CN1399818A - 提高回程效率的差转中继系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于支持在使用中继器(12－1至12－i和12－12－n－2至12－n)的无线通信系统的回程通信链路载频上增加容量的方法和多个装置。服务中继器(12－1至12－i)接收来自多个移动装置(18－1，18－2)的上行链路RF载波信号(20)，其每个都具有第一调制方案。对这些包含业务和控制信息的上行链路信号进行解调，然后用与第一调制方案相比具有较高阶调制的第二调制方案进行重新调制。然后通过回程通信链路(19)的上行链路信道发射在一个单个的RF载波内包含多个上行链路载波信号的已重新调制的信号。另外，本发明还公开了一种用于集合数据的方法，然后将包含业务和控制信息的上行链路载波信号的每一个压缩成一个单个的RF载波信号，并通过回程通信链路的上行链路信道对其进行发送。

Description

提高回程效率的差转中继系统

                      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。

传统的中继器的另一个缺点是，使用RF包络检波、信号延迟、微控制器检查表、以及数字控制的RF分级衰减器，来执行下行链路和上行链路信号的功率电平控制。由于装有中继站的设备位于偏远的户外小棚中，因此，用于完成这些功能的模拟电路易受温度变化的影响。为此，必须将这些设备设计成可以进行必要的补尝和调整，以确保功能正常。

传统的中继器的另外一个缺点是，使用RF包络检波、模拟信号延迟、微控制器处理、以及数字控制的RF开关，来执行多个上行链路信号的分集交换。该电路也容易受温度变化的影响，并且需要仔细的补尝和调整，以确保功能正常。类似地，对传统的无线中继系统，由于必须从下行链路路径解调控制位，并且必须把告警/状态位调制到上行链路路径上，因此，中继器的带内控制和中继器告警通知很难执行。

发明内容

本发明公开了一种用于在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，支持在回程通信链路载频上增加容量的方法。该方法包括在其中一个中继站中接收上行链路信道上的、来自移动收发信机装置的、具有第一调制方案的第一RF信号。在中继站中对来自移动收发信机装置的第一RF信号进行解调，以便得到数字数据流。然后在中继站中把得到的数字数据流重新调制到第二RF信号上。重新调制使用与第一调制方案相比具有较高阶调制的第二调制方案。重新调制之后，通过回程通信链路，把具有较高阶调制方案的第二RF信号从中继站发送到基站。

根据本发明，每个第一和第二RF信号包括多个TDM信道，并且为每个移动装置指配第一RF信号的TDM信道中的一个。此外，在第二RF信号上，将第一RF信号的多个TDM信道压缩成一个单个TDM信道。另外，第一调制方案具有第一相关数据速率，第二调制方案具有第二相关数据速率，第二数据速率至少等于第一数据速率。而且，第二数据速率至少等于构成第一RF信号的TDM信道的组合数据速率。

在本发明的另一方面，第一调制方案是高斯最小移频键控(GMSK)。在本发明的另一方面，第二调制方案是至少具有8个状态的相移键控(PSK，Phase Shift Keying)方案。本领域的技术人员应该容易理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以使用任何其它的高阶调制方案。例如，可以使用至少具有16个状态的正交调幅(QAM，Quadrature Amplitude Modulation)方案(16-QAM)。

此外，在本发明的另一个实施例中，提供了一种用于在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，集合回程通信链路上的数据的方法。该方法包括，在中继站接收来自中继站的多个移动装置中的每一个的上行链路RF载波信号。然后，在中继站中把从多个移动装置中的每一个接收到的上行链路RF载波信号压缩成一个单个RF载波信号。然后，在回程通信链路的上行链路信道上，把包含压缩的上行链路RF载波信号的单个RF载波信号从中继站发送到本区内的服务基站。

在本发明的另一实施例中，公开了一种用于在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，支持在回程通信链路载频上增加容量的系统。该系统包括一个接收机，用于在其中一个中继站中、在上行链路信道上接收来自移动收发装置的、具有第一调制方案的第一RF信号。该接收机中有一个解调器，用于在中继站中对来自移动收发装置的第一RF信号进行解调，以便得到数字数据流。数字通信链路将数字数据流从解调器传送到调制器。在中继站中，调制器使用与第一调制方案相比具有较高阶调制的第二调制方案，把数字数据流调制到第二RF信号上。与调制器耦连的发射机通过回程通信链路，把具有较高阶调制的第二RF信号从中继站发送到基站。

根据本发明，第一和第二RF信号中的每一个都包括多个TDM信道，并且为每个移动装置指配第一RF信号的TDM信道中的一个。而且，将第一RF信号的多个TDM信道压缩到第二RF信号上的一个单个TDM信道中。

此外，第一调制方案具有第一相关数据速率，第二调制方案具有第二相关数据速率。另外，第二数据速率至少等于构成第一RF信号的TDM信道的组合数据速率。

在本发明的一方面，第一调制方案是高斯最小移频键控(GMSK)。在本发明的另一方面，第二调制方案是至少具有8个状态的相移键控(PSK)方案(8-PSK)。本领域的技术人员应该容易理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以使用任何较高阶的调制方案。例如，可以使用至少具有16个状态的正交调幅(QAM)方案(16-QAM)。

在本发明的另一实施例中，公开了一种用于在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，集合回程通信链路上的数据的系统。该系统包括一个接收机，用于在中继站接收来自多个移动装置中的每一个的上行链路RF载波信号。在中继站中，使用耦连到该接收机的信号处理器把从多个移动装置接收到的上行链路RF载波信号中的每一个压缩成一个单个RF载波信号。使用耦连到该信号处理器的发射机，在上行链路信道回程通信链路上，把包含压缩的上行链路RF载波信号的单个RF载波信号从中继站发送到本区内的服务基站中。

附图说明

附图所示出的实施例是目前优选的实施例，但是我们应理解，本发明并不限于附图中所示出的精确的配置和手段，其中：

图1是使用无线差转机基站的无线通信系统的方框图。

图1A是图1中的无线通信系统的方框图，用于说明小区结构及可能存在的各种邻近实体。

图2是图1的无线通信系统的示例性配置，用于说明如何通过无线差转机部署无线链路。

图3a是上行链路GSM型TDM时间帧的示意图。

图3b是下行链路GSM型TDM时间帧的示意图。

图4是图1的无线通信系统中所示的类型的示例性单全型差转中继站的方框图。

图5是图1的无线通信系统中所示的类型的示例性基站收发信台的方框图。

具体实施方式

图1是象个人通信系统(“PCS”，Personal CommunicationSystem)或其它类似系统这样的传统无线通信系统的方框图。在该系统中，在小区群的外围小区中部署单全型无线差转机，以便把送到和来自宽带基站发收信台(“BTS”)的无线电信号业务集中起来。本领域的技术人员很容易理解，扇形分区的无线差转机也能够用于该用途。然而，为方便起见，下面将首先相对于单全型差转系统说明该系统。

系统10可能包括：差转机全向天线11-1，11-2，…11-i，…11-n-2，11-n-1以及11-n(总称全向天线11)，差转台12-1，12-2，…12-i，…12-n-2，12-n-1以及12-n(总称差转机12)，差转机定向天线13-1，13-2，…13-i，…13-n-2，13-n-1以及13-n(总称差转机定向天线13)，BTS全向天线14-1，…14-m(总称BTS天线14)，以及宽带基站收发信台15-1，…15-m(总称BTS 15)。系统10还可能进一步包括：移动电话交换机16，一个或多个基站控制器17，以及多个移动用户装置18-1和18-2(总称移动装置18)。

通常，差转机12通过全向天线11接收来自移动装置18的无线电信号，然后通过差转机定向天线13将其转发给BTS 15。同样，通过BTS天线14从BTS 15发送的无线电信号由差转机12转发给移动装置18。BTS 15负责对通过BTS天线14从差转机12接收到的信号进行解调，然后通过移动电话交换机16把这些信号连接到公共交换电话网(“PSTN”，Public Switched Telephone Network)上。另外，BTS 15还对通过移动交换中心16从PSTN接收到的信号进行调制，对它们进行格式化以便通过BTS天线14发送到差转机12。

图1A示出图1中的无线通信系统，用于说明小区结构及可能存在的各种邻近实体。应该容易理解，图1A是示例性的，同样，各种实体同处于一个或多个小区中的许多其它配置也有可能。

图2说明了差转台/中继站12的基本操作。具体地说，中继器12通过回程信道19向BTS 15发送信号并接收来自BTS 15的信号。类似地，中继器12通过地面链路信道20向移动装置18发送信号并接收来自移动装置18的信号。用上行链路载频和下行链路载频定义地面链路信道20和回程信道19中的每一个。因为BTS 15是固定的，所以差转机12优选使用定向天线13来通过回程信道19发送和接收信号。相反，因为移动装置18不是固定的，并且差转机没有被扇形分区，所以差转机12优选分别使用一个或多个全向天线11A和11B，来通过地面链路信道20发送和接收信号。

使用现有技术中各种众所周知的多路复用方案，能够在移动装置、中继器与基站之间进行通信。例如，时分多路复用(TDM，timedivision multiplex)方案可用于此目的。图3a示出了典型的上行链路GSM TDM帧21，它包含8个时隙，用于从移动用户到基站的发送。所述的GSM TDM帧的持续时间是4.62毫秒，包括8个时隙，每个时隙0.58毫秒。每个时隙都由一个数字比特序列构成。时隙的分段(portion)，或子时隙通常被指配了特定的功能，在这里称为子信道。时隙可被设定为支持用户业务，或者也可以用于系统控制信息。通常，对于使用单个RF载波的GSM型TDM的实现，将一个时隙专用于发送控制信息，而其余的时隙可用来发送业务信息。业务信道可传送会话或数据，也可转送关于时隙本身的信息。

在图3a的帧21中，时隙0包含控制信息，而时隙1-7包含业务数据。时隙细节图22、23示出了用于控制和业务子信道的典型格式。时隙4的细节图22示出典型的GSM格式业务子信道，它包括：尾部比特22-1、22-7，用于指示时隙的开始和结束；数据比特22-2、22-6，该数据比特中包含数字化呼叫信息；以及训练序列比特22-4，用于多路径信号的均衡。提供窃用比特22-2、22-5用于指示是否请求取消时隙数据并用优先数据代替。最后，提供保护比特22-8以使时间帧分离。在细节图22中的子信道的名称下面示出了典型的业务子信道中所包含的比特数。

如上所述，在单个TDMA RF载波实现中，通常有一个时隙是专用数字控制信道。如时隙0的细节图23中所示，上行链路控制时隙中的子信道通常包括独立专用控制子信道(SDCCH，stand-alonededicated control sub-channel)23-1和随机接入子信道(RACH，randomaccess sub-channel)23-2。SDCCH子信道23-1用于在基站和特定的移动装置之间传送信息以完成呼叫建立，或在空闲状态时发送用于移动装置的消息。在呼叫初始建立期间，移动装置使用RACH子信道23-2请求接入网络。

图3b示出了在基站到移动装置的通信的下行链路中使用的典型的GSM型8时隙的TDM帧24。通常，业务时隙1-7中的信息格式保持相同，而控制时隙0中包括更多的子信道数据，如细节图26所示。特别地，在下行链路控制时隙中，除SDCCH子信道26-5外，又添加了频率校正子信道(FCCH，frequency correction sub-channel)26-1、同步子信道(SCH，synchronization sub-channel)26-2、广播控制子信道(BCCH，broadcast control sub-channel)26-3、寻呼和接入允许子信道(PAGCH，paging and access grant sub-channel)26-4。然而，RACH子信道23-2没有包括在下行链路信号中。FCCH子信道26-1发送用于移动装置的频率校正信息，以校正其时基，SCH 26-2子信道发送用于移动装置的同步信息，以使其与网络的组帧结构同步。BCCH 26-3子信道向空闲的移动装置发送信息，例如，本地区标识和邻区信息。最后，PAGCH 26-4子信道用于在呼叫建立期间寻呼移动装置并允许接入移动装置。

图4是可用于本发明中的差转台/中继站12的详细方框图。该差转台可能包括地面扇区收发信机27和回程收发信机28。本领域的技术人员很容易理解，所示出的具体的收发信机结构并不是本发明的关键，并且本发明并不仅限于此。

在优选实施例中，收发信机27和28的每个都能够在分配给服务提供商用于多载波操作的宽范围载频上进行发送和接收。然而，本发明不仅限于此，更多的窄带收发信机也可以用于本发明的用途。每个收发机27，28都进行了优选配置，以使其操作能够被微处理器46和47分别进行控制。

图4示出了一个单个扇区全向型(single sector omni-type)无线差转/中继系统，该理解的是本发明不限于此。实际上，各种扇形分区的差转机/中继器也可用于此用途。来自移动装置18的信号在地面扇区收发信机27上附加的全向天线11A和/或11B处被接收。这些信号由移动装置18使用标准的无线电话格式，例如GSM，进行编码并发送，并且其功率范围典型地在-111至-25dBm之间。信号通过空腔滤波器29A到达下变频器35A或者35B，二者选其一，在这里，与合成器模块36A和压控晶体振荡器37A一起，对信号进行混频，使其降至中频或IF。高速模数转换器39A(或39B)然后将模拟IF信号转换成数据信号。一旦将IF信号数字化，数字下变频器41A(或41B)便将信号向下变换成复基带。数字下变频器41优选提供了下变频、抽取、滤波以及控制信号增益的能力。将信号变换成复基带后，数字信号处理器42A对信号进行解调。数字信号处理器42A被配置为用于把接收到的信号从标准无线电话格式，例如GSM，解码成在该差转机内部使用的通用格式。

通用格式数据然后通过多信道缓冲串行口传送到回程收发信机28中的数字信号处理器42B。接着，数字信号处理器42B对信号进行重新调制。重新调制的信号作为复基带信号输出，并被数字上变频器40B变换成实IF(real IF)。信号被变换成实IF后，数模转换器38C将信号转换回到模拟信号，上变频器34B与合成器模块36B和压控晶体振荡器37B一起对其进行混频。现在信号已准备就绪等待广播，信号通过空腔滤波器29B，并通过差转机定向天线13经回程信道发送到BTS。

收发信机27和28优选由一个或多个控制电路进行控制。控制电路可以是以下形式：与收发信机接口的通用计算机；用适当的软件与收发信机结合的可编程微处理器；基于硬件的控制器；或者是任何其它的对于控制第一和第二收发信机必需的或适当的微处理器、电子电路以及程序的组合。

如图4所示，控制电路包括主处理器47和控制处理器46。主处理器47优选控制回程收发信机28的操作，包括选择发送和接收频率。主处理器47还与PCM数据和消息总线31相连，所以它可以与控制处理器46通信，反之亦然。控制处理器46优选是受主处理器47控制的从处理器。控制处理器46还最好能够控制地面扇区收发信机(ground sector transceiver)27的操作，包括选择收发信机的接收和发送频率。

通过回程信道从BTS发送的信号的差转，与用于从移动装置发送的信号的差转的过程相似。具体地说，在回程收发信机28上装的差转机定向天线13处接收来自BTS的信号，该信号优选为-70dBm，但是其典型地为-111dBm至-25dBm之间任意值。信号通过空腔滤波器29B到达下变频器35C，在这里，与合成器模块36B和压控晶体振荡器37B一起，对信号进行混频，使其降至IF。模数转换器39C把模拟IF信号转换成数字信号，接着，数字下变频器41C把信号处理成复基带。

信号一旦被变换成复基带，数字信号处理器42B便对信号进行解调，并通过多信道缓冲串口32传送到数字信号处理器42A。然后，数字信号处理器42A对信号重新调制，并由数字上变频器40A把信号从复基带转换成实IF。将信号转换成实IF后，数模转换器38A把信号转换回到模拟信号。上变频器34A、合成器36A，以及压控晶体振荡器37A一起操作对信号进行混频以便发送。信号然后由大功率放大器30进行放大，由空腔滤波器29A进行滤波，然后通过地面链路信道从全向天线11A发送到移动装置。

下面参照图5说明宽带BTS 50，它包括接收机部分56和发射机部分55。本领域的技术人员很容易理解，所示出的具体的收发机结构不是关键。因此，这里公开的发明并不限于此。接收机部分56优选包括天线68、70和能接收多个载频信道的宽带接收机51。来自接收信道的信号可能包括来自移动收发信机装置的新的功率请求、功率调整请求以及业务信道数据。这里使用的术语“宽带(wideband)”不限于任何具体的频谱范围，应该理解为，是指在无线通信系统可以操作的通信范围内的多个频率信道的频谱范围(例如12MHz)。另一方面，窄带是指频谱的一个非常小的部分，例如，单个信道的宽度(例如30kHz)。

将宽带接收机51的输出下变频成多信道基带信号，该多信道基带信号优选地包含所关心的通信系统或网络中当前工作的所有语音/数据载频信道的内容。该多信道基带信号优选地耦连到并行操作的高速A-D转换器52-1和52-2上，以具有分集接收的能力。如果不要求分集接收能力，则可使用单个A-D 52-1。另外，对于扇形分区的应用，可能需要多于一个的并行支线。因此，本领域的技术人员应该容易理解，本发明并不限于第二个并行处理支线的存在。A-D转换器的动态范围和采信速率能力足够大(例如，采样速率可以在25至50兆采样点每秒(Msps，Mega-samples per second)左右)，以使下游的数字信号处理(DSP，digital signal processing)部件，包括离散傅里叶变换(DFT，Discrete Fourier Transform)信道分路器(channelizer)53-1和53-2能够处理和输出接收机56接收到的每个工作信道。

对来自A-D转换器的已信道化的输出做进一步处理，以便为每个并行流提取单独的信道分量。FFT信道分路器53-1和53-2从复合的数字化多信道信号中提取各自的窄带载频信道信号。这些窄带信号代表了由宽带接收机51接收到的各单独载频通信信道中的每一个的内容。各自的载频信道信号经N个输出链路，通过公用数据总线61耦连到各自的数字信号处理接收机单元63-1…63-N，每个数字信号处理接收机单元都对接收信号进行解调，并执行嵌入在已调制信号中的任何相关纠错处理。若接收信号要去PSTN，则可以通过共享总线54把从数字信号处理接收机单元63得到的已解调信号发送到话务电话网络(attendant telephony network)(未画出)的电话载波接口，例如，T1载波数字接口62。

发射机部分55包括第二组多个数字信号处理单元，具体说就是，发射机数字信号处理单元69-1…69-N，这些单元用于从电话网络接收多个信道的各自的信道，这些信道含有要分别通过多信道网络的其各自不同的载频信道发送的数字语音/数据通信信号。发射机数字信号处理单元69分别对多个输入通信信号中的各自的信号进行调制，并对其进行传输前的纠错处理，然后，通过公用总线54分别向基于反FFT变换的多信道合成器单元58的各自的输入口提供处理过的载频信道信号。合成器58输出复合多信道数字信号。复合信号表示包含从数字信号处理发射机单元69输出的各窄带载频信道信号的宽带信号的内容。然后，数模(D-A，digital-to-analog)转换器59对从多信道合成器单元58的输出端产生的复合信号进行处理。D-A转换器59的输出端耦连到宽带(多信道)发射机单元57上，该单元可能包括或具有一个独立的多信道大功率放大器(HPA，high poweramplifier)57A。发射机单元57发送由基于反快速傅里叶变换的合成器单元58的合成信号输出端所定义的宽带(多信道)通信信道信号。然后，将HPA 57A的输出耦连到天线68，以便发送。

中央处理器(CPU，central processing unit)控制器64用于协调和控制BTS 50的操作。例如，CPU 64可能包括控制处理单元、存储器，以及适当的程序，用于响应从移动收发信机装置接收到的发射功率控制请求。CPU 64可以选择性逐时隙控制每个TDM通信信道的发射功率电平。CPU 64可以是微处理器、DSP处理器，或者是具有固件、软件的微控制器，或是它们的任意组合。

DSP63能够从每个窄带载频信道信号中提取信息。通过公用控制和数据总线61可以把这些信道中每一个信道的信息存储在共享存储器75中。然后，在固件和/或软件的控制下，CPU 64能够通过总线61访问共享存储器75。例如，可在天线70处，通过回程通信链路，从中继站接收关于特定下行链路或者控制信道的控制信道数据。在处理并分离了接收信号内的用于每个信道的信息后，DSP 63可将控制信道数据存储在共享存储器75中。然后CPU 64可访问共享存储器75，以检索控制信道数据。然后，在软件和/或固件的控制下，CPU 64能够使用这些数据，例如，把它们作为一个控制算法的输入。可把算法的输出存储到共享存储器75中，以备后用。

在传统的中继系统中，使用标准的GSM调制方案，即，高斯最小移频键控(GMSK)方案，对在移动收发信机装置18和中继站12之间形成通信链路的、上行链路和下行链路RF载波对20进行调制。在这些传统的系统中，一旦中继站12接收到这些信号，便使用相同的调制方案对它们进行中继转发。而本发明在移动装置18和中继站12之间的链路中使用传统的调制方案，例如GMSK，但是在中继站12和基站收发信台15之间的回程通信链路19上有利地利用了第二较高阶调制方案。该较高阶调制是可能的，这是因为同移动装置18和中继站12之间的通信链路相比，回程通信链路上的载波-干扰比(C/I)和噪声电平往往更高，并且随时间的变化更小。在回程通信链路19-1的上行链路信道上使用较高阶调制方案允许在单个回程载波上容纳更多的中继器业务信道。

在优选实施例中，有利地选择了第二调制方案，以具有比GMSK的数据速率大的数据速率，其系数大约至少等于移动装置18和中继站12之间的链路中的TDM信道数。这样，可将移动装置/中继器链路20上的单个载波上的所有的TDM信道压缩在回程通信链路19上单个上行链路TDM信道上。例如，使用具有8个状态的相移键控(PSK)，移动装置/中继器链路20上的单个载频具有8个时隙，能够包含来自多达4个移动装置的信息。来自这8个时隙的信息可被压缩成回程通信链路19上的仅仅2个上行链路时隙或上行链路TDM信道，而不会扰乱GSM TDMA帧格式的格式。特别地，回程通信链路可以保持与典型的GSM TDMA帧格式一致的格式。由于系统中可能使用了其它的具有合适的解调器的基站收发信台，所以这是很有利的。

以举例的方式说明了实现本发明的示例性的系统和方法，我们应该理解的是，本发明不限于这些实施例。本领域的技术人员可以进行修改，特别是根据前面的指导进行修改。例如，前述的实施例的每个部件都可以单独使用，或者也可以与其它实施例的部件结合使用。

Claims (18)

1、一种在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，支持在回程通信链路载频上增加容量的方法，包括：

在所述中继站的一个中，接收上行链路信道上的来自移动收发信机装置的、具有第一调制方案的第一RF信号；

在所述中继站中，对来自移动收发信机装置的所述第一RF信号进行解调，以得到数字数据流；

在所述中继站中，使用与所述第一调制方案相比具有较高阶调制的第二调制方案，将所述数字数据流重新调制到第二RF信号上；以及

通过所述的回程通信链路，从所述中继站发送具有所述较高阶调制的所述第二RF信号。

2、如权利要求1所述的方法，其中，每个所述第一和所述第二RF信号包括多个TDM信道，并且为每个移动装置指配所述第一RF信号的所述TDM信道中的一个。

3、如权利要求2所述的方法，其中，将所述第一RF信号的所述多个所述TDM信道压缩到所述第二RF信号上的一个单个的TDM信道中。

4、如权利要求2所述的方法，其中，所述的第一调制方案具有第一相关数据速率，并且所述第二调制方案具有第二相关数据速率，所述第二数据速率至少等于所述第一数据速率。

5、如权利要求4所述的方法，其中，所述第二数据速率至少等于包括所述第一RF信号的所述TDM信道的组合数据速率。

6、如权利要求1所述的方法，其中，所述第一调制方案是高斯最小移频键控(GMSK)。

7、如权利要求1所述的方法，其中，所述第二调制方案是至少具有8个状态的相移键控(PSK)(8-PSK)。

8、一种在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，支持在回程通信链路载频上增加容量的方法，包括：

在所述中继站的一个中，接收上行链路信道上的来自移动发收信机装置的具有多个TDM信道的第一RF信号，所述第一RF信号具有高斯最小频移键控(GMSK)调制方案；

在所述中继站中，对来自移动收发信机装置的所述第一RF信号进行解调，以得到表示业务和控制数据的数字数据流；

在所述的中继站中使用至少具有8个状态的相移键控(PSK)(8-PSK)，将所述数字数据流重新调制到具有多个TDM信道的第二RF信号上；以及

通过所述回程通信链路，从所述中继站发送包含多个TDM信道的所述第二RF信号，所述TDM信道中的每一个都已在其中对来自所述第一RF信号的TDM信道进行了编码。

9、一种在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，集合回程通信链路上的数据的方法，包括：

在中继站中，接收来自多个移动装置中的每一个的上行链路RF载波信号；

在所述中继站中，将所述接收到的来自所述多个移动装置的上行链路RF载波信号中的每一个压缩成一个单个的RF载波信号；以及

在上行链路信道回程通信链路上，将包含所述已压缩的上行链路RF载波信号的所述单个RF载波信号，从所述中继站发送到所述本区内的基站。

10、一种在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，支持在回程通信链路载频上增加容量的系统，包括：

接收机，用于在所述中继站的一个中接收上行链路信道上的、来自移动收发信机的、具有第一调制方案的第一RF信号；

在所述接收机中提供的解调器，用于在所述中继站中对来自移动收发信机装置的所述第一RF信号进行解调，以得到数字数据流；

数字通信链路，用于将所述数字数据流从所述解调器传送到调制器，所述调制器用于在所述中继站中，使用与所述第一调制方案相比具有较高阶调制的第二调制方案，将所述数字数据流调制到第二RF信号上；以及

耦连到所述调制器的发射机，用于通过所述回程通信链路，从所述中继站发送具有所述较高阶调制的所述第二RF信号。

11、如权利要求10所述的系统，其中，所述第一和所述第二RF信号中的每一个都包括多个TDM信道，并且为每个移动装置指配所述第一RF信号的所述TDM信道中的一个。

12、如权利要求11所述的系统，其中，将所述第一RF信号的所述多个所述TDM信道压缩到所述第二RF信号上的一个单个的TDM信道中。

13、如权利要求11所述的系统，其中，所述第一调制方案具有第一相关数据速率，所述第二调制方案具有第二相关数据速率，所述第二数据速率至少等于所述第一数据速率。

14、如权利要求13所述的系统，其中，所述第二数据速率至少等于包括所述第一RF信号的所述TDM信道的组合数据速率。

15、如权利要求10所述的系统，其中，所述第一调制方案是高斯最小移频键控(GMSK)。

16、如权利要求10所述的系统，其中，所述第二调制方案是至少具有8个状态的相移键控(PSK)(8-PSK)。

17、一种在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，支持在回程通信链路载频上增加容量的系统，包括：

接收机，用于在所述中继站的一个中，接收上行链路信道上的、来自移动收发信机装置的、具有多个TDM信道的第一RF信号，所述第一RF信号具有高斯最小移频键控(GMSK)调制方案；

所述接收机中提供的解调器，用于在所述中继站中，对来自移动收发信机装置的所述第一RF信号进行解调，以得到表示业务和控制数据的数字数据流；

数字通信链路，用于将所述数字数据流从所述解调器传送到调制器，所述调制器用于在所述中继站中，使用至少具有8个状态的相移键控(PSK)(8-PSK)，将所述数字数据流重新调制到具有多个TDM信道的第二RF信号上；以及

耦连到所述解调器的发射机，用于通过所述回程通信链路，从所述中继站发送包含多个TDM信道的所述第二RF信号，所述多个TDM信道中的每一个都已在其中对来自所述第一RF信号的多个TDM信道进行了编码。

18、一种在具有一个位于本区内的基站和多个实质上相邻的小区，且每个小区都有一个位于其内的中继站的无线通信系统中，集合回程通信链路上的数据的系统，包括：

接收机，用于在中继站中接收来自多个移动装置的每一个的上行链路RF载波信号；

耦连到所述接收机的信号处理器，用于在所述中继站中，将来自所述多个移动装置的所述接收到的上行RF载波信号压缩成一个单个的RF载波信号；以及

耦连到所述的处理器的发射机，用于在上行链路信道回程通信链路上，将包含所述已压缩的上行链路RF载波信号的所述单个的RF载波信号，从所述中继站发送到所述本区内的所述基站。

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