CN1014761B - 利用宏观多重接收的微型蜂窝状通信系统 - Google Patents

Abstract

一种利用从每个蜂窝中的多个辐射器(407、409、411)发送时分电文的蜂窝状系统。在一个时隙(903)期间，上述多个辐射器中的一个在一个特定频率上发射第一电磁信号，在另一个时隙期间内从上述多个辐射器的第二个发射具有相同频率的第二个磁信号。远端单元(401、403)选择最好的电信号，并把该选择信号送给某个蜂窝状控制器(413)，控制器413选择第三时隙用来将电文从发射该最好电磁信号的辐射器上发送出去。

Description

本发明一般地说涉及高密度无线电通信系统，具体地说，涉及利用数字通信技术来提高固定无线电频率带宽和地理区域内可用信道数量的蜂窝状无线电话系统。

在无线电通信系统中，采用受控发射与接收参数来获得多个无干扰覆盖区域的系统称为蜂窝状通信系统。设计上的变化，以及无线电信号辐射方向和系统发展技术上的变化已成为许多美国专利的目的：如小乔尔的专利号为3663762的专利“机动通信系统”;哈姆雷克的专利号为3819872的专利“机动通信系统”;哈姆雷克的专利号为3819872的专利“移动电话蜂窝状交换系统”;库珀等人的专利号为3819872的专利“无线电话系统”;格拉西安的专利号为4，128，740的专利，“用于蜂窝状RF通信系统的天线阵列”和费伦凯尔的专利号为4144411的专利“为灵活使用不同蜂窝尺寸而建造的蜂窝状无线电话系统”等，蜂窝状系统的特点还可以进一步表达为：它能够在远端台穿过蜂窝的边界时，自动地和不引人注意地在固定台和远端台之间保持无线电通信。

某些这种传统的系统预示随着时间的推移用户会增加，并提出了细分和收缩蜂窝区域的适当的方法。从而能在固定区域内，多次重复使用无线频率。一般地说，每个系统的发展都是通过使蜂窝变小并保持对每个蜂窝的频率分配方式不变来实现的。然而，至少有两个因素限制了蜂窝可被缩小的最小尺寸。这些因素是远端台通过蜂窝的速率以及蜂窝中电磁场的不均匀性。两个因素与确定远端台的相对位置和 处理从一个蜂窝固定台到另一个蜂窝的固定台的远端台过区切换所需要的时间有关，而远端台通常被定位在此。

远端台位置的确定通常是通过测量固定台接收的无线电信号的信号强度或质量来完成的。由于电磁场是不均匀的，所以信号强度（或质量）的测量是要进行多次或对一定时间内取平均值。由于电磁场扰动的增加或者由于信号强度测量所需精度的提高。所需要的时间变长了，这样，将来确定远端台的位置必须花费的时间是一个定量。当远端台密度变大时，在固定台上使用的专用设备将一直用于信号测量。

一旦测量完毕，就要对是否将远端台切换到另一个蜂窝做出决定。如果需要切换，则要询问一个或几个备用蜂窝的空载信道状态以及检验这个备用蜂窝中的远端台的信号强度。决定、状态和检验的处理通常除要求正在服务和备用的蜂窝中的控制功能之外。还要求插入高水平的系统控制功能。此外，必须对远端台下达指令以调谐到在备用蜂窝中能用的频率上，并在备用蜂窝进行切换后，检验这个频率的存在。因此切换过程的时间就相当长。

对于高容量蜂窝状系统已有人考虑采用数字无线电传输技术，例如可以被用在定向无线电传输系统中。但是，在这之前没有发现这一技术的实际应用，这是因为，为了减轻由于信号到达系统接收机的时间不一致引起的码间干扰的影响导致数字设备的成本和复杂性提高所致。

因此，本发明的一个目的是提供用于实现蜂窝状系统中很小的蜂窝（微小蜂窝）的一种装置。

本发明另一个目的是使用数字脉冲串技术实现在某一蜂窝状系统中的某一固定台和某一远端台之间的信息传递。

本发明的另一个目的是能够使远端台在特定蜂窝内选择最好的辐

本发明的另一个目的是能够使远端台在特定蜂窝内选择最好的辐射器。

本发明是这样实现这些和其它目的的，它拥有一个具有一批不同的电磁辐射覆盖区域的无线电系统，每个覆盖区域由区域控制器控制，而区域控制器为位于某覆盖区域内的一批远端台服务。这个系统包括一个用于发射第一电磁信号的辐射器，第一电磁信号在预定频率上被分成许多时隙，该频率进入某一覆盖区域的第一部分。本系统还包括用于发射第二电磁信号的辐射器，该信号在同一频率上被分成许多时隙。该频率进入该覆盖区域第二部分。遥控台在第一和第二电磁信号之间进行选择，并将该选择传送给区域控制器。然后，区域控制器在远端台选定的电磁信号中选择一个时隙，以便向远端台传送一部分电文。

图1是对由程式化六角无线电覆盖区域图形覆盖的地理区域的一个图解。其无线电发射和接收是从位于六角形图形角顶的固定台进行的无线电发射和接收，这对第一类型的蜂窝状无线电话系统来说是平常的情况。

图2是对由程式化六角无线电覆盖区域图形覆盖的地理区域的图解，其无线电发射和接收是从处在六角图形中心的固定台进行的，这种无线电发射和接收还进一步把该图形再细分成几个扇形，这对第二种类型的蜂窝状无线电话系统来说是平常的情况。

图3是对由程式化六角形蜂窝覆盖的地理区域的图解。在该图中给出无线电信号的障碍。

图4是对有不规则形状和若干个障碍的小区域的图解，这个小区域可被认为是单个蜂窝。

图5是可用于本发明的固定设备之间的内部连接的方框图。

图6是对可用于本发明的时隙进行说明的时序示意图。

图7是图6的时隙的一个周期的时序示意图。

图8是对本发明中的固定设备和远端设备之间的关系进行说明的地域图解。

图9是一个时序示意图，它与可能出现在本发明中的，覆盖几个数据传输时隙的固定辐射器和一远端设备的作用有关。

图10是可用于本发明的远端设备的方框图。

图11是本发明的蜂窝状区域控制器的方框图。

图12是可用于本发明的固定设备辐射器的方框图。

图13是本发明的远端设备所使用的信道存取过程的流程图。

图14是本发明的蜂窝状区域控制器使用的信道存取过程的流程图。

图15是图14有效输入确定过程的流程图。

图16是本发明的远端设备所使用的辐射器变更过程的流程图。

图17是本发明蜂窝状区域控制器所使用的辐射器变更过程的流程图。

一般来说，蜂窝状系统的概念为六角形地理区域或蜂窝的堆砌，并在蜂窝之间有确定和清晰的边界。每个蜂窝可以用来自图1所示六角形蜂窝的概念上的角顶的无线电信号说明，或用图2给出的从中心向外（以扇形形式）的无线电信号进行说明。这些概念化的图形能够使蜂窝状系统设计者研究和设计蜂窝状系统而不受该系统在野外完成时所遇到的问题和打扰。如图3所示，由于反射和障碍会出现不均匀的电磁场。

在图3中，远端台可驱动或被运送到障碍后边，因此使前往远端台的和从远端台发出的信号被阻断或是有很大的衰减，已知的或者被发现的障碍通常是由蜂窝状图形的适当配置而被克服，因此，当远端台进入衰减区域时，它可被切换到另一个蜂窝。该蜂窝可以无线电覆盖阴影区域。

正象前面描述的那样，当蜂窝变小时，在一个蜂窝和另一个蜂窝之间切换的数量变大了。并且完成切换所需要的时间也变得很长。蜂窝大小被收缩到城市街区或一层办公楼那样大。在这样一些情况下，手持远端台就可以被携带到这样一些位置上。在这里信号强度的巨大和急剧的变化在几步内就可以被完成，因此，单个蜂窝可以被想象为一个具有急弯的走廊和/或电磁相互屏蔽的一系列房间。

一种实际上无限抽象的情况以图4说明。图4中有两个远端台401和403。它们可以在整个蜂窝405中被移动或者携带。一批电磁能辐射器407，409和411被置于蜂窝405内的最佳位置上。这些辐射器可以是无线电发射机和接收机或红外发射机和接收机。这种辐射器和接收位置不在同一地点的情况构成一个宏观多重接收系统。蜂窝状区域控制器413可以放在一个方便的位置。以便实实现与辐射器407、409和411的互连。

说明在蜂窝405里的控制器413和各辐射器之间连接情况的方框图由图5给出。另外，与其它蜂窝，例如蜂窝501的连接可以由控制器413经过蜂窝开关和系统控制器503构成。两种配置均被用图说明：一个为蜂窝位置（405），它利用远离蜂窝状区域控制器413的无线电收发机和天线。并利用辐射器位置转换器505向远端辐射器（407、409和411）传送信道和控制信息;另 一个蜂窝位置501使用与蜂窝状区域控制器509在同一地点布置的辐射器506和507，还利用由天线转换器511选择的一些远端天线。另外一些硬件配置是可能的，并且本发明不受某一特定的蜂窝状硬件配置的限制。这样的蜂窝状转换器和系统控制器可以采用普通的蜂窝状天线电话硬件。

就图5所示的这种配置来说，有可能以普通方式将远端台在蜂窝405和501之间进行切换。例如，如果蜂窝405和501是一个办公楼的第四层和第五层。则辐射器407、409和411将工作在某一电磁辐射频率上，辐射器506和507将工作在第二个电磁辐射频率上。这样在诸如楼梯井中将提供电磁能量覆盖区域。以至于在蜂窝区域控制器413和蜂窝状区域控制器509，以及与它们相联系的辐射器或辐射器天线之间可能发生普通频率改变切换。蜂窝状转换和系统控制器503传递蜂窝之间的普通切换，并进一步将从远端台收到的电文转送到与转换电话蜂窝耦合的电话中继线上去。

通过参看图4可以更好地了解本发明的系统操作。远端台401可以得到从辐射器409或辐射器407的电磁辐射提供的服务，在普通的蜂窝状系统中，关于哪个辐射器将对远端台401服务的决定将由区域控制器413做出。当然，这个决定将必然伴有前面描述的费时间的切换过程。在本发明的小蜂窝中，远端台401决定哪个辐射器正在提供最好的信号强度和最好的信号质量。（无线电信号强度的测量在技术上众人谐知，并可以通过将来自辐射器409的电磁信号振幅与从辐射器407接收的电磁信号的振幅加以比较进行测量。信号质量的测量可以象通常所知的那样。通过比较接收噪声以上的信号电平，或者通过测量数据位误码率来实现）。实现信号强度测量的 方法和装置在下列美国专利中已有描述，这些专利是克劳林的专利号为4，549311的专利，以及梅尼奇等人的专利号为4，704，734的专利，还有邦塔的专利号为4，696，027的专利。

当远端台401向着辐射器409移动时，它将遇到这样一个点。在这个点上，本例中，所有三个辐射器的发射信号均可以被收到。在角形天线转向辐射器411时，远端台401将很快失去来自辐射器407的电磁信号。也就是说，信号强度将从十分有用的信号过渡到在几步内就完全不能用的信号。在接收的信号强度中，如果这种急剧下降出现在普通的蜂窝状系统中，则电话很可能完全听不见。通过提供具有测量和选定最好的辐射器能力的远端单元，在没有普通切换的那种附带延迟的情况下，远端台本身将迅速地选择最好的辐射器。此外，远端台可以使它的包括有关选定辐射器的信息的输入信号能被这些辐射器之一收到，并将其传送到区域控制器上。这样，在图4的例子中，远端台401将使用信号强度或者信号质量测量开始选择辐射器407。然后，当它向辐射器409移动时，它将选择辐射器409。随后当遥控台401靠近辐射器411时，选择辐射器411。

如果为这个微型蜂窝选择的系统的类型使用频分多路复用。则将迫使远端台至少要有两个接收机。这是因为远端台这时必须同时工作在至少两个无线电频道上，以便测量各种辐射器信号的质量：一个频率用于通信，一个频率用于测试。一个可供选择的方案是从供测量备用频率的通信频率上占取时间，这样导致在难以接受的快速速率上的远端台输出数据的损失。如果每个辐射器工作在与一个远端台连接的所用单个无线电信道上，也就是说，电视和无线电同时联播，则对蜂窝中的每个无线电信道都必须解决频率稳定性和覆盖区域重叠信号抵 消等传统问题。主要是由于这些理由，本发明的最佳实施例使用脉冲串数字调制形式，通常称为时分多址（TDMA），其中单个远端接收机可以被用来完成对许多辐射器质量测量，而又不失掉被接收的信号。

众所周知，TDMA是使大量用户分亨有限的信道资源的技术。在最佳实施例中，无线电信道或者带宽大约为250KHz的电磁频谱的其他部分被分成时间帧，然后，这些时间帧又被分成许多时隙。在最佳实施例中，每个帧有12个时隙。如图6所示，每个辐射器都被分配一个帧。在该帧期间，辐射器的发射机可以在一个时隙（R1）中发射辐射器时隙信息。并在剩下的11个时隙中的一个中（例如图中的U₃）发射分配给某一特定远端台的电文信息。此外，在每个辐射器时隙（R1）中。在向远端单元送信息之前，有一个帧型确定和辐射器识别程序。这个信息可以用于将远端台要求的服务分配给某一特定的没有使用的时隙。以便传送通话或者其他电文。在远端台电文时隙中，可发现控制和识别码，这些码位于电文信息码之前，后者会有发给远端单元的电文。

请参见图7。图7示出3个辐射器在单个电磁信道中的传送。从时间上说它从帧1开始，如图所示，辐射器1的发射机接通，并在第一个时隙（R2）中发射辐射器时隙信息。在第一个时隙的末端。辐射器1断开，以使3个辐射器中的任何一个在第二时隙中发射。在这个例子中，在第二或第三时隙中无发射;到远端单元的第一个发射位于第四时隙中（到远端单元U₃）。这种发射可以通过选定的辐射器完成，例如辐射器2，它接通并向远端单元U₃发射远端台电文。然后断开，在此例子中，随后是二个空着的时隙。这两个时隙位于时隙 7（它被分配给远端单元U₆）之前。在时隙7中，被选定的辐射器，即辐射器1接通，向远端单元U₆发射。然后断开。同样，一个空闲的时隙位于分配给U₈的时隙之前，这个时隙由选定的辐射器例如辐射器1服务。

在这个例子中，帧2从辐射器2（R2）发射辐射器时隙信息开始。随后由与帧1相同的选定辐射器在相同的有关时隙中向远端单元U₃U₆和U₈发射。帧3包括来自辐射器3的辐射器时隙发射，和由与帧1和2相同的辐射器在相同的有关时隙中向远端装置的发射。而后，这些帧重复。辐射器时隙信息的位置可以被选择为任一个时隙，而控制时隙的长度可以与其它时隙不同。此外，辐射器的总数也不必限制在本例中所用的3个。

前述的讨论适用于来自固定辐射器一一输出信道的发射。为了实现双工操作。需要一个使远端单元向固定单元发射的第二输入信道。这样，远端单元向位于不同电磁信道上的辐射器的接收机发射信号。这构成了输入通话的一部分。另外，输出和输入通话通过输入和输出通话的时间交替而采用同一频率完成。总之，用户设备在分配的时隙向辐射器接收机发送它的电文，现在没有服务而要求服务的远端设备可经过帧的输入辐射器时隙要求分配。

参照图8，远端单元U₃和3个辐射器的概括方位示于图8中。假定远端单元U₃选择了来自辐射器2（R2）的电磁信号，并假定微小蜂窝状区域控制器413已分配各帧的第三时隙作为从远端单元U₃带入和带出电文的时隙，那么来自辐射器R1的输出信道首先携带它的辐射器时隙数据。每个辐射器随后在被分配来向远端单元发射的那些时隙中有一些发射，随后发射帧2和3。

在输出信道发射之后的某一时间（当要避免双工机硬件时）。远端单元U₃的输入发射出现在分配的时隙中。如果我们现在假定远端单元U₃确定出来自辐射器1的信号强度或许由于输出信道被障碍物遮蔽而比来自辐射器2（R2）的好，用户设备将通知区域控制器413（在输入远端单元U₃的电文时隙的控制部分期间），U₃希望的下一个输出发射的远端设备电文时隙信息来自辐射器1（R1）。此后，区域控制器413重新将时隙发射分配送到辐射器1（R1）上。并将R2不再在该时隙中向U₃发射这一点通知辐射器2（R2）。于是，在蜂窝里的电文通信的切换仅要求区域控制器413和远端单元做转换决定，因此减少用于蜂窝内部切换所要求的时间和固定测量设备的数量。

电文处理的这种变换被示于图9的输出/输入通信图解中。图9给出输出和输入帧的相对时标，辐射器1和辐射器2的发射机的接通/断开状态，以及远端单元U₃发射机的接通/断开状态。图9的图解从辐射器1的发射机开始，辐射器1在903处接通，而在903处发射输出帧1的辐射器R1的时隙信息。第一输出帧包括如图所示的下列电文：控制时隙R1，给远端单元（U₃）的输出电文。给远端单元U₆的输出电文，用于远端单元U₈的输出电文和空闲时隙。

当辐射器R1的时隙信息在903完结时，辐射器R1的发射机关闭。辐射器R2在第三个时隙起点（在905）接通，并在907为U₃发送远端单元电文。随后，辐射器2的发射机被关闭，从而允许其他辐射器在分配的时隙内发射。这个例子仅考虑了辐射器1和2的动作，而其他辐射器的动作被忽略不计。R1的发射机在909被接通，以便把输出电文发送到U₆（在911）上。然后在下一个时 隙断开，再在913接通，把输出电文发送到U （在915）。为了发送第二个帧的辐射器时隙电文（917），辐射器2的发射机在919接通。R2的发射机在921再次被接通。在923把电文发送到U₃，随后关闭，等待它将发射的下一个时隙。R1的发射机在925接通。在926把电文发送到U₆，并再次接通，在921把电文发送给U₈。这种事件顺序对于每个帧继续，直到在对远端单元的通信中需要改变时。

在输入信通上从远端单元U₃来的通信也相对于输出信道示于图9中。当要避开双工硬件时，来自远端单元的信息被延迟一个短时间。正象图中所示的那样。在929，远端单元U₃的发射机在选定的时间接通，然后在远端单元电文时隙内发送。在该时隙完结时，U₃发射机关闭并保持关闭到下一个帧中的适当时隙为止。

每个远端单元均监视辐射器时隙。这是为了接收任何系统电文信息。更重要的是为了确定在发射期间的相对短暂的时间内哪个辐射器正在发出最强的信号（或者信号具有最好的质量）。在这个短时间内的测量能使本发明的系统减少对数正态或者盲区衰减的影响。如果远端台正在平稳缓慢地移动，那么雷利衰减（Ragleigh fading）的影响也会得到校正。如果接收到来自当时不向远端单元提供电文的辐射器的较好的信号，那么可以作出决定（根据一个或更多的辐射器时隙测量），要求将输出和输入信道通信切换转向这个较好的辐射器。再参照图9，远端单元U₃确定辐射器R1在接收了辐射器时隙信息931后，正在提供比较好的信号。在输入信道933上由远端装置U₃完成的下一个后续发射中，远端单元U₃要求区域控制器413重新将输出信道电文给U₃的电文分配给辐射器R1。这种重 新分配可以在短的时间周期内完成。并被示为在935的辐射器R1向U₃的发送。

可以用于实现本发明系统中的无线电频率的典型远端单元（401、403）由图10示出。发射机部分接收话音或者非话音数据输入信号。该信号经过数字信道处理电路1003输到调制器1001上、并将调制的射频（RF）信号（由合成器1005产生）加到RF发射电路1007上，然后经过选择天线转换开关1011加到RF天线1009上。由天线1009接收的信号通过选择天线转换开关1011合到接收机1013的RF级上，然后耦合到用普通数字信息恢复电路1015上以恢复模拟音频信号。或者提供给数据处理变换器1019。一个以微处理机为基础的控制器系统1021可被用于接收来自RF级1013的质量测量，以便通过合成器1005去选择工作信道。并且通过信道处理电路1003和数字信息恢复电路1015去控制对发射机发出的数字信息的处理过程。

蜂窝状区域控制器的方框图由图11所示。来自蜂窝状转换开关和系统控制器503的系统控制信息被接收。而控制信息经过通信线路控制电路1101回到蜂窝状转换开关和系统控制器503。它完成调制解调器的综合功能。中央处理单元1103，经过蜂窝状区域控制器总线被耦合到通信线路控制系统1101上，1103可以是普通的微处理机（例如MC68HC11微处理机）及相关的硬件。中央处理单元1103可以从普通的随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）中得到控制程序存储器和快速存储器，而图中示出的为控制程序存储器1105。辐射器或它们的天线由辐射器控制电路1107选择，辐射器控制电路1107可以是普通外围接口适 配器。

可以作为辐射器（例如407、409和411）的无线电发射接收两用机由图12的方框图示出。在此，被发送的信息和来自蜂窝状区域控制器的发射接收两用机控制信息被输入到本地微型计算机1201中（它可能是普通的微处理机。例如MCH68HC11或等效设备）。以数字形式被发射的信息被耦合到信道处理电路1203上。1203对该信号成帧，缓冲和编码。被处理过的信息随后被送到无线电频率信号调制器1205上，在1205中，由合成器1207产生的无线电频率被这个处理过的信息调制。被调制的无线电频率信号被耦合到无线电频率发射电路1209。以便在将其送到选择天线转换开关1211并由天线1213发射以前对其进行滤波和放大。由天线1213接收的信号经过选择天线转换开关1211耦合到接收机RF级1215上。接收到的信号，在滤波和放大之后，被送到数字信息恢复电路1217上。在这里，信息被从帧上取下。同步并进行误差校正。接收到的信息被耦合到微型计算机1201上，以便向蜂窝状区域控制器输送。附加质量测量输出由接收机RF级1215得到。并被耦合到微型计算机1201上，以便供蜂窝状区域控制器在信道选择中最后使用。

远端单元存取由图13的流程图所示的过程控制。这个过程由远端单元的控制器1021完成。当进入这个过程时，远端单元控制器使合成器1005去扫描预先确定的信道频率清单，以便确定每个信道的信号质量。在最佳实施例中，这个质量测量就是确定场信号强度。对于特定的信道“X”。辐射器标志符在1301被存入控制器存储器里。候选通道“X”不受干扰的确定是在1303做出的，并且如 果信道不是抗干扰的。则在1035，候选通道“X”被从频率信道扫描清单上去掉。如果它抗干扰，则控制信道时隙在1307被确定，而对一个控制信道时隙是否可用的确定是在1309完成的。如果空控制信道时隙不能立即得到。则在再次核验空控制信道时隙之前，该过程在1311处等待一个预先确定的随机时间。如果控制信道时隙是畅通的。则在1313遥控设备发射它的带有存取要求的识别信号。并要求当存取在控制信道上被证实时，正象在1315处所确定的那样。在1317，电文发射可以在指定的时隙里开始。如果象在1319所确定的那样。在预先确定的时间周期里，存取没有被证实，则远端单元的过程返回到由方块1301所示的信道清单扫描操作中去。

正象由中央处理单元1103所运用的那样。由蜂窝状区域控制器采用的，使远端单元能够存取的过程示于图14。在1401确定在输入控制时隙上接收的数据是否构成了有效输入。如果输入数据是有效的。则在1403处确定输入是否是一个存取要求。如果数据不是一个存取要求，则过程继续进行其他任务。但如果数据是一个存取要求。那么远端单元的识别、频率和辐射器的信息在1405处被取出。而后在1407确定是否有远端单元所要求的辐射器的可用时隙存在。如果没有这样的时隙，则在1409对在下一个由远端单元识别的最好辐射器上能否得到一个时隙进行确定。如果经过由远端单元选择的任一辐射器均不能得到时隙，那么就在1411向远端单元发出无时隙可用的电文，而蜂窝状区域控制器转到其它任务上去。然而，如果在1407确定中所要求的辐射器有一个时隙可用或者如果在1409确定下一个最好的辐射器有一个时隙可用，那么在1413 过程引起固定位置的辐射器在控制信道上发射被分配的时隙标志符。当远端单元识别在分配的时隙中被检测时（在1415）。则信息数据发送在该分配时隙中开始。如果象在1417确定的那样，在预定时间里远端单元识别未出现，那么该过程试图再在控制信道中把分配时隙信息送到远端单元上（在1419）。如果在最佳实施例中，已对远端单元的分配做了两次以上的偿试。那么过程就转到其他任务上。

有效输入的确定步骤1401在图15中更加详细地给出。信号质量从每个辐射器的控制信道中读出并通报给蜂窝状区域控制器（在1501和1503）。从辐射器来的。并从控制信道接收的每个输入在1505被进行误差检验和校正，而且检测出的或校正过的误差最少的电文是被选为辐射器接收的在无线电信道控制时隙上发送的最精确的表达。利用有效的输入测量技术可防止一个有效的电文被不适当的接收信号所恶化。

远端单元控制器1021使用的确定是否需要换辐射器的过程由图16示出。该远端单元过程从一些时隙中取出强度和误差信息。这些时隙被保存在输出电文中，以便发射来自R1到RN的每个辐射器的控制信息。如图中1601和1603所示。散布在辐射器控制时隙的各次测量之间的是那些分配给远端单元的时隙的读出和发射，如图中1605和1607所示。在包含全部控制时隙发送的时隙周期的结尾。将从每个辐射器接收的信号质量与从目前正在被使用的辐射器得到的信号质量进行比较（在1609）。如果从某一不同辐射器来的信号质量比较好，那么在1611将该较好的辐射器编号发送到下一个用户时隙中。蜂窝状区域控制器在该用户时隙中接收所需要的辐射器编号的情况如图17所示。如果蜂窝状区域控制器在用户时隙 控制部分中检测到该不同辐射器的编号（在1701）。那么用于在那个时隙中发射那个用户数据的辐射器在1703被转换到远端单元所要求的辐射器上。

总之，上面已示出并描述了利用对发至和来自远端单元的电文进行时分多路复用的蜂窝状系统。多个固定位置信号辐射器可被用于把信号发送到远端单元上并接收来自远端单元的信号。但是每个特定远端单元仅能在一个分配的时隙内向一个选定的固定位置辐射器发射和从它那里接收信号。如果远端单元接收的来自选定辐射器的信号不如它从第二个辐射器接收的信号好。那么远端单元就选择第二个辐射器，并命令固定位置辐射器使用第二个辐射器，把指定时隙发送给远端单元。因此，尽管已给出和描述了本发明的一个特定的实施例，但应理解。本发明并不仅限于此。因为本领域的技术人员可作出与本发明的真正精神和范围无关的修改。因此，希望由本发明的权利要求来覆盖本发明以及任何的所有的它的改进

Claims (10)

1、一种通信系统，具有多个传播电文的电磁覆盖区域，每个区域均由一个相关的固定位置控制和无线收发两用机装置产生并被一个区域控制器控制。该系统服务于在该覆盖区域内的一批远端台。各远端台有一控制器，其特征在于：

一受控发射机，用于在第一电磁频率的多个时隙的第一个时隙期间发送第一个电磁信号，该信号至少进入电磁覆盖区域的第一部分；

一受控发射机，用于在第一电磁频率的上述多个时隙的第二个时隙期间发送第二个电磁信号，该信号至少进入该电磁覆盖区域的第二部分；

在远端台上的一个选择器，用于在上述第一和第二个电磁信号之间进行选择，并把上述选择送给区域控制器；

在区域控制器上的一个选择器，该选择器用于在上述第一电磁信号的上述多个时隙中选择第三个时隙，以便至少发送第一个电文的一部分。

2、根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：一种装置，它在上述第三个时隙期间启动上述选定电磁信号的上述受控发射机。

3、根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：

在上述远端台上的装置，用来把至少第二个电文的一部分发送给接收机装置，该装置与用来在第二电磁频率的一个时隙内发送上述选定的电磁信号的上述装置有关联。而第二电磁频率与上述第一电磁频率的上述第三时隙有关联;

在区域控制器上的一种装置，用来测量在上述第二电磁频率的上述时隙内接收的信号质量;

在区域控制器上的一种装置，用来确定上述测量信号质量是否表明：上述远端台应被切换到在另一个电磁覆盖区域里的另一个区域控制器上。

4、根据权利要求1的通信系统，其中至少一个远端台的进一步特征在于：

一种装置，用来在第一电磁频率的多个时隙的第一个时隙期间接收来自第一无线电收发两用机的第一个电磁信号;

一种装置，用来在上述第一个电磁频率的上述多个时隙的第二个时隙期间接收来自第二个无线电收发两用机的第二个电磁信号;

一种装置，用于在上述第一个和第二个电磁信号之间进行选择。并把上述选择发送给区域控制器;

一种装置，用来在由区域控制器选择的上述多个时隙的第三个时隙期间接收上述选择的电磁信号，该电磁信号至少传送电文的一部分。

5、根据权利要求4的通信系统，其中至少一个远端台的进一步特征在于：一受控发射机，用于在第二个电磁频率上将第二个电文的至少一部分发送给上述无线电收发两用机，该无线电收发两用机在与上述选择的第三个时隙有关联的一个时隙内发送上述选定的电磁信号。

6、根据权利要求1的通信系统，其中固定位置控制和无线电收发两用机装置的特征在于：

一种用来在第一个电磁频率上的多个时隙中的第一时隙期间发送第一个电磁信号的装置。该信号至少进入电磁覆盖区域的第一部分;

一种用来在上述第一个电磁频率上的上述多个时隙的第二个时隙期间发送第二个电磁信号的装置。该信号至少进入电磁覆盖区域的第二部分;

一种用于接收在来自远端台的上述第一和第二个电磁信号之间的选择;

一种用于在上述第一电磁频率上的上述多个时隙中选择第三个时隙的装置，该时隙用来将第一个电文的至少一部分发送给上述远端台;

一种用于在上述第三个时隙期间启动上述选定的电磁信号的上述发送装置的装置。

7、一种在通信系统中进行通信信道选择的方法。此通信系统具有多个传播电文的电磁覆盖区域。每个区域一相关的固定位置控制和无线收发两用机装置产生并由一个区域控制器控制。该系统利用电文服务于每个覆盖区域里的一批远端台。其特征在于如下几个步骤：

在第一个电磁频率的多个时隙的第一个时隙期间从第一固定位置控制和无线电收发两用机装置向一个远端台发送第一电磁信号。该信号至少发送给电磁覆盖区域的第一部分;

在上述第一电磁频率的上述多个时隙的第二个时隙期间。从第二固定位置控制和无线电收发两用机装置向所述远端台发送第二个电磁信号。该信号至少进入电磁覆盖区域的第二部分;

在所述远端台，在上述第一和第二电磁信号之间进行选择;

将上述选择传送到区域控制器;

在区域控制器上，响应所述通信选择。在上述第一电磁信号的多个时隙中选择第三个时隙。以便从所述第一和第二固定位置控制和无线电收发两用机中的一个发送第一电文的至少一部分。

8、根据权利要求7所述的通信信道选择方法，其特征在于如下几个步骤：

在上述第三个时隙期间，启动上述选择电磁信号的上述第一和第二固定位置无线电收发两用机中的一个;

重复循环包括上述第一、第二和第三时隙的上述多个时隙;

确定作为上述远端台第一和第二电磁信号之间的选择的上述步骤的一部分的上述第一和第二电磁信号的信号质量;

在上述第三个时隙期间发送之后，确定没有被选择的上述电磁信号是否具有比上述选择的电磁信号好的信号质量，作为在远端台的上述第一和第二电磁信号之间的选择的上述步骤的一部分;

重新选择先前没有被选择的上述电磁信号作为在远端台的上述第一和第二电磁信号之间的选择的上述步骤的一部分;

把上述新的选择从远端台发送给区域控制器;

在区域控制器上，启动上述重新选择的电磁信号的发送装置。以便把至少上述第一电文的一部分在上述第三时隙内发送给上述远端台;

在上述第三个时隙期间，使没有被重新选择的电磁信号的上述发送装置停止工作。

9、根据权利要求7所述的通信信道选择方法，其特征在于如下步骤：

在上述第三时隙期间，启动上述电磁信号的上述第一和第二固定位置无线电收发两用机中的一个;

在上述远端台，把在第二电磁频率的一个时隙里的第二个电文的至少一部分发送出去，上述第二电磁频率与上述第一电磁频率的上述第三时隙相关联;

测量在上述第二电磁频率的上述时隙内从所述远端发射台接收的信号质量;

在区域控制器上，确定上述测量的信号质量是否表明，上述远端台应被切换到在另一个电磁覆盖区域里的另一个区域控制器上。

10、一种无线电话系统，具有一批电磁覆盖区域。每个区域受一个区域控制器控制，并为每个区域里的一批远端台服务，其特征在于：

一种在第一电磁频率的多个循环重复时隙的第一个时隙期间，把第一电磁信号至少发送给电磁覆盖区域的第一部分的装置;

一种在上述第一电磁频率的上述多个循环重复时隙的第二时隙期间，发送第二个电磁信号至少进入电磁覆盖区域的第二部分的装置;

在远端台上的用于根据电磁信号质量，在上述第一和第二电磁信号之间进行选择的装置，该装置还把上述选择传送给区域控制器;

区域控制器上的一种装置，在上述第一电磁频率的上述多个循环重复的时隙中选择第三个时隙，上述第一电磁频率用来在第三个时隙内把第一电文的至少一部分送到上述的远端台;

一种用于在上述第三个时隙期间发送之后确定没被选择的上述电磁信号是否具有比上述被选择的电磁信号更好的信号质量的装置;

一种用来对以前没有被选择的上述电磁信号重新进行选择，并把上述新的选择送给区域控制器的装置;

在区域控制器上的一种装置，用于启动上述重新选择电磁信号的上述发送装置，该发送装置在上述第一电磁频率的上述多个时隙的上述第三个时隙内将至少上述第一个电文的一部分传送给上述远端台。

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