(57)【要約】限定されたサービスエリアの所望の領域内のユーザに対する無線通信のサービスエリアを拡張するための低コストユーザ携帯信号エンハンサー装置。増強は信号電力レベルの増加を支持し、元のセルラー信号が弱く又は信頼できない小オフィス又はホームオフィス環境のような所在地での無線通信の利用を可能にする。基地局信号は基地局信号を受信し、信号電力を増幅し、第１信号路の増幅信号を近接の使用者に再送信する双方向増幅器装置（ＢＤＡ）により増強される。双方向増幅器はユーザー信号を受信し、信号電力を増幅し、第２分離信号路の基地局に増幅信号を再送信する。デュアル偏波アンテナは信号の分離を増大するため反対の極性の個別の信号を受信し送信できる。
2006514488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から限定されたサービスエリアの少なくとも１つのユーザに無線通信システムのサービスエリアを拡張するための信号エンハンサーにおいて、
基地信号に応答して増幅基地局信号を発生するための増幅ダウンリンク信号路と、ユーザからのユーザ信号に応答して各ユーザからの増幅ユーザ信号を発生するための増幅アップリンク信号路からなる双方向増幅器と；
双方向増幅器に接続され、第１極性状態を有する第１ドナーデュアル偏波アンテナと第１極性状態と直交する第２極性状態を有する第２ドナーデュアル偏波アンテナからなるドナーデュアル偏波アンテナと；
双方向増幅器に接続され、第１極性状態を有する第１サーバーデュアル偏波アンテナと第１極性状態と直交する第２極性状態を有する第２サーバーデュアル偏波アンテナからなるサーバーデュアル偏波アンテナと；
を具備し、
前記ダウンリンク信号路が第１ドナーデュアル偏波アンテナと第２サーバーデュアル偏波アンテナ間に接続され；
前記アップリンク信号路が第２ドナーデュアル偏波アンテナと第１サーバーデュアル偏波アンテナ間に接続されることを特徴とする信号エンハンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に無線通信に関し、特に、限定された範囲のエリア内の加入者装置により受信（又は送信）された信号を増大させることにより加入者ユニットのサービスエリアを拡張することに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムが普及し、ユーザ人口は無線通信の利用度にますます依存し要求するようになってきた。多くのユーザは地上通信線電話サービスの利用度に関係なく無線通信能力に依存している。これらの無線通信システムはサービス、加入者、又はユーザ間で音声および又はデータを通信するためである。これらのシステムの多くが通信用のデジタルフォーマットに依存しているので、音声とデジタル送信間の区別は情報レートにより基本的に限界を定めるものである。無線通信システムのサービスエリアは高速で拡張されるが、種々の制限されたサービスエリアが残る。無線通信システムの各々は無線信号をユーザ加入者ユニットに伝送し、ユーザ加入者装置からの無線信号送信を受信するための複数の基地局を含んでいる。これらの通信システムは、一例として、ほぼ８００ＭＨｚで動作するセルラー送信、米国（ＵＳ）でほぼ１９００ＭＨｚで動作するパーソナル通信サービス（ＰＣＳ）送信、および世界中の他の無線および移動通信用途を含む。
【０００３】
固定基地局の各々は、典型的にはセルと呼ばれる、１つ又は複数のサービスエリアを有する。加入者ユニット、例えば、セルラーホン、を有する移動ユーザは基地局からの信号を受信し、信号を基地局に送信する。移動ユーザは、基地局に無線手段を介して通信する能力を有する、パーソナルデジタル補助装置（ＰＤＡ）として産業で知られている比較的小型のコンピュータ又はラップトップコンピュータとして産業で知られているより大型の携帯コンピュータのような他の型の携帯加入者ユニットを使用できる。信号サービスエリアは典型的には規定されたサービスエリア内で最良であるが、サービスエリア内でも阻止され又は弱くなる可能性がある。よく知られているので、サービスエリアは丘や他の構造物で陰になるロケーションを含み、信号受信が中断又はユーザに対して存在しないセル間またはセルエリアを越えてセルの端の領域を残す可能性がある。例えば、サービスエリアは建築物を含み、ビル空間内の信号サ−ビスエリアは一般的に建築構造物内を貫通し伝播する信号の信号減衰および散乱によりビルの近くの外部空間以下になる。ロケーションに対するサービスエリアを拡大するため、少なくとも現在、他の基地局又は永久レピーターの建設を正当化しない特定のユーザ位置に基地局のサービスエリアを伸ばすことが望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
いわゆる“レピーター”装置は所望の拡大サービスエリアに一つの解答を与えるように設計され、一般的に、永久的位置のタワーに場所決めされた。これらのレピーターは第１又はドナーアンテナで基地局から送信された信号を受信し、第２又はサーバーアンテナからユーザに増幅信号を再放射し又は再送信することにより動作する。ユーザの送信はサーバアンテナにより受信され、増幅され且つ、ドナーアンテナにより基地局に再送信される。レピーターは正規のセルサービスエリアを越えた領域に基地局サービスエリアを拡張するために、またはユーザを所望のサービスエリアを提供するため十分な信号をセルサービスエリア内の陰の場所に提供するために使用できる。屋外レピーターは典型的にはミニセルタワーのような固定位置に配置され、設置が比較的高価であり、一般的にはユーザにより設置されない。
【０００５】
１つ又は複数のレピーター装置と光ファイバー又は同軸ケーブルの単一分配ネットワークからなる単一のレピーター装置又はサブシステムは特に建築物やトンネルのような他の構造物の内部にサービスエリアを提供するために設計できる。これらのレピーターは一般的にカバーされている構造物の外部に単一のドナーアンテナおよび構造物内に配置された１つ又は複数のサーバーアンテナを有する。
【０００６】
動作において、レピーターは各第１および第２アンテナに帰還され又は結合された限界量の送信エネルギーを発生する。第１および第２レピーターアンテナ間の分離は一般的に結合入力電力に対する再送信出力電力の単位として規定され、一般的に、デシベル（ｄＢ）単位で表される。帰還又は結合インターフェレンスがレピーター内に存在するので、ある条件下で発振を発生させる不安定動作の可能性が存在する。不安定条件がレピーターで生じるのを防止するため、レピーターの信号増幅利得は２基のレピーターアンテナ間の分離以上にならない。
【０００７】
屋外レピーターは典型的には８５ｄＢから９５ｄＢのオーダーの増幅器利得値を有し、２３ｄＢｉから２５ｄＢｉのオーダーのドナーアンテナ利得値と、１５ｄＢｉから１８ｄＢｉのオーダーのサーバーアンテナ利得値を有する。これらの利得値範囲の対応する正味信号利得と最小分離は１２３ｄＢと１３８ｄＢである。現在の代表的装置の合成比周波数（ＲＦ）出力電力限界はドナー側で＋２０ｄＢｍでありサーバー側で＋４３ｄＢｍである。
【０００８】
典型的な屋外レピーターはセルラー又はＰＣＳサービスにおいて周波数割当の小区画のための動作利得を与える。周波数割当の小区画の使用により、特定のサービスゾーン内のライセンスを有するサービスプロバイダーのサブセットに対するレピーターの動作を制限できる。この制限は移動ユーザに対するサービス領域を与えるための追加の装置および不動産を必要とする。
【０００９】
ダウンリンク路のレピーターがユーザにとって便宜であるためレピーターの無い加入者装置に到達する信号振幅以上であるユーザ加入者装置に対する信号振幅を与えなければならないことは明らかである。便宜を与えるためレピーターにより提供されなければならない最小正味信号利得がある。正味信号利得は元の信号の伝播損出と対照的な環境で伝播する電波の受信および再送信の有効信号損出に圧倒しなければならない。しかしながら、能動又は電気信号利得を持たず且つ単にアンテナ利得に依存する受動レピーターは屋外装置に便宜をもたらさない。能動利得はレピーター信号サービスエリア拡張がしばしば１マイル以上である屋外環境で７０ｄＢ以上である。
【００１０】
１０ＧＨｚ以下の無線信号サービスエリアの拡張するための屋外レピーターの要件は比較的大型のアンテナの使用および比較的高価な電子機器の使用になり、不動産の所有又はリースを要求し、タワー又は建築物である取付構造物を要求する。
【００１１】
ユーザのための建物内のような不十分なサービスエリアに信号サービスエリアを拡張することは再分配が通信システム内で発振および又は望ましくないノイズに潜在的に導く不安定さを生じる充分な高利得を要求するので、問題を引き起こす。さらに、ユーザは一時的にある場所にあり、どのような場合でも、ユーザは大幅な取付又は設置費用又はサービス無く可能であればどこでもサービスエリア拡張したいと思う。図３−図１３と関連付けて以下により詳細に説明されるように、従来の“パーソナル”レピーターは、今まで市場で制限された成功の状態で、この信号サービスエリア拡張問題を解決しようとした。
【００１２】
前述に照らして、コスト削減およびユーザによる利用の簡単化と共に得られる基地局での応用のためユーザサービスエリアを拡張するための需要が存在することが理解できる。ユーザにより望まれるように個別に設置できるポータブル、低コスト、増強サービスエリアを提供することが望まれる。さらに、無線通信システムで発振又はインターフェレンスを発生させる信号不安定さに成らないように拡張されたユーザサービスエリアを提供するためのさらなる需要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、所望の制限されたサービスエリア内の装置により受信された信号を増強することにより、セルラーテレホンや他の型の無線通信装置のような加入者装置に対する無線通信のサービスエリアを拡張することに向けられる。例えば、増強は元のセルラー信号が弱く、改善されたサービスエリアから便宜を受ける領域又は空間がマクロ地上基地のサービスエリアに比べて比較的小さい場合、セルラーテレホンの利用を可能にする信号電力レベルを増大させることである。拡大されたサービスエリアを必要とするロケーションは住居、小オフィス、又はホームオフィス環境のような屋内環境、又は特別なイベントのための会場のようなローカル屋外環境内である。
【００１４】
本発明の１つの態様において、無線基地局信号は基地局信号を受信し、信号電力を増幅し、ダウンリンク路を介して近傍のユーザ加入者装置に増幅信号を再送信する双方向増幅器により能動的に増強される。ＢＤＡと一般に称される双方向増幅器はユーザ信号を受信し、信号電力を増幅し、第２アップリンク信号路を介して基地局に増幅信号を再送信する。
【００１５】
ＢＤＡは特定の無線通信サービスのための完全周波数割当全体に渡って双方向動作を提供し、１つ又は複数の同時に存在するユーザで動作を可能にし、各ユーザは典型的にはシステムアクセスプロトコルが複数のユーザ間で異なる加入者装置又は端末を有する。例えば、ＢＤＡのための双方向動作が全体のライセンスされたＵＳＰＣＳ周波数スペクトラムを含み、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ又はＩＳ−１３６システムアクセスプロトコルを有する１つ又は複数の同時に存在するユーザと協調的に動作可能である。
【００１６】
ＢＤＡが“ドナー”デュアル偏波アンテナと“サーバー”デュアル偏波アンテナ間に結合される。ドナーデュアル偏波アンテナは（１）ダウンリンク信号路に送信するための基地局信号を受信し、（２）アップリンク信号路からの増幅信号の受信に応答してユーザ信号の増幅信号を基地局に送信する。サーバーデュアル偏波アンテナは（１）アップリンク信号路に送信するためのユーザ信号を受信し、（２）ダウンリンク信号路からの増幅信号の受信に応答して基地局信号の増幅信号をユーザ加入者装置に送信する。したがって、ＢＤＡはドナーアンテナとサーバーアンテナ間のアップリンクおよびダウンリンク路信号を搬送する。
【００１７】
ＢＤＡは典型的にはある場所から他の場所へのユーザのポータブル装置の移動を支持するサイズと重量を有する筐体を有する単一ユーザポータブル装置内に含まれる。本発明の代表態様において、ドナーおよびサーバーデュアル偏波アンテナはポータブル装置のための筐体の反対表面に搭載できる。これにより、筐体の一方の表面に搭載されたアンテナが他方の表面に搭載されたアンテナと反対の方向にエネルギーを放射するのを可能にする。デュアル偏波アンテナが信号の分離を増加させるため直交する極性を使用する各アップリンクおよびダウンリンク信号を受信し送信できる。
【００１８】
ユーザによる装置の動きに基いて変化する位置のポータブル装置の動作を支持するため、ポータブル装置はＢＤＡのための可変利得を支持する自動設定又は初期化ルーチンを含む。非電力状態から装置へ電力を送ることに応答して、所定の動作信号レベルの一つが達成され又は最大所定信号振幅利得レベルがダウンリンク路で受信されるまで、この可変利得制御装置はＢＤＡのためのダウンリンク路とアップリンク路の信号振幅利得を増加する。初期化状態が一旦達成されると、可変利得制御システムは初期化動作レベルを維持するためＢＤＡのダウンリンク路とアップリンク路の出力電力レベルを監視し、調整する。
【００１９】
本発明の他の態様において、ポータブル信号エンハンサーは１対の対向する表面を有する筐体と、他方の表面に搭載されたアンテナの方向と反対の方向にエネルギーを放射するため各表面に搭載されたデュアル偏波アンテナからなる。各デュアル偏波アンテナは第１極性状態を有する第１アンテナ素子と、第２極性状態を有する第２アンテナ素子から成る。第１極性状態は第１アンテナ素子により受信された信号の分離を達成するため且つ第２アンテナ素子により出力するため第２極性状態と異なる。
【００２０】
この信号エンハンサーは筐体の対向する表面対の各表面上のデュアル偏波アンテナ間に延びるダウンリンク信号路上で搬送される信号を増幅するため筐体内に搭載されたＢＤＡからなる。このＢＤＡは筐体の対向する表面対の各表面上のデュアル偏波アンテナ間に伸びるアップリンク信号路上で搬送される信号を増幅する。
【００２１】
ダウンリンク信号路とアップリンク信号路は典型的には各々ＢＤＡのためのフルバンド幅信号を規定するためのダウンリンクフィルタとアップリンクフィルタから成る。ダウンリンクフィルタとアップリンクフィルタはこれらの信号路の群遅延を最小化するため信号遅延最適特性から成る。
【００２２】
本発明の他の特徴および利点は添付図面と関連して以下の詳細の記載を概観することにより容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下の記載において、同一参照番号が図面の同一又は類似の部品を参照するために図に使用される。図１を参照すると、基地局又はセル基地局１０は無線通信を支持するため無線周波数信号を放射し且つ受信する少なくとも一つおよび典型的には複数のアンテナ１２を含む。アンテナ又はアンテナアレイ１２は従来の方法で基地局タワー１４上又は建築物のような類似の機能構造体上に搭載される。ここで利用されているように、アンテナアレイは個別の放熱素子の電界が特定の方向に最大強度および他の方向に最小電界強度を発生するために合成するように次元、間隔および照射列を有するアンテナ素子のアセンブリである。用語“アレイアンテナ”はこのようなアセンブリの説明においてアンテナアレイと交換可能に使用される。
【００２４】
基地局アンテナアレイ１２の各々はほぼ８００ＭＨｚで動作するセルラー送信用、米国（ＵＳ）内のほぼ１９００ＭＨｚで動作するパーソナル通信サービス（ＰＣＳ）送信用のような移動又は固定通信システム（図示せず）または１つ又は複数のサービスエリア１６内のようなシステムの固定または移動ユーザとの他の無線通信用途のセルに対するサービスエリアを提供する。基地局１０のサービスエリアはサービスエリア１６の全てを含まないかもしれない。例えば、構造物又は建物はサービスエリア１６の周辺部であるように示されているがサービスエリア１６のほとんどどこでも起こりえる建物１８の信号強度と干渉する。しかしながら、ユーザに対する通信サービスの伝送を支持するため信号増強のため充分な信号強度が得られる。他のサービスエリア問題は建物がサービスエリア１６内でも、構造物又は建物２２内のユーザに対して得られるサービスである。これは、信号強度を信号増強せずにユーザによる使用を再度不十分にする、建物２２の構成、又は他の閉塞源、またはマルチパス信号インターフェースのような多くの問題を生じうる。
【００２５】
基地局１０のサービスエリアでの他の制限は，図２に示されるように、丘や山２４のように天然又は人口構造物によるインターフェレンスである。丘２４はシャドーイングと呼ばれるエリア２６内の基地局１０から放射される信号とのインターフェレンスを生じる。陰領域２６に到達する信号は再度、基地局信号を増強せずに、建物又は場所２８内で、ユーザーによる使用するには充分ではない。
【００２６】
陰領域又はゾーン２６内で充分な信号サービスエリアを提供するための１つの解答が図３に示される。レピーター３０は一般的にタワー３２又は類似の機能構造物上に搭載される。タワーは典型的には基地局１０のセルサービスエリア内に位置決めまたはドナーアンテナ３４で受信される信号強度が増幅され、且つ陰ゾーン２６内のセルラーホンのような移動局３８に対する再放射又はサーバーアンテナ３６により再送信されるのに充分であるように充分に近接して位置決めされる。加入者装置又は端末として記載される移動局３８はゾーン内の建物（図示せず）内またはゾーン２６内の場所である。
【００２７】
限定されたセルサービスエリア１６の通信問題に対する他の解答が図４に示される。再度、レピーター３０は、図示されるように、サービスエリア１６の端に、又は、基地局１０からの信号が再送信のための増幅に充分である、エリア１６外に配置される。ここで、所望のサービスエリア４０は陰領域ではないが、サービスエリア１６を完全に又は部分的に超えている。領域４０は図１の建物又は場所２０のようなユーザ又は複数のユーザの永久位置をカバーするために選択できる。
【００２８】
図５に示されるように、レピーター３０は一般的に固定位置のタワー３２に搭載される。ドナーアンテナ３４は基地局１０に面し、一般的にタワー３２の長さに沿って互いから離間することによりサーバーアンテナ３６から物理的に分離されている。レピーター３０はユーザ局３８に出入りする信号を増幅し再送信するため電子機器４２を要求する。電子機器４２は少なくとも１対の増幅器４４および４６を含み、一方は基地局１０からのダウンリンク信号を増幅し、もう一方はユーザ局３８からのアップリンク信号を増幅する。
【００２９】
図４および図５に示されるように、サービスエリアを拡張するための従来の解決法は一般的にサービスエリアを比較的広い受信可能エリアに拡張することを含んでいる。対照的に、以下に述べられる本発明の模範実施例は典型的には屋内である比較的より制限された領域又は空間での信号増強を提供し、単一ポータブル信号増強装置を使用して典型的には最高５０００平方フィートのサービスエリアを有する。
【００３０】
従来のレピーター３０のブロック図は図６に示される。レピーター３０はデュプレクサフィルタ４８を介して基地局１０からのダウンリンク信号をフォーワードバンド又はダウンリンク路５０に結合するドナーアンテナ３４を含む。ダウンリンク信号は例えば１９３０から１９９０ＭＨｚの周波数帯域内にある。ダウンリンク信号は増幅器４６により増幅され、ユーザへの送信のためデュプレクサフィルタ５２を介してサーバーアンテナ３６に結合される。ユーザからのアップリンク信号はサーバーアンテナ３６により受信され、デュプレクサフィルタ５２を介して逆帯域又はアップリンク路５４に結合される。アップリンク信号は例えば信号間の分離のため２０ＭＨｚだけダウンリンク信号周波数から分離された１８５０から１９１０ＭＨｚの周波数帯域内である。アップリンク信号は増幅器４４により増幅され、基地局１０への送信のためデュプレクサフィルタ４０を介してドナーアンテナ３４に結合される。
【００３１】
図６に示される従来のレピーター３０は増幅のためアップリンク５４およびダウンリンク５０路信号を分離するためデュプレクサフィルタ４８および５２を使用する。従来のレピーター３０は単一ドナーアンテナおよび単一サーバーアンテナを使用し、各アンテナは信号の受信および送信のため単一特性極性を有する。対照的に、本発明の模範実施例はデュプレクサフィルタ４８および５２を使用していない。以下により詳細に説明されるように、これらの模範実施例は典型的には、各アンテナが２つの特性極性、即ち、信号の受信のための特性極性および信号の送信のための特性極性、を有する、単一のドナーアンテナと単一のサーバーアンテナを使用している。さらに、ドナーアンテナからの信号の送信に使用される特性極性はサーバーアンテナによる信号の受信のための特性極性と同一でない。同様に、ドナーアンテナによる信号の受信に使用される特性極性はサーバーアンテナからの信号の送信のための特性極性と同一でない。
【００３２】
当業者は、通信のための受信可能範囲の増強と拡張のための後述のシナリオが双方向通信のためであり、サービスエリアの説明がダウンリンク信号と同様にアップリンク信号の信号条件に適用できることが理解できるであろう。また当業者は、通信リンク設計又はローカル伝播条件での不均衡が他方の信号路以上の一方の信号路に有利であるアップおよびダウン通信リンクでの一時的又は長期の不均衡になることが理解できるであろう。したがって、レピーターはリンクの一方の又は両リンクの双方向的な信号サービスエリアを動作可能に改善する。
【００３３】
図７を参照すると、従来の結合インターフェレンスキャンセルシステム（ＣＩＣＳ）レピーター６０は米国特許第６，３８５，４３５Ｂ１号に記載されているように示される。レピーター３０に関して記載されている素子のほか、レピーター６０はレピーター３０内の帰還又は結合インターフェレンス信号を減少するための回路を提供する。レピーター６０はダウンリンク又はフォーワードＣＩＣＳ回路ブロック６２およびアップリンク又はリバースＣＩＣＳ回路ブロック６４を含む。ＣＩＣＳ回路ブロック６２および６４は詳細に示されていないが、各々は各インターフェレンス信号の存在および振幅を検出し且つ各デュプレクサフィルタ４８および５２の入力部でキャンセル信号を注入するために利用されるパイロット信号発生器と検出器を含む。デュプレクサフィルタ４８および５２およびＣＩＣＳ回路ブロック６２および６４は不要コスト、群遅延、および信号増強に対する複雑さを追加する。
【００３４】
図７に示される従来のレピーター６０はレピーター３０内の不要帰還または結合インターフェレンス信号の全て又は一部をキャンセルするためＣＩＣＳ回路ブロック６２および６４を使用する。対照的に、ここに記載される本発明の模範実施例は信号エンハンサー装置内の不要帰還又は結合インタフェレンス信号に対処し又はをキャンセルするためＣＩＣＳ回路又は類似の回路を使用していない。
【００３５】
当業者はデュプレクサフィルタおよびダイプレクサフィルタが基本的に３ポートを有する同一型のフィルタであることを理解するであろう。デュプレクサ又ダイプレクサフィルタは共通ポートを有し且つ共通ポートの動作パスバンドのサブセットである動作パスバンドを有する２つ又はそれ以上のポートを含む動作パスバンドを有するより一般のマルチプレクサフィルターの具体例である。用語“デュプレクサフィルタ”はサブセット動作バンドに対応する２つのポートがＲＦ信号を送信しおよび受信するために具体的に使用される場合通常使用される。用語“ダイプレクサフィルタ”は両バンド分離ＲＦ信号が受信又は送信目的である場合２バンド分離ＲＦ信号のためにより一般的に使用される。用語“デュプレクサフィルタ”はダイプレクサフィルタを記載するために同等に使用される。
【００３６】
図８を参照すると、ＰＣＴ国際公開第ＷＯ０１／５２４４７Ａ２号に記載されているような従来の適応キャンセルレピーター７０が示される。レピーター７０はダウンリンク信号Ｆ２を適応キャンセル回路ブロック（ＡＣ  ＢＬＯＣＫ）７６に結合する受信ダウンリンク信号Ｆ２をデュプレクサフィルタ（Ｄ）７４に供給するドナー送信（Ｔｘ）および受信（Ｒｘ）アンテナ７２を含む。ＡＣ  ＢＬＯＣＫ７６は信号Ｆ２からの帰還信号又は成分をキャンセルするため信号Ｆ２と合成される負の信号を発生する。信号Ｆ２はＡＣ  ＢＬＯＣＫ７６で増幅され、フィルタ（Ｆ）７８、典型的に、バンドパスフィルタに結合される。ＡＣ  ＢＬＯＣＫ７６とフィルタ７８はダウンリンク信号路８０内の能動コンポーネントを形成する。フィルタ７８はＡＣ  ＢＬＯＣＫ７６内の増幅器をアップリンク路の信号電力から保護する。フィルタ７８は信号Ｆ２を第２サーバー送信（Ｔｘ）および受信（Ｒｘ）アンテナ８４に結合するデュプレクサフィルタ（Ｄ）８２に信号Ｆ２を結合する。アンテナ８４は増幅されたダウンリンク信号Ｆ２をユーザに送信する。
【００３７】
ユーザは送信のための信号Ｆ１を基地局に送信する。この信号Ｆ１はアンテナ８４により受信され、信号Ｆ１をアップリンク路８８内の適応キャンセル回路ブロック（ＡＣ  ＢＬＯＣＫ）８６に結合するデュプレクサフィルタ８２に結合される。ＡＣ  ＢＬＯＣＫ８６はＡＣ  ＢＬＯＣＫ７６と同じ方法で作用する。フィルタ９０、典型的には、バンドパスフィルタ、はＡＣ  ＢＬＯＣＫ８６内の増幅器をダウンリンク路の信号電力から防止する。フィルタ９０は信号Ｆ１をドナー送信（Ｔｘ）  および受信（Ｒｘ）アンテナ７２に結合するデュプレクサフィルタ７４に信号Ｆ１を結合する。アンテナ７２は増幅されたアップリンク信号Ｆ１を基地局に送信する。
【００３８】
ＡＣ  ＢＬＯＣＫ７６の動作は図９に示される。ダウンリンク信号Ｆ２は加算結合部９２でＡＣ  ＢＬＯＣＫ７６に構成された変調信号と合成される。変調された信号は信号Ｆ２の帰還信号部と破壊的に干渉するように設計される。信号Ｆ２はデジタル的にサンプルされ、さらにデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）９４により処理される。ＤＳＰ９４は中間信号を計算し、変調器（ＭＯＤ）９６に結合する。ＭＯＤ９６は信号がフィルタ（Ｆ）９８を通過し、増幅器（Ａ）１００により増幅された後、信号Ｆ２のサンプルが入力される。ＭＯＤ９６は２つの入力部から破壊変調信号を生成し、結合部９２に結合する。  
【００３９】
ＡＣ  ＢＬＯＣＫ８６の動作が図１０に示される。ＡＣ  ＢＬＯＣＫ  ７６のように、ＡＣ  ＢＬＯＣＫ８６は信号Ｆ１の帰還信号部分と破壊的に干渉するように設計された変調器（ＭＯＤ）１０２の変調信号を発生する。変調信号は加算結合部１０４で信号Ｆ１と合成される。信号Ｆ１はサンプルされ、さらにデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１０６によりさらに処理される。ＤＳＰ１０６は中間信号を計算し、それをＭＯＤ１０２に結合する。ＭＯＤ１０２は信号がフィルタ（Ｆ）１０８を通過し、増幅器（Ａ）１１０により増幅された後、信号Ｆ１が入力される。ＭＯＤ１０２は２つの入力部からの破壊変調信号を生成し、結合部１０４に結合される。
【００４０】
レピーター７０はデュプレクサフィルタ７４と８２の出力と増幅器９８と１０８の出力部間にそれぞれ結合されたＡＣ  ＢＬＯＣＫ７６および８６を含む。レピーター６０はデュプレクサフィルタ４８および５２以前のキャンセル信号を注入するが、レピーター７０はデュプレクサフィルタ７４および８２以後の適応キャンセル信号を注入する。
【００４１】
図１１を参照すると、レピーター７０と同様な他の従来の適応キャンセルレピーター１２０が示される。レピーター１２０はアップリンク信号Ｆ１を基地局に送信するためのドナー送信（Ｔｘ）アンテナ１２２と、基地局からのダウンリンク信号Ｆ２を受信するためのドナー受信（Ｒｘ）アンテナ１２４を含む。さらに、レピーター１２０はダウンリンク信号Ｆ２をユーザに送信するためのサーバー送信（Ｔｘ）アンテナ１２６と、ユーザからのアップリンク信号Ｆ１を受信するためのサーバー受信（Ｒｘ）アンテナ１２８を含む。デュプレクサフィルタを使用しない例外の場合、レピーター１２０は、あらゆる他の点で、レピーター７０と同様である。
【００４２】
図１１に示される従来のレピーター１２０は４つのアンテナと２つの完全に分離したＲＦ路を備えている。従来のレピーター１２０はシステムのドナー端で送信および受信するためのアンテナと、システムのサーバー端で送信および受信するためのアンテナを使用する。以下により詳細に記載されるように、本発明の模範実施例は典型的には２つアンテナから成る。例えば、模範実施例は単一のドナーアンテナと単一のサーバーアンテナを使用し、各アンテナは２つの規定された特性極性、即ち、受信のための特性極性と信号の送信のための特性極性を有する。更に、ドナーアンテナからの信号の送信に使用される特性極性はサーバーアンテナにより信号の受信のための特性極性と同一である。同様に、ドナーアンテナにより信号の受信に使用される特性極性はサーバーアンテナからの信号の送信のための特性極性と同一である。
【００４３】
レピーター７０のフラットパネルモジュール１３０が図１２に示される。モジュール１３０はレピーター７０の電子機器が搭載される筐体１３２を含む。アンテナ７２が例示目的のため筐体１３２の外部に示されているが、アンテナ７２および８４はモジュール１３０内で背中合わせ方向に配置される。レピーター６０のように、（レピーター７０内の）デュプレクサフィルタ７４および８２とＡＣ  ＢＬＯＣＫＳ７６および８６は不要コスト、群遅延、およびレピーター７０の信号増強に対する複雑さを付加する。
【００４４】
レピーター１２０の同様なフラットパネルモジュール１４０が図１３に示される。このモジュール１４０はレピーター１２０の電子機器が搭載される筐体１４２を含む。アンテナ１２２および１２４が例示の目的で筐体１４２の外部に示されているが、アンテナ対１２２、１２４および１２６、１２８はモジュール１４０内で背中合わせ方向に配置される。アンテナ１２２および１２４はドナーアンテナ対であり、アンテナ１２６および１２８はサーバーアンテナ対である。ドナー送信（Ｔｘ）アンテナ１２２およびドナー受信アンテナ（Ｒｘ）アンテナ１２４は横並び構成で配置される。同様に、サーバー送信アンテナ１２６とサーバー受信アンテナ１２８は横並び構成で配置される。
【００４５】
本発明の模範実施例により支持された信号増強により改善されたサービスエリアが図１４で示される。基地局タワー１５０はユーザが建物又は構造物１５２の内部の加入者装置を使用して受信したい信号を送信する。基地局信号は、前に列挙した１つ又は複数の理由で、建物１５２で受信される場合、弱すぎるので、ユーザは所望のサービス品質で建物１５２内で受信できず、使用できない。しかしながら、この信号は本発明の典型実施例に従って構成された信号増強装置１５４により受信増強するには、約−９０から−９５ｄＢｍのオーダなので、まだ充分に強力である。ユーザは、信号エンハンサーとして記載された、信号増強装置１５４を建物１５２の壁又は窓１５６に又は近傍に配置できる。ユーザ（図示せず）は窓（図示せず）のような高ＲＦ送信領域の近傍に装置１５４を配置でき、装置１５４に電力を与え、もし信号が建物１５２内で使用するため装置１５４により受信され、増幅されると観測可能である。
【００４６】
同一又は他のユーザはサービスエリアを希望し、または図１５に示されるより大きい建物１６０内の限界サービスエリアによるサービス品質を改良するかもしれない。建物１６０内のユーザは最初は使用するには弱すぎ、または弱すぎて所望のサービス品質で建物１６０の内部ロケーションで使用できないタワー１５０からの信号を受信する。この状況で、ユーザは基地局タワー１５０からの信号を受信し増強するため壁又は窓１６４の近傍に模範信号エンハンサー装置１６２を同様に配置できる。ユーザは典型的には信号および環境についての多くの要因に依存する距離で建物１６０内で増強信号を使用できる。例えば、増強された信号サービスエリアは２０００平方フィートから最高約５０００平方フィートのオーダで領域をカバーできる。この距離以上で、またはユーザが他の部屋又は領域に進んだ後、信号を再度増強することが必要である。ユーザはどこでも確実な信号サービスエリアを得るために建物中に１つ又は複数の他のエンハンサー装置１６２’を配置できる。装置１６２’は典型的には装置１６２と同一であり、第１又は主装置１６２の範囲内にまたは装置１６２’の他の範囲内に配置される。装置１６２および１６２’がカスケード接続され又は順次リンクして動作させることが考えられる。装置１６２および１６２’が互いに平行であるように図示されているが、装置１６２および１６２’は得られた増強信号サービスエリアを拡張し又は再指向するため互いにある角度に配置可能である。
【００４７】
図１６を参照すると、本発明の模範実施例に従って構成される信号エンハンサー１７０の簡単なブロック図が示される。模範的な信号エンハンサー１７０は垂直偏波特性により実施される第１アンテナ特性極性部分１７４を有する第１ドナーデュアル偏波アンテナ１７２を含む。アンテナ部１７４はダウンリンク信号Ｆ２を受信し、ダウンリンク信号路１７６に結合する。信号Ｆ２は双方向増幅器（ＢＤＡ）の第１部分を形成し、信号Ｆ２を増幅し、この信号Ｆ２を第２サーバーデュアル偏波アンテナ１８０に結合する増幅器１７８に接続される。特性偏極部分１８２を有する第１サーバーアンテナ１８０はドナーアンテナ特性極性１７４に関して交差偏波され、この例において水平偏波される。アンテナ部１８０は増幅されたダウンリンク信号Ｆ２をユーザに送信できる。当業者は第１特性極性に関して交差偏波される第２極性が第１特性極性に関して直交極性特性を有することを理解するであろう。
【００４８】
サーバーアンテナ１８０の第２アンテナ特性極性部１８４は第１特性極性部１８２に関して交差偏波され、垂直偏波される。アンテナ部１８４はユーザからのアップリンクＦ１を受信し、アップリンク信号路１８６に結合する。信号Ｆ１は双方向増幅器（ＢＤＡ）の第２部分を形成し、信号Ｆ１を増幅し、増幅された信号Ｆ１をドナーアンテナ１７２の第２アンテナ特性極性部分１９０に結合する増幅器１８８に結合される。アンテナ部１９０は第１領域１７４に交差偏波され、この例において、水平偏波される。アンテナ部１９０は増幅されたアップリンク信号Ｆ１を基地局に送信する。
【００４９】
信号Ｆ２のダウンリンク送信部分のための水平極性１８２に対して直交するダウンリンク受信極性１７４は垂直偏波される。同様な方法で、アップリンク路は信号Ｆ１のための水平偏波送信アンテナ部分１９０に直交する受信垂直偏波アンテナ部分１８４を有する。ダウンリンク受信極性１７４は水平偏波可能であるが、好ましくは、大部分の基地局は垂直極性で送信されるので垂直偏波される。したがって、垂直偏極部分１７４は水平偏波された電力より基地局のためより多くの電力を受信する。ダウンリンク受信アンテナ１７４とアップリンク送信アンテナ１９０間の直交極性はエンハンサー１７０が従来技術により要求されるデュプレクサフィルタを要求しないような充分な分離を与えることができる。さらに、分離はどのような型の信号変換又は帰還キャンセル回路も使用せずに増幅するために充分である。エンハンサー１７０は従来のレピーターのコスト削減、雑音指数の減少、およびエンハンサー１７０の群遅延の減少を可能にする。信号エンハンサー１７０は、更に説明されるように、第１ドナーアンテナ１７２のみが基地局から受信され且つへ送信するために使用されても、また第２サーバアンテナ１８０のみがユーザから受信し且つへ送信するために使用されても、アンテナ１７２がデュプレクサフィルタを要求しないように設計される。模範エンハンサー１７０は従来のデュプレクサフィルタを使用せずに設計され、従来技術と比較すると、低雑音受信増幅器２４０および２７６の前に低信号損失又は減衰を与える。模範エンハンサー１７０の雑音指数は典型的には６ｄＢ以下である。
【００５０】
移動位置決めは移動無線ホーンシステムの重要な新たに生起する条件である。米国の連邦通信委員会（ＦＣＣ）は１９９６年６月に全てのネットワークオペレータに“９１１”に対する全てのコール、緊急サービス、または所謂Ｅ９１１能力に関する情報を提供することを要求するルール（整理番号９４−１０２）を承認した。群遅延は装置の角周波数、又はＲＦ電力に要求されるトランシット時間、任意の距離進むため任意のモードの群速度で伝播することに対する全位相シフトの変化率である。模範エンハンサー１７０は５０ナノ秒（ｎｓ）以下の典型群遅延値を提供する。増強観測時間差（Ｅ−ＯＴＤ）のようなあるロケーション構想は正確な時間計測に依存し、過大な群遅延はＥ−ＯＴＤシステムに全ての受信機により測定されるべき信号内の位置の正確な決定においてある困難を生じる。
【００５１】
図１７は本発明の他の模範実施例に従って構成されたフラットパネルエンハンサー装置２００を示す。装置２００はエンハンサー装置２００の回路（図示せず）を含む筐体２０１を含む。筐体２０１は上側面又は端部２０２、１対の側面又は側端部２０３および２０４、および底面又は側端部２０５を有する。ドナーアンテナ１７２は４個のパッチ２０６、２０７、２０８、および２０９の対称アレイを含み、各パッチ（図３６参照）は互いに直交する受信部１７４と送信部１９０を提供するためにデュアル偏波されている。例えば、パッチ２０６は垂直方向部分２１０および水平方向部分２１１を含む。他のパッチ２０７、２０８および２０９の各々は（個別に番号付けされていない）同様に動作する同一方向部分を有する。同様な方法で、筐体２０１の逆又は裏側のサーバーアンテナ１８０は４個のパッチ２１２、２１３、２１４、および２１５の類似のアレイを収容でき、各パッチはパッチ２０６と同様な方法で互いに直交する受信部分１８４と送信部分１８２を提供するためにデュアル偏波されている。
【００５２】
典型的なエンハンサー装置２００はサーバーアンテナ１８０とドナーアンテナ１７２間の帰還信号を減少させるためおよびサーバーアンテナ１８０とドナーアンテナ１７２上の送信機能と受信機能間の信号を減少させるためアンテナ極性分離を使用する。これらの帰還信号はサーバーアンテナ１８０とドナーアンテナ１７２間の放射手段を介して結合される。筐体２０１の側部又は端部２０２、２０３、２０４、および２０５に直交し且つ平行であるリニア極性方向２１０および２２１の使用はサーバーアンテナ１８０とドナーアンテナ１７２の反対又は直交極性間のクロス結合を軽減する。リニア極性２１０および２１１は基本的に側部又は端部２０２、２０３、２０４、および２０５の導電および誘電体境界に直交し且つ平行であり、アンテナ部分１７４に対してクロス偏極された第１アンテナ特性極性部分１７４と第１特性極性部分１８２間の結合を最小化できる。同様に、リニア極性２１０と２１１は基本的に側部又は端部２０２、２０３，２０４、および２０５の導電および誘電体境界に直交しおよび平行であり、アンテナ部分１９０に対してクロス偏極される第２アンテナ特性極性部分１９０と第２特性極性部分１８４間の極性を最小化できる。
【００５３】
リニア極性２１０および２１１は基本的に側部又は端部２０２、２０３、２０４、および２０５の導電および誘電体境界に直交しおよび平行であり、アンテナ部分１７４に対してクロス偏極される第１アンテナ特性極性部分１７４と第２特性極性部分１９０間の結合を最小化できる。同様に、リニア極性２１０および２１１は基本的に側部又は端部２０２、２０３、２０４、および２０５の導電および誘電体境界に直交しおよび平行であり、アンテナ部分１８２に対してクロス偏極される第１アンテナ特性極性部分１８２と第２特性極性部分１８４間の結合を最小化できる。
【００５４】
模範エンハンサー装置２００の側部又は端部２０２、２０３、２０４、および２０５の境界はほぼ同一長である導電および又は誘電体材料から成る。エンハンサー装置２００の筐体２０１はドナーアンテナ１７２とサーバーアンテナ１８０の平面図でほぼ正方形である。アンテナアレイ放射器２０６、２０７、２０８、および２０９はドナーアンテナ１７２で等間隔で配置される。同様に、アンテナアレイ放射器２１２、２１３、２１４、および２１５はサーバーアンテナ１８０で等間隔で配置される。ドナーアンテナ１７２のアンテナアレイ放射器２０６、２０７、２０８、および２０９はサーバーアンテナ１８０のアンテナアレイ放射器２１２、２１３、２１４、および２１５に対して背中合わせ構成に配置される。この構成のため、ドナーアンテナ１７２とサーバーアンテナ１８０の主要な放射方向はほぼ反対方向である。
【００５５】
図１２および図１３に示される従来のフラットパネルモジュール１３０と１４０と対照的に模範的なフラットパネルエンハンサー装置２００はアップリンクおよびダウンリンク信号を２つの通路に分離し絶縁するためデュアル同時特性極性２１０および２１１を有する放射器のアンテナアレイを使用している。本発明の模範実施例は各アンテナアレイが２つの規定された特性極性、即ち、信号の受信のための特性極性および信号の送信のための特性極性を有する単一ドナーアンテナアレイと単一サーバーアンテナアレイを使用できる。さらに、ドナーアンテナアレイからの信号の送信のために使用される特性極性はサーバーアンテナアレイによる信号受信のための特性極性と同一でない。同様に、ドナーアンテナアレイにより信号の受信のために使用される特性極性はサーバーアンテナアレイからの信号の送信のための特性極性と同一でない。ドナー又はサーバーアンテナアレイの各特性極性は信号を受信する単一の目的のため又は信号を送信する単一の目的のためである。換言すると、模範実施例の特性偏極は、エンハンサー装置２００により示されるように、所望の信号を送信し且つ受信する２重の目的又は機能を持っていない。
【００５６】
模範実施例の動作のための例により使用される、ＰＣＳバンドのための周波数スペクトラム２２０は図１８で示される。基地局（ＢＳ）は１８５０から１９１０ＭＨｚのバンド２２２で受信し、１９３０から１９９０ＭＨｚのバンド２２４で送信する。完全送信（Ｔｘ）バンド２２４および完全受信（Ｒｘ）バンド２２２は周波数バンドのみに存在する（破線で示される）矩形バンド形状を有するが、実際のバンド２２２および２２４の性能特性を規定する信号エンハンサーフィルタの周波数応答間にある広がりおよび重複がある。実際の周波数バンドでは、バンド２２２は実線２２５および２２６で、かつバンド２２４は実線２２７および２２８で示される。理想的なバンドは１９１０と１９３０ＭＨｚ間で２０ＭＨｚの分離度を有する。しかしながら、１つの限界点は２つのバンドが実際に重複するクロスオーバ点２２９である。クロスオーバ点２２９は図１９の信号のフィルタリングに対して更に詳細に述べられる。バンド２２２および２２４の各々は米国内のサービスエリア又はゾーンのプロバイダに個別にライセンスが与えられる複数のサブバンドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦに再分割される。模範信号エンハンサー装置は典型的には全てのサブバンドに動作カバレージを与え、“フルバンド”装置として再検討される。
【００５７】
模範信号エンハンサー装置のより詳細なブロック図が図１９に示され、一般的に参照番号２３０で指定される。模範装置２３０はダウンリンク信号Ｆ２をダウンリンク信号路３６に結合するダウンリンク垂直偏極受信部分２３４を有するデュアル偏波ドナーアンテナ２３２を含む。信号Ｆ２は第１フィルタ２３８に結合される。第１フィルタ２３８は１９６０ＭＨｚの中心パス周波数を持ち且つ１９３０から１９９０ＭＨｚの受信バンド（基地局の送信バンド）内の受信バンドＦ２信号を受信し、その間バンド外の不要周波数をフィルタリングするように設計されている。
【００５８】
装置２３０のプリセレクタフィルタ２３８と他のフィルタは、いわゆる、“セラミック”バンドパスフィルタにより実施される。模範実施例において、フィルタが３つの極を有し、他の動作送信又は受信バンドの近傍のバンド端部の又は近傍に配置されたゼロでカスタマイズされた従来のセラミックバンドパスフィルタが使用できる。フィルタ転送機能の極およびゼロはフィルタ解析および設計に従来使用されるｓ平面内の特異性の場所を規定し、フィルタの複雑さの目安として使用される。このようなフィルタは、図１８に示されるように信号間で２０ＭＨｚの分離度を残す、基地局（ＢＳ）に対するアップリンク信号のため、１９３０から１９９０ＭＨｚの受信周波数バンドを通過させるため１９６０ＭＨｚの中心周波数の前後で、又は１８５０から１９１０ＭＨｚの送信周波数バンドを通過させるため１８８０ＭＨｚの中心周波数の前後で設計される。しかしながら、記載されているように、バンド２２２および２２４は図１８の破線で示されるように理想的でなく、バンド２２２および２２４の応答間に実際のクロスオーバ点２２９がある。
【００５９】
従来の３極セラミックプリセレクタバンドパスフィルタは１８５０から１９１０ＭＨｚの送信周波数バンドのためにワシントンＤＣに所在する、マイクロウェーブ・サーキット・インコーポレーテッド社（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ，Ｉｎｃ．）により製造された部品番号Ｃ０３１８８０Ｅにより実施可能である。従来の３極セラミックバンドパスフィルタは１９３０から１９９０ＭＨｚの受信周波数バンドのために、マイクロウェーブサーキット社により製造された部品番号Ｃ０３１９６０Ｊにより実施可能である。
【００６０】
従来の３極セラミックバンドパスフィルタは通過バンド領域２２２および２２４のピーク信号レベルに対してほぼ−３ｄＢの交差点２２９近傍の性能特性を有する。通過バンド領域２２２および２２４外の従来の３極セラミックフィルタ応答の勾配および形状は主に通過バンド幅および極数により決定される。低周波数側２２７でのＢＳ送信（Ｔｘ）フィルタはＢＳ受信（Ｒｘ）フィルタパスバンド２２２の通過バンド内の計測可能な応答を有する。この応答はＢＳ送信（Ｔｘ）およびＢＳ受信（Ｒｘ）バンド間の分離又は拒絶の程度を示す。同様に、ＢＳ受信（Ｒｘ）フィルタの高周波数側２２６はＢＳ送信（Ｔｘ）フィルタパスバンド２２４の通過バンド内の計測可能な応答を有する。この応答はＢＳ受信（Ｒｘ）およびＢＳ送信（Ｔｘ）バンド間の分離又は拒絶の程度を示す。
【００６１】
他の動作送信および受信バンドの近傍のバンド端部で又は近傍のフィルタ転送機能にゼロを加えることにより、交差値２２９は従来のセラミックフィルタ設計のほぼ−３ｄＢからほぼ−１０ｄＢに減少し、ＢＳ送信（Ｔｘ）およびＢＳ受信（Ｒｘ）バンド間の分離又は拒絶の程度が増加する。例えば、ゼロが１８５０から１９１０ＭＨｚの動作バンドを有するＢＳ受信（Ｒｘ）バンドパスフィルタの１９３２ＭＨｚで又は近傍で加算され、ゼロが１９３０から１９９０ＭＨｚの動作バンドを有するバンドパスフィルタのための１９０８ＭＨｚで又は近傍で加算される。このフィルタ設計は動作パスバンド応答に対して−１０ｄＢである交差２２９拒絶又は分離値を提供する。動作バンド近傍でゼロを特定することにより１９２０ＭＨｚの交差２２９周波数での拒絶を改善できるが、動作バンドの通過バンドはより大きい減衰および群遅延を有する。
【００６２】
ゼロを有するカスタムセラミック３極バンドパスフィルタは無線通信システム用のカスタムフィルタに特化する、メイン州、ポートランドのコムナヴ・エンジニアリング社（ＣｏｍＮａｖ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）により供給できる。ＢＳ受信（Ｒｘ）バンド用にゼロを有するカスタムセラミック３極バンドパスフィルタは部品番号３ＢＣＲ６Ｃ−１８８０／Ｚ７５−ＬＸであり、ＢＳ送信（Ｔｘ）バンド用には部品番号３ＢＣＲ６Ｃ−１９６０／Ｚ７５−ＬＸである。
【００６３】
ゼロを有する３極セラミックバンドパスフィルタの設計および仕様の更なる利点はフィルタが比較的安価であり、小型であることである。この設計は群遅延を最小化するだけでなく、フィルタのサイズおよびコストを最小化する追加のフィルタ又は追加の極を有するより複雑なフィルタの必要性を除去する。模範エンハンサー装置２３０に示されるような群遅延を減少することにより、緊急９１１ロケーション条件でタイムリーな方法でユーザを見つけ出す能力が満足される。より大きな遅延はユーザロケーションを不正確にし、したがって、緊急時にユーザの発見を妨害する。エンハンサー装置２３０の模範的な実施例は低コスト、携帯用途の能力、および減少した群遅延の魅力的な特徴を提供する。
【００６４】
フィルタリング後、信号Ｆ１は、信号Ｆ２の信号対雑音比を充分に増加することなく、信号Ｆ２の第１増幅段用の低雑音増幅器（ＬＮＡ）２４０に接続される。増幅された信号Ｆ２は、理想的な受信バンドにより一致させるように受信バンド外の周波数をフィルタリングするため、フィルタ２３８に等価な第２フィルタ２４２に接続される。フィルタリングされた信号Ｆ２はダウンリンク信号Ｆ２の出力電力を制御する可変利得増幅器２４４に接続される。可変利得増幅器２４４は利得が０ｄＢ又はそれ以上である１以上又はに等しければ、前置増幅器として作用する。可変利得増幅器２４４は利得が１以下又は０ｄＢ以下である場合に減衰器として作用する。信号振幅制御用の制御装置として可変利得増幅器２４４を使用する場合０．５および１．０ｄＢステップサイズの信号振幅の分解能制御を提供し、各信号エンハンサー２３０の校正無しに達成できる信号振幅を均に制御する。模範可変利得増幅器２４４はほぼ−２５ｄＢから＋２３ｄＢの利得を有する出力信号値の範囲をカバーするほぼ５０ｄＢのダイナミックレンジを有する。
【００６５】
可変利得増幅器２４４の出力信号は更に電力増幅器（ＰＡ）により増幅される。ＰＡ２４６の出力はＰＡの出力電力の目安として信号Ｆ２の小さいが振幅比例部分をサンプルする従来の方向性結合器２４６を介して結合される。方向性結合器２４８はマサチューセッツ州、ウォーバーンのスカイワークス・ソリューションズ・インコーポレーテッド社（Ｓｋｙｗｏｒｋｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．）により製造されるＤＣ１７−７３であり、ほぼ−１１ｄＢの値で結合ポートを有する１ｄＢ以下の挿入損失を有する。結合器２４８に続いて、出力信号はフィルタ２３８に等しい第３および最終フィルタ２５０を介して結合される。
【００６６】
最終フィルタリング後、信号Ｆ２はアンテナ２５２の水平偏極部分２５４からユーザに送信用のデュアル偏波サーバーアンテナ２５２に結合される。アンテナ部分２５４ユーザへの再送信は垂直に偏極され又は部分２５４に対して直交するアンテナ２３２の受信部２３４から最大分離を提供する。
【００６７】
可変利得増幅器２４４は方向性結合器２４８から信号Ｆ２の出力電力を所定の周期間隔でサンプルするマイクロ制御器２５６により制御される。マイクロ制御器は、アリゾナ州、チャンドラーのマイクロチップ・テクノロジー・インコーポレーテッド社（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．）により製造された、ＰＩＣ１６Ｆ８７３装置である。マイクロ制御器２５６の機能は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、結合プログラム可能論理回路（ＣＰＬＤ）、チップオンシステム（ＳＯＣ）集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は類似装置により実施される。
【００６８】
方向性結合器２４８はＲＦ電力検出器２５８に信号Ｆ２のサンプル部分を提供する。模範実施例は、マサチューセッツ州、ノーウッドのアナログ・デバイス・インコーポレーテッド社（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．）により製造された、ＲＦ対数検出器および制御器ＡＤ８３１３を使用する。ＲＦ対数検出器の使用は信号振幅検出の比較的広いダイナミックレンジを提供し、７０ｄＢのダイナミックレンジで±３ｄＢまたは６２ｄＢのダイナミックレンジで±１ｄＢの精度を提供する。ダイオード検出器のような低コスト装置が使用できるが、本願の精度と再現性は模範信号エンハンサーでの各ダイオード検出器の校正を必要する。各信号エンハンサー２３０の校正は大量生産において装置に大幅のコストを追加する。組み立て後の模範装置２３０の任意の態様を校正するための必要性を回避することが望まれる。
【００６９】
ＲＦ電力検出器２５８からの出力信号はバッファ段２６０を介してマイクロ制御器に結合される。バッファ段はＲＦ電力検出器出力より低いインピーダンス出力を提供する。検出された信号のバッファ出力はマイクロ制御器２５６内のアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）部２６２に接続される。マイクロ制御器２５６は信号Ｆ２のＲＦ検出電力レベルを比較し、後で記載されるように、所定の又は初期電力レベルと比較する。正常な動作中、マイクロ制御器２５６は所定の動作出力レベルに対する出力電力又はその範囲を比較する。マイクロ制御器２５６は信号をデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）部２６４に送り、可変増幅器２４４の出力を調整し、信号Ｆ２の出力電力レベルを制御する。ＤＡＣ部分２６４は、カリフォルニア州、ミルピータスのリニア・テクノロジー・コーポレーション社（Ｌｉｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により製造された、ＬＴＣ１６６１マイクロパワーデュアル１０ビットＤＡＣである。ＬＴＣ１６６１ＤＡＣは高直線性を有する小型パッケージに入った２個のアキュレイトアドレサブル１０ビットＤＡＣであり、一方の装置はＤＡＣ部分２６４および２６２を提供できる。
【００７０】
充分なリニアダイナミックレンジ制御、充分なビット数および制御レンジに渡る所望の分解能を有する可変増幅器２４４の出力を調整するためのデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）部分２６４、相応の精度を有するＲＦ対数電力検出器２５８を有する可変利得増幅器２４４の使用は各模範装置２３０の個別校正をせずに機能する信号振幅制御の実施を可能にする。校正を必要としない信号エンハンサー２３０は低製造コストを達成することが重要である。
【００７１】
ユーザは、ダウンリンク信号路２３６に類似する方法で、アンテナ２５２により受信され、増幅され、アンテナ２３２により基地局に再送信される信号を伝達する。アンテナ２５２の垂直偏波部分２７０はユーザからの信号を受信する。アップリンク信号Ｆ１はアップリンク信号路２７４で第１フィルタ２７２に結合される。第１フィルタ２７２は、１８５０から１９１０ＭＨｚの送信バンドをフィルタリングするため１８８０ＭＨｚに中心を合わせるように設計されることを除いて、フィルタ２３８にほぼ同一である。周波数バンドを除外して、アップリンクＦ１信号路２７４の素子の各々はダウンリンク信号Ｆ２路２３６に対して前述された対応する素子と機能的に同一である。フィルタリングされた信号Ｆ１はＬＮＡ２７６に結合され、第２フィルタ２７８に出力される。フィルタ２７８から、信号Ｆ１は可変利得増幅器２８０に結合され、ＰＡ２８２に出力される。信号Ｆ１は方向性結合器２８４および最終フィルタ２８６を介して基地局に対する送信用のアンテナ２３２の偏波部分２８８に結合される。ダウンリンク信号Ｆ１と同様に、信号Ｆ１の出力電力レベルは方向性結合器２８４によりサンプルされ、ＲＦ電力検出器２９０に供給される。ＲＦ電力検出器信号はバッファ２９２を介してマイクロ制御器２５６のＡＤＣ部分２９４に結合される。マイクロ制御器２５６は可変利得増幅器２８０の利得と信号Ｆ１の出力電力レベルを制御するためＤＡＣ部分２９６を介してアナログ制御信号を出力する。
【００７２】
模範信号エンハンサーの低コストおよび携帯性の望ましい目的は自立又は自動設定およびモニタールーチンの必要性を支持する。この自動設定ルーチンは図２０の状態図および図２１のタイミングおよび電力図３０２により例示される。ユーザが模範エンハンサー２３０のような信号エンハンサーに電力を供給すると、マイクロ制御器２５６はダウンリンク信号Ｆ２電力を初期状態（ＩＮＩＴ状態）３０６の所定の基準レベル又は利得３０４（図２１を参照）と比較する。もし信号Ｆ２の検出されたダウンリンク電力レベルが基準レベル３０４以下であると、マイクロ制御器２５６はダウンリンク信号Ｆ２とアップリンク信号Ｆ１の出力電力を増加させる。例えば、マイクロ制御器２５６は、−１０ｄＢｍの電力レベル３１０がレベル３０４以下になるまで、ライン３０８で示される出力電力レベルを毎秒１ｄＢで増加させる。マイクロ制御器２５６は、０ｄＢｍの基準電力レベル３０４が到達するまで、ライン３１２に示される出力電力レベルを毎秒０．５ｄＢで増加させる。代案として、＋２３ｄＢの最大可変利得増幅器設定が達成され、したがって、基準レベル３０４が調整される。動作又は初期基準レベル３０４で、レベル３０４以下の５ｄＢの低利得レベル３１４が設定される。換言すると、信号振幅利得を維持するために設定される利得値の範囲の低レベルは基準利得値に対応する高レベルに対して−５ｄＢである。
【００７３】
マイクロ制御器２５６はＭＯＮＩＴＯＲ状態３１６に入り、１組のＬＥＤ又は他の視覚指示装置（図２５参照）は動作ダウンリンク電力レベル３０４の状態を示すように設定される。モニタ状態３１６において、マイクロ制御器２５６はいくつかの条件のためエンハンサー装置２３０の動作をモニターする。
【００７４】
ダウンリンクＥＱＵＡＬＩＺＥ状態３１８において、サンプルされたダウンリンク信号電力Ｆ２は基準利得３０４以下であり、可変利得増幅器２４４の利得値は低ウインドウ利得値３１４以下である。Ｆ２信号電力がレベル３０４および３１４により形成されるウインドウ内にあるまで又は、最大許容可変利得値またはレベルが到達するまで、マイクロ制御器２５６はアップリンクとダウンリンク利得を増加させる。基地局からの信号は一定の距離で比較的不変でなければならないので、信号利得増加率は比較的遅い。
【００７５】
アップリンクＥＱＵＡＬＩＺＥ状態３２０において、サンプルされたアップリンク信号電力Ｆ１は所定の最大アップリンク電力レベル以下、例えば、＋２０ｄＢｍであり、基準利得レベル３０４以下である。可変利得増幅器２４４のための所定最大アップリンク利得レベル又は基準利得レベル３０４に到達するまで、マイクロ制御器２５６はアップリンク信号電力Ｆ１を増加させる。この場合、ユーザが建物又は他の場所で自由に動きまわり、アップリンク信号電力レベルを変動させるので、利得変化率は比較的速い。
【００７６】
ダウンリンクピークレベルとダウンリンクオーバードライブレベルの使用は最大信号振幅値を参照する。ここで２つの用語は同一の意味を有し、交換可能に使用できる。同様に、アップリンクピークレベルとアップリンクオーバードライブレベルの使用は最大信号振幅値を参照する。ここで２つの用語は同一の意味を有し、交換可能に使用できる。
【００７７】
ＤＯＷＮＬＩＮＫ  ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ状態３２２において、サンプルされたダウンリンク信号電力Ｆ２はレベル３０４以上の所定のモニタレベル以上又はそれに等しい。Ｆ２信号電力が＋２ｄＢｍに設定されたダウンリンクオーバードライブ基準モニタレベル以下になるまで、マイクロ制御器２５６はアップリンクおよびダウンリンク利得を減少できる。状態３２２において、赤色ＬＥＤのような視覚インジケータが点滅し、最大ダウンリンク信号電力３０４が超過したことを示す。Ｆ２信号電力が再度＋２ｄＢｍのダウンリンクオーバードライブ基準モニタ電力レベル以下になると、エンハンサー装置２３０はＭＯＮＩＴＯＲ状態３１６に戻る。
【００７８】
ＵＰＬＩＮＫ  ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ状態３２４において、サンプルされたアップリンク信号電力Ｆ１は＋２１ｄＢｍのアップリンクオーバードライブ基準モニタ電力レベル以上である。Ｆ１信号電力がアップリンクオーバードライブ基準モニタ電力レベル以下になるまで、マイクロ制御器２５６はアップリンク利得のみ減少できる。状態３２４において、赤色ＬＥＤのような視覚インジケータが点滅し、最大アップリンク信号電力が超過したことを示す。Ｆ１信号電力が再度アップリンクオーバードライブ基準モニター電力レベル以下であるとき、エンハンサー装置２３０はＭＯＮＩＴＯＲ状態３１６に戻る。
【００７９】
所定のタイムアウト期間が、このタイムアウト期間中の各ピークレベル以上である、ダウンリンク信号Ｆ２又はアップリンク信号Ｆ１又はその両方で終了すると、ＡＵＴＯ  ＯＦＦ状態３２６に到達する。所定のタイムアウト期間、例えば、３００秒の期間、の終了で、マイクロ制御器２５６はダウンリンクおよびアップリンク路２３６および２４７を最小利得設定値に減少させる。これは必然的にＲＦ信号Ｆ１およびＦ２を動的に減衰させる遮断状態になる。
【００８０】
この遮断状態で、模範エンハンサー装置２３０が発振又は不安定性により生じるように維持されたオーバードライブ条件になるのが防止される。模範装置２３０は列挙された正常な動作レベルで約８０から８５ｄＢのオーダーのシステム利得を提供できる。模範エンハンサー装置２３０システム利得は典型的にはほぼ１３ｄＢｉのピーク利得値を有するドナーおよびサーバーアンテナのためのアンテナ利得値を含む。
【００８１】
図２２は模範信号エンハンサー２３０の可変利得制御を達成するための状態図３００に描かれた動作を示すフローチャートである。初期工程３３２において、模範装置２３０は電力を供給され、自動電源投入に進む。工程３３４において、変数はマイクロ制御器で設定され、マイクロ制御器２５６は工程３３６でアップリンクおよびダウンリンク路２７４および２３６での利得の増加を開始する。図２１のタイミング図３０２により示されるように、工程３３８（図２２）はダウンリンク信号Ｆ２電力が−１０ｄＢｍ以上であるかどうかが決定される。もしダウンリンク信号Ｆ２電力が−１０ｄＢｍ以下であり、マイクロ制御器２５６が工程３４０で増加を毎秒１ｄＢに設定する。もしダウンリンク信号Ｆ２電力が−１０ｄＢｍ以上であると、マイクロ制御器２５６は工程３４２で増加を毎秒０．５ｄＢに設定する。
【００８２】
もしダウンリンク信号Ｆ２電力が０ｄＢｍでなく、又は利得が最大可変設定値でないと、アップリンクおよびダウンリンク路での利得の増加を継続するための工程３３６に戻る又は折り返すための工程３４４で決定が実施される。もしダウンリンク信号Ｆ２電力が０ｄＢｍであり、又は利得が最大可変設定値であれば、工程３４６で高利得レベル３０４と低利得レベル３１４（図２１）を設定で進行する決定が工程３４４で実行される。実際には、利得レベル３０４および３１４が初期動作ウインドウを設定し、この工程で、装置２３０はモニター状態又は動作を開始する。
【００８３】
工程３４８で、ダウンリンク信号Ｆ２電力がピーク許容出力電力又はオーバードライブ電力レベル以上であるかどうかの決定が最初になされる。もしダウンリンク信号Ｆ２電力がダウンリンクオーバードライブ電力レベル以上であれば、ＤＯＷＮＬＩＮＫ  ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ状態３２２になり、アップリンクおよびダウンリンク路利得が工程３５０で減少する。もしダウンリンク信号Ｆ２電力が決定工程３５２でダウンリンクオーバードライブ電力レベル以下であると、タイムアウト期間又はオーバードライブタイマーが工程３５４で再設定され、装置２３０はモニター状態および工程３４８に戻る。もしダウンリンク信号Ｆ２電力が決定工程３５２でダウンリンクオーバードライブ電力レベル以上にあると、タイムアウト又はオーバードライブタイマー又は期間が決定工程３５６でチェックされる。もしプリセット期間３５０が満了しないと、装置２３０は利得の減少を継続するために工程３５０に戻る。もしプリセット期間が満了すると、装置２３０は、ダウンリンクとアップリンク路での利得をＡＵＴＯ−ＯＦＦ状態３２６で最小値に設定することにより、工程３５８で遮断する。
【００８４】
もしダウンリンク信号Ｆ２電力がダウンリンクオーバードライブ電力レベル以上でないことが工程３４８で決定されると、アップリンク信号Ｆ１電力は工程３６０でそのプリセットピーク限界値に対してチェックされる。もしアップリンク信号Ｆ１電力がプリセットピーク限界値以上であると、ＵＰＬＩＮＫ  ＯＶＥＲＤＲＩＶＥ状態３２４が得られ、アップリンク可変利得のみが工程３６２で減少する。もしアップリンク信号Ｆ１電力が  決定工程３６４でアップリンクオーバードライブ電力レベル以下であると、タイムアウト期間又はオーバードライブタイマーが再度工程３５４でリセットされ、装置２３０はモニター状態および工程３４８に戻る。もしアップリンク信号Ｆ１電力が決定工程３６４でアップリンクオーバードライブ電力レベル以上に留まると、タイムアウト又はオーバードライブタイム又は期間が決定工程３６６でチェックされる。もしプリセット期間が満了しないと、装置２３０は利得の減少を継続するため工程３６２に戻る。もしプリセット期間が満了すると、ダウンリンクとアップリンク路の利得を可変増幅器にＡＵＴＯ−ＯＦＦ状態３２６で減衰器として作用させる最小値に設定することにより、装置２３０は再度工程３５８で遮断する。
【００８５】
もしアップリンク信号Ｆ１電力が工程３６０でプリセットピーク制限値以下であると、ダウンリンク信号Ｆ２１電力が０ｄＢｍの初期基準レベル以下であるか、ダウンリンク利得設定値が低ウインドウレベル３１４以下であるかが決定工程３６８で決定される。もしダウンリンク信号Ｆ２電力が０ｄＢｍのダウン基準レベル以下であり、ダウンリンク可変増幅器利得が低ウインドウレベル３１４以下であり、アップリンクとダウンリンク路利得は工程３７０で増加する。装置２３０はタイマーリセット工程３５４におよびその後再度モニター状態３４８に戻る。もしダウンリンク信号Ｆ２電力が０ｄＢｍのダウンリンク基準電力レベル以上又はそれに等しいと、またはダウンリンク可変利得設定値が低ウインドウレベル３１４以上であると、アップリンク信号Ｆ１電力が＋２０ｄＢｍのアップリンク基準レベル以下であるかおよび高ウインドウレベル３１４以下であるかが工程３７２で決定される。もしアップリンク信号Ｆ１電力が＋２０ｄＢｍのアップリンク基準電力レベル以下であり、アップリンク可変増幅器利得値が低ウインドウレベル３１４以下であれば、アップリンク信号Ｆ１電力のみが工程３７４で増加する。装置２３０はタイマーリセット工程３５４におよびその後モニター状態３４８に戻る。もしアップリンク信号Ｆ１電力が＋２０ｄＢｍのアップリンク基準電力以上又はそれに等しく、又はアップリンク可変増幅器利得値が工程３７２で高ウインドウレベル３１４以上又はそれに等しければ、装置２３０は、前述のように、タイマーリセット工程３５４およびモニター状態３４８に戻る。
【００８６】
模範装置２３０の記載された動作において、アップリンク信号電力Ｆ１とダウンリンク信号電力Ｆ２は、図示されているように、例えば、図２３のタイミング図３８０によりタイマーインタラプト時間間隔にしたがって周期的にサンプルされる。もしダウンリンク信号電力Ｆ２がピーク限界値又はレベル３０４以上であると、アップリンクおよびダウンリンク路はオーバードライブ条件が消滅するまで所定の速度、例えば、毎秒２ｄＢｍで決定される。もしアップリンク信号電力Ｆ１がオーバードライブ条件であると検出されると、アップリンク信号路オーバードライブ条件が消滅するまで、アップリンク信号路が所定の速度、例えば、毎秒２０ｄＢｍで減少する。記載されているように、もしオーバードライブ条件が所定期間、例えば、３００秒（即ち、５分）存在すると、２つの通路は装置２３０内の維持されたオーバードライブ条件を防止するため最小利得に設定される。
【００８７】
タイマーインターラプト時間間隔はマイクロ制御器２５６で設定され、装置２３０の全動作のためのタイミングを与える。タイミング図３８０に示されるように、５ミリ秒（ｍｓ）の同期時間間隔がダウンリンク信号Ｆ２およびアップリンク信号Ｆ１の電力のサンプリング、デジタルアナログ信号のＤＡＣおよびＡＤＣ、および特に視覚指示器動作のような周期動作のために与えられる。５ｍｓ時間間隔は、連続的に繰り返す同期ブロック３８２を形成する、１０の位相、即ち、位相０、位相１−９、により形成される。同期ブロック３８２は位相０で５０ミリ秒（ｍｓ）毎に増分する同期ブロックカウンタ（図示せず）を使用して５０ミリ秒毎に動作する。同期ブロックカウンタは装置２３０の時間遅延を設定するための１００ミリ秒（ｍｓ）毎の全タイミングフレームに対してモデュロ２の方法でカウントする。他のカウンタ（図示せず）は、３００秒遮断時間間隔を与えるために使用する５００ミリ秒（ｍｓ）カウンタを提供するため、５フレームのため時間フレーム（１００ミリ秒（ｍｓ））毎に増分する。タイミング図３８０は装置２３０による使用に、５、５０、１００ミリ秒（ｍｓ）、および０．５秒の時間間隔を示している。
【００８８】
マイクロ制御器２５６は、タイミング図３８０で示されるように、一定の速度で、２つのタイマーインターラプト期間を提供する。第１タイマーインターラプト、タイマー０、は装置２３０のための基本の全体タイミングを提供する。１０の個別タイマー０間隔、位相０−９があり、第１の８間隔、位相０−７はアップリンク信号Ｆ１およびダウンリンクＦ２電力レベルサンプリングのために使用される。第２タイマーインターラプト、タイマー１、はＡＤＣ（アナログデジタル変換器）変換速度を提供する。第９間隔、位相８、はアップリンク信号Ｆ１およびダウンリンク信号Ｆ２電力レベルのための適切な利得設定をＤＡＣ２６４と２９６に取り込むために利用される。第１０間隔、位相９、はアップリンク信号Ｆ１およびダウンリンク信号Ｆ２可変利得増幅器２４４および２８０の利得を設定し、光学又は視覚指示器を更新し、５０および５００ミリ秒（ｍｓ）間隔毎のカウンタを提供するために利用される。５０ミリ秒（ｍｓ）間隔がマイクロ制御器２５６の状態を更新するために利用され、５００ミリ秒（ｍｓ）間隔はＬＥＤ又は他の視覚指示器を点滅するために、および維持されたオーバードライブ条件の時間切れに利用される３００ミリ秒（ｍｓ）期間のために利用される。
【００８９】
現在、第２世代（２Ｇ）無線通信用のＵＳ  ＰＣＳバンドに使用する３つの基本無線プロトコルが存在する。第１プロトコルは北米で広く利用されている符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）方式であるＩＳ−９５標準である。ＣＤＭＡはＣＤＭＡが特定の信号に含まれる情報を拡張し又は元の信号の帯域幅より広い帯域幅に関係することを意味するスペクトル拡散として特徴付けられる。ＣＤＭＡはまたチャンネルを識別するため、各周波数バンドよりむしろ、独自のデジタルコードを使用する。各ユーザチャンネルは独自のデジタルコードで分離されるので、全てのユーザは同一周波数バンドを共有できる。第２プロトコルはヨーロッパで主に使用される時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）方式であるグローバルシステムフォーモバイル通信（ＧＳＭ）システムである。ＴＤＭＡプロトコルにおいて、チャンネルは全体のフレーム内のタイムスロットだけ離間している。第３プロトコルは北米で使用される他のＴＤＭＡプロトコルであるＩＳ−１３６である。
【００９０】
一例として、模範実施例の動作はＧＳＭプロトコルの使用のために参照される。ＧＳＭプロトコルはスロット当たり５７７マイクロ秒期間の８個のタイムスロットを有するＴＤＭＡプロトコルとして動作する。８個のタイムスロットは４．６１６ミリ秒のフレームを必要とする。このシーケンスは全ての８個のタイムスロットを包囲するためほとんど５ミリ秒（ｍｓ）のフレームインターバルを要求する。装置２３０はナイキストサンプリング基準又は間隔に従って、ＧＳＭタイムスロットごとに少なくとも２又はそれ以上のサンプルを提供する、２５０ミリ秒（ｍｓ）のＡＤＣ（Ａ／Ｄ）２６２および２９４のためのサンプリング間隔を使用できる。
【００９１】
ナイキストサンプリング間隔は信号が完全に決定されるのを可能にする等分に離間された信号サンプル間の最大時間間隔である。ナイキスト間隔はサンプルされた信号の最高周波数成分の２倍の逆数に等しい。実際において、アナログ信号がデジタル送信又は他の処理のためにサンプルされる時、サンプリング速度は数値化処理により導入される量子化誤差のためナイキスト定理により規定される周波数より高い周波数でなければならない。要求されたサンプリング速度は数値化処理の精度で決定される。
【００９２】
サンプルがダウンリンク信号Ｆ２およびアップリンク信号Ｆ１電力レベルから引出されると、サンプルされた最大又はピーク値はフレーム期間、ここでは、５ミリ秒（ｍｓ）間保存される。この技術は（８ＧＳＭタイムスロット間の）ＧＳＭフレーム内の最大電力レベルが、特に、サイトがサイトの通信容量以下で動作している期間に入手可能なタイムスロットが全てセルラーサイトで使用されていないアップリンクチャンネル又は通路２７４に渡って決定されることを保証する。対照的に、ＣＤＭＡプロトコルはスペクトラム拡散技術である。ＣＤＭＡ周波数バンドで均等に分配され、より簡単なサンプリング技術がＣＤＭＡプロトコルで利用できる。模範信号エンハンサー装置２３０は３つのプロトコルを区別せず、それにより、３つのプロトコルが無線通信に利用されている場合良好に働くので、ＧＳＭプロトコルと共に説明されたピークサンプリング方法が利用される。
【００９３】
第２の例として、模範実施例の動作はＩＳ−１３６プロトコルを使用するため参照される。ＩＳ−１３６プロトコルは半速（４８００ビット／秒）の６つのタイムスロットと全速（９６００ビット／秒）の３つのタイムスロットを有するＴＤＭＡプロトコルとして動作する。ＩＳ−１３６プロトコルをカバーするため、２５０ミリ秒／チャンネルのＧＳＭサンプル速度が利用されるが、４０ｍｓのＩＳ−１３６プロトコルフレームでサンプルされる。このサンプル速度は半速の６タイムスロットと全速の３タイムスロットがカバーされる。ＧＳＭプロトコルにおいて、サンプリングは８ＧＳＭフレーム又は６４タイムスロットで実施されるが、モニタ状態制御ループは５０ミリ秒（ｍｓ）毎に呼び出されるので、サンプリングは完全なサービスエリアのために充分である。モニタ状態制御ループは第９タイマー０間隔で５０ミリ秒（ｍｓ）毎に実行する。主制御ループは４０ミリ秒（ｍｓ）サンプリングフレーム全体で決定されるように現在のサンプルされたピーク電力レベルに基いてアップリンクおよびダウンリンクチャンネル又は通路２３６および２７４のための利得変数を変化する。
【００９４】
当業者は装置３９０により増強される信号の通信システムプロトコルのためのピーク電力を実質的に示す値を適切に導出するためピーク電力レベルを適切にサンプルするための必要性を理解するであろう。装置３９０により増幅された信号の一部の周期サンプリングはナイキスト定理により規定されるサンプリング間隔およびアナログ信号をデジタル形式に量子化することに起因する受容可能な誤差を有する。要求されたサンプリング間隔は最大フレーム速度を有する通信システムプロトコルにより決定される。継続するサンプルのシーケンスのための要求サンプリング周期又は期間は最大フレーム期間を有する通信システムプロトコルにより決定できる。ピーク電力検出のための更新速度はサンプリング周期の逆数以下である。
【００９５】
図２４を参照すると、模範エンハンサー装置実施例３９０は部分的に例示された建物構造体３９６の壁３９４の窓３９２に設けられる。装置３９０は、窓３９２が一般的に建物構造体を出入りする最大ＲＦ周波数送信の領域であるので、一般的に窓の近傍又はその中に設けられる。
【００９６】
模範装置３９０の拡大図は図２５に示される。装置３９０は一般的に図２７および図３２に対して更に詳細に説明される搭載スタンド３９８を利用する構造体内又はに対して搭載される。装置３９０は装置３９０の電源を投入し且つ初期化するためユーザにより従来の電力コンセント（図示せず）に差し込まれる従来の電力ケーブル４００を含む。代案として、装置３９０は電池のような従来の直流（ＤＣ）電源に接続できる従来の電力ケーブル４００を含む。自動起動ルーチンは非電源投入状態から信号エンハンサー装置に電力投入する場合、いわゆる“プラグアンドプレイ”ユーザ能力を有する装置３９０を提供する。装置３９０は誘電体材料である外部前面サーバー側レドーム４０４、および誘電体材料である後部ドナー側レドーム４０６を支持する支持構造体４０２（図２７を参照）、および装置３９０の他の素子を有する。前面レドーム４０４はＬＥＤ又は液晶表示のような他の光学指示器を含む視覚指示アレイ４０８を含む。アレイ４０８は、例えば、特定の順序で並んでいない、黄色ＬＥＤ４１０、赤色ＬＥＤ４１２、緑色ＬＥＤ４１４を含む。
【００９７】
これらの３個のＬＥＤは起動初期化中にダウンリンク可変増幅器利得の相対レベルを示すために使用される。例えば、起動初期化は０．５秒間隔で緑色ＬＥＤを点滅させることにより指示され、ダウンリンク増幅器の相対電力は黄色ＬＥＤ４１０および赤色ＬＥＤ４１２のオン、オフ、又は点滅により示される。一旦初期化が終了すると、ファームウエアがモニタ状態になる。モニタ状態は赤色ＬＥＤ４１２を点滅させることによりダウンリンクオーバードライブ状態を示す。アップリンクオーバードライブ状態は緑色ＬＥＤ４１４を点滅させることにより示される。遮断又は自動オフ状態は固体赤色ＬＥＤ４１２により示される。オーバードライブ又は自動オフ条件が存在しないと、ダウンリンク信号損失が黄色ＬＥＤ４１０を点滅させることにより示される。比較的低いダウンリンク信号電力が検出されると、黄色ＬＥＤ４１０がオンになる。ダウンリンク信号が低信号しきい値より大きいと、緑色ＬＥＤ４１２がオンになる。
【００９８】
アレイ４０８は装置３９０の動作状態をユーザに視覚的に示すために利用される。例えば、黄色ＬＥＤ４１０の点滅は装置３９０に得られるダウンリンク信号Ｆ２電力が充分でないことを示す。最初は最強信号が受信できる場所がわからないので、ユーザは構造体３９６（図示せず）の別の側の別の窓のような別の場所を試すことができる。点灯している黄色ＬＥＤ４１０は装置３９０で得られる低レベルのダウンリンク信号Ｆ２電力が存在することを示す。これによ再度別の場所を試すことをユーザに促す。
【００９９】
赤色ＬＥＤ４１２の点滅は装置３９０で得られる過大なダウンリンク信号Ｆ２電力、即ち、オーバードライブ条件、があることを示す。連続的にオン状態である赤色ＬＥＤ４１２は、タイムアウト期間を超過した装置３９０に対するダウンリンク信号Ｆ２電力のオーバードライブ条件があり、装置３９０が遮断されたことを示す。
【０１００】
点滅している緑色ＬＥＤ４１４は装置３９０で得られる充分なダウンリンク信号Ｆ２電力があり、装置３９０が初期化していることを示す。連続的にオン状態の緑色ＬＥＤ４１４は装置３９０で得られる充分なダウンリンク信号Ｆ２電力があり、装置３９０が正常動作およびモニタ状態にあることを示す。  
【０１０１】
装置３９０の色又は位置を識別しおよび装置の電子的動作の条件又は状態を示すＬＥＤ４１０、４１２、および４１４の使用は代替手段および視覚表示器により達成されることを当業者は理解するであろう。ＬＥＤの使用はユーザに動作の条件又は状態を指示するための低コスト手段である。液晶表示（ＬＣＤ）のような他の型の表示器は同様な機能を提供し、さらに数値の使用により追加の情報を提供し、且つ情報を表示するためのより多くの空間を提供する。
【０１０２】
当業者は基準電力および基準利得のための他の値が信号エンハンサー２３０の初期およびモニタ状態で使用でき、且つ本発明の精神および範囲内であることを理解するであろう。一例として、有効放射電力（ＥＲＰ）のＲＦ放射のための連邦通信委員会（ＦＣＣ）規制を満足させるため、アップリンクオーバードライブ電力レベル又はアップリンクピーク電力レベルは前述された＋２０ｄＢｍ値から＋１５ｄＢｍないし＋１７ｄＢｍにほぼ減少可能である。さらに、更新速度、振幅信号ステップサイズ、信号変化速度、タイムアウト、設定時間等のパラメータは記載された値と異なってもよく、本発明の精神および範囲内である。模範信号エンハンサー２３０が動作のＵＳ  ＰＣＳ周波数バンド内のＧＳＭ、ＣＤＭＡ用の動作能力とＩＳ−１３６ＴＤＭＡ能力共に記載された。装置２３０は異なる周波数スペクトラムでの動作のために変更でき、および／又はＷＣＤＭＡ、ＩＭＴ２０００、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＴＥＴＲＡ、およびｉＤＥＮを含むが、それに制限されない、追加のプロトコルを支持するために使用するように変更できる。
【０１０３】
図２６を参照すると、模範装置３９０の一部又はサーバーサブアセンブリ４２０が示されている。サブアセンブリ４２０は、自社の前面誘電体レドーム４０４および後部誘電体レドーム４０６を追加できる大手の販売会社又は他の事業体に販売される、装置３９０の製造のある段階の最終製品である。サブアセンブリ４２０は内部又は第１誘電体レドーム層又はプレート４２２を含み、このプレート４２２はサブアセンブリ４２０を共に保持するのに利用でき、且つ前面誘電体レドーム４０４がユーザへの出荷前にサブアセンブリに追加される場合に除去できる。
【０１０４】
サブアセンブリ４２０は少なくとも１つのサーバーパッチアレイ駆動アンテナ層４２４を含む。アレイパッチ４２６、４２８、４３０、および４３２の各々はサーバーアンテナ２５２（図３６参照）の垂直および水平偏波部２５４および２７０に相当する。アンテナ２５２は典型的には装置３９０に動作帯域幅を追加するため第２寄生パッチアレイアンテナ層４３４を含む。非駆動寄生アレイパッチ４３６、４３８、４４０、および４４２の各々は個別駆動アレイパッチ４２６、４２８、４３０、および４３２に相当する。アンテナ２５２は２つのアンテナアレイ層４２４および４３４間に発泡コア誘電体スペーサー層を含む。サブアセンブリ４２０はさらに金属又は金属導電接地プレート又はトレイ４４６および１対のチョークフレーム４４８および４５０を含み、これらは周辺端部又は側部２０２、２０３、２０４、および２０２（図１７）上又は周辺に流れるＲＦ電流を抑制し且つ制御するようにトレイ４４６と共に組み立てられる場合ＲＦチョークアセンブリを形成する。模範ＲＦチョークアセンブリは層４３２と４４２内の放射素子を囲む２つのチャンネルを形成し、各チャンネルはほぼ１９２０ＭＨｚである動作周波数でほぼ１／４波長の深さである。
【０１０５】
図２７を参照すると、部分的に組み立てられた模範装置３９０の分解図が例示されている。接地プレート又はトレイ４４６は、規定された間隙を持って互いにはめ込まれるように寸法決めされた、チョークフレーム４４８および４５０と共に組み立てられる。これにより、１／２波長以下、好ましくは、１／３波長以下の幅を有する１つ又は複数のチャンネルが提供される。サーバーアンテナ素子４２４、４２３、および４４４が素子を覆う外部カバーを形成するレドーム４２２と共に搭載される。複数のドナーアンテナ素子（図示せず）は、レドーム４２２のように、内部レドーム（図示せず）を含む、素子上の外部カバーを形成する後部レドーム４０６と共にトレイ又は接地プレート４５２内に搭載される。電子機器容器４５４はトレイ４４６と４５２間に取り付けられる。サーバーアンテナ素子４２４、４３４、および４４４はドナーアンテナ素子と背中合わせで取り付けられる。例えば、層４２４内の駆動放射器素子４２６、４２８、４３０、および４３２および寄生放射器素子４３６、４３８、４４０、および５５２はサーバーアンテナ層４２４および類似のドナーアンテナ層４２４間の距離でドナーアンテナの対応する駆動放射器素子および寄生放射器素子上で整列される。換言すると、ドナーとサーバーアンテナアレイは逆方向を向き、各放射器は複数のアンテナアレイ間に１つ又は複数の導電接地面を持った状態で互いの上方にある。
【０１０６】
１つ又は複数の電子機器ボード４５６が容器４５４内に設けられる。支持構造体４０２は、トレイ４４６および４５２の側面に搭載される、４つの実質的に同一の支持プレート４５８、４６０、４６２、および４６４である。プレート４５８，４６０、４６２、および４６４の各々が実質的に同一であるので、支持プレート４６０のみが詳細に説明されるであろう。プレート４６０は各々がトレイ４５２内の開口部４７４と整合する開口部４７２を有する第１組のアーム４６６、４６８、および４７０を含む。プレート４６０は開口部対４７２および４７４の各々を通じて挿入される締付け具（図示せず）を使用してトレイ４５２に搭載される。プレート４６０はまた各々がトレイ４４６内に形成された開口部４７４と整合する開口部４７２を有する第２組のアーム４７６、４７８、および４８０を含む。プレート４６０はまた開口部対４７２および４７４を介して挿入された締付け具（図示せず）を使用してトレイ４４６に搭載される。
【０１０７】
プレート４５８、４６０、４６２および４６４の各々は１対のねじ切り開口部４８２および４８４を有する。搭載スタンド３９８は１対のＵ型脚部支持体４８８および４９０の対を有するベースプレート４８６を含む。プレート４５８、４６０、４６２、および４６４の何れか１つが装置３９０の搭載法に依存して利用されるが、１対の脚部４９２（図２７に示されるもの）は、例えば、プレート４６２内の開口部４８２および４８４内にねじ切りされている。搭載スタンド３９８のベースプレート４８６は開口部４９４を介して挿入される適切な締付け具（図示せず）を使用してプレート４８６を所望の表面に搭載するために利用できる複数の開口部４９４を含む。
【０１０８】
脚部４９２は、図２８の矢印４９８で示されるように、搭載スタンド３９８内または上で装置３９０を支持するためＵ型脚部支持体４８８および４９０内にカチッとはめ込まれる。開口部４８２と４８４は、使用されない場合、挿入物４９６で封止又はカバーされる。
【０１０９】
図２９Ａ、図２９Ｂ、および図２９Ｃは装置３９０の前面図、側面図、および上面図である。
【０１１０】
図３０は図２９Ａのライン３０−３０に沿って取られた装置３９０の断面図である。
【０１１１】
図３１は図２９Ａのライン３１−３１に沿って取られた装置３９０の断面図である。
【０１１２】
図３２は図２９Ａのライン３２−３２に沿って取られた装置３９０、ベースプレート４８６、および脚部４９２の断面図である。脚部４９２は開口部４８４にねじ切りされた１端部にねじポスト５００を含む。脚部４９２は脚支持体４８８内に形成された鏡像フランジ開口部５０４と結合するように形成されるフランジヘッド５０２を含む。
【０１１３】
図３３は図３２での領域５０６のベースプレート４８６および脚部４９２の拡大断面図である。脚部４９２は底面５１０に凹部又は制止子５０８を含む。表面５１０は開口部５０４と結合し、制止子５０８は（図示しない）バネ負荷を掛けられたピン５１４の上部に形成された結合小突出部に対して偏倚される。ピン５１４と、制止子５０８にはめ込まれる突出部５１４は装置３９０を搭載スタンド３９８内に保持するのに役立つ。
【０１１４】
図３４は図３０内のチョークアセンブリ領域５１４の拡大断面図である。
【０１１５】
図３５はフリースタンディング搭載スタンド５２０を有する模範エンハンサー装置３９０の他の斜視図である。スタンド５２０は、拡大ベースプレート５２２を除いて、スタンド３９８とほぼ同一である。拡大ベースプレート５２２は特定の限界形状を持たないが、フリースタンディング装置として装置３９０を支持するために充分に大きい。装置３９０はユーザが所望の場所又は建物に移動するため携帯可能になっている。装置３９０の携帯性を容易にするため、ハンドル５２４は上部支持プレート４５８内のねじ切りされた開口部４８２および４８４（図示せず）に搭載できる。
【０１１６】
図３６は模範エンハンサー装置３９０用のサーバーデュアル偏波アンテナ４２４を例示している。模範アンテナ４２４は典型的には金属パッチ４２６、４２８、４３０、および４３２が形成されたプリント回路ボード（ＰＣＢ）５３０を含む。ダウンリンク路２３６上のダウンリンク信号Ｆ２はＲＦ分配ネットワーク５３２によりパッチ４２６、４２８、４３０、および４３２に結合される。ネットワーク５３２は、図１９にサーバーアンテナ２５２の水平偏波ダウンリンク部２５２を形成する、水平供給素子５３４、５３６、５３８、および５４０によりパッチ４２６、４２８、４３０、および４３２の各々に信号Ｆ２を供給する。
【０１１７】
同様な方法で、アップリンク信号Ｆ１はパッチ４２６、４２８、４３０、および４３２により受信され、ＲＦ分布ネットワーク５４２によりアップリンク路２７４に結合される。ネットワーク５４２は、サーバーアンテナ２５２の垂直偏波アップリンク部２７０を形成する、垂直供給素子５４４、５４６、５４８、および５５０によりパッチ４２６、４２８、４３０、および４３２の各々からの信号Ｆ１を受信する。
【０１１８】
図３７は模範エンハンサー装置３９０のドナーデュアル偏波アンテナ２３２を例示している。模範アンテナ２３２は４個の金属パッチ５６２、５６４、５６６、および５６８が形成されるプリント回路ボード（ＰＣＢ）５６０を含む。ダウンリンク（ＤＬ）信号Ｆ２はパッチ５６２、５６４、５６６、および５６８により受信され、ＲＦ分配ネットワーク５７０によりダウンリンク路２３６に結合される。パッチ５６２、５６４、５６６、および５６８が信号Ｆ２を受信し、図１９のドナーアンテナ２３２の垂直偏波ダウンリンク部２３４を形成する、垂直供給素子５７２、５７４、５７６、および５７８を供給する。
【０１１９】
同様な方法で、アップリンク（ＵＬ）路２７４のアップリンク信号Ｆ１はＲＦ分配ネットワーク５４２によりパッチ５６２、５６４、５６６、および５６８に結合される。ネットワーク５４２はドナーアンテナ２３２の水平偏波アップリンク部２８８を形成する水平供給素子５８２、５８４、５８６、および５８８により信号Ｆ１をパッチ５６２、５６４、５６６、および５６８の各々に供給する。
【０１２０】
サーバーおよびドナーアンテナアレイの構成の変形を単一の増強機能を支持するために使用できることが理解される。一例として、サーバーアンテナアレイの第１放射素子間隔値とドナーアンテナアレイの第２放射素子間隔値を有する構成が使用できる。第２の例として、複数のサーバーアンテナ素子が複数のドナーアンテナ素子に対する横方向距離又は変位で位置決めされ、ドナーおよびサーバーアンテナアレイ間の所望の分離を形成する。サーバーおよびドナーアンテナ間の横方向変位を含むためアンテナアレイをシフトすることが信号エンハンサーの全パッケージサイズをより大きくする。１つの他の可能な変形はドナーアンテナであり、サーバーアンテナは各アンテナアレイの装置サイズ以上の分離距離を有し、図３８と図３９に図示される同軸ケーブルのような１つ又は複数の伝送ラインと相互結合される。
【０１２１】
図３８を参照すると、代替模範実施例に従って構成されたエンハンサー装置は部分的に例示された建物構造体３９６の壁３９４内の窓３９２に取り付けられた部分６００、６１０、および６２０を有する。窓３９２は一般的に建物構造体内への又はからの最大ＲＦ周波数送信の領域であるので、ドナーアンテナを含む装置６００は一般的に窓の近傍又は内に配置される。サーバーアンテナを含む装置６２０は装置６００の近傍である分離した場所に配置され、または装置６００に対して３０フィート以下の距離におよび典型的には室内空間の同じ部屋に配置される。装置６００および装置６２０は２つの独立したＲＦ信号路を支持するＲＦ送信ラインアセンブリ６１０と接続される。
【０１２２】
部分６００、６１０、および６２０を有する代替実施例の拡大図が図３９に示される。代替実施例はＲＦ送信ラインアセンブリ６１０と相互接続された分離部分６００および６２０からなる。代替実施例はＲＦ送信ラインアセンブリ６１０と相互接続される取外し可能な部分６００および６２０を有する装置３９０（図２５）である。部分６００および６２０の１つ又は両方は搭載スタンド３９８を利用する構造体内又はへ取り付けられる。代替実施例は１または複数のハンドル５２４（図３５）および自由スタンディング台座５２０（図３５）を有する。
【０１２３】
部分６００、６１０、および６２０を有する代替実施例は装置に電源を投入し初期化するためユーザにより従来の電源コンセント（図示せず）又は電池源に差し込み可能な従来の電力ケーブル４００を含む。部分６００は誘電体材料である外部前面サーバー側レドーム４０４と部分６００の他の素子を支持する支持構造体４０２ａを有する。部分６２０は支持構造体４０２ｂと、誘電体材料の後部ドナー側レドーム４０６と、領域６２０の他の素子を有する。前部レドーム４０４はＬＥＤの視覚指示アレイ４０８又は液晶表示のような他の光学指示器を含む。取外し可能な部分６００、６１０、および６２０を有する代替実施例の１つの変形において、指示フレーム４０２ａおよび４０２ｂは組立装置３９０（図２５）に成る一つまたは複数の締付け具（図示せず）で互いに取り付けできる。
【０１２４】
前述を考慮して、アンテナが拡張装置から分離した場所に位置決めされる設置を容易にするため、ドナーアンテナ又はサーバーアンテナが携帯信号拡張装置の模範的実施例から分離できることが理解される。この設置のため、アンテナは典型的には、アンテナと拡張装置間の信号を搬送するため、ケーブル布線、典型的には、同軸又は光ケーブル布線により拡張装置の電子回路に接続される。ユーザに設置の融通性を提供するため、アンテナは拡張装置の筐体に取外し可能に取付可能であり、ユーザがアンテナを筐体から分離して設置すること又は、設置の適用に依存して、筐体に取り付けることを可能にする。例えば、従来のブラケットはアンテナを筐体に取り付けるために使用され、信号拡張装置をある場所から他の場所に移すことができる。ユーザはこれらのブラケットをはずすことができ、アンテナを筐体から取り外しでき、且つ模範拡張装置から分離した位置にアンテナを設置できる。
【０１２５】
本発明がいくつかの模範的実施例で説明されたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変形、追加、削除が記載され且つ開示された発明に対して実行可能であることを容易に理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】図１は代表的基地局環境における無線通信サービスエリアを例示する。
【図２】図２は基地局環境における通信サービスエリアの限定を例示する。
【図３】図３は図１に示される基地局のための限定された信号サービスエリアのための一つの従来の解決法を例示する。
【図４】図４は図１に示される基地局のための限定信号サービスエリアのための他の従来の解決法を例示する。
【図５】図５は図１の基地局のための限定信号サービスエリアのためのさらなる従来の解決法を例示する。
【図６】図６は限定された信号サービスエリアを有する基地局のための従来のレピータ解決法を示すブロック図である。
【図７】図７は限定されたサービスエリアを有する基地局のための従来の結合されたインターフェレンスキャンセルレピータ解決法を示すブロック図である。
【図８】図８は限定されたサービスエリアを有する基地局のための従来の適応キャンセルレピータ解決法を示すブロック図である。
【図９】図９は図８の従来の適応キャンセルレピータ解決法のダウンリンク路を示すブロック図である。
【図１０】図１０は図８の従来の適応キャンセルレピータ解決法のアップリンク路を示すブロック図である。
【図１１】図１１は限定されたサービスエリアを有する基地局のための他の従来の適応キャンセルレピータ解決法を示すブロック図である。
【図１２】図１２は図８の従来の適応キャンセルレピータ解決法の一つのフラットパネルモジュールを示す斜視図である。
【図１３】図１３は図１１の従来の適応キャンセルレピータ解決法の他のフラットパネルモジュールを示す斜視図である。
【図１４】図１４は本発明の典型実施例の代表的通信サービスエリアを示す図である。
【図１５】図１５は本発明の他の典型実施例の代表的通信サービスエリアを示す図である。
【図１６】図１６は本発明の典型実施例を示すブロック図である。
【図１７】図１７は本発明の典型実施例のフラットパネルを示す斜視図である。
【図１８】図１８は代表的基地局の周波数スペクトラムを示す図である。
【図１９】図１９は本発明の典型実施例を示す詳細ブロック図である。
【図２０】図２０は図１９の典型実施例の動作を示す状態図である。
【図２１】図２１は図１９の典型実施例の初期利得制御設定を示すタイミング図である。
【図２２】図２２は図１９の典型実施例を動作するための方法を示すフロー図である。
【図２３】図２３は図１９の典型実施例の動作を示すタイミング図である。
【図２４】図２４は内部に配置された典型エンハンサー装置を有する建物の部分斜視図である。
【図２５】図２５は本発明の典型実施例に従って構成されたエンハンサーの拡大斜視図である。
【図２６】図２６は図２５の典型エンハンサーの一部を示す分解斜視図である。
【図２７】図２７は図２５の部分的に組み立てられた典型エンハンサーユニットを示す他の分解斜視図である。
【図２８】図２８はユニットのための取付スタンドを有する図２５の典型エンハンサーを示す他の斜視図である。
【図２９】図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃはそれぞれ図２５の典型エンハンサー装置を示す前面図、側面図、および上面図である。
【図３０】図３０は内部のライン３０−３０に沿った図２９Ａの典型エンハンサー装置を示す断面図である。
【図３１】図３１は内部のライン３１−３１に沿った図２９Ａの典型エンハンサー装置を示す断面図である。
【図３２】図３２は、各々が本発明の典型実施例に従って構成された、内部のライン３２−３２に沿った図２９Ａの典型エンハンサー装置および取付スタンドを示す断面図である。
【図３３】図３３は図３２の典型取付スタンドの一部を示す拡大断面図である。
【図３４】図３４は図３０の典型エンハンサー装置の一部を示す拡大断面図である。
【図３５】図３５はエンハンサー装置ための変形取付スタンドを有する図２５の典型エンハンサー装置を示す他の斜視図である。
【図３６】図３６は本発明の典型実施例に従って構成されたサーバーデュアル偏波アンテナを示す平面図である。
【図３７】図３７は本発明の典型実施例に従って構成されたドナーデュアル偏波アンテナを示す平面図である。
【図３８】図３８は内部に配置された取外し可能なサブユニットを有する変形の典型エンハンサー装置を有する建物の部分斜視図である。
【図３９】図３９は図３８に示される変形の典型エンハンサー装置を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０    基地局
１２    マルチアンテナ（アレイ）
１４    基地局タワー
１６    サービスエリア
２２    構造物（建物）
２６    陰エリア
３０    レピーター
３４    ドナーアンテナ
３６    サーバーアンテナ
３８    移動局
４２    電子機器
４４、４６    増幅器
５０    ダウンリンク
４８、５２    デュプレクサフィルタ
５４    アップリンク
６２、６４    ＣＩＣＳ回路ブロック
７０、１２０    適応キャンセルレピーター
７８、９０、９８、１００    フィルタ
１０２    変調器
１３０、１４０    フラットパネルモジュール
１３２    筐体
１２２、１２４、１２６、１２８    アンテナ
１５４    信号増強装置
１５６、１６４    壁又は窓
１６２、１７０、２００    信号エンハンサー装置
１７２    ドナーデュアル偏波アンテナ
２０６、２０７、２０８、２０９    パッチ
２０６、２０７、２０８、２０９、２１２、２１３、２１４、２１５    アンテナアレイ放射器
２４４    可変利得増幅器
２４８    方向性結合器
２５６    マイクロ制御器
２５８    ＲＦ電力検出器
２６２    アナログデジタル変換器
２６４    デジタルアナログ変換器
【図１】
2006514488.tif 000003
【図２】
2006514488.tif 000004
【図３】
2006514488.tif 000005
【図４】
2006514488.tif 000006
【図５】
2006514488.tif 000007
【図６】
2006514488.tif 000008
【図７】
2006514488.tif 000009
【図８】
2006514488.tif 000010
【図９】
2006514488.tif 000011
【図１０】
2006514488.tif 000012
【図１１】
2006514488.tif 000013
【図１２】
2006514488.tif 000014
【図１３】
2006514488.tif 000015
【図１４】
2006514488.tif 000016
【図１５】
2006514488.tif 000017
【図１６】
2006514488.tif 000018
【図１７】
2006514488.tif 000019
【図１８】
2006514488.tif 000020
【図１９】
2006514488.tif 000021
【図２０】
2006514488.tif 000022
【図２１】
2006514488.tif 000023
【図２２】
2006514488.tif 000024
【図２３】
2006514488.tif 000025
【図２４】
2006514488.tif 000026
【図２５】
2006514488.tif 000027
【図２６】
2006514488.tif 000028
【図２７】
2006514488.tif 000029
【図２８】
2006514488.tif 000030
【図２９】
2006514488.tif 000031
【図３０】
2006514488.tif 000032
【図３１】
2006514488.tif 000033
【図３２】
2006514488.tif 000034
【図３３】
2006514488.tif 000035
【図３４】
2006514488.tif 000036
【図３５】
2006514488.tif 000037
【図３６】
2006514488.tif 000038
【図３７】
2006514488.tif 000039
【図３８】
2006514488.tif 000040
【図３９】
2006514488.tif 000041
【国際調査報告】
2006514488.tif 000042