[发明专利]用于时分双工系统的范围扩展

说明书

技术背景

一种常见的时分双工系统配置采用定位于中央位置处的装置以及定位于远离中央位置的装置。定位于中央位置处的装置由无线服务提供商控制。定位于中央位置处的装置包括至少一个基站，并且还可以包括分布式天线“主机”或“集线器”单元。远程定位的装置包括订户单元或订户站，其通常不受无线服务提供商控制。其他远程位置处的可选装置（其可以受到或者可以不受无线服务提供商控制）包括远程天线单元或者远程无线电头端。

一种这样的系统是时分双工系统，其中在基站与一个或多个订户站之间传输射频（RF）信号。在一种系统配置中，订户站通过基站上的天线通信地耦合到基站。在另一种系统配置中，订户站通过光纤和远程天线通信地耦合到基站。在又一种系统配置中，订户站通过基站上的至少一个天线并且通过一条或多条光纤和相关联的远程天线通信地耦合到基站。分布式天线系统（DAS）是一种包括光纤链接以便把基站通信地耦合到远程天线单元的系统，所述远程天线单元通信地耦合到定位于该远程天线单元的广播范围内的订户站。

在这些配置中的任一种中，时分双工系统使用用于下行链路和上行链路传输的相同的信道频带。虽然在理论上有可能利用定向耦合器分开同时的下行链路和上行链路传输，但是如果传输是同时的话，真实耦合器中的方向性的非理想性质以及传输与接收功率水平之间的巨大差异将导致下行链路/上行链路干扰。结果是，基站或订户站无法同时进行传送和接收。时分双工系统中的基站必须或者在下行链路中进行传输或者在上行链路中进行接收，但是不能同时进行这二者。同样地，订户站必须在下行链路中进行接收或者在上行链路中进行传输，但是不能同时进行这二者。

时分双工系统传输具有上行链路帧（订户站到基站）和下行链路帧（基站到订户站）的时分双工帧。时分双工系统在基站与订户站之间有距离限制。所述距离限制是基于在时分双工帧的下行链路帧与上行链路帧之间所提供的允许回转（turn-around)时间。如果行经通信链路的信号的往返行程传播延迟大于基站回转时间与最小的允许订户站回转时间之间的差，则基站和/或订户站不能接收时分双工帧中的所有数据。

如果基站和移动站布置于一处并且可以即刻从传输模式切换到接收模式并且从接收模式切换到传输模式，则对于时分双工将不需要传输中的间隙。但是对于分开的基站和订户站之间必须考虑光速的传播时间。

此外，必须允许基站和订户站装置有时间从传输模式切换到接收模式并且反之亦然。因此，对于时分双工系统（比如WiMAX系统）的定时间隙被用来说明基站与订户站之间的信号传播时间以及装置切换时间。

WiMAX 论坛版本1.0批准了对于时分双工帧的简档，其中有对于回转时间所指定的单个简档。如在基站处所测量的下行链路帧的结束与上行链路帧的开始之间的回转时间（定时间隙）在WiMAX标准中被称作传输过渡间隙（TTG）。同样地，如在基站处所测量的上行链路帧的结束与下行链路帧的开始之间的回转时间在WiMAX标准中被称作接收过渡间隙（RTG）。

在分布式天线系统中，5km的光纤将用尽WiMAX简档所允许的大部分延迟预算，从而导致小于1km的空中覆盖半径。更长的光纤将超过延迟预算，从而使得系统不可用。

发明内容

本申请涉及一种在时分双工系统中的基站处调度时分双工帧的方法。所述调度时分双工帧的方法包括：确定基站与通信地耦合的订户站之间的往返行程传播延迟超过基站回转时间与最小允许订户站回转时间之间的差；以及修改通过通信链路发送到订户站的时分双工帧中的时隙，以便扩展从基站发送的信号的范围。

本申请还涉及一种在时分双工系统的基站处调度时分双工帧的方法，以便扩展去到订户站的通信链路的范围。所述方法包括：识别到时分双工帧中的下行链路帧的结束与上行链路帧的开始之间的定时间隙对于去到订户站的通信链路来说太短；以及修改通过通信链路发送的时分双工帧中的时隙以便扩展从基站发送的信号的范围，从而在不恶化通信链路的情况下扩展去到订户站的通信链路的范围。

本申请还涉及一种时分双工系统中的基站。所述基站包括时隙调度器，其被通信地耦合以接收来自处理器的时隙修改指令。所述基站还包括通信地耦合到基站的基站天线以及/或者通信地耦合到基站和远程天线二者的光纤。基于由时隙调度器实施时隙修改指令，系统中的信号传播范围得到增大。