(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスノードの無線通信を改善する方法であって、ワイヤレスノードは無線送受信機を含み、前記無線送受信機は閉塞部内に位置する第１のアンテナと前記閉塞部外に位置する第２のアンテナとを含んでおり、
前記閉塞部の遮蔽効果に起因する透過損失を、
（１）  前記閉塞部外に位置する基地局から送信され、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナで受信される信号の第１の信号強度と、前記基地局から送信され、前記閉塞部内に位置するモバイル機器で受信される前記信号の第２の信号強度との差、
及び、電力オフセット、
（２）  前記閉塞部内に位置するモバイル機器又は前記閉塞部外に位置する基地局によって送信され、前記閉塞部内に位置する前記第１のアンテナで受信される第１の信号の第１の信号強度と、前記モバイル機器又は前記基地局によって送信され、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナで受信される第２の信号の第２の信号強度との差、
（３）  前記閉塞部の一方の側に位置するアンテナから前記閉塞部の他方の側に位置するアンテナへ送信される信号の第１の信号強度と、前記閉塞部の他方の側で受信される前記信号の第２の信号強度との差、
（４）  前記閉塞部内に位置する前記第１のアンテナから送信され、前記閉塞部内に位置するモバイル機器で受信される信号の第１の信号強度と、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナ又は前記閉塞部外に位置する前記基地局から送信され、前記閉塞部内に位置する前記モバイル機器で受信される信号の第２の信号強度との差、及び電力オフセット、又は
（５）  前記閉塞部内に位置する前記第１のアンテナから送信され、前記閉塞部外に位置する基地局で受信される信号の第１の信号強度と、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナから送信され、前記閉塞部外に位置する前記基地局で受信される信号の第２の信号強度との差
から決定すること、及び
前記閉塞部の外部の一又は複数の他の無線送受信機への影響を低減させるために、透過損失に基づいて、前記無線送受信機の前記第１のアンテナの出力電力を適合させること
を含む方法。
【請求項２】
前記ワイヤレスノードはリレー又はリピータである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記無線送受信機の前記第１のアンテナの出力電力は、前記閉塞部内に位置するモバイル機器と、前記第１のアンテナを介して通信するために無線送受信機によって使用される送信電力であり、
透過損失に基づいて前記無線送受信機の前記第１のアンテナの出力電力を適合させることは、
透過損失が高いときに出力電力を増大させること、
透過損失が低いときに出力電力を低減させること、
透過損失が第１の閾値を下回る場合に、前記無線送受信機の前記第１のアンテナの出力電力をオフすること、及び
透過損失が第２の閾値を上回る場合に、前記無線送受信機の前記第１のアンテナの出力電力の一定の電力レベルを維持することのうちいずれか１つを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１に記載の（１）により前記閉塞部の透過損失を決定することは、
前記ワイヤレスノードの、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナにおいて受信される、前記基地局からのダウンリンク信号の第１の信号強度を取得すること、
前記基地局から前記閉塞部内に位置する前記モバイル機器によって受信されるダウンリンク信号の、推定される信号強度である、第２の信号強度を、前記モバイル機器から受信すること、及び
前記閉塞部の透過損失を決定するために、第１の信号強度と第２の信号強度との間の差を計算すること
を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の（２）により前記閉塞部の透過損失を決定することは、
前記ワイヤレスノードの前記第１のアンテナによって、第１の信号を受信すること、
前記ワイヤレスノードの前記第２のアンテナによって、第２の信号を受信すること、
第１の信号の第１の信号強度と第２の信号の第２の信号強度とを推定すること、
第１の信号強度と第２の信号強度との間の差を計算すること、並びに
計算された差に基づいて、前記閉塞部の透過損失を決定すること
を含み、
第１の信号及び第２の信号は、前記閉塞部内に位置する前記モバイル機器又は前記閉塞部外に位置する前記基地局によって送信される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載の（３）により透過損失を決定することは、
前記ワイヤレスノードの、前記閉塞部の一方の側に位置するアンテナから、ワイヤレスノードによって信号を送信すること、
前記ワイヤレスノードの、前記閉塞部の他方の側に位置する別のアンテナによって、前記信号を受信すること、
送信された前記信号の前記第１の信号強度と受信された前記信号の前記第２の信号強度とを推定すること、及び
前記信号強度間の差に基づいて、透過損失を決定すること
を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１に記載の（４）により透過損失を決定することは、
前記閉塞部内に位置する前記モバイル機器から、チャネル品質レポートを受信すること、
前記チャネル品質レポートに基づいて、前記ワイヤレスノードの前記第１のアンテナから前記モバイル機器へ送信された、第１の信号の第１の信号強度を決定すること
チャネル品質レポートに基づいて、前記ワイヤレスノードの前記第２のアンテナ又は前記閉塞部外に位置する前記基地局から前記モバイル機器へ送信された、第２の信号の第２の信号強度を決定すること、及び
第１の信号強度と第２の信号強度と電力オフセットとに基づいて、前記閉塞部の透過損失を導出すること
を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１に記載の（５）により透過損失を決定することは、
前記ワイヤレスノードの前記第１のアンテナから、第１の信号を送信すること、
前記ワイヤレスノードの前記第２のアンテナから、第２の信号を送信すること、
第１の信号及び第２の信号を受信した、前記閉塞部外に位置する前記基地局から受信される電力制御指令に基づき、第１の信号の第１の信号強度と第２の信号の第２の信号強度とを推定すること、及び
第１の信号強度と第２の信号強度とに基づいて、透過損失を決定すること
を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記閉塞部内に位置する一又は複数のモバイル機器に向けられる電力設定信号を、基地局から受信すること、
電力制御指令を生成するために、透過損失に基づいて前記電力設定信号を調整すること、及び
前記閉塞部内に位置する前記一又は複数のモバイル機器に、前記電力制御指令を送信すること
をさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記一又は複数のモバイル機器の各々に送信される電力制御指令は、対応するモバイル機器によって経験される遮蔽効果に起因する透過損失にしたがって個別に調整される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記一又は複数のモバイル機器の各々に送信される電力制御指令は、前記一又は複数のモバイル機器に対する記憶された設定にしたがってさらに調整され、前記記憶された設定は、一又は複数のモバイル機器の電力送信レベルを特定する、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
閉塞部内に位置するワイヤレスノードであって、前記ワイヤレスノードは、
基地局及び一又は複数のモバイル機器と通信するように構成される、無線送受信機システム、
前記閉塞部内に位置し、前記無線送受信機システムに接続され、前記基地局及び前記一又は複数のモバイル機器と信号を送受するように構成される、第１のアンテナ、
前記閉塞部外に位置し、前記無線送受信機システムに接続され、前記基地局及び前記一又は複数のモバイル機器と信号を送受するように構成される、第２のアンテナ、並びに
前記無線送受信機システムを制御するためのプロセッサを備え、
前記プロセッサはさらに、
前記閉塞部の遮蔽効果に起因する透過損失を、
（１）  前記閉塞部外に位置する基地局から送信され、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナで受信される信号の第１の信号強度と、前記基地局から送信され、前記閉塞部内に位置するモバイル機器で受信される前記信号の第２の信号強度との差、
（２）  前記閉塞部内に位置するモバイル機器又は前記閉塞部外に位置する基地局によって送信され、前記閉塞部内に位置する前記第１のアンテナで受信される第１の信号の第１の信号強度と、前記モバイル機器又は前記基地局によって送信され、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナで受信される第２の信号の第２の信号強度との差、
（３）  前記閉塞部の一方の側に位置するアンテナから前記閉塞部の他方の側に位置するアンテナへ送信される信号の第１の信号強度と、前記閉塞部の他方の側で受信される前記信号の第２の信号強度との差、
（４）  前記閉塞部内に位置する前記第１のアンテナから送信され、前記閉塞部内に位置するモバイル機器で受信される信号の第１の信号強度と、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナ又は前記閉塞部外に位置する基地局から送信され、前記閉塞部内に位置する前記モバイル機器で受信される信号の第２の信号強度との差、及び電力オフセット、又は
（５）  前記閉塞部内に位置する前記第１のアンテナから送信され、前記閉塞部外に位置する基地局で受信される信号の第１の信号強度と、前記閉塞部外に位置する前記第２のアンテナから送信され、前記閉塞部外に位置する前記基地局で受信される信号の第２の信号強度との差
から推定するように構成される推定回路、及び
前記閉塞部の外部の一又は複数の他の無線送受信機への影響を低減させるために、透過損失に基づいて、前記無線送受信機システムの前記第１のアンテナの出力電力を調整するように構成される、電力適合回路
を備える、ワイヤレスノード。
【請求項１３】
前記ワイヤレスノードはリレー又はリピータである、請求項１２に記載のワイヤレスノード。
【請求項１４】
前記無線送受信機システムの前記第１のアンテナの出力電力は、閉塞部内に位置する前記モバイル機器と通信するために無線送受信機システムによって使用される、前記第１のアンテナの送信電力であり、
前記電力適合回路はさらに、
透過損失が高いとき、前記第１のアンテナの送信電力を増大させること、
透過損失が低いとき、前記第１のアンテナの送信電力を低減させること、
透過損失が第１の閾値を下回るとき、無線送受信機システムの出力電力をオフすること、及び、
透過損失が第２の閾値を上回るとき、無線送受信機システムの出力電力の一定の電力レベルを維持すること、のうち１つを実行するように構成される、請求項１２又は１３に記載のワイヤレスノード。
【請求項１５】
前記ワイヤレスノードは、電力制御回路をさらに備え、前記電力制御回路はさらに、
前記閉塞部内に位置する一又は複数のモバイル機器に向けられる電力設定信号を、前記基地局から受信し、
電力制御指令を形成するために、透過損失に基づいて前記電力設定信号を調整し、
前記閉塞部内に位置する前記一又は複数のモバイル機器に、前記電力制御指令を送信する
ように構成される、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のワイヤレスノード。
【請求項１６】
前記一又は複数のモバイル機器の各々に送信される電力制御指令は、対応するモバイル機器によって経験される遮蔽効果にしたがって個別に調整される、請求項１５に記載のワイヤレスノード。
【請求項１７】
前記ワイヤレスノードは、異なるモバイル機器に対する異なる設定を記憶するように構成される記憶デバイスをさらに備え、異なる設定は、異なるモバイル機器に対する電力送信レベルを特定し、且つ、異なるモバイル機器に対する前記無線送受信機システムの出力電力を調整するために、電力適合ユニットによって使用される、請求項１２から１６のいずれか一項に記載のワイヤレスノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉塞構造内に位置する無線送信機の出力電力を適合させるための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルブロードバンドビジネスは急成長している。ユーザデバイスの価格は低下しデータレートは上昇中である。以前にはサポートされなかった新しいサービス及びアプリケーションがレギュラーフィーチャとなりつつある。それら新しいサービス及びアプリケーションは、例えばユーザが自動車、トラック、電車、又は航空機などのビークル内にいるときにも、定期的に又は頻繁にモバイルネットワークにアクセスすることを要求することがある。ビークルは高速で移動しており且つ金属表面によって閉塞されていることがほとんどであり、これが、ビークル内のモバイル機器が近隣のモバイルネットワークと通信することを困難にしている。閉塞されたビークルはファラデーケージに似ており、良く知られたファラデーケージ効果によって、ビークルからの及びビークルへの無線送受信を減衰する。ビークル以外にも、金属材料で作製された壁を有する建物や金属材料を使用して間仕切りされた部屋もまた、内部のモバイル機器と外部のモバイルネットワークとの間の無線通信を困難にする。
【０００３】
無線リンクの品質を向上させてモバイルネットワークのカバレージを増大させるために、リピータ及びリレーの両方が使用されてきた。リレーの一般的な概念は、リレーノード（又は単純にリレー）が送信機からの送信を受信し、目的とされる受信機に当該送信を転送する。例えば、送信機は基地局もしくは拡張型ノードＢ（ｅＮＢ）であり得、目的とされる受信機はモバイル機器もしくはユーザ装置（ＵＥ）、又はその逆であり得る。リピータはリレーと同様に機能する。しかし両者には幾つかの相違がある。相違の１つは、リレーがしばしば送信を転送前に復号及び再構築するのに対し、リピータは受信した送信を転送前に増幅するのみであることである。リピータは一般的に、復号などのリンク層インタラクションなしに送信を受信し、増幅し、転送する。リピータは、無線周波数（ＲＦ）リレー又はレイヤ１（Ｌ１）リレーと称されることがある。用語「Ｌ２リレー」又は「Ｌ３リレー」も使用される。これらの種々のレイヤは、そのリレーによって又は対象の受信機によって送信が受信される、プロトコルスタックのレイヤを指す。
【０００４】
リピータ又はリレーノードが、無線通信の向上のために、例えば建物又はケージなどの閉塞部で使用され得ることは知られている。建物又はケージの外部のピックアップアンテナは、無線信号を受信し、受信した無線信号をリピータ又はリレーに供給する。リピータ又はリレーは、閉塞部の内部に位置し得る。ケージ内の第２のアンテナは、リピータ又はリレーノードからの無線信号を、閉塞部内に位置する、対象のモバイル機器又はＵＥに送信するために使用される。第２のアンテナとモバイル機器との間の送信は閉塞部内で絶縁され、外部の無線信号に干渉しないのが理想的である。また、閉塞部の金属表面が外部の無線信号を減衰し、閉塞部内の無線通信に対する外部からの干渉を大幅に低減する。しかしながら、一般的に、内部の無線送信と外部の無線信号とが完全に分離されることはできない。その理由の１つは、閉塞部が、例えば下げられた車両窓や開けられたビル窓などの間隙や開口をしばしば有することである。
【０００５】
昨今では、様々な理由から車の窓が金属表面で処理されることが多い。金属表面で被覆した車窓の位置は、車内に位置するリレー／リピータの送信と車外に位置する無線送信機の送信との双方に影響する。窓が上がっているとき、当該２種類の送信はある程度分断される。窓が下がっているとき、内部のリレー／リピータからの送信は外部の無線信号に干渉する。また、移動中の車外に位置する近くのモバイル機器は、単に通過中であるかもしれないが、内部のリレーノード／リピータとの接続を試み得る。種々のシナリオにおいて、ビークル内部に位置するリレー／リピータが正常に機能し、且つ、内部のリレー／リピータが外部無線通信に干渉しないことを確実にするのが課題となっている。
【０００６】
閉塞部に位置する無線送信機における無線リンクパフォーマンスの改善に役立つ技術の進歩が求められている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、閉塞構造もしくは閉塞部に位置する無線送信機又は無線送受信機の出力電力を、適合させることに関する。
【０００８】
幾つかの実施形態では、閉塞部内に位置するワイヤレスノードにおける無線リンクパフォーマンスを向上させる方法が開示される。ワイヤレスノードは、無線送受信機システムを備える。当該方法は、閉塞部の遮蔽効果による透過損失を決定することを含む。方法はさらに、透過損失に基づいて無線送受信機システムの出力電力を適合させることを含む。
【０００９】
幾つかの実施形態では、ワイヤレスノードは、無線送受信機システム、第１のアンテナシステム、第２のアンテナシステム、推定回路、電力適合回路を含み得る。無線送受信機システムは、基地局及び一又は複数のモバイル機器と通信するように構成される。第１のアンテナシステムは閉塞構造の外部に位置し得る一方、第２のアンテナシステムは閉塞構造の内部に位置し得る。第１のアンテナシステムは、外部の基地局と通信するように構成される。第２のアンテナシステムは、構造の内部に位置する一又は複数のモバイル機器と通信するように構成され得る。推定回路は、閉塞空間の遮蔽効果に起因する透過損失を推定するように構成され得る。電力適合回路は、推定された透過損失に基づいて無線送受信機システムの出力電力を調整するように構成される。幾つかの実施形態では、ワイヤレスノードは、種々のモバイル機器の設定を記憶するように構成される記憶デバイスを含み得る。任意選択的に、ワイヤレスノードは、電力制御回路を含み得る。電力制御回路は、決定された透過損失を考慮することによって、一又は複数のモバイル機器に対する電力制御指令を調整するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】閉塞構造内に位置するアンテナを備えたワイヤレスノードを含む、例示的な無線通信ネットワークを示す。
【図２】例示的な無線通信ネットワークにおける、種々の無線送受信機間の無線送信を示す。
【図３】閉塞部の外部に位置する無線ノードが経験する、様々な干渉送信を示す。
【図４】閉塞構造内に位置するアンテナを有する無線送受信機の出力電力を適合させる、例示的なプロセスを示すフロー図である。
【図５】トンネルを通って移動中のビークル内部に位置し、トンネル内に設置されたリレー／リピータと相互作用している、無線送受信機を示す。
【図６】無線送受信機が位置する閉塞構造の構成に従って、適合可能な出力電力で送信するように構成された、例示的な無線送受信機を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、閉塞部１００内に位置しワイヤレスノード１０４によってサービングされる、モバイル機器１１０を示す。閉塞部１００は、ビークル、建物、キャビン、部屋などを表す。ワイヤレスノード１０４は（Ｌ１／Ｌ２／Ｌ３）リレー又はリピータであり得る。ワイヤレスノード１０４は、外部アンテナシステム１０６及び内部アンテナシステム１０８を含む。外部アンテナシステム１０６は閉塞部１００の外部に位置し、例えば基地局１０２などの外部無線ノードとの通信に使用される。基地局は、ワイヤレスネットワーク（図示せず）に無線アクセスを提供する。閉塞部１００内のモバイル機器１００は、基地局１０２と通信するために、無線信号を基地局１０２へ及び基地局１０２からリレーするためのワイヤレスノード１０４に依存する。
【００１２】
外部アンテナシステム１０６は、モバイル機器１１０に対する無線信号を受信する。ワイヤレスノード１０４によって処理され又は処理されずに、受信された無線信号は、内部アンテナシステム１０８によってモバイル機器１１０へとリレーされる又は転送される。外部アンテナシステム１０６は、モバイル機器１１０に代わって無線信号を送信する。内部アンテナシステム１０８はモバイル機器１１０から無線信号を受信し、外部アンテナシステム１０６は受信した信号を基地局１０２へとリレーする又は転送する。
【００１３】
図２は、ワイヤレスノード１０４、モバイル機器１１０、及び基地局１０２の間の様々な無線リンク上に生じる種々の無線送信を示す。本願において、ワイヤレスノード１０４と基地局１０２との間の無線リンクはバックホールリンクと称される。ワイヤレスノード１０４とモバイル機器１１０との間の無線リンクはローカルリンクと称される。ワイヤレスデバイス１１０と基地局１０２との間の無線リンクはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）リンクと称される。同様の慣例に従い、基地局１０２とワイヤレスノード１０４の外部アンテナシステム１０６との間で送信される無線送信は、Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔと名付けられる。基地局１０２によって送信され、内部アンテナシステム１０８によって受信された無線送信はＬｂａｃｋｈａｕｌ，ｉｎと名付けられる。基地局１０２とモバイル機器１１０との間の無線送信はＬＷＡＮと名付けられる。無線送信Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔ及びＬＷＡＮは、ダウンリンクでもアップリンクでもあり得る。
【００１４】
無線送信Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｉｎ及びダウンリンク無線送信Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔは、種々のアンテナシステムによって受信される同じ送信信号を表す。Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｉｎにおける無線信号は内部アンテナシステム１０８に到達する前に閉塞部１００の表面を通過しなければならないので、Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｉｎの信号強度は、ダウンリンク送信Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔと比較すると比較的弱い。この差は、送信信号が閉塞部１００の表面を通過するときに受ける透過損失を表す。したがって、Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｉｎの信号強度とダウンリンク送信Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔの信号強度とを比較することによって、閉塞部１００の透過損失を導出することができる。
【００１５】
幾つかの実施形態で、閉塞部１００の透過損失は、ダウンリンク無線送信ＬＷＡＮとダウンリンク無線送信Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔとを使用して導出することもできる。ダウンリンクＬＷＡＮは、基地局１０２によって送信され、モバイル機器１１０によって受信される無線信号を表す。この無線信号は、閉塞部１００の表面を通過する。ダウンリンクＬｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔの無線信号は表面を通過しない。ダウンリンクＬＷＡＮの信号強度とダウンリンクＬｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔの信号強度との差は、閉塞部１００によって発生する透過損失を反映する。透過損失は、閉塞部１００によって発生する減衰又は反射に起因し得る。透過損失は、閉塞部１００によって発生するその他の既知の減損も含むことがある。同様に、アップリンク無線送信ＬＷＡＮ及びアップリンク無線送信Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔは、モバイル機器１１０と外部アンテナシステム１０４との間で電力オフセットにより調整された後、閉塞部１００の透過損失を決定するために、基地局１０２によって使用されることができる。
【００１６】
幾つかの実施形態で、閉塞部１００の透過損失は、ダウンリンク無線送信ＬＷＡＮとダウンリンク無線送信Ｌｌｏｃａｌとを使用して算出され得る。基地局１０２とワイヤレスノード１０４との間の電力差を表すオフセットによって調整された後の、ダウンリンクＬＷＡＮの信号強度とＬｌｏｃａｌの信号強度との差もまた、閉塞部１００によって発生する透過損失を反映する。幾つかの実施形態では、透過損失はワイヤレスノード１０４によって決定される。モバイル機器１１０によって受信される、ダウンリンク送信ＬＷＡＮ及びＬｌｏｃａｌの信号強度を得るために、ワイヤレスノード１０４は、サービングしている基地局１０２へ及び／又はワイヤレスノード自体へモバイル機器１１０によって送信される、測定レポートに依存することができる。
【００１７】
幾つかの実施形態では、ワイヤレスノード１０４は、自身の外部アンテナシステム１０６からトレーニング信号を送信し、自身の内部アンテナシステム１０８によって受信されたこのトレーニング信号を測定することによって、透過損失を決定することができる。これら２つの信号間の信号強度の差は、閉塞部１００によって発生する透過損失を反映する。同様に、ワイヤレスノード１０４は、内部アンテナシステム１０８にトレーニング信号を送信するように命令し、外部アンテナシステム１０６によって受信された信号に基づいて、閉塞部１００の透過損失を決定し得る。
【００１８】
幾つかの実施形態では、モバイル機器１１０が、閉塞部１００の透過損失を決定する目的でワイヤレスノード１０４に信号を送信してもよい。当該信号は、内部アンテナシステム１０８すなわちアップリンク送信Ｌｌｏｃａｌ及び外部アンテナシステム１０６の両方によって受信され得る（対応する信号は図示せず）。受信されたこれら２つの信号の強度を比較することによって、ワイヤレスノード１０４は、閉塞部１００の透過損失を決定することができる。
【００１９】
幾つかの実施形態で、ワイヤレスノード１０４は、その内部アンテナシステム１０８から、及び場合によっては外部アンテナシステム１０６から、信号をモバイル機器に送信することができる。モバイル機器１１０は、定期的に、チャネル品質レポートをワイヤレスノード１０４へ送信するように構成される。モバイル機器１１０からのチャネル品質レポートを監視することによって、ワイヤレスノード１０４は、内部アンテナシステム１０８から受信された信号の信号強度と外部アンテナシステム１０６から受信された信号の信号強度との間の差を決定することができる。当該信号強度差は、２つのアンテナシステム間の電力不一致を表すオフセットによって調整された後、閉塞部１００の透過損失を決定するために使用されることができる。
【００２０】
同様に、ワイヤレスノード１０４は、外部アンテナシステム１０６（アップリンクＬｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔ）から、及び場合によっては内部アンテナシステム１０８（図示せず）から、基地局１０２に信号を送信することができる。一般的に、基地局１０２は、受信されたアップリンク送信電力の信号強度に基づいて送信機のアップリンク送信電力を制御するために、電力制御指令を送信するように構成される。ワイヤレスノード１０４が、外部アンテナシステム１０６に対する及び内部アンテナシステム１０８に対する別個の電力制御指令を、基地局１０２から受信する場合、ワイヤレスノード１０４は、当該電力制御指令に基づいて、閉塞部１００の透過損失を推定することができる。閉塞部１００の透過損失を推定するための方法及び装置は、本明細書に記載の様々な実施形態に限定されない。本明細書に明示されていないが当業者の理解又は知識の及ぶ範囲内である他の方法やアプローチもまた、閉塞部の透過損失を推定するために使用され得る。
【００２１】
図２は、モバイル機器１１０に対する信号、及び、モバイル機器１１０により送信される信号のみを示している。モバイル機器１１０に対する信号は、モバイル機器１１０に直接到達するか、又は、モバイル機器１１０へリレーされるかのいずれかである。モバイル機器１１０により送信される信号も、基地局１０２にリレーされ得る。図２は、いかなる外部無線ノード又は基地局１０２以外のデバイスを示していない。しかしながら、内部アンテナシステム１０８とモバイル機器１１０との間の無線送信は、図３に示すように、外部無線通信に干渉することがある。
【００２２】
図３は、閉塞部１００の外部に位置する基地局１１２及びモバイル機器１１４を含む。図３で、無線信号は実線で表され、干渉送信は点線で示されている。減衰された送信、すなわち、閉塞部１００の表面を通過し透過損失を受けた送信を表すのに、破線が使用されている。
【００２３】
図３で、Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔ、Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｉｎ、Ｌｌｏｃａｌ、及びＬＷＡＮは、図２に示すものと同じ無線送信を表す。閉塞部１００の分断効果は不完全であるので、内部アンテナシステム１０８からの送信は、例えば基地局１１２やモバイル機器１１４など、閉塞部１００の外部に位置する無線ノード又は無線デバイスによって、検知される又は「感知」されることがある。閉塞部１００の内部の無線送信は、基地局１１２とモバイル機器１１４との間の無線通信に干渉するかもしれない。内部の無線送信によって発生する、外部無線ネットワークに対する干渉のレベルは、閉塞部１００の透過損失に依存する。このような干渉を低減するために、モバイル機器１１０及び／又は内部アンテナシステム１０８（すなわち、内部アンテナシステム１０８に関連付けられた送信機）は、透過損失が低い場合に、より低い送信電力を採用することができる。透過損失が低い場合、干渉性信号は閉塞部の表面を通過した後、強いままである。モバイル機器１１４及びワイヤレスノード１１２は、比較的強い干渉を経験するであろう。したがって、内部アンテナシステム１０８及び／又はモバイル機器１１０の送信電力を低下させることが望ましい。これに対して、透過損失が高い場合、モバイル機器１１４又はワイヤレスノード１１２は、比較的弱い干渉を経験するであろう。したがって、閉塞部の内部に位置する例えば１０８及び１１０などのデバイス又はノードの送信電力は、比較的高いレベルに設定されることができる。
【００２４】
幾つかの実施形態では、モバイル機器１１０の送信電力又は内部アンテナシステム１０８の送信電力は、閉塞部によって発生する透過損失に依存して、動的に調整され得る。幾つかの実施形態では、ワイヤレスノード１０４は、内部アンテナシステム１０８の送信電力を、閉塞部の透過損失に基づいて連続的に適合させるように構成される。閉塞部の透過損失が増大すると、内部アンテナシステム１０８の送信電力は増大され得る。閉塞部の透過損失が減少すると、内部アンテナシステム１０８の送信電力は低減され得る。
【００２５】
幾つかの実施形態では、ワイヤレスノード１０４は、閉塞部の透過損失に基づいて、内部アンテナシステム１０８をオンオフさせるように構成される。透過損失が高いとき、内部アンテナシステム１０８からの無線送信は減衰され、例えば基地局１１２やモバイル機器１１０など閉塞部１００の外部に位置する無線ノード又は無線デバイスに、強く干渉しない。このような場合、ワイヤレスノード１０４は内部アンテナシステム１０８をオンする。透過損失が低いとき、ワイヤレスノード１０４は、外部無線ネットワークとの干渉を防止するために、内部アンテナシステム１０８をオフする。
【００２６】
内部アンテナシステム１０８の送信電力の他にも、モバイル機器１１０の送信電力もまた、透過損失にしたがい適合されることができる。通常、モバイル機器１１０は、適切な電力レベルを設定するようモバイル機器１１０に命令する電力制御指令を、基地局１０２から受信する。例えば、基地局１０２は、モバイル機器１１０に、送信電力を低減する又は増大させるよう命令し得る。電力制御指令はワイヤレスノード１０４によって受信されて転送されるので、ワイヤレスノード１０４は、透過損失に基づいてこの電力制御指令を中断する及び修正することができる。
【００２７】
透過損失は、閉塞部１００の形状、材料、及び構成に基づいた所定のものとすることができる。透過損失はまた、上述のＬｂａｃｋｈａｕｌ，ｏｕｔ、Ｌｂａｃｋｈａｕｌ，ｉｎ、Ｌｌｏｃａｌ、及びＬＷＡＮなどの様々な無線送信の信号強度を使用して測定されることもできる。閉塞部１００の透過損失が高い場合、例えば、全ての窓が上げられ全てのドアが閉められているとき、閉塞部１００の外部に位置するデバイスによって経験される干渉は、結果として低くなる。したがって、無線ノード１０４又はモバイル機器１１０のいずれの送信電力も、比較的高いレベルに設定されることができる。一方、閉塞部１００の透過損失が低い場合、例えば、一又は複数の窓が下がっており又はドアが開いたままであるときは、他のノードに対し多大な干渉が発生することを回避するために、ワイヤレスノード１０４又はモバイル機器１１０のいずれかの送信電力は、比較的低いレベルに設定される必要があり得る。
【００２８】
図４は、ワイヤレスノード１０４の内部アンテナシステム１０８の送信電力を適合させるための例示的な手順を示す。ステップ４０２で、閉塞部１００の遮蔽効果に起因する透過損失が決定される。決定された透過損失に基づいて、内部アンテナシステム１０８の出力電力が適合される（ステップ４０４）。内部アンテナシステム１０８の出力電力は、シミュレーションや測定データを使用して予め決定された、数式又はテーブルを使用して決定され得る。幾つかの実施形態で、内部アンテナシステム１０８の出力電力は、動的に、例えば連続的に又は断続的に、調整され得る。閉塞部１００によって発生する透過損失が変動的である場合、内部アンテナシステム１０８の出力電力は連続的に調整され得る。例えば建物の内部などのより安定した環境にある場合には、内部アンテナシステム１０８の出力電力は、断続的にのみ、又は、単純にシステム構成中に一度、調整される必要があり得る。さらに、内部アンテナシステム１０８の出力電力に対してなされる調整量は、連続的又は離散的であってよい。
【００２９】
幾つかの実施形態で、ワイヤレスノード１０４は、測定された閉塞部１００の透過損失に基づいて、内部アンテナシステム１０８をオンオフさせるように構成される。
【００３０】
幾つかの実施形態で、透過損失がごく低い場合、閉塞部１００は、閉塞部１００の内外の双方において無線送信に対して、本質的に減衰を発生させない。したがって、透過損失が閾値を下回る場合、ワイヤレスノード１０４は自身の送信をオフすべきである。このような場合、モバイル機器１１０は基地局１０２と直接的に通信する。幾つかの実施形態で、リレーノード又はリピータが近隣に位置するということをワイヤレスデバイス１０４が検知する場合も、ワイヤレスデバイス１０４は、自身の送信を低下させる又はオフし得る。例えば、図５において、トンネル５００に沿って設置されたリレー／リピータ５０２が示されている。リレー／リピータ５０２は、トンネル５００の内部に位置するワイヤレスデバイスと外部無線ネットワーク５０８との間の通信を促進する。ビークル５０６がトンネル５００に接近しているとき、ワイヤレスノード１０４は、リピータ／リレーノード５０２の存在を検知するように構成され得る。これに応答して、ワイヤレスノード１０４は、自身の送信を低下させる又はオフにする。結果として、ビークル内部のモバイル機器１１０は、基地局５０８との通信にリレーノード／リピータ５０２を使用する。
【００３１】
上述のように、ワイヤレスノード１０４は、閉塞部１００の決定された透過損失に基づいて、自身の出力電力を制御することができる。さらに、ワイヤレスノード１０４は、決定された透過損失に基づいて、閉塞部１００内に位置するモバイル機器１１０及びその他のモバイル機器の送信電力を制御することができる（図４のステップ４０６）。幾つかの実施形態で、ワイヤレスノード１０４は、モバイル機器１１０の送信電力のレベルを設定するために基地局１０２によって使用される電力制御指令を中断する。ワイヤレスノードは、決定された透過損失に基づいて、中断した電力制御指令を調整する。
【００３２】
上述の説明には、１つのみのモバイル機器１１０が示され論じられている。任意の数のモバイル機器１１０が、上述の方法及び装置によって構成され、サポートされることができるということに留意されたい。ワイヤレスノード１０４は、１つのモバイル機器に対する電力制御指令を中断する及び修正するように構成されることができる。代替的に、ワイヤレスノード１０４は、２つ又はそれよりも多いモバイル機器に対する電力制御指令を、中断及び修正することができる。一実施形態で、ワイヤレスデバイス１０４は、すべての各モバイル機器に対して同じ電力制御指令を使用することができる。しかしながら、特定のモバイル機器への及び特定のモバイル機器からの送信は、閉塞部の不均一な遮蔽効果により、当該モバイル機器の位置に応じて異なる透過損失を経験し得る。別の実施形態で、ワイヤレスデバイス１０４は、各モバイル機器の閉塞部１００内における位置に基づいて、当該モバイル機器に対する透過損失を決定し、その特定のモバイル機器に対して決定された透過損失を考慮に入れるように、電力制御指令を決定する。
【００３３】
閉塞部１００の遮蔽効果に影響される、モバイル機器１１０又は内部アンテナシステム１０８とは異なり、外部アンテナシステム１０６は、概して閉塞部１００に影響されない。２つまたはそれよりも多いモバイル機器が閉塞部１００内に存在するとき、外部アンテナシステム１０６の送信電力は、閉塞部１００内に位置するすべてのモバイル機器に適応するように調整されることができる。外部アンテナシステム１０６の送信電力は、デバイス毎に調整されることもできる。例えば、外部アンテナシステム１０６がどのモバイル機器に代わって送信しているかに応じて、外部アンテナシステム１０６の送信電力は、基地局１０２がその特定のモバイル機器に送信する電力制御指令に従って調整されることができる。
【００３４】
上述の実施形態において、閉塞部１００内に位置する複数のモバイル機器は、同じ基地局１０２に接続されている。他の実施形態では、当該複数のモバイル機器は異なる基地局によってサービングされ得る。外部アンテナシステム１０６の送信電力は、モバイル機器に命令された電力制御指令に従ってのみ調整されるのではなく、当該モバイル機器にサービングしている基地局にも依存する。
【００３５】
図６は、リレー又はリピータとして実装された例示的なワイヤレスノード１０４を示す。ワイヤレスノード１０４は、無線送受信機システム６０２（ａ）及び６０２（ｂ）、並びにプロセッサ６０８を備える。無線送受信機システム６０２（ａ）及び６０２（ｂ）は、第１のアンテナシステム６０４及び第２のアンテナシステム６０６をさらに含む。無線送受信機システム６０２（ａ）は、基地局１０２又はリレーノード／リピータ５０２などの他のワイヤレスノードと、第１のアンテナシステム６０４を介して通信するように構成される。無線送受信機システム６０２（ｂ）は、モバイル機器１１０などのモバイル機器と、第２のアンテナシステム６０６を介して通信するように構成される。ワイヤレスノード１０４は、閉塞部１００の表面上、閉塞部１００の内部、又は閉塞部１００の外部に設置され得る。第１のアンテナシステム６０４は閉塞部の内部に位置し、第２のアンテナシステム６０６は閉塞部１００の外部に位置する。
【００３６】
ワイヤレスノード１０４のプロセッサ６０８は、推定回路６１０、電力適合回路６１２、及び記憶デバイス６１６をさらに備える。推定回路６１０は、閉塞部１００によって発生する透過損失を推定するように構成される。電力適合回路６１２は、第１のアンテナシステム６０４の出力電力及び／又は第２のアンテナシステム６０６の出力電力を含み得る、ワイヤレスノード１０４の出力電力を適合させるように構成される。記憶デバイス６１６は、閉塞部１００内に位置する種々のモバイル機器に対する種々の設定を記憶するように構成される。ワイヤレスノード１０４によって送信している又はワイヤレスノード１０４が代わって送信しているモバイル機器に応じて、電力適合回路６１２は、ワイヤレスノード１０４の出力電力を、記憶デバイス６１６に記憶された当該モバイル機器の設定に基づいて適合させ得る。幾つかの実施形態で、プロセッサ６０８は電力制御回路６１４をさらに含み得る。電力制御回路６１４は、決定された透過損失に基づいて電力制御指令を調整することによって、モバイル機器１０４の送信電力を制御するように構成される。
【００３７】
本発明は、本明細書に記載の方法以外の他の特定の方法で、本発明の範囲及び本質的な特徴から逸脱せずに実施され得る。上述の特定のプロセスのうち一又は複数は、適切に構成された一又は複数の処理回路を備える、セルラフォン又はその他の通信用送受信機において実行され得、そのような回路は、幾つかの実施形態において、一又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に実現され得る。幾つかの実施形態で、これらの処理回路は、上述の作業のうちの一又は複数を実施するため、あるいはそれらの変形例を実施するための、適切なソフトウェアでプログラムされた一又は複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、及び／又はデジタル信号プロセッサ、及び／又はファームウェアを備え得る。幾つかの実施形態で、これらの処理回路は、上述の機能のうちの一又は複数を実施するための、カスタマイズされたハードウェアを備え得る。したがって、本明細書に記載の実施形態は、すべての観点から、限定的ではなく例示的であると見なされ、添付の特許請求の範囲の意味及び均等の範囲内に入るいかなる変更も、特許請求の範囲に包含されることを意図するものである。
【図１】
0006742727.tif 000002
【図２】
0006742727.tif 000003
【図３】
0006742727.tif 000004
【図４】
0006742727.tif 000005
【図５】
0006742727.tif 000006
【図６】
0006742727.tif 000007