[发明专利]数字无线电通信系统及双工无线电台

说明书

总的来说，本发明涉及双工无线电通信系统;具体地说，涉及一种其通信单元可以具有不同的工作特性的系统。

正常规的蜂房型双工无线电通信系统中，当一台移动中的无线电台（如便携式或可移式无线电台）从一个位置向另一个位置移动时，通常需要从一个网孔（cell）转换或叫过区切换（hand    off）至另一个网孔。在蜂房型系统中，较小的区域或网孔由一个或多个基地台来覆盖。一般说来，相邻的网孔应工作不同的频率上以防止干扰。在常规的蜂房式电话系统中，当流动电台在二个网孔之间移动时，中心控制器就必须指示流动台变化到一个能进入另一个网孔从而进行可靠通信的频率上。为了做到这些，控制站就必须确定哪个网孔与流动台具有最佳的通讯条件。这主要由一个判决措施来实现的：即不同的网孔接收机汇报该流动台信号的强度或者质量，中心台再据此把一个通信网孔赋予流动台。如果用这种方法来提供网孔过区切换，通常需要大量的基本投资而且装置也相当复杂。在每个网孔都必须配置用于判定接收到的信号强度的接收机，并且所有这些接收机还必须连接至一个中心台，中心台必须判定与流动台进行通讯的合适网孔。由流动台来完成过区切换是最理想的，因为这样能避免由中心台作决定时所需要的大量的基础投资。

本发明的数字无线电通信系统和双工数字无线电台包括许多具有不同的工作特性的网孔。移动站中配备有确定哪个邻近网孔适合于无线电通信的装置。本发明的目的就是要提供这样的系统和电台。

本通信系统包括许多提供双工数字无线电通信的网孔。在本发明的一个方面上，每个网孔使用具有至少一个入界通讯时隙和至少一个出界通信时隙的通信帧。每个网孔的各帧最好是同步的，在长度上是均匀的。至少一个网孔具有不同于其他单元的数据率。在本发明的另一方面，至少一个网孔中的帧比其它网孔的帧具有更多的时隙。在本发明的另一方面，每一时隙口的数据位的数量不管比特率如何都是相同的。

根据本发明的一个方面，本通讯系统包括许多网孔，其中至少一部分具有不同的工作特性。工作在其中一个网孔中的数字无线电台提供与该单元毗邻或邻近的网孔的工作特性有关的信息。根据本发明的另一个方面，这个工作特性包括工作频率，比特率和/或通讯时隙信息。

用于通讯系统中的双工数字无线电台，包括用于存贮邻近网孔的频率、比特率和时隙分配方面的信息的存贮装置。该无线电台包括用于评价邻近网孔的信号的信号评价装置。在本发明的另一个方面，上述无线电台还包括在评价信号时根据存贮的比特度信息调整无线电接收机的特性的装置。另外该无线电台还包括发射具有可接受的信号特性的邻近单元的识别信号的装置。

图1是根据本发明的一个无线电通信系统的覆盖图。

图2是根据本发明的一个数字双工无线电台的方框图。

图3是不同的无线电台网孔的帧和时隙的示意图。

现在来参阅附图，先看附图1，以图中可以看出：该无线电通信系统10包括许多网孔11-28，每个网孔中都包括一个或多个与该网孔的范围内的无线电台进行双工通信的基地台。在该系统中，网孔的尺寸是可变的。每个网孔站通过（比方说）电线、光纤或无线电链路与一个中心控制器30进行通讯。中心控制器30能使通信系统10和电话网络31互相连接，从而允许常规的电话系统与工作在该无线电通信系统中的无线电台进行双工通信。

通信系统10是一个数字系统，其中的声音或数据信息都以数字方式（最好为二进制方式）而不是模拟信号的方式发送。在数字通信系统中，能可靠地发送信号的速度或叫比特率在一定程度上由基地台的覆盖范围而定。在一般情况下，覆盖范围或者网孔尺寸越大，能进行可靠的通讯的比特率必然就越低。这是由具体的系统中存在的衰减、多径延时传播和其他干扰条件所引起的。其结果是，通讯密度高的区域必须由支持高数据率的较小网孔来支持，这些较小的网孔比用来覆盖通讯密度较低的区域的较大的网孔能具有更高的数据吞吐量。

在系统10中，所有的网孔11-28均采用相同的数据帧（比方说，8ms帧）。图3中示出了各种样的帧。每一帧的前一半为出界部分，后一半为入界部分。出界部分是把数据从各个网孔基地站向各流动台发射时的时间。入界期间被各个流动台用来向网孔基地台发射信息。这样的系统叫做时分多重存取系统（TDMA）系统。每帧的入界和出界部分还可以再分（比方说）对应于至或自网孔中的一个具体电台的通讯的时隙。每个时隙最好不管数据率如何包含相当数量的数据位。这将意味着，数据率最高的帧中将比那些比较低的数据率进行发射的帧或者网孔中具有更多的帧。