CN100409592C - 利用无线带内信令进行命令下行链路发送的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种改进TDMA系统(300)操作的方法，其中在通常会包含一个基地收发系统(350)的一些远地信元(250)的中央设置了一些带内转换单元(320-1-1，…，320-1-12)。带内转换单元(320-1-1，…，320-1-12)利用无线带内信令进行来自一个操作与维护中心(OMC)的命令的下行链路发送以及状态说明和告警信号数据的上行链路发送。本发明的远地中继器在下行链路路径上具有移频键控(FSK)探测和解调能力，在上行链路路径上还具有FSK调制能力。这使得中继器能从服务基地收发系统下行链路信号中提取命令并对此作出反应。这还使得中继器能通过通向服务基地收发系统(350)的上行链部路径把状态说明信号和告警信号发送给OMC。

Description

利用无线带内信令进行命令下行链路发送的方法和设备
技术领域
本发明一般地涉及无线电信系统。较具体地，本发明涉及无线电信系统中的远地中继器，特别涉及无线系统中继器中利用带内信令进行命令下行链路发送和状态上行链路发送的方法和设备
背景技术
随着对诸如移动通信全球系统(GSM)、蜂窝移动电话(CMT)、和个人通信服务(PCS)等各种无线通信服务的需求的急剧增加，这些系统的经营者需要服务愈来愈多的用户。结果开发了一种称之为多载波宽带基地收发系统的基地站设备类型，开发这种系统的目的是为了能服务每个蜂窝单元中大量工作着的移动站。典型地，这种宽带基地收发系统设备能为96台同时工作的移动站服务，但每个信道的成本很高。
图1示出一个普通的蜂窝电话系统100。如图1所示，蜂窝电话系统100包括多个蜂窝单元110a、110b，一个移动单元120，多个宽带基地收发站105a、105b，专用电话线路140，一个基地站控制器(BSC)130，一个A接口150，一个网络交换子系统(NSS)160，和一个地面线路交换电话网络170。一个操作与维护中心(OMC)180通过一个网络管理接口190连接在BSC130上。
蜂窝电话系统100含有固定数目的信道组，它们分布在服务于多个以预定可重复使用模式布局的蜂窝单元110a、110b的基地收发站105a、105b之间。通过一种有效的频率重复使用方案，例如在颁发给John R.Doner并转让给本申请受让人AirNet CommunicationsCorporation(艾尔耐特通信公司)的标题为“A Method For ObtainingTimes One Frequency Reuse in Communication Systems(获得通信系统中一个频率重复使用的方法)”的美国专利No.5,649,292中所描述的方案，可以达到基地收发站105在人口密集的市区环境下的最大利用效率。根据该方案的设计，每个蜂窝单元被划分成6个径向区域，并且对各个区域分配频率的方式使得每隔开2个蜂窝就能重复使用每个可用的频率。虽然这一频率重复使用方案的效率很高，但它要求在每个蜂窝单元中至少设置2个完整的多载波宽带基地收发系统。这种设计造成每个蜂窝单元的硬件设施成本大为增加。
回到图1，位于蜂窝110a或110b中的移动单元120利用射频(RF)装置，具体利用多个固定数目信道中的一个信道，来与基地收发站105a或105b通信。基地收发站105a、105b通过专用电话线路140与BSC 130通信。BSC 130通过一个A接口150与NSS 160通信。
在蜂窝电话系统100中，蜂窝的面积典型地在1到300平方英里的范围内。典型地，较大的蜂窝复盖农村地区，较小的蜂窝复盖城市地区。为了确保同信道干扰能被抑制到可接受的低水平，采用相同信道组的蜂窝天线位置需分开足够远的距离。
位于蜂窝110a的移动单元120有一个无线电话收发设备，当移动单元120在同一蜂窝内或者在不同蜂窝之间移动时，该设备将与基地收发站105a、105b中的一个类似设备通信。
基地收发站105a和105b都利用通信线路140对移动单元120与一个移动电信交换局(MTS0)130之间的电话信号进行中继。
一个蜂窝位置(110a或110b)与MTS0 130之间的通信线路140典型地是T1线路。T1线路携载用于蜂窝位置处所使用的每个无线电信道分开的语音分级电路，还有用于交换和其他控制功能的数据电路。
尽管当预期在每个蜂窝内有大量的工作着的移动站时采用图1的蜂窝通信系统布局将具有高的成本效率，但对于大多数其他情形成本效率就不那么高了。例如，在一个初始系统的建成阶段，服务供应商通常不需要使用大量的无线电信道。因此，典型地将不可能只基于开始时的订户数目来负担使用复杂多载波宽带收发系统射频设备所需的成本。其结果是，在订户数目增加到使得在大多数的时间各个信道都十分繁忙的时候之前，对普通的宽带多载波射频设备进行投资可能是不合算的。此外，还存在着许多这样的地区，其中虽然对无线电信系统有较多的需求，但可以预期信号流通量始终保持着低水平(例如农村的高速公路地区或大的商业/工业园区)。由于只有少数位于高信号流通量需求的蜂窝单元(例如城市中心地区或高速公路交汇点)才值得投资构建高容量宽带收发系统网络，服务供应商将面临难以作出决策的境地。他可以在开始时建立成本较小的窄带设备以提供某种程度的覆盖，然后随着服务区内订户数目的快速增加使设备升级成更高效的设备。然而，这时对窄带设备的最初投资将丢失了。或者，他也可以一开始就作出较大的超前投资使用高容量的设备，这样一旦需求量增加时也可以使系统的订户不会接收到忙音信号和遭受呼叫堵塞。但这样做的缺点是需要较大的超前投资。
这些考虑导致了无线中继器的普遍使用，因为中继器能在对于每个蜂窝单元不需要多载波宽带基地收发站的花费和复杂性的情况下增大蜂窝的容量。图2是一个采用无线中继器的无线电信系统的各个部件的方框图。
图2示出一个无线电信系统200，它例如是一个蜂窝移动电话系统，一个个人通信系统(PCS)，或者是一个类似于它们的系统，其中由于在无线系统中继器的上行链路信号路径中采用了遂个时隙的分集(diversity)选择，使得基地收发系统能对从周围蜂窝中所使用的远地中继器基地站所接收到的信号进行正确的解调。
系统200提供移动站210与一个公用交换电话网络(BSTN)(未示出)之间的通过射频信号的声音和/或数据通信。在本发明的具体实施例中，射频信号协议或“空气接口”利用了例如美国通信工业协会(Telecommunication Industry Association，TIA)所发布的GSM-1900(原PCS-1900)标准的时分复用访问(TDMA)技术，其中采用了由Groupe Special Mobile所开发并由欧洲通信标准研究院(European Tele-eommunication Standards Institute(ETSI))对欧洲和其他地区发布的全球移动通信系统(GSM)标准中的所有有关内容。
布局于远地的中继器220-1、220-2、…、220-n(这里也称作“远地基地站”)各自位于由各个蜂窝250-1、250-2、…250-n组成的蜂窝群240的靠近中央之处。远地中继器220接收来自位于相应蜂窝250内的移动站210的射频信号，并把这些信号传送给相应的多信道主宽带基地收发系统260。类似地，由主基地收发系统260产生的射频信号被中继器220传送给移动站210。结果，与位在蜂窝250-1、250-2、…250-n的蜂窝群集240中的所有移动站210相关的信号都将在主基地收发系统260处进行处理。
远地中继器220可以用来扩展单个蜂窝的覆盖范围，或者，从它们各自与一个特定的蜂窝250相关连的意义上以及它们各自都与移动站210之间来回发送和接收多个信号的意义上来说，它们构成了一些“基地站”。不过，远地中继器220并不像普通基地站那样执行解调和调制功能。相反地，就它们最基本的形式而言，它们只是放大从移动站210接收到的信号然后再把这些信号传送给给多信道主基地收发系统260。远地中继器的较复杂的版本执行对从移动站210接收到的信号的频率变换和放大，然后再把经放大和变成不同频率的信号传送给多信道主基地收发系统260。如果远地中继器220所用的各种频率全都在指定给蜂窝群集240的频带之内，则这些中继器220被认为是“带内”变频中继器。远地中继器220还执行相反的功能，即从主基地收发系统260接收信号然后将这些信号传送给移动站210，其中包括了变频。
如图2所示，多信道主基地收发系统260通过一个A接口280连接在一个基地站控制器(BSC)270上，而BSC 270又通过一个网络管理接口295连接在一个操作与维护中心(OMC)290上。在任何普通的无线电信系统中，不论它是否使用了远地中继站，也不论基地站是多信道主基地收发系统260还是远地中继器基地站220，OMC290都从基地站接收告警和状态说明信号并向基地站发送命令信号。典型地，OMC290与几个基地站控制器270相通信。
在以往技术的无线电信系统中，为了实现远地中继器220与OMC290之间的双向通信，需要一条专用电话线。即使在OMC290在物理上与基地站控制器270位在同一地点的情况下，这种布局也需要在远地中继器220中安装一个调制解调器，并且将出现电话线路安装、使用申请和维护等费用。考虑到一个OMC290能与几个BSC270相通信，这些费用可能较大。虽然远地无线中继器220可以利用射频、回程(backhaul)信号与主基地收发系统260通信，但地面线路中继器仍通过有线连接与主基地收发系统260通信。地面线路中继器已经成功地解决了状态说明信号和告警监视问题。授予Hurst等人的美国专利No.5,422,929(’929)描述了一种远地测试和监视地面线路中继器的方法和设备。一个中央局发送一个带有地址子场的询问信号。当该询问信号被地面线路中继器中的控制器识别出来时，控制器将使地面线路中继器进入一个环回(loopback)模式，以返回说明了诊断和测试结果的非工作结果。对于一个给定的地面线路，连接在其上的任何中继器都可被访问和测试。虽然专利’929说明了通过已有地面线路通信信道的对地面线路中继器的测试和监视，但它没有说明通过无线通信信道的测试和监视以及对无线中继器的上行链路和下行链路路径的测试。
授予DeJaco等人的美国专利No.5,785,406(’406)描述了一种通过无线通信信道的测试方法和设备。在专利’406中，由一个位于PSTN上的监视站产生测试信号。该测试信号经由PSTN和一个蜂窝通信系统被传送给一个蜂窝电话。测试信号将激活蜂窝电话中的一个环回单元，于是信号被返回到监视站。监视站对返回的测试信号进行分析。
虽然专利’406说明了通过无线通信信道来利用移动蜂窝电话中的环回单元，但它没有公开用于无线中继器的这种环回单元。而且，专利’406没有公开如何对于中继器来实现这种测试，也没有公开对无线中继器的上行链路和下行链路路径的测试。
这样，容易看出存在着对这样一种方法的需求，该方法能在不需要安装和使用调制解调器和专用电话线路的情况下，在OMC 290与多个远地中继器220之间发送信号以及监视状态说明信号和告警信号。
发明内容
本发明的一个目的是提供在操作与维护中心与多个远地中继器站之间的无线信令。
本发明的另一个目的是提供从操作与维护中心向多个远地中继器站的命令无线下行链路发送。
本发明的又一个目的是提供从多个远地中继器站向操作与维护中心的状态和告警信号的无线上行链路发送。
本发明的再一个目的是使这种通过上行链路和下行链路射频路径的无线信令是带内的。
简单地说，本发明基于这样一种无线电信系统体系，其中各个蜂窝单元被组合成一些蜂窝群集。在每个蜂窝群集内指定一个主蜂窝位置，并且在该主蜂窝位置处或其附近有一个多载波宽带基地收发系统。
在该蜂窝组中的每个其余的蜂窝，即每个远地蜂窝中并不设置一套完整的基地站设备，而是设置了转换无线电收发器。在本发明的一个优选实施例中，这些转换无线电收发器均在带内操作，即操作于指定给服务供应商的那些频率内。
各个中继器既工作于上行链路方向又工作于下行链路方向。也就是说，由位于一个远地蜂窝内的移动站所发送的上行链路信号被中继器接收，然后再被发送给主基地收发系统。类似地，由主基地收发系统发送的下行链路信号首先被中继器接收后然再以高功率被发送给移动站。
远地中继器具有结合在下行链路路径中的移频键控(FSK)探测和解调功能，以及结合在上行链路路径中的FSK调制功能。这使得中继器能够从服务基地收发系统下行链路中提取命令并对之作出反应。这还使中继器能够通过上行链路向服务基地收发系统发送状态/告警信号。于是基地收发系统便能与操作与维护中心进行这些命令、状态说明信号和告警信号的通信。
在正常操作中，基地收发系统将在“回程”下行链路中连续地向远地中继器发送经调制的高斯最小频移键控(GMSK)载波。这一信号被中继器通过一个定向天线接收，并通过一个全向天线发送给移动手机。从中继器发送给移动单元的信号称为远地“地面”下行链路信号。
手机通过远地“地面”上行链路路径把它的信号返回给中继器，该信号典型地是通过两个全向天线接收的。在该优选实施例中，中继器通过延时分集组合或基于逐个时隙切换的分集，执行分集选择和自动电平控制(ALC)。这个上行链路信号通过一个定向天线被发送给基地收发系统。
当希望进行射频环回测试时，基地收发系统将在一个预定的时间长度内通过“回程”下行链路向远地中继器发送一个例如连续波(CW)音调这样的“发位波形”。利用相位/频率鉴别电路来探测从调制载波(如GMSK)到信令波形(例如CW载波)的改变。信令波形的出现将指令中继器进入射频环回模式。
处于射频环回模式时，一个高功率下行链路发送信号的耦合取样被衰减和频率下移到接收频带内，并被耦合到两个上行链路低噪声输入接收路径中。然后来自基地收发系统的下行链路回程载波被用“训练比特”数据调制，以便当基地收发系统通过上行链路回程接收到射频环回信号时能对往返传送延时进行精确的定时和测量路径损耗。当中继器的任一项功能出现告警情况时，上述信号将不再环回到基地收发系统，并向操作与维护中心引入一个系统告警。
当中继器处于环回模式时，相位/频率鉴别电路仍可被用来探测相位/频率调制的下行链路数据(例如FSK)，并且探测到的数据比特可以被中继器的微控制器解释和作出响应。下行链路数据可被用来重新构成各种调谐频率和目标增益参数。
还有，当中继器处于环回模式时，也可以通过上行链路路径把状态说明和告警数据发送回给基地收发系统。可以在上行链路路径中接入或耦合一个简单的相位/频率调制单元，并用来对中继器微控制器所提供的数据进行FSK调制。这种数据可以包括中继器微控制器所监视到的内部状态和告警信号。
附图的简单说明
为了更完全地了解本发明及其创新性优点和特点，需要参考各个附图，在附图中：
图1是一个普通以往技术无线电信系统的方框图；
图2是说明在以往技术无线电信系统中如何配置主基地收发系统，带内转换器和移动站的蜂窝位置群图；
图3是说明一个利用了本发明中继器一个优选实施例的无线电信系统的方框图；
图4是说明一个GSM-1900系统中体现本发明的中继器的详细方框图。
具体实施方式
现在参见图2，系统300较具体地包含了一些转换器全向天线对310-1-1a和310-1-1b，…，310-1-12a和310-1-12b，…，310-n-1a和310-n-1b，…310-n-12a和310-n-12b(这些全向天线对总的用310表示)。这些天线对被连接在一些远地中继器上，在本优选实施例中这些中继器被构成一些带内转换器基地站(无线转换范围扩展器)320-1-1，…，320-1-12，…320-n-1，…320-n-12；转换器基地站定向天线(回程天线)330-1-1，…，330-1-12，…，330-n-1，…，330-n-12；主基地站全向天线340-1，…，340-n；以及多信道主基地收发系统350-1，…，350-n。在图3的优选实施例中，除了多信道主基地收发系统350-1，…，350-n之外，系统300还可以包含一个或多个普通基地站355。系统300还包含一个或多个基地站控制器，一个操作与维护中心(OMC)和移动站380-1、380-2。系统300还包含一个连接在一个地面线路网络390上的移动交换中心(MSC)。
主基地收发系统350-1，…，350-n负责解调无线电信号以及通过一个或多个基地站控制器和移动交换中心把这种信号连接到地面线路网络390上。典型地，地面线路网络是一个公用交换电话网络(PSTN)或一个综合业务数字网络(ISDN)，但它也可以是一个公用地面移动网络(PLMN)或一个分组交换数据网络(PSDN)。在相反的方向上，主基地收发系统350-1，…，350-n还对通过移动交换中心从地面线路网络接收到的信号进行调制和格式化，以便通过带内转换器把它们发送到空中。
多信道主基地收发系统350-1，…，350-n的布局使得，每个特定的主基地收发系统，例如多信道主基地收发系统350-1，能服务于与许多蜂窝250中的一个给定蜂窝群集240相关连的多个带内转换器，例如带内转换器320-1-1，…，320-1-12。在图3的实施例中，各多信道主基地收发系统350-1和350-n最多能分别服务于12个的带内转换器，即320-1-1，…，320-1-12和320-n-1，…，320-n-12。
可能多于1个的基地站控制器(BSC)具有多项功能。主要功能是管理移动站380与地面线路网络之间的逻辑连接。为了实现这一功能，基地站控制器为每个个别的移动站380、带内转换器和主基地收发系统350指定发送和接收的无线电载波频率。典型地，一个基地站控制器可以服务于5到20个多信道主基地收发系统350-1，…，350-n。
在1996年7月16日授权于AirNet Communications Corporation(它也是本申请的受让人)的标题为“Transceiver ApparatusEmploying Wideband FFT Channelizer with Output Sample TimingAdjustment and Inverse FFT Combiner for a MultichannelCommunication Network(用于多信道通信网络的采用带有输出样本时序调整的宽带FFT(快速傅显叶变换)信道分配器和逆FFT信道合成器的收发设备)”的美国专利NO.5,537,435中，说明了多信道基地收发系统350的几个实施例的细节。
此外，基地站控制器还控制系统300的各个单元与OMC之间的通信。特别对于本发明的中继器，OMC从带内转换中继器接收告警和状态说明信号，以及向后者发送命令。尽管这种通信典型地是通过需要为每个远地中继器安装一个调制解调器的专用电话线路来实现的，但本发明却实现了借助无线技术的这种信令。
图4示出一个示例性带内转换器的元部件的详细方框图，其中转换器在一个GSM-1900无线系统中利用了本发明的无线带内信令。在正常工作期间，多信道主基地收发系统350通过“回程”下行链路向远地带内转换中继器连续地发送经调制的GMSK载波。中继器接收定向发送/接收天线330上的这个来自多信道基地站350的信号，并把该信号传送给双工器。由双工器提供的射频输出信号被传送通过第一低噪声放大器(LNA)405、接收带通滤波器(RXBPF)410、和一个混频器415，后者由一个被锁相于10KHz参考(reference)425的下行链路下转换合成器420所驱动。混频器415把下行链路信号转换成中频(IF)信号，而中频带通滤波器(IF BPF)430则把下行链路中频信号的发送频率第一次限制成一个单信道。另外两个IF BPF440和450分别在接收到来自放大器435和445的信号后再把发送能量限制成希望的单信道。环回音调探测器455接收从下行链路信号路径中的IF BPF 450的输出端耦合过来的信号作为其输入。环回音调探测器455控制环回电路460，后者把来自发送路径的信号耦合和混合进两个接收信号路径，这两个接收信号路径开始于带内转换器中的全向接收天线310a和310b处。
IF BPF 450的输出被传送给自动电平控制衰减器(ALC)465，后者依次为射频混频器470和发送带通滤波器(TX BPF)475提供输入信号，在TX BPF 475中信号被上转换回到射频发送频带，在本实施例中该频带为1930MHz-1990MHz。与带内转换器中的所有合成器类似，下行链路上转换(U/C)合成器480也被锁相在一个共用的10MHz参考425上。TX BPF 475的输出又被馈送给功放器(PA)485，然后再馈送给双工器490的发送部分，最终输出给发送/接收全向天线310b，从那里“地面”下行链路信号被发送给移动站380。ALC衰减器465是根据探测器(DET)495所测得的功放器485的能量输出来控制的。
在上行链路方向上，移动站380通过空间分开的全向天线310a和310b向转换器返回一个信号。在图3所示的优选实施例中，全向天线310a只用于接收，而全向天线310b则是发送/接收的。在本发明的该优选实施例中，使用当前实施例的GSM-1900标准，天线310a与310b至少相距8个波长，或者对于1900MHz的频率来说相距大于4英尺。分开的接收滤波器500和双工器490的接收部分为一对射频(RF)信号处理链提供一部分的射频接收频带，这对信号处理链由一对低噪声放大器(LNA)505a、505b和一对接收器带通滤波器(RXBPF)510a、510b组成，RX BPF 510a、510b把接收到的能量限制在希望的RF频带内，例如分配给GSM-1900上行链路的频带为1850MHz～1900MHz。被第一合成器即上行链路下转换(D/C)合成器520驱动的混频器515a、515b把接收到的信号转换成中频(IF)信号，然后IF BPF 525a、525b把IF信号限制成一个单信道。混频器515a、515b，IF BPF 525a、525b，以及IF放大器530a、530b组成了一个IF级。
上行链路下转换合成器520与转换器中的其他合成器共用一个10MHz参考425。典型的选择是，当IF BPF所对应的信道带宽为310KHz时，IF的中央频率约为188MHz。
探测器(DET)535a和535b测量由放大器530a、530b提供的两个信号的射频能量的经滤波信道的功率，然后该功率被传送给分集选择和自动电平控制(ALC)处理器540。ALC处理器540比较由探测器535a、535b传送给它的两个信号的瞬时功率大小。在ALC处理器540比较瞬时功率大小的同时，表面声波(SAW)延时单元545a、545b对从放大器530a、530b传送来的两个分集信号进行延时。ALC处理器540对具有较大功率的分集信号进行逐个时隙的选择，并控制开关550的工作使它让较大能量的分集信号发送给ALC交变器(alternator)555。对于一个GSM型的信号，处理一般是这样进行的：主多信道基地收发系统350在TDMA帧的时隙零期间总是发送一个信道组合V帧结构。探测到时隙零将起动物理信道0上的51个多帧控制结构中的向下计数信令帧处理。ALC处理器540对每个分集路径上的最初几个比特周期中的能量进行测量和积分。这个积分值被与一个可编程的阈值相比较。如果积分值大于阈值，则LAC处理器540将选择具有由积分值所确定的最强信号的那个路径。可编程阈值的设计使得一个随机访问控制信道(RACH)脉冲串的前几个比特周期的积分由于相对于正常脉冲串来说RACH脉冲串的较短持续时间和延时的开始而将不超过阈值。这个可编程阈值可以是固定的，也可以是自适应的。
如果积分值没有大于可编程阈值，即表明这是一个RACH脉冲串，则ALC处理器540将探测一个能支持RACH脉冲串的时隙，然后在步骤310中选出最强可用分集的路径，进而使RACH脉冲串同步于多信道主基地收发系统350。如果ALC处理器540在积分值不大于可编程阈值时探测到一个不属于RACH脉冲串时隙的时隙，则将使积分值变零或“舍弃(dump)”，并执行下一个积分。这个“积分和舍弃”处理将重复执行直到完成分集选择或重复次数达到了某个预定的最大“积分和舍弃”次数。
为了完成转换器中的上行链路处理，来自功率开关550的选择的分集信号被送入一个快速自动电平控制(ALC)衰减器560。
发送带通滤波器565和575在分别接收到来自放大器560和570的信号后把发送能量限制到希望的单信道上。这时，上行链路上转换合成器580通过锁相于共用的10MHz参考425来驱动混频器585。上行链路发送带通滤波器590把发送能量进一步限制到希望的RF频率范围内，其后由功放器595把输出信号提供给双工器。双工器把信号传送给定向发送/接收天线330。由此把信号发送给多信道主基地收发系统350，在主基地收发系统350该信号是通过全向天线340接收的。
典型地，在整个转换器中，包括前向和反向路径，采用的都是甲/乙类线性放大器；并且，转换器典型地利用软件可编程合成器来实现，使得在安装过程中或当需要重新构形系统时可以方便地选择各种信道设定。
根据本发明的原理，当OMC进行RF环回测试时，多信道主基地收发系统350将在一个预定的时间长度内利用“回程”下行链路向远地转换器发送一个“信令波形”，例如一个连续波(CW)音调。位在环回音调探测器455中的相位/频率鉴别电路被用来探测从调制载波(例如GSM)到信令波形(例如CW载波)的改变。该信令波形的出现将指令远地带内中继器-转换器起动它的RF环回模式。
一旦进入了RF环回模式，环回电路460将接收由耦合器498耦合来的高功率下行链路发送信号的样本，对样本衰减并把信号下转换到接收频带内，再把经衰减和下转换的信号耦合给耦合器600a和600b处的两个上行链路低噪声输入路径。
在环回模式下，主基地收发系统350将用“训练比特”数据来调制下行链路信号和/或向下行链路路径发送特定的随机访问控制信道(RACH)脉冲串，并探测返回上行链路信号中的环回脉冲串。这一处理使得能精确计算信号传至远地中继器转换器并从那里返回的时间，并测量整个RF路径的信号强度和信号质量。由于远地中继器转换器要从下行链路信号中获取所有其信号时序，所以在环回模式中需要不断地在每个TDMA帧时隙中发送调制的“训练比特”数据。如果不是在每个帧中都发送数据，则远地中继器转换器将失去与主基地收发系统350的同步。
如果在远地中继器转换器中出现了一个告警，则它不再执行任何环回功能。基地收发系统350在探测到中继器转换器不工作时，将通知OMC出现了问题。
另外，根据本发明的原理，当远地中继器转换器的该优选实施例处于环回模式时，环回音调探测器455的相位/频率鉴别电路还可被用来探测相位/频率调制的下行链路数据(例如FSK数据)，该数据中可能包含了OMC发送给远地中继器的行动命令。在图4的优选实施例中，环回音调探测器455将接收到的下行链路FSK调制数据提供给FSK解调器605，后者再把经解调的数据提供给中继器的微控制器610。微控制器610把解调数据翻译成特定的命令信号，并相应地对每个特定命令作出响应。例如，FSK下行链路数据可被用来重新设置各个调谐频率和目标增益参数。
在环回模式中，状态说明和告警数据也可通过通向主基地收发系统350的上行链路路径发送返回给OMC。微控制器610把状态说明信号告警数据发送给FSK调制器615。FSK调制的数据可以如图示那样通过耦合器620被耦合到上行链路路径上，也可以通过一个开关(未示出)被导入上行链路路径。这种FSK调制数据可以包括由远地中继器的微控制器610所监视到的内部状态说明信号和告警信号。
这样，本发明公开了这样一种方法和设备，它利用无线带内信令进行与远地中继器的通信，排除了在利用远地中继器的无线电信系统中为每个中继器安装一个调制解调器和一条电话线路的必要性。
虽然我们已经示出和说明了几个根据本发明的实施例，但应该理解，本发明并不局限于这些实施例，而是可以进行熟悉本技术领域的人所了解的许多变动和修改，因此我们不希望受到这里所示出和说明的细节的限制，而是希望能包容对于了解本领域普通技术的人是显然的所有变动和修改。

Claims (10)

1. 一种无线电信系统，它包括多个信元，这些信元被安排成若干群集，其中在每一个所述群集中只有一个上述信元含有一个宽带基地收发站，该无线电信系统还包括：
中继器设备，设置在不含有上述宽带基地收发站的信元的各上述群集中，上述中继器设备包括一解调器和一调制器，该解调器用于所接收信号的带内信号抽取，该调制器用于将带内信号注入待被发送的信号，其中上述中继器设备采用无线信令，用于和一个操作与维护中心进行双向通信。
2. 根据权利要求1的无线电信系统，其中上述中继器设备是一个转换中继器。
3. 根据权利要求1的无线电信系统，其中上述中继器设备还包括一微控制器，用于翻译由上述解调器抽取的解调数据、并用于将状态说明信号和告警信号提供给上述用于带内信号注入的调制器。
4. 根据权利要求1的无线电信系统，其中上述双向通信包括命令的下行链路发送。
5. 根据权利要求1的无线电信系统，其中上述双向通信包括状态说明信号和告警信号中的至少一个信号的上行链路发送。
6. 根据权利要求1的无线电信系统，其中上述无线电信系统支持至少一时分多路复用信号协议。
7. 在一个包括多个信元的无线电信系统中提供一个操作与维护中心与一个无线系统中继器之间的无线通信的方法，其中该多个信元被安排成若干群集，在上述群集中只有一个上述信元含有一个宽带基地收发站，上述方法包括：
提供上述中继器，上述中继器包括一解调器和一调制器，该解调器用于所接收信号的带内信号抽取，该调制器用于将带内信号注入待被发送的信号；
在上述中继器处接收一个来自上述操作与维护中心的第一无线信令波形；所述信令波形使上述中继器进入一环回模式；
在上述中继器处接收一个来自上述操作与维护中心的调制无线下行链路信号，所述调制的信号包括命令数据；以及
解调上述调制的信号来探测和提取上述命令数据。
8. 根据权利要求7的提供一个操作与维护中心与一个无线系统中继器之间的无线通信的方法，其中：
上述调制的信号包括移频键控数据。
9. 根据权利要求7的提供一个操作与维护中心与一个无线系统中继器之间的无线通信的方法，其中：
上述接收一调制的无线下行链路信号包括接收一连续波音调。
10. 根据权利要求7的提供一个操作与维护中心与一个无线系统中继器之间的无线通信的方法，它还包括：
把一状态说明信号和一告警信号中的至少一个信号发送给上述操作与维护中心。
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