專利名稱：蜂窩狀移動(dòng)無線電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)式無線電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一交換中心和多個(gè)經(jīng)傳輸線與該中心相連的基地站，基地站向移動(dòng)用戶發(fā)射無線電信號(hào)並從移動(dòng)用戶接收無線電信號(hào)，以及包括產(chǎn)生待發(fā)射的無線電信號(hào)和處理被接收到的無線電信號(hào)的裝置。由“電學(xué)雜志”(Elektrisches Nachrichtenwesen)Vol.63，No.1，1989，第45～51頁，或“遠(yuǎn)距離通訊報(bào)告”12，1989，No.5，第142～145頁上可以了解到這類系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括歐洲周知的、所謂GSM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)蜂窩狀移動(dòng)式無線電系統(tǒng)。
在該系統(tǒng)中，被稱為“移動(dòng)的通訊發(fā)射站”的交換中心通過傳輸線與幾個(gè)基地站相連(按星形或線狀方式相連)，該交換中心把基地站要通過無線電發(fā)送給用戶的那些信號(hào)以基帶位置(如PCM30信號(hào))發(fā)送到諸基地站。這些基地站具有將這些待發(fā)送的信號(hào)由基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成微波信號(hào)的載頻單元，以使它們能通過無線電發(fā)送到移動(dòng)用戶處。而從移動(dòng)用戶處接收到的無線電信號(hào)在基地站被轉(zhuǎn)換成基帶形式並按此形式傳送到交換中心。產(chǎn)生由基地站發(fā)射的無線電信號(hào)和發(fā)送由移動(dòng)用戶處接收到的無線電信號(hào)的裝置是已知系統(tǒng)中基地站的一部分。在該交換中心中不將信號(hào)轉(zhuǎn)換成其它的頻率，而只將信號(hào)轉(zhuǎn)送到相應(yīng)的傳送連接線路。
如果待處理的無線電通訊量密度大到了由一個(gè)基地站所提供的各區(qū)域只能選擇得很小的話，也就是說，如果每個(gè)區(qū)域變成所謂的微區(qū)域(micro-cells)的話，那么，對(duì)于一個(gè)具體的地理區(qū)域就需要提供很大數(shù)量的這種區(qū)域，從而需要相當(dāng)大量的基地站。把這種已知的系統(tǒng)用于此目的，就意味著高成本，因?yàn)楸仨氂邢喈?dāng)大量的基地站，而各個(gè)基地站都很昂貴，這主要是由于其包括成本昂貴的HF載波單元。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在成本上優(yōu)于已知系統(tǒng)的移動(dòng)無線電系統(tǒng)，特別是在已有大量現(xiàn)存單元的情況下。
這一目的是本發(fā)明的系統(tǒng)可解決的。在該系統(tǒng)中，交換中心配置了設(shè)備(SE1-SEn);在基地站和交換中心之間的傳輸線采用光波導(dǎo)(L1-Ln)，交換中心(1)和基地站(FS1-FSn)包括光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，用來在交換中心(1)和該基地站之間進(jìn)行光傳輸。本發(fā)明通過在交換中心設(shè)置系統(tǒng)所需的用以產(chǎn)生要由基地站傳送的射頻信號(hào)和處理由基地站接收到的射頻信號(hào)的設(shè)備，使系統(tǒng)具有低成本的優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)槠渲械陌嘿F的部件(如載頻用的振蕩器)能與本發(fā)明中設(shè)置的交換中心的載波設(shè)備共用。本發(fā)明還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在增設(shè)或在交換中心分配新區(qū)域時(shí)改變系統(tǒng)，而基地站能保持不變。
下面，結(jié)合


本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明可移動(dòng)無線電系統(tǒng)的示意圖，圖2較詳細(xì)地描述了基地站和交換中心之間的發(fā)送部分之一的發(fā)送裝置。
圖1所示系統(tǒng)基本由交換中心1、可移動(dòng)電臺(tái)MS、基地站FS1-FSn以及各自連接基地站與交換中心的傳輸線L1-Ln構(gòu)成。傳輸線L1-Ln是光波導(dǎo)，具有不同光波長(zhǎng)(如1300nm和1550nm)的光信號(hào)按兩個(gè)傳輸方向由波導(dǎo)進(jìn)行傳輸。各基地站設(shè)置在一個(gè)地理區(qū)域內(nèi)，處理該區(qū)域內(nèi)所設(shè)的可移動(dòng)電臺(tái)的無線電通訊量。如已知系統(tǒng)那樣，該交換中心連入公用電話網(wǎng)絡(luò)。不過，它也可以與一較高級(jí)的交換中心相連，該高級(jí)交換中心再連接到公用電話網(wǎng)絡(luò)中去，在這種情況下，它也是與其相連的基地站的交換中心。
根據(jù)本發(fā)明，待從公用電話網(wǎng)絡(luò)傳輸給一個(gè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)用戶的信號(hào)已在交換中心內(nèi)轉(zhuǎn)換為具有由基地臺(tái)發(fā)射頻率的射頻信號(hào)。在相反的傳輸方向上，一個(gè)基地臺(tái)從移動(dòng)用戶處接收到的無線電信號(hào)還沒有在該基地站中處理過，而只是在該交換中心內(nèi)作了處理，即，這些信號(hào)是為了在公用電話網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)一步傳輸而轉(zhuǎn)換成基帶位置的。
為此，圖1所示的交換中心1對(duì)各基地站設(shè)有一與之相連的微波發(fā)射/接收機(jī)。如果基地站象已知系統(tǒng)那樣使用按跳頻方式分配給它們的頻道，並分時(shí)多路傳輸?shù)脑?，那些微波發(fā)射/接收機(jī)也包括了如此所必需的功能，因?yàn)檫@些功能直接與產(chǎn)生和處理由基地站發(fā)射或接收到的無線電信號(hào)有關(guān)。這些基地站只具有直接與無線電信號(hào)的發(fā)射或接收有關(guān)的功能，即，基本上就是一個(gè)發(fā)射機(jī)末級(jí)和一個(gè)接收放大器。
圖1中用SE1-SEn表示上述微波發(fā)射/接收機(jī)。在它們的輸入端(只作圖示)，從公用電話網(wǎng)絡(luò)按基帶位置輸入供一個(gè)基地站在各種情況下用的信號(hào)，在它們的輸出端向該公用電話網(wǎng)絡(luò)輸出從基地站接收到的信號(hào)。
圖2更詳細(xì)地表示出反映整個(gè)系統(tǒng)的傳輸方向的一部份系統(tǒng)。圖2的左側(cè)，以用虛線表示的微波發(fā)射/接收機(jī)SE1-SEn之一SEi為交換中心的一個(gè)部件。該微波發(fā)射/接收機(jī)經(jīng)光波導(dǎo)Li與用FSi表示的基地站連接，圖中用Tx表示的、參考號(hào)為2的單元是實(shí)際的微波發(fā)射機(jī)，它具有上述將供基地站用的信號(hào)從基帶位置轉(zhuǎn)換至HF位置的功能並可用來用跳頻方式占據(jù)能使用的頻道和以時(shí)分多路方式工作。其輸出端提供要由基地站FSi發(fā)射的無線電信號(hào)。由于傳輸線Li是光波導(dǎo)，無線電信號(hào)在電光傳感器3中轉(zhuǎn)換成光信號(hào)(例如波長(zhǎng)λ1為1550nm)，並經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用器/多路分配器4和光波導(dǎo)Li傳輸至基地站FSi。波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)進(jìn)入波長(zhǎng)多路復(fù)用器/多路分配器5，然后在與光電傳感器6的輸入端相連的輸出端上輸出波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)。該光電傳感器6的輸出端給出要由基地站FSi發(fā)射的無線電信號(hào)，這些信號(hào)在由基地站FSi的天線9發(fā)射出去之前在發(fā)射機(jī)末級(jí)7經(jīng)過放大和通過選頻濾波器8。
移動(dòng)用戶從基地站的天線9接收到的無線電信號(hào)經(jīng)過選頻濾波器8到達(dá)接收放大器10，並在此放大器中放大后于電光傳感器11轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為λ2(如為1300nm)的光信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用器/多路分配器5以及光波導(dǎo)Li傳輸至交換中心1。在交換中心，光信號(hào)通過波長(zhǎng)多路復(fù)用器/多路分配器4進(jìn)入調(diào)諧于波長(zhǎng)λ2的光電傳感器12。並在此處被轉(zhuǎn)換成基地站所接收到的無線電信號(hào)。最后，這些信號(hào)經(jīng)過光電傳感器12的輸出端到達(dá)實(shí)際的微波接收器13(由Rx表示)，該接收器將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶位置供交換中心作進(jìn)一步處理。
如圖2所示，基地站只具有簡(jiǎn)單而不昂貴的部件，諸如供發(fā)射和接收無線電信號(hào)用的放大器和濾波器，以及常規(guī)的在波長(zhǎng)多路復(fù)用器中光傳輸無線電信號(hào)用的低成本的部件。由于供給小的區(qū)域只需要小的發(fā)射功率，發(fā)射機(jī)的末級(jí)放大器的成本也並不那么昂貴。
如果基地站只提供給一個(gè)很小的區(qū)域，例如提供給一個(gè)直徑約為100米的所謂“微區(qū)域”，或只提供給直徑相當(dāng)于房間的所謂“微微區(qū)域”，則甚至可以省去發(fā)射機(jī)的末級(jí)放大器7。在這種情況下，不用放大發(fā)射機(jī)末級(jí)放大器7，而將一無源匹配網(wǎng)絡(luò)與光電傳感器6直接相串聯(lián)，該網(wǎng)絡(luò)的輸出端經(jīng)選頻濾波器8接到天線9。
若光電傳感器6用PIN二極管作為傳感元件，那么，該基地站的整個(gè)傳輸裝置就是一個(gè)無源裝置。
光電傳感器6也可以不用PIN二極管而用雪崩光電二極管(APD)。在這種情況下，該傳輸裝置就是一個(gè)有源傳輸裝置。用雪崩光電二極管，電流放大系數(shù)通常能大于10。
上述兩種情況的優(yōu)點(diǎn)是傳輸裝置均不包含任何電子放大器，使用電子放大器通常會(huì)使頻帶受限制，而且一般還會(huì)引起嚴(yán)重的非線性。
下面闡明上面描述的實(shí)施例的變型，這涉及到連接基地站任交換中心的光波導(dǎo)的傳導(dǎo)以及傳輸方式。在上述實(shí)施例中，基地站以星形方式各通過一光波導(dǎo)管與交換中心相連，這些電臺(tái)也可以通過一單一的光波導(dǎo)管以線狀方式與交換中心相連，此時(shí)基地站與光波導(dǎo)管由耦合器相連。
在這種情況下，傳輸可如下述方式進(jìn)行對(duì)每個(gè)基地站使用一對(duì)獨(dú)立的波長(zhǎng)，例如基地站FS1使用一對(duì)1300/1550nm的波長(zhǎng)，基地站FS2使用一對(duì)1310/1560nm的波長(zhǎng)。這時(shí)，一對(duì)波長(zhǎng)中的第一波長(zhǎng)用于一個(gè)傳輸方向，而第二波長(zhǎng)用于另一個(gè)傳輸方向。只有光波長(zhǎng)是固定的。任何時(shí)刻由一基地站發(fā)射的和由基地站接收的無線電信號(hào)都能被選擇為“隨意”。這種方式也可方便地用于頻道靈活分配的和跳頻處理的情況。
基地站之間常常離得很遠(yuǎn)，從而排除了無線電通訊的互相干擾，因而基地站可以使用相同的頻率來發(fā)射或接收無線電信號(hào)。
各個(gè)不同的基地站與單一光波導(dǎo)相連的波長(zhǎng)配對(duì)也可以用好幾次這時(shí)，不同基地站的信號(hào)的其它參數(shù)互相不同，例如用不同的時(shí)間段(分時(shí)多路傳輸)或?qū)?shù)字信號(hào)用不同的代碼(代碼多路傳輸)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)無線電話系統(tǒng)，包括一交換中心和多個(gè)傳輸線與中心相連的、向移動(dòng)用戶發(fā)射無線電信號(hào)並接收所述移動(dòng)用戶發(fā)出的無線電信號(hào)的基地站，以及產(chǎn)生待發(fā)射的無線電信號(hào)和處理被接收到的無線電信號(hào)的裝置，其特征在于所述裝置(SE1-SEn)設(shè)置在交換中心(1)內(nèi)，基地臺(tái)(FS1-FSn)和交換中心(1)之間的傳輸線為光波導(dǎo)(L1-Ln)，轉(zhuǎn)換中心(1)和基地站(FS1-FSn)包括在交換中心(1)和基地站(FS1-FSn)之間光學(xué)傳輸無線電信號(hào)用的光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明的移動(dòng)無線電話系統(tǒng)具有一交換中心和多個(gè)基地站，基地站(FS
文檔編號(hào)H04B10/2575GK1055847SQ9110060
公開日1991年10月30日 申請(qǐng)日期1991年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月1日
發(fā)明者羅爾夫·海特曼 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾公司