[其他]分格式声音和数据无线电话系统

说明书

本发明涉及无线数据传送系统，更具体地说，是涉及一种移动式或便携式无线电话系统，该系统能够通过双工无线通道有效地传送数据，在远程的用户改变位置时，通道可以随之改变频率。

移动式无线电话装置已经应用了一段时间，其传统的特征是，中心位置以大功率向大几何面积内的有限数量的可移装置发射。移动式传送，由于其功率低，是通过远离中心位置的接收机网来接收并返送到中心位置去的。因为只能利用有限数量的无线电波道（23个波道，但因为考虑到干扰，只有15个波道能有效地利用），所以整个城市的最大通话对数只等于几个可用通道。结果，移动式电话的用户就会发现无线电话不同于陆线电话，因为它们经常占线。

在七十年代初期，800至900MHz频谱的实定位已经可以使大约1000个移动式无线电话的波道用在适合于有限范围传播的频带内。根据需要和实定位，发展了分格式技术。

分格式系统的特征是，将覆盖区域划分为可用小功率发射机和接收机的较小的相连区域（网格）。分格式系统在3，906，166号美国专利中得到进一步的叙述，该专利已转让给本发明的受让人。有限的覆盖区域使一个网格中所使用的信道频率可以在另一个按照预定计划在几何上已经分开的网格中重复使用。这样的一个计划在美国的4，128，740号专利Graziano中分开，该专利转让给本发明的受让人。这样，在大都市地区可以使得大量的波道可用，并且其业务可以显得与标准电话相同。

典型的分格系统是，在每个网格中利用一个波道接收来自用户的业务要求（在“反向安排的频率上”），呼叫用户（在“正向安排的频率上”）并指示用户调到可以通话的频率对（“声音”信道）。每个网格中的一个“安排”信道被连续赋予接收和发送数据的任务，当不通话时，用户就调到这个信道。

因为网格的范围相对比较小（半径大约为10英里），所以移动式或便携式用户机跑出一个网格进入另一个网格的可能性很大。为保持通信，用户机在一个网格与另一个网格之间“自动切换”（hand-off）。所使用的网格系统追踪用户机，并确定为保证通信质量何时应该自动切换。通过高速数据信息，中断声音通道音频通信，指挥用户将收发信机调到另一个在新网格中可用的频率。这种切换（handoff）所需时间较短，用户基本上感觉不到它的发生。

数据信息按曼彻斯特（Machester）编码格式发送，这个格式是本领域内一般技术人员都很熟悉的，在美国是以每秒10千比特的速率发送。（其它国家，例如英国，有不同的数据速率，例如每秒8千比特）。对这种数字传送系统已经作了详尽的研究，用于大容量移动式电话系统，同时，误码率、频谱占用率、对无线电波道衰落的抗扰性及其它性能特性已广泛地报道过。

由于分格式电话系统提供了陆线电话系统的性能特性并与其互连，所以用户希望陆线电话系统以分格式电话系统为特色。这种特征之一就是从一个地点向另一个地点传送数据。许多电话用户都将数据通信装置（例如个人计算机）通过调制解调器（modem）连接到电话系统上。本领域中一般技术人员对于调制解调器是很熟悉的，它的基本作用是将数据“1”和“0”的电平转换成不同音或一个特定音的波形相位关系，然后通过陆线电话网发送出去。

将计算装置通过调制解调器连接到无线电话用户机上，用以与通过手动电话网的另一个数据发生装置取得联系，这是很自然的。实际上已经这样做了，但产生了不能令人满意的结果。在高频分格式无线电话通信中通常遭受快速多途径的衰落，造成了调制解调器产生的单音中的间隙和显著的相位改变，使无线电波道传送的数据混淆或丢失。进一步来说，在通话中实际上注意不到的网格间的自动切换，对于由数据发生装置产生的数据通信来说，则会成为难以克服的障碍。

因此，本发明的一个目的是使得数据能够由无线电话系统传送。

本发明的进一步目的是提供保护措施，克服由多途径衰落引起的数据丢失。

本发明的进一步目的是提供保护以克服用户机自动切换（handoff）引起的数据丢失。

本发明实现了这些和另外的目的，它将数据信息传输系统应用在无线电话系统中，该系统使远程用户站和固定地址站之间实现了数据信息通信。在传输之前，数据信息从原始格式转换为第二种数据格式，这种格式与无线电信道传输兼容。接收之后，该信息又转换为它的原始数据格式。在自动切换（handoff）前，用一条可以引起数据中断的指令来暂停数据传输。自动切换（handoff）完成后，在第二条无线电波道上恢复数据传输。

图1描绘了简化的传统分格式无线电话无线电覆盖模式。