[发明专利]陆地移动无线电基本现场的无线电信号扫描和瞄准系统

说明书

本申请是1994年12月1日递交的第08/348，045号申请的部分继续申请。

本发明涉及对陆地移动无线电系统(例如移动蜂窝电话系统、个人通信网(PCN)或是其他高频系统)的陆地移动无线电基本现场(base site)的改进，特别涉及一种陆地移动无线电基本现场，它具有减少了的RF干扰、改进了的使用容量和地理覆盖范围。

在诸如移动蜂窝电话系统或个人通信网(PCN)那样的典型陆地移动无线电系统中限定了多个网孔，这些网孔构成了系统。每个网孔是一个限定的地理区域，其中的通信由一个陆地移动无线电基本现场(网孔现场)来管理，供移动装置在该网孔的边界内工作。尽管这些网孔在网孔设计图案中通常是被示为六边形的网孔，但实示上因多种地形、建筑物和其它结构物的存在，故网孔的实际边界可能具有不规则的形状。

如现有技术中所公知的，网孔布局的典型特征是频率重复使用型式，其中限定了许多不同的频率组。每个网孔使用一特定的频率组，并且把网孔布局设计成在使用相同频率组的网孔之间能提供最大的独立性，以便使干扰减至最小。

随着移动装置沿着一条路从一个网孔走到另一网孔，会发生一个网孔现场到另一网孔现场的越区切换。越区切换操作是由移动电话交换局(MTSO)来控制的。通常是在一个网孔现场从移动装置接收到的信号降到了预定信号强度时产生一越区切换指令，用于表示移动装置处于该网孔的边界上。随着移动装置移入另一网孔，MT-SO就指示该移动装置进入的那一网孔开始用一个频率发送，该频率不同于移动装置正在离开的那个网孔所发送的频率。在移动装置从一个网孔走到另一网孔时，重复这一过程。

移动单元通常包括一个控制单元、一个收发信机和一个天线系统。每个网孔现场通常包括控制装置、多个无线电信道单元(无线电设备)、一个电源设备、一个数据终端、以及天线。MTSO协调所有的网孔的现场，并且包含适当的处理和交换装置。MTSO与各个网孔现场间的通信链路通常采用微波、T载波、或是光纤，并且在网络现场和MTSO之间传输话音和控制数据。控制各网孔现场的MTSO通常还提供通往全国电话网的连接。

在一个网孔内，根据网孔的位置，通常要求网孔现场的天线能提供整个360°方位角的通信范围，以便有效地覆盖相应的地理区域。通常是把360°方位角分割成许多较小的扇区，并且在每个扇区中使用具有定向束的天线，每个天线的射束宽度对应着该扇区的方位角。例如在限定为三个扇区时，每个扇区就装设一对各自具有120°射束宽度的天线。

在上述的陆地移动无线电基本现场中，每个无线电信道单元是一个收发信机，该收发信机具有一个发射部分和一个接收部分，它们能分别发射和接收RF信号。每个无线电信道单元的发射部分被直接连接到一个扇区内的一个天线上，用于发送RF信号，而接收部分被直接连接到该扇区中的两个天线上，以便接收RF信号。连接在一个扇区内的特定的一对天线上的所有无线电信道单元被编成一个群，例如，在一个陆地移动无线电基本现场中具有60个无线电信道单元和设在三个120°扇区中的3对天线，就把无线电信道单元分成三群，每群20个，把一个群内的所有无线电信道单元连接到同一天线对上。分配给一对天线的无线电信道单元群被称为“中断线群”。

当移动单元发出一呼叫请求时，由一个网孔现场接收该请求，并且由网孔现场选用最佳方向的话音信道天线。同时，网孔现场通过高速数据链路向MTSO传送一个请求。MTSO为该通话选择一个适当的话音信道，并指示网孔现场通过最佳方向的天线和该天线的中继线群中的一个无线电信道单元执行这一选择。MTSO还要把通话请求适当地连接到电话网中。

当移动单元从一个网孔走到另一网孔时，会发生上述的越区切换。当移动单元在一个网孔内行走时，网孔内的所有天线都接收信号电平，但不需要从移动单元接收话音信号。仅有正在通话的那个扇区内(那里的接收信号电平最强)的天线才针对该移动单元发射和接收信号。当移动单元在该网孔内移动从而使另一扇区接收到最强信号时，系统就关断较强扇区内的无线电信道单元，并接通较强扇区中的无线电信道单元，用该网孔内另一扇区内的新的无线电信道单元和天线对执行通话。典型地，在一个网孔内的这种改变通常是由基站控制装置独立管理的，而MTSO并不参与。