[发明专利]提高回程效率的差转中继系统

说明书

                     参照相关申请

本申请在某种程度上是1999年8月10日提交的序列号为60/147,988的申请的延续。

         关于联邦政府资助的研究或开发的声明

                      (不申请)

技术领域

本发明涉及蜂窝通信，并且特别涉及RF中继系统。

背景技术

传统的无线蜂窝通信系统具有一个公共的体系结构，在该体系结构中，通过在一个地理区域内安置一个或多个基站收发信台来形成一个或多个定义的小区站点。典型地，可将小区站点描述为一个在其中安置了一台收发信机的六边形区域，以便在该小区定义的地理区域内建立蜂窝系统与多个移动台之间的无线电通信链路。

为了把传统的基站收发信台(BTS，base transceiver station)系统的覆盖范围扩大到一个更大的地理区域，小区服务提供商发现使用差转中继器(translating repeaters)很有用。在上行链路方向，中继器接收位于远端小区中的移动台(移动收发信机装置)发送的信号，将其转换成不同的载频，并且然后发送到主BTS。同样地，在下行链路方向，中继器接收主BTS发送的信号，将其转换成不同的载频，并且然后发送到移动台。中继器与BTS之间的RF载波链路被称为“回程信道(backhaul channel)”，在下文中，将回程信道、以及在其上操作回程信道的载频称为“回程频率”。

某些差转中继器，例如佛罗里达州墨尔本的AirNet通信公司提供的AirSite^中继系统，方便地将现有的带内载频用于回程蜂窝通信业务。如这里使用的，术语“带内(in-band)”是指指配给服务提供商用于向移动用户提供蜂窝通信服务的频谱分配内的载频。把带内射频信道用于来自远端中继站点的回程蜂窝通信业务是很有利的，因为它省去了昂贵的有线线路T1或微波连接。

把带内射频信道用于回程蜂窝通信业务有明显的优点，但同时它也有一些缺点。例如，在传统的无线差转中继器中，全双工回程信道需要一对对应的上行链路和下行链路回程RF载频。使用这样的带内信道来提供回程链路不可避免地会减少服务提供商与移动用户进行通信可利用的信道数。当移动用户业务增加时，必须为回程功能分配附加的RF载波信道。在扇形分区系统(setorized systems)中，对一个给定的站点，必须为每个扇区收发信机的操作提供一个对应的回程收发信机。

在传统的差转中继器中，把从移动装置接收到的数字编码语音数据自动重发到基站而不对该编码数据做修改。在符合GSM标准/规范的系统中，总是将高斯最小移频键控(GMSK，Gussian MinimumShift Keying)调制方案与频分多址(FDMA，frequency division multipleaccess)和时分多址(TDMA，time division multiple access)两种方案一起使用来发送语音数据。根据GSM标准/规范，信息被载于每个上行链路和下行链路载频信道中的帧中。每个GSM帧被划分成多个时间片(称为时隙)，每个帧具有8个时隙。

虽然上述GSM系统确保能够至少将8个移动装置指配到一个单个载频，但是对每个回程信道，仍需要专用的一对上行链路和下行链路载频。因为指配给每个服务提供商的载频或信道数是有限的，所以这就出现了问题。当有许多差转机基站，而每个都需要其自己的已指配的一套回程载频时，上述问题就尤为突出。

传统的差转中继器的另外一个问题是，它们没有执行完整的射频RF解调和调制功能。取而代之的是，它们将RF信号下变频成中频(IF，intermediate frequency)，然后将该信号上变频成已转换的RF载频。因此，位误码率(BER，bit error rate)性能并未改善，并且实际上会更糟。另外一个问题是，在传统的中继器中，用于上行链路信号的GSM时隙/帧定时信息是作为上行链路信号的偏移而导出的。