(57)【要約】  無線中継器が、構造体内、または施設内で無線網基地局の適用エリアを拡大する。中継器は、無線網基地局と無線で通信するためのマスタ装置と、１つまたは複数の加入者端末装置と無線で通信するためのスレーブ装置とを含む。マスタ装置は、構造体内の新たな配線、または既存の配線を介してスレーブ装置に接続されて、マスタ装置が、無線基地局および加入者端末装置トランスペアレントな仕方で、ダウンリンクトランスポート周波数で無線信号をスレーブ装置に送信し、アップリンクトランスポート周波数で無線信号をスレーブ装置から受信することを可能にされる。
2009538098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施設内の無線網通信適用範囲を拡大するための中継器において、前記施設内の配線を介して少なくとも１つのスレーブ装置に結合されたマスタ装置であって、
マスタスレーブ通信プロトコル（ＭＳＣＰ）パケットを生成するように構成されたプロセッサと、
無線通信網に関連する無線基地局に無線信号を送信し、および該無線基地局から無線信号を受信し、更に前記施設内の前記配線を介して、ダウンリンクトランスポート周波数で前記無線信号および前記ＭＳＣＰパケットを前記スレーブ装置に送信し、およびアップリンクトランスポート周波数で前記無線信号および前記ＭＳＣＰパケットを前記スレーブ装置から受信する、前記プロセッサに結合されたトランシーバと、
を備えるマスタ装置。
【請求項２】
前記ＭＳＣＰパケットは、前記スレーブ装置を構成するための前記スレーブ装置に送信されるべき動作パラメータ、およびダウンリンクギャップ伝送時間の通知を含む請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、
前記ダウンリンクトランスポート周波数上の前記無線信号をダウンリンクギャップでパンクチャリングして、前記ダウンリンクトランスポート周波数上の干渉レベルが、前記スレーブ装置によって測定されることを可能とし、
前記アップリンクトランスポート周波数上の前記無線信号におけるパンクチャリングされたアップリンクギャップに基づいて、前記アップリンクトランスポート周波数上の残りの信号レベルを測定し、更に
測定された残りの信号レベルに基づいて、前記ダウンリンクトランスポート周波数および前記アップリンクトランスポート周波数を調整するように更に構成された請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項４】
前記配線は、前記施設内の既存の配線を含む請求項３に記載のマスタ装置。
【請求項５】
前記配線は、前記施設内に布設された同軸ケーブル配線を含む請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項６】
前記残りの信号レベルに対応する信号は、他のスレーブ装置および干渉信号源の１つからの信号を含む請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項７】
前記動作パラメータは、タイミングパラメータ、ダウンリンクマスタ−スレーブ伝送時間、スレーブ−マスタ初期伝送時間、および伝送のために利用可能なアップリンクランダムアクセスタイムスロットを含む請求項２に記載のマスタ装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記スレーブ装置から受信される前記ＭＳＣＰパケットの中に含まれる通知メッセージに基づいて、前記アップリンクギャップがいつ、前記無線信号においてパンクチャリングされるかを判断するように更に構成された請求項３に記載のマスタ装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、不定期の間隔に従って前記ダウンリンクギャップで前記無線信号をパンクチャリングし、高調波干渉を防止するように更に構成された請求項３に記載のマスタ装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記測定された残りの信号レベルが、所定のレベルより大きい場合、前記中継器を非活性化するように更に構成された請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記スレーブ装置に送信されるべきタイムスタンプが付けられた１つまたは複数のブロードキャストメッセージを生成し、前記マスタ装置と前記スレーブ装置のそれぞれでローカルに生成された周波数間のタイミング同期と周波数オフセットの最小化のいずれかを実行するように更に構成された請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項１２】
前記スレーブ装置に対する前記ダウンリンクトランスポート周波数の受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）および雑音レベル、マスタ装置入力電力、およびマスタ装置出力電力を測定する、前記トランシーバに結合された電力検出器を更に備え、
前記プロセッサは、前記基地局へのアップリンクの利得の変化が、測定されたマスタ装置電力の変化と実質的に等しくなく、前記マスタ装置と前記スレーブ装置が発振状態とならない、前記基地局への該アップリンクの最大利得を決定するように更に構成された請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記マスタ装置と前記スレーブ装置が発振状態とならない前記基地局への前記アップリンクの最大利得が、或る特定のレベルを下回っていると判定された場合、前記スレーブ装置に送信されるべき指示メッセージを生成するように更に構成された請求項１２に記載のマスタ装置。
【請求項１４】
前記プロセッサは、ＭＳＣＰパケットが前記スレーブ装置から受信されると、前記基地局に前記無線信号を送信することを一時的に終了するように更に構成された請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項１５】
前記トランシーバに結合され、前記施設の信号入口点に配置されて、前記施設内の前記配線に関連する信号の伝送を許し、前記無線信号が前記施設から伝送されるのを防止するフィルタを更に備えた請求項１に記載のマスタ装置。
【請求項１６】
施設内の無線網通信の適用範囲を拡大するための中継器において、前記施設内の配線を介してマスタ装置に結合されたスレーブ装置であって、
前記トランシーバに結合され、前記マスタ装置からのＭＳＣＰ（マスタスレーブ通信プロトコル）パケットにおいて受信された動作パラメータに基づいて、前記スレーブ装置を構成するように構成されたプロセッサと、
無線接続を介して、ダウンリンクで無線信号を加入者端末装置に送信し、およびアップリンクで無線信号を該加入者端末装置から受信し、更に前記施設内の前記配線を介して、アップリンクトランスポート周波数で前記無線信号および前記ＭＳＣＰパケットを前記マスタ装置に送信し、およびダウンリンクトランスポート周波数で前記無線信号および前記ＭＳＣＰパケットを前記マスタ装置から受信するトランシーバと、
を備えるスレーブ装置。
【請求項１７】
前記プロセッサは、
前記アップリンクトランスポート周波数上の前記無線信号をアップリンクギャップでパンクチャリングし、前記アップリンクトランスポート周波数上の残りの信号レベルが、前記マスタ装置によって測定されることを可能とし、
前記ダウンリンクトランスポート周波数上の前記無線信号にパンクチャリングされたダウンリンクギャップに基づいて、前記ダウンリンクトランスポート周波数上の残りの信号レベルを測定し、更に
前記マスタ装置に送信されるべき、前記測定された干渉レベルを含む前記ＭＳＣＰパケットを生成するように更に構成された請求項１６に記載のスレーブ装置。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記マスタ装置から受信される前記ＭＳＣＰパケットの中に含まれる通知メッセージに基づいて、前記ダウンリンクギャップがいつ、前記無線信号にパンクチャリンされるかを判断するように更に構成された請求項１７に記載のスレーブ装置。
【請求項１９】
前記プロセッサは、不定期の間隔に従って前記アップリンクギャップで前記アップリンクトランスポート周波数上の前記無線信号をパンクチャリングするように更に構成された請求項１７に記載のスレーブ装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、
前記マスタ装置から受信される前記ＭＳＣＰパケット内のタイムスタンプが付けられた１つまたは複数のブロードキャストメッセージに基づいて、ローカルクロックと前記マスタ装置に関連するクロックとのタイミング差を算出し、更に
前記タイミング差に基づいて前記ローカルクロック基準を調整するように更に構成された請求項１６に記載のスレーブ装置。
【請求項２１】
受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）、前記マスタ装置に対する前記アップリンクトランスポート周波数の雑音レベル、スレーブ装置入力電力、およびスレーブ装置出力電力を測定するように構成され、前記トランシーバに結合された電力検出器を更に備え、
前記プロセッサは、前記加入者端末装置へのダウンリンクの利得の変化が、測定されたスレーブ装置出力電力の変化と実質的に等しくない発振状態に、前記スレーブ装置と前記マスタ装置がならない、前記加入者端末装置への前記ダウンリンクの最大利得を決定するように更に構成された請求項１６に記載のスレーブ装置。
【請求項２２】
前記プロセッサは、前記マスタ装置と前記スレーブ装置が発振状態とならない前記加入者端末装置への前記ダウンリンクの前記最大利得が、或る特定のレベルを下回っていると判定した場合、前記マスタ装置に送信されるべき指示メッセージを生成するように更に構成された請求項２１に記載のスレーブ装置。
【請求項２３】
前記プロセッサは、前記ＭＳＣＰパケットが、前記マスタ装置から前記ダウンリンクトランスポート周波数で受信されると、前記加入者端末装置に前記無線信号の送信を一時的に終了するように更に構成された請求項１６に記載のスレーブ装置。
【請求項２４】
施設に設置されたマスタ装置と、該施設内の配線を介して前記マスタ装置に結合されたスレーブ装置とを含む該施設内の無線網通信の適用範囲を拡大する方法であって、
前記スレーブ装置を構成するための動作パラメータと、ダウンリンクギャップ伝送時間とを含む制御メッセージを、ダウンリンクトランスポート周波数で前記スレーブ装置に送信すること、
アップリンクギャップ伝送時間を含む制御メッセージを、アップリンクトランスポート周波数で前記スレーブ装置から受信すること、
無線基地局から前記マスタ装置において受信された無線信号を、前記ダウンリンクトランスポート周波数を介して前記スレーブ装置に送信すること、
加入者端末装置から前記スレーブ装置において受信された無線信号を、前記アップリンクトランスポート周波数を介して前記マスタ装置に送信すること、
前記ダウンリンクトランスポート周波数を介して送信される前記無線信号を、前記ダウンリンクギャップでパンクチャリングして、前記ダウンリンクトランスポート周波数上の干渉レベルが、前記スレーブ装置によって測定されることが可能であるようにすること、
前記アップリンクトランスポート周波数を介して送信される前記無線信号を、前記アップリンクギャップでパンクチャリングして、前記アップリンクトランスポート周波数上の干渉レベルが、前記マスタ装置によって測定されることが可能であるようにすること、および
前記測定された干渉レベルに基づいて、前記ダウンリンクトランスポート周波数および前記アップリンクトランスポート周波数を調整することを備える方法。
【請求項２５】
前記ダウンリンクトランスポート周波数を介して送信される前記無線信号を前記パンクチャリングすること、および前記アップリンクトランスポート周波数を介して送信される前記無線信号を前記パンクチャリングすることは、不定期の間隔に従って前記無線信号をパンクチャリングすることを更に含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記測定された干渉レベルが、所定のレベルより大きい場合、前記マスタ装置および前記スレーブ装置を非活性化することを更に備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
タイムスタンプが付けられたブロードキャストメッセージを、前記ダウンリンクトランスポート周波数で前記スレーブ装置に送信すること、
前記タイムスタンプが付けられたブロードキャストメッセージに基づいて、スレーブ装置プロセッサクロックと、前記マスタ装置に関連するクロックとのタイミング差を算出すること、および
前記タイミング差が、所定の精度レベルより大きい場合、前記スレーブ装置プロセッサクロックを調整することを更に備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記ダウンリンクトランスポート周波数のＲＳＳＩ（受信信号強度指示）および雑音レベル、ならびに前記マスタ装置の入力電力および出力電力を測定すること、および
前記基地局への前記アップリンクの利得の変化が、測定されたマスタ装置出力電力の変化と実質的に等しくはない発振状態に、前記マスタ装置と前記スレーブ装置がならない、前記基地局への前記アップリンクの最大利得を決定することを更に備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記マスタ装置と前記スレーブ装置が発振状態とならない、前記基地局への前記アップリンクの前記最大利得が、或る特定のレベルを下回っていると判定された場合、前記スレーブ装置に送信されるべき指示メッセージを生成することを更に備える請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記アップリンクトランスポート周波数のＲＳＳＩ（受信信号強度指示）および雑音レベル、ならびに前記スレーブ装置の入力電力および出力電力を測定すること、および
前記アップリンクの前記測定された、受信されたＲＳＳＩおよび雑音レベルに基づいて、前記アップリンクトランスポート周波数の利得を設定することを更に備える請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記加入者端末装置への前記ダウンリンクの前記利得の変化が、前記測定されたスレーブ装置出力電力の変化と実質的に等しくはない発振状態に、前記スレーブ装置と前記マスタ装置がならない、前記加入者端末装置への前記ダウンリンクの最大利得を決定することを更に備える請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記マスタ装置と前記スレーブ装置が発振状態となららない前記加入者端末装置への前記ダウンリンクの前記最大利得が、或る特定のレベルを下回っていると判定された場合、前記マスタ装置に送信されるべき指示メッセージを生成することを更に備える請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
施設内の無線通信の適用エリアを拡大するための中継器であって、
ネットワーク基地局と無線で通信するためのマスタ装置と、
１つまたは複数の加入者端末装置と無線で通信するためのスレーブ装置とを備え、前記スレーブ装置は、前記施設内の配線を通じて前記マスタ装置に結合され、前記マスタ装置は、前記ネットワーク基地局および前記加入者端末装置にトランスペアレントな仕方で、第１のトランスポート周波数で無線信号を前記スレーブ装置に送信し、第２のトランスポート周波数で無線信号を前記スレーブ装置から受信するように動作可能である中継器。
【請求項３４】
１つまたは複数の加入者端末装置とそれぞれが通信する複数のスレーブ装置を更に備え、前記複数のスレーブ装置はそれぞれ、単一のケーブル、および前記単一のケーブルに結合された１つまたは複数の分配器を介して前記マスタ装置に結合された請求項３３に記載の中継器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、参照により内容が本明細書に組み込まれている、２００６年５月１９日に出願した米国特許仮出願第６０／８０１，３９６号と関係し、第６０／８０１，３９６号の優先権を主張するものである。
【０００２】
この技術分野は、一般に無線通信に関し、より具体的には、施設内または建造物内の既存の、または新たなケーブル配線を使用することを介して無線の適用範囲(coverage)を拡大するための無線中継器システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信網の適用範囲を、そのような適用範囲が劣悪または存在しない区域に提供する多数のＲＦベースの中継器が存在する。そのような適用範囲は、一部の研究では４０％近いことを示す高いパーセンテージのネットワーク加入者が、そのような劣悪な適用範囲または適用範囲が存在しない区域内で生活し、働き、または移動するので重要である。
【０００４】
いくつかのタイプのＲＦベースの中継器は、ＦＤＤ（周波数分割二重化）システムをサポートするとともに、様々な周波数帯域において無線サービスを提供し、ＩＳ−９５、ＩＳ−２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡ、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６などを含め、様々な無線標準をサポートするネットワークにおいて、ネットワークの適用範囲を拡大する。そのような構成において、無線ＢＳ（基地局）と通信する第１の中継装置が、ショッピングモールまたは駐車場のフロアなどの大きい構造体の最上部に通常、配置されたアンテナを介して、ＲＦ信号を受信する。次に、第１の中継装置は、このダウンリンクＲＦ信号を、既存の建造物ケーブル配線、または新たな建造物ケーブル配線を介して、しばしば、ＬＯ（ローカル発振器信号）と一緒に、遠隔に配置された１つまたは複数の第２の中継器に通信する。これらのタイプの中継器システムの一部は、これらのＲＦ信号を元の周波数でトランスポートするのに対して、他の中継器システムは、これらの信号をトランスポートするためにＩＦ（中間周波数）を利用する。中間周波数が使用される場合、ＬＯ基準信号が、ＩＦベースの信号と一緒に供給される。これらの中継器システムは、しばしば、「建造物内配信システム」と呼ばれる。遠隔装置またはスレーブ装置としばしば呼ばれる第２の中継器は、加入者端末装置と通信して、構造体内で無線適用範囲を提供し、一部の事例では、光ファイバケーブル配線を含む新たな建造物ケーブル配線を介して、第１の中継装置に対して確立されたアップリンク経由で、加入者端末装置ＲＦ信号をトランシーバに送り返す。ＬＯ信号は、ＢＳと通信する第１の中継装置、および加入者端末装置と通信する第２の中継器が、周波数オフセットを最小限に抑えることを可能にする。
【０００５】
しかし、前述の中継器は、通常、複雑であり、したがって、設置するのに費用がかさみ、そのような中継器には、そのような中継器が、通常、実装される構造体のサイズのため、相当な量のネットワーク計画が関係する。一般に、新たなケーブル配線が、これらのシステムのために使用されなければならず、ほとんどの展開において、第１の中継器、つまりマスタ装置と各遠隔装置との間に、単一のケーブルが配線されなければならない。ケーブル配線の繰り返しにより、材料と労働力の両方のために、展開の費用が押し上げられる。ケーブルはマスタから各遠隔装置まで配線されるため、遠隔装置を再構成すること、またはさらなる遠隔装置を設置することは、困難であり、費用がかさむ。最後に、これらの遠隔装置は一般に、マスタ装置と通信しておらず、したがって、動作不良が生じた場合、オペレータは、しばしば不定の期間にわたって、その条件に気付かないままとなる。
【０００６】
韓国などの国々で普及してきた別のＲＦベースの中継器は、住宅アプリケーションに用途を見出す。そのようなシステムでは通常、ケーブル配線は、屋外の外部アンテナから、自宅内の第２のアンテナ上で送信する屋内中継装置まで引かれる。そのようなシステムの性能は、２つのアンテナの隔離に依存し、２つのアンテナの物理的分離、およびアンテナの向きに基づいて異なることがある。更に、この問題解決の利益より、通常要求される専門的な設置の費用の方が大きい。
【０００７】
そのような構成は、既存の自宅配線または自宅ケーブル配線につながれる必要はないが、中継器が、物理的に分離されなければならない送信アンテナと受信アンテナとを含むため、前述したとおり、専門的な設置が要求される。また、同一の周波数を共有する送信信号と受信信号が、結合のために発振するのを防止するように、互いに対する送信アンテナと受信アンテナの近さに比例して、中継器の信号強度を下方に調整することも行われなければならない。各中継器の信号強度が、下方に調整される結果、そのような中継器は、多くの事例においてネットワーク適用範囲および信号強度の緩やかな向上をもたらし、一部のネットワーク加入者にわずかな利益しか与えず、送信アンテナおよび受信アンテナを頻繁に設置する通信事業者には、極めてばらつきのある結果をもたらす。
【０００８】
自己導入パッケージにおける１つの知られている同一周波数ＲＦベースの住宅中継器が利用可能であって、これは、各中継器内の送信アンテナと受信アンテナの間の隔離が、指向性アンテナを使用すること、これらのアンテナを物理的に分離すること、および中継器送信／受信信号強度を下方に調整することによって達成され、受信機感度低下および受信機発振が防止される。しかし、中継器自体は、これらのアンテナを物理的に分離する必要性のため、大きく、かさばり、中継器の多くのＲＦ用構成要素のため、高価である。そのような中継器によって提供される利益は、両方のアンテナが非常に近いため、わずかであり、したがって、この最小限の隔離により、そのような中継器の有効性が限られる。更に、この問題解決は、ネットワーク適用範囲および信号強度の緩やかな向上をもたらし、ネットワーク加入者にわずかな利益しかもたらさない。
【発明の開示】
【０００９】
以上の限界に鑑みて、マスタ装置が無線基地局と通信しており、１つまたは複数のスレーブ装置または遠隔装置が、１つまたは複数の加入者端末装置と通信している、ＲＦベースのＦＤＤ（周波数領域二重化）中継器システムが提供される。マスタ装置は、同軸ケーブル、イーサネット（登録商標）ケーブル、電力線および電話線、または光ファイバケーブル配線などの既存の、または新たな住居配線に対する物理的接続を介して、スレーブ装置と通信する。新たなケーブル配線が使用される場合、単一の同軸（例えば）ケーブルが、すべての遠隔装置によって共有されて、導入の単純化、および費用の大幅な低減がもたらされることが可能である。更に、スレーブ装置の再構成または追加が、既存の問題解決法と比べると、比較的簡単である。既存の配線で使用される場合、しばしば、ＭｏＣＡ（Multimedia over Coax Alliance）、衛星ＩＦ、およびＤＳＬ（ディジタル加入者線）などの他のサービスが、同時にサポートされることが可能である。両方の事例において、セルラー信号、つまり、無線信号は、マスタ装置とスレーブ装置の間で中間周波数でトランスポートされる。このトランスポートのために使用される特定の中間周波数は、ＭＳＣＰ（マスタスレーブ通信プロトコル）を介して調整されて、無線基地局および加入者端末装置にトランスペアレントな仕方で周波数変換がもたらされる。この周波数変換は、無線網にトランスペアレントであるので、この構成は、すべての認可されたスペクトル通信標準に適合する。
【００１０】
この中継器システムは、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、ＧＳＭ、およびＷＤＣＭＡなどのプロトコルに基づくＦＤＤシステムなどの、ＦＤＤシステムに適用可能である。また、このアプローチは、ＰＨＳ、ＷＩＦＩ、ＷＩＭＡＸ、およびＴＤＳ−ＣＤＭＡなどのＴＤＤ（時間分割二重化）システムにも適用可能である。この中継器システムにおけるスレーブ装置はそれぞれ、非常に低い周波数オフセットが中継されるＲＦ信号に与えられることを確実にするようにマスタのローカル発振器に同期されるローカル発振器を含む。この同期は、マスタ装置とスレーブ装置の間のタイミングオフセットが非常に正確に軽減されることが可能である、斬新なメッセージベースのアプローチを利用して達せられる。マスタ装置およびスレーブ装置は、基地局からの周波数変換されたダウンリンク信号をダウンリンクトランスポート周波数でトランスポートし、無線端末装置からのアップリンク信号をアップリンクトランスポート周波数でトランスポートする。これら２つの周波数は、ＦＤＤベースのシステムの場合、異なるが、ＴＤＤベースのシステムの場合、同一のＩＦである可能性が高い。アップリンク信号およびダウンリンク信号をトランスポートすることに加えて、マスタ装置およびスレーブ装置は、マスタ装置またはスレーブ装置が、ディジタルＭＳＣＰパケットを挿入するようにアップリンクトランスポート周波数またはダウンリンクトランスポート周波数で伝送されるアナログ無線信号をパンクチャリング(puncture)する場合、擬似ランダムであることが可能な所定の期間中、同一のアップリンクトランスポート周波数上、および同一のダウンリンクトランスポート周波数上にあることが可能なＭＳＣＰ（マスタスレーブ通信プロトコル）パケットを介して、互いとの通信も行い、アップリンク信号およびダウンリンク信号をトランスポートするのに使用される配線上、またはケーブル配線上の周波数チャネルは、本明細書で「トランスポート周波数」と呼ばれる。ＭＳＣＰパケットは、マスタ装置およびスレーブ装置を構成して、設置する際、これらの装置の間で電力制御を伝送する際、およびマスタ装置とスレーブ装置の間のタイミングオフセットおよび周波数オフセットを最小限に抑える際に使用される。また、ＭＳＣＰパケットは、遠隔装置のステータスを通信して、動作不良ステータス、または他の一般的なステータスを運用者に知らせるために使用されることも可能である。
【００１１】
また、この中継器システムは、干渉測定および干渉管理を介して基地局と加入者端末装置の間で高品質のリンクを維持すること、トランスポート周波数を試験し、適格とすること、アップストリームのトランスポート周波数、およびダウンストリームのトランスポート周波数を調整すること、所定のパンクチャオフ時間中に干渉を独立に検出すること、ならびにパンクチャオフ時間中にマスタ装置によって行われ、スレーブ装置と調整される定期的なトランスポート周波数チャネルスキャンを実行することもできる。このＩＦ管理は、既存のケーブル配線が構造体内で使用される場合、または新たな配線が使用される際に、非常に強い干渉信号がケーブルに結合される場合に、重要になる。
【００１２】
同様の符号が、同一の要素、または機能的に類似する要素を参照し、後段の詳細な説明と一緒に、本明細書に組み込まれており、本明細書の一部を成す添付の図は、様々な例示的な実施形態を更に例示し、本発明による様々な原理および利点を説明する役割をする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】例示的な無線中継器システムの例示的なアーキテクチャを示す概略図。
【図１Ｂ】例示的な無線中継器システムの例示的なアーキテクチャを示す概略図。
【図２】例示的なスレーブ装置またはマスタ装置の諸部分を示す概略図。
【図３】マスタ装置およびスレーブ装置をセットアップするための例示的な手順を示す流れ図。
【図４】マスタ装置とスレーブ装置の間のトランスポート周波数を調整するための例示的な手順を示す流れ図。
【図５】スレーブ装置の電力を制御するための例示的な手順を示す流れ図。
【図６】マスタ／スレーブ発振を監視して、最適な利得を設定するための例示的な手順を示す流れ図。
【図７】スレーブ装置のアップリンク利得を最適化するための例示的な手順を示す流れ図。
【図８】トランスポート周波数上の干渉および雑音を測定するための例示的な手順を示す流れ図。
【図９】ＭｏＣＡ（Multimedia over Coax Alliance）によって提供される家の中のいくつかの部屋を互いに接続する例示的な同軸ケーブルを示す概略図。
【図１０】ＭｏＣＡによって提供される家の中のいくつかの部屋を互いに接続する別の例示的な同軸ケーブルを示す概略図。
【図１１Ａ】ＭｏＣＡによって提供される図１０に示される同軸ケーブルを介する長い経路の伝送に関する周波数応答を示すグラフ。
【図１１Ｂ】ＭｏＣＡによって提供される図１０に示される同軸ケーブルを介する短い経路の伝送に関する周波数応答を示すグラフ。
【図１２】図１の無線中継器によって回避されなければならない、存在する可能性がある他のサービスのそれぞれの帯域幅を示す例示的な図。
【図１３】図１に示される中継器の例示的なセットアップおよび設置を示す図。
【図１４】複数のスレーブ装置を含む別の例示的な無線中継器システムを示すシステム図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、同様の符号が同様の部分を指す図面を参照して、いくつかの例示的な実施形態が、以下に説明される。
【００１５】
本開示は、１つまたは複数の実施形態を実行する最良の形態を、実施可能にする様式で更に説明するために提供される。本開示は更に、本発明を何ら限定するのではなく、本発明の原理、およびこれらの原理の利点の理解および認識を向上させるように更に提供される。
【００１６】
第１の、および第２の、などの関係を示す用語は、或るエンティティ(entity)、アイテム、またはアクションを別のエンティティ、アイテム、またはアクションと区別するだけのために、そのようなエンティティ、アイテム、またはアクションの間で、そのような実際の関係または順序を必ずしも要求することなしに、または暗示することなしに、使用される。一部の実施形態では、或る特定の順序に明確に、必然的に限定されない限り、任意の順序で実行されることが可能な複数のプロセスまたはステップを含むことが可能である、すなわち、そのように限定されていないプロセスまたはステップは、任意の順序で実行されることが可能であることに留意されたい。
【００１７】
本発明の機能の多く、および本発明の原理の多くは、実施される際、ディジタル信号プロセッサ、およびディジタル信号プロセッサのためのソフトウェア、および／または特定用途向けＩＣなどの、ソフトウェアまたはＩＣ（集積回路）を使用して、またはそのようなソフトウェアまたはＩＣ（集積回路）において最もよくサポートされる。当業者は、例えば利用可能な時間、現在の技術、および経済的な考慮によって動機付けられる相当な労力、および多くの設計上の選択の可能性にもかかわらず、本明細書で開示される概念および原理によって導かれる場合は、最小限の実験で、そのようなソフトウェア命令またはＩＣを容易に作成することができるものと見込まれる。したがって、簡明のため、更に本発明による原理および概念を不明瞭にする危険性を最小限に抑えるため、そのようなソフトウェアおよびＩＣのさらなる説明は、例示的な実施形態によって使用される原理および概念に関連する要点に限定される。
【００１８】
本出願は、参照により、以下の内容を組み込む。すなわち、「Wireless Local Area Network Extension Using Existing Wiring And Wireless Repeater Module(s)」という名称の米国特許出願第１０／４６５，８１７号、「Non-frequency Translating Repeater with Detection and Media access control」という名称の米国特許出願第１１／１２７，３２０号、「Physical Layer Repeater with Discrete Time Filter for All-digital Detection and Delay Generation」という名称の米国特許出願第１１／３４０，８６０号、および２００７年３月３０日に出願した「Enhanced Physical Layer Repeater for Operation in WIMAX Systems」という名称の米国特許出願第  号である。
【００１９】
図１Ａおよび図１Ｂは、１つの例示的な実施形態による無線中継器システム１００（より一般的に、中継器とも呼ばれる）の一部分のアーキテクチャ、ならびにその他の周辺電子構成要素を示す。中継器システム１００は、マスタ装置およびスレーブ装置を実施するための２つ以上のサブ装置を含む。第１のサブ装置は、無線基地局１０４と無線で通信するためのマスタ装置１０２として構成され、本明細書でマスタ装置１０２と呼ばれる。マスタ装置１０２は、適用範囲を有する部屋の中に、または拡大された無線適用範囲が所望される施設内、または類似した構造体内の部屋の物理的外部に配置される。第２のサブ装置は、加入者端末装置１０８と無線で通信するためのスレーブ装置１０６として構成される。中継器１００は、１つだけのスレーブ装置を含むことに限定されないことに留意されたい。実際の実施の際、中継器１００は、拡大された無線適用範囲が所望される施設、または類似した構造体の全体にわたって配置された複数のスレーブ装置を実施するために、複数のサブ装置を含むことが可能である。
【００２０】
マスタ装置１０２は、施設内の既存の配線１１０を介してスレーブ装置１０６に接続されて、マスタ装置１０２は、基地局１０４および加入者端末装置１０８にトランスペアレントな仕方、つまり既存の認可されたスペクトル通信標準に適合する仕方で、ダウンリンクトランスポート周波数でセルラー信号などのＲＦ（無線周波数）信号をスレーブ装置１０６に送信し、アップリンクトランスポート周波数でセルラー信号をスレーブ装置１０６から受信することが可能である。マスタ装置１０２とスレーブ装置１０６はともに、機能が後に詳細に説明される電力検出器１１２、１１４も含む。
【００２１】
図２は、１つの例示的な実施形態によるサブ装置の諸部分の図である。サブ装置２００は、プロセッサ２２０と、プロセッサ２２０に結合されたメモリ２３５と、プロセッサ２２０を、基地局１０４または加入者端末装置１０８などの外部のエンティティに結合するためのトランシーバ２３０とを含むことが可能である。トランシーバ２３０は、アンテナ、モデム、および／または増幅器などの、図１に示される構成要素を含むことが可能である。トランシーバ２３０は、既存の配線またはケーブル配線が家に入る地点で、マスタ装置とスレーブ装置を物理的に接続する既存の配線またはケーブルに関連するローパスフィルタを更に含むことが可能である。ローパスフィルタは、ケーブルＴＶ信号が、施設に入力されることを可能にし、無線信号を濾波して除き、無線信号が家から出て、例えば、複数入居者の住宅内に配置された他の同様の中継器によって受信されることを防止する。
【００２２】
トランシーバ２３０は、無線基地局１０４または加入者端末装置１０８に無線信号を送信でき、および基地局１０４または端末装置１０８から無線信号を受信できる。トランシーバ２３０は、施設の既存の配線を介して、別のスレーブ装置またはマスタ装置などの別のサブ装置に対して、ダウンリンクトランスポート周波数およびアップリンクトランスポート周波数で、無線信号およびＭＳＣＰ（マスタスレーブ通信プロトコル）パケットを更に送受信することができる。トランシーバ２３０は、基地局と加入者端末装置のいずれか、ならびに、サブ装置２００がスレーブ装置として構成されるか、マスタ装置として構成されるかに応じて、スレーブ装置またはマスタ装置に無線信号を送信する。
【００２３】
プロセッサ２２０は、汎用プロセッサ、カスタムプロセッサ、コントローラ、小型の８ビットプロセッサなどを含む、様々な異なるプロセッサの１つであり得る。メモリ２３５は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、フラッシュメモリ、ＤＲＡＭ（ダイナミックＲＡＭ）などの様々なタイプのメモリの１つ、または組み合わせであることが可能である。メモリ２３５は、基本オペレーティングシステム、データ、ならびに変数２４０および実行可能コード２４５を含むことが可能である。メモリ２３５は、サブ装置２００に要求されるタスクを実行するために、プロセッサ２２０を構成するコンピュータプログラム（または実行可能命令）を更に含むことが可能である。特に、メモリ２３５は、それぞれが後段でより詳細に説明される、トランスポート周波数調整命令２５０、ＭＳＣＰパケット生成命令２５５、ハンドオフ命令２６０、探索／発見命令２６５、電力検出／制御命令２７０、および利得最適化命令２７５を含むことが可能である。
【００２４】
トランスポート周波数調整命令２５０は、トランスポート周波数を試験して適格とし、アップリンクトランスポート周波数とダウンリンクトランスポート周波数を独立に調整するように、プロセッサ２２０を構成することを目的とする。ＭＳＣＰパケット生成命令２５５は、動作パラメータ、ギャップ伝送時間の通知、ブロードキャストメッセージ、測定されたパラメータ、およびその他のメッセージを含むＭＳＣＰパケットを生成するように、プロセッサ２２０を構成することを目的とする。
【００２５】
ハンドオフ命令２６０は、サブ装置と別の基地局との間、基地局間、または異なるサブ装置間で加入者端末装置のソフトハンドオフを可能にするようにプロセッサ２２０を構成することを目的とする。ＣＤＭＡシステムにおいて、ソフトハンドオフは、複数の基地局からの信号が同時に受信されるプロセスである。更に、中継される伝搬路と直接の伝搬路の両方からの信号が、加入者端末装置によって受信される場合、これらの信号は、ＣＤＭＡレイク受信機を使用して組み合わすことが可能である。これらの複数の信号源の間の周波数オフセットが、最小の周波数オフセットを有することが重要である。特に、プロセッサ２２０は、加入者装置が参加しているハンドオフ活動の相手である、この２つのエンティティの信号間の周波数オフセットを制限するように構成されることが可能である。
【００２６】
探索／発見命令２６５は、サブ装置２００をマスタ装置またはスレーブ装置として構成するようにプロセッサ２２０を構成することを目的とする。特に、探索／発見命令２６５は、タイムスタンプが付けられたマスタブロードキャストメッセージを含むＭＳＣＰパケットが、トランスポート周波数で他のサブ装置に送信される発見モードに入るようにサブ装置（マスタ装置）を構成することができ、あるいはサブ装置２００がマスタブロードキャストメッセージをリッスンする探索モードに入るように、サブ装置２００（スレーブ装置）を構成することができる。マスタブロードキャストメッセージは、タイミングパラメータ、ダウンリンクマスタ−スレーブ伝送時間、スレーブ−マスタ初期伝送時間、および伝送のために利用可能なアップリンクランダムアクセスタイムスロットなどの動作パラメータを含むことが可能である。
【００２７】
電力検出／制御命令２７０は、測定されたＲＳＳＩ（受信信号強度指示）、雑音レベル、ならびにサブ装置入力電力およびサブ装置出力電力に基づいて、アップリンク上、およびダウンリンク上のＲＳＳＩ電力検出器しきい値などのパラメータを設定し、これらの設定されたパラメータに基づいて、入力電力および出力電力を制御するようにプロセッサ２２０を構成することを目的とする。
【００２８】
利得最適化命令２７５は、マスタ装置およびスレーブ装置が発振状態とならない、基地局へのアップリンクまたは加入者端末装置へのダウンリンクに関する最大利得を決定するようにプロセッサ２２０を構成することを目的とする。
【００２９】
図３を参照して、マスタ装置およびスレーブ装置として２つのサブ装置を含む中継器をセットアップするための例示的な手順３００を説明する。３０５で、マスタ装置として構成されることが意図されたサブ装置（以降、マスタ装置）が、発見モードに入り、３１０で、スレーブ装置として構成されることが意図される別のサブ装置（スレーブ装置）が、探索モードに入る。後段でより詳細に説明されるとおり、サブ装置は、ユーザが、マスタ装置上の押しボタンを押して、マスタ装置を発見モードに入れ、スレーブ装置上の押しボタンを押して、スレーブ装置を探索モードに入れる単一ボタンプッシュ手順を介して、ユーザによって発見モードおよび探索モードに入ることが可能である。
【００３０】
３１５で、マスタ装置が、マスタブロードキャストメッセージとして制御メッセージを含むＭＳＣＰパケットをダウンリンクトランスポート周波数でスレーブ装置に送信する。代替として、この場合、マスタ装置は、ユーザが、一定の時間の後、タイムアウトにされるマスタ装置上の押しボタンを押し下げると、スレーブ受け付けモードに入ることが可能である。３２０で、スレーブ装置が、これらのマスタブロードキャストメッセージを受信し、マスタ装置を識別する。３２５で、マスタ装置が、タイミングパラメータ、ダウンリンクマスタ−スレーブ伝送時間、スレーブ−マスタ初期伝送時間、および伝送のために利用可能なアップリンクランダムアクセスタイムスロットなどの動作パラメータを含む別の制御メッセージをスレーブ装置に送信する。
【００３１】
３３０で、マスタ装置は、アップストリームのランダムアクセスタイムスロットが、伝送のためにいつ利用可能であるかという指示を含むＭＳＣＰパケットをスレーブ装置に送信する。この時間中、アップリンクトランスポート周波数上のスレーブ装置からのＲＦ伝送は、終了される。これらの時間は、スレーブ装置およびマスタ装置によって、干渉評価、ならびに初期スレーブ−マスタ通信のために使用されることが可能である。
【００３２】
３３５で、スレーブ装置が、ランダムアクセスメッセージを含むＭＳＣＰパケットを、アップリンクトランスポート周波数でマスタ装置に送信する。３４０で、スレーブ装置が、ダウンリンクトランスポート周波数でマスタ装置から肯定応答メッセージを受信する。
【００３３】
３４５で、マスタ装置が、スレーブ装置が送信する事前定義されたタイミングおよび特定のタイムスロットの命令を含むＭＳＣＰパケットをマスタ装置に送信する。この特定のタイムスロットは、ランダムアクセスタイムスロットとは異なる。
【００３４】
３５０で、スレーブ装置が、通常のマスタスレーブ通信をリッスンして、マスタスレーブ送信タイミングを正しく得ていることを保証する。この時間中、アップリンクトランスポート周波数上のスレーブ装置からのＲＦ伝送は、終了されたままである。
【００３５】
３５５で、マスタ装置が、タイムスタンプが付けられたブロードキャストメッセージを含むＭＳＣＰパケットを、ダウンリンクトランスポート周波数でスレーブ装置、または複数のスレーブ装置に送信して、スレーブ装置における周波数タイミング調整を可能にする。３６０で、スレーブ装置が、ローカルプロセッサクロックとマスタ装置の間のタイミング差を判断する。特に、スレーブ装置は、スレーブ装置プロセッサ内で、ローカルで動いている内部クロックを、マスタ装置からのタイムスタンプが付けられたブロードキャストメッセージと長期間にわたって比較し、このタイミング差を判断できる。３６５で、スレーブ装置が、このタイミング差に基づいて、要求される精度を実現するように電圧制御された基準発振器を調整する。このことは、ＲＦ周波数が非常に近いこと、すなわち、中継器が２ＧＨｚで動作している場合、＜１００Ｈｚの差（１００／２×１０９＝１／（２×１０−７）＝０．０５×１０６＝０．０５ｐｐｍ）を可能にする。
【００３６】
要求されるタイミングおよび電力の精度が達せられると、スレーブ装置が活性化され、スレーブ装置送信機／受信機活性化手順も活性化される。すると、スレーブ装置は、ダウンリンク上で伝送を行い、マスタ装置伝送を監視し、オフパンクチャ(off-puncture)時間中に干渉を監視する。中継器をセットアップするための手順３００は、プロセッサ２２０が、探索／発見命令２６５を実行することによって実行できる。
【００３７】
図４を参照して、マスタ装置とスレーブ装置の間のトランスポート周波数をセットアップするため、または調整するための例示的な手順４００を説明する。４０１で、マスタ装置が、ダウンリンクギャップ伝送時間を通知する通知メッセージを、ダウンリンクトランスポート周波数でスレーブ装置に送信し、スレーブ装置が、アップリンクギャップ伝送時間を通知する通知メッセージを、アップリンクトランスポート周波数でマスタ装置に送信する。
【００３８】
４０３で、マスタ装置が、ダウンリンクトランスポート周波数上の無線信号を、ダウンリンクギャップ伝送時間においてダウンリンク「沈黙(quiet)」ギャップでパンクチャリングし、スレーブ装置が、アップリンクトランスポート周波数上の無線信号を、アップリンクギャップ伝送時間においてアップリンク「沈黙」ギャップでパンクチャリングする。マスタ装置およびスレーブ装置は、不定期の間隔に従って無線信号をパンクチャリングして、高調波干渉を防止する。
【００３９】
４０５で、マスタ装置およびスレーブ装置が、それぞれのトランスポート周波数でダウンリンクギャップおよびアップリンクギャップを受信する。４１０で、マスタ装置およびスレーブ装置は、これらの「沈黙」ギャップに基づいて、アップリンクトランスポート周波数上、およびダウンリンクトランスポート周波数上の干渉レベルおよび／またはＳＮＲ（ＳＮ比）を測定する。スレーブ装置は、測定された干渉レベル、または測定されたＳＮＲを含むメッセージをマスタ装置に送信することができる。
【００４０】
４１２で、マスタ装置は、測定された干渉レベルおよび／またはＳＮＲが、所定の絶対レベル、またはそれらのトランスポート周波数上に存在する所望される信号を基準とした或るレベルを超えているかどうかを判定する。測定された干渉レベルおよび／またはＳＮＲが、所定の絶対レベルを超えていると判定された場合（４１２において「はい」）、４１５で、無線中継がオフにされることが可能である。
【００４１】
測定された干渉レベルおよび／またはＳＮＲが、所定の絶対レベルを超えていると判定された場合（４１２において「いいえ」）、４２０で、アップリンクトランスポート周波数およびダウンリンクトランスポート周波数が、最小の干渉または所定のＳＮＲに基づいて選択される。マスタ装置は、干渉レベルを絶えず再評価して、干渉が無線ネットワークにわたって再送されないことを保証できる。
【００４２】
ＭＳＣＰパケット伝送期間中、すべてのスレーブ装置は、これらマスタ装置パケットが、そのトランスポート周波数で、やはりトランスポートされる無線信号を「パンクチャリング」することによって、トランスポート信号の中に直接代入されるので、スレーブ装置のＲＦ送信機をオフにしなければならない。
【００４３】
マスタ装置とスレーブ装置の間のトランスポート周波数をセットアップするため、または調整するための手順４００は、プロセッサ２２０が、トランスポート周波数調整命令２５０を実行することによって実施可能である。
【００４４】
図５を参照して、スレーブ装置の電力を制御するための例示的な手順５００を説明する。５０５で、スレーブ装置が、アップリンクトランスポート周波数のＲＳＳＩ（受信信号強度指示）および雑音レベル、ならびにスレーブ装置の入力電力および出力電力を測定する。スレーブ装置は、これらの測定された値、および検出／誤検出の所望される確率に基づいて、初期アップリンク信号検出しきい値（ＲＳＳＩ電力検出器しきい値）を設定する。
【００４５】
５１０で、スレーブ装置は、そのトランスポート周波数およびマスタスレーブパケット交換を介して、マスタ装置に戻る経路損失を計算する。５１５で、スレーブ装置は、その経路損失に最小ＳＮＲ利得調整を加算する。５２０で、スレーブ装置は、この計算された経路損失およびＳＮＲ利得に基づいて、アップリンクトランスポート周波数利得を設定する。
【００４６】
５２５で、スレーブ装置は、最小に設定されたダウンリンクがどのようなパラメータであるかに基づいて、ダウンリンクＲＦ利得を最小レベルに設定する。５３０で、スレーブ装置は、ダウンリンクで加入者端末装置にキャリア信号を送信することを始める。スレーブ装置の電力を制御するための手順５００は、プロセッサ２２０が、電力検出／制御命令２７０を実行することによって実施可能である。
【００４７】
図６を参照して、マスタ／スレーブ発振を監視するため、および最適な利得を設定するための例示的な手順６００を説明する。６０５で、スレーブ装置が、例えば、電力検出器１１４によってスレーブ装置出力電力を測定する。６１０で、スレーブ装置は、例えば出力電力を調整することによって、ダウンリンクＲＦ利得（ＤＬ＿ＲＦ＿Ｇ）を調整する。６１５で、スレーブ装置は、ＲＦ利得の変化をスレーブ装置出力電力の変化と比較する。
【００４８】
６２０で、スレーブ装置は、加入者端末装置へのダウンリンクの利得の変化が、測定された出力電力の変化と実質的に等しいかどうかを判定する。変化の比が実質的に等しくはない場合、マスタ装置とスレーブ装置は、発振状態にある可能性が高い。
【００４９】
加入者端末装置へのダウンリンクの利得の変化が、測定された出力電力の変化と実質的に等しくはない場合（６２０で「いいえ」）、６３０で、スレーブ装置が、ダウンリンクＲＦ利得を調整し、利得設定変化と測定された出力電力変化とを比較する。利得は、発振より前の最大に至るまで、例えば、１ｄＢステップのインクリメントで調整される。６３５で、スレーブ装置は、さらなる一定の量だけダウンリンクＲＦ利得を低減する。６４０で、スレーブ装置は、出力電力を定期的に増減させ、測定される出力電力変化を継続的に測定することによって、出力電力を較正する。つまり、スレーブ装置は、マスタ装置とスレーブ装置が発振状態とはならない、加入者端末装置へのダウンリンクの最大利得を決定する。
【００５０】
６４５で、スレーブ装置は、発振を防止するのに要求される加入者端末装置へのダウンリンクの利得が、或る特定のレベルを下回っているかどうかを判定する。発振を防止するのに要求される加入者端末装置へのダウンリンクの利得が、その特定のレベルを下回っている場合（６４５で「はい」）、または加入者端末装置へのダウンリンクの利得の変化が、測定された出力電力の変化と実質的に等しいと判定された場合（６２０で「はい」）、６２５で、スレーブ装置またはマスタ装置は、スレーブ装置が許容可能なロケーションに存在することを示す指示メッセージをユーザのために生成することができる。
【００５１】
発振を防止するのに要求される加入者端末装置へのダウンリンクの利得が、その特定のレベルを超えている場合（６４５で「いいえ」）、６５０で、スレーブ装置は、スレーブ装置が、許容可能なロケーションには存在しないという、マスタ装置に送信されるべき、更にローカルでユーザに送信されるべき指示メッセージを生成する。また、このアプローチは、可能性として、複数のスレーブ装置間の隔離を判定するのに使用することも可能である。マスタ／スレーブ発振を監視するため、および最適な利得を設定するための手順６００は、プロセッサ２２０が、利得最適化命令２７５を実行することによって、実施可能である。
【００５２】
図７を参照して、スレーブ装置アップリンク利得を設定するための例示的な手順７００を説明する。７０５で、加入者端末装置のユーザが、初期セットアップの後、スレーブ装置近くで発呼する。７１０で、その呼の間、すべてのスレーブ装置が、アップリンクトランスポート周波数上のアップリンク伝送をアップリンクギャップで定期的にパンクチャリングする。７１５で、マスタ装置が、各スレーブ装置がアップリンクギャップを送信することを順次可能にする。つまり、各スレーブ装置は、１つずつ伝送を可能にされる。
【００５３】
７２０で、マスタ装置が、スレーブ装置によって実行されるプロセス６００と同様の仕方で、基地局へのアップリンクに関する出力電力／利得調整勾配測定を実行する。つまり、マスタ装置は、基地局へのアップリンクの利得の変化が、測定されたマスタ装置電力の変化と実質的に等しくはない発振状態に、マスタ装置とスレーブ装置がならない、基地局へのアップリンクの最大利得を決定する。マスタ装置アップリンクＲＦ利得が、発振を防止する安全なレベルに設定されると、７２５で、マスタ装置が、満足の行くレベルの音声通信のために、マスタ装置アップリンクＲＦ利得を、その他すべてのスレーブ装置に関して要求される利得と比較する。
【００５４】
７３０で、マスタ装置が、スレーブ装置のそれぞれに関する発振を防止するのに要求される基地局へのアップリンクの最小利得が、或る特定のレベルを下回っているかどうかを判定する。発振を防止するのに要求される利得が、その特定のレベルを下回っている場合（７３０で「はい」）、７４０で、マスタ装置は、スレーブ装置が許容可能なロケーションに存在しないという、スレーブ装置に送信されるべき更にユーザにローカルで送信されるべき指示メッセージを生成することができる。
【００５５】
発振を防止するのに要求される利得が、その特定のレベルを下回ってはいない場合（７３０で「いいえ」）、７３５で、マスタ装置は、スレーブ装置が許容可能なロケーションに存在するという、スレーブ装置に送信されるべき更にユーザにローカルで送信されるべき指示メッセージを生成することができる。
【００５６】
スレーブ装置アップリンク利得を設定するための手順７００は、プロセッサ２２０が、利得最適化命令２７５を実行することによって実施可能である。
【００５７】
図８を参照して、アップリンクトランスポート周波数上、およびダウンリンクトランスポート周波数上の干渉および雑音を測定するための例示的な手順８００を説明する。これらのトランスポート周波数が、アップストリームトランスポート周波数とダウンストリームのトランスポート周波数を別々に調整することによって試験され、適格とされる。
【００５８】
８０５で、マスタ装置が、アップリンクトランスポート周波数上で、マスタ装置とスレーブ装置の間の無線信号にパンクチャリングされたアップリンクギャップ中の雑音および／または干渉を検出する。同様に、スレーブ装置が、ダウンリンクトランスポート周波数上でマスタ装置とスレーブ装置の間の無線信号にパンクチャリングされたダウンリンクギャップ中の雑音および／または干渉を検出する。マスタ装置およびスレーブ装置は、スレーブ装置またはマスタ装置から受信されるＭＳＣＰパケットの中に含まれる通知メッセージに基づいて、アップリンクギャップおよびダウンリンクギャップがいつ、無線信号にパンクチャリングされるかを決定することができる。
【００５９】
８１０で、マスタ装置が、無線信号にパンクチャリングされたアップリンクギャップに基づいて、アップリンクトランスポート周波数上の干渉レベルおよび伝播を測定する。スレーブ装置が、無線信号にパンクチャリングされたダウンリンクギャップに基づいて、ダウンリンクトランスポート周波数上の干渉レベルおよび伝播を測定する。スレーブ装置は、測定された干渉レベルを含むＭＳＣＰパケットを生成して、これらのパケットをマスタ装置に報告することができる。マスタ装置は、「パンクチャオフ」時間中にスレーブ装置と協調して、定期的トランスポート周波数チャネルスキャンを実行し、マスタ装置において実行されるリッスン、およびスレーブ装置からのレポートに基づいて、利用可能なすべてのトランスポートチャネル上の測定された雑音／干渉のテーブルを保持する。
【００６０】
８１５で、マスタ装置は、検出された干渉、検出された雑音、または測定された伝播が、そのトランスポート周波数を介する満足の行く通信には高過ぎるかどうかを判定する。検出された干渉、検出された雑音、または測定された伝播が高過ぎる場合（８１５で「はい」）、８２０で、マスタ装置が、それらのトランスポート周波数を再構成し、８２５で、トランスポート周波数変更をスレーブ装置に送信する。以上のプロセスは、パラメータが、通信に満足の行くようになるまで、繰り返されることが可能である（８１５で「いいえ」）。
【００６１】
ＭＳＣＰパケット、ならびに無線アップリンク信号および無線ダウンリンク信号は、同時にトランスポートされることに留意されたい。マスタ装置は、伝送におけるギャップが存在する場合、そのようなギャップ中にＭＳＣＰパケットの使用を調整して、干渉測定を可能にする。また、マスタ装置は、ＭＳＣＰパケットの伝送タイミングを調整して、マスタ装置またはスレーブ装置が、伝送時間を調整する、不規則なスケジュール、または擬似ランダムなスケジュールであることが可能な所定のスケジュールを使用することによって、再送をオフにして、無線インタフェースを介して、それらのパケットが伝送されるのを防止することを可能にする。アップリンクトランスポート周波数上、およびダウンリンクトランスポート周波数上の干渉および雑音を測定するための手順８００は、プロセッサ２２０が、トランスポート周波数命令２５０およびＭＳＣＰパケット命令２５５を実行することによって、実施可能である。
【００６２】
図９は、家の中のいくつかの部屋を互いに接続する例示的な同軸ケーブルを示し、既存のケーブル配線または配線にわたる様々な経路がどのように、関連する様々な損失、雑音、およびトランスポート周波数を有するかを例示するように与えられる。
【００６３】
図１０は、様々な長さのいくつかの例示的な同軸ケーブル経路を示すのに対して、図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１０に示される長い（ＦからＢまで）同軸ケーブル経路、および短い（ＦからＥまで）同軸ケーブル経路に関する周波数応答（信号減衰対トランスポート周波数）をグラフで示す。当分野の技術者には理解されるとおり、一部の周波数は、他の周波数より高い信号減衰をもたらすので、適切なトランスポート周波数を注意深く決定することが重要である。
【００６４】
図１２は、本明細書で説明される中継器を実装することが可能な施設内に一部またはすべてが存在することが可能である、いくつかのサービスの動作周波数を示す。図１２は、ケーブルＴＶ伝送、ＭｏＣＡ伝送、および衛星ＴＶ伝送などの既存のサービスの送信周波数に対する干渉を回避するように、適切なトランスポート周波数を選択することの重要性を更に示す役割をする。
【００６５】
マスタ／スレーブ装置構成およびマスタ／スレーブ装置設置に関して、図１３は、図１に示される中継器の例示的なセットアップおよび設置を示す図である。ユーザは、劣悪な適用範囲を有する部屋の中にスレーブ装置を置き、スレーブ装置を電源およびケーブル差し込み口に接続する。次に、ユーザは、スレーブ装置上のボタンを押して、一定の期間（１０分間）にわたってスレーブ装置を「セットアップモード」にする。ユーザは、セル電話機、または他の無線通信デバイスを使用して、そのデバイス上のバーを使用して適用範囲を有する部屋を特定する。ユーザは、マスタ装置をこの部屋の中に置き、マスタ装置を電源およびケーブル差し込み口に接続する。ユーザは、マスタ装置上のボタンを押して、一定の期間（１０分間）にわたってマスタ装置を「セットアップモード」にする。次に、ユーザは、マスタ装置近くにいる間に、ユーザのセル電話機上で電話呼を行う。マスタ装置上の「構成済みライト」がオンになり、構成が完了したことを示す。次に、ユーザは、スレーブ装置まで行き、この区域内で適用性またはパフォーマンスの向上を確認しなければならない。
【００６６】
図１４は、同軸ケーブルなどの単一のケーブル１４０１を使用して、マスタ装置１４０２が複数のスレーブ装置１４０６に接続される中継器システム１４００の別の例示的な実施形態を示すシステム図である。マスタ装置１４０２、およびスレーブ装置のそれぞれは、図１Ａおよび図１Ｂに示されるアーキテクチャのようなアーキテクチャを有する。しかし、スレーブ装置１４０６のそれぞれは、当技術分野でよく知られており、したがって、具体的に示されないタイプの結合器および分配器を介してケーブル１４０１に結合される。システム１４００は、例えば、ハンドセット１４０８などの無線通信デバイスが、周波数割り当てＦＡ１、ＦＡ２、およびＦＡ３上で動作する基地局１４１６として表される様々なサービスプロバイダに関連付けられた、複数入居者の住宅において特定の用途を見出す。図１４は、各階に１つだけのスレーブ装置が配置され、したがって、１つだけの結合器または分配器が配置されているのを示すものの、適用範囲の無線エリアを拡大するのに必要なスレーブ装置の数に依存して、各階に複数の結合器または分配器が、実際には配置され得る。
【００６７】
中継器システム１４００の実施は、前述したＭＳＣＰパケットの使用を介して、マスタ装置１４０２とスレーブ装置１４０６が互いに通信する能力のために可能であり、特に、ＦＤＤベースのシステムにおいてアップ周波数およびダウン周波数のそれぞれで単一のＩＦが使用されることにより、またはＴＤＤベースのシステムにおいてアップ周波数とダウン周波数の両方に関して単一のＩＦが使用されることにより可能である。中継器システム１４００は、新たなケーブル配線が利用される環境において使用することが可能であり、単一ケーブルの概念を使用する従来のシステムに優る多くの利点を提供する。例えば、従来のシステムは、互いに通信することができるマスタ装置とスレーブ装置を有さず、ＩＦを使用して通信せず、通常、１つのスレーブ装置当たり１つのケーブルが必要となる。図１Ａおよび図１Ｂに示されるシステムは、専用ケーブル配線が使用される場合、比較的高い周波数のＩＦを利用するが、４００〜６００ＭＨｚ範囲などの、はるかに低いＩＦが、システム１４００において使用されて、それほど高価でないケーブル配線の使用を可能にしてもよい。
【００６８】
また、前述の実施形態のさらなる変形も可能である。例えば、中継装置がユーザによって操作されるべきスイッチを有し、スイッチの位置に応じて、マスタ装置またはスレーブ装置となることを可能にする中継装置を設計可能である。ユーザは１つのマスタを選択することが可能であり、すると、ユーザの自宅内のその他すべての装置はスレーブとなる。
【００６９】
また、マスタ装置とスレーブ装置の自動セットアップが所望される場合、マスタ装置（例えば、ユーザのハンドセット上または端末装置上で最も強いＲＳＳＩを示す窓に、または窓の隣に配置された装置）が、最初にオンになることを確実にするという概念では、スキャンを行った際、他の装置が全く見当たらない。その結果、マスタ装置は、自らがマスタ装置であることを知り、その後、他のスレーブ装置が、オンラインになるにつれ、窓にある装置がマスタ装置であると判定し、したがって、ネットワークにスレーブ装置として参加する。
【００７０】
更に、スレーブ装置上の１つまたは複数のスイッチを操作することによって、またはスレーブ装置をマスタ装置のすぐ近くに移動して、スレーブ装置に最も強いマスタ装置を見つけさせるボタンを押すことによって、スレーブ装置が、或る特定のマスタ装置に関連付けられることが可能である（ガレージドアオープナが、或る特定のガレージドア装置に関係付けられる場合と同様に）ことも企図される。これは、ＭＴＤ（多数入居者の住宅）において必要である。
【００７１】
本開示は、本発明の真の、意図される、公正な範囲および趣旨を限定するのではなく、本発明による様々な実施形態をどのように作り、使用するかを説明することを意図する。以上の説明は、網羅的であること、または開示される形態そのものに本発明を限定することは意図していない。以上の教示に鑑みて、変形または変種が可能である。実施形態は、本発明の原理、および本発明の実際的な応用の最良の例示を提供し、当業者が、様々な実施形態において、企図される特定の用法に適した様々な変形とともに本発明を利用することを可能にするように選択され、説明された。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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