CN101237278A - 移动通信中传输数据的方法、系统、中继站及基站 - Google Patents

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CN101237278A CNA2007100631757A CN200710063175A CN101237278A CN 101237278 A CN101237278 A CN 101237278A CN A2007100631757 A CNA2007100631757 A CN A2007100631757A CN 200710063175 A CN200710063175 A CN 200710063175A CN 101237278 A CN101237278 A CN 101237278A
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Abstract

本发明提供了一种在移动通信中传输数据的方法，应用于包含一个基站和一个以上中继站的小区，该方法包括：在基站的控制下，中继站在传输信令的至少两种工作模式之间切换。本发明还提供了一种移动通信中传输数据的系统，在小区中包括一个基站以及一个以上中继站；基站控制中继站在传输上行信令或下行信令时，在至少两种工作模式之间切换。本发明还提供了中继站和基站。使用了本发明的方法、网络、中继站和基站，可以实现以多种方式传输数据，从而实现灵活的中继方案。

Description

移动通信中传输数据的方法、系统、中继站及基站
技术领域
本发明涉及无线蜂窝网络技术，特别是一种移动通信中传输数据的方法，以及一种移动通信中传输数据的系统、中继站和基站。
背景技术
通过部署中继站(RS)集成多跳能力已成为无线蜂窝通信的热点话题。例如，近期IEEE成立了中继工作组，目的在于将RS引入基于IEEE 802.16的系统。
目前被普遍认可的是，在无线蜂窝系统中部署RS可以扩大覆盖范围，加强小区的能力，减少用户台/移动台(SS/MS)侧的传输功率，并可对抗严重的遮蔽。一种可行方案是组织一个基站(BS)控制的蜂窝系统，小区内的所有活动都在BS的统一控制之下，BS发送信号至所有SS/MS并负责响应SS/MS发来的信令请求。
但是，目前RS在传输信令时模式比较单一，因此很难根据实际情况进行中继方案的调整。
发明内容
本发明提供了一种移动通信中传输数据的方法，RS可以在传输上行信令或下行信令时，在不同的工作模式下进行切换，实现灵活的中继方案。
本发明还提供了一种移动通信中传输数据的系统，通过RS在传输信令的不同工作模式下的切换，实现灵活的中继方案。
本发明还提供了一种移动通信中传输数据的RS，在不同的传输信令的工作模式之间切换，以适应不同的网络环境或条件。
本发明还提供了一种移动通信中传输数据BS，控制RS在不同的传输信令的工作模式之间切换以适应不同的网络环境或条件。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种移动通信中传输数据的方法，应用于包括一个基站和一个以上中继站的小区；在所述基站的控制下，所述中继站在传输上行信令或下行信令时，在至少两种工作模式之间切换。
一方面，在传输下行信令时，所述中继站在不参与下行信令的传输和与基站联合传输下行信令这两种工作模式之间切换。
其中，当基站监测到小区出现覆盖漏洞，在与小区内处于覆盖漏洞附近的中继站进行协商后，指示该中继站从不参与下行信令传输的工作模式切换到与基站联合传输下行信令的工作模式。
其中，所述基站监测到小区出现覆盖漏洞的情况可以通过下述方式加以确定：
所述基站监测到一个以上用户站/移动台进行初始测距的参数与中继站上报的测量参数之间的差异超过预先设定的差异阈值。
其中，当中继站监测到小区出现覆盖漏洞，在与基站进行协商后，从不参与下行信令传输的工作模式切换到与基站联合传输下行信令的工作模式。
其中，所述中继站监测到小区出现覆盖漏洞的情况是通过下述方式确定的：
所述中继站在其空闲时隙内监测到一个以上用户站/移动台试图连接其他小区的无线接入点，但所述中继站接收到的这些用户站/移动台发来的信号质量高于预先确定的信号质量阈值。
其中，当基站确定小区中的覆盖漏洞消除，在与小区内与其联合传输下行信令的中继站进行协商后，指示所述中继站切换到不参与下行信令传输的工作模式。
其中，所述基站通过长期学习确定小区的覆盖漏洞消除包括：
基站逐步减少小区内与其联合传输下行信令的中继站对下行信令的发射功率，并观察用户站/移动台的响应，如果所述发射功率降低至普通的传输功率后，用户站/移动台能够正常接收，则认为基站确定小区的覆盖漏洞已被消除。
其中，当网络确定一小区当前具有充足的无线资源且其相邻小区无线资源紧张时，通过指示该小区的基站与该小区中与相邻小区临近的中继站进行协商，使该中继站从不参与下行信令传输的工作模式切换到与基站联合传输下行信令的工作模式；
或者，当网络确定一小区当前的无线资源紧张且其相邻小区具有充足的无线资源时，通过指示该小区的基站与该小区中与相邻小区临近的中继站进行协商，使该中继站从与基站联合传输下行信令的工作模式切换到不参与下行信令传输的工作模式。
其中，在所述中继站处于与基站联合传输下行信令的工作模式下，
所述中继站接收基站在传输时刻之前预先发送的下行信令；
在传输时刻，所述中继站与基站同时向用户站/移动台发射所述下行信令。
其中，在传输下行信令时，所述中继站可在不参与下行信令的传输、与基站联合传输下行信令和与基站联合传输前导码这三种工作模式之间切换。
其中，当网络确定一小区的相邻小区的无线资源紧张时，通过指示该小区的基站与该小区中与相邻小区临近的中继站进行协商，可使该中继站从不参与下行信令传输的工作模式切换到与基站联合传输前导码的工作模式；
或者，当网络确定一小区的相邻小区具有充足的无线资源时，通过指示该小区的基站与该小区中与相邻小区临近的中继站进行协商，可使该中继站从与基站联合传输前导码的工作模式切换到不参与下行信令传输的工作模式。
其中，当基站监测到小区出现覆盖漏洞，在与覆盖漏洞附近的中继站进行协商后，可指示中继站从与基站联合传输前导码的工作模式切换到与基站联合传输下行信令的工作模式；
或者，当基站确定小区中的覆盖漏洞已被消除，在与小区内与其联合传输下行信令的中继站进行协商后，可指示所述中继站从与基站联合传输下行信令的工作模式切换到与基站联合传输前导码的工作模式。
另一方面，在传输上行信令时，所述中继站在传输信令的至少两种工作模式之间的切换过程可包括：
所述中继站在对所有上行信令进行数字基带处理后传输，和对时延敏感上行信令进行存储后传输、并对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输这两种工作模式之间切换。
其中，当所述基站判断当前的时延需求较高时，可通过与所述中继站进行协商，指示中继站从对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式切换到对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；
或者，当基站判断当前对时延需求较低时，或者对传输质量的需求较高时，可通过与所述中继站进行协商，指示中继站从对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式切换到对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式。
其中，在所述中继站处于对时延敏感上行信令进行存储后传输的工作模式下，
所述中继站可接收基站预先设置的在上行子帧传输时延敏感信令的上行信令间隙以及放大间隙的信息；并且
所述中继站在所述上行信令间隙接收时延敏感上行信令，在所述放大间隙发射所述时延敏感上行信令。
其中，所述基站预留放大间隙的过程可包括：
所述基站为小区内一个以上中继站分组，并为各组内中继站在上行子帧预留不同的放大间隙；
所述中继站在各自的放大间隙发射接收到的时延敏感信令。
其中，所述基站预留放大间隙的过程可包括：
所述基站为小区内M个中继站分配N个不同的放大间隙，为每个中继站预留N个放大间隙中的一个或多个放大间隙，所述M是正整数，N是整数；
所述中继站在基站为其预留的N个放大间隙中的一个或多个放大间隙发射接收到的时延敏感信令。
其中，所述中继站可从接收到的基站的下行映射信令DL-MAP中的信元中提取所述上行信令间隙和放大间隙。
其中，所述时延敏感上行信令可包括物理层PHY的快速反馈信道CQICH、响应信道ACKCH和CDMA测距字段中传递的上行信令中任一项或任几项的组合。
其中，所述时延敏感上行信令可占据上行子帧中一个或多个连续的时隙。
其中，在传输上行信令时，所述中继站可以在对所有上行信令进行数字基带处理后传输、对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输，以及对所有上行信令进行存储后传输这三种工作模式之间切换。
其中，当所述中继站处于对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式时，如果基站判断当前对时延的需求升高至第一时延门限，可通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对所有上行信令进行存储后传输的工作模式；如果基站判断当前对时延的需求升高至第二时延门限，可通过与所述中继站协商，指示中继站切换到对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；
当中继站处于对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式，如果基站判断当前对时延的需求升高至第一时延门限，可通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对所有上行信令进行存储后传输的工作模式；如果基站判断当前对时延的需求降低到第二时延门限以下或对质量的需求升高至第一质量门限，可通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；
当中继站处于对所有上行信令进行存储后传输的工作模式，如果基站判断当前对时延的需求降低至第一时延门限以下，通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；如果基站判断当前对时延的需求降低至第二时延门限以下或对质量需求升高到第一质量门限，通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；
所述第一时延门限所对应的时延需求高于第二时延门限所对应的时延需求。
该方法还可包括：
所述中继站在开机时与所述基站进行初始协商，上报其所支持的传输信令的各种工作模式；
所述基站确定所述中继站的初始工作模式，并控制所述中继站工作在所确定的初始工作模式下。
该方法还可包括：
所述中继站在检测到自身与骨干网之间存在有线连接时上报基站；
所述基站在确定利用所述中继站与骨干网之间的有线连接后，指示所述中继站通过其与骨干网之间的有线连接转发数据。
其中，所述中继站在开机时检测到自身与骨干网之间存在有线连接，可与所述基站进行初始协商，上报其与骨干网之间存在有线连接。
其中，所述基站可依据小区内的负载和/或该有线连接的质量，确定是否利用该有线连接；
在小区内的负载较小和/或该有线连接的质量较差时，确定不利用该有线连接；在小区内的负载较大和/或该有线连接的质量较好时，确定利用该有线连接。
其中，所述中继站根据QoS需求，通过其与骨干网之间的有线连接转发业务数据和信令。
其中，所述中继站在利用其与骨干网之间的有线连接转发数据时，所述中继站与小区内用户站/移动台通信的无线连接以及所述中继站在需要时与基站通信的无线连接由基站集中控制。
根据本发明的又一个方面，本发明还公开了一种移动通信中传输数据的系统，所述的移动通信过程涉及一个以上的小区，所述小区包括基站和一个以上中继站，在所述基站的控制下，所述中继站在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
一方面，所述中继站可在不参与下行信令的传输和与基站联合传输下行信令这两种工作模式之间切换。
或者，所述中继站可在不参与下行信令的传输、与基站联合传输下行信令和与基站联合传输前导码这三种工作模式之间切换。
另一方面，所述中继站在对所有上行信令进行数字基带处理后传输，和对时延敏感上行信令进行存储后传输、并对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输这两种工作模式之间切换。
或者，所述中继站在对所有上行信令进行数字基带处理后传输，对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输，和对所有上行信令进行存储后传输这三种工作模式之间切换。
此外，本发明还公开了一种移动通信中传输数据的中继站，位于无线蜂窝网络的小区内，包括射频收发及处理单元，还包括协商单元和控制单元；
所述协商单元与所述小区的基站进行协商后向控制单元发出工作模式切换的指令；
所述控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，控制射频收发及处理单元在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
其中，所述传输信令的工作模式可包括：不参与下行信令传输的下行工作模式一，以及与基站联合传输的下行工作模式二；
所述控制单元可包括：
下行模式控制器，在协商单元发来将工作模式切换到下行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元停止传输下行信令；在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元接收基站在传输时刻之前发来的预传递的下行信令并在传输时刻与基站同时向用户站/移动台发射所述下行信令。
其中，所述射频收发及处理单元包括射频接收器、射频发射器和基带处理模块；
在下行工作模式二下，所述射频接收器接收基站在传输时刻之前发送的预传递的下行信令，所述基带处理模块对所述预传递的下行信令进行数字基带处理，所述射频发射器在传输时刻与基站同时发射所述下行信令。
其中，所述传输信令的工作模式可包括：不参与下行信令传输的下行工作模式一，与基站联合传输的下行工作模式二，以及与基站联合传输前导码的下行工作模式三；
所述控制单元包括：
下行模式控制器，在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元停止传输下行信令；在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元接收基站在传输时刻之前发来的预传递的下行信令并在传输时刻与基站同时向用户站/移动台发射所述下行信令；在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式三的指令后，指示射频收发及处理单元在传输时刻与基站同时向用户站/移动台发射前导码。
该中继站还可包括：
监控单元，在监测到小区出现覆盖漏洞时，向所述基站上报，并指示所述协商单元与基站进行协商。
其中，所述传输信令的工作模式包括：对所有上行信令进行数字基带处理后传输的上行工作模式一，和中继站对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的上行工作模式二；
所述控制单元可包括：
上行模式控制器，在协商单元发来切换到上行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元对所有上行信令进行数字基带处理后发射；在协商单元发来切换到上行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元在基站设置的上行信令间隙接收时延敏感上行信令，存储时延敏感上行信令后在基站为中继站预留的放大间隙发射，并且接收非时延敏感上行信令，对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后发射。
其中，所述射频收发及处理单元包括射频接收器、射频发射器、存储模块和基带处理模块；
在上行工作模式一，所述射频接收器接收上行信令，所述基带处理模块对所有上行信令进行数字基带处理，所述射频发射器发射所有上行信令；
在上行工作模式二，所述射频接收器在基站设置的上行信令间隙接收时延敏感上行信令，所述存储模块存储时延敏感上行信令，所述射频发射器在基站预留的放大间隙发射时延敏感上行信令；所述射频接收器接收非时延敏感上行信令，所述基带处理模块对非时延敏感上行信令进行数字基带处理，所述射频发射器发射非时延敏感上行信令。
其中，所述射频收发及处理单元还可包括：
第一开关，包括第一端口和第二端口，所述第一端口打开时所述存储模块的输出端连接射频发射器的输入端，所述第二端口打开时所述基带处理模块的输出端连接射频发射器的输入端；
第二开关，包括第一端口和第二端口，所述第一端口打开时射频接收器与天线连接，所述第二端口打开时射频发射器与天线连接；
在上行工作模式一，第一开关仅打开第二端口，基带处理模块对所有上行信令进行数字基带处理后由射频发射器发射；
在上行工作模式二下，在所述上行信令间隙，第二开关仅打开第一端口，存储模块存储射频接收器接收到的时延敏感上行信令后由存储模块存储时延敏感上行信令；在所述放大间隙，第一开关仅打开第一端口，第二开关仅打开第二端口，射频发射器从存储模块中取出时延敏感上行信令并发射时延敏感上行信令；在其他上行子帧的间隙，第二开关打开第一端口，第一开关打开第二端口，射频接收器接收非时延敏感上行信令，基带处理模块对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后输出至射频发射器，第二开关打开第二端口，射频发射器发射非时延敏感上行信令。
其中，所述协商单元还用于在中继站开机时与基站进行初始协商，上报其所支持的传输信令的工作模式，并在接收到基站返回的初始工作模式指令后，通知控制单元。
其中，所述传输信令的工作模式还可包括：对所有上行信令进行数字基带处理后传输的上行工作模式一，对时延敏感上行信令进行存储后传输、并对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的上行工作模式二，和对所有上行信令进行存储后传输的上行工作模式三；
所述控制单元包括：
上行模式控制器，在协商单元发来切换到上行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元对所有上行信令进行数字基带处理后发射；在协商单元发来切换到上行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元在基站设置的上行信令间隙接收时延敏感上行信令，存储时延敏感上行信令后在基站为中继站预留的放大间隙发射，并且接收非时延敏感上行信令，对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后发射；在协商单元发来切换到上行工作模式三的指令后，指示射频收发及处理单元对所有上行信令进行存储后发射。
该中继站还包括接口单元；
所述协商单元还用于在中继站开机时向基站上报其与骨干网之间存在有线连接，并在接收到基站返回是否利用该有线连接的指令后，通知控制单元；
所述控制单元包括有线连接控制器，在接收到基站返回利用该有线连接的指令后，控制所述接口单元利用该有线连接转发数据。
根据本发明的再一个方面，本发明还公开了一种移动通信中传输数据的基站，位于多跳式无线蜂窝网络的小区内，包括射频收发及处理单元，还包括协商单元和控制单元；
所述协商单元与所述小区的中继站进行协商后向所述中继站和控制单元发出工作模式切换的指令；
所述控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，通过射频收发及处理单元控制所述中继站在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
其中，所述控制单元可包括：
预传递模块，指示所述射频收发及处理单元将待传输的下行信令在传输时刻之前发送到处于与基站联合传输下行信令的工作模式的中继站。
该基站还包括：
监控单元，在监测到小区出现覆盖漏洞时，或接收到中继站发来的小区出现漏洞的报告时，向网络上报，同时指示协商单元与中继站进行协商。
其中，所述控制单元可包括：
上行配置模块，确定时延敏感上行信令在上行子帧中的上行信令间隙，并为处于对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式的中继站预留发射时延敏感上行信令的放大间隙，然后将所确定的上行信令间隙和放大间隙通过射频收发及处理单元通知所述中继站。
其中，所述协商单元还用于在接收到中继站在开机时上报的其所支持的工作模式后，确定一种初始工作模式，并通知中继站。
其中，所述协商单元还用于在接收到中继站开机上报的其与骨干网之间存在有线连接后，确定是否利用该有线连接，并通知中继站。
从以上技术方案可以看出，本发明的RS在执行上行信令或下行信令的传输时，可以在不同的传输信令的工作模式之间切换，从而可实现灵活的中继方案。由于RS可以在不参与下行信令的传输和与BS联合传输下行信令这两种工作模式之间进行切换，可以同时满足对小区内高频谱效率的需求以及对强系统覆盖的需求，并有助于在相邻小区之间取得负载均衡。由于RS可以在对所有上行信令进行数字基带处理后传输，以及对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输这两种工作模式之间切换，可以实现对上行信令不同的时延需求，当时延需求较高时，对时延敏感上行信令不进行数字基带处理，将时延降低到最小。
进一步，本发明还可以利用RS与骨干网之间的有线连接，直接转发数据，而无需通过BS转发数据，有效降低小区的负载，并可使小区在无需更多无线资源的前提下，容纳更多的SS/MS。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1是无线蜂窝网络的组成示意图；
图2a是本发明的在至少两种传输信令的工作模式之间切换的RS的结构示意图；
图2b是本发明的控制RS在至少两种传输信令的工作模式之间切换的BS的结构示意图；
图3示出了RS在传输下行信令的两种下行工作模式之间切换的状态机；
图4是通过RS在两种下行工作模式之间切换获得小区之间负载平衡的示意图；
图5a是根据第一实施例的在两种下行工作模式之间切换的RS的结构示意图；
图5b是根据第一实施例的控制RS在两种下行工作模式之间切换的BS的结构示意图；
图6示出了RS在传输下行信令的三种下行工作模式之间切换的状态机；
图7示出了基于IEEE 802.16系统的物理层(PHY)帧结构；
图8示出了RS在传输上行信令的两种上行工作模式之间切换的状态机；
图9a是根据第三实施例的、在两种上行工作模式之间切换的RS的结构示意图；
图9b是根据第三实施例的、控制RS在两种上行工作模式之间切换的BS的结构示意图；
图10示出了三种上行子帧的配置；
图11示出了RS在传输上行信令的三种上行工作模式之间切换的状态机；
图12是包括与骨干网有直接连接的RS的小区的组成示意图；
图13a是根据第五实施例的、在至少两种传输信令的工作模式之间切换、且与骨干网之间存在有线连接的RS的结构示意图；
图13b是根据第五实施例的、控制RS在至少两种传输信令的工作模式之间切换、且控制RS是否利用其与骨干网的有线连接的BS的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。需要指出的是，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，而并不应被理解为用于限定本发明。
在无线蜂窝网络的小区中部署有一个BS和一个以上RS，RS在BS的控制下，在不同的传输信令的工作模式之间切换，以实现灵活的中继方案。图1是无线蜂窝网络的组成示意图。从图1可见，小区中包括BS、RS1、RS2、MS1和MS2。其中RS1与RS2中任一个或全部被设置为可在不同工作模式之间切换。如果小区中存在不支持在不同工作模式之间切换的RS，其仍然以单一工作模式传输信令，BS可以对小区内的所有RS分别进行控制。
图2a示出了本发明的在至少两种传输信令的工作模式之间切换的RS的结构。从图2a可以看出，本发明的RS包括射频收发及处理单元、协商单元和控制单元。
其中，射频收发及处理单元执行射频接收、数字基带处理和射频发射等基本功能；协商单元与小区的BS进行协商后向控制单元发出工作模式切换的指令；控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，控制射频收发及处理单元在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
图2b示出了本发明的控制RS在至少两种传输信令的工作模式之间切换的BS的结构。从图2b可以看出，本发明的BS包括射频收发及处理单元、协商单元和控制单元。
其中，射频收发及处理单元执行射频接收、数字基带处理和射频发射等基本功能；协商单元与小区的RS进行协商后向RS和控制单元发出工作模式切换的指令；控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，通过射频收发及处理单元控制RS在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
所传输的信令包括上行信令和下行信令，因此，不同的传输信令的工作模式可以包括不同的传输下行信令的工作模式和不同的传输上行信令的工作模式。在下文通过几个实施例对此进行具体阐述。
第一实施例
根据本发明的一个第一实施例，小区中部署有一个BS和一个以上RS，根据网络的环境和条件，并在BS的控制下，所述RS可以在不同的传输下行信令的工作模式之间切换，例如在下行工作模式一和下行工作模式二之间切换。在下行工作模式一下，RS仅转发业务数据，不参与下行信令的传输，所有下行信令的传输由BS统一承担；在下行工作模式二下，RS不仅转发业务数据，也参与下行信令的传输，即RS与BS联合传输下行信令。为了达到RS和BS联合传输下行信令的目的，需要预留一部分无线资源用于BS向RS预先传送需要联合传输的下行信令。
当RS处于下行工作模式一时，其信令开销较小，但如果周围存在覆盖漏洞则其性能较差；当RS处于下行工作模式二时，其信令开销较大，但如果周围存在覆盖漏洞则其性能较好。
下面详细介绍RS在传输下行信令时，在何种情况下需要进行工作模式的切换。
图3示出了RS在传输下行信令的下行工作模式之间切换的状态机。从图3中可以看出，当本小区出现覆盖漏洞或者相邻小区的无线资源紧张，需要吸引更多SS/MS到本小区时，触发从下行工作模式一切换到下行工作模式二；当覆盖漏洞消失或者本小区的无线资源紧张时，触发从下行工作模式二切换到下行工作模式一。
如上所述，当小区出现覆盖问题时触发RS从下行工作模式一切换到下行工作模式二，这种覆盖问题既可以由RS检测出来，也可以由BS检测出来。
RS检测触发切换：RS可以利用空闲时隙监视SS/MS连接其他小区的无线接入点(RAP)的通信状态。当RS发现一些SS/MS总是试图连接其他小区的RAP，但是该RS接收到的这些SS/MS发出的信号质量较高，例如高于预先设定的信号质量阈值，换句话说，如果这些SS/MS连接到该RS所在小区，它们会得到质量更佳的服务，此时RS通过BS向网络上报，并准备实施从下行工作模式一切换到下行工作模式二。
BS检测触发切换：当BS发现一些SS/MS正在进行的初始测距的参数与RS上报的测量结果差异较大，例如，一个SS/MS利用其最大功率进行其到达BS的初始测距，然而该SS/MS与一个RS临近，在差异超过预先设定的差异阈值时，BS将上报网络，同时与RS协商，以实施对该RS进行下行工作模式的切换。
需要注意的是，RS检测和BS检测各有优势，RS检测的优势在于可以发现原先由多个RAP覆盖的区域内的覆盖恶化，BS的优势在于可以发现先前由一个RAP覆盖的区域内发生的覆盖问题。
相反，当覆盖漏洞消失后，触发RS从下行工作模式二切换到下行工作模式一。例如，通过长期学习得出RS在下行工作模式一下足够安全的结论时，触发RS从下行工作模式二切换到下行工作模式一，以减少信令开销和资源占用。具体实现方法可以是，逐步减少RS的下行控制信令的传输功率，并观察SS/MS的响应，如果在较长时间内，所有SS/MS能够正常接收并识别RS以普通传输功率传输的下行控制信令，可以得出下行工作模式一对于RS来说足够安全的结论。
另外，如上所述，当需要在相邻小区之间达到负载均衡时，也可触发RS在下行工作模式一和下行工作模式二之间切换。例如，当小区B的无线资源紧张，但与其相邻的小区A还有足够的资源时，通常可以考虑吸引更多的SS/MS到小区A内，此时可以触发小区A内与小区B相临近的RS从下行工作模式一切换到下行工作模式二；而当小区A内的无线资源紧张，而相邻小区的小区B内还有剩余资源，则可触发小区A内处于下行工作模式二的RS切换到下行工作模式一，以避免小区B过载。
另外，在某些情况下，网络需要对小区的覆盖区域进行不规则的调整，此时利用RS的下行工作模式切换进行调整能够满足更精细的负载均衡的需求。如图4所示，某小区包括两个RS：RS1和RS2，在图4的上部，RS1处于下行工作模式一，RS2处于下行工作模式二，此时若网络希望使该小区从其左方的小区吸引更多的SS/MS，同时希望使该小区右方的小区从该小区吸引更多的SS/MS，则可以指定两个RS切换下行工作模式。在图4的下部示出了网络指定两个RS切换其下行工作模式后小区的真正覆盖区域，从图中可以看出，RS的模式切换导致覆盖区域的不规则变化，小区右方的覆盖范围变小，左方的覆盖范围变大。
此外，RS在开机时可与BS进行初始协商，上报其所支持的传输下行信令的两种下行工作模式；BS确定所述RS的下行工作模式，并控制所述RS工作在所确定的下行工作模式下。
下面介绍在两种下行工作模式下切换的RS，以及控制RS在两种下行工作模式下切换的BS的结构。
图5a是本发明第一实施例的在两种下行工作模式之间切换的RS的结构示意图。如图5a所示，在本实施例中，能够在两种下行工作模式下切换的RS包括射频收发及处理单元、协商单元、控制单元和监控单元。
其中，射频收发及处理单元包括：
射频接收器，将天线所接收到的射频信号输入基带处理模块；
基带处理模块，对射频信号进行数字基带处理后发送至射频发射器；
射频发射器，将基带处理模块发来的信号通过天线发射出去。
监控单元通过监控小区状态判断是否需要触发RS切换下行工作模式，并在判断出需要触发RS切换下行工作状态时，通过BS向网络上报其监测结果，并指示协商单元与BS进行协商；例如，在空闲时隙内监视SS/MS连接到其他小区的无线接入站(RAP)的通信状态，，其中RAP包括BS和RS，如果发现一些SS/MS总是试图连接其他小区的RAP，但是其接收到的信号质量较高，说明这些SS/MS与该RS临近，可以切换下行工作模式。协商单元在监控单元的指示下，与BS就下行工作模式的切换进行协商，并在接收到BS的工作模式切换的指令后，通知控制单元需要切换下行工作模式。优选地，协商单元还用于在开机时与BS进行初始协商，上报其支持的传输下行信令的工作模式，并在接收到BS返回的初始工作模式指令后，指示控制单元执行相应操作。
控制单元包括下行模式控制器，在接收到协商单元的切换工作模式的指令后，发送控制信号给射频收发及处理单元，在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元停止传输下行信令；在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元接收BS在传输时刻之前发来的预传递的下行信令，并在传输时刻与BS同时向SS/MS发射下行信令。
图5b是本发明第一实施例的控制RS在两种下行工作模式之间切换的BS的结构示意图。如图5b所示，在本实施例中，控制RS在两种下行工作模式下切换的BS包括射频收发及处理单元、协商单元、控制单元和监控单元。
其中，所述射频收发及处理单元包括射频接收器、基带处理模块和射频发射器；其中：
射频接收器，用于将天线所接收到的射频信号输入基带处理模块；
基带处理模块，用于对射频信号进行数字基带处理后发送至射频发射器；
射频发射器，用于将基带处理模块发来的信号通过天线发射出去。
监控单元在接收到RS发来的向网络上报的监测结果时，通过其与网络之间的有线连接将RS上报的监测结果发送至网络；在发现SS/MS进行初始测距的参数与RS上报的测量结果明显不同时，将监测结果通过有线连接发送至网络，并指示协商单元与相应的RS就下行工作模式的切换进行协商。
协商单元通过射频收发及处理单元与相应的RS就下行工作模式的切换进行协商，在协商结束或接收到网络发来的切换指示后，向RS发送工作模式切换的指令，并向控制单元发送工作模式切换的指令，指示控制单元执行相应操作。优选地，协商单元还用于在接收到RS在开机时上报的其所支持的传输下行信令的工作模式后，确定一种初始工作模式，并通知RS。
控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，通过射频收发及处理单元控制RS在下行工作模式之间的切换。
控制单元可包括预传递模块，向处于下行工作模式二的RS预先发送下行信令。例如，如果规定在第n个时隙(即传输时刻)向SS/MS发送下行信令，那么在第(n-1)个时隙向处于下行工作模式二的RS预先发送待向SS/MS发送的下行信令，以供处于下行工作模式二的RS在第n个时隙(即传输时刻)与BS同时向SS/MS发射下行信令。
基于上述的RS和BS，在网络规划阶段，可以根据覆盖情况逐一配置小区内各RS的下行工作模式。如上所述，一个RS可以在两种下行工作模式之间切换，很显然，为了提高频谱效率，如果小区内没有明确的覆盖漏洞，所有RS最好都处于下行工作模式一，因为处于下行工作模式一的RS几乎不占用无线资源。如果小区内存在明确的覆盖漏洞，需要有一个RS处于下行工作模式二，这个RS最好是与该覆盖漏洞最接近的RS。可以通过多种手段定位覆盖漏洞。因此，同在一个小区内的不同RS可能会处于不同的工作模式下。
在网络建立之后，根据实际的网络监测结果或需求确定是否需要触发相应的RS切换工作模式，并在确定需要触发时，切换RS的工作模式。
如前所述，如果RS监测到信号质量较高的SS/MS试图连接其他小区的无线接入点(RAP)，或者BS监测到SS/MS的初始测距参数与RS发来的明显不同，例如超过预先设定的差异阈值，或者网络希望改变小区的覆盖区域以取得负载均衡，可触发相应的RS切换其工作模式。下面结合图5a和图5b对具体的切换流程进行说明。其中，图5a是本实施例的在两种下行工作模式之间切换的RS的结构示意图，图5b是本实施例的控制RS在两种下行工作模式之间切换的BS的结构示意图。
如果处于下行工作模式一的RS的监控单元监测到信号质量较高的SS/MS试图连接其他小区的RAP，则通知RS的协商单元，RS的协商单元通过RS的射频收发及处理单元向BS发送信号；BS的监控单元将信号转发至网络，并且指示BS的协商单元与RS的协商单元通过各自的射频收发及处理单元发送和接收协商数据；协商完毕后，确定将RS从下行工作模式一切换到下行工作模式二，则BS的协商单元向预传递模块发出工作模式切换到下行工作模式二的指令，预传递模块指示BS的射频收发及处理单元在传输时刻之前向RS发送待发射的下行信令；RS的协商单元向下行模式控制器发送工作模式切换到下行工作模式二的指令，RS的下行模式控制器指示RS的射频收发及处理单元接收BS在传输时刻之前发来的下行信令并在传输时刻与BS同时发射下行信令。
如果BS的监控单元监测到SS/MS的初始测距参数与处于下行工作模式一的RS发来的明显不同，则通知网络，并且指示BS的协商单元与RS的协商单元进行协商；协商完毕后，确定将RS从下行工作模式一切换到下行工作模式二，则BS的协商单元向预传递模块发出工作模式切换到下行工作模式二的指令，预传递模块指示BS的射频收发及处理单元在传输时刻之前向RS发送待发射的下行信令；RS的协商单元向下行模式控制器发送工作模式切换到下行工作模式二的指令，RS的下行模式控制器指示RS的射频收发及处理单元接收BS在传输时刻之前发来的下行信令并在传输时刻与BS同时发射下行信令。
如果是网络希望改变小区的覆盖区域以取得负载均衡，则通知BS的监控单元，BS的监控单元指示BS的协商单元与RS的协商单元进行协商；协商完毕后，确定将RS从下行工作模式一切换到下行工作模式二，则BS的协商单元向预传递模块发出工作模式切换到下行工作模式二的指令，预传递模块指示BS的射频收发及处理单元在传输时刻之前向RS发送待发射的下行信令；RS的协商单元向下行模式控制器发送工作模式切换到下行工作模式二的指令，RS的下行模式控制器指示RS的射频收发及处理单元接收BS在传输时刻之前发来的下行信令并在传输时刻与BS同时发射下行信令。
从下行工作模式二切换到下行工作模式一的过程相对简单，如果BS通过长期学习得到下行工作模式一足够安全的结论，或接到网络指示，即可从下行工作模式二切换到下行工作模式一，那么BS的监控单元指示BS的协商单元与RS的协商单元进行协商；协商完毕后，确定将RS从下行工作模式二切换到下行工作模式一，则BS的协商单元向预传递模块发出工作模式切换到下行工作模式一的指令，预传递模块指示BS的射频收发及处理单元停止向RS预传递下行信令；RS协商单元向RS的下行模式控制器发出工作模式切换到下行工作模式一的指令，RS的下行模式控制器指示RS的射频收发及处理单元停止传输下行信令，此时RS不参与下行信令的传输。
如果一RS处于下行工作模式二，则BS需要将待发射的下行信令预先传递给该RS，这种下行信令的预传递将占用无线资源。小区内无线资源的占用情况取决于处于下行工作模式二的RS的数量，这是因为，所采用的调制/编码方案必须根据工作链路的条件确定，通常，根据BS和位于最不利位置的RS之间的链路条件确定。很显然，处于下行工作模式二的RS数量的增加将导致工作链路的条件变差，并因此需要更多的无线资源。简言之，处于下行工作模式二的RS越多，为传输下行信令所预留的无线资源就越多。
RS在传输下行信令的不同工作模式下切换的能力在网络环境改变时能够提供灵活的处理，例如在出现覆盖问题时，或者小区间的负载均衡被打破时提供灵活的处理。RS切换工作模式与传统的通过改变下行信令功率或天线倾斜来实施负载均衡的方式相比较，能够使覆盖区域获得不规则的变化，因此可以按照需要灵活地改变小区的真实覆盖区域，而且也更适应于进行更为精细的负载均衡的调整。
第二实施例
根据本发明的第二实施例，小区中部署有一个BS和一个以上RS，根据网络的环境和条件，并在BS的控制下，所述RS可以在不同的传输下行信令的工作模式之间切换。第二实施例与第一实施例的不同之处在于，第二实施例中，RS可以在三种下行工作模式下切换，即在下行工作模式一、下行工作模式二和下行工作模式三之间切换。RS在下行工作模式一下，不参与下行信令的传输；RS在下行工作模式二下，与BS联合传输下行信令；RS在下行工作模式三下，与BS联合传输前导码(Preamble)，由于前导码一般不会变化，因此BS将前导码预传递给RS的动作只需执行一次，此后无需执行预传递的操作，RS在传输时刻与BS同时发射前导码。处于下行工作模式三的RS无法消除覆盖漏洞，但是可以在一定程度上吸引更多的SS/MS到本小区来。因此，如果网络需要吸引更多的SS/MS到本小区来，而本小区当前的无线资源又不是十分充裕，或者小区没有覆盖漏洞，可指示本小区的相应RS工作在下行工作模式三。
图6示出了RS在传输下行信令的三种下行工作模式之间切换的状态机。从图6中可以看出，本实施例中，RS的状态切换具体如下：
当RS处于下行工作模式一时，如果检测到小区出现覆盖漏洞或者相邻小区无线资源紧张，则BS指示RS切换到下行工作模式二；如果检测到相邻小区无线资源紧张，也可以切换到下行工作模式三；
当RS处于下行工作模式二时，如果检测到小区的覆盖漏洞消失或者本小区无线资源紧张，则BS指示RS切换到下行工作模式一；如果检测到小区的覆盖漏洞消失，也可以切换到下行工作模式三；
当RS处于下行工作模式三时，如果检测到相邻小区的无线资源紧张情况消除，则BS指示RS切换到下行工作模式一；如果检测到本小区出现覆盖漏洞，则BS指示RS切换到下行工作模式二。
可以在三种下行工作模式之间切换的RS与图5a所示的RS基本相同，所不同的是，控制单元的下行模式控制器，在接收到协商单元的切换工作模式三的指令后，发送控制信号给射频收发及处理单元，指示射频收发及处理单元接收BS在传输时刻之前发来的预传递的前导码，并在传输时刻与BS同时向SS/MS发射前导码，所述接收预传递的前导码的操作只执行一次。
指示RS在三种下行工作模式之间切换的BS与图5b所示的BS基本相同，所不同的是，协商单元也发出切换到下行工作模式三的指令；控制单元根据协商单元发来的切换到下行工作模式三的指令后，预传递模块向处于下行工作模式三的RS预先发送前导码，以供处于下行工作模式三的RS在传输时刻与BS同时向SS/MS发射前导码，并且该预先发送前导码的操作只执行一次。
第三实施例
根据本发明的第三实施例，小区中部署有BS和一个以上的RS，RS在BS的控制下，在不同的传输上行信令的工作模式之间切换，例如在上行工作模式一和上行工作模式二之间切换。下面详细阐述小区内上行信令的传输。
由于RS是数字中继设备，在传输上行信令时，射频收发及处理单元接收到SS/MS传来的上行信令之后，对信令进行数字基带处理后发射，由于信令经过数字基带处理，信令传输的质量得以保证。但是，也是由于存在数字基带处理，上行信令传输所需的时间通常会增加，这对于一般信令来讲并无大碍，但对于某些对时延要求较高的信令，下文称为时延敏感信令，这种传输时间的延迟可能会导致比较严重的后果。一般而言，用于信道感知调度、混合自动请求重传(HARQ)、快速功率控制和/或快速适应性调制/编码的PHY层信令等是时延敏感信令。
下面通过图7说明在基于IEEE 802.16的系统中的PHY帧是如何设置的。如图7所示，每个PHY帧的配置由下行子帧(downlink sub-frame)对应的下行映射信令(DL-MAP)中的信元以及上行子帧(uplink sub-frame)对应的上行映射信令(UL-MAP)中的信元表示。特别是，在BS集中控制小区内活动的环境下，BS通过UL-MAP中的信元控制SS/MS的上行链路的活动。在基于IEEE802.16的系统中，在快速反馈信道(CQICH)、响应信道(ACKCH)和CDMA测距字段中传递的上行信令一般作为与一些时延敏感的控制/管理课题最相关的PHY层信令。特别地，在与IEEE 802.16e兼容的WiBro系统中，在上行子帧中保留头三个正交频分复用(OFDM)符号用作CQICH、ACKCH和CDMA测距字段。在本实施例中，时延敏感上行信令占据上行子帧中一个或多个连续的正交频分复用(0FDM)符号。
在本实施例中，RS可以在两种传输上行信令的上行工作模式之间切换。在上行工作模式一，RS对接收到的所有上行信令进行数字基带处理后传输，此时RS作为常规的数字中继设备。在上行工作模式二，RS对时延敏感信令进行存储后传输，此时RS作为模拟中继设备；而对非时延敏感信令进行数字基带处理后传输，此时RS作为常规的数字中继设备。由此可见，在上行工作模式二，RS对时延敏感上行信令与非时延敏感上行信令区别对待，尽可能减少时延敏感信令传输的时延。
RS可在开机时与BS进行初始协商，上报其所支持的传输上行信令的两种工作模式；BS确定RS的初始工作模式，并控制RS工作在所确定的初始工作模式下。
图8示出了传输上行信令的两种上行工作模式的状态机。从图8可以看出，在上行工作模式一，RS对所有上行信令进行数字基带处理，信令的时延相对较大，但信令传输的质量较好；在上行工作模式二，RS对时延敏感上行信令不进行数字基带处理，从而使时延敏感信令的时延减小，但信令传输的质量较差。因此，在何种情况下采用何种上行工作模式，是根据具体需求来决定的，在对时延需求较高时，采用上行工作模式二传输上行信令，在对时延需求不高，尤其是对质量需求较高时，采用上行工作模式一传输上行信令。如果BS判断当前对时延的要求较高，则指示RS从上行工作模式一切换到上行工作模式二；如果BS判断当前对时延的要求较低，或者对传输质量要求较高，则指示RS从上行工作模式二切换到上行工作模式一。
图9a是本发明第三实施例的在两种传输上行信令的上行工作模式之间切换的RS的结构示意图。如图9a所示，本实施例的RS包括射频收发及处理单元、协商单元和控制单元。
协商单元与BS进行协商后向控制单元发出工作模式切换的指令。
控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，控制射频收发及处理单元在两种传输上行信令的工作模式之间切换。
控制单元包括上行模式控制器，在协商单元发来切换到上行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元对所有上行信令进行数字基带处理后发射；在协商单元发来切换到上行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元在基站设置的上行信令间隙接收时延敏感上行信令，对时延敏感上行信令进行存储后在基站预留的放大间隙发射、对接收到的非时延敏感上行信令进行数字基带处理后发射。
其中，射频收发及处理单元包括射频接收器、射频发射器、基带处理模块和存储模块。
在上行工作模式一，基带处理模块对射频接收器接收到的所有上行信令进行数字基带处理后，由射频发射器发射所有上行信令；
在上行工作模式二，存储模块存储射频接收器在基站设置的上行信令间隙接收到的时延敏感上行信令后，由射频发射器在基站预留的放大间隙发射所述时延敏感上行信令；基带处理模块对射频接收器接收到的非时延敏感上行信令进行数字基带处理后，由射频发射器发射非时延敏感上行信令。
进一步，射频收发及处理单元还包括第一开关和第二开关。其中第一开关包括端口A和B，分别将来自存储模块和基带处理模块的信号输出至射频发射器。第二开关也包括端口A和B，在只有端口A打开时，只有射频接收器连接天线，天线仅能向射频接收器传送射频信号；在只有端口B打开时，只有射频发射器连接天线，天线仅能将射频发射器发来的信号发送出去，这样可以避免接收和发射重叠产生自激振荡；在端口A和B同时打开时，射频接收器和射频发射器都可连接天线，此时既可以接收也可以发射。
上行模式控制器，在RS处于上行工作模式一，指示第一开关仅打开端口B，此工作模式下存储模块不工作，所有上行信令均通过基带处理模块后由射频发射器发射；
在RS处于工作模式二，上行模式控制器接收基带控制模块从UL-MAP提取出的信息，确定接收上行信令中时延敏感信令的间隙(称为上行信令间隙)以及发射时延敏感信令的间隙(放大间隙)；如上所述，由于时延敏感的PHY层上行信令在几个相邻的OFDM符号中发射，因此可以比较方便地确定上行信令间隙和放大间隙。
在该上行信令间隙，上行模式控制器可执行如下操作：
指示第二开关仅打开端口A，射频接收器接收时延敏感上行信令；
指示存储模块准备存储射频接收器接收到的时延敏感上行信令；
在该放大间隙，上行模式控制器可执行如下操作：
指示第一开关仅打开端口A，将存储模块中的时延敏感上行信令发送至射频发射器；
指示第二开关仅打开端口B，射频发射器将时延敏感上行信令以放大功率进行发射。
在其他上行子帧的间隙，上行模式控制器可执行如下操作：
指示第二开关打开端口A，射频接收器接收其他上行信令；
指示基带处理模块处理射频接收器发来的上行信令，即进行数字基带处理；
指示第一开关打开端口B，输出基带处理模块发出的上行信令至射频发射器；
指示第二开关打开端口B，将射频发射器输出的上行信令通过天线发射出去。
优选地，协商单元还用于在RS开机时与BS进行初始协商，上报其所支持的传输上行信令的工作模式，并在接收到BS返回的初始工作模式指令后，指示控制单元的上行模式控制器执行相应操作。
如上所述，对于时延敏感信令，RS实质上是作为模拟中继设备，对信令不作数字基带处理，仅进行一定的时延，以放大功率输出。由于该时延较小，因此可以保证时延敏感信令的传输时延较小。对于其他上行信令，尤其是某些质量敏感信令，RS还是作为数字中继设备，对信令进行数字基带处理之后传输，这样虽然有相对较大的时延，但可保证信号质量。
图9b是本发明第二实施例的控制RS在两种上行工作模式下切换的BS的结构示意图。从图9b可见，本实施例的BS包括：射频收发及处理单元、协商单元和控制单元。协商单元与RS协商确定RS传输上行信令的工作模式，通知RS，并向控制单元发出工作模式切换的指令。
优选地，协商单元还用于在接收到RS开机时上报的其所支持的传输上行信令的工作模式后，确定一种初始工作模式，并通知RS。
控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，通过射频收发及处理单元控制RS在两种上行工作模式之间切换。
控制单元包括上行配置模块，用于确定时延敏感信令、时延敏感信令在上行子帧中的上行信令间隙、并为RS预留在上行子帧中发射时延敏感信令的放大间隙，然后通过射频收发及处理单元通知RS；控制单元也可以控制BS在接收到RS发来的上行信令后，对上行信令进行相应处理，在BS接收到RS发来的上行信令时，可采用多种组合方案来处理原始PHY层上行信令和时延敏感信令。
在上行工作模式二下，BS指示RS进行上行信令传输的过程可包括如下步骤：
步骤1，BS确定小区内针对各RS的时延敏感信令的发射间隙，即上行信令间隙，并确定与上行信令间隙等长的上行子帧中的放大间隙，将该上行信令间隙和放大间隙通知各RS，例如，可利用UL-MAP中的信元来通知各RS。这个上行子帧中的放大间隙也可以与上行信令间隙不等长。
步骤2，RS在BS确定的上行信令间隙内，作为模拟中继设备，接收时延敏感信令，进行存储，在上行子帧的放大间隙内，将时延敏感信令发射出去；在其他时间，RS作为常规的数字中继设备，对接收到的其他上行信令进行数字基带处理后发射。
步骤3，BS按照确定的上行子帧的放大间隙接收RS发来的时延敏感上行信令，在上行子帧的其他间隙接收RS发来的其他上行信令。
在具体实施过程中，需要进行合适的放大间隙和相应的放大增益的设置，以实现时延敏感PHY层上行信令的可靠传递，从而有助于在包括受BS控制的RS的小区中实施通道感知(channel-aware)技术。具有上述两种传输上行信令方式的功能的RS的数量和各RS采用的放大增益可以由BS(和/或网络)根据各种因素进行适应性地配置，这些因素包括但不局限于各RS及相邻小区中各RS的负载水平。
由RS处理的PHY层上行信令的类型可以由BS(和/或网络)进行适应性修改，这种修改将导致信令间隙和对应的放大间隙的长度的修改。可通过对UL-MAP的相关信元以及放大间隙的定义来简化这种适应性改变。BS(和/或网络)可适应性地为各RS协调放大间隙，以进行干扰管理。例如，可以在双功能RS中定义组，并使相同组中的RS以相同放大间隙发射。
BS可为小区内M个RS分配N个不同的放大间隙，为每个RS预留N个放大间隙中的一个或多个放大间隙，其中M是正整数，N是整数；RS在BS为其预留的N个放大间隙中的一个或多个放大间隙发射接收到的时延敏感信令。这样，RS可以在多个不同的放大间隙发射时延敏感上行信令，使时延敏感信令的传输质量更好。
再参考图1，小区中包括BS、RS1、RS2、MS1和MS2。由于RS1与MS1临近，RS2与MS2临近，通常RS1接收到的来自MS1的信号强于MS2的信号，RS2接收到的来自MS2的信号强于MS1的信号。因此，RS1发射的放大信号可携带更多来自MS1的有用信息，而RS2发射的放大信号可携带更多来自MS2的有用信息。BS可以利用这种特性，为RS1和RS2分配不重叠的放大间隙，然后分别对来自RS1和RS2的信息解码，例如，使用来自RS1的放大信号解码来自MS1的信令，使用来自RS2的放大信号解码来自MS2的信令。
对时延敏感上行信令的“存储-时延-放大”的功能可以频率可选的方式实施，从而使得上行子帧的配置更为灵活，并因此改善频谱效率。
图10示出了三种可能的上行子帧的配置，图10中纵轴为时间，横轴为频率。从图10可以看出，在情况A中，RS1和RS2被分配无重叠的放大间隙，即RS1和RS2分别在不同的放大间隙以相同的频率发射时延敏感信令；在情况B，RS1和RS2被分配了相同的放大间隙，即RS1和RS2在相同的放大间隙内以相同的频率发射时延敏感信令，这样可以节省时隙；在情况C，RS1和RS2被分配无重叠的放大间隙，且模拟中继功能具有频率选择能力，即RS1和RS2在不同的放大间隙以相同的频率发射敏感信令，业务数据在这两个放大间隙内以不同的频率发射。
本实施例可以根据不同的时延需求选择适合的上行信令传输方式，有利于网络根据不同的情况和条件选择不同的上行信令传输方案。
第四实施例
根据本发明的第四实施例，小区中部署有BS和一个以上的RS，RS在BS的控制下，在不同的传输上行信令的工作模式之间切换，本实施例与第三实施例的不同之处在于，本实施例的RS在三种上行工作模式之间切换，例如在上行工作模式一、上行工作模式二和上行工作模式三之间切换。在上行工作模式一，RS对接收到的所有上行信令进行数字基带处理后传输，此时RS作为常规的数字中继设备。在上行工作模式二，RS对时延敏感信令进行存储后传输，RS工作在模拟中继的状态；而对非时延敏感信令进行数字基带处理后传输，此时RS工作在常规的数字中继状态。在上行工作模式三，RS对所有上行信令进行存储后传输。
图11示出了传输上行信令的三种上行工作模式的状态机。从图11可以看出，在本实施例中，上行工作模式的状态切换过程具体如下：
在RS处于上行工作模式一时，如果BS判断当前对时延的要求升高至第一时延门限，则指示RS从上行工作模式一切换到上行工作模式三；如果BS判断当前对时延的要求升高至第二时延门限，则指示RS从上行工作模式一切换到上行工作模式二，所述第一时延门限高于第二时延门限。
在RS处于上行工作模式二时，如果BS判断当前时延要求升高至第一时延门限，则指示RS从上行工作模式二切换到上行工作模式三；如果BS判断当前对时延的要求降低至第二时延门限以下或对质量的需求升高至第一质量门限，则指示RS从上行工作模式二切换到上行工作模式一。
在RS处于上行工作模式三时，如果BS判断当前对时延要求降低至第一时延门限以下，则指示RS从上行工作模式三切换到上行工作模式二；如果BS判断当前对时延要求降低至第二时延门限以下或对质量需求升高至第一质量门限，则指示RS从上行工作模式三切换到上行工作模式一。
可以在三种上行工作模式之间切换的RS与图9a所示的RS基本相同，所不同的是，控制单元的上行模式控制器，在协商单元发来切换到上行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元对所有上行信令进行存储后发射。在下行工作模式三下，RS作为模拟中继设备。
可以指示RS在三种上行工作模式之间切换的BS与图9b所示的BS基本相同，所不同的是，协商单元也发出切换到上行工作模式三的指令。
第五实施例
在本发明第五实施例中，小区中的部分RS与骨干网之间存在有线连接，如图12所示，BS与骨干网之间存在高质量的有线连接，RS1和RS3与骨干网无连接，而RS2与骨干网也存在有线连接。虽然RS2与骨干网之间的有线连接的性能比BS与骨干网之间的有线连接低，但是也同样可以被用来进行数据传输。
图13a示出了本发明的在至少两种传输信令的工作模式之间切换、且与骨干网存在有线连接的RS的结构示意图。
从图13a可以看出，本发明的RS包括射频收发及处理单元、协商单元、控制单元和接口单元。
其中，射频收发及处理单元执行射频接收、数字基带处理和射频发射等基本功能；协商单元与小区的BS进行协商后向控制单元发出工作模式切换的指令；控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，控制射频收发及处理单元在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
协商单元还用于向BS上报自身与骨干网之间存在有线连接，在接收到BS返回的是否利用该有线连接的指令后，通知控制单元。
优选地，协商单元还可以在开机时与BS进行初始协商，上报其与骨干网之间存在有线连接，并在接收到BS返回的是否利用该有线连接的指令后，通知控制单元。
控制单元还包括有线连接控制器，在接收到协商单元发来的利用该有线连接的指令后，指示接口单元利用该有线连接转发数据。
接口单元在有线连接控制器的指示下，利用RS与骨干网之间的有线连接转发数据。图13b示出了本发明的控制RS在至少两种传输信令的工作模式之间切换以及在控制RS利用与骨干网的有线连接的BS的结构。从图13b可以看出，本发明的BS包括射频收发及处理单元、协商单元和控制单元。
其中，射频收发及处理单元执行射频接收、数字基带处理和射频发射等基本功能；协商单元与小区的RS进行协商后向控制单元发出工作模式切换的指令；控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，通过射频收发及处理单元控制RS在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
协商单元还能够在接收到RS上报的与骨干网之间存在有线连接之后，根据负载判断是否需要利用该有线连接：如果当前小区的负载不大，和/或该有线连接的质量不好，确定不利用该有线连接，并指示RS不利用其与骨干网之间的有线连接，所有发往或来自骨干网的业务数据和信令均通过BS发送。如果当前小区的负载较大，和/或该有线连接的质量较高，则可确定利用该有线连接，并指示RS利用该有线连接转发至少部分业务数据和部分信令。此时BS仍然控制小区的空口，即小区内的无线连接，具体来说包括所有SS/MS与RAP(包括BS和部署的RS)通信的无线连接、所有与骨干网无有线连接的RS与BS通信的无线连接，以及所有与骨干网存在有线连接的RS在需要时与BS通信的无线连接。
RS根据QoS需求，并在BS的控制之下，通过自身与骨干网之间的有线连接发送/接收尽可能多的数据，此处数据可包含业务数据和信令。也就是说，RS可以将SS/MS的数据发送至骨干网，也可以将骨干网发来的数据直接发送至SS/MS，但是该活动必须在BS的集中控制之下进行。
需要说明的是，为了达到直接传送数据至骨干网或传送来自骨干网的数据至SS/MS的功能，RS必须具有层2以上的功能实体。
在RS利用有线连接时，该RS可被BS用来确定多跳SS/MS的路由，例如，在图12中，直接与RS3通信的SS/MS可分配路由，其业务数据可直接通过RS发往骨干网，而无需通过BS；并且来自骨干网的业务数据也可直接通过RS发送至SS/MS，同样无需通过BS。
由于利用RS与骨干网之间的有线连接，在一个小区内可容纳更多的SS/MS，且无需更多的无线资源。并且，当RS与骨干网之间的有线连接的质量足够好时，可以为多跳SS/MS提供更高的QoS服务。
本发明还可包括将上述所有实施例的功能结合起来的RS和BS。在RS连接到网络时，与BS进行初始协商时，请求BS确定其在三种情况下的工作模式，BS分别确定RS传输下行信令的工作模式、传输上行信令的工作模式，并在RS上报其与骨干网之间存在有线连接时确定是否利用该有线连接。然后，BS将指示RS分别工作在三种情况的何种工作模式之下。在工作过程中，可根据实际情况对RS的工作模式进行调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (51)

1. 一种移动通信中传输数据的方法，应用于包含一个基站和一个以上中继站的小区，其特征在于，在所述基站的控制下，所述中继站在传输上行信令或下行信令时，在至少两种工作模式之间切换。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在传输下行信令时，所述中继站在不参与下行信令的传输和与基站联合传输下行信令这两种工作模式之间切换。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当基站监测到小区出现覆盖漏洞，在与小区内处于覆盖漏洞附近的中继站进行协商后，指示该中继站从不参与下行信令传输的工作模式切换到与基站联合传输下行信令的工作模式。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站监测到小区出现覆盖漏洞的情况是通过下述方式确定的：
所述基站监测到一个以上用户站/移动台进行初始测距的参数与中继站上报的测量参数之间的差异超过预先设定的差异阈值。
5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当中继站监测到小区出现覆盖漏洞，在与基站进行协商后，从不参与下行信令传输的工作模式切换到与基站联合传输下行信令的工作模式。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中继站监测到小区出现覆盖漏洞的情况是通过下述方式确定的：
所述中继站在其空闲时隙内监测到一个以上用户站/移动台试图连接其他小区的无线接入点，但所述中继站接收到的这些用户站/移动台发来的信号质量高于预先确定的信号质量阈值。
7. 根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，当基站确定小区中的覆盖漏洞已被消除，在与小区内与其联合传输下行信令的中继站进行协商后，指示所述中继站切换到不参与下行信令传输的工作模式。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基站确定小区的覆盖漏洞被消除的步骤包括：
基站逐步减少小区内与其联合传输下行信令的中继站对下行信令的发射功率，并观察用户站/移动台的响应，如果所述发射功率降低至普通的传输功率后，用户站/移动台仍能够正常接收，则基站确定小区的覆盖漏洞已被消除。
9. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当网络确定一小区当前具有充足的无线资源且其相邻小区无线资源紧张时，通过指示该小区的基站与该小区中与相邻小区临近的中继站进行协商，使该中继站从不参与下行信令传输的工作模式切换到与基站联合传输下行信令的工作模式；
或者，当网络确定一小区当前的无线资源紧张且其相邻小区具有充足的无线资源时，通过指示该小区的基站与该小区中与相邻小区临近的中继站进行协商，使该中继站从与基站联合传输下行信令的工作模式切换到不参与下行信令传输的工作模式。
10. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述中继站处于与基站联合传输下行信令的工作模式下，
所述中继站接收基站在传输时刻之前预先发送的下行信令；
在传输时刻，所述中继站与基站同时向用户站/移动台发射所述下行信令。
11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在传输下行信令时，所述中继站在不参与下行信令的传输、与基站联合传输下行信令和与基站联合传输前导码这三种工作模式之间切换。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当网络确定一小区的相邻小区的无线资源紧张时，通过指示该小区的基站与该小区中与相邻小区临近的中继站进行协商，使该中继站从不参与下行信令传输的工作模式切换到与基站联合传输前导码的工作模式；
或者，当网络确定一小区的相邻小区具有充足的无线资源时，通过指示该小区的基站与该小区中与相邻小区临近的中继站进行协商，使该中继站从与基站联合传输前导码的工作模式切换到不参与下行信令传输的工作模式。
13. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当基站监测到小区出现覆盖漏洞，在与覆盖漏洞附近的中继站进行协商后，指示中继站从与基站联合传输前导码的工作模式切换到与基站联合传输下行信令的工作模式；
或者，当基站确定小区中的覆盖漏洞已被消除，在与小区内与其联合传输下行信令的中继站进行协商后，指示所述中继站从与基站联合传输下行信令的工作模式切换到与基站联合传输前导码的工作模式。
14. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在传输上行信令时，所述中继站在对所有上行信令进行数字基带处理后传输，和对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输这两种工作模式之间切换。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述基站判断当前的时延需求较高时，通过与所述中继站进行协商，指示中继站从对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式切换到对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；
或者，当基站判断当前对时延需求较低时，或者对传输质量的需求较高，通过与所述中继站进行协商，指示中继站从对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式切换到对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式。
16. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述中继站处于对时延敏感上行信令进行存储后传输的工作模式下，
所述中继站接收基站预先设置的在上行子帧传输时延敏感信令的上行信令间隙以及放大间隙的信息；
所述中继站在所述上行信令间隙接收时延敏感上行信令，在所述放大间隙发射所述时延敏感上行信令。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述基站预先设置放大间隙的过程包括：
所述基站为小区内一个以上中继站分组，并为各组内中继站在上行子帧预留不同的放大间隙；
所述中继站在各自的放大间隙发射接收到的时延敏感信令。
18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述基站预先设置放大间隙的过程包括：
所述基站为小区内M个中继站分配N个不同的放大间隙，为每个中继站预留N个放大间隙中的一个或多个放大间隙，所述M是正整数，N是整数；
所述中继站在基站为其预留的N个放大间隙中的一个或多个放大间隙，发射接收到的时延敏感信令。
19. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述中继站从接收到的基站的下行映射信令DL-MAP中的信元中提取所述上行信令间隙和放大间隙。
20. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述时延敏感上行信令包括物理层PHY的快速反馈信道CQICH、响应信道ACKCH和CDMA测距字段中传递的上行信令中任一项或任几项的组合。
21. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述时延敏感上行信令占据上行子帧中一或多个连续的时隙。
22. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在传输上行信令时，所述中继站在对所有上行信令进行数字基带处理后传输、对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输，以及对所有上行信令进行存储后传输这三种工作模式之间切换。
23. 根据权利要求22所述的方法，其特征在于，当所述中继站处于对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式时，如果基站判断当前对时延的需求升高至第一时延门限，通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对所有上行信令进行存储后传输的工作模式；如果基站判断当前对时延的需求升高至第二时延门限，通过与所述中继站协商，指示中继站切换到对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；
当中继站处于对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式，如果基站判断当前对时延的需求升高至第一时延门限，通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对所有上行信令进行存储后传输的工作模式；如果基站判断当前对时延的需求降低到第二时延门限以下或对质量的需求升高至第一质量门限，通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；
当中继站处于对所有上行信令进行存储后传输的工作模式，如果基站判断当前对时延的需求降低至第一时延门限以下，通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；如果基站判断当前对时延的需求降低至第二时延门限以下或对质量需求升高到第一质量门限，通过与所述中继站进行协商，指示中继站切换到对所有上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式；
所述第一时延门限所对应的时延需求高于第二时延门限所对应的时延需求。
24. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述中继站在开机时与所述基站进行初始协商，上报其所支持的传输信令的各种工作模式；
所述基站确定所述中继站的初始工作模式，并控制所述中继站工作在所确定的初始工作模式下。
25. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述中继站在检测到自身与骨干网之间存在有线连接时上报基站；
所述基站在确定利用所述中继站与骨干网之间的有线连接后，指示所述中继站通过其与骨干网之间的有线连接转发数据。
26. 根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述中继站在开机时检测到自身与骨干网之间存在有线连接，与所述基站进行初始协商，上报其与骨干网之间存在有线连接。
27. 根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述基站通过小区内的负载和/或该有线连接的质量确定是否利用该有线连接；
在小区内的负载较小和/或该有线连接的质量较差时，确定不利用该有线连接；在小区内的负载较大和/或该有线连接的质量较好时，确定利用该有线连接。
28. 根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述中继站根据QoS需求，通过其与骨干网之间的有线连接转发业务数据和信令。
29. 根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述中继站在利用其与骨干网之间的有线连接转发数据时，所述中继站与小区内用户站/移动台通信的无线连接以及所述中继站在需要时与基站通信的无线连接由基站集中控制。
30. 一种移动通信中传输数据的系统，在小区中包括基站和一个以上的中继站，其特征在于，在所述基站的控制下，所述中继站在传输上行信令或下行信令时，在至少两种工作模式之间切换。
31. 根据权利要求30所述的系统，其特征在于，在传输下行信令时，所述中继站在不参与下行信令的传输和与基站联合传输下行信令这两种工作模式之间切换。
32. 根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述中继站在不参与下行信令的传输、与基站联合传输下行信令和与基站联合传输前导码这三种工作模式之间切换。
33. 根据权利要求30所述的系统，其特征在于，在传输上行信令时，所述中继站在对所有上行信令进行数字基带处理后传输，和对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输这两种工作模式之间切换。
34. 根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述中继站在对所有上行信令进行数字基带处理后传输，对时延敏感上行信令进行存储后传输且对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输，和对所有上行信令进行存储后传输这三种工作模式之间切换。
35. 一种移动通信中传输数据的中继站，位于无线蜂窝网络的小区内，包括射频收发及处理单元，其特征在于，还包括协商单元和控制单元；
所述协商单元与所述小区的基站进行协商后向控制单元发出工作模式切换的指令；
所述控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，控制射频收发及处理单元在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
36. 根据权利要求35所述的中继站，其特征在于，所述传输信令的工作模式包括：不参与下行信令传输的下行工作模式一，以及与基站联合传输的下行工作模式二；
所述控制单元包括：
下行模式控制器，在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元停止传输下行信令；在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元接收基站在传输时刻之前发来的预传递的下行信令并在传输时刻与基站同时向用户站/移动台发射所述下行信令。
37. 根据权利要求36所述的中继站，其特征在于，所述射频收发及处理单元包括射频接收器、射频发射器和基带处理模块；
在传输下行信令的工作模式二中，所述射频接收器接收基站在传输时刻之前发送的预传递的下行信令，所述基带处理模块对所述下行信令进行数字基带处理，所述射频发射器在传输时刻与基站同时发射所述下行信令。
38. 根据权利要求35所述的中继站，其特征在于，所述传输信令的工作模式包括：不参与下行信令传输的下行工作模式一，与基站联合传输的下行工作模式二，以及与基站联合传输前导码的下行工作模式三；
所述控制单元包括：
下行模式控制器，在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元停止传输下行信令；在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元接收基站在传输时刻之前发来的预传递的下行信令并在传输时刻与基站同时向用户站/移动台发射所述下行信令；在协商单元发来工作模式切换到下行工作模式三的指令后，指示射频收发及处理单元在传输时刻与基站同时向用户站/移动台发射前导码。
39. 根据权利要求35所述的中继站，其特征在于，还包括：
监控单元，在监测到小区出现覆盖漏洞时，向所述基站上报，并指示所述协商单元与基站进行协商。
40. 根据权利要求35所述的中继站，其特征在于，所述传输信令的工作模式包括：对所有上行信令进行数字基带处理后传输的上行工作模式一，和中继站对时延敏感上行信令进行存储后传输、并对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的上行工作模式二；
所述控制单元包括：
上行模式控制器，在协商单元发来切换到上行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元对所有上行信令进行数字基带处理后发射；在协商单元发来切换到上行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元在基站设置的上行信令间隙接收时延敏感上行信令，存储时延敏感上行信令后在基站为中继站预留的放大间隙发射，并且接收非时延敏感上行信令，对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后发射。
41. 根据权利要求40所述的中继站，其特征在于，所述射频收发及处理单元包括射频接收器、射频发射器、存储模块和基带处理模块；
在上行工作模式一，所述射频接收器接收上行信令，所述基带处理模块对所有上行信令进行数字基带处理，所述射频发射器发射所有上行信令；
在上行工作模式二，所述射频接收器在基站设置的上行信令间隙接收时延敏感上行信令，所述存储模块存储时延敏感上行信令，所述射频发射器在基站预留的放大间隙发射时延敏感上行信令；所述射频接收器接收非时延敏感上行信令，所述基带处理模块对非时延敏感上行信令进行数字基带处理，所述射频发射器发射非时延敏感上行信令。
42. 根据权利要求41所述的中继站，其特征在于，所述射频收发及处理单元还包括：
第一开关，包括第一端口和第二端口，所述第一端口打开时所述存储模块的输出端连接射频发射器的输入端，所述第二端口打开时所述基带处理模块的输出端连接射频发射器的输入端；
第二开关，包括第一端口和第二端口，所述第一端口打开时射频接收器与天线连接，所述第二端口打开时射频发射器与天线连接；
在上行工作模式一，第一开关仅打开第二端口，基带处理模块对所有上行信令进行数字基带处理后由射频发射器发射；
在上行工作模式二下，在所述上行信令间隙，第二开关仅打开第一端口，存储模块存储射频接收器接收到的时延敏感上行信令后，由存储模块存储时延敏感上行信令；在所述放大间隙，第一开关仅打开第一端口，第二开关仅打开第二端口，射频发射器从存储模块中取出时延敏感上行信令并发射该时延敏感上行信令；在其他上行子帧的间隙，第二开关打开第一端口，第一开关打开第二端口，射频接收器接收非时延敏感上行信令，基带处理模块对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后输出至射频发射器，第二开关打开第二端口，射频发射器发射非时延敏感上行信令。
43. 根据权利要求35所述的中继站，其特征在于，所述传输信令的工作模式包括：对所有上行信令进行数字基带处理后传输的上行工作模式一，对时延敏感上行信令进行存储后传输、并对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的上行工作模式二，和对所有上行信令进行存储后传输的上行工作模式三；
所述控制单元包括：
上行模式控制器，在协商单元发来切换到上行工作模式一的指令后，指示射频收发及处理单元对所有上行信令进行数字基带处理后发射；在协商单元发来切换到上行工作模式二的指令后，指示射频收发及处理单元在基站设置的上行信令间隙接收时延敏感上行信令，存储时延敏感上行信令后在基站为中继站预留的放大间隙发射，并且接收非时延敏感上行信令，对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后发射；在协商单元发来切换到上行工作模式三的指令后，指示射频收发及处理单元对所有上行信令进行存储后发射。
44. 根据权利要求35所述的中继站，其特征在于，所述协商单元还用于在中继站开机时与基站进行初始协商，上报其所支持的传输信令的工作模式，并在接收到基站返回的初始工作模式指令后，通知控制单元。
45. 根据权利要求35所述的中继站，其特征在于，还包括接口单元；
所述协商单元还用于在中继站开机时向基站上报其与骨干网之间存在有线连接，并在接收到基站返回是否利用该有线连接的指令后，通知控制单元；
所述控制单元包括有线连接控制器，在接收到基站返回利用该有线连接的指令后，控制所述接口单元利用该有线连接转发数据。
46. 一种移动通信中传输数据的基站，位于多跳式无线蜂窝网络的小区内，包括射频收发及处理单元，其特征在于，还包括协商单元和控制单元；
所述协商单元与所述小区的中继站进行协商后向所述中继站和控制单元发出工作模式切换的指令；
所述控制单元根据协商单元发来的工作模式切换的指令，通过射频收发及处理单元控制所述中继站在至少两种传输信令的工作模式之间切换。
47. 根据权利要求46所述的基站，其特征在于，所述控制单元包括：
预传递模块，指示所述射频收发及处理单元将待传输的下行信令在传输时刻之前发送到处于与基站联合传输下行信令的工作模式的中继站。
48. 根据权利要求46所述的基站，其特征在于，还包括：
监控单元，在监测到小区出现覆盖漏洞时，或接收到中继站发来的小区出现漏洞的报告时，向网络上报，同时指示协商单元与中继站进行协商。
49. 根据权利要求46所述的基站，其特征在于，所述控制单元包括：
上行配置模块，确定时延敏感上行信令在上行子帧中的上行信令间隙，并为处于对时延敏感上行信令进行存储后传输、对非时延敏感上行信令进行数字基带处理后传输的工作模式的中继站预留发射时延敏感上行信令的放大间隙，然后将所确定的上行信令间隙和放大间隙通过射频收发及处理单元通知所述中继站。
50. 根据权利要求46所述的基站，其特征在于，所述协商单元还用于在接收到中继站在开机时上报的其所支持的工作模式后，确定一种初始工作模式，并通知中继站。
51. 根据权利要求46所述的基站，其特征在于，所述协商单元还用于在接收到中继站开机上报的其与骨干网之间存在有线连接后，确定是否利用该有线连接，并通知中继站。
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