专利名称：改进的无线信号转发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于无线通信的转发器，特别是用于与位于传输覆盖洞(例如建筑物和大的交通工具—轮船和火车)内的移动设备通信的转发器。在一些大的建筑物和交通工具里，转发器用于接收外部的信号、放大这个信号、并在里面进行重发。目前，固定扇区化(60度或者90度覆盖)或者全向天线(360度覆盖)用于接收外部的信号。这些天线的缺点在于它们接收来自许多站点的所有信号。这增加了WCDMA网络的噪声电平，并相应地引起了网络容量的下降。现在可用的有多扇区定向LMU(位置管理单元)阵列。它们安装在一个城市的许多地方，并用于提供角度信息来定位移动设备—即终端。然后就可以向终端提供基于定位的业务，例如到最近的银行或者饭馆的方位。多扇区定向LMU天线阵列是很小的多扇区单元。每个扇区包括一个DRA(介质谐振天线)天线。每个天线都和一个接收机相连并且比较接收机的输出。
本发明提供的用于放大无线信号的转发器具有一个相关的多扇区定向天线阵列，包括多个单独的定向天线，这个阵列包括用于比较单个天线接收的信号的装置，和用于控制天线的装置，由此，在任何时候只选择具有最佳接收信号品质的天线进行操作，并且转发器放大来自所选天线的信号。只选择一定天线进行操作的一个结果是，只有与阵列通信的一定发射机的信号将被放大用于转交。虽然本发明被建议用于UMTS通信，但是具有更广泛的应用。
本发明也提供了一种使用一个或者多个上述转发器的通信系统。
根据本发明的一个优选系统具有几个多扇区定向天线阵列(每个用于一个大的交通工具/建筑物等)，通过比较和每个多扇区定向LMU天线阵列扇区相连的每个接收机的输出来选择最合适的UMTS 3g站点，在这些站点上都有一个发射机。这种技术特别改善了运动中的交通工具(例如轮船和火车)的通信性能，在这种情况下信号常常是变化的。
优选地，天线阵列是上述的LMU天线阵列，并与一个UMTS 3g转发器相关。LMU阵列的优点是它能够动态地选择最合适的站点或者发射机。
多扇区定向LMU天线阵列非常小，并能很容易地安装在很小的地方。
本发明具有两个主要的应用。首先它能够用在一个运动中的、大的交通工具，例如旅行到香港、伦敦、或者悉尼海港的一个轮船。使用以转发器方式使用的多扇区定向LMU天线阵列，通过动态选择最佳信号条件的唯一站点降低了网络的噪声电平。它们很容易安装在轮船和快速运动的火车上。第二，它们可以安装在固定建筑物上，例如购物中心。主要的优点是能够选择网络中最合适的站点，在建筑物内部进行重发。
作为一个例子，附图
表示一个多扇区定向LMU天线阵列的模式和站点的位置。
附图示出多个基站发射机站点ID1-ID4，它们具有固定的发射机向LMU阵列发射信号。LMU阵列包括多个定向天线，有各自的扇区覆盖区域A-F。LMU阵列专用于发射机的覆盖“洞”H，在这个例子中是一个大的交通工具。覆盖洞的其它例子包括大的建筑物，例如购物中心、火车、和其它地点，在这些位置上，来自发射机站点的信号非常微弱。这个阵列具有一个相关的转发器，它在向交通工具中的移动终端(它们中的一个参考标注为1)进行重发之前，放大接收到的来自基站发射机的信号。
提供的阵列和转发器优选地是n个整数单元2，包括天线阵列3、一个控制器4、和转发器5。控制器包括装置用于比较来自ID1-ID4处的多个天线中的个个天线的接收信号。根据接收信号的相对强度，控制器将选择一个或者多个天线用于接收的最佳质量信号，由转发器对此信号进行放大然后转交给终端1。
根据上述的相对信号强度，天线阵列将有效地选择最合适的站点。如图所示，天线A对站点ID1来说是最好的选择，天线B最适合于站点ID2，天线B、C最适合于站点ID3，和天线D最适合于站点ID4。这样在任意时刻并不是阵列中所有的天线都被使用。
当交通工具从站点ID1移动到ID2时，按照箭头Z的方向，系统将使用天线A和天线B。当交通工具进一步远离站点ID1时，天线A将被动态地关掉，使得来自站点ID1的信号不再重发。从一个站点到另一个站点的切换将按照现有标准进行。
权利要求
1.一种用于放大无线信号的转发器，具有一个相关的多扇区定向天线阵列，包括多个单独的定向天线，所述阵列包括用于比较所述单独的天线接收的信号的装置，和用于控制所述天线的装置，由此在任意时刻只选择接收最佳质量信号的天线，并且所述转发器放大来自所述被选择天线的所述信号。
2.如权利要求1所述的转发器，其中所述转发器和所述相关的天线阵列集成在一个单独的设备中。
3.如权利要求1或者2所述的转发器，被设置成放大UMTS信号。
4.如权利要求1、2或3所述的转发器，其中所述天线阵列是一个位置监测单元阵列。
5.一种移动通信系统，包括多个固定的无线发射机，用于与多个移动终端交换无线信号，其中在对发射机发送信号接收差的区域配备如权利要求1-4中任意一项所述的转发器。
6.如权利要求5所述的系统，其中至少一个建筑物配备有如权利要求1-4中任意一项所述的转发器。
7.如权利要求5所述的系统，其中至少一个交通工具配备有如权利要求1-4中任意一项所述的转发器。
8.一种移动通信系统，包括多个无线发射机，与多个移动终端交换无线信号，其中使用一个多扇区定向天线阵列用于选择一个或者多个合适的发射机发射机，用于与受限制地理范围内的一个或者多个移动终端进行通信，所述阵列包括用于比较来自多个发射机的个别天线接收的信号的装置；和基于接收信号的质量来选择一个或者多个发射机的装置；所述阵列与一个转发器相连，用于放大信号，以便向所述移动终端进行传输。
9.如权利要求8所述的移动通信系统，其中所述受限制的地理范围是一个建筑物。
10.如权利要求8所述的移动通信系统，其中所述受限制的地理范围是一个交通工具。
全文摘要
改进的天线信号转发器。一个UMTS 3g转发器和一个多扇区定向LMU天线阵列可以被集成在一起，安装在大的建筑物里面或者大的运动中的交通工具中，例如轮船和火车。
文档编号H04B7/04GK1436015SQ0312009
公开日2003年8月13日 申请日期2003年1月29日 优先权日2002年1月29日
发明者E·赫普塞迪尔 申请人:和记黄埔第三代网际(巴哈马)有限公司