专利名称：电信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于无线通信的设备，包括至少一个第一站或基站，许多第二无线站和许多用户站，每个所述的无线站包括至少一个数字无线电设备和第一与第二装置，用于分别与所述第一站和与至少一个所述的用户站通信，所述第一装置包括至少一个长距离的天线用于与该第一站或基站连接。
至今用于绝大多数的公共电话用户，以及住宅、办公室的连接是利用接线进行的。这意味着即使该网络使用无线技术如利用卫星，但是网络的最后部分大多数使用接线，即大多数的本地连接是以导线的形式。但是，接线连接的安装特别是本地环路如住宅、办公室等既费时又涉及相当大的组网费用。因此我们对开发无线技术的潜力以替代本地环路中的接线越来越感兴趣。新的第二和第三公共网络经营者对此尤感兴趣，因为它提供快速安装并能提供本地移动性的优点。对于最主要的经营者至少对适当的市场感兴趣。另一个问题，但是不是普遍的而只与一些国家有关的，是在这些特定国家中对公共电话经营者在PSTN/ISDN(公共交换电话网/综合业务数字网)中防止它们提供移动性的规定。
对于使用无线电链路连接到用户已经进行了一些尝试。该概念本身称为本地环路中的无线电设备或以简短形式RLL表示。传统的、有线连接在下面称为有线本地环路WLL。
图1表示简化的说明与公共用户、住宅以及办公室的有线本地环路WLL和无线本地环路RLL的连接。BS代表基站。
对于在本地环路中无线电设备RLL的概念，它可分为两个基本概念，即所谓的在本地环路中的固定无线电设备FRLL和在本地环路中移动的无线电设备MRLL。这两个概念分别在图2和3中叙述。
在图2中说明在本地环路中的固定无线电设备的概念。在这种情况下，用户具有一个或几个电话机插座6′，他的一部或几部电话机4′接到这些插座上。在这种情况下，对于该用户与具有有线的本地环路实际上没有差别，因为他看不到任何差别。电话机4′接到电话机插座6′，电话机插座6′接到所谓的用户固定站SFS，2′，用户固定站连接到一个天线7′，例如安装在大楼的屋顶或者类似地经过它与基站BS1′、1″建立无线电连接。短虚线箭头指示在相邻基站1′，1″之间几乎没有干扰。至今在本地环路中的固定无线电设备FRLL概念只在很有限的范围内实施。无线微波链路连接或者特别开发的无线电技术仅仅用于为隔离的岛屿，偏僻农场等地提供电话业务。但是基于现有的模拟蜂窝技术的最新FRLL系统已在一些国家安装，这些国家公共有线电话网的容量一般不足。一个实施方法在LZT120217的小册子中利用艾利森无线电接入AB的无线电接入系统RAS1000进一步叙述。这些系统致力于有限时间的市场，因为一般的应用要求高质量话音和ISDN(综合业务数字网)业务，为了达此目的，需要一种无线数字接入技术。本地环路中的固定无线电设备FRLL的主要特性是对频率和功率而言能够对其经济地安装，因为在用户楼房上可安装定向的固定的装在屋顶的天线。例如15dB的天线增益可给出20-30dB后-前隔离，导致重用分群规模可低至1，与在下面进一步讨论的本地环路中的移动无线电设备MRLL相比，典型地高十倍的频率效率。这个频率效率对于提供高话音质量和ISDN业务要求的较高比特率是重要的。定向天线也减少了由于时间扩散到起质量降低的潜在危险。FRLL的一个重要缺点是用户得不到任何移动性的好处。
移动性通过MRLL提供，这是一个优点。但是这个概念也有缺点，例如，无线电内部结构使得频率效率很低和由于范围的限制要求非常昂贵的基站安装。因此其理由是要求在房屋的每个部分建立完好的无线电连接，而与建筑材料、地下基础、地形、便携式电话机的临时放置或位置无关。要达到这些是很难且昂贵的。另外，在用户侧无法得到天线增益而且移动单元不可能是高功率单元。与FRLL相比很容易导致40dB高的路径损耗。如果发送功率是一样的，D4传播模式的40dB路径损耗导致比FRLL概念多100倍的基站(BS)(主要是由于10倍的较差情况的范围)。另外，如上所述，在一些国家，电话经营者由于所述国家的特殊规定被禁止提供移动性。另外，由于上述的限制，MRLL至今仅仅可用作测试系统而还没有在商业上实现。这在1986年6月22-25日加拿大多伦多市ICC′86会议中D·C·COX等人的文章“通用数字便携式通信应用研究展望”中进一步叙述。
在图3中表示了MRLL概念示意图，用户移动站SMS5′(便携式电话机)经过无线连接与基站1′，1″直接通信。可以看到，该连接不但对于室内而且对于室外连接都是直接的。长的虚线表示在基站之间有很强的干扰。
如果需要的话，通常WLL或FRLL具有的在住宅区的移动性当然可以通过个人购买商业上可得到的标准无绳电话提供。这在图4中说明，一个分离的无绳固定部分(CFP)连接到用户插座9。CFP可与无绳便携部分(CPP)通信。但是无绳电话机不是由经营者制作的基本本地环路设备的一部分而仅仅是允许由个人进行的扩展。另外，两个分离的无线电系统必须汇接，这导致话音信号的额外时延，同样这是较贵的。另外，如果无绳电话使用数字传输，数字话音编码/译码必须进行两次。移动性进一步受限制，而且个人与公共链路分别要求不同的频带。
本发明的目的是通过一个设备来解决上述问题，这个设备是可靠的、不贵的、频率有效的，同时可以提供移动性。另外，该设备必须提供高的话音质量，而且业务等级GOS应该与有线连接相同。因此本发明可以说是综合了上面讨论的FRLL系统与上述MRLL系统的优点。本发明的一个目的是在基站BS和在住宅与办公室内或周围的便携式话机之间提供频率有效的无线连接。本发明的另一个目的是在住宅或办公室(下面简称为房屋)内的便携式话机之间提供有效的、费用低的内部通信功能。本发明的另一个目的是在一个专门许可的情况下，例如在上述的一些国家的电话经营者不允许提供移动性的情况下，提供登记户内无线连接的可能性。本发明的另一个目的是提供大范围的移动性。另一个目的是给予个人以及公共链路使用相同频带的可能性。
这些和其它目的是以如下方式获得的本文首段所述第二装置包括至少一个天线，用于与至少一个所述的用户站连接，所述数字无线电设备包括一个具有单个共同的收发信机的无线电开关，提供与所述第一站，以及与至少一个用户站的无线通信或者连接。
从本发明下面的叙述，本发明的进一步目的和优点将很清楚。根据一个有利的实施例如利用分散的动态信道分配可避免频率规划。
根据本发明，如图2中所示的所谓用户固定站SFS2′被改进为一个简单的无线多址用户固定站MASFS，形成一个无线交换机，提供在基站与屋内或周围的便携用户移动站之间，以及在分开的用户站之间的无线连接。根据本发明由于使用具有一个公共收发信机(发射机/接收机)的无线电交换机，话音信号的时延比在必须汇接两个分开的系统时大大地小了。根据优选的实施例，用户站可以不仅连接到MASFS，而且也可以直接接到可到达的基站(BS)。
根据本发明的有利的优选实施例，使用一个所谓多载波时分多址时分双工MC/TDMA/TDD技术，它使用连续的或者瞬时的动态信道分配。这在1992年10月19-21日第三届IEEE个人、户内和移动无线电通信国际研讨会由本发明人、艾利森无线电系统AB的D. Kerberg的论文“用于第三代移动无线电系统的新颖的无线电接入原理”中进一步叙述。根据这篇参考文件，以下称为参考文件A(refA)，连续动态信道选择意味着该站或交换机在选择的瞬时从频率资源中选择最好的信道，该频率资源对在所有屋内的所有用户站是公用的。避免对基站或各个用户进行频率规划。
所公开的一个特定的实施例，涉及一个系统，该系统包括基站和移动站以及使用具有便携控制的过区切换的动态信道分配(DCA)的无线电时分多址(TDMA)时分双工(TDD)。
通过插入无线基站进一步扩展这样的蜂窝式系统的覆盖范围和本地业务量是可能的。
通过安装有线基站，基于上述技术的无线系统可提供一个区域的覆盖，该有线的基站向大量的移动站提供业务。这些系统存在在从大区域室外应用的宏网孔到室内高密度应用的微和微微网孔的不同规模的范围。应用这个技术为个人通信业务(PCS)或代替本地环路中的接线提供无线通信的兴趣越来越增加了。在这些应用中覆盖范围仍然是接线连接的规划和安装的问题。象这样，人们有兴趣通过增加无线基站扩展覆盖范围。这样的设备应该是很灵活的和允许有效的覆盖规划。除此之外，这样的设备将提供本地的移动性和处理本地呼叫的业务能力。
这个实施例更具体地涉及基于具有DCA的TDMA和便携控制的过区切换的系统的应用，如关于数字欧洲无绳电信标准(DECT)，ETS300175。DECT标准包括具有12双工信道的10载波的MC/TDMA/TDD技术，帧周期是10(毫秒)。
由于TDD帧是同步的，这个实施例例如在类似DECT系统中允许移动站同时地接入有线和无线基站，以致它们的下行线路传输出现在相同的半帧。在一个这样的系统中这样的基站的帧同步对支持基站内的漫游和转移是必要的。
通过所述的实施例，无线基站与标准的有线基站及无线终端是完全兼容的，但是另外允许无线基站完成与有线基站相同的要求，换句话说，无线终端不必知道无线和有线基站之间的差别。象这样的，无线基站可以是无线系统网络的一部分。由于其TDMA结构，无线基站也可提供呼叫的本地交换，和象这样的可按照用户提供无线网络的本地的额外业务量。
在下面通过举例参照附图以非限定的方法进一步叙述本发明，其中图1表示简化的与公共用户、住宅以及办公室的有线本地环路WLL和无线本地环路RLL连接的示意图;
图2说明在本地环路中固定无线电设备的概念;
图3表示了MRLL概念的示意图;
图4说明利用无绳电话提供可移动性;
图5表示互连用户移动站与基站的第二站;
图6a表示一个包括12双工信道的时分多址帧(TDMA);
图6b是在一个时隙上传送数据的例子，这里的“控制数据”正常地包含接入权识别信息;
图7表示将不同时隙用于不同的同时连接的单个TDMA无线电设备;
图8表示通过该无线电设备的TDMA时隙同步和信息流;
图9表示多址用户固定站(MASFS)互相通信功能;
图10a表示基于具有频分双工的时分多址(TDMA/FDD)的设备的频带;
图10b表示根据图10a的系统中发送与接收时隙的偏移;
图10c非常示意地表示交错的TDMA/TDD方案;
图11表示包括一个专用移动性分支的装置;
图12是基站之间同步的示意;
图13是整个网络同步的示意表示;
图14表示基站(BS)的方框图;
图15表示以MASFS的形式的无线交换机的方框图;和图16表示用户移动站(SMS)的方框图;
图17表示连接到MASFS的另一个用户固定站;和图18示意表示连接到一个MASFS的另外两个用户固定站;
图19表示一个移动站如何从第一固定站转移到第二固定站;和图20表示具有满足特定转移要求的MASFS的时隙分配的实施例。
图5公开一个设备，该设备包括基站(BS)1，低成本的单个无线电用户形式的第二站2和四个用户移动站或移动单元5a、5b、5c、5d(SMS)。用户固定站2在这种情况下是所谓的多址用户固定站MASFS2，它包括通过用于接到基站1的房顶天线7的公共连接。三个用户移动站(SMS)5a-5c都位于该房屋内或附近，并且接到用户固定站2，如上所述用户固定站2是多址用户固定站MASFS，经过在每个用户移动站5a-5c的天线转移到室内天线或短距离天线8。如果MASFS将经过房顶天线7的公共连接转换到经过室内天线8到用户移动站5的本地连接，则已提供移动功能。如果经过室内天线的两个本地连接相互连接，则已提供内部通信功能。参照图9将进一步叙述所有这些是如何经过单个TDMAMASF无线电设备进行的。便携或用户移动站5d具有直接到基站1或一般到本地环路基站网络中的固定无线电设备(FRLL)的更多的接入权，这也是可能的。因而得到更宽的移动性。
第二站2还可装备标准的(双线)插座接口9(虚线表示该连接)。虽然当然可以有一个以上的第二站，在图中只表示其一。短距离天线8可以是所谓的全向天线，但这不是必需的。
这个概念是基于使用时分技术(如以TDMA或TDM无线电技术的形式)的本地环路系统中的固定无线电设备。TDMA/TDD(时分双工)如图6a所示构成一个有利的实施例。在图6a中表示具有12双工信道，12接收时隙和12发送时隙的所谓TDMA帧。当然，可以使用不同数量的接收和发送时隙。根据一个实施例，该装置适用于数字欧洲无绳电信标准DECT。DECT标准是12×12时隙。对于DECT系统帧周期时间TF约为10(ms)，见参考文件A。在图中T和R分别表示发送和接收时隙，而号码表示用于双工连接的链接时隙。但是，一般地讲，TF是TDMA帧的周期时间，TF的典型值是10ms。
在图6b中表示典型的时隙结构。控制数据一般包含有关识别和接入权、同步基准、可用的业务等多路复用信息。在控制信道上还进行寻呼和呼叫建立过程。这在前面涉及的参考文件A中进一步叙述。典型的话音编译码器(CODEC)是32Kb的ADPCM。这意味着对于每个话音呼叫，在每帧(TF＝10ms)必须发送和接收320比特。因此用户数据必须包含话音的320比特。控制数据典型地需要64比特而同步字段需32比特。包括保护间隔，每时隙的总比特数可以是480。如果一帧有12发送和12接收时隙，则比特率是每秒480×24×100比特或每秒1152Kb。
根据这个实施例，该系统是一个多载波MC系统。根据调制方法，可以是具有1.0-1.8MHz载波间隔的10个载波。一个例子是DECT标准。在这里引用供参考的参考文件A中，叙述了如何使用动态信道选择来选择信道。它也涉及这里引用的参考文件，即ETSI·“无线电设备和系统(RES)数字欧洲无绳电信(DECT)公共接口”。ETS300175-1至9，ETSI，“数字欧洲无绳电信参考文件”，ETR015，ETSI“无线电设备和系统(RES)数字欧洲无绳电信(DECT)公共接口业务和设施要求技术规范”，ETR043，和ETSI，“无线电设备和系统数字欧洲无绳电信(DECT)，影响业务容量和高的无线链路传输质量的维持的DECT特性的指南，包括模拟的结果”，ETR042。至于使用多载波TDMA/TDD的实施例，为了给出足够的信道(频率/时隙组合)，该BS和MASFS2仍然可以是单个无线收发信机，但是具有在时隙之间的保护频带中改变载波的可能性，这在参考文件A和专利SE-B-466279中作为标准的基站概念进一步叙述。这样大量的信道可由只具有一个无线电设备的MASFA2(和便携用户站SMS5)接入。
现在回到图5，第二站2包括一个所谓的多址用户固定站(MASFS)并且连接到两个分时天线7、8。根据一个实施例，室外天线7或房顶天线包括长距离的定向增益(如10-18dB)并且指向最接近的基站1，而短距离的室内天线系统8不包括天线增益。时分多址利用不同时隙用于不同连接，给用户固定站SFS2提供在单个无线电设备同时具有几个有效连接的装置，在图7中进一步表示，在图中表示内部通信功能。它表示一个TDMA无线电设备如何提供低廉的单个无线电交换，即将从在一个接收时隙如R4中的第一用户站5f接收的用户数据移位到由第二用户站5g使用的发送时隙如T7。该移位例如由数字的先进先出FIFO存储器进行，输出R4被时延，以便适合要求的发送时隙T7的时间。(在图中，接收时隙以R表示，而发送时隙以T表示，在两种情况下都有相应的数字)。
在图3中，进一步表示多址用户固定站MASFS2 怎么样包括使用时隙对7经过房顶天线或户外天线7到FRLLBS的基站1的一个公共连接，和在同时包括使用时隙对1经过室内天线8到用户移动站或便携电话机5的连接。基站1又可以连接到另一个用户固定站2a(以虚线表示)，用户固定站2a也装备长距离或室外天线7a，在这个情况下房顶天线系统7a使用时隙对3。该图想要表示通过无线电设备的，TDMA时隙同步和流过基站1(BS)、用户固定站2(MASFS)和用户移动站5(SMS)之间的信息。基站1以接线连接到一个公共的市话交换机。正如在图14进一步叙述的，来自公共交换机的话音在基站1中被编码并且多路复用为TDMA/TDD帧。正如在图15中进一步叙述的，MASF2在单个无线电设备中将在时隙对7的公共连接进一步互连到在时隙对1上的便携站SMS5的专用连接。MASFS互连通过使用所谓的FIFO存储器进行，这在上面关于图7有进一步叙述。同步将在后面进一步叙述。
图9表示经过用户固定站或MASFS2的两个呼叫的例子。一个呼叫包括在基站1和用户站或便携的SMS5a之间的连接，而另一个呼叫包括在两个用户站5b、5c，特别是两个便携的SMS5b和SMS5c之间的一个连接。如果经过天线7的公共连接被接到便携5a的专用连接，那么已提供了移动性。如果两个专用连接互连，例如到用户站5b和用户站5c的连接则也已提供了内部通信功能。
在根据图9的实施例中，从公共市话交换机来的接线线路接到基站1。
应该指出，如上面在图7中更充分地叙述的，经过先进先出存储器即FIFO的互连功能不对话音信息增加任何处理。因此质量不受影响或降低。话音编码只在基站1和在用户站SMS 5中进行。但是，引入了时延，它等于具有TFms的双向时延的递增，这里TF是TDMA帧的周期时间。这是从图7得出的，附加的双向时延为TA+TB＝1/2TF-T1+1/2TF+T1＝TF。
FRLL基站通常广播一个唯一的公共接入权识别码，见参考文件A。只有具有相同公共接入权的用户固定站SFS或用户移动站SMS将锁定到FRLL BS。MASFS 2 将在内部天线8发送一个唯一的专用接入权关键码。只有具有相同专用接入权关键码的用户站或用户移动站SMS 5将锁定到MASFS 2，因此准备好接收呼叫和/或进行呼叫。用户移动站5可设置公共的和专用接入权关键码，这不仅给了他在他家内和周围或者他的办公室的移动性，而且只要他在FRLL BS到达的范围内的任何地方都有移动性。现在回到图8，其中表示时隙T3、T7、R3、R7如何传递公共连接，而时隙R1、T1如何传递专用的连接。
这给出了公共和专用的连接使用公共频带但是也使用不同的、通常是相邻的频带的可能性。
如上面谈到的，如果不允许经营者提供移动性，则可给用户提供具有标准的电话插座9e的有线分机的用户固定站(SFS)。这表示在图11中，因而假定用户固定站SFS是根据类似标准DECT(Ref A)建立的，其中经许可的本地环路应用和无绳专用的(未经许可的)住宅与办公室系统被允许使用公共的频带。通过动态信道选择避免了系统中的不同站的频率规划，动态信道选择也在上面提到的参考文件A中进一步叙述和列举了。如果用户希望要求移动性，他可从厂商或者如需要的话从相关主管机关或类似机构取得专用固定部分接入权识别码，一个室内天线8e和具有FIFO的组件卡10e以及一个移动用户站(便携式手机)5e。唯一的专用接入权识别码被编程到MASFS2e和用户移动站5e中。对于外部天线7e的公共链路，使用一个唯一的公共接入权关键码以防止只有专用接入权关键码的SMS与基站BS通信(未示出)。这样，SFS已上升为具有专用住宅或办公室无绳电话系统的附加功能的一个MASFS，它可包括如图9所示的内部通话功能。
图6-9中叙述的实施例涉及具有时分双工、TDMA/TDD的时分多址的应用，它表示了实现本发明的一种便宜而有效的方法。但是，根据进一步的实施例，具有频分双工的时分多址或TDMA/FDD可被使用。这表示在图10a和10b中，图10a中表示了具有发送频带TB和接收频带RB的频率轴，而且表示了双工距离d。在图10b中分别表示了发送T和接收R时隙，接收时隙号相对于发送时隙有移位，以便避免在便携的或用户移动站中需要双工滤波器。在这种情况下，基站同时在不同的频率接收和发送，使得该基站更昂贵并且通常需要双工滤波器，除非如所示的在不同时隙进行发送与接收。但是，由于MASFS应该是低费用的产品，所有的接收和发送必须在不同时隙进行，这使可能连接的数量限制在可用发送时隙的一半。
根据一个可选实施例，使用所谓的交错TDD方案是可能的，该方案示意地表示在图10c。
进一步分别表示基站，第二站(MASFS)和用户移动站(SMS)的示意方框图，每个站都使用用于双工传输的具有12个时隙对的单个MC/TDMA/TDD无线电设备。
图14表示一个基站的方框图。它有到市话交换机的一个接线连接31。这是一条中继线或多达12个同时呼叫的多线连接。这些呼叫由话音Codec 29自动译码为ADPCM格式。中央控制与应用逻辑27检测来话呼叫并控制去话呼叫，选择合适的载波与时隙组合和经过多路复用器28汇合不同的连接或合适的时隙。图8表示基站怎么样选择用于两个不同连接的时隙对3和7的一个例子。在图8和9中没有指示出载频的选择。图14中的基站有一个帧与时隙同步单元26，该单元26控制时隙接收和发送时序。时序基准是内部产生的或者从公共交换机在接线上发送的同步信号中取得的。它还可以经过接收机从主基站取得，如在图12和13中所示的。
中央控制逻辑27还控制T/R开关23，如果采用天线分集，则还控制天线分集开关22。如果没有采用天线分集，则开关22就不需要。如果连接不良，则该控制逻辑首先尝试其它天线22，如果这样不行，则改变无线电信道。
在图15中表示一个MASFS 2 的方框图。这几乎与基站的方框图相同。主要差别首先是有一个定向的室外天线和一个(或者如果天线分集时二个)室内天线，其次是只有一个终接4/2线混合电路35的话音Codec29′和用于标准电话连接的一个标准插座36，第三是FIFO16用于无线电转换。DTMF(双音多频)单音信号和振铃信号的检测与产生是在参考的单元34中进行的。控制逻辑27′在与基站BS通信的时隙与外部天线22′连接，见图8，而在与用户移动站SMS通信的时隙与内部天线连接。在图8中，选择时隙号7用于基站BS和MASFS之间的连接。MASFS接收机24′(图15)锁定到图8的发送T7。从图8的T7的图6b的控制字段，它取得图15的帧与时隙同步26′的同步基准。
MASFS2有一个内部时间基准，如果到FRLL BS 的连接丢失了将使用该内部时间基准。
图8的时隙T7和R7的数据部分可被转接到图15的Codec29′并且被解码，和变换为在标准插座36可得到的标准接线电话信号，或者可选择地复用到FIFO16并且与图6b的控制字段中的新的接入权码一起再发送到SMS。在图7中，选择时隙1用于MASFS和SMS之间的连接。T7和R7有一个公共的接入权识别码，而T1和R1有一个专用接入权识别码。对于在两个SMS之间的传输如在图9所表示的，使用时隙2和6，既不改变天线也不改变接入权识别码。从两个连接来的数据经过多路复用器28′被移位到FIFO16，而控制逻辑27′在合适的时间将该数据移位回到该多路复用器，如图7中所示。
如在图16的方框图中所表示的，SMS具有与MASFS相似的功能。它只有一个天线7″和只有一个接到麦克风37和扬声器36的Codec29″，和具有显示器38的键盘。这从便携式无绳电话的设计中知道了。其它单元和功能度相应于如图15所示的单元。
在没有有效的连接时，基站可发送包括其接入权识别码的低容量信标信号，而MASF可通过室内天线对接入权识别码完成相同的工作。这样MASF知道它是在基站BS的范围内，而SMS知道它们是在MASF的范围内。这样的信标概念在文献A中叙述。
根据如在图19和20中进一步表示的特定实施例，在MASFS与BS之间和在MASFS与ASFS之间以及在图18的ASFS之间的转移是可能的。典型的转移过程在上述文献A中进一步叙述。
图19表示一个移动站如何从在第一固定站的信道2上连接转移到在第二固定站的信道4上的连接。
在大多数系统中，诸如转移之类的要求两个固定站的帧和发送与接收时隙是同步的，如图19所示。正如已经提到的，便携站可具有到BS和MASFS的接入权。这揭开了在MASFS和BS(基站)之间提供转移的问题。图8表示经过MASFS提供移动性的基本原理。但是，没有对BS和MASFS之间转移过程进行精练和优化。从图8和其中所示的实施例可看到，从MASFS到SMS的发送(和接收)时隙在相同半帧中不出现，和在MS中要求简单转移一样，如图19所示。
图19表示使用业务信道2到固定站1(FS1)如MASFS的第一连接。MS表示移动站。使用新的业务信道4转移到固定站2，FS2如BS1。
在图20中表示MASFS的时隙分配的可选的实施例，它也满足这些转移要求。除了连接到SMS 的发送时隙被移到第一个半帧而接收时隙放置在第二半帧以外，该MASFS具有与上面关于图8所叙述的完全相同的特性和功能。因此直接到BS和接到一个MASFS 的移动站的移动连接将具有在相同的半帧中同步的发送与接收时隙。因而满足了简单的转移的条件。附加的环路时延是TF，正如在图7所示的实施例。
MASFS的低增益天线对本发明的一般应用不必是室内的，但是可用于提供本地覆盖区和在移动的一般业务中的本地移动性。
关于图20的例子的更详细叙述如下如在参考文件A叙述的，BS1总有至少一条发送信道在工作。每条下行链路发送信道提供关于BS识别码、接入权识别码、同步等广播信息。它还广播来话呼叫请求。在第一半帧期间，MASFS在所有时隙侦听从BS1来的传输，这些时隙不用于从MASFS到SMS的传输，而MASFS被锁定到从该BS来的有效传输之一，并且等待建立请求。
在第一半帧期间，MASFS也在至少一个时隙上发送。这提供从MASFS到所有的SMS的广播信息。MASFS起着到具有特别的BS识别码(与BS1不一样)和特别接入权识别码的SMS的一个基站的作用。在第一半帧期间所有SMS都锁定在MASFS下行链路传输。在第二半帧，MASFS在所有时隙(不用于从MASFS到BS1的传输)侦听从SMS来的建立请求。
对于BS1，MASFS起着移动单元的作用，而对于SMS，它起着基站的作用。呼叫建立和转移的详细叙述在文献A中可找到。
呼叫建立、信道质量控制、信道选择和网孔内转移对于链路BS1-MASFS和链路MASFS-SMS是独立地处理的。
由于这些链路是独立的，只有图6b的用户数据是透明通过MASFS。图6b的控制数据部分包含广播信息，呼叫建立信息，质量信息和转移信息，这对于两条链路的每条链路是唯一的，因此MASFS的用户数据重复功能仅是MASFS概念的综合功能的一部分。
根据本发明，从基站1到用户移动站5可以有一个以上的呼叫。可以给MASFS2提供从基站到几个用户站5的几个呼叫的可能性。呼叫连接也可用几个时隙完成一个连接，例如传送ISDN(综合业务数字网)，ISDN要求比正常的话音呼叫更大的带宽。
此外，如果例如在一个办公室中有很多业务量，则MASFS或第二站2和基站1可包括一个以上的数字无线电设备、装置。可给MASFS加上一个或几个只包括室内天线的固定站(图17)，用于与移动站通信。参见图17，MASFS与所加的站ASFS2f之间的连接是通过多路复用器28进行的。因此两个SFS站之间的交换功能通过将在一个站的一个时隙中接收的数据经过该多路复用器转送到在另一站的一个时隙来进行的。图18示意地表示，两个附加的第二站2f，即所谓的用户固定站ASFS例如经过接线连接到MASFS2。因此进行MASFS与ASFS2之间的转移是可能的。
本发明的进一步实施例涉及这样的情况，MASFS2包括几个无线电设备，所述无线电设备被分配到不同地点，因此形成一个微微蜂窝系统，用于所有的室内连接，而一个或几个无线电设备通常经过外部天线专用于FRLLBS。
使用定向天线和室内正常天线的点对点室外连接的概念开辟了利用相同频谱进行室外和室内连接而这两个应用之间干扰很小的可能性。如果外部天线的天线增益是15-20dB，并且从室内无线电设备至少附加15dB的衰减，则业务之间将有30-35dB的隔离。因此，一般地整个频谱可在室内或其它方面进行重用。但是，出现干扰的情况也是可能的，例如在用户移动系统的情况，或者一个呼机用于阳台高处。因此如果这个概念具有不同的天线装置或系统，每个第一和第二装置或天线可包括一个天线系统或者一个以上的天线，即使在前述情况，为了简单起见它一般仅表示为“天线”，因为室内和室外使用是分别地与动态信道分配组合的，见文献A，则由于转移避免了暂时的偶然的干扰，每个业务的质量将保持在高水平上。
在下面叙述如何可有利地进行基站(图12)之间和整个网络(图13)的同步。根据这个实施例，同步是经过基站1a、1M之间的无线电设备提供的。在一些情况下，在基站近处的时间同步可能是重要的。如果基站1a、1M互相不同步，则系统容量会减少。同步是通过指定所谓的主基站1M进行的，在图13中示出。其它的基站(没有指明的)都是所谓的从属基站。对主基站1M的侦听是经过在所谓的从属基站的定向天线进行的。由于每个基站总是至少有一个信道工作，从属基站总是有一些可以侦听的传输。在图12中的图表示一个基站1a，它是从属基站以及一个基站1M，它是主基站。发送和接收时隙是唯一地编号的，如在图6a中那样。时隙号通常是包含在发送的控制数据中(图6b)。因此从属基站1a可侦听一个主基站1M的传输、读出时隙号和将从属基站1a的发送/接收帧与主基站1M的发送/接收帧对齐，如在图12中所示的。
图13给出了整个网络如何同步的一个例子。用于接收同步信号的时隙必须接到至少具有用户固定站所用天线的增益的一个定向天线。
天线增益应该是15-22dB的数量级，以便从主发射机得到比从其它邻近的从属发射机来的明显地更高的场强。
本发明不应限制在所示的实施例，而可以在所附权利要求的范围内自由地变化。例如该设备不一定用在与DECT标准的组合中而可用于任何方便的系统或标准。
权利要求
1.一种用于无线通信的设备，包括至少一个第一站或基站(1)，许多第二无线站(2；2，2a；2e)和许多用户站(5)，每个所述的无线站(2；2，2a；2e)包括至少一个数字无线电设备(50)和第一与第二装置(7，8)，用于分别与所述第一站(1)和与至少一个所述的用户站(5；5a，5b，5c；5e；5f，5g)通信，所述第一装置(7；7a；7e)包括至少一个长距离的天线用于与该第一站或基站(1)连接，其特征在于所述第二装置(8；8e)包括至少一个天线，用于与至少一个所述的用户站(5；5a，5b，5c；5e；5f，5g)连接，所述数字无线电设备(50)包括一个具有单个共同的收发信机的无线电开关，提供与所述第一站(1)，以及与至少一个用户站(5；5a，5b，5c；5e；5f，5g)的无线通信或者连接。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于基站(1)和用户站(5;5a，5b，5c;5e;5f，5g)之间的(远地)通信是经过包含在第二无线站(2;2，2a;2e)中的无线电开关转接的。
3.根据权利要求1的设备，其特征在于与同一个第二站(2)通信的用户站(5a，5b，5c;5f，5g)之间的通信是经过包含在该无线站(2)中的所述无线电开关转接的，该无线站(2)不与任何基站(1)通信。
4.根据权利要求1的设备，其特征在于该无线站(2;2，2a;2e)是固定站，例如装在房屋或类似物内或上面。
5.根据权利要求1的设备，其特征在于所述的至少一个用户站(5;5a，5b，5c;5e;5f，5g)是移动的或用户移动站(SMS)。
6.根据权利要求1的设备，其特征在于所述第一装置(7;7，7a;7e)是定向天线。
7.根据权利要求6的设备，其特征在于该定向天线(7;7，7a;7e)是具有增益的室外天线。
8.根据权利要求1-7的任一个权利要求的设备，其特征在于第二装置(8;8e)是用于短距离连接的天线，即短距离天线，例如全向天线。
9.根据权利要求8的设备，其特征在于第二天线(8;8e)是室内天线。
10.根据权利要求10的设备，其特征在于它是基于时分无线电接入，和在于第二站(2;2，2a;2e)包括一个多址用户固定站MASFS。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于不同的连接由在第二站(2;2，2a;2e)中的无线电设备在不同的时隙进行，第二站的时间基准是从基站(1)接收的传输中取得的，而用户站的时间基准是从第二站经过第二天线接收的传输中取得的。
12.根据权利要求10或11的设备，其特征在于第二站(2;2，2a;2e)的数字无线电开关通过在不同时隙互连通信、将在第一接收时隙中从第一无线电连接接收到的用户数据移位到用于另一个无线电连接的发送时隙提供转换功能。
13.根据权利要求12的设备，其特征在于该移位是由所谓的先进先出(FIFO)存储器进行的，该移位被时延，以便符合所要的发送时隙的时间。
14.根据权利要求10-13的任一个权利要求的设备，其特征在于在几个载波上该时分时隙结构是可用的，即多载波时分，且在于一条接入信道包括频率/时隙组合的组合。
15.根据权利要求11-14的任一个权利要求的设备，其特征在于在每个基站(1)中的单个时分无线电设备、第二站(2，2a，2e)和用户站(5;5a，5b，5c;5e;5f，5g)具有到一个或几个载波或载频的入口。
16.根据权利要求15的设备，其特征在于第二站(2，2a，2e)中该单个无线电设备能够改变连续时隙的载波。
17.根据前面的任一个权利要求的设备，其特征在于用于从第一站(1)到第二站(2;2，2a;2e)的链路或者分别用在用户站之间或在用户站与第二站之间的连接的载波或载频是不同的。
18.根据前面的任一个权利要求的设备，其特征在于动态信道选择用于选择接入信道(频率和时隙的组合)。
19.根据权利要求18的设备，其特征在于动态信道选择用于从所有的室内系统公用的一组信道中选择所谓室内链路的接入信道，即用户站(5;5a，5b，5c;5e;5f，5g)和第二站(2;2，2a;2e)之间的链路的接入信道。
20.根据权利要求18或19的设备，其特征在于动态信道选择用于室内以及室外的链路，和在于它是从一个公用接入信道组中实现的。
21.根据权利要求18-20的任一个权利要求的设备，其特征在于信道选择方法是连续的动态信道选择CDCS。
22.根据前面任一个权利要求的设备，其特征在于第二站包括基于时分多址系统(TDMA)的一个多址用户固定站(MASFS)。
23.根据权利要求22的设备，其特征在于该时分多址系统使用时分双工(TDMA/TDD)。
24.根据权利要求23的设备，其特征在于MASFS的TDMA/TDD帧与基站BS(1)的帧同步。
25.根据权利要求24的设备，其特征在于对于用于接到SMS(5a)的发送时隙和相应接收时隙的分配(在MASFA帧内)，MASFS使用与基站BS(1)用于其连接相同的分配规则。
26.根据权利要求25的设备，其特征在于帧的一半用于来自基站BS(1)的传输和从MASFS(2)到SMS(5a)的传输，和在于帧的另一半用于在基站BS(1)和MASFS(2)的相应的双工接收。
27.根据权利要求26的设备，其特征在于帧前半帧用于来自基站BS(1)的传输和从MASFS(2)到SMS(5a)的传输，和在于第二半帧用于在基站BS(1)和MASFS(2)的相应的双工接收。
28.根据权利要求26的设备，其特征在于基站BS可直接接到一个SMS(5a)和在于在基站BS(1)和MS(2)之间提供了转移功能。
29.根据权利要求22的设备，其特征在于时分多址系统是所谓的交错方案(TDMA/TDD)。
30.根据权利要求22的设备，其特征在于时分多址系统使用频分双工(TDMA/FDD)，但是发送和接收是在无线交换站中的不同时隙进行的。
31.根据前面的任一个权利要求的装置，其特征在于第二站(2;2，2a;2e)包括从基站(1)到几个用户站(5;5a，5b，5c;5e;5f，5g)的几个呼叫可能性。
32.根据前面的任一个权利要求的设备，其特征在于第二站(2)包括附加的无线电装置(2f)和所连接的网络。
33.根据前面的任一个权利要求的设备，其特征在于基站(1)具有第一接入权识别码，它用于在基站和第二站(2;2，2a;2e)之间经过它们的第一装置(7)的无线电通信，和在于每个第二站(2;2，2a;2e)具有第二接入权识别码，它用于在第二站和相关的用户站之间的通信。
34.根据权利要求33的设备，其特征在于每个第二站(2;2，2a;2e)具有唯一的第二接入权识别码，和在于如果设置相同的唯一第二接入权识别码，其相关的用户站(5;5a，5b，5c;5e;5f，5g)获得无线电接入。
35.根据权利要求34的设备，其特征在于唯一的第二接入权识别码是专用的接入权识别码。
36.根据权利要求33-35的任一个权利要求的设备，其特征在于用户站(5d)也设置第一接入权识别码和/或提供直接地另外接入基站(1)和/或其它第二站的其它第二接入权识别码。
37.根据权利要求33的设备，其特征在于第一和第二接入权识别码是相同的，因而设置所述接入权识别码的用户站具有到基站和具有相同接入权识别码的所有第二站的入口。
38.根据前面的任一个权利要求的设备，其特征在于基站(1)使用一个正常的发送信道(时隙)用于接收并锁定到从一个相邻基站来的传输，和从接收的传输取得帧和时隙同步。
39.根据权利要求38的设备，其特征在于在接收期间基站(1)接收机转接到具有定向增益、指向所要的相邻基站的一个天线。
40.根据前面的任一个权利要求的设备用于正常的话音呼叫。
41.根据权利要求1-30的任一个权利要求的设备，其特征在于它被用于综合业务数据网(ISDN)通信，和在于每个连接使用一个以上的时隙。
全文摘要
本发明涉及无线通信设备，包括至少一个第一站或基站，许多第二无线站和用户站，每个所述无线站包括至少一个数字无线电设备和用于与所述第一站和分别与所述至少一个用户站通信的第一和第二装置，所述第一装置包括用于与第一站连接的至少一个长距离天线。所述第二装置包括用于与至少一个所述用户站连接的至少一个天线，所述无线电设备包括具有提供无线通信的单个公用收发信机的一个无线电开关，用于与所述第一站以及与至少一个用户站连接。
文档编号H04B7/204GK1108450SQ9410155
公开日1995年9月13日 申请日期1994年2月15日 优先权日1993年2月16日
发明者D·E·阿克堡, P·范德堡 申请人:艾利森电话股份有限公司