[发明专利]一种结合扩频和窄带MIMO的时分双工通信系统及方法

权利要求书

1.一种结合扩频和窄带MIMO的时分双工通信系统，其特征在于，包括：

基站，所述基站设有多个天线，下行时，基站采用扩频通信技术单天线发送信号，上行时，基站采用窄带MIMO技术多天线接收信号；

终端，所述终端有多个，下行时，与基站对应通过扩频通信技术单天线接收信号，上行时，每个终端通过单天线向基站发送窄带信号，多个终端与基站采用窄带MIMO技术传输信号；

基站设置一个窄带时隙同步信息最大重发间隔，在该间隔时间内，基站向终端至少发送一次窄带时隙同步信息，终端在收到基站发出的窄带时隙同步信息后，确定窄带时隙内窄带子时隙的个数，以及每个窄带子时隙的开始时间和结束时间，选择一个窄带子时隙发送上行信号。

2.如权利要求1所述的时分双工通信系统，其特征在于：终端选择窄带子时隙的方法为：

终端根据接收到的基站信号功率选择窄带子时隙，接收信号功率高时，选择序号大的窄带子时隙。

3.如权利要求1所述的时分双工通信系统，其特征在于：在窄带时隙同步信息最大重发间隔内，基站采用下列方法中一种或多种向终端至少发送一次窄带时隙同步信息：

(1)在窄带时隙同步帧中发送窄带时隙同步信息；

(2)在下行应答帧中携带窄带时隙同步信息，即在下行应答帧中，发送应答信息之外，还顺带发送窄带时隙同步信息；

(3)在下行数据帧中携带窄带时隙同步信息，即在下行数据帧中，发送下行数据之外，还顺带发送窄带时隙同步信息。

4.如权利要求3所述的时分双工通信系统，其特征在于：发送窄带时隙同步信息的窄带时隙同步帧、下行应答帧和下行数据帧采用最大扩频倍数进行扩频。

5.如权利要求3所述的时分双工通信系统，其特征在于：下行应答帧同时对多个终端进行应答，即合并对多个终端的应答数据于一个下行应答帧内，基站发送下行应答帧的扩频倍数设为最差信号质量的终端所需要的扩频倍数。

6.如权利要求1所述的时分双工通信系统，其特征在于：终端搜索基站工作信道采用的方式为：终端对基站监听时间大于窄带时隙同步信息最大重发间隔，如果收到了窄带时隙同步信息，则找到了工作信道；否则，切换下一个可能的基站工作信道继续监听；如果找到多个工作信道，则选择接收基站信号功率最强的工作信道。

7.如权利要求1所述的时分双工通信系统，其特征在于：还包括TDD中继，所述TDD中继包括用于与基站收发通讯的天线A、用于与终端收发通讯的天线B、上行放大器和下行放大器，所述天线A和天线B通过开关A和开关B切换与上行放大器或下行放大器相连，通过上行放大器和下行放大器对上行信号和下行信号进行中继放大，TDD中继平时工作在下行状态，通过接收来自基站的窄带时隙同步帧，或者携带窄带时隙同步信息的下行应答帧和下行数据帧，确定窄带子时隙的个数，以及每个窄带子时隙的开始时间和结束时间，并在窄带时隙时间内切换到上行状态。

8.如权利要求1所述的时分双工通信系统，其特征在于：每个窄带子时隙中，多个终端向基站传输数据包，每个数据包均采用窄带单载波调制方式进行调制；所述终端在窄带子时隙中传输数据的格式为导频信号加上行同步序列再加编码数据序列，其中导频信号为单频率信号，上行同步序列是一个具有良好自相关特性的序列。

9.一种结合扩频和窄带MIMO的时分双工通信方法，其特征在于：下行时，基站采用扩频通信技术向终端发送信号，基站和终端均采用单天线收发；上行时，基站采用窄带MIMO技术接收终端发出的信号，多个终端组成发射端的多天线，基站采用多天线接收；

基站设置一个窄带时隙同步信息最大重发间隔，在该间隔时间内，基站向终端至少发送一次窄带时隙同步信息，终端在收到基站发出的窄带时隙同步信息后，确定窄带时隙内窄带子时隙的个数，以及每个窄带子时隙的开始时间和结束时间，选择一个窄带子时隙发送上行信号。