhuǎn)讓的U.S.專(zhuān)利6，469，984描述了用于通過(guò)對(duì)CDMA中繼器上的業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)控來(lái)測(cè)量中繼器反向鏈路信道中的熱噪聲增量值，從而對(duì)經(jīng)過(guò)中繼器的反向鏈路業(yè)務(wù)進(jìn)行估計(jì)的方法。測(cè)量電路接收與CDMA中繼器 運(yùn)行有關(guān)的量度，并且基于該量度確定CDMA中繼器上的呼叫業(yè)務(wù)量。確 定CDMA中繼器上的業(yè)務(wù)太重被用于指示需要以基站代替CDMA中繼器， 以便提供更好的無(wú)線通信服務(wù)。電路基于CDMA中繼器的信號(hào)功率對(duì)呼叫 業(yè)務(wù)量進(jìn)行監(jiān)控，并且功率計(jì)讀取CDMA中繼器的信號(hào)功率，使得電路從 功率計(jì)接收CDMA中繼器的信號(hào)功率。隨后，電路基于來(lái)自功率計(jì)的信號(hào) 功率確定CDMA中繼器上用戶(hù)的數(shù)目。該確定是通過(guò)一個(gè)公式進(jìn)行的，該 公式中，信號(hào)功率與CDMA中繼器上用戶(hù)的數(shù)目成比例。中繼器測(cè)量系統(tǒng) 可以將中繼器用戶(hù)的數(shù)目存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，或者將中繼器用戶(hù)的數(shù)目發(fā)送 到遠(yuǎn)程位置。
實(shí)際上，實(shí)際的熱噪聲增量值是很小的dB數(shù)，并且反向鏈路放大器 增益的增益不確定度和噪聲系數(shù)使得測(cè)量不確定度近似于所期望熱噪聲增 量測(cè)量的不確定度。期望提供對(duì)中繼器增益級(jí)的增益和噪聲系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn) 的方式，使得可以進(jìn)行精確的熱噪聲增量測(cè)量。
在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中使用的測(cè)量設(shè)備的一個(gè)問(wèn)題是很難使設(shè)備"離線"。在 手動(dòng)維護(hù)的情況下，使設(shè)備離線是可能的，但是這就在測(cè)試和QoS之間的 最佳時(shí)間之間存在折衷。當(dāng)用戶(hù)連接設(shè)備時(shí)使設(shè)備頻繁離線使QoS降級(jí)。 在幀結(jié)構(gòu)共享信道無(wú)線通信系統(tǒng)的情況下，每幀具有時(shí)間周期，該時(shí)間周 期由已知的標(biāo)準(zhǔn)定義或是可預(yù)測(cè)的。例如，在符合IS-95標(biāo)準(zhǔn)的CDMA無(wú) 線通信情況下，幀長(zhǎng)度大約是20ms。發(fā)明概述
依據(jù)本發(fā)明，在射頻通信站中對(duì)信號(hào)的增益和噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)，并且 能夠基于所接收的功率獲得測(cè)量。在信號(hào)源和固定輸入負(fù)載之間切換通信 站中放大器的輸入。使用對(duì)應(yīng)于第一開(kāi)關(guān)狀態(tài)的放大器輸出和對(duì)應(yīng)于第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)的放大器輸出之間的差異來(lái)獲得與功率有關(guān)的測(cè)量，第一開(kāi)關(guān)狀 態(tài)對(duì)應(yīng)于放大器從信號(hào)源接收的信號(hào)，第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于連接到預(yù)定輸 入負(fù)載的放大器。對(duì)應(yīng)于第一和第二狀態(tài)的放大器輸出產(chǎn)生在放大器輸出 處兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)之間的功率差異，進(jìn)而使用該功率差異產(chǎn)生己校準(zhǔn)測(cè)量。已校準(zhǔn)測(cè)量可以是熱噪聲增量(ROT)值或者信號(hào)質(zhì)量的另一種測(cè)量，該熱噪 聲增量(ROT)值對(duì)應(yīng)于放大器所接收的總功率與來(lái)自放大器的熱噪聲的比率。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，這通過(guò)建立受最大時(shí)間和最小時(shí)間限制的 時(shí)間參數(shù)以及在所建立的時(shí)間參數(shù)內(nèi)切換輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)，在該最大時(shí)間上， 放大器從信號(hào)源接收的通信在預(yù)定限度內(nèi)惡化，該最小時(shí)間是獲得靜態(tài)狀 態(tài)測(cè)量所需要的最小時(shí)間。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，諸如中繼器的通信設(shè)備提供通信信號(hào)業(yè) 務(wù)的測(cè)量。使用與信號(hào)放大器的信號(hào)輸入相連的開(kāi)關(guān)在所接收信號(hào)和預(yù)定 負(fù)載之間進(jìn)行切換。使用控制器控制信號(hào)和負(fù)載之間以可操作模式測(cè)試速 率的切換，使得該可操作模式測(cè)試速率具有比根據(jù)通信鏈路的損失所選擇 的時(shí)間更短的信號(hào)輸入中斷時(shí)間以及比用于在靜態(tài)模式中獲得電特性測(cè)量 的最小靜態(tài)時(shí)間更長(zhǎng)的負(fù)載連接時(shí)間。該切換控制允許在所述靜態(tài)模式中 對(duì)信號(hào)輸入的感測(cè)，而不中斷通過(guò)信號(hào)放大器傳送的通信。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
結(jié)合附圖，從下列詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的特征、特性和優(yōu)點(diǎn)將變得 更加顯而易見(jiàn)，在附圖中，類(lèi)似的參考符號(hào)貫穿全文表示相應(yīng)的項(xiàng)，并且 其中


圖1是說(shuō)明了無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的例子的圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明使用的中繼器的示意方框圖3是描述了受監(jiān)控的CDMA中繼器系統(tǒng)、描述了執(zhí)行反向鏈路功能的組件的功能的示意方框圖4是對(duì)應(yīng)于三種不同總鏈路增益的一組曲線圖，表示有噪聲中繼 器的中繼器用戶(hù)數(shù)目與輸出信號(hào)功率之間的關(guān)系；
圖5是說(shuō)明了創(chuàng)造性處理過(guò)程的流程圖6是示出了用于根據(jù)本發(fā)明對(duì)信號(hào)的增益和噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)的過(guò)程 的流程圖7是示出了中繼器的示意方框圖，在該中繼器中，使用信號(hào)輸入 的衰減獲得ROT測(cè)量；
圖8是示出了創(chuàng)造性射頻通信站的功能操作的圖。
具體實(shí)施方式
在這里使用單詞"示例性"表示"作為例子、示例或者舉例說(shuō)明"。 不必將在這里描述為"示例性"的任何實(shí)施例理解為首選或者優(yōu)于其它實(shí) 施例。 概述
依據(jù)本發(fā)明，對(duì)中繼器增益級(jí)的增益和噪聲系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，使得可 以進(jìn)行精確的熱噪聲增量(ROT)測(cè)量。
將RF開(kāi)關(guān)添加到中繼器的服務(wù)器天線和反向鏈路放大器之間的反 向鏈路增益路徑中。使用SPDTRF開(kāi)關(guān)電路，將公共端口連接到放大器， 并且將一個(gè)切換端口連接到施主天線用于常規(guī)造作，將另一個(gè)切換端口連 接到信號(hào)輸入負(fù)載。RF開(kāi)關(guān)對(duì)從服務(wù)器天線到反向鏈路放大器的輸入進(jìn)行 充分衰減。除了作為輸入負(fù)載之外，信號(hào)輸入負(fù)載以假負(fù)載的方式工作， 不需要耗散大量能量。相反，根據(jù)放大器的設(shè)計(jì)輸入阻抗建立放大器的輸 入狀態(tài)。舉例而言，該信號(hào)輸入負(fù)載是50歐姆RF負(fù)載。旨在用50歐姆 RF負(fù)載代替50歐姆天線輸入，但是可操作裝置(天線和放大器)的設(shè)計(jì)阻抗 可能與50歐姆不同。該信號(hào)輸入負(fù)載旨在在沒(méi)有通過(guò)信號(hào)輸入或者天線所接收的信號(hào)的情況下設(shè)置一種輸入阻抗?fàn)顟B(tài)，該輸入阻抗?fàn)顟B(tài)與具有信號(hào)輸入或天線的輸入的阻抗?fàn)顟B(tài)相類(lèi)似。該RF負(fù)載可以是標(biāo)稱(chēng)負(fù)載或者已校 準(zhǔn)負(fù)載。該RF負(fù)載是用于熱噪聲級(jí)別校準(zhǔn)的預(yù)定校準(zhǔn)負(fù)載。在任何一種 情況下，該RF負(fù)載為放大器提供了恰當(dāng)?shù)妮斎胱杩共⑶姨峁┝诵?zhǔn)輸入。 該RF負(fù)載一般在放大器與天線或雙工器的連接處對(duì)放大器的輸入阻抗進(jìn) 行匹配。該RF負(fù)載用于熱噪聲級(jí)別的校準(zhǔn)。
更一般而言，在連接到天線輸入的情況下放大器所感測(cè)的信號(hào)是動(dòng) 態(tài)模式信號(hào)，并且在連接到假輸入負(fù)載的情況下放大器所感測(cè)的信號(hào)是靜 態(tài)模式信號(hào)。動(dòng)態(tài)模式信號(hào)與靜態(tài)模式信號(hào)的比較呈現(xiàn)了業(yè)務(wù)的值。在功 率測(cè)量的情況，靜態(tài)模式下的功率是熱噪聲級(jí)別，并且該比較結(jié)果是在具 有動(dòng)態(tài)模式信號(hào)的放大器操作和不具有動(dòng)態(tài)模式信號(hào)的放大器操作之間實(shí) 現(xiàn)的己校準(zhǔn)測(cè)量。
在常規(guī)操作中，開(kāi)關(guān)電路將反向鏈路放大器鏈連接到服務(wù)器天線， 使得常規(guī)反向鏈路業(yè)務(wù)可以通過(guò)中繼器。放大器可以是任何適宜的放大器， 例如，可以對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行放大以進(jìn)行重傳的線性RF放大器。在校準(zhǔn) 模式中，反向鏈路放大器的輸入來(lái)自50歐姆負(fù)載。那么，在放大器輸出處 兩個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)之間的功率差異將產(chǎn)生熱噪聲增量值的已校準(zhǔn)測(cè)量。
實(shí)際上，可以最小化在校準(zhǔn)位置中消耗的時(shí)間量，從而不影響用戶(hù)。 本發(fā)明提供了通過(guò)使用開(kāi)關(guān)技術(shù)獲得ROT值的測(cè)量滿(mǎn)意度。通過(guò)將放大器 輸入切換到無(wú)信號(hào)和具有等價(jià)熱噪聲的已知源，可以對(duì)放大器的增益和噪 聲系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，使得想要的小ROT測(cè)量可以是精確的。在中繼器情況下， RF開(kāi)關(guān)使中繼器離線一小段時(shí)間，以便對(duì)熱噪聲進(jìn)行估計(jì)。該離線可以是 手動(dòng)控制的或者可以是通過(guò)處理器調(diào)度的。可以對(duì)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化，使得通 過(guò)檢測(cè)業(yè)務(wù)來(lái)控制離線事件，從而當(dāng)中繼器"見(jiàn)到"如通過(guò)中繼器的ROT 測(cè)量所測(cè)量到的最小業(yè)務(wù)時(shí)，使中繼器離線。
當(dāng)ROT低于預(yù)定閾值時(shí)，為ROT采用用于最小業(yè)務(wù)的標(biāo)稱(chēng)采樣周期，以該標(biāo)稱(chēng)采樣周期有頻率地進(jìn)行用于ROT的采樣。當(dāng)ROT超過(guò)預(yù)定 閾值時(shí)，使中繼器轉(zhuǎn)到更長(zhǎng)的工作周期(dutycycle)。舉例而言，可以將預(yù) 定閾值設(shè)置為3dB，可以將最小業(yè)務(wù)采樣周期設(shè)置為在2分鐘采樣，并且 將更長(zhǎng)的工作周期設(shè)置為30分鐘。當(dāng)ROT低于3dB預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)中繼 器進(jìn)行2分鐘采樣。當(dāng)ROT超過(guò)3dB預(yù)定閾值時(shí)，使中繼器轉(zhuǎn)到每30分 鐘進(jìn)行采樣的最小工作周期。通過(guò)當(dāng)較少業(yè)務(wù)通過(guò)中繼器時(shí)調(diào)度ROT熱噪 聲測(cè)量，最小化對(duì)客戶(hù)的影響。
測(cè)量的一個(gè)重要方面涉及通信的幀周期。當(dāng)用戶(hù)連接設(shè)備時(shí)頻繁使 設(shè)備離線，造成服務(wù)質(zhì)量(QoS)降級(jí)。在幀結(jié)構(gòu)共享信道無(wú)線通信系統(tǒng)的情 況下，每幀具有時(shí)間周期，該時(shí)間周期是通過(guò)已知標(biāo)準(zhǔn)定義的或者是可預(yù) 測(cè)的。例如，在符合IS-95標(biāo)準(zhǔn)的CDMA無(wú)線通信情況下，幀長(zhǎng)度大約是 20ms。對(duì)于cdma2000系統(tǒng)，幀長(zhǎng)度可以是5、 10、 20、 40或80ms。諸如 WCDMA的其它系統(tǒng)使用類(lèi)似的幀大小集合，例如10和20ms。錯(cuò)誤校正 方案和其它技術(shù)的使用允許通信鏈路能夠容忍幀內(nèi)明顯數(shù)量的數(shù)據(jù)損失。 該數(shù)據(jù)損失量對(duì)應(yīng)于通信系統(tǒng)所容忍的預(yù)定快衰落時(shí)間。這允許幀結(jié)構(gòu)共 享信道無(wú)線通信系統(tǒng)在保持良好QoS的同時(shí)容忍快衰落事件。
錯(cuò)誤校正方案和其它技術(shù)的使用允許通信鏈路能夠容忍幀內(nèi)明顯數(shù) 量的數(shù)據(jù)損失。典型地，由于多徑或快衰落，在PCS頻率上運(yùn)行并且以60mps 行進(jìn)的移動(dòng)用戶(hù)將經(jīng)歷大約1.5毫秒的重復(fù)間斷(outage)。已經(jīng)明確設(shè)計(jì) 了CDMA空中接口，用于在快衰減環(huán)境中的信道上的魯棒操作。
依據(jù)本發(fā)明，執(zhí)行測(cè)試序列，其中，在斷開(kāi)信號(hào)的情況下但是在允 許常規(guī)通信繼續(xù)進(jìn)行的時(shí)間序列內(nèi)進(jìn)行功率測(cè)量。幀結(jié)構(gòu)共享信道無(wú)線通 信系統(tǒng)容忍數(shù)據(jù)損失的能力允許在幀周期長(zhǎng)度的一小部分中中斷通信鏈 路。雖然期望不破壞幀，但是每幾分鐘丟失一幀對(duì)于普通的小區(qū)電話用戶(hù) 來(lái)說(shuō)是很難察覺(jué)的。因此，雖然最好不對(duì)信號(hào)產(chǎn)生不利影響，但是就QoS 因素來(lái)說(shuō)，該不利影響很不明顯。
通過(guò)將該長(zhǎng)度的這一小部分選擇得足夠短，就可以進(jìn)行測(cè)量而不顯 著惡化QoS。根據(jù)本發(fā)明，將該時(shí)間段選擇為足以在斷開(kāi)常規(guī)使用的信號(hào) 的情況下對(duì)信號(hào)進(jìn)行期望的測(cè)量，但是該時(shí)間段小于會(huì)導(dǎo)致在快衰減條件 下的通信中斷的時(shí)間段。有可能將信號(hào)斷開(kāi)幾百或者幾千毫秒而不造成呼 叫掉線，但是將對(duì)QoS有明顯影響。因此，選擇測(cè)試時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間， 以防止在通信鏈路上的明顯數(shù)據(jù)丟失或者防止對(duì)通信鏈路Q(chēng)oS的明顯不利 影響。在傳送語(yǔ)音信號(hào)的CDMA系統(tǒng)中，丟失1%的幀通常是不會(huì)察覺(jué)的。 隨著丟失幀百分比的增加，例如增加到3%， QoS顯著惡化。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè) 計(jì)，使得典型的衰落速率不會(huì)將用戶(hù)的QoS顯著惡化到用戶(hù)將察覺(jué)到信號(hào) 丟失的程度。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，將該功率測(cè)量與在連接信號(hào)以進(jìn) 行常規(guī)對(duì)話的情況下所采取的進(jìn)一步測(cè)量結(jié)合使用，以獲得用于指示通信 業(yè)務(wù)的功率測(cè)量。 一種特定結(jié)構(gòu)提供了一系列功率測(cè)量，該系列功率測(cè)量 用于熱噪聲增量(ROT)測(cè)量?？刹僮鳝h(huán)境
圖1是說(shuō)明了無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(下文中稱(chēng)為"網(wǎng)絡(luò)")100的例子的圖， 網(wǎng)絡(luò)100使用一個(gè)或多個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)102、或者諸如基站控制器 (BSC)或節(jié)點(diǎn)B的本地控制站、以及有時(shí)被稱(chēng)為基站收發(fā)機(jī)系統(tǒng)的多個(gè)基站 (BS) 104A-104C?；?04A-104C分別與基站104A-104C的服務(wù)區(qū) 108A-108C內(nèi)的遠(yuǎn)程站或者無(wú)線通信設(shè)備(WCD) 106A-106C進(jìn)行通信。在 該例中，基站104A與服務(wù)區(qū)108A內(nèi)的WCD 106A進(jìn)行通信，基站104B 與服務(wù)區(qū)108B內(nèi)的WCD 106B進(jìn)行通信，并且基站104C與服務(wù)區(qū)108C 內(nèi)的WCD 106C進(jìn)行通信。
WCD 106A-106C各自具有或者包含用于無(wú)線通信的裝置，例如但不 限于蜂窩電話、無(wú)線手持機(jī)、數(shù)據(jù)收發(fā)機(jī)、或者尋呼或位置確定接收機(jī)。 此外，如所期望的，這種WCD可以是手持的、在車(chē)輛(包括小汽車(chē)、卡車(chē)、船、火車(chē)和飛機(jī))中安裝的便攜式的、或者固定的。取決于偏愛(ài)，無(wú)線通信 設(shè)備有時(shí)也被稱(chēng)為用戶(hù)終端、移動(dòng)臺(tái)、移動(dòng)單元、用戶(hù)單元、無(wú)線發(fā)射/接 收單元、移動(dòng)無(wú)線電或者無(wú)線電話、無(wú)線單元、或者在一些通信系統(tǒng)中被 簡(jiǎn)單地稱(chēng)為"用戶(hù)"、"電話"、"終端"或者"手機(jī)"?；?04A-104C在前向鏈路通信信道(前向鏈路或下行鏈路)上將無(wú) 線信號(hào)形式的信息發(fā)送給用戶(hù)終端，并且WCD在反向鏈路通信信道(反向 鏈路或上行鏈路)上發(fā)送信息。基站104A-104C可以構(gòu)成無(wú)線通信系統(tǒng)的一 部分，該無(wú)線通信系統(tǒng)諸如基于陸地的通信系統(tǒng)和包括多個(gè)小區(qū)站點(diǎn)的網(wǎng) 絡(luò)?？梢愿鶕?jù)諸如IMT-2000/UMT標(biāo)準(zhǔn)的任何合適標(biāo)準(zhǔn)，使用WCDMA、 cdma2000或者TD-SCDMA類(lèi)型信號(hào)來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行格式化。另外，基站104 可以關(guān)聯(lián)于諸如基于模擬的通信系統(tǒng)(例如AMPS)的其它系統(tǒng)，并且傳送基 于模擬的通信信號(hào)。WCD 106A-106C和基站104A-104C使用根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)的 傳輸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼、擴(kuò)頻和信道化的信號(hào)。通過(guò)舉例的方式，前向CDMA 鏈路包括導(dǎo)頻信道或信號(hào)、同步信道、 一些尋呼信道和大量業(yè)務(wù)信道，而 反向鏈路包括接入信道和多個(gè)業(yè)務(wù)信道。信號(hào)使用具有諸如20毫秒預(yù)定持 續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)幀。這些參數(shù)僅用于舉例，并且可以在采用其它無(wú)線通信技 術(shù)的系統(tǒng)中應(yīng)用本發(fā)明。在足夠克服噪聲和干擾的功率級(jí)別上發(fā)送無(wú)線信號(hào)，使得在指定的 錯(cuò)誤率內(nèi)進(jìn)行信息傳送；然而，需要在不過(guò)高的功率級(jí)別上發(fā)送這些信號(hào)， 使得這些信號(hào)不干擾涉及其它WCD的通信。面對(duì)該挑戰(zhàn)，在一些通信技術(shù) 中，基站和WCD采用動(dòng)態(tài)功率控制技術(shù)以建立適當(dāng)?shù)陌l(fā)送功率級(jí)別。舉例 而言， 一些方法包括用戶(hù)終端確定所接收的前向鏈路業(yè)務(wù)信號(hào)的信噪比 (SNR)、信干比(SIR)或者錯(cuò)誤率(BER、 FER等)，并且基于確定結(jié)果請(qǐng)求基 站增加或者減少發(fā)送到WCD的業(yè)務(wù)信號(hào)的發(fā)送功率。除了發(fā)送上行/下行 命令之外，可以將包括各種功率和噪聲測(cè)量值的其它類(lèi)型的信息周期性地 發(fā)送到基站，以支持諸如在基站之間"切換"的操作。在題目為"Fast ForwardLink Power Control In A Code Division Multiple Access System"的U.S.專(zhuān)禾!j No. 5,383,219、題目為"Method And System For The Dynamic Modification Of Control Parameters In A Transmitter Power Control System"的U.S,專(zhuān)禾U No. 5,396,516、 以及題目為"Method and Apparatus For Controlling Transmission Power In A CDMA Cellular Mobile Telephone System"的U.S.專(zhuān)禾(j No. 5,056,109中記載了用于在這種通信系統(tǒng)中運(yùn)用功率控制的技術(shù)的例子。
基站服務(wù)區(qū)受局部地形、障礙物(建筑物，山等)、信號(hào)強(qiáng)度以及來(lái)自 其它源的干擾的影響，規(guī)定了由給定基站服務(wù)的區(qū)域的形狀。典型地，多 個(gè)覆蓋范圍108(108A-108C)重疊，以便提供連續(xù)的覆蓋或者提供在大的范 圍或區(qū)域上的通信；然而，存在一些可能沒(méi)有被覆蓋的區(qū)域，例如未覆蓋 區(qū)域130和132。在網(wǎng)絡(luò)的常規(guī)覆蓋區(qū)域之外的諸如空洞130或者區(qū)域132 的未覆蓋區(qū)域?qū)е麻g斷服務(wù)。另外，諸如山脈或者丘陵的地形特征、諸如 通常在中心城市狹長(zhǎng)地帶所創(chuàng)建的高樓或者城市峽谷的人造結(jié)構(gòu)、或者諸 如大樹(shù)、森林的植被等，可能各自部分或者完全地阻塞信號(hào)。類(lèi)似的狀況 存在于結(jié)構(gòu)134中。
在許多情況下，也可以更合理地使用一個(gè)或多個(gè)中繼器將覆蓋區(qū)域 擴(kuò)展至空洞或者未覆蓋的區(qū)域。 一種擴(kuò)展覆蓋區(qū)域的技術(shù)是通過(guò)使用中繼 器141-143。中繼器141-143接受來(lái)自WCD 106 (106D、 106E和106F)和基 站104A或104C的傳輸，并且作為二者之間的媒介，本質(zhì)上作為"彎管" 通信路徑操作。通過(guò)使用中繼器141-143，將基站104的有效范圍擴(kuò)展到區(qū) 域130、 132和134，否則區(qū)域130、 132和134將在覆蓋區(qū)域中造成缺口 。
中繼器一般運(yùn)行在物理級(jí)別，并且一般不在邏輯級(jí)別處理信號(hào)，因 此，中繼器傳送信號(hào)時(shí)數(shù)據(jù)在邏輯級(jí)別上不改變。因此，與業(yè)務(wù)有關(guān)的測(cè) 量最容易受在物理級(jí)別上的測(cè)量的影響。中繼器操作
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明使用的中繼器202的示意方框圖。中繼器 202包括服務(wù)器天線204、服務(wù)器雙工器206、施主輸出雙工器208和施主 天線210。通過(guò)輸入鏈路223將反向鏈路或者上行鏈路放大器221連接到服 務(wù)器雙工器206，并且通過(guò)輸出鏈路225將反向鏈路或者上行鏈路放大器 221連接到施主輸出雙工器208。通過(guò)前向鏈路連接輸出233將前向鏈路或 者下行鏈路放大器231連接到施主雙工器208，并且通過(guò)前向鏈路連接輸入 235將前向鏈路或者下行鏈路放大器231連接到服務(wù)器雙工器206。服務(wù)器 天線鏈路241將服務(wù)器天線204連接到雙工器206，并且施主天線鏈路243 將施主天線連接到雙工器208。簡(jiǎn)化在前向和反向方向的任何一個(gè)中的單獨(dú) 一個(gè)放大器的描述，并且在實(shí)際中，將反向和前向鏈路放大器221、 231各 自配置為諸如低噪聲放大器和功率放大器的多種放大器。
雖然示出了雙工器206、 208，但是可能將中繼器202構(gòu)造為在服務(wù) 器側(cè)(天線204)和施主側(cè)(天線210)上具有分立的發(fā)送和接收天線。
在前向路徑中，施主天線210從基站256接收無(wú)線信號(hào)。施主天線 210通過(guò)施主天線鏈路243將所接收的信號(hào)發(fā)送到雙工器208。雙工器208 接收該信號(hào)并且將該信號(hào)傳送到前向鏈路放大器231。前向鏈路放大器231 對(duì)來(lái)自雙工器208的信號(hào)進(jìn)行放大，并且將該信號(hào)發(fā)送到服務(wù)器雙工器206。 服務(wù)器雙工器206接收該信號(hào)，并且通過(guò)服務(wù)器天線鏈路241將該信號(hào)發(fā) 送到服務(wù)器天線204。服務(wù)器天線204從服務(wù)器雙工器206接收該信號(hào)，并 且將無(wú)線信號(hào)發(fā)送到諸如移動(dòng)電話的無(wú)線通信設(shè)備(WCD) 258。
在反向路徑中，服務(wù)器天線204從通信設(shè)備258接收幀結(jié)構(gòu)共享信 道通信信號(hào)。服務(wù)器天線204通過(guò)服務(wù)器天線鏈路241將所接收的信號(hào)發(fā) 送到服務(wù)器雙工器206。服務(wù)器雙工器206對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行接收，并且 通過(guò)服務(wù)器天線鏈路241將所接收的信號(hào)發(fā)送到反向鏈路放大器221 。反向 鏈路放大器221對(duì)來(lái)自服務(wù)器雙工器206的幀結(jié)構(gòu)共享信道通信信號(hào)進(jìn)行 放大，并且通過(guò)輸出鏈路225將該信號(hào)發(fā)送到雙工器208。雙工器208從反向鏈路放大器221接收該信號(hào)，并且通過(guò)施主天線鏈路243將該信號(hào)發(fā)送 到施主天線210。施主天線210從雙工器208接收該信號(hào)，并且將無(wú)線信號(hào) 發(fā)送到基站。該反向操作包含用于從移動(dòng)電話到基站通信的中繼器反向鏈路。
用于信號(hào)測(cè)量的開(kāi)關(guān)將RF開(kāi)關(guān)271添加到中繼器的服務(wù)器天線204和反向鏈路放大器 221之間的反向鏈路增益路徑中。在所描述的結(jié)構(gòu)中，將該開(kāi)關(guān)設(shè)置在服務(wù) 器雙工器206和反向鏈路放大器221之間。RF開(kāi)關(guān)271作為SPDT(單刀雙 擲)RF開(kāi)關(guān)電路來(lái)執(zhí)行其開(kāi)關(guān)功能，將其公共端口連接到放大器，并且將 一個(gè)切換端口(通過(guò)服務(wù)器雙工器206)連接到施主天線用于常規(guī)操作，并且 將另一個(gè)切換端口連接到50歐姆負(fù)載用于校準(zhǔn)(熱噪聲級(jí)別)。在常規(guī)操作 中，開(kāi)關(guān)電路271將反向鏈路放大器鏈連接到服務(wù)器天線，使得常規(guī)反向 鏈路業(yè)務(wù)可以通過(guò)中繼器。在校準(zhǔn)模式中，反向鏈路放大器的輸入來(lái)自50 歐姆負(fù)載。50歐姆負(fù)載是校準(zhǔn)負(fù)載，并且旨在與從天線204和雙工器206 提供給放大器221的輸入阻抗相匹配。那么，在放大器輸出處兩種開(kāi)關(guān)狀 態(tài)之間的功率差異將產(chǎn)生熱噪聲增量值的校準(zhǔn)測(cè)量。實(shí)際上，可以最小化 在校準(zhǔn)位置上花費(fèi)的時(shí)間，以便不影響用戶(hù)。可用于無(wú)線通訊的RF開(kāi)關(guān)的 例子是Minicircuits產(chǎn)的ZSDR-230開(kāi)關(guān)。50歐姆負(fù)載的例子是Minicircuits 產(chǎn)的ANNE-50 RF負(fù)載。功率檢測(cè)器的例子是LT5534 RF對(duì)數(shù)型功率檢測(cè) 器，其提供了 40mV/dBm*Pin(dBm)+2400mV的輸出，取其輸入范圍為-50 到-5dBm。還在圖2中描述的是集成功率檢測(cè)器281。集成功率檢測(cè)器281具有 到控制電路285的輸出鏈路283?？刂齐娐?85包括處理器291和存儲(chǔ)器 292，并且用作控制器來(lái)控制RF開(kāi)關(guān)271的操作。集成功率檢測(cè)器281包 括功率傳感器294和A/D轉(zhuǎn)換器295?？刂齐娐?85(圖2)使用來(lái)自集成功率檢測(cè)器281的信號(hào)確定反向鏈路放大器271的輸出功率。集成控制電路 285使用來(lái)自集成功率檢測(cè)器281的信號(hào)來(lái)確定增益，并且使用處理器291 ， 處理器291響應(yīng)于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器292中的指令，對(duì)放大器221進(jìn)行控制。 典型地，由集成功率檢測(cè)器281提供給控制電路285的信號(hào)是功率量度。
可以使用圖2的中繼器202作為受監(jiān)控或者不受監(jiān)控的CDMA中繼 器系統(tǒng)或者作為受監(jiān)控或者不受監(jiān)控的CDMA中繼器系統(tǒng)的一部分。中繼 器202也可以用作任何無(wú)線通信系統(tǒng)的受監(jiān)控或者不受監(jiān)控的中繼器系統(tǒng)。
圖3是描述了受監(jiān)控CDMA中繼器系統(tǒng)302、描述了反向鏈路功能 的示意方框圖。中繼器系統(tǒng)302的反向鏈路包括接收機(jī)304、放大器306、 發(fā)射機(jī)308、監(jiān)控系統(tǒng)310、輸出鏈路321、中繼器測(cè)量系統(tǒng)320以及連接 到通信設(shè)備324的通信鏈路322。圖3描述了組件的功能，其中，接收機(jī) 304、放大器306和發(fā)射機(jī)308共同執(zhí)行圖2中放大器221的功能。類(lèi)似地， 中繼器測(cè)量系統(tǒng)320執(zhí)行結(jié)合圖2中所示的功率檢測(cè)器281、控制電路285 和開(kāi)關(guān)271所描述的功能。接收機(jī)304接收來(lái)自用戶(hù)設(shè)備331的輸入CDMA信號(hào)312。將接收 機(jī)304連接到放大器306。將放大器306連接到發(fā)射機(jī)308。發(fā)射機(jī)308將 輸出CDMA信號(hào)314發(fā)送到基站333。在各種結(jié)構(gòu)中，可以將監(jiān)控系統(tǒng)310 連接到接收機(jī)304、放大器306和/或發(fā)射機(jī)308。將中繼器測(cè)量系統(tǒng)320 通過(guò)輸出鏈路321連接到監(jiān)控系統(tǒng)310，并且連接到輸出鏈路322。本領(lǐng)域 的技術(shù)人員知道到存在可以用于中繼器系統(tǒng)的許多其它組件和結(jié)構(gòu)。
監(jiān)控系統(tǒng)310可以測(cè)量來(lái)自接收機(jī)304、放大器306和/或發(fā)射機(jī)308 的量度。隨后，監(jiān)控系統(tǒng)310在輸出鏈路321上將該量度發(fā)送到中繼器測(cè) 量系統(tǒng)320。中繼器測(cè)量系統(tǒng)320從監(jiān)控系統(tǒng)310接收該量度，并且基于該 量度確定CDMA中繼器系統(tǒng)302上的呼叫業(yè)務(wù)量。如開(kāi)關(guān)控制341所示， 中繼器測(cè)量系統(tǒng)320通過(guò)控制RF開(kāi)關(guān)(271，圖2)的切換，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)310 進(jìn)行控制。這使得能夠監(jiān)控與業(yè)務(wù)有關(guān)的因素，諸如ROT。
中繼器測(cè)量系統(tǒng)可以與CDMA中繼器(元件304、 306、 308和310)
定位在同一地點(diǎn)或可以遠(yuǎn)程定位在不同的地點(diǎn)。中繼器測(cè)量系統(tǒng)320可以 在輸出鏈路322上發(fā)送呼叫業(yè)務(wù)量。中繼器測(cè)量系統(tǒng)320的例子是配置了 軟件以支持本發(fā)明的個(gè)人計(jì)算機(jī)。中繼器測(cè)量系統(tǒng)320可以確定當(dāng)前功率 級(jí)別是否超過(guò)預(yù)定功率級(jí)別，并且響應(yīng)于當(dāng)前功率級(jí)別超過(guò)預(yù)定功率級(jí)別 的肯定判斷，發(fā)送信號(hào)。因此，中繼器測(cè)量系統(tǒng)320可以確定與當(dāng)前功率 級(jí)別有關(guān)的ROT或其他因子是否超過(guò)預(yù)定功率級(jí)別，并且響應(yīng)于當(dāng)前功率 級(jí)別超過(guò)預(yù)定功率級(jí)別的肯定判斷，發(fā)送信號(hào)?？商鎿Q地，中繼器測(cè)量系 統(tǒng)320可以將當(dāng)前功率級(jí)別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中?？商鎿Q地，中繼器測(cè)量系統(tǒng) 320可以將當(dāng)前ROT或者當(dāng)前功率級(jí)別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在獲得RoT測(cè)量 的情況下，使用當(dāng)前功率級(jí)別。采用ROT，可能確定某些與業(yè)務(wù)相關(guān)的因素，諸如用戶(hù)數(shù)目。圖4 示出了信號(hào)輸出功率隨著中繼器上的用戶(hù)數(shù)目按比例增加。然而，可以看 出，當(dāng)用戶(hù)數(shù)目相對(duì)較低時(shí)(曲線圖左側(cè))，中繼器在不同增益401、 402、 403的信號(hào)輸出功率值非常接近。因此，當(dāng)存在少數(shù)用戶(hù)時(shí)，RoT值小。由 此，為了獲得RoT值的精確測(cè)量，必須獲得精確校準(zhǔn)值。
中繼器測(cè)量系統(tǒng)的操作圖5是說(shuō)明了創(chuàng)造性處理過(guò)程的流程圖。在開(kāi)始(步驟501)之后，處 理器確定是否執(zhí)行ROT測(cè)量(步驟503)。讀取輸出功率(步驟504)，并且基 于輸出功率進(jìn)行RoT的確定(步驟506)。隨后，將ROT值與時(shí)標(biāo)一起儲(chǔ)存(步 驟508)。隨后，處理器確定是否可以有利地進(jìn)行基線(baseline)熱噪聲級(jí)別的 校準(zhǔn)過(guò)程(步驟521)?；趶纳弦淮涡?zhǔn)以來(lái)的時(shí)間、讀取的次數(shù)或者其它 因子(步驟521)確定校準(zhǔn)需求(步驟521)。如果需要校準(zhǔn)過(guò)程，那么將RF開(kāi) 關(guān)(271，圖2)設(shè)置到標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載(步驟522)。允許放大器的輸出穩(wěn)定(步驟523)，這通常是一個(gè)非常短的時(shí)間段。隨后，讀取將標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載應(yīng)用于放大器的情
況下的輸出功率(步驟525)。隨后，將輸出功率的值作為校準(zhǔn)值進(jìn)行存儲(chǔ)(步 驟526)，并且將RF開(kāi)關(guān)設(shè)置到常規(guī)操作(步驟527)。將RF開(kāi)關(guān)設(shè)置到常 規(guī)操作(步驟527)以及將輸出存儲(chǔ)為校準(zhǔn)值(步驟526)的執(zhí)行次序可以顛倒。
隨后，將校準(zhǔn)值用于在步驟506中進(jìn)行后續(xù)的RoT確定。在確定不 需要對(duì)基線熱噪聲級(jí)別進(jìn)行校準(zhǔn)的情況下，不進(jìn)行更新。在任何情況中， 都進(jìn)行RoT確定(步驟503)，因此重復(fù)循環(huán)。這使得能夠監(jiān)控與業(yè)務(wù)有關(guān)的 因素，諸如RoT，以及基于RoT的其它計(jì)算，諸如用戶(hù)數(shù)目或者信道容量 消耗百分比。根據(jù)需要，可以利用基于無(wú)用戶(hù)的熱噪聲級(jí)別的比較進(jìn)行這 些測(cè)量。在計(jì)算的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行從將RF開(kāi)關(guān)設(shè)置到標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載(步驟522)到將 RF開(kāi)關(guān)設(shè)置到常規(guī)操作(步驟527)的一系列操作，該計(jì)算的時(shí)間段要足夠獲 得必要的讀取(步驟523、 525),并且要足夠短以不造成QoS的明顯惡化。
校準(zhǔn)的功能操作圖6是示出了用于根據(jù)本發(fā)明對(duì)信號(hào)的增益和噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)的過(guò)程 600的流程圖。在開(kāi)始校準(zhǔn)(步驟601)之后，將放大器輸入從信號(hào)源切換到 預(yù)定輸入負(fù)載(步驟605)。對(duì)連接到輸入負(fù)載的輸出和連接到預(yù)定輸入負(fù)載 的輸出之間的差異進(jìn)行測(cè)量(步驟607)。在放大器輸入連接到信號(hào)源以及放 大器連接到輸入負(fù)載的情況下從放大器輸出測(cè)量該差異(步驟607)，并且例 如，該差異可能是連接到信號(hào)源的放大器和連接到輸入負(fù)載的放大器之間 所得到的差異。隨后，確定與第一開(kāi)關(guān)狀態(tài)和第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的放大器 輸出(步驟608)。這些輸出中的差異是已校準(zhǔn)測(cè)量(步驟611)。
使用衰減進(jìn)行RoT測(cè)量圖7是示出了中繼器702的示意方框圖，其中，使用信號(hào)輸入的衰減獲得RoT測(cè)量。中繼器702包括服務(wù)器天線704、服務(wù)器雙工器706、施 主輸出雙工器708和施主天線710。通過(guò)輸入鏈路723將反向鏈路或者上行 鏈路放大器721連接到服務(wù)器雙工器706，并且通過(guò)輸出鏈路725將反向鏈 路或者上行鏈路放大器721連接到施主輸出雙工器708。通過(guò)前向鏈路連接 輸出733將前向鏈路或者下行鏈路放大器731連接到施主雙工器708，并且 通過(guò)前向鏈路連接輸入735將前向鏈路或者下行鏈路放大器731連接到服 務(wù)器雙工器706。服務(wù)器天線鏈路741將服務(wù)器天線704連接到雙工器706， 并且施主天線鏈路743連接施主天線連接到雙工器708。簡(jiǎn)化在前向和反向 的任何一個(gè)方向中的單獨(dú)一個(gè)放大器的描述，并且實(shí)際上，將反向和前向 鏈路放大器721、 731各自配置為諸如低噪聲放大器和功率放大器的多種放 大器。在前向路徑中，施主天線710從基站756接收無(wú)線信號(hào)，并且通過(guò) 施主天線鏈路743將所接收的信號(hào)發(fā)送到雙工器708。雙工器708對(duì)該信號(hào) 進(jìn)行接收，并且將該信號(hào)發(fā)送到前向鏈路放大器731。前向鏈路放大器731 對(duì)來(lái)自雙工器708的信號(hào)進(jìn)行放大，并且將該信號(hào)發(fā)送到服務(wù)器雙工器706。 服務(wù)器雙工器706接收該信號(hào)，并且通過(guò)服務(wù)器天線鏈路741將該信號(hào)發(fā) 送到服務(wù)器天線704。服務(wù)器天線704從服務(wù)器雙工器706接收該信號(hào)，并 且將無(wú)線信號(hào)發(fā)送到諸如移動(dòng)電話的無(wú)線通信設(shè)備(WCD)758。在反向路徑 中，服務(wù)器天線704從通信設(shè)備758接收幀結(jié)構(gòu)共享信道通信信號(hào)。服務(wù) 器天線704通過(guò)服務(wù)器天線鏈路741將所接收的信號(hào)發(fā)送到服務(wù)器雙工器 706。服務(wù)器雙工器706對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行接收，并且通過(guò)服務(wù)器天線鏈 路741將所接收的信號(hào)發(fā)送到反向鏈路放大器721。反向鏈路反大器721對(duì) 來(lái)自服務(wù)器雙工器706的幀結(jié)構(gòu)共享信道通信信號(hào)進(jìn)行放大，并且通過(guò)輸 出鏈路725將該信號(hào)發(fā)送到雙工器708。雙工器708從反向鏈路放大器721 接收該信號(hào)，并且通過(guò)施主天線鏈路743將該信號(hào)發(fā)送到施主天線710。施 主天線710從雙工器708接收該信號(hào)，并且將無(wú)線信號(hào)發(fā)送到基站。該反向操作包括用于從移動(dòng)電話到基站通信的中繼器反向鏈路。代替RF開(kāi)關(guān)(271，圖2)，將RF衰減器771添加到中繼器的服務(wù)器 天線704和反向鏈路放大器721之間的反向鏈路增益路徑中。在所描述的 結(jié)構(gòu)中，將RF衰減器771設(shè)置在服務(wù)器雙工器706和反向鏈路放大器721 之間。使用RP衰減器771對(duì)通過(guò)雙工器706接收的來(lái)自服務(wù)器天線704的 信號(hào)進(jìn)行衰減。當(dāng)衰減器處于高衰減狀態(tài)并且通過(guò)將任何WCD信號(hào)衰減到 遠(yuǎn)低于熱能量級(jí)別來(lái)提供熱燥升級(jí)別的校準(zhǔn)時(shí)，校準(zhǔn)阻抗呈現(xiàn)給反向鏈路 放大器721。由于衰減器特性阻抗與電路阻抗(例如，50歐姆)相匹配，所 以這為熱校準(zhǔn)提供了正確的阻抗。如果放大器的標(biāo)稱(chēng)阻抗與衰減器的標(biāo)稱(chēng) 阻抗非常匹配，那么該電路得到熱噪聲的有效估計(jì)。在常規(guī)操作中，RF衰減器771降低反向鏈路放大器鏈到服務(wù)器天線 之間的衰減，使得常規(guī)反向鏈路業(yè)務(wù)可以不衰減地通過(guò)中繼器。在校準(zhǔn)模 式中，對(duì)雙工器723和反向鏈路放大器721之間連接的輸入進(jìn)行衰減，使 得到反向鏈路放大器721的輸入中的絕大多數(shù)來(lái)自包括衰減器771的該電 路。如利用RF開(kāi)關(guān)(221,圖2)的情況那樣，RF衰減器771對(duì)通過(guò)服務(wù)器天 線704和雙工器706所接收的、提供給反向鏈路放大器721的信號(hào)進(jìn)行充 分衰減。隨后，在放大器輸出上兩種狀態(tài)之間的功率差異將產(chǎn)生熱噪聲增 量值的校準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果。如圖2電路的情況那樣，圖7的電路使用集成功率檢測(cè)器781，其包 括到控制電路785的輸出鏈路783。控制電路785包括處理器791和存儲(chǔ)器 792，并且作為控制器來(lái)控制RF衰減器771的操作。集成功率檢測(cè)器781 包括功率傳感器794和A/D轉(zhuǎn)換器795?？刂齐娐?85使用來(lái)自集成功率 檢測(cè)器781的信號(hào)，以便確定反向鏈路放大器771的輸出功率。集成功率 檢測(cè)器781包括功率傳感器787和A/D轉(zhuǎn)換器788。處理器785使用來(lái)自 集成功率檢測(cè)器781的信號(hào)，以便響應(yīng)于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器792中的指令來(lái)確 定功率測(cè)量。典型地，由集成功率檢測(cè)器781提供給控制電路785的信號(hào)是功率量度。在RF衰減器771的零衰減(信號(hào)直接通過(guò)，有很少或者沒(méi)有衰減或 損失)情況下進(jìn)行中繼器702的常規(guī)操作。通過(guò)將RF衰減器771置于高衰 減狀態(tài)下進(jìn)行校準(zhǔn)，使得所有通過(guò)雙工器706接收的來(lái)自服務(wù)器天線704 的WCD(電話)信號(hào)衰減到遠(yuǎn)小于熱噪聲功率的級(jí)別。以這種方式，放大器 721看到兩個(gè)信號(hào)RF衰減器771在零衰減狀態(tài)下的常規(guī)WCD，以及RF 衰減器771在高衰減狀態(tài)下的絕大部分熱噪聲。這允許處理器計(jì)算RoT。 對(duì)衰減器的要求是最大衰減值足夠大，使得將任何WCD信號(hào)衰減到顯著 低于熱噪聲的值，從而WCD信號(hào)不與熱噪聲的標(biāo)稱(chēng)值相混淆。在實(shí)際系統(tǒng) 中，低于熱噪聲20分貝的比率是足夠的。
通信站的功能操作圖8是示出了能夠?qū)υ鲆婧驮肼曔M(jìn)行校準(zhǔn)的射頻通信站800的功能 操作的圖。站800獲得諸如來(lái)自放大器803的RoT的電特性測(cè)量，以便執(zhí) 行其校準(zhǔn)。開(kāi)關(guān)單元805將輸入807提供給放大器803，并且使用開(kāi)關(guān)單元 805在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換輸入807，在第一狀態(tài)中，放大器803 從信號(hào)源811接收其信號(hào)，并且在第二狀態(tài)中，放大器803從負(fù)載812接 收其信號(hào)。增益測(cè)量單元823接收放大器的輸出825，并且將測(cè)量結(jié)果提供 給輸出確定單元827。輸出確定單元827對(duì)輸出的電特性進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)確 定在第一和第二狀態(tài)下采取的測(cè)量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲得電屬性，由此，在 放大器輸出處兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)之間的功率差異產(chǎn)生了已校準(zhǔn)測(cè)量。
在圖2、 3、 7和8中所描述的每種結(jié)構(gòu)都可以在通信站中使用，以 便通過(guò)對(duì)增益和噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)來(lái)獲得電特性的測(cè)量。如結(jié)合圖2所描述的， 使用用于對(duì)從信號(hào)源到放大器的輸入進(jìn)行控制的裝置，在對(duì)應(yīng)于第一開(kāi)關(guān) 狀態(tài)的第一狀態(tài)下，將來(lái)自信號(hào)源的信號(hào)有選擇地提供給放大器。用于對(duì) 輸入進(jìn)行控制的裝置可以是RF開(kāi)關(guān)271。可以提供用于至少在對(duì)應(yīng)于第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)的第二狀態(tài)期間提供預(yù)定輸入負(fù)載的裝置。預(yù)定的輸入負(fù)載可以
是50歐姆負(fù)載，從而RF開(kāi)關(guān)271和50歐姆負(fù)載使得用于對(duì)輸入進(jìn)行控 制的裝置對(duì)到放大器的信號(hào)進(jìn)行充分衰減。集成功率檢測(cè)器281提供了用 于測(cè)量在對(duì)應(yīng)于第一狀態(tài)的放大器輸出和對(duì)應(yīng)于第二狀態(tài)的放大器輸出之 間的差異的裝置，該第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)于放大器從信號(hào)源接收的信號(hào)。包括功 率傳感器294和A/D轉(zhuǎn)換器295的集成功率檢測(cè)器281提供了用于確定對(duì) 應(yīng)于第一和第二狀態(tài)的放大器輸出的裝置，由此，在放大器輸出處兩種狀 態(tài)之間的功率差異產(chǎn)生了校準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果?？梢酝ㄟ^(guò)CDMA中繼器系統(tǒng)302(圖3)、中繼器702(圖7)以及射頻通 信站S00(圖8)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能，在中繼器702中，使用信號(hào)輸入的衰減來(lái) 獲得RoT測(cè)量。
附加變化雖然描述了在反向鏈路中RoT的測(cè)量，但是通過(guò)適當(dāng)?shù)陌才沤M件也 可以提供在前向鏈路中的測(cè)量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，可以將結(jié)合這里所公開(kāi)的實(shí)施例所描 述的各種說(shuō)明性邏輯塊、模塊、電路和算法實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件 或者二者的組合。為了清楚說(shuō)明硬件和軟件之間的這種可交換性，上面一 般以它們功能的形式對(duì)各種示例組件、方框、模塊、電路和算法進(jìn)行描述。 將該功能實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于施加在整個(gè)系統(tǒng)上的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì) 約束。熟練的技術(shù)人員可以為每種特定應(yīng)用以不同方式實(shí)現(xiàn)所描述的功能， 但是不應(yīng)該將這樣的實(shí)現(xiàn)決定解釋為造成脫離本發(fā)明的范圍。
可以用通用目的處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專(zhuān)用集成電路 (ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立的門(mén)或晶 體管邏輯、分立的硬件部件、或者設(shè)計(jì)為執(zhí)行這里描述的功能的以上部件 的任何組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行結(jié)合這里公開(kāi)的實(shí)施例所描述的各種說(shuō)明性邏輯塊、模塊、以及電路。通用目的處理器可以是微處理器，但是可替換地， 該處理器可以是任何傳統(tǒng)的處理器、微處理器、或者狀態(tài)機(jī)。也可以將處
理器實(shí)現(xiàn)為計(jì)算器件的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器 的組合、與DSP核結(jié)合的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或者任何其它這樣的配置。
可以將結(jié)合這里所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法直接實(shí)施在硬 件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者二者的組合中。軟件模塊可以駐留在 RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、 寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)盤(pán)、CD—ROM、或者本領(lǐng)域已知的任何其它形式的 存儲(chǔ)媒體中。將示例性存儲(chǔ)媒體連接到處理器，使得處理器可以從該存儲(chǔ) 媒體中讀取信息并且將信息寫(xiě)入該存儲(chǔ)媒體中?？商鎿Q地，可以將存儲(chǔ)媒 體與處理器集成在一起。處理器和存儲(chǔ)媒體可以駐留在ASIC中。ASIC可
以駐留在用戶(hù)終端中?？商鎿Q地，處理器和存儲(chǔ)媒體可以作為分立部件駐 留在用戶(hù)終端中。提供了已公幵實(shí)施例的之前說(shuō)明，以便使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員都 能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō) 將是顯而易見(jiàn)的，并且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以將這 里定義的一般原理應(yīng)用到其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明不是想要受限于這里 所示的實(shí)施例，而是要符合與這里所公開(kāi)的原理和新穎特征一致的最寬范 圍。
權(quán)利要求
1.在射頻通信站中，一種對(duì)信號(hào)的增益和噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)的方法，該方法包括將放大器的輸入在信號(hào)源和預(yù)定輸入負(fù)載之間進(jìn)行切換；測(cè)量對(duì)應(yīng)于第一開(kāi)關(guān)狀態(tài)和第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)的放大器輸出之間的差異，該第一開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于放大器從信號(hào)源接收的信號(hào)，該第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于連接到預(yù)定輸入負(fù)載的放大器；以及確定對(duì)應(yīng)于該第一和第二狀態(tài)的放大器輸出，從而上述對(duì)放大器的輸入進(jìn)行切換所導(dǎo)致的在放大器輸出處的功率差異產(chǎn)生已校準(zhǔn)測(cè)量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所確定的放大器輸出提供了熱噪 聲增量(RoT)值，該熱噪聲增量(RoT)值對(duì)應(yīng)于放大器所接收的總功率與來(lái)自 放大器的熱噪聲的比率。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在校準(zhǔn)模式中，放大器從該預(yù)定 輸入負(fù)載接收其輸入，并且在放大器輸出處的、該開(kāi)關(guān)的兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)之 間的功率差異產(chǎn)生熱噪聲增量(RoT)值的已校準(zhǔn)測(cè)量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，還包括在所測(cè)量的RoT值低于預(yù)定閾值的情況下，使用第一標(biāo)稱(chēng)采樣周期來(lái) 測(cè)量RoT;以及在RoT值超過(guò)該預(yù)定閾值的情況下，減小所述采樣周期的頻率。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，還包括 確定與被測(cè)量信號(hào)所承載的通信的幀速率對(duì)應(yīng)的幀周期；選擇用于測(cè)試序列的時(shí)間段，該時(shí)間段短于該幀周期，并且在該時(shí)間 段上信號(hào)的中斷不會(huì)實(shí)質(zhì)地中斷該通信；以及在所選擇的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放大器的輸入的切換，測(cè)量對(duì)應(yīng)于該第 一開(kāi)關(guān)狀態(tài)的放大器輸出和對(duì)應(yīng)于該第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)的放大器輸出之間的差異，并且將RF放大器的輸入切換到其信號(hào)源。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，還包括在比根據(jù)由通信鏈路的預(yù)定快衰落時(shí)間所確定的通信鏈路損失來(lái)選擇的時(shí)間更短的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放 大器的輸入的切換。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，還包括在比根據(jù)由通信鏈路的快衰落 時(shí)間值所確定的通信鏈路損失來(lái)選擇的時(shí)間更短的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放大 器的輸入的切換。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 確定與被測(cè)量信號(hào)所承載的通信的幀速率對(duì)應(yīng)的幀周期；選擇用于測(cè)試序列的時(shí)間段，該時(shí)間段短于該幀周期，并且在該時(shí)間段上信號(hào)的中斷不會(huì)實(shí)質(zhì)地中斷該通信；以及在所選擇的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放大器的輸入的切換，測(cè)量對(duì)應(yīng)于該第 一開(kāi)關(guān)狀態(tài)和該第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)的放大器輸出之間的差異，并且將RF放大器 的輸入切換到其信號(hào)源。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，還包括在比根據(jù)由通信鏈路的預(yù)定快衰落時(shí)間所確定的通信鏈路損失來(lái)選擇的時(shí)間更短的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放 大器的輸入的切換。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括利用位于信號(hào)源和放大器之間 的開(kāi)關(guān)來(lái)切換放大器的輸入，該開(kāi)關(guān)有選擇地將預(yù)定輸入負(fù)載連接到放大 器°
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將該預(yù)定輸入負(fù)載提供為校 準(zhǔn)負(fù)載，其中使用用于在放大器和信號(hào)源之間有選擇地接收信號(hào)的開(kāi)關(guān)來(lái) 有選擇地將該校準(zhǔn)負(fù)載連接到放大器。
12. —種通信設(shè)備，該通信設(shè)備提供對(duì)通信信號(hào)業(yè)務(wù)的測(cè)量，該通信 設(shè)備包括控制設(shè)備，其連接到信號(hào)放大器的信號(hào)輸入，所述控制設(shè)備在第一狀 態(tài)和第二狀態(tài)之間控制信號(hào)放大器的信號(hào)輸入，在第一狀態(tài)中，放大器對(duì) 用于接收信號(hào)的第一輸入進(jìn)行接收，在第二狀態(tài)中，到放大器的信號(hào)被充 分衰減；負(fù)載，其連接到放大器，以在至少第二狀態(tài)中向放大器提供輸入；以及控制器，其對(duì)所述控制設(shè)備的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)進(jìn)行操作，其中， 作為一種操作模式，所述控制器提供以可操作模式測(cè)試速率在第一和第二 狀態(tài)之間進(jìn)行切換的功能，該可操作模式測(cè)試速率具有比根據(jù)通信鏈路的 損失所選擇的時(shí)間更短的信號(hào)輸入中斷時(shí)間以及比用于在靜態(tài)模式中獲得 電特性測(cè)量的最小靜態(tài)時(shí)間更長(zhǎng)的第二狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，所述靜態(tài)模式對(duì) 應(yīng)于將所述負(fù)載連接到信號(hào)放大器并使信號(hào)被充分衰減，從而提供了在所 述靜態(tài)模式中對(duì)信號(hào)輸入的感測(cè)，而不中斷通過(guò)信號(hào)放大器傳送的通信。
13. 如權(quán)利要求12所述的通信設(shè)備，還包括檢測(cè)器，其與信號(hào)放大 器的輸出相通信，該檢測(cè)器獲得放大器的增益測(cè)量，該檢測(cè)器對(duì)放大器輸出進(jìn)行測(cè)量，并且能夠獲得在所述靜態(tài)模式中和運(yùn)行模式中從放大器輸出 的信號(hào)的指示。
14. 如權(quán)利要求12所述的通信設(shè)備，還包括檢測(cè)器，其與信號(hào)放大 器的輸出相通信，該檢測(cè)器獲得放大器的輸出功率測(cè)量，并且能夠獲得在 所述靜態(tài)模式中和運(yùn)行模式中的信號(hào)輸出功率值的指示，從而提供所接收 信號(hào)功率的指示。
15. 如權(quán)利要求12所述的通信設(shè)備，還包括用于通過(guò)將在所述靜態(tài) 模式中的電特性測(cè)量與在非靜態(tài)模式中所獲得的電特性測(cè)量進(jìn)行比較來(lái)提供熱噪聲增量(RoT)測(cè)量的電路，其中，所述控制設(shè)備將信號(hào)輸入連接到信 號(hào)放大器，以建立所述非靜態(tài)模式，其中，所述電特性對(duì)應(yīng)于信號(hào)功率。
16. 如權(quán)利要求12所述的通信設(shè)備，其中，所確定的信號(hào)放大器輸出 提供了熱噪聲增量(RoT)值，該熱噪聲增量(RoT)值對(duì)應(yīng)于放大器所接收的總 功率與來(lái)自放大器的熱噪聲的比率。
17. 如權(quán)利要求12所述的通信設(shè)備，其中，所述控制設(shè)備包括開(kāi)關(guān)， 該開(kāi)關(guān)連接到信號(hào)放大器的信號(hào)輸入，該開(kāi)關(guān)在用于接收信號(hào)的第一輸入 和第二輸入之間切換，該開(kāi)關(guān)在所述第一輸入和所述第二輸入之間切換。
18. 如權(quán)利要求12所述的通信設(shè)備，其中，所述控制設(shè)備包括衰減器， 該衰減器連接到信號(hào)放大器的信號(hào)輸入，該衰減器在第二狀態(tài)中實(shí)現(xiàn)對(duì)到 放大器的信號(hào)的衰減。
19. 一種有形地包含機(jī)器可執(zhí)行指令程序的機(jī)器可讀程序存儲(chǔ)設(shè)備，機(jī)器可以執(zhí)行該指令程序以實(shí)現(xiàn)用于在射頻通信站中獲得信號(hào)特性值測(cè)量 的方法歩驟，該方法步驟包括控制RF放大器的輸入，以交替地執(zhí)行將RF放大器的輸入連接到信號(hào) 源來(lái)獲得動(dòng)態(tài)狀態(tài)測(cè)量的步驟和對(duì)提供到RF放大器的該信號(hào)源進(jìn)行充分 衰減的步驟，連接RF放大器以在至少第二狀態(tài)中接收預(yù)定校準(zhǔn)輸入負(fù)載， 以確定靜態(tài)狀態(tài)測(cè)量，其中在放大器輸出處的兩種控制狀態(tài)之間的功率差 異產(chǎn)生信號(hào)質(zhì)量的已校準(zhǔn)測(cè)量；以及在受最大時(shí)間和最小時(shí)間限制的時(shí)間參數(shù)內(nèi)執(zhí)行上述RF放大器的輸 入的交替連接，在所述最大時(shí)間上，放大器從信號(hào)源接收的通信在預(yù)定限 度內(nèi)惡化，所述最小時(shí)間是獲得所述靜態(tài)狀態(tài)測(cè)量所需要的最小時(shí)間。
20. 如權(quán)利要求19所述的程序存儲(chǔ)設(shè)備，其中，信號(hào)質(zhì)量的所述已校 準(zhǔn)測(cè)量提供了熱噪聲增量(RoT)值，該熱噪聲增量(RoT)值對(duì)應(yīng)于放大器所接 收的總功率與來(lái)自放大器的熱噪聲的比率。
21. 如權(quán)利要求19所述的程序存儲(chǔ)設(shè)備，其中，在比根據(jù)由通信鏈路 的預(yù)定快衰落時(shí)間或由通信鏈路的快衰落時(shí)間值所確定的通信鏈路損失來(lái) 選擇的時(shí)間更短的時(shí)間內(nèi)，所述時(shí)間參數(shù)建立對(duì)所述預(yù)定校準(zhǔn)輸入負(fù)載的 控制狀態(tài)。
22. 在射頻通信站中， 一種對(duì)增益和噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)的方法，該方法包括建立受最大時(shí)間和最小時(shí)間限制的時(shí)間參數(shù)，在所述最大時(shí)間上，放 大器從信號(hào)源接收的通信在預(yù)定限度內(nèi)惡化，所述最小時(shí)間是獲得靜態(tài)狀 態(tài)測(cè)量所需要的最小時(shí)間；在所建立的時(shí)間參數(shù)內(nèi)利用位于信號(hào)源和RF放大器之間的控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)放大器的輸入的控制，以將所接收的信號(hào)從信號(hào)源提供到放大器， 并且至少在所接收的信號(hào)被充分衰減的校準(zhǔn)模式期間將校準(zhǔn)負(fù)載提供到放 大器；以及在校準(zhǔn)模式中，在到放大器輸入的所接收的信號(hào)被充分衰減的情況下 獲得信號(hào)值。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，還包括利用具有兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)的 RF開(kāi)關(guān)在可操作模式中獲得相應(yīng)的信號(hào)值，該具有兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)的RF開(kāi) 關(guān)通過(guò)將RF放大器連接到信號(hào)源來(lái)實(shí)現(xiàn)所述控制，其中，放大器輸出處的 兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)之間的功率差異提供了所述衰減，并且產(chǎn)生信號(hào)質(zhì)量的已校 準(zhǔn)測(cè)量。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中，信號(hào)質(zhì)量的所述已校準(zhǔn)測(cè)量提 供了熱噪聲增量(RoT)值，該熱噪聲增量(RoT)值對(duì)應(yīng)于由放大器所接收的總 功率與來(lái)自放大器的熱噪聲的比率。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，還包括 確定與被測(cè)量信號(hào)所承載的通信的幀速率對(duì)應(yīng)的幀周期； 選擇用于測(cè)試序列的時(shí)間段，該時(shí)間段短于該幀周期，并且在該時(shí)間段上信號(hào)的中斷不會(huì)實(shí)質(zhì)地中斷該通信；以及在所選擇的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放大器的輸入的切換，測(cè)量對(duì)應(yīng)于該第 一開(kāi)關(guān)狀態(tài)和該第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)的放大器輸出之間的差異，并且將RF放大器 的輸入切換到其信號(hào)源。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，還包括在比根據(jù)由通信鏈路的預(yù)定 快衰落時(shí)間所確定的或由通信鏈路的快衰落時(shí)間值所確定的通信鏈路損失來(lái)選擇的時(shí)間更短的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放大器的輸入的切換。
27. 如權(quán)利要求22所述的方法，還包括利用衰減器在可操作模式中 獲得相應(yīng)的信號(hào)值，該衰減器通過(guò)對(duì)提供到RF放大器的信號(hào)源進(jìn)行衰減來(lái) 實(shí)現(xiàn)所述控制，其中，從衰減和減少的衰減所得到的功率差異產(chǎn)生信號(hào)質(zhì) 量的已校準(zhǔn)測(cè)量。
28. —種能夠?qū)υ鲆婧驮肼曔M(jìn)行校準(zhǔn)的射頻通信站，該通信站包括 用于對(duì)從信號(hào)源到放大器的輸入進(jìn)行控制，以有選擇地在第一狀態(tài)中將來(lái)自信號(hào)源的信號(hào)提供到放大器的裝置；用于至少在第二狀態(tài)期間提供預(yù)定輸入負(fù)載的裝置，在第二狀態(tài)中， 所述用于對(duì)輸入進(jìn)行控制的裝置充分衰減提供到放大器的信號(hào)；用于測(cè)量對(duì)應(yīng)于第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的放大器輸出之間的差異的裝 置，該第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)于放大器從信號(hào)源接收的信號(hào)；以及用于確定對(duì)應(yīng)于該第一和第二狀態(tài)的放大器輸出的裝置，其中在放大 器輸出處的兩種狀態(tài)之間的功率差異產(chǎn)生己校準(zhǔn)測(cè)量。
29. 如權(quán)利要求28所述的通信站，其中，所述用于進(jìn)行控制的裝置包 括用于將放大器的輸入在信號(hào)源和預(yù)定輸入負(fù)載之間進(jìn)行切換的裝置， 位于信號(hào)源和放大器之間的開(kāi)關(guān)有選擇地將該預(yù)定輸入負(fù)載連接到放大腿 益o
30. 如權(quán)利要求29所述的通信站，其中，在校準(zhǔn)模式中，放大器從該 預(yù)定輸入負(fù)載接收其輸入，并且在放大器輸出處的、該開(kāi)關(guān)的兩種開(kāi)關(guān)狀 態(tài)之間的功率差異產(chǎn)生熱噪聲增量(RoT)值的已校準(zhǔn)測(cè)量。
31. 如權(quán)利要求30所述的通信站，還包括在所測(cè)量的RoT值低于預(yù)定閾值的情況下，用于使用第一標(biāo)稱(chēng)采樣周 期來(lái)測(cè)量RoT的裝置；以及在RoT值超過(guò)該預(yù)定閾值的情況下，用于使放大器轉(zhuǎn)到更長(zhǎng)工作周期 的裝置。
32. 如權(quán)利要求31所述的通信站，還包括用于確定與被測(cè)量信號(hào)所承載的通信的幀速率對(duì)應(yīng)的幀周期的裝置； 用于選擇用于測(cè)試序列的時(shí)間段的裝置，該時(shí)間段短于該幀周期，并且在該時(shí)間段上信號(hào)的中斷不會(huì)實(shí)質(zhì)地中斷該通信；以及用于在所選擇的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放大器的輸入的切換，測(cè)量對(duì)應(yīng)于第一開(kāi)關(guān)狀態(tài)和第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)的放大器輸出之間的差異，并且將RF放大器的輸入切換到其信號(hào)源的裝置。
33. 如權(quán)利要求32所述的通信站，還包括用于在比根據(jù)由通信鏈路 的預(yù)定快衰落時(shí)間所確定的或由通信鏈路的快衰落時(shí)間值所確定的通信鏈 路損失來(lái)選擇的時(shí)間更短的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行RF放大器的輸入的切換的裝置。
34. 如權(quán)利要求28所述的通信站，還包括用于將該預(yù)定輸入負(fù)載提 供為校準(zhǔn)負(fù)載的裝置，使用用于在放大器和信號(hào)源之間有選擇地接收信號(hào) 的開(kāi)關(guān)將該校準(zhǔn)負(fù)載有選擇地連接到放大器。
35. 如權(quán)利要求28所述的通信站，還包括用于確定與被測(cè)量信號(hào)所承載的通信的幀速率對(duì)應(yīng)的幀周期的裝置； 用于選擇用于測(cè)試序列的時(shí)間段的裝置，該時(shí)間段短于該幀周期，并 且在該時(shí)間段上信號(hào)的中斷不會(huì)實(shí)質(zhì)地中斷該通信；以及所選擇的時(shí)間段內(nèi)，所述用于對(duì)放大器的輸入進(jìn)行控制的裝置在該測(cè)試序列期間充分衰減到放大器的信號(hào)，并且將信號(hào)源提供為RF放大器的輸 入。
36. 在射頻通信站中， 一種對(duì)信號(hào)的增益和噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)的方法，該 方法包括通過(guò)減少在第二狀態(tài)中接收的信號(hào)以充分衰減來(lái)自信號(hào)源的信號(hào)，來(lái) 實(shí)現(xiàn)在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間對(duì)放大器的輸入的控制，該第一狀態(tài)對(duì)應(yīng) 于放大器接收的信號(hào)，該第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)于連接到預(yù)定輸入負(fù)載的放大器； 至少在第二狀態(tài)期間建立放大器的輸入到預(yù)定輸入負(fù)載的連接； 測(cè)量對(duì)應(yīng)于第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的放大器輸出之間的差異；以及 確定對(duì)應(yīng)于第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的放大器輸出，其中放大器輸出處的 兩種控制狀態(tài)之間的功率差異產(chǎn)生已校準(zhǔn)測(cè)量。
37. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所確定的放大器輸出提供了熱 噪聲增量(RoT)值，該熱噪聲增量(RoT)值對(duì)應(yīng)于由放大器所接收的總功率與 來(lái)自放大器的熱噪聲的比率。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法，還包括在所測(cè)量的RoT值低于預(yù)定閾值的情況下，使用第一標(biāo)稱(chēng)采樣周期來(lái)測(cè)量RoT;以及在RoT值超過(guò)該預(yù)定閾值的情況下，減小采樣周期的頻率； 確定與被測(cè)量信號(hào)所承載的通信的幀速率對(duì)應(yīng)的幀周期； 選擇用于測(cè)試序列的時(shí)間段，該時(shí)間段短于該幀周期，并且在該時(shí)間段上信號(hào)的中斷不會(huì)實(shí)質(zhì)地中斷該通信；在所選擇的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放大器的輸入的控制，測(cè)量對(duì)應(yīng)于第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的放大器輸出之間的差異，并且將RF放大器的輸入控制到 其信號(hào)源；以及在比根據(jù)由通信鏈路的預(yù)定快衰落時(shí)間所確定的或由通信鏈路的快衰 落時(shí)間值所確定的通信鏈路損失來(lái)選擇的時(shí)間更短的時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行RF放 大器的輸入的控制，其中，在校準(zhǔn)模式中，放大器通過(guò)衰減器接收其輸入，并且在放大器 輸出處的、所述控制的兩種控制狀態(tài)之間的功率差異產(chǎn)生熱噪聲增量(RoT) 值的已校準(zhǔn)測(cè)量。
39. —種能夠?qū)υ鲆婧驮肼曔M(jìn)行校準(zhǔn)的射頻通信站，該通信站包括 放大器；輸入負(fù)載；從信號(hào)源到放大器的輸入控制電路，其能夠有選擇地在第一狀態(tài)中將 信號(hào)從信號(hào)源提供到放大器，以及至少在第二狀態(tài)期間提供測(cè)試信號(hào)連接; 以及信號(hào)測(cè)量電路，其對(duì)放大器輸出做出響應(yīng)，并且能夠確定對(duì)應(yīng)于第一 和第二狀態(tài)的放大器輸出，該輸入控制電路提供了比與通信鏈路損失相關(guān) 的時(shí)間更短的信號(hào)輸入中斷時(shí)間和比用于在靜態(tài)模式中獲得電特性測(cè)量的 最小測(cè)試時(shí)間更長(zhǎng)的第二狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，從而提供了在第二狀態(tài)中對(duì)放 大器輸出的感測(cè)，而不中斷通過(guò)放大器傳送的通信。
40. 如權(quán)利要求39所述的通信站，其中，在校準(zhǔn)模式中，放大器從預(yù) 定輸入負(fù)載接收其輸入，并且在放大器輸出處的、開(kāi)關(guān)的兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)之 間的功率差異產(chǎn)生已校準(zhǔn)測(cè)量值。
41. 如權(quán)利要求39所述的通信站，其中，該輸入控制電路提供根據(jù)由通信鏈路的預(yù)定快衰落時(shí)間所確定的或由通信鏈路的快衰落時(shí)間值所確定 的通信鏈路損失來(lái)選擇的信號(hào)輸入中斷時(shí)間。
全文摘要
在到放大器的信號(hào)路徑，諸如接收天線和放大器之間的信號(hào)路徑中使用RF開(kāi)關(guān)。使用開(kāi)關(guān)將放大器交替地連接到放大器的常規(guī)信號(hào)源和用于校準(zhǔn)的固定負(fù)載。隨后，放大器輸出處的兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)之間的功率差異產(chǎn)生諸如熱噪聲增量(ROT)的信號(hào)值的已校準(zhǔn)測(cè)量。將在校準(zhǔn)位置上花費(fèi)的時(shí)間量維持在最小級(jí)別，從而減少對(duì)放大器常規(guī)操作的影響。本發(fā)明提供了通過(guò)確定反向鏈路增益，基于中繼器反向鏈路輸出功率的ROT測(cè)量，對(duì)中繼器系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)負(fù)載進(jìn)行估計(jì)的能力。
文檔編號(hào)H04B17/00GK101411100SQ200780010893
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者R·F·迪安 申請(qǐng)人:高通股份有限公司