具有高速自动上行链路和下行链路检测的 无线局域网时分双工中继系统 【技术领域】
本发明通常涉及一种无线通信系统，尤其涉及时分双工(TDD)无线中继系统。
背景技术
无线通信系统具有基站或接入点，无线电信号被从其传送和传播。这些信号然后由移动站、远程站、用户站等(文中称为台站)接收，以允许通信继续。台站例如可以是具有无线调制解调器的计算机，例如装配有无线局域网(WLAN)卡的笔记本电脑(文中称为无线笔记本)、移动电话或无线个人数字助理。在无线电信号的功率电平降至某一门限之下之前，所述无线电信号仅可以传播一定距离而无法有效接收。其内可以接收信号的网络接入点周围的区域被称为覆盖区，有时被称为小区。当台站移动到覆盖区之外时，无法接收信号，不可能进行通信。因此，通常需要实施以最小成本生成尽可能大网络覆盖区的无线系统。
一种扩大网络覆盖区的方式是使用中继或中继器系统。所述中继器是一种以较高功率电平接收、放大并重新传送无线电信号的系统。通过在覆盖区的边缘处设置中继器，所述中继器接收、放大信号，并将所述信号从第一覆盖区重新传送到第二覆盖区，从而扩展了原始信号的覆盖区。图1中示出了一种示例性中继实施方式，其中原始或第一覆盖区101被补充了中继器或第二覆盖区102。
无线通信系统通常提供两路或双工通信，从而使得接入点可以与诸如无线笔记本的台站切换数据或与其“交谈”，而所述台站也可与所述接入点“交谈”。结果是，如图2所示存在可供两个信号传播的两个独立得无线电链路，其分别被称为下行链路和上行链路。
一般而言，所述上行链路和下行链路是在不同频率上建立的。这些方案被称为频分双工(FDD)系统。在商用移动电话系统中，下行链路例如可能使用870-890MHz的频带，而上行链路例如可能会使用825-845MHz的较低频带。FDD系统的关键在于两个信号在频率上是完全隔离的，因此不会在来自接入点和台站的同时传输或“交谈”发生时干扰。图3示出了上行链路和下行链路频带的示例。应当理解的是，上行链路和/或下行链路频带可被进一步分为信道，例如根据上行链路和下行链路频带的子频带定义的频分信道、根据上行链路和下行链路传输的时间片或突发定义的时分信道、根据应用于上行链路和下行链路传输地正交伪随机码扩频定义的码分信道和/或其组合，以便利多址技术，例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)以及码分多址(CDMA)。FDD系统的缺点在于其需要的频谱为用于双工通信的其它一些系统的两倍。
分离所述上行和下行链路信号的可供选择的方法是将相同频带用于两种信号，但在时间上将其分离。换言之，在一个瞬间或时隙内仅发生下行链路传输，而在下一瞬间或时隙内仅发生上行链路传输。这被称为时分双工(TDD)。上行和下行链路无法同时传送，但是如果所述时隙足够小且足够频繁，则话音通信将显示为在上行和下行链路内是同时的。与上述的FDD一样，TDD可以在TDD频带内实施各种信道化方案，例如那些基于频分、时分和/或码分的方案，例如以提供多址技术。
所有中继器的一个重要问题是反馈使得系统振荡。如图4所示，可以观察到一些来自发射机的信号被反馈给中继器的接收机。如果这些信号此后被再次放大，存在着一个导致信号越来越强直至振荡或过载发生的圆形路径。为了最大化由中继器合并的覆盖区，由中继器提供的信号放大应当尽可能的高。但最大的放大被传送和接收路径、天线等之间的隔离所限制。因此，必须确保中继器系统内两个天线之间的非常良好的隔离，以使反馈路径并不显著。
TDD和FDD中继器系统之间的一个重要区别在于，TDD系统内的振荡/反馈问题通常更为严重。这归因于除了上述反馈问题之外，如图5所示同样存在另一反馈路径。因为TDD系统将相同频率用于上行链路和下行链路信道，所以在一些情况下可在下行链路接收机处接收上行链路信号，反之亦然。此外，所述信号被在上行链路和下行链路放大器两者内放大。因此，反馈环路内的增益加倍。为了防止TDD系统内的反馈，上行链路和下行链路信道之间的隔离通常需要大于FDD系统的隔离以阻止反馈。
先前尝试在蜂窝TDD系统内提供扩展覆盖区的一个实例在授权给NiKi的美国专利No.5,812,933内公开，将其内容在此引入作为参考。在NiKi所公开的实施例中，在上行链路和下行链路上使用独立的放大器。因此，为了阻止振荡，与所述放大器相关的信号路径必须被充分地隔离，这在各种实施方式中难以实现。尤其是，NiKi的放大器的信号之间需要严格的隔离，这如上所示归因于TDD系统可以经历和将相同频率载波用于上行链路和下行链路路径相关的反馈路径，且随着所述放大器同时操作，需要额外的努力来隔离所述放大器或是控制振荡。一种可用于NiKi的系统内以避免振荡的技术是用于其内的蜂窝协议，其明确地定义上行链路和下行链路传输何时发生。但如果使用允许上行链路和下行链路传输同时发生的协议，例如载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)协议，则NiKi的系统将面临增加的振荡可能性。
先前尝试在蜂窝FDD系统内提供扩展覆盖区的一个实例在授权给Kawano的美国专利No.4,849,963内公开，将其内容在此引入作为参考。在Kawano所公开的实施例中，在上行链路和下行链路上使用相同的放大器。由于其内的系统在上行链路和下行链路内使用不同的频带，所述两个信号路径之间的隔离已由协议提供。因此，Kawano所使用的双工器网络将上行链路和下行链路信号分离，并提供充分隔离以放大上行链路和下行链路信号而不会导致振荡。
因此，需要一种系统和方法来扩展覆盖区，其不需要独立的频率分配，所以提供了诸如TDD的频谱有效使用。还需要一种系统和方法，其可被经济地实施来扩展覆盖区，不会引起与现有覆盖区的有害干扰。还需要一种系统和方法，其提供上行链路和下行链路信道之间的充分隔离以阻止与扩展覆盖区相关的中继器的无益振荡。所述中继器还应当易于使用并自动操作，且是独立的，无需附加的外部控制信号或特别的调整。
【发明内容】
本发明指向一种系统和方法，其中实施一种用于无线通信系统的时分双工(TDD)中继器，以扩展覆盖区。所述中继器例如可被实施在无线局域网(WLAN)系统内，例如IEEE 802.11和HIPERLAN/1和2内描述的系统。优选实施例的中继器无需得到任何附加频率分配。此外，中继器的实施例实施了一种简单的切换放大器，其用于在上行和下行链路方向上传送，这增加了上行链路和下行链路隔离，并最小化有害反馈和振荡趋势。所述单个放大器设计同样导致在常规技术上较低成本的实施。
根据本发明的一个实施例，时分双工中继器系统包括两个天线、切换定向放大器和控制电路。所述天线服务于第一和第二覆盖区，其中所述第二覆盖区是所述第一覆盖区的扩展。该实施例的所述切换定向放大器耦合在所述两个天线之间，优选的是具有单个放大器。所述控制电路耦合到所述切换定向放大器，并耦合到所述天线的接收输入端。所述控制电路从所述覆盖区接收传输，并将控制信号应用于所述切换定向放大器，以控制传输方向。
所述控制电路包括至少一个功率检测电路，其耦合到所述天线的接收输出端。所述功率检测电路可能会输出功率电平信号，即在所述天线的各个接收输入端处占输入功率的百分比，它们例如可由上述控制电路用于确定所述中继器的传输方向。所述控制电路还基于所述功率电平信号输出增益控制信号到切换定向放大器。所述控制电路还可能基于所述功率电平信号使传送放大器静噪。
所述中继器系统还可能在每个接收天线的输出端和所述切换定向放大器之间并入一个或多个前置放大级。功率检测电路耦合到各个前置放大级的输出端。所确定的功率电平可能被用于在从所述中继器传输之前绕过一个或多个放大级。所述天线可能是八木天线或其它任何类型的定向天线或天线配置，且可能被使用旋转机架或其它可调机架安装到所述中继器，以方便与之相关覆盖区的选择。
根据本发明的另一实施例，一种方法扩展信号的覆盖区。根据该方法的优选实施例，第一和第二输入信号被经由相对的定向天线接收，其中所述定向天线服务于对应的第一和第二覆盖区。可以基于与第一和第二输入信号相关的功率电平确定传输的方向。基于所确定的传输方向在共用放大器处放大第一和第二输入信号中的一个，且所放大的输入信号被以相同频率经由相对的定向天线输出。
与放大输入信号相关的增益可以基于所述输入信号的功率电平来控制。所述放大同样可以基于输入信号功率电平来削弱。该方法可能还包括前置放大一级或多级的输入信号。该方法此外还可能包括基于输入信号的功率电平绕过一个或多个放大级。
上述内容已相当明确地勾勒出本发明的特征和技术优势，以更好理解本发明的以下具体描述。以下将描述本发明的附加特征和优点，其构成了本发明权利要求书的主题。本领域技术人员应当理解的是，所公开的概念和具体实施例易于用作修改或设计其它结构以实施本发明的相同目的的基础。本领域技术人员还应当认识到，等价结构并不背离本发明的精神和范围，其在所附权利要求书中公开。借助以下描述并参照附图可更好理解被确定为本发明特征的新特点以及其它目的和优点，所述新特点涉及其结构以及操作方法。但应当深刻理解的是，每个附图都仅用于说明和描述的目的，并不是对于本发明的限制的定义。
【附图说明】
为了更为完全地理解本发明，将结合附图参考以下描述，在附图中：
参考附图和具体描述可以更为全面地理解以上描述的本发明特征和优点，在附图中：
图1示出了一个用于扩展覆盖区的中继器。
图2示出了与中继器和无线接入点相关的移动站，其说明了上行链路和下行链路传输路径。
图3示出了使用独立的上行链路和下行链路频带的通信系统的现有技术实施方式。
图4示出了频分双工(FDD)中继器内的反馈路径。
图5示出了时分双工(TDD)中继器内的反馈路径。
图6示出了根据本发明一个实施例的中继器的功能框图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的具有切换定向放大器的中继器，所述放大器由与每个天线相关的前置放大器驱动。
图8示出了根据本发明的一个实施例的包括两个前置放大器的中继器，所述前置放大器被与一个切换定向放大器一起使用。
图9示出了并入切换定向放大器的不同实施方式的本发明另一实施例。
图10示出了根据本发明一个实施例的改善网络覆盖与性能的中继器的实施方式。
【具体实施方式】
根据本发明的实施例，可将一种用于无线通信系统的时分双工(TDD)中继器实施为扩展覆盖区。所述中继器例如可被实施在无线局域网(WLAN)系统内，例如IEEE 802.11以及HIPERLAN/1和2内公开的系统。优选实施例中继器不需系统分配任何附加频率供其使用。此外，优选实施例的中继器将单个切换放大器实施为在上行和下行链路方向上传送，这增加了上行链路和下行链路隔离，并最小化了有害反馈和振荡趋势。另外，所述单个放大器设计还导致了在常规技术上较低成本地实施。
所述中继器还被实施为便于以最少的专门技术安装。它还可能以自动和独立的方式操作，从而无需或最小化外部控制信号或调整。例如，根据本发明的一个实施例，通过收听接入点和台站之间的正常通信，可内在地生成用于选择下行或上行链路方向的控制信号。
对于诸如802.11和HIPERLAN的基于CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)的协议而言，协议自身尝试避免接入点和台站之间信号的冲突。冲突在台站和接入点同时传送使得所述信号都无法被中继器处理时发生。但是，冲突无法完全避免，仍会不时发生使得所述信号冲突到完全丢失。但是，802.11和HIPERLAN协议以及其它CAMA/CA协议识别所述冲突并致力于重发所丢失的信号，直至不再有冲突且信号被成功发送。
从中继器的角度来看，这些冲突表现为同时的上行和下行链路传输。常规TDD中继器配置，例如为蜂窝TDD电话系统(其中所述协议通常并不允许发生信号冲突)设计的中继器配置，可能会尝试同时放大导致自冲突的上行和下行链路。根据本发明的一个实施例，单个切换定向放大器或多个切换定向放大器操作以使仅一个链路，即上行链路或下行链路的传输被放大和重发。这自动克服了振荡问题。
此外，所述中继器可能包括用于自动校准自身的逻辑，从而使得放大并不会大到引起自振荡，且不会小到使所述中继器无效。自动的自校准设备简化并孤立了中继器实施方式。因此，所述中继器可能会并入用于自校准过程的逻辑。作为选择，所述中继器可能会利用来自集中控制中心的信号，以调整所述中继器处应用的放大电平。
图6示出了根据本发明一个实施例的中继器600的方框图。参照图6，所述中继器600包括由控制电路620控制的切换定向放大器610。所示实施例的切换定向放大器610还耦合到天线625，以在第一业务区(例如业务区611)内传送/接收(例如在下行链路方向上接收并在上行链路方向上传送)，并耦合到天线630，以在第二业务区(例如业务区612)内传送/接收(例如在上行链路方向上接收并在下行链路方向上传送)。
天线625和630可能是任何相互之间具有足够的定向隔离的天线。其中一个天线通常优选的是指向将被扩展的网络。另一天线通常优选的是指向得到扩展后覆盖区的网络的设备或其它部分。例如，在无线局域网的情况下，天线625可能会指向接入点(例如节点601)，而天线630可能会指向无线站(例如节点602)。当所述中继站被以两个天线实施时，天线625和630优选的是都被实施为双向天线。所述中继器也可被以四个天线实施——每一侧两个。在该实施例中，每个天线可能传送或是接收。当然，可根据本发明附加地或是备选地实施多天线分集配置。与此类似，可根据本发明的实施例利用自适应聚束技术和/或多波束阵。
所述切换定向放大器610可能包括放大器640、切换机635和650、静噪电路645。所示实施例的所述控制电路620向所述切换定向放大器610提供控制信号，以控制上行链路或下行链路方向上的传输方向。在一些实施例中，所述控制信号还控制放大电平，从而使得附近的移动站不会使所述中继器过载并引起失真。所述放大电平的控制还可能用于保持所述系统的总环路增益低于一。在非常罕见的配置中，可以减少天线隔离(或许所述天线不佳或不正确地定位和/或存在反射路径)，因此如果环路增益大于一，则可能会发生自振荡。所述放大电平的控制因此还允许在天线隔离不足够高的少见情况下阻止所述自振荡。
静噪电路645例如可能包括通断开关，可被用于控制到所述放大器的功率，或用于相反地阻止将发射功率耦合到任何一个所述天线。静噪电路645可能在所述控制电路的控制之下操作。
所示实施例的每个切换机635和650从所述控制电路620接收一个或多个控制信号。所述开关改变天线625和630之间的信号传播和放大的方向。例如，所述开关可能被配置为将从天线625接收的信号耦合到放大器640的输入端，并将放大器640的输出端耦合到天线630用于下行链路传输。所述开关可能被配置为将从天线630接收的信号耦合到放大器640的输入端，并将放大器640的输出端耦合到天线625用于上行链路传输。所述控制电路以这种方式将切换定向放大器配置为以相同频率将从一个覆盖区接收的信号传送到另一覆盖区。
一般而言，所述控制电路将占空因数用于开关635和650。所述占空因数可能被配置为使上行链路和下行链路传输在非重叠时隙内发生。当所述中继器为802.11 WLAN系统操作时，占空因数可能完全由接入点和台站之间的通信确定。例如，如果台站开始上行链路通信，则控制电路此后将检测天线630处的信号，并将切换定向放大器610配置在上行链路方向上。作为选择，如果下行链路传输开始，则将检测天线625处的信号，并将切换定向放大器610配置在下行链路方向上。如果无信号，则可能会关闭所述切换定向放大器。如果上行和下行链路传输一起开始，则所述控制电路将随机或根据某一分级结构(例如给予接入点台站上的优先权或给予传送节点的持续时间(last to transmit node)优先级)选择上行链路或下行链路方向，但不会同时选择两个方向。例如，在这种情况下，802.11协议将会自动建立下行链路和上行链路传输内的冲突已发生，结果是所述台站或接入点将在稍后的时隙内重新传送所述信息。
控制电路620还可能发送控制信号到放大器640，以控制放大器640的增益。可将所述放大器640增益控制为依据实施方式的不同具有低或高水平的功率电平、多离散功率电平或连续范围上的可选功率电平。所述控制电路可能将控制信号发送到所述放大器，以便基于从一个天线625或630接收的信号的功率，或是基于其它任何便利的标准选择功率电平。
图6所示的单个放大器设计使用单个放大器来放大上行链路和下行链路两者。这降低了中继器系统内的环路增益量，因而与常见的两个放大器设计相比降低了大约50％的中继器反馈的灵敏度。
仍旧参照图6，每个天线625和630为切换定向放大器和控制电路620提供输入。所述来自天线625和630的输入由于被控制电路620处理，每个都可能通过对应的功率检测器(并未显示)，以分析所接收信号以及切换定向放大器610的对应控制。例如，可能会实施将RF信号转换为与RF信号的RF功率电平成比例的DC信号功率电压的功率检测器。所述信号功率电压此后可能由控制电路620处理，以检测将被中继的信号传输和/或确定放大器640的适当增益水平。例如，所述信号功率电压可能被用于比较器(并未显示)的输入，所述比较器使其输入耦合到对应的电压门限(例如T1-T3)。当所述信号功率电压在所述比较器处超过(或依据实施方式小于)对应门限T1-T3时，所述比较器可能会输出控制信号。基于所述比较器的输出，控制电路620可能会输出控制信号到切换定向放大器，以接通或关闭所述放大器，从而将所述放大器设置为低放大或高放大和/或选择上行链路或下行链路方向的放大。例如，如果所述输入信号在门限T1之上，则可能生成高电平控制信号并将其提供给放大器640。如果所述输入信号在门限T2之上，则可能生成低电平控制信号并将其提供给放大器640。如果所述输入信号在门限T3之上，则可能生成控制信号并将其提供至通断开关645以断开所述放大器。此外，如果所述信号在门限T1之下，则可能生成控制信号并将提供其以使电路645断开所述放大器。附加地或作为选择，所述比较器的输出可能被用于控制上行链路或下行链路方向传输，例如可基于从所述中继器600所服务的两个覆盖区接收的具有最大功率电平的信号来确定传输方向。
上述功率检测器可能被实施为模拟功率检测器，或在所述功率检测器处执行模拟到数字转换以得到代表RF信号功率电平的数字值。但应当理解的是，在如上所述将模拟功率检测器而非模拟到数字转换器用于控制方案时，切换速度可得到改善。
大部分蜂窝系统用于需要较低切换速度的话音通信。因此，具有较慢切换速度的实施方式被设置成这些应用。实施其可通过以D/A和A/D转换器测量输出到控制电路620和微处理器的信号的RF功率来执行上行链路或下行链路切换，并将增益控制信号应用于放大器640。
图7描述了本发明的另一实施例，其中切换定向放大器700由用于每个天线的前置放大器710驱动。前置放大器710被用于每个天线处，例如用于预处理信号以分析和/或中继器放大，但仅一个功率放大器710被用于中继器放大，并被开关如上控制。前置放大器710可以改善系统的噪声性能和/或提供具有更高灵敏度的功率检测器。控制电路730可能会以与结合图6描述的相同的方式将控制信号用于切换定向放大器700。
图8描述了本发明的另一实施例，其中两个前置放大器被与一个切换定向放大器800一起使用。参照图8，低噪放大器820被耦合到每个天线的接收输出端810。低噪放大器820的输出端耦合到开关830的输入端，所述开关由控制电路840控制。开关830被用于可控地将低噪放大器820的输出端耦合到前置放大器850或对应发射天线。每个前置放大器850的输出端耦合到提供附加增益以及参照图6描述的相同特征的切换定向放大器800。
在控制由中继器输出的所发送信号的放大和功率电平中，所示实施例的控制电路840从低噪放大器820和前置放大器850两者的输出端接收信号。当由低噪放大器输出的信号功率电平被控制电路840的对应功率检测方向电路确定为过高时，控制电路可能会使开关830绕过前置放大器850。作为选择，所述控制电路可使前置放大器的增益得到降低。
控制电路840附加地或可选地监控前置放大器850的输出的功率电平，并基于所述功率电平发送增益控制信号到切换定向放大器800，以调整最终增益阶段的增益。这样，图8的实施例允许以较小动态范围使用功率检测器。通过使用多个功率检测器，且每个所述功率检测器都对应于不同的放大级，可有效增加功率检测器的动态范围。
仍旧参照图8，两个功率检测器(并未显示)被相对于每个接收天线实施。第一个所述功率检测器可能耦合到低噪放大器820的输出端。第二个所述功率检测器可能耦合到前置放大器850的输出端。比较器可能具有耦合到功率检测器的输出端的输入端和门限电压(例如T1-T3)。所述功率检测器可能会将输入端处的RF信号转换为与RF信号的RF功率电平成比例的DC信号功率电压。当所述信号功率电压超过(或依据实施方式的不同低于)比较器处的对应门限(TI-T3)时，所述比较器可能会将信号输出到控制电路840的提示器。基于所述比较器的输出，控制电路840可能会将增益控制信号输出到切换定向放大器，以设置所述放大器800的放大电平。此外，控制电路840可能会输出随后控制开关830的控制信号。附加的或可选的是，比较器的输出端可能会确定中继器将在上行链路还是下行链路方向上传送，并可能相应地使控制信号被发送到切换定向放大器800。
如果所述输入信号高于门限T1，则可能由控制电路840生成高电平控制信号，并将其提供给切换定向放大器800的放大器。如果所述输入信号在门限T2之上，则可能由控制电路840生成低电平控制信号，并将其提供给切换定向放大器800的放大器。如果所述输入信号在门限T3之上，则可能由控制电路840生成控制信号，并将其提供给开关830以绕过前置放大器950。此外，如果所述信号在门限T1之下，则可能会生成控制信号并将其提供给切换定向放大器800以断开所述放大器。
为了便利中继器的简单和独立操作，所述放大器可能会自校准，以使其增益不会大到引起自振荡，也不会低到使中继器无效。仍旧参照图8，例如可能在控制电路840内实施自校准。控制电路840可能始终或在配置模式期间内将具有已知振幅的校准信号用于前置放大器和放大器链的输入端810或其它任何点。控制电路840可能在校准信号从定向放大器输出时测量其放大结果。可能在所述控制电路处测量通过所述放大器链的振幅总增益，然后以任何便利的方式调整。所述调整可通过使用上述的放大器控制信号。作为选择，所述控制信号可能被用于所述放大器，从而以任何便利的方式调整所述放大器增益。一种所述便利的方法是使用可编程放大器。此外，还可以并入可以检测放大器的过载条件的控制电路，以使过载发生时可以减低放大器增益。所述自动的自校准设备简化并孤立了中继器使用，并趋向于使所述中继器对其内实施所述中继器的网络的网络协议透明。在本发明的备选实施例中，控制电路840可能对应于由接入点或台站传送到所述中继器的校准控制信号。
另一影响根据本发明实施例的中继器系统性能的重要方面是其如何应付为信号中继所提供频带内的信道处理。一般而言，可以相同方式共同应付或处理所有信道。但系统技术规范内的放松可能是允许中继器仅集中于有效信道，并调整系统来满足仅用于该信道的技术规范。在某些实施方式中，这允许简化电路。
图9描述了本发明的一个实施例，其引入了切换定向放大器的不同实施方式，且其可以根据802.11和HIPERLAN WLAN系统内使用的CSMA/CA TDD协议操作。在该实施例中，两个放大器910被以交叉耦合的三态的实施方式实施在切换定向放大器900内。可在控制电路920的控制之下为每个放大器提供开/关控制，所述开/关控制可用于确保在任何特定时刻仅一个或没有放大器操作。优选的是，任何形式的放大并不会同时在两个方向上发生。这有助于防止否则将在CSMA/CA协议内出现冲突时发生的自振荡。该实施例的优点是可以移去并以接通或断开对应放大器的控制信号代替所述开关，而非以所述开关切换输入和输出信号。因为一个或多个所述放大器始终断开，所以环路增益等于放大器链中的一个，而不是如现有技术系统内的等于两个放大器链。
当所述中继器为802.11 WLAN系统操作时，所述切换定向放大器的该实施方式的占空因数类似于其它实施例。即，所述占空因数可能由接入点和台站之间的通信确定。例如，如果台站开始上行链路传输，则控制电路920检测天线930处的信号，并将切换定向放大器900配置为用于上行链路传输。作为选择，如果下行链路传输开始，则检测天线925处的信号，并将切换定向放大器900配置为在下行链路方向上传送。如果无信号，则可能会断开所述切换定向放大器900。如果上行和下行链路传输一起开始，则控制电路920优选的是选择上行或下行链路方向，但不会同时选择两个方向。这可以根据优先级随机地为上行链路或下行链路传输完成，或根据规则组或任何其它便利的标准。例如，当冲突发生时，802.11协议将自动建立下行链路和/或上行链路传输内已发生冲突，结果是台站或接入点将在随后的时隙内重新传送所述信息。
为了增加TDD中激起的上行链路和下行链路传输路径之间的隔离，可能会实施天线隔离特征。一般而言，可能会使用定向、极化、布置和配置来隔离上行链路和下行链路天线。例如，可能以背对背配置实施两个定向天线，以生成上行链路和下行链路路径之间的隔离。所述天线例如可能是引入折合振子单元的八木天线。作为选择，所述天线可能是任何定向天线，例如补片阵、介质谐振器、碟形、螺旋形、锥形、角形、腔形或其它任何提供相互之间定向隔离的定向天线。可能使用万向节或旋转支架将所述天线固定在中继器外壳内或是中继器外壳上，以允许所述天线简单地指向和定位。
此外，所述天线可能具有诸如垂直和水平极化的正交极化以增加隔离。也可选择使用左和右圆形极化。一般而言，所述定向天线可能被定向为使得上行链路天线指向接入点，而下行链路天线指向设备或包括设备的理想覆盖区。所述天线的定向和布置考虑到所述覆盖区内的反射物体和其它障碍物。
天线的每个特征，即交叉极化、高增益与反射器有助于增加隔离。借助引入折合振子单元的八木天线，可实现大约60dB的隔离。
图10示出了一种无线局域网(WLAN)内的中继器的实施方式。所述WLAN可能实施任何便利的协议。一般而言，接入点1010耦合到诸如所示网络1000的网络。网络1000可能是任何计算机、路由器、电桥、切换机和其它网络单元的互连网络，包括局域网、广域网、称为互联网的互连计算机网络和/或其它任何网络。所述接入点可能包括到网络1000的电接口、光接口或其它接口，以根据任何便利的协议与网络1000切换数据，所述协议包括IP、HTTP、UDP、POP、SMTP和其它任何便利的网络协议。
接入点1010也可能包括用于无线传输的天线，以将诸如台站1050的无线站通过所述接入点耦合到网络1000。接入点是众所周知的，可根据任何无线网络协议操作，所述无线网络协议包括熟知的IEEE 802.11协议和HIPERLAN/1和1协议。
接入点1010生成具有覆盖区1020的信号。当接入点如图10所示的被设置在建筑物内时，本发明的中继器可能被定位于覆盖区1020内，以将覆盖区1020扩展到建筑物的其它部分，例如覆盖区1040。如图所示，中继器1030包括两个定向天线，它们分别指向接入点和覆盖区1040内的台站1050。覆盖区1040将网络接入扩展到覆盖区1040内的台站，例如台站1050。在使用期间内，台站1050通过中继器1030和接入点1010与网络1000切换数据。所述中继器经由第一定向天线从台站1050接收上行链路传输，并将所述传输经由第二定向天线重新传送到接入点1010。接入点1010接着将所述数据转发到网络1000。在下行链路方向上，接入点1010将数据传送到中继器1030，所述中继器1030在所述第二天线上接收所述传输。所述中继器接着将所述数据重新传送到台站1050。当台站1050和接入点1010同时传送时，冲突如上所述得到解决。
尽管已经示出并描述了本发明的特定实施例，但本领域技术人员可理解的是，可在并不背离本发明的精神和范围的情况下改变这些实施例。例如，尽管描述了控制电路的示例性模拟实施例，应当理解的是可在与接收天线输入信号相关的信号处理中的任何点执行模拟到数字转换。任何数字化的值例如可由微处理器或其它控制器处理，所述微处理器或其它控制器可能会生成控制信号，以控制切换定向放大器、前置放大器、切换机或中继器系统的任何其它单元。微处理器、离散逻辑或其它集成的电路芯片因此可能实施所述控制电路，并可能提供其它功能以控制中继器，包括用于响应于远程控制信号或降低到特定门限之下的输入信号电平来接通或断开中继器的功能。
微处理器和存储器也可被用于存储配置值，所述配置值例如确定中继器操作的频率，与上行链路和下行链路信令路径相关的占空因数，以及任何其它用于控制所述中继器部分操作的变量。
还应当理解的是，可以多种形式在模拟和数字实施方式中实施功率检测电路。例如，一个功率检测电路可被用于从两个接收天线而非两个独立的电路接收输入。基于众所周知的设计选择和考虑，可对所示出并描述的控制电路做出其它类似的改变。
此外，本申请的范围并不仅限于本技术规范内描述的过程、机器、产品、构成、装置、方法和步骤的特定实施例。本领域技术人员可从本发明的描述中轻易理解的是，可根据本发明来使用与所描述对应实施例执行大致相同的功能，并导致大致相同的结果的现存和之后发展的过程、机器、产品、构成、装置、方法或是步骤。因此，所附权利要求书旨在将所述过程、机器、产品、构成、装置、方法或是步骤包括在其范围内。