JP4740343B2 - 中継器の開ループ利得測定 - Google Patents

Description

発明の背景

関連出願
本出願は、２００６年１月２７日に出願され、参照によりここに組み込まれている米国仮出願第６０／７６２，７７２号に対する優先権を主張する。

発明の分野
本発明は、無線周波数回路の測定および試験に関し、より詳細には、本発明は、信号中継局中に存在するような、不要な発振に資する状態を含む、ループ利得信号状態の測定および試験に関する。

背景
ワイヤレス通信システムは、音声およびデータのような、さまざまなタイプの通信を提供するために広く展開されている。通常のワイヤレスデータシステムまたはネットワークは、1つ以上の共用リソースに対するアクセスを複数のユーザに提供する。システムは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、コード分割多重化（ＣＤＭ）、および他のもののような、さまざまな多元接続の技術を使用する。ワイヤレスネットワークの例は、セルラベースのデータシステムを含む。以下のものは、いくつかのこのような例である。（１）“デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステムに対するＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ移動局ベースの局互換性規格”（ＩＳ−９５規格）。（２）“第３世代パートナーシッププロジェクト”（３ＧＰＰ）と名づけられた協会により提供され、文書番号３Ｇ ＴＳ２５．２１１と、３Ｇ ＴＳ２５．２１２と、３Ｇ ＴＳ２５．２１３と、３Ｇ ＴＳ２５．２１４とを含む１組の文書中で具現化される規格（Ｗ−ＣＤＭＡ規格）。（３）“第３世代パートナーシッププロジェクト２”（３ＧＰＰ２）と名づけられた協会により提供され、“ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムに対するＴＲ−４５．５物理層規格”中で具現化される規格（ＩＳ−２０００規格）。（４）ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６規格（ＩＳ−８５６規格）に準拠する高データレート（ＨＤＲ）システム。

中継器は、ワイヤレスシステム中で使用されて、通信システムの範囲およびカバレッジを拡張する。一般に、中継器は、物理層で信号を受信し、再送信し、そして、ワイヤレス通信システムにより使用されている規格に関わらず満足な動作を提供できる。特に、十分な容量が存在するが、信号の伝播が困難であるというケースにおいて、中継器は、フレーム化された、共用チャネルワイヤレス通信システムの範囲を拡張する経済的な手段を提供するという点で有利である。

中継器の単純性は、無線周波数フィードバックによる問題を結果として生じる。ワイヤレス通信システムにおける中継器は、中継システム中の、カバレッジとドナーアンテナとの間の不十分なアンテナ隔離により問題が生じる。アンテナ間の隔離が、中継器の利得より小さい場合、アンテナと中継器のＲＦ利得とにより形成される閉ループは、中継器の動作周波数で発振を生じさせることがある。中継器は、物理信号層で受信し、再送信することから、受信信号と再送信信号との間に、フィードバック信号のフィルタリングを行うための固有の区別はない。中継器の利得が、中継器の送信アンテナと受信アンテナとの間のパス損失に近づくとき、中継器は、利得の不安定性を示す。この状態は、中継器のフォワードリンクまたはリバースリンク上で、等しい確率で生じる。

中継器をインストールする間にアンテナの隔離を測定する方法は、扱いにくく、そして、細密な、または扱いにくい試験機器を必要とする。インストール後に環境が変化して、不安定性を招来し、さらなる調整を必要とすることがある。それゆえに、中継器と類似の増幅器装置とにおいて不安定状態を検知および補正する能力を提供することが望まれている。

概要

本発明にしたがうと、信号増幅器の利得測定値を取得し、利得の変化または入力電力の変化のいずれかを導入し、利得測定値の、結果として生じる、対応する変化の発振状態を検出することにより、通信システム中のループ利得が測定される。結果として生じる、対応する変化の発振状態を使用して、増幅器の利得安定性を決定する。増幅器の利得をインクリメントに増加または減少させることにより、利得を調整し、それにより、信号は不安定にならない。

本発明のさらなる観点にしたがうと、デバイスは、増幅器を含む信号パス中のループ利得を測定する。増幅器の入力と通信する入力デバイスは、増幅器に対して利得または入力電力の変化を導入し、増幅器の出力における検出器は、利得の測定値を取得する。制御回路は次に、増幅器の利得の測定値の、結果として生じる、対応する変化の発信状態を検出し、利得の、結果として生じる、対応する変化の発振状態を使用することにより、利得の安定性を決定する。

本発明のさらなる観点において、実行可能命令を組み入れているプログラム記憶デバイスが、信号増幅器の利得の測定値を使用して、信号増幅器の利得の安定性を決定するために使用される。信号増幅器に対して利得または入力電力の変化が導入され、信号増幅器の利得の測定値の、結果として生じる、対応する変化の発振状態が検出される。信号増幅器の利得測定値の、結果として生じる、対応する変化から取得される利得の安定性が検出される。利得の安定性が、信号増幅器の利得測定値の、結果として生じる、対応する変化から取得される。

別の観点において、信号増幅器は、中継器システムにおいて、利得の自動調整をすることができる。信号増幅器は、増幅器の利得の測定値を取得する回路と、利得または入力電力の変化を導入する制御回路とを含む。発振状態の変化が、予め定められた安定性のしきい値内に入るか、または測定された不安定性のしきい値を下回るまで、発振状態が検出され、利得が調整される。

同じ参照文字が、全体にわたって対応する項目を識別する図面に関連して取り入れられるとき、以下で示した詳細な説明から、本発明の特徴、本質および利点は、より明らかになるだろう。

発明の詳細な説明

語“例示的な”は、“例、具体例、または実例としての機能を果たすこと”を意味するようにここで使用されている。“例示的な”としてここで記述した任意の実施形態は、必ずしも他の実施形態に対して好ましいまたは有利であるように解釈される必要はない。

概観
本発明は、単一ユーザおよび複数ユーザのワイヤレス通信システムや、フレーム化された、共用チャネルのワイヤレス通信システムを含むさまざまな通信システムにおいて、そして、ＣＤＭＡプロトコルのようなさまざまなワイヤレスプロトコルを使用するシステムにおいて有用な中継器を提供する。本発明にしたがうと、フィードバック発振状態が検出され、中継器の利得が、発振状態の検出にしたがって調整される。

中継器におけるループ利得は、中継器の利得、およびドナーアンテナとサーバアンテナとの間の隔離として記述できる。ループ利得が１（すなわち０ｄＢ）に近づくにつれて、利得または入力電力における小さな変化が、出力電力において大きな変化を生じさせる。利得または入力電力の小さい変化を導入することと、結果として生じる変化を検出することにより、利得の安定性を推定できる。安定性が十分に乏しく、測定された不安定性のしきい値を超える場合、発振に対する状態は高いと考えられ、利得を減らし、それにより安定性を増加させる動作を中継器において取ることができる。

本発明にしたがうと、中継器の利得と、ドナーアンテナとサーバアンテナとの間のアンテナプラスパス損失とから構成される中継器システムのループ利得が、発振状態を検出する方法として測定される。ループ利得が、１であるか、またはそれに近い場合、発振状態が存在すると考えられる。発振状態として選ばれる特定の値は、不安定性のしきい値である。１であるか、またはそれに近い測定されたループ利得に応答して、調整を実施して、発振状態を改善し、または減少させる。こうして、ループ利得が１であるか、またはそれに近い場合、中継器の利得を減らすために補正が実施される。１つの観点において、中継器の利得は、発振状態を改善するために、必要に応じて減らされる。代わりに、測定された中継器の利得とともに、中継器において、物理的なまたは他の調整をすることが可能である。増幅器の利得を調整することに加えて、中継器または中継器のアンテナの、位置における物理的調整のような、他の調整を実施することが可能であり、その結果、フィードバックループの利得を減らす。開ループの利得は、中継器システムの利得を測定することにより測定される。増幅器の利得を減らし、または、信号に対する減衰量を増加させることにより、ループ利得の減衰が結果として生じる。利得における減少は、必要に応じて継続されて、発振状態を回避する。

本発明のさらなる実施形態において、中継器利得の測定は、中継器の動作の間に自動的に実施される。利得の安定性を維持する十分に低いレベルで中継器の利得を維持するために使用できる値として、測定値が報告される。

本発明の１つの観点にしたがうと、可変減衰器およびＲＦ電力検出器が、中継器の増幅器の利得パス中に組み込まれる。中継器をインストールする動作の間に、可変の利得または減衰を使用して、小さい、予め定められたインクリメントの量によりＲＦ利得の変化を生じさせる。ＲＦ電力が同じ量だけ変化したかどうかを決定するために、ＲＦ電力検出器が使用される。電力検出器により検出される変化の量が、可変減衰器の値における変化より多い場合、ループ利得は、１またはそれに近く、その値は、発振を生じさせることがある。

安定したケースにおいて、減衰器の減衰量における変化は、１より小さいか、または１に等しいループ利得を結果として生じる。これは、増幅器の利得を上回る、送信アンテナと受信アンテナとの間のパス損失の結果である。ループ利得が１に近づくにつれて、利得の不安定性が生じ、それは、増幅が、送信アンテナと受信アンテナとの間のパス損失よりも大きいことを意味する。電力検出器により検出される変化の量が、増幅が変化した量を超える場合、その値は、発振の可能性を表すと推定される。電力検出器により検出される変化の量が、増幅が変化した量より小さいかまたは等しい場合、開ループ利得の安定性に関する限り、中継器は、安定していると推定される。

利得または減衰の摂動の結果として、ループ利得中の変化を測定することにより、開ループ利得の安定性の状態を決定することが可能である。中継器によりサポートされる技術が（小さい）電力の変動により劣化しないように、電力の変化が十分小さい限り、中継器が稼動状態を維持できることが、この技術の利点である。例として、ＣＤＭＡセルラ信号は、顕著な劣化がユーザにより検出されることなく、例えば、１ｄＢのステップのような、電力における小さいステップを許容できる。

ループ利得が１に近い、または１より大きいことを検出する、あるいはそのような検出に応答する、いくつかの可能な構成がある。例として以下のものがある。

減衰器の値を少量だけ減らし、電力検出器をチェックして、電力が同じ量だけ増加しているかどうかを調べる。

電力検出器が、減衰器の変化よりも大きい変化を報告する場合、中継器は利得を減らす動作をとって、発振を防ぐ。

減衰器の値を少量だけ増加させ、電力検出器をチェックして、電力が同じ量だけ減少したかどうかを調べる。電力検出器が、減衰器の変化よりも大きい変化を報告する場合、中継器は利得を減らす動作をとって、発振を防ぐ。

増幅器の利得は、増加および減少される。この技術は、可変利得の増幅器により実行されると有利である。

減衰器の値は、少量だけディザーされ、電力の変化がディザーと類似した比例であるかどうかを調べるために、電力検出器がチェックされる。電力の変化が減衰器のディザーよりも大きい場合、中継器は、利得を減らす動作をとって、発振を防ぐ。所望の中継信号に対する影響を最小化する、ディザー対する最適のレートがある。所望の中継信号に対する影響を最小化する、ディザーに対する最適の振幅がある。減衰器のディザーのパターンに関する知識により、電力検出器は、よりすぐれた正確さおよび感度で、電力の変化を同期的に検出できる。ディザー信号は、周期的またはランダムであり、それにより、所望の中継信号に対する影響を最小化できる。

減衰器の設定および電力センサのチェックは、ソフトウェア制御の下で、プロセッサにより実施でき、または、デジタル状態遷移機械としてハードウェア中で実現できる。さらに、減衰器の設定および電力センサのチェックは、利得ブロックおよび比較回路を有するアナログ回路中で実現できる。

振幅の摂動は、中継器の増幅器のパスに加えられるＡＭ変調として具現化することもある。ワイヤレス通信を妨害しないようにするために、ＡＭ変調のインデックスは、かなり低くされ、それにより、ＡＭ信号中には、ほとんど電力はない。このタイプの摂動の利点は、システムの安定性の絶え間ない測定を実行する能力である。第２の利点は、固有の摂動波形により、より長い期間にわたって集積する能力のために、より小さい摂動を有する能力である。

動作環境
図１は、１つ以上の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１０２や、あるいは、基地局制御装置（ＢＳＣ）またはノードＢのようなローカル制御局や、時には基地局トランシーバシステムと呼ばれる、複数の基地局（ＢＳ）１０４Ａないし１０４Ｃを使用するワイヤレス通信ネットワーク（以後“ネットワーク”）１００の例を図示する図である。基地局１０４Ａないし１０４Ｃは、それぞれ、基地局１０４Ａないし１０４Ｃのサービスエリア１０８Ａないし１０８Ｃ内にある、遠隔局またはワイヤレス通信デバイス（ＷＣＤ）１０６Ａないし１０６Ｃと通信する。例において、基地局１０４Ａは、サービスエリア１０８Ａ内のＷＣＤ１０６Ａと通信し、基地局１０４Ｂは、サービスエリア１０８Ｂ内のＷＣＤ１０６Ｂと通信し、基地局１０４Ｃは、サービスエリア１０８Ｃ内のＷＣＤ１０６Ｃと通信する。

ＷＣＤ１０６Ａないし１０６Ｃはそれぞれ、限定されないが、セルラ電話機、ワイヤレスハンドセット、データトランシーバ、あるいは、ページングまたは位置決定受信機のようなワイヤレス通信のための装置を有するか、または備えている。さらに、このようなＷＣＤは、望みどおりに、ハンドヘルドのものや、（自動車、トラック、ボート、列車、および飛行機を含む）乗物に取り付けられるようなポータブルのものや、固定式のものとすることができる。ワイヤレス通信デバイスは、いくつかの通信システムにおいて、好み次第で、時には、ユーザ端末、移動局、移動ユニット、加入者ユニット、ワイヤレス送信／受信ユニット、移動無線機または無線電話機、ワイヤレスユニットと呼ばれ、あるいは、単に“ユーザ”、“電話機”、“端末”または“移動体”と呼ばれる。

基地局１０４Ａないし１０４Ｃは、フォワードリンク通信チャネル（フォワードリンクまたはダウンリンク）にわたって、ユーザ端末に対してワイヤレス信号の形態で情報を送信し、ＷＣＤは、リバースリンク通信チャネル（リバースリンクまたはアップリンク）にわたって情報を送信する。基地局１０４Ａないし１０４Ｃは、複数のセルサイトを含む、地上ベースの、通信システムおよびネットワークのようなワイヤレス通信システムの一部を形成してもよい。信号は、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００またはＴＤ−ＳＣＤＭＡタイプの信号を使用する、ＩＭＴ−２０００／ＵＭＴ規格のような、任意の適切な規格にしたがってフォーマットできる。さらに、基地局１０４は、アナログベースの通信システム（例えば、ＡＭＰＳ）のような他のシステムと関係付けることができ、アナログベースの通信信号を転送する。ＷＣＤ１０６Ａないし１０６Ｃと基地局１０４Ａないし１０４Ｃは、ネットワークの送信規格にしたがって、エンコードされ、拡散され、チャネル化される信号を使用する。一例として、フォワードＣＤＭＡリンクは、パイロットチャネルまたは信号や、同期（ｓｙｎｃ）チャネルや、いくつかのページングチャネルや、より多数のトラフィックチャネルを含み、一方、リバースリンクは、アクセスチャネルと多数のトラフィックチャネルとを含む。信号は、２０ミリ秒のような、予め定められた継続時間を有するデータフレームを使用する。これらのパラメータは、一例であり、他のワイヤレス通信技術を用いるシステム中で、本発明を用いてもよい。

ワイヤレス信号は、ノイズおよび干渉に打ち勝つために十分な電力レベルで送信され、それにより、情報の転送は、指定されたエラーレート内で生じる。しかしながら、これらの信号は、他のＷＣＤを含む通信を干渉しないように、過大でない電力レベルで送信する必要がある。この課題に直面して、いくつかの通信技術における基地局およびＷＣＤは、ダイナミック電力制御技術を用いて、適切な送信電力レベルを確立する。一例として、いくつかのアプローチは、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）や、信号対干渉比（ＳＩＲ）や、または受信されたフォワードリンクトラフィック信号のエラーレート（ＢＥＲ、ＦＥＲなど）を決定し、その結果に基づいて、ＷＣＤに送られるトラフィック信号の送信電力を増加または減少することを基地局に要求するユーザ端末を含む。アップ／ダウンコマンドを送信することに加えて、基地局間の“ハンドオフ”のような動作をサポートするために、さまざまな電力およびノイズ測定値を含む他のタイプの情報を、定期的に基地局に送信してもよい。このような通信システムにおいて電力制御を実行する技術の例は、“コード分割多元接続システムにおける高速フォワードリンク電力制御”と題する米国特許第５，３８３，２１９号や、“送信電力制御システムにおける制御パラメータのダイナミックな修正のための方法およびシステム”と題する米国特許第５，３９６，５１６号や、“ＣＤＭＡセルラ移動電話システムにおいて送信電力を制御するための方法および装置”と題する米国特許第５，０５６，１０９中に見出される。

ローカルの地形や、障害物（建物、丘など）や、信号強度や、他の源からの干渉は、所定の基地局によりサービスされる領域の形状を規定する。一般に、複数のカバレッジエリア１０８（１０８Ａないし１０８Ｃ）は、オーバーラップして、大規模なエリアまたは領域にわたって連続的なカバレッジまたは通信を提供する。しかしながら、カバーされない領域１３０および１３２のような、カバーされないいくつかの領域がある。ネットワークの通常のカバレッジエリアの外にある、ホール１３０または領域１３２のような、カバーされない領域は、間欠的なサービスを結果として生じる。さらに、山または丘のような地形的特長や、高い建物または中央都市の細長い人口密集地帯で創造されることが多い都市キャニオンのような人工構造や、あるいは、高い木、森林、またはこれらに類似するもののような植生は、それぞれ、信号を部分的にまたは完全にブロックする。類似の状態が、構造１３４内に存在する。

多くのケースにおいて、ホールまたはカバーされない領域に対してカバレッジを拡張するために１つ以上の中継器を使用することが、より適していることもある。カバレッジを拡張する１つの技術は、中継器１４１ないし１４３の使用によるものである。中継器１４１ないし１４３は、ＷＣＤ １０６（１０６Ｄ、１０６Ｅ、および１０６Ｆ）と、基地局１０４Ａまたは１０４Ｃとの両方からの送信を受け入れ、２つの間の媒介として作用し、“曲がったパイプ”通信パスとして本質的に動作する。中継器１４１ないし１４３を使用することにより、基地局１０４の有効な範囲が、エリア１３０、１３２および１３４まで拡張され、そうでなければ、エリア１３０、１３２および１３４は、カバレッジにおいてギャップを有するだろう。

中継局は通常、無線ネットワーク制御装置により制御されないことは重要なことである。中継局は一般に、物理レベルで機能し、一般に、論理レベルで信号を処理せず、そのため、中継器は、論理レベルにおけるデータを変更しない状態で信号を転送する。中継器の使用は、基地局に対して範囲またはカバレッジを増加させる、より費用対効果が大きい方法であるが、中継器のアンテナは、十分な隔離を有して、フィードバック発振を防ぐように向けられている。

中継器の動作
図２は、本発明にしたがって使用される中継器２０２を示す概略ブロック図である。中継器２０２は、サーバアンテナ２０４と、サーバデュプレクサ２０６と、ドナーデュプレクサ２０８と、ドナーアンテナ２１０とを含む。リバースリンク増幅器２２１は、入力リンク２２３により、サーバデュプレクサ２０６に接続され、出力リンク２２５により、ドナーデュプレクサ２０８に接続されている。フォワードリンク増幅器２３１は、フォワードリンク接続入力２３３により、ドナーデュプレクサ２０８に接続され、フォワードリンク接続出力２３５により、サーバデュプレクサ２０６に接続されている。サーバアンテナリンク２４１は、サーバアンテナ２０４をサーバデュプレクサ２０６に接続し、ドナーアンテナリンク２４３は、ドナーアンテナ２１０をドナーデュプレクサ２０８に接続する。リバースリンクおよびフォワードリンク増幅器２２１、２３１は、低ノイズ増幅器および電力増幅器のような、複数の増幅器として構成されていてもよい。

デュプレクサを示しているが、サーバ側（アンテナ２０４）とドナー側（アンテナ２１０）との両方に、別々の送信および受信アンテナを有する中継器２０２を構成することが可能である。

フォワード動作において、ドナーアンテナ２１０は、基地局２６６からワイヤレス信号を受信する。ドナーアンテナ２１０は、ドナーアンテナリンク２４３を通して、受信信号をドナーデュプレクサ２０８に送る。ドナーデュプレクサ２０８は、信号を受け取り、信号をフォワードリンク増幅器２３１に送る。フォワードリンク増幅器２３１は、ドナーデュプレクサ２０８からの信号を増幅し、信号をサーバデュプレクサ２０６に送る。サーバデュプレクサ２０６は、信号を受け取り、サーバアンテナリンク２４１を通して、信号をサーバアンテナ２０４に送る。サーバアンテナ２０４は、サーバデュプレクサ２０６から信号を受け取り、移動電話機のようなＷＣＤ２７８にワイヤレス信号を送信する。

リバース動作において、サーバアンテナ２０４は、通信デバイス２７８から通信信号を受信する。サーバアンテナ２０４は、サーバアンテナリンク２４１を通して、受信信号をサーバデュプレクサ２０６に送る。サーバデュプレクサ２０６は、受信信号を受け取り、入力リンク２２３を通して、受信信号をリバースリンク増幅器２２１に送る。リバースリンク増幅器２２１は、サーバデュプレクサ２０６からの通信信号を増幅し、出力リンク２２５を通して、信号をドナーデュプレクサ２０８に送る。ドナーデュプレクサ２０８は、リバースリンク増幅器２２１から信号を受け取り、ドナーアンテナリンク２４３を通して、信号をドナーアンテナ２１０に送る。ドナーアンテナ２１０は、ドナーデュプレクサ２０８からの信号を受け取り、ワイヤレス信号を基地局に送信する。このリバース動作は、ＷＣＤから基地局２６６への通信に対する、中継器のリバースリンクから構成される。

中継器は一般に、高利得のデバイスであり、そのため、最大値に設定された可変利得のワイヤレス中継器は、送信および受信（出力および入力）接続の間の隔離損失に打ち勝つために、十分すぎる利得を有することが多い。これは、ドナーアンテナにおける送信出力とサーバアンテナにおける受信入力との間にフィードバックループを結果として生じ、または逆に、フィードバックループがサーバアンテナとドナーアンテナとの間に存在することがある。このことが起こるとき、中継器は本質的に、発振器になり、ワイヤレスネットワークに対して有害である。およそどの利得設定でこの変化が起こるのかを知ることは、有益であり、それにより発振を回避できる。この調査の目標は、最大の安全動作利得を決定する“較正”手続きを開発することである。

図３は、単一の中継器リンクの簡単な線形モデルのブロック図である。図は、中継器の電力利得を表すブロックＧ_Rと、ドナーアンテナコネクタとサービングアンテナコネクタとの間の（図２）、すなわちサーバとドナーとの間の隔離を表すブロックＬ_Fと、“＋”シンボルにより表される信号結合器とを含む。ブロックＬ_Fにおける隔離は、中継器Ｇ_Rのアンテナコネクタ間のパス損失を表すパス損失値である。電力利得Ｇ_Rが、隔離またはパス損失Ｌ_Fを超える場合、出力は、再度、中継器により増幅され、過剰のフィードバックを結果として生じる。信号ｎは、中継器の内部ノイズを表し、入力として参照される。信号ｘは、外部の入力信号を表す。このモデルは、中継器を通るフォワードまたはリバースリンクパスのいずれかを表すことができる。フォワードリンクに対して、ｘは、何らかのトラフィックに加えて、パイロットおよびオーバーヘッドチャネルを表す。中継器の利得Ｇ_Rが、隔離またはパス損失Ｌ_Fよりも著しく小さいように、中継器が構成されている場合、信号品質は、一般に、外部入力信号ｘに関して内部ノイズｎにより決定される。

周波数の依存を無視する場合、入力と出力の関係ｙは、次のように書くことができる。

出力が中継器の利得の関数として表される場合、入力と出力の関係ｙは、次のように書くことができる。

中継器の利得が、隔離と比較して小さい（Ｇ_R＜＜Ｌ_F）とき、出力電力は、固定された入力に対して、中継器の利得とともに直線的に増加することが理解できる。中継器の利得が隔離と等しい点は、極を確立する。中継器の利得が極に近づくにつれて、出力電力は、利得における固定されたインクリメントに対して、次第に大きなステップをとることが予期される。利得の関数として、出力電力が非線形になる適切な利得を検出する方法を見つけることは、利点となるだろう。

減衰の影響
図４は、中継器の挙動を記述するために使用される基本的なＲＦ増幅器シミュレータの概略ブロック図であり、基地局トランシーバサブシステム（ＢＴＳ）４０３と、分波器４０５と、中継器４０７と、減衰器４０９とを含む。中継器４０７は、その出力を減衰器４０９に提供し、減衰器４０９の出力とＢＴＳシミュレータ４０３の出力は、合計器の入力として利用され、合計器の入力は、次に、中継器４０７に提供される。中継器の挙動を試験するために、図４中で示したシステムを使用できる。Ａ／Ｄにおける１量が、約１．５ｄＢに対応する電力検出器を使用して、中継器の出力電力が測定される。中継器の利得が最小となるように、初期化ソフトウェアが、中継器の内部の減衰器を最大に設定することから開始する。ソフトウェアの制御は、例えば、１回に１ｄＢのように、少量だけ減衰量（フォワードおよびリバースの両方）を減少させ、各減衰量の設定で１０の電力読取値を収集するために休止する。

出力電力とフィードバック減衰量との間の関係は、低い中継器の利得（高い減衰量）においてでさえ、非線形である。代わりとして、減衰量が減少するにつれて、ほぼ指数関数的なレートで利得が増加する関係がある。いくつかの例において、熱ノイズフロアや、非線形性や、相互変調積は、中継器において、１よりずっと小さいループ利得を有するように十分な電力を発生させる。

検出アルゴリズム
これらの曲線の傾斜が、不安定性のしきい値の計算に対する入力として使用される場合、１つの面倒な問題は、中継器において使用されるプログラム可能な減衰器の非線形性である。中継器の減衰量の設定に対する電力測定の平均化は、出力におけるノイズ変化の影響を減らすかもしれず、減衰器の範囲の変化のアーティファクトおよび差分非線形性の他の源は、出力に対して何らかの影響を有する。

この曲線の傾斜を推定する簡単な方法は、次の１次の差分形態を使用することである。

減衰器の非線形性の影響を減らすために、データを平滑にすることが望ましい。これを実施する１つの方法は、次の形態の単一極のＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタを平均化されたサンプルに実行することによるものである。

サンプルの平均は、フィルタを通して処理され、サンプルの平均が収集された順序（最も高い減衰量が最初）で、差分が計算され、最初の入力はまた、ＩＩＲの状態を初期化して、最初の過渡的な応答を最小化するために使用される。いくつかのケースにおいて、差分を取り、次にフィルタリングすることは、差分を取ることとは異なる効果を有するかもしれない。

より多くのサンプルを蓄積することと、それらのサンプルを平均化することと、および／またはスライディングボックスカーフィルタを使用することとを含む他の方法は、データを平滑にするために使用できる。

開ループ安定性制御
図５は、中継器５０２を示す概略ブロック図であり、図５において、本発明にしたがって、開ループ安定性を制御する自動調整を実現できる。中継器５０２は、中継器２０２（図２）と類似の方法で機能し、サーバアンテナ５０４と、サーバデュプレクサ５０６と、ドナーデュプレクサ５０８と、ドナーアンテナ５１０と、入力リンク５２３によりサーバデュプレクサ５０６に接続され、出力リンク５２５によりドナーデュプレクサ５０８に接続されたリバースリンク増幅器５２１とを含む。フォワードリンク増幅器５３１が、フォワードリンク接続入力５３３により、ドナーデュプレクサ５０８に接続され、フォワードリンク接続出力５３５により、サーバデュプレクサ５０６に接続されている。サーバアンテナリンク５４１は、サーバアンテナ５０４をサーバデュプレクサ５０６に接続し、ドナーアンテナリンク５４３は、ドナーアンテナ５１０をドナーデュプレクサ５０８に接続する。

フォワード動作において、フォワードリンク増幅器５３１は、ドナーアンテナ５１０およびデュプレクサ５０８を通して、基地局５６６からワイヤレス信号を受け取り、信号をサーバアンテナ５０４に送る。サーバアンテナ５０４は、移動電話機のようなＷＣＤ５７８にワイヤレス信号を送信する。

リバース動作において、サーバアンテナ５０４は、通信デバイス５７８から通信信号を受信し、デュプレクサ５０６およびサーバアンテナリンク５４１を通して、リバースリンク増幅器５２１に信号を送る。リバースリンク増幅器５２１は、通信信号を増幅し、信号をドナーアンテナ５１０に送る。

また、図５において、電力検出器５８１、５８２と、マイクロプロセッサ５８５が描写されている。マイクロプロセッサ５８５は、電力検出器５８１、５８２からの信号を使用して、利得を決定し、（別に示していない）減衰器回路の使用により、増幅器５２１に利得を減衰させることにより増幅器５２１を制御する。マイクロプロセッサは、電力検出器５８１、５８２により示された利得により決定されるような、検出された安定性にしたがって、増幅器５２１の利得において調整を実施する。一例として、増幅器に対する、利得または入力電力の変化を導入でき、検出できる電力変化を発生させるために、減衰器回路の減衰値をディザーできる。

図６中で示したように、出力検出器の使用により、利得の決定を行うことが可能である。中継器６０２は、電力検出器６１１、６１２の対を含む。電力検出器６１１、６１２の対は、増幅器５２１、５３１の出力５２５、５３５に直接に接続されている。増幅器の利得は、固定され、既知であり、かつ、減衰器の値は、デジタルコマンドにより既知であるので、入力電力を推論することが可能である。これにより、入力電力を検知することなく、増幅器５２１、５３１に対する電力検出器６１１、６１２の接続が可能になる。

電力検出器の一例は、ＬＴ５５３４ ＲＦ Ｌｏｇ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｏｒであり、
４０ｍＶ／ｄＢｍ^＊Ｐｉｎ（ｄＢｍ）＋２４００ｍＶの出力を提供し、これは、−５０ないし−５ｄＢｍの入力範囲にわたる。減衰器の一例は、Ｗｅｉｎｓｃｈｅｌ ４２１６−６３減衰器である。

図５および６を参照すると、フォワードリンクおよびリバースリンクパス中で利得制御を行うことが可能である。図５中で示したように、組み込まれた電力検出器５８１、５８２がフォワードリンク増幅器５３１およびリバースリンク増幅器５２１にわたって利得を検知し、フォワードおよびリバースリンク増幅器５３１、５２１の利得を制御することを可能にするために、スイッチ５９１、５９２が使用される。物理的なスイッチ５９１、５９２および組み込まれた電力検出器５８１、５８２の共通のセットが描写されているが、フォワードおよびリバース方向に対する別々の組み込まれた電力検出器により、またはそれらなしで、フォワードおよびリバース方向に対する利得の測定および制御は、マイクロプロセッサ５８５の制御の下で、切り替えすることを含むことが理解されるだろう。マイクロプロセッサ５８５は、中継器５０２の測定および調整機能のための制御回路として機能する。別々の制御およびプロセッサコンポーネントを使用して、フォワードおよびリバース方向に対する利得の測定および制御を達成することも可能である。

減衰調整手続き
マイクロプロセッサ５８５は、何らかの便利な方法で使用して、開ループ利得を制御でき、その結果、開ループ利得の安定性を確立する。１つの技術にしたがうと、開ループ利得の調整は、減衰量をインクリメントに調整し、利得を決定し、減衰量のインクリメントな調整の結果として利得における変化を決定することにより達成される。結果は、予め定められたインクリメントでのＲＦ利得の変化である。これにより、マイクロプロセッサ５８５は、不安定性のしきい値を検出し、したがって、増幅器５２１または５３１を制御できる。

図７は、中継器７０２を示す概略ブロック図であり、中継器７０２において、自動調整が、減衰により実現される。中継器７０２は、中継器２０２および６０２（図２および６）に類似した方法で機能し、サーバアンテナ７０４と、サーバデュプレクサ７０６と、ドナーデュプレクサ７０８と、ドナーアンテナ７１０とを含む。リバースリンク低ノイズ増幅器７２１は、可変減衰器７２３を通して出力をリバースリンク電力増幅器７２５に提供する。リバースリンク低ノイズ増幅器７２１は、入力リンク７２７により、サーバデュプレクサ７０６に接続され、リバースリンク電力増幅器７２５は、出力リンク７２８により、ドナーデュプレクサ７０８に接続されている。フォワードリンク低ノイズ増幅器７３１は、可変減衰器７３３を通して出力をフォワードリンク電力増幅器７３５に提供する。フォワードリンク低ノイズ増幅器７３１は、入力リンク７３７により、ドナーデュプレクサ７０８に接続され、フォワードリンク電力増幅器７３５は、出力リンク７３８により、サーバデュプレクサ７０６に接続されている。減衰器７２３および７３３は、各低ノイズ増幅器７２１および７３１の出力を減衰することにより、フォワードおよびリバースリンク中の利得を制御するデジタル制御信号に応答する。デジタルに制御される減衰器の例は、Ｗｅｉｎｓｃｈｅｌ ４２１６−６３減衰器である。アナログ制御を有する可変減衰器も適している。

フォワード動作において、フォワードリンク低ノイズ増幅器７３１は、ドナーアンテナ７１０およびデュプレクサ７０８を通して、（示していない）基地局からのワイヤレス信号を受け取る。信号は、フォワードリンク可変減衰器７３３により減衰され、次に、フォワードリンク電力増幅器７３５により増幅される。フォワード電力増幅器７３５からの信号は、サーバアンテナ７０４に送られる。サーバアンテナ７０４は、ワイヤレス信号を（示していない）ＷＣＤに送信する。リバース動作において、サーバアンテナ７０４は、通信信号を受信し、デュプレクサ７０６を通して、信号をリバースリンク低ノイズ増幅器７２１に送る。信号は、リバースリンク可変減衰器７２３により減衰され、次に、リバースリンク電力増幅器７２５により増幅される。リバースリンク電力増幅器７２５は、信号をドナーアンテナ７１０に送る。

また、電力検出器７８１、７８２、およびマイクロプロセッサ７８５が、図７中で描写されている。電力検出器７８１、７８２は、電力センサ７８７とＡ／Ｄ変換器７８８とを含む。プロセッサ７８５は、電力検出器７８１、７８２からの信号を使用して、利得を決定し、減衰器回路７２３、７３３の使用により、中継器７０２の利得を制御する。マイクロプロセッサは、電力検出器７８１、７８２により示された利得により決定されるような検出された安定性にしたがって、増幅器７２１、７３１の減衰量において調整を実施する。これにより、増幅器７２１、７２５の組み合せの利得と、増幅器７３１、７３５の組み合せの利得は、有効に制御される。別々の減衰器７２３、７３３の使用により、リバースリンク中で検出された状態に応答して、電力制御は、フォワードリンク中で行われる。不安定であると決定されたリンク中の不安定な状態に応答して、フォワードおよびリバースリンクの両方を調整することも可能である。フォワードリンクの両方を調整することにより、利得における均斉のとれた変更が行われる。

動作
図８は、不安定性のしきい値の検出のためのアルゴリズムを描写するフロー図である。図８のフロー図中で描写されるアルゴリズムは、不安定性のしきい値の検出のために使用できる。

開始（ステップ８０１）後、内部減衰器は、最大減衰量に設定される（ステップ８０３）。電力検出器の値の最初のサンプルが作成される（ステップ８０４）。減衰量は、少量のインクリメントだけ減少し（ステップ８０５）、各減衰器の設定で電力読取値の予め定められたサンプリングのセットをとるように十分長く休止する（ステップ８１１）。

１つの方法は、中継器の利得を、最小値（最大の減衰器の値）から最大の利得または不安定性のポイントまで増加させる（インストールの方法）ことであり、この方法は、常に、最初に来るものである。

第２の方法は、中継器が稼働中であるとき、中継器の公称動作ポイント付近の狭い範囲における利得の不安定性を見ることにより、利得の摂動を実行することである。インクリメントは、増幅器の出力における微調整と考えられるくらいに十分小さいが、一連のインクリメントなステップが、１つ以上のシーケンスの一連のサンプルから結果を発生させることを期待できるほど十分大きい。さらに、少なくとも、ルーチンベースで、オンラインのユーザにより調整が“ｈｏｔ”に実行されているケースにおいて、インクリメントは、ユーザのサービス品質（ＱｏＳ）に悪影響を及ぼすことを避けるように十分小さい。少量のインクリメントの例は、１回に１ｄＢである。インクリメントを選択する１つのアプローチは、ＷＣＤの通常の動作中に存在することが予期される利得における変化に対応する範囲内で、利得の変化を決定することである。そのインクリメントは微調整であり、オンラインの何らかのユーザに対するＱｏＳに悪影響を及ぼさないかもしれない。一例として、予め定められたサンプリングのセットは、各減衰量の設定において、１０のフォワードリンクおよび１０のリバースリンクの電力読取値であってもよい。サンプリングのセットは、フォワードリンクの電力読取値に対してとられ（ステップ８１３）、フォワードリンクのサンプルに対する平均が読まれ（ステップ８１４）、フォワードリンクに対する平均の差分が計算される（ステップ８１５）。同様に、サンプリングのセットが、リバースリンクの電力読取値に対してとられ（ステップ８２３）、リバースリンクのサンプルに対する平均が読まれ（ステップ８２４）、リバースリンクに対する平均の差分が計算される（ステップ８２５）。差分サンプルが、次に処理される（ステップ８２９）。これが、フォワードおよびリバースリンクの両方に対する平均の最初の差分の、計算および処理である。

処理（ステップ８２９）は、差分と、現在のＩＩＲ出力とを比較することにより実行され（ステップ８１４）、ＩＩＲ出力間の差分が、予め定められたしきい値より大きいかどうかを決定する（ステップ８４２）ことが後に続く。その例において、しきい値は、５ｄＢで与えられるが、測定される利得のステップが、摂動のステップより大きいことが要求される。差分が、ＩＩＲ出力より上の、予め定められたしきい値より大きい場合、減衰量は、不安定性のしきい値にあると考えられ（ステップ８４５）、そうでない場合、減衰量は、不安定性のしきい値より小さいと考えられる（ステップ８４６）。

出力を更新し（ステップ８４８）、ステップ８０５からのシーケンスを繰り返すことにより、シーケンスは、予め定められたしきい値（ステップ８４５）に続く。代わりに、シーケンスは、予め定められたしきい値（ステップ８４５）に対する利得をとり、次に、発振状態から離れるように、利得を減らしてもよい。自動化されたベースで、中継器の利得の周期的な調整を行うことも可能である。したがって、状態が中継器の外部または内部のいずれかで変化するとき、中継器の利得は、自動的に調整される。

機能の動作
図９は、通信システム中で本発明を実現するために使用される信号増幅器における、ループ利得の測定のためのプロセス９００を示すフローチャートである。開始（ステップ９０１）後、信号増幅器の利得測定値が取得される（ステップ９０３）。信号増幅器の利得の変化が導入され（ステップ９０５）、システムまたはループ利得の、結果として生じる、対応する変化の発振状態が検出される（ステップ９０７）。システムまたはループ利得の利得測定値の、結果として生じる、対応する変化の発振状態を使用して、利得の安定性に関する決定（ステップ９０８）が実施される。

図１０は、本発明のループ利得測定システム１０００の機能動作を示す図である。入力１００４と出力１００５とを有する増幅器１００３が描写されている。利得変化導入ユニット１０１１や、利得測定値取得ユニット１０１３や、発振状態検出ユニット１０１５や、利得安定性決定ユニット１０１７が、さらに描写されている。利得変化導入ユニット１０１１は、通常、減衰により、または増幅器中の可変利得回路を制御することにより、増幅器１００３における利得に変化を生じさせる。利得測定値取得ユニット１０１３は、検出された電力と導入された利得とに基づいて、増幅器１００３の利得を検出する。発振状態検出ユニット１０１５は、検出された利得を使用して、発振状態を検出する。利得ユニット１０１１や、利得測定値取得ユニット１０１３や、発振状態検出ユニット１０１５や、利得安定性決定ユニット１０１７、のさまざまな機能は、マイクロプロセッサにより、または別のユニットにより実行され、増幅器１００３の回路に組み込まれていてもよい。

追加のバリエーション
ＩＩＲフィルタを無くし、新しい差分と、以前の値とを単に比較し、予め定められたしきい値（例えば、５ｄＢまたはより大きい）より上のステップ変化を注視することにより、複雑さがより少ないアルゴリズムを実現してもよい。これは、ＩＩＲ出力が、比較に対して使用されないことを除いて、図８中で描写したアルゴリズムと類似している。中継器が動作する環境次第では、どんなフィルタリングまたは他のタイプのもの（ＦＩＲ、Ｂｏｘｃａｒ、単純な平均化）も、適切ではない。

増幅器の利得をディザーすることにより、またはよりランダムな方法での減衰により、結果を達成することも可能である。それを実施する際に、増幅器の利得の範囲が選択され、利得がその範囲内でディザーされ、各変化が開ループの不安定性を結果として生じるかどうかを決定する。

開ループフィードバックに関するほとんどの変数は、フォワードリンクとリバースリンクとの両方に影響を及ぼすので、両方のリンクにおける開ループの不安定性間の関係を確立することも可能である。これにより、重要なリンクとして決定されたリンク中のフィードバックの検知を使用して、両方のリンクを制御することが可能になる。図５を再度参照すると、増幅器のうちの１つ、例えば、増幅器５２１が、開リンクの不安定性に関して最も重要であるように、フォワードおよびリバース５２１、５３１が調整される場合、１つのリンク（フォワードまたはリバースリンク）上で測定されたパラメータにしたがって、電力増幅器５２１、５３１の両方を調整することにより、開リンクの不安定性を制御することが可能である。開ループの不安定性が懸念される限り、開ループの不安定性が最も重要なリンク上で測定される間、これは機能し、両方の増幅器の減衰量が、調和した方法で制御される。図５において、スイッチ５９１、５９２を、１つのリンクに対して検知する位置にすることにより、これは達成されるが、増幅器５２１、５３１の両方は、マイクロプロセッサ５８５により制御される。

電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして、ここで開示した実施形態に関して記述したさまざまな実例となる論理ブロック、モジュール、およびアルゴリズムを実現してもよいことを、当業者はさらに理解するであろう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明瞭に図示するために、さまざまな実例となる構成部品、ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムをそれらの機能の点から一般的に上述した。このような機能がハードウェアまたはソフトウェアとして実現されるかどうかは、特定の用途およびシステム全体に課される設計制約によって決まる。それぞれの特定の用途に対してさまざまな方法で、当業者は記述した機能を実現するかもしれないが、このような実現決定は、本発明の範囲から逸脱を生じさせるものとして解釈すべきではない。

汎用目的のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ），特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ），フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラム可能論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成部品、あるいはここで記述した機能を実行するために設計された、これらの任意の組み合せにより、ここで開示した実施形態に関して記述した、さまざまな実例となる論理ブロック、モジュール、および回路を実現または実行してもよい。汎用目的のプロセッサはマイクロプロセッサでもよいが、代わりに、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、マイクロプロセッサ、または状態遷移機械であってもよい。計算デバイスの組み合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連した１つ以上のマイクロプロセッサ、または他の任意のこのような構成として、プロセッサを実現してもよい。

ここで開示した実施形態に関して記述した方法またはアルゴリズムを、ハードウェア中で直接、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール中で、またはその２つの組み合せ中で具体化してもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，または技術的に知られている他の任意の形態の記憶媒体中に存在してもよい。プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、記憶媒体はプロセッサに結合されている。代替では、記憶媒体はプロセッサと一体化されていてもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣ中に存在してもよい。ＡＳＩＣは、ユーザ端末中に存在してもよい。代わりに、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中にディスクリート構成部品として存在してもよい。

いかなる当業者であっても本発明を作りまたは使用できるように、開示した実施形態の記述をこれまでに提供している。これらの実施形態に対してさまざまな修正が当業者に容易に明らかになり、本発明の精神または範囲から逸脱することなく、ここで規定した一般的な原理を他の実施形態に適用してもよい。例えば、１つ以上の要素を並べ変え、および／または結合でき、あるいは追加的な構成要素を追加してもよい。したがって、本発明は、ここで示した実施形態に限定されるように意図されていないが、ここで開示した原理および新規な特徴に矛盾しない最も広い範囲に一致すべきである。

図１は、ワイヤレス通信ネットワークの例を図示する図である。 図２は、本発明にしたがって使用される中継器を示す概略ブロック図である。 図３は、単一の中継器リンクの簡単な線形モデルのブロック図である。 図４は、中継器の挙動を記述するために使用される基本的なＲＦ増幅器シミュレータの概略ブロック図である。 図５は、開ループの安定性を制御する自動調整が実現される中継器を示す概略ブロック図である。 図６は、増幅器の出力において電力センサを使用する中継器の概略ブロック図である。 図７は、本発明にしたがって使用される中継器を示す概略ブロック図である。 図８は、不安定性のしきい値の検出のためのアルゴリズムを描写するフロー図である。 図９は、ループ利得のプロセス測定を示すフローチャートである。 図１０は、本発明のループ利得測定システムの機能動作を示す図である。

Claims (30)

1. 通信システム中のループ利得を測定する方法において、
   前記方法は、
   信号増幅器の利得測定値を取得することと、
   利得または入力電力の変化を前記信号増幅器に導入することと、
   前記導入による前記利得測定値の変化に基づく発振状態を検出することと、
   前記利得測定値の変化に基づく発振状態を使用して、利得の安定性を決定することとを含み、
   前記利得または入力電力の変化を前記増幅器に導入することは、前記増幅器の入力に接続された減衰器の値を十分にディザーさせて、検出可能な電力変化を発生させることを含み、
   前記導入による利得測定値の変化に基づく発振状態を検出することは、前記増幅器に接続された電力検出器を使用して、前記電力変化の量を決定することを含み、
   利得の安定性を決定することは、前記電力変化が前記ディザーと類似した比例を有するかどうかを決定することを含み、前記電力変化が、前記減衰器のディザーよりも大きいケースでは、前記増幅器の利得を減らして、発振を防ぐことを含む方法。
2. 前記減衰器の値をディザーさせることは、定期的に実行される請求項１記載の方法。
3. 前記減衰器の値をディザーさせることは、ランダムに実行される請求項１記載の方法。
4. 前記減衰器の値をディザーさせることは、ソフトウェア制御の下で、プロセッサにより実施される請求項１記載の方法。
5. 前記減衰器の値をディザーさせることは、ハードウェア中で実現される請求項１記載の方法。
6. 前記ハードウェアは、デジタル状態遷移機械を備える請求項５記載の方法。
7. 前記ハードウェアは、アナログ回路を備える請求項５記載の方法。
8. 増幅器を含む信号パス中のループ利得を測定するデバイスにおいて、
   前記デバイスは、
   利得または入力電力の変化を前記信号増幅器に導入し、前記増幅器の入力と通信する入力デバイスと、
   前記増幅器の利得測定値を取得し、前記増幅器の出力と通信する検出器と、
   前記導入による前記利得測定値の変化に基づく発振状態を検出し、前記利得測定値の変化に基づく発振状態を使用して利得の安定性を決定し、前記検出器と通信する制御回路とを具備し、
   前記入力デバイスは、前記増幅器の入力の値を十分にディザーさせて、検出可能な電力変化を発生させることにより、利得または入力電力の変化を前記増幅器に導入し、
   前記制御回路は、前記電力変化が前記ディザーと類似した比例を有するかどうかを決定することにより利得の安定性を決定し、前記電力変化が、前記減衰器のディザーよりも大きいケースでは、前記増幅器の利得を減らして、発振を防ぎ、
   前記制御回路が、前記利得測定値の変化に基づく発振状態を検出することは、前記増幅器に接続された検出器を使用して、前記電力変化の量を決定することを含むデバイス。
9. 前記入力デバイスは、減衰器を含む請求項８記載のデバイス。
10. 前記検出器は、電力検出器を含む請求項８記載のデバイス。
11. 前記増幅器の入力の値をディザーさせることは、定期的に実行される請求項８記載のデバイス。
12. 前記増幅器の入力の値をディザーさせることは、ランダムに実行される請求項８記載のデバイス。
13. 前記増幅器の入力の値をディザーさせることは、ソフトウェア制御の下で、プロセッサにより実施される請求項８記載のデバイス。
14. 前記増幅器の入力の値をディザーさせることは、ハードウェア中で実現される請求項８記載のデバイス。
15. 前記ハードウェアは、デジタル状態遷移機械を備える請求項１４記載のデバイス。
16. 前記ハードウェアは、アナログ回路を備える請求項１４記載のデバイス。
17. 信号増幅器を動作する方法のステップを実行するために、機械により実行可能な命令のプログラムを実体的に組み入れている、前記機械により読取り可能なプログラム記憶デバイスにおいて、
    前記方法のステップは、
    前記信号増幅器の利得測定値を取得することと、
    利得または入力電力の変化を前記信号増幅器に導入することと、
    前記導入による前記利得測定値の変化に基づく発振状態を検出することと、
    前記利得測定値の変化に基づく発振状態を使用して、利得の安定性を決定することとを含み、
    前記利得または入力電力の変化を前記信号増幅器に導入することは、前記信号増幅器の入力に接続された減衰器の値を十分にディザーさせて、検出可能な電力変化を発生させることを含み、
    前記利得測定値の変化に基づく発振状態を検出することは、前記増幅器に接続された電力検出器を使用して、前記電力変化の量を決定することを含み、
    前記利得の安定性を決定することは、前記電力変化が前記ディザーと類似した比例を有するかどうかを決定することを含み、前記電力変化が、前記減衰器のディザーよりも大きいケースでは、前記増幅器の利得を減らして、発振を防ぐことを含むプログラム記憶デバイス。
18. 前記減衰器の値をディザーさせることは、定期的に実行される請求項１７記載のプログラム記憶デバイス。
19. 前記減衰器の値をディザーさせることは、ランダムに実行される請求項１７記載のプログラム記憶デバイス。
20. 前記減衰器の値をディザーさせることは、ソフトウェア制御の下で、プロセッサにより実施される請求項１７記載のプログラム記憶デバイス。
21. 前記減衰器の値をディザーさせることは、ハードウェア中で実現される請求項１７記載のプログラム記憶デバイス。
22. 前記ハードウェアは、デジタル状態遷移機械を備える請求項２１記載のプログラム記憶デバイス。
23. 前記ハードウェアは、アナログ回路を備える請求項２１記載のプログラム記憶デバイス。
24. 増幅器を含む信号パス中のループ利得を測定するシステムにおいて、
    前記システムは、
    前記増幅器の利得測定値を取得する手段と、
    利得または入力電力の変化を前記増幅器に導入する手段と、
    前記導入による前記利得測定値の変化に基づく発振状態を検出する手段と、
    前記利得測定値の変化に基づく発振状態を使用して、利得の安定性を決定する手段とを具備し、
    前記利得または入力電力の変化を前記増幅器に導入する手段は、前記増幅器の入力に接続された減衰器の値を十分にディザーさせて、検出可能な電力変化を発生させる手段を備え、
    前記利得測定値の変化に基づく発振状態を検出する手段は、前記増幅器に接続された電力検出器を使用して、前記電力変化の量を決定する手段を備え、
    前記利得の安定性を決定する手段は、前記電力変化が前記ディザーと類似した比例を有するかどうかを決定し、前記電力変化が、前記減衰器のディザーよりも大きいケースでは、前記増幅器の利得を減らして、発振を防ぐ手段を備えるシステム。
25. 前記ディザーさせる手段は、前記減衰器の値のディザーを定期的に実行するように構成されている請求項２４記載のシステム。
26. 前記ディザーさせる手段は、前記減衰器の値のディザーをランダムに実行するように構成されている請求項２４記載のシステム。
27. 前記ディザーさせる手段は、ソフトウェア制御の下で、プロセッサにより実現される請求項２４記載のシステム。
28. 前記ディザーさせる手段は、ハードウェア中で実現される請求項２４記載のシステム。
29. 前記ハードウェアは、デジタル状態遷移機械を備える請求項２８記載のシステム。
30. 前記ハードウェアは、アナログ回路を備える請求項２８記載のシステム。

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