專利名稱：改進(jìn)的無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于無(wú)線通信的轉(zhuǎn)發(fā)器，特別是用于與位于傳輸覆蓋洞(例如建筑物和大的交通工具—輪船和火車(chē))內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備通信的轉(zhuǎn)發(fā)器。在一些大的建筑物和交通工具里，轉(zhuǎn)發(fā)器用于接收外部的信號(hào)、放大這個(gè)信號(hào)、并在里面進(jìn)行重發(fā)。目前，固定扇區(qū)化(60度或者90度覆蓋)或者全向天線(360度覆蓋)用于接收外部的信號(hào)。這些天線的缺點(diǎn)在于它們接收來(lái)自許多站點(diǎn)的所有信號(hào)。這增加了WCDMA網(wǎng)絡(luò)的噪聲電平，并相應(yīng)地引起了網(wǎng)絡(luò)容量的下降?，F(xiàn)在可用的有多扇區(qū)定向LMU(位置管理單元)陣列。它們安裝在一個(gè)城市的許多地方，并用于提供角度信息來(lái)定位移動(dòng)設(shè)備—即終端。然后就可以向終端提供基于定位的業(yè)務(wù)，例如到最近的銀行或者飯館的方位。多扇區(qū)定向LMU天線陣列是很小的多扇區(qū)單元。每個(gè)扇區(qū)包括一個(gè)DRA(介質(zhì)諧振天線)天線。每個(gè)天線都和一個(gè)接收機(jī)相連并且比較接收機(jī)的輸出。
本發(fā)明提供的用于放大無(wú)線信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)器具有一個(gè)相關(guān)的多扇區(qū)定向天線陣列，包括多個(gè)單獨(dú)的定向天線，這個(gè)陣列包括用于比較單個(gè)天線接收的信號(hào)的裝置，和用于控制天線的裝置，由此，在任何時(shí)候只選擇具有最佳接收信號(hào)品質(zhì)的天線進(jìn)行操作，并且轉(zhuǎn)發(fā)器放大來(lái)自所選天線的信號(hào)。只選擇一定天線進(jìn)行操作的一個(gè)結(jié)果是，只有與陣列通信的一定發(fā)射機(jī)的信號(hào)將被放大用于轉(zhuǎn)交。雖然本發(fā)明被建議用于UMTS通信，但是具有更廣泛的應(yīng)用。
本發(fā)明也提供了一種使用一個(gè)或者多個(gè)上述轉(zhuǎn)發(fā)器的通信系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選系統(tǒng)具有幾個(gè)多扇區(qū)定向天線陣列(每個(gè)用于一個(gè)大的交通工具/建筑物等)，通過(guò)比較和每個(gè)多扇區(qū)定向LMU天線陣列扇區(qū)相連的每個(gè)接收機(jī)的輸出來(lái)選擇最合適的UMTS 3g站點(diǎn)，在這些站點(diǎn)上都有一個(gè)發(fā)射機(jī)。這種技術(shù)特別改善了運(yùn)動(dòng)中的交通工具(例如輪船和火車(chē))的通信性能，在這種情況下信號(hào)常常是變化的。
優(yōu)選地，天線陣列是上述的LMU天線陣列，并與一個(gè)UMTS 3g轉(zhuǎn)發(fā)器相關(guān)。LMU陣列的優(yōu)點(diǎn)是它能夠動(dòng)態(tài)地選擇最合適的站點(diǎn)或者發(fā)射機(jī)。
多扇區(qū)定向LMU天線陣列非常小，并能很容易地安裝在很小的地方。
本發(fā)明具有兩個(gè)主要的應(yīng)用。首先它能夠用在一個(gè)運(yùn)動(dòng)中的、大的交通工具，例如旅行到香港、倫敦、或者悉尼海港的一個(gè)輪船。使用以轉(zhuǎn)發(fā)器方式使用的多扇區(qū)定向LMU天線陣列，通過(guò)動(dòng)態(tài)選擇最佳信號(hào)條件的唯一站點(diǎn)降低了網(wǎng)絡(luò)的噪聲電平。它們很容易安裝在輪船和快速運(yùn)動(dòng)的火車(chē)上。第二，它們可以安裝在固定建筑物上，例如購(gòu)物中心。主要的優(yōu)點(diǎn)是能夠選擇網(wǎng)絡(luò)中最合適的站點(diǎn)，在建筑物內(nèi)部進(jìn)行重發(fā)。
作為一個(gè)例子，附圖
表示一個(gè)多扇區(qū)定向LMU天線陣列的模式和站點(diǎn)的位置。
附圖示出多個(gè)基站發(fā)射機(jī)站點(diǎn)ID1-ID4，它們具有固定的發(fā)射機(jī)向LMU陣列發(fā)射信號(hào)。LMU陣列包括多個(gè)定向天線，有各自的扇區(qū)覆蓋區(qū)域A-F。LMU陣列專用于發(fā)射機(jī)的覆蓋“洞”H，在這個(gè)例子中是一個(gè)大的交通工具。覆蓋洞的其它例子包括大的建筑物，例如購(gòu)物中心、火車(chē)、和其它地點(diǎn)，在這些位置上，來(lái)自發(fā)射機(jī)站點(diǎn)的信號(hào)非常微弱。這個(gè)陣列具有一個(gè)相關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)器，它在向交通工具中的移動(dòng)終端(它們中的一個(gè)參考標(biāo)注為1)進(jìn)行重發(fā)之前，放大接收到的來(lái)自基站發(fā)射機(jī)的信號(hào)。
提供的陣列和轉(zhuǎn)發(fā)器優(yōu)選地是n個(gè)整數(shù)單元2，包括天線陣列3、一個(gè)控制器4、和轉(zhuǎn)發(fā)器5?？刂破靼ㄑb置用于比較來(lái)自ID1-ID4處的多個(gè)天線中的個(gè)個(gè)天線的接收信號(hào)。根據(jù)接收信號(hào)的相對(duì)強(qiáng)度，控制器將選擇一個(gè)或者多個(gè)天線用于接收的最佳質(zhì)量信號(hào)，由轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行放大然后轉(zhuǎn)交給終端1。
根據(jù)上述的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度，天線陣列將有效地選擇最合適的站點(diǎn)。如圖所示，天線A對(duì)站點(diǎn)ID1來(lái)說(shuō)是最好的選擇，天線B最適合于站點(diǎn)ID2，天線B、C最適合于站點(diǎn)ID3，和天線D最適合于站點(diǎn)ID4。這樣在任意時(shí)刻并不是陣列中所有的天線都被使用。
當(dāng)交通工具從站點(diǎn)ID1移動(dòng)到ID2時(shí)，按照箭頭Z的方向，系統(tǒng)將使用天線A和天線B。當(dāng)交通工具進(jìn)一步遠(yuǎn)離站點(diǎn)ID1時(shí)，天線A將被動(dòng)態(tài)地關(guān)掉，使得來(lái)自站點(diǎn)ID1的信號(hào)不再重發(fā)。從一個(gè)站點(diǎn)到另一個(gè)站點(diǎn)的切換將按照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于放大無(wú)線信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)器，具有一個(gè)相關(guān)的多扇區(qū)定向天線陣列，包括多個(gè)單獨(dú)的定向天線，所述陣列包括用于比較所述單獨(dú)的天線接收的信號(hào)的裝置，和用于控制所述天線的裝置，由此在任意時(shí)刻只選擇接收最佳質(zhì)量信號(hào)的天線，并且所述轉(zhuǎn)發(fā)器放大來(lái)自所述被選擇天線的所述信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)發(fā)器，其中所述轉(zhuǎn)發(fā)器和所述相關(guān)的天線陣列集成在一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備中。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的轉(zhuǎn)發(fā)器，被設(shè)置成放大UMTS信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的轉(zhuǎn)發(fā)器，其中所述天線陣列是一個(gè)位置監(jiān)測(cè)單元陣列。
5.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)，包括多個(gè)固定的無(wú)線發(fā)射機(jī)，用于與多個(gè)移動(dòng)終端交換無(wú)線信號(hào)，其中在對(duì)發(fā)射機(jī)發(fā)送信號(hào)接收差的區(qū)域配備如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)發(fā)器。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)建筑物配備有如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)發(fā)器。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)交通工具配備有如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)發(fā)器。
8.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)，包括多個(gè)無(wú)線發(fā)射機(jī)，與多個(gè)移動(dòng)終端交換無(wú)線信號(hào)，其中使用一個(gè)多扇區(qū)定向天線陣列用于選擇一個(gè)或者多個(gè)合適的發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)，用于與受限制地理范圍內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)移動(dòng)終端進(jìn)行通信，所述陣列包括用于比較來(lái)自多個(gè)發(fā)射機(jī)的個(gè)別天線接收的信號(hào)的裝置；和基于接收信號(hào)的質(zhì)量來(lái)選擇一個(gè)或者多個(gè)發(fā)射機(jī)的裝置；所述陣列與一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器相連，用于放大信號(hào)，以便向所述移動(dòng)終端進(jìn)行傳輸。
9.如權(quán)利要求8所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)，其中所述受限制的地理范圍是一個(gè)建筑物。
10.如權(quán)利要求8所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)，其中所述受限制的地理范圍是一個(gè)交通工具。
全文摘要
改進(jìn)的天線信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器。一個(gè)UMTS 3g轉(zhuǎn)發(fā)器和一個(gè)多扇區(qū)定向LMU天線陣列可以被集成在一起，安裝在大的建筑物里面或者大的運(yùn)動(dòng)中的交通工具中，例如輪船和火車(chē)。
文檔編號(hào)H04B7/04GK1436015SQ0312009
公開(kāi)日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2003年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月29日
發(fā)明者E·赫普塞迪爾 申請(qǐng)人:和記黃埔第三代網(wǎng)際(巴哈馬)有限公司