CN1203008A - 分布式室内数字多址蜂窝电话系统 - Google Patents

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C·F·U·克罗内斯特
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Abstract

一种通信网络,及有关方法,允许在室内环境中与移动单元进行无线通信。收发机(3)位于空间分开的位置并连接到中央控制设备(2)。收发机包括发射机部分和宽带接收机部分。移动单元(5)所发射的上行链路信号由上行链路信号范围内收发机的接收机部分(8、9、10、11、16、17)接收。下行链路信号由至少两个收发机的至少两个发射机部分(12、13、14、15、18、19、20)产生。控制设备对选择使用多个收发机的哪个发射机部分和哪个接收机部分实现与移动单元的双向通信进行控制。控制信号也可以由所有收发机的发射机部分发射,以便处于通信网区域内任何地方的移动单元接收控制信号。

Description

分布式室内数字多址蜂窝电话系统
本发明涉及蜂窝通信系统领域，而且更具体地涉及适于室内使用的分布式的、蜂窝电话系统。
发明背景
室内蜂窝系统面临挑战性的无线传播环境。无线电波的穿透性受到限定规则边界的墙面和门的阻碍；存在大量的障碍物，例如遮蔽或限制无线传播的管道，等等。通过室外蜂窝无线基站为处于办公楼内的移动终端服务通常是不实际的。尽管信号可能穿透外墙和窗户，但是无线信号可能不会很好地穿透到内部空间中。
因此，在强调室内蜂窝覆盖的特殊需要上进行了很多努力。这些努力中相当一部分集中在所谓微服务小区上，实际上这是设计用于覆盖几十或几百平米量级大小的服务小区的全功能蜂窝基站。
对于普通的室外宏蜂窝系统，微蜂窝系统中的每个服务小区可以分配一组频率。当移动终端从一个服务小区移动到另一个时，终端在相邻的微服务小区之间切换。切换基于中央交换机所监视和控制的接收信号强度测量。当信号强度降到预定门限以下时，指示终端将其收发机重调到另一个服务小区使用的另一个频率。基于接收信号强度测量的各种切换方法对本领域的技术人员是已知的。
当微服务小区的服务小区大小变得很小以至沿着走廊行走的用户在通话中要移过几个服务小区，切换的次数就变得相当多，产生大量的网络管理问题。解决这个问题的一个方法是不进行一般意义上的切换，而是使终端保持工作在相同的频率/时隙组合，并将下行链路从一个微服务小区切换到另一个。
这样一种技术在题为“蜂窝电话系统”的U.S.专利号4,932,049中描述。其中描述了一种包括多个相邻服务小区的系统，每个服务小区分配一个特定频率组，该系统具有发射和接收装置，用于维护与沿着服务小区移动的移动终端的连续通信。每个服务小区具有多个发射和分集接收装置，或微服务小区，处于服务小区边界的各个天线站点并配置为使信号的传播和接收充分限制在服务小区的边界。控制电路在所分配频率组的每个频率信道上监视每个天线站点接收的每个信号的强度。分配组中每个频率信道上的发送被限制到每个频率上具有最强接收信号的服务小区中一个子站点处的天线装置。
当移动单元的移动使一个子站点而非当前发射的那个的接收信号强度变得最强，系统就操作关闭较弱站点处的发射机并打开正在接收较强信号的子站点处的发射机。这就是已知的所谓虚切换。两个分集接收天线也切换到合适的子站点以接收该呼叫。频率不改变并保持与以前一样。因此，MTSO并不参与并且不会得到更多的切换负担。
这种系统的一个问题是广播控制信道是从覆盖整个服务小区的单个子站点发射的，在室内系统中子站点可能处于角落周围——或者甚至在电梯内——广播控制信道可能不能穿透子站点所处的位置。广播控制信道的信号丢失使移动站得不到基本的开销信息。一般，由于信号的完全丢失，移动站可以检测到广播控制信道的丢失并迫使移动站进入重捕获模式。
一般与微蜂窝系统有关的第二个问题是这样的系统内发射的信号很少或没有时间扩散。当很大幅度的反射信号在时间上相对于主信号延迟到达时，会产生时间扩散。当时间延迟在符号时间量级上时，会产生符号间干扰。历史上，时间扩散曾经是无线传播不期望的副作用。但是，诸如MLSE均衡这类的现代技术实际上有利地利用了时间扩散来增强信号的接收。产生时间扩散或使用宏分集都曾在室外蜂窝和陆地移动无线系统中使用，例如U.S专利号5,088,108中所描述的，其题目为“CELLUAR DIGITAL MOBILE RADIO SYSTEM AND METHODOF TRANSMITTING INFORMATION IN A digital CELLULAR MOBILE RADIOSYSTEM”，以及U.S.专利号5,109,528，题目为“HANDOVER METHODFOR A MOBILE RADIO SYSTEM”，这两个专利都是受让给本发明的直接受让人。但是，在室内系统中，宏分集和虚切换的组合问题目前尚未提及。
一般与基于室内系统的常规微蜂窝系统有关的第三个问题是上行链路和下行链路通常都是由同一天线装置服务的。当选择下行链路天线时，也就选择了上行链路天线。这是因为现有的微蜂窝系统使用窄带无线接收机。如果使用宽带无线接收机就不需要将接收限制到从移动站接收的信号的特定天线装置。在非固定环境中，上行链路和下行链路可能不是瞬时相反的，因此单独选择上行链路和下行链路天线装置可能会更有利。即，因为上行链路和下行链路在不同的频率上，因此，上行链路和下行链路信道会体现不同的特性，例如不同等级的瑞利衰落等。
发明概述
因此，本发明的目的是提供适于室内使用的蜂窝系统，克服现有技术的限制。
在本发明的一个实施例中，一个区域中遍布多个收发机。收发机都连接到中央控制设备，而且控制设备控制收发机的操作。至少两个收发机向移动单元发射下行链路信号。当移动单元在子服务小区之间移动时，移动单元连续接收下行链路信号，并不改变移动单元的下行链路信道。所有收发机都发射控制信号，处于整个区域内任何位置的移动单元都能够检测到向其发射的控制信号。收发机还方便地包括了宽带接收机部分，同时调谐到移动单元能够发射信号的所有上行链路信道上。因为这种宽带接收以及中央控制设备对收发机的控制，一个收发机的发射机部分和另一个收发机的接收机部分可以用于提供与移动单元的双向通信。
因此根据本发明的通信网及有关方法允许提供与移动单元的无线通信，该单元可移动到至少一个服务小区内的一个所选的位置。服务小区由网络所包含的区域来规定。多个空间上分开的收发机选择性地在所选的下行链路信道上向调到所选下行链路信道的移动单元发射下行链路信号。多个收发机中的每一个定义一个子服务小区，由收发机定义的子服务小区一起构成至少一个服务小区。控制设备连接到多个收发机中的每个收发机。控制设备控制收发机的操作，使局限相邻子服务小区的至少两个收发机在所选的下行链路信道上向移动单元发射下行链路信号。允许移动单元在相邻服务小区之间移动时，保持调谐到所选的下行链路信道上不间断地接收下行链路信号。
当结合附图阅读如下所写的描述时，本发明这些以及其他特性和优点对于本领域的一般技术人员来说将是很显然的，图中相似的参考号码指相似的器件。
附图的简要描述
现在将参考所附的图更详细地描述发明的示范实施例，图中使用类似的描述符指代相似的单元：
图1是根据本发明一个实施例的蜂窝通信系统的示意性说明；
图2是根据本发明一个实施例的服务小区的示意性说明；
图3是根据本发明一个实施例的信道化远端天线装置的示意性说明；
图4是根据本发明第二实施例的宽带远端天线装置的示意性说明；
图5是HUB的示意性逻辑图；
图6A-6C是说明带宏分集的软切换的示意性说明；
图7是构成图5所示HUB的一部分的信号处理子系统的示意性说明。
发明的详细描述
在如下描述中，为了揭示而非限制的目的提出了一些特定细节，例如特殊的电路、电路元件、技术等，以便提供对发明的透彻理解。但是，对于本领域的一个一般技术人员来说，发明显然可以用其它背离这些特定细节的实施例来实现。此外，熟知方法、设备、以及电路的详细描述被略去了，以防这些不必要的细节模糊对本发明的描述。
系统结构
现在参考图1，这里示意性地说明了根据本发明的蜂窝电话系统的第一实施例。图1中示意性说明的示范系统有标为1A、1B和1C的三个服务小区。服务小区1A、1B和1C可能部分是重叠的。在实际系统中，可能只有一个服务小区，也可能有成百个服务小区之多。但是，为了描述的清楚和简单起见，图1中所示的示范系统包括三个服务小区。在每个服务小区1A、1B和1C内，有多个远端天线装置3(RADS)，它们一起提供定义服务小区范围的无线覆盖。RADs 3通过接口链路4连接到中央处理器、或HUB 2。正如下文所详细描述的，HUB 2作为该系统的中央信号处理单元，并提供用于基站收发机传统功能分配的装置。HUB 2包括并集中了目前在基站、或微服务小区收发机中执行的很多信号处理功能，并为使用RADs而不是更常规的微服务小区收发机开辟了道路。
服务小区结构
现在参考图2，这里说明了一个单个服务小区1。该服务小区的外围边界6用虚线来表示。图2所示的服务小区边界6是示范性的。对本领域的那些技术人员很显然的是，自然环境中无线传播的特性常常使服务小区的边界变得不规则而且不一定是相邻的。服务小区边界6用于说明移动站5是在该处从一个服务小区的影响移动到相邻服务小区的，并不是实际的真实表示。
在服务小区边界6内，有多个较小的覆盖区，或称子服务小区，每个对服务小区边界6内的一部分提供无线覆盖。为了揭示的目的，图2中示有四个这样的子服务小区，用描述标号a、b、c及d标识。子服务小区a、b、c及d的边界分别用点划线所示的区域来描述。尽管所示的只有四个子服务小区，但是定义服务小区1的子服务小区可以有任意数目N个，这里N是大于或等于2的整数。
每个子服务小区的边界由相应RAD 3的辐射图样来定义。例如，子服务小区a由RAD 3a的辐射图样来定义，子服务小区b由RAD 3b的辐射图样来定义，依次类推。对于图2所示的子服务小区，子服务小区的边界对于每个RAD的收发天线是相同的。这是为了详细描述的清楚起见而做的假设，并不是必须的，下面要注意这一点。
信道化RAD
RAD 3提供从HUB 2接收的信号和每个子服务小区a、b、c及d广播并接收的无线信号之间的转换。RAD 3可以使用模拟信号与HUB 2接口，但是由于模拟接口的动态范围有限，常常优选数字接口。以前，由于模数(A/D)和数模(D/A)转换器动态范围有限，数字接口也会性能下降，但是A/D和D/A技术的发展已经大大提高，因此实际上可以使用数字接口。
RAD 3的第一实施例在图3中做更详细的说明。RAD 3是意味着提供发送和接收功能的收发机。在接收方面，天线6接收的信号耦合到低噪声放大器(LNA)11，将接收信号放大到足够克服下变频加入的噪声。LNA 11的输出耦合到多个下变频器8。下变频器8根据常规方法将RF信号转换成中频(IF)信号。IF信号是比RF信号频率低的信号，并且比相应的RF信号容易处理。IF信号耦合到可以是晶体带通滤波器的信道滤波器9，选择性地只让所需的频带通过并衰减这个频段以外的频率。信道滤波器9也可以提供防混叠滤波。滤波后的IF信号耦合到A/D变换器10，产生数字IF信号。数字IF信号通过接口链路4耦合到HUB 2。
在发送方面，从HUB 2接收的数字IF信号耦合到D/A变换器15，在这里转换成模拟IF信号。模拟IF信号耦合到上变频器14，在这里将频率转换成RF信号。RF信号在功率放大器13中放大。RF信号在合成器12中合成并通过发送天线7发射。在图3中示意性说明的RAD中，A/D和D/A转换是在单信道的基础上完成的。这被称为信道化的RAD。信道化RAD的好处是A/D和D/A转换器相对不太复杂并且成本不太高。
现有的新技术可提供12比特、每秒40兆抽样的转换器，可以实现80-120dB动态范围的宽带多载波信号的A/D和D/A转换。根据另一个实施例，从这样的转换器中可以构造宽带的RAD，如图4中所示意性说明的。尽管这样高性能A/D和D/A转换器非常昂贵，但是每个RAD只需要一个A/D和D/A、与RAD中所需的信道数无关的事实使宽带RAD具有经济上的可行性。
现在参考图4，在接收方面，通过接收天线6接收的信号耦合到LNA 11，在这里将RF信号放大到足够克服下变频中引入的噪声。LNA11的输出耦合到下变频器16，产生宽带IF信号。宽带IF信号耦合到A/D变换器17。在A/D变换之前可以进行防混叠滤波(未表示)。A/D变换器17的输出是高速的数字IF比特流，通过接口链路4耦合到HUB 2。
在发送方面，从HUB 2接收的高速数字IF比特流通过接口链路4耦合到D/A变换器20，产生宽带模拟IF信号。宽带模拟IF信号耦合到上变频器19，将宽带模拟IF信号的频率转换为宽带RF信号。上变频器19的输出耦合到多载波功率放大器18。所放大的宽带RF信号耦合到天线7并在子服务小区内发射。
宽带RAD在系统结构和性能方面提供了很多优势，因此有利地构成了本发明另一个实施例的蜂窝电话系统的一部分。
接口链路
接口链路4是传输HUB 2和RADs 3之间的数字化IF以及控制和开销信息的双向串行接口。根据RAD的结构，数据率可以在10到250Mbit/s之间不等。尽管高达250Mbits/s的数据率可以通过同轴电缆来发送，但是在本发明的实施例中换用光链路。
接口链路4使用采用双光纤链路的完全星形拓扑。在现有技术上，双光纤方法比波分复用方法性能价格比要高。为了使成本最低的原因，使用单模光纤，并使用光纤带技术接合。为了节省成本、安装时间并保证连接质量，也可以使用预组装的电缆端子。
HUB
HUB 2是执行单独基站或微服务小区所常规实现的功能的中央处理器。将信号处理和无线网络操作功能合并到中央处理器中可以得到很大的成本节约和增强的灵活性。
图5示意性地说明了HUB 2的逻辑结构。信号处理子系统(SPS)24由一般在收发机中执行的所有基带信号处理组成。它们包括：分信道、交换、合并、以及窄带信号处理。上行链路信号强度测量(RSSI)、信号质量(即，误码率、错帧率等)也根据已知技术在SPS 24中执行。为连接到HUB 4的每个RAD 3所执行的信号强度及/或信号质量测量报告给无线网络管理子系统23。SPS 24也执行分集合并，例如以授予Bckstrm等人的US专利5,191,598中所描述为例。
无线网络管理子系统(RNS)23负责无线资源的本地控制。RNS 23控制RADs 3之间的切换并控制SPS 24在接收机和发射机上的切换，以便有效地利用中继线。
无线协议子系统(RPS)26作为SPS 24、RNS 23以及外部网络之间的链路。较高层协议处理包括与移动站5进行的测量命令和解释的通信。
信号处理子系统
SPS 24的功能在图7中示意性地说明。从RADs 3a-3d接收的数字化IF信号耦合到信道器27，在这里数字地分成分立的信道。对于每个信道和每个RAD，执行RSSI、或其它信号质量测量并作为测量数据输出到RNS 23。RNS 23确定RADs应该使用哪个信道并向接收选择和宏分集合并模块29发出相应的控制信息。模块29对来自恰当RAD的恰当信道上接收的信号进行分集合并。模块29的输出耦合到窄带接收机31，根据已知技术接收合成的信号。
在发送方面，RNS 23使用来自信道器27的测量信息为发送切换及合并模块30选择恰当的控制信息。所有信道在复接器28中复接在一起，数字化的IF送到RADs 3a-3d。因此可以看到当选择特定的RAD站点作为下行链路时，所有RAD站点都用于进行上行链路测量。本发明中使用宽带RADs 3和HUB 2中的中央处理允许这种空前的灵活性。
唯一ID号和自动系统配置
通过O&M 25，HUB 2能够为RADs 3分配标识参数。这可以通过轮询RADs并接收鉴权响应作为应答来完成。鉴权信息可能包括：型号、频率范围容量、最大/最小发送电平、天线类型、等等。这就使得O&M能够自动确定系统配置而不必手动地通知HUB所安装RADs的号码或类型。本发明的另一个特性是，RADs不是预分配一个唯一的标识号码，而是在系统安装时由HUB 2分配一个唯一的ID号。这就大大简化了系统安装。HUB 2周期性地进行系统测试，包括轮询RADs并从中接收响应。在最初建立时，O&M子系统为RADs分配一个单元ID号。与唯一ID号一起，关于RADs的其它基本信息也可以存储在HUB 2中。这样做的一个好处是系统可以扩展、升级、或修改而不必手动地重配置HUB 2中的信息。例如，如果安装一个新的RAD 3，为一个特定区域提供覆盖，可以简单地将新RAD 3连接到接口链路4。HUB 2将自动识别它的存在，确定它的基本信息，并为新RAD分配一个唯一ID号。用户不需特殊编程、或系统建立的干预。
在另一个实施例中，当附加的RAD 3加到网络中时，新增加的RAD3通过接口4向HUB 2发送信号。该信号为HUB 2提供附加的RAD 3已经添加到网络中的指示。藉此提示HUB 2轮询附加的RAD 3并接收鉴权响应作为应答。此后HUB向附加的RAD分配唯一ID号，如上所述。
响应RADs提供给HUB的鉴权响应，HUB也能够防止将ID号分配给RAD或者响应对HUB轮询的鉴权响应取消分配给RAD的ID号。藉此，HUB能够控制网络的配置。
控制信道
宽带RADs 3的使用与传统的微服务小区/微微服务小区系统相比，为网络设计提供了自由度。有了宽带RAD 3，就控制/接入信道本身来说，只产生几个服务小区，因此减轻了网络管理负担。在回去参考图1，每个服务小区分配一个或多个控制信道，它们由处于服务小区中的所有RADs进行广播。通过在整个服务小区中联播该控制信道，留出作为控制信道的信道号与传统服务小区方法相比实际上减少了。此外，联播控制信道的使用保证在整个服务小区提供足够的覆盖。
下行链路业务信道
业务信道按每个用户(即，移动站5)分配，而不是按每个服务小区，而且随着用户到不同的RAD站点。使用哪个RAD 3站点的控制由HUB 2执行。无线容量也可以按最接近所需业务来分配。
每个RAD 3能够在任何系统可用的的信道上接收和发送。信道被定义为频率/时隙组合，例如TDMA中所使用的，或者频率/码字组合，例如CDMA中所使用的。如果有N个频率和M个时隙/码字，那么可以给每个RAD分配N个频率和M个时隙/码字，除非所有信道不能同时分配给所有RADs。信道分配和RAD选择由RNS 23在HUB 2中完成。基于在SPS 24中进行并报给RNS 23的上行链路信号测量，RNS 23确定哪个RADs最适合为特定的移动站5服务。进行选择时考虑到尽可能地降低实现信号质量所必需的下行链路发射功率。这样就降低了整个系统的干扰门限。表面上，要选择最靠近的RADs，但是并不总是这样的。
在为下行链路分配RADs时，类似于US专利5,099,108中所描述的，提供了宏分集。在宏分集中，实际上具有相同信息的无线信号从至少两个RADs 3广播：一个RAD相对于另一个RAD以一定时延发射。该时延量级为调制符号周期，以便在移动站5产生符号间干扰(ISI)。可以有利地利用ISI。如果使用TDMA，使用分集合并MLSE均衡器，例如授予Backstrom等人的US专利5,191,598中所描述的。或者如果使用CDMA，使用RAKE接收机，完成空间和时间分集合并。
由于用户(即，移动站5)在服务小区内移动，会出现服务小区间切换、或者子服务小区间切换。在子服务小区间切换时，下行链路从一个RAD切换到另一个，移动站5并不意识到切换的发生。频率、时隙、或码字均不改变，移动站象以前一样在业务信道不中断地继续工作。一种切换在授予Uddenfeldt的US专利5,109,528中描述。受让给本发明的直接受让人的US专利5,109,528在这里全部结合作为参考。
土6A-6C说明了使用宏分集完成切换的一种方法。在某种程度上类似于授予Uddenfeldt的US专利5,109,528种所描述的所谓软切换。但是这里，在整个时间内移动站是从至少两个RADs 3接收信号，而不是只在从一个RAD 3向另一个转换的过程中进行。参考图6A，移动站5A在例如频率F1和时隙TS1上从RAD 3a和3b接收下行链路信号。在另一个实施例中，CDMA系统中的移动站5A接收相同的DS-CDMA码字。
如图6B所示，当移动站5A移出RAD 3a的移出RAD 3a的范围之外时，移动站5A开始从RAD 3c接收下行链路信号。注意RAD 3a、3b、和3c实际上发送同样的信息，只不过有时延，在移动站5A产生ISI。如图6C所示，当移动站进一步向RAD 3c移动时，RAD 3a结束发送信号。注意既然TDMA中的频率、时隙(或者CDMA中的码字)都不改变，移动站5A就不会觉察到切换。这就大大减少了网络管理任务。
切换是由HUB 2控制的，它使用RADs以如下方式进行上行链路信号强度、或信号质量测量。使用宽带RAD的一个好处是每个RAD在所有时间接收所有可能的频率。在传统的微服务小区/微微服务小区方法中，发送和接收站点是同时切换的。由于在微服务小区/微微服务小区中常常配置发射机/接收机，当移动站移动时它们都要切换站点。在本发明中，只有下行链路站点要改变：上行链路的RAD站点不受影响，因为所有RADs在所有时间都在接收所有的上行链路信道(即，频率/时隙/码字)。来自RADs的数字化宽带信号通过接口链路4耦合到HUB 2并如在SPS 24中那样处理。
上行链路业务信道
在常规微蜂窝系统中，上行链路和下行链路是耦合的。即，通过选择下行链路发射机，上行链路接收机(一般配置在收发机中)也自动地被选择。在本发明中，不一定是这种情况。正如上面所提到的，每个RAD 3能够在所有时间接收所有信道。如上面所描述地对上行链路信号进行接收、下变频及数字化并通过接口链路4耦合到HUB 2。在HUB 2中，分析来自每个RAD的每个信道以便针对每个信道来确定应该解调从RADs接收的哪个信号。可以使用这个信息选择下行链路的最佳RAD，如上所述，但是由于无线环境的时变特性，确实可能出现所处理的接收信号可能来自没有发射下行链路的RADs。用这种方式，有效地将上行链路和下行链路解除耦合。这种解除耦合迄今为止在现有微蜂窝方案中尚未可能，代表了蜂窝系统操作中的一种新的灵活性。
微蜂窝/宏蜂窝相互作用
在本发明的实施例中，在上述微蜂窝环境中可操作向RAD 3发送信号并从中接收信号的移动单元也在其它蜂窝系统中可操作，例如宏蜂窝环境。当移动单元位于接近微蜂窝系统时，微蜂窝系统所产生的控制(及其它)信号的能量电平被移动单元接收时，可能比从宏蜂窝系统或其它系统接收的控制(及其它)信号的能量电平高得多。例如，当移动单元和宏蜂窝系统的基站之间距离可能是几公里或更多时可能出现不一致。微蜂窝系统所产生的信号也被工作在宏蜂窝系统中的移动单元所接收。当移动单元处于接近微蜂窝系统时，移动单元可以对该信号起反应并请求切换到微蜂窝系统。在一些情况下，这是不希望的。例如，当所接收的微蜂窝系统的控制信号比宏蜂窝或其它系统的控制信号的能量电平高很多时，移动单元可能试图从宏蜂窝或其它系统切换到微蜂窝系统。
在本发明的一个实施例中，移动单元从宏蜂窝或其它系统切换到微蜂窝系统的时间是受控的。当移动单元只是位于接近微蜂窝系统的地方时阻止切换进行，并当移动单元进入微蜂窝系统所包围的区域时才能按照所选择的入口或出口所定义的允许切换。
因为RADs 3是位置固定的，处于接近室内区域出口或入口的RADs3是可辨别的。与这种RADs通信的移动站因此也是可辨别的。
在本发明的一个实施例中，当移动单元位于接近入口和出口时，通过移动单元向位于接近这种入口或出口的RADs 3发射的信号的接收可以判断，HUB 2就在控制、或其它信道上产生信号，指示移动站在微蜂窝系统中通信。或者指示移动单元根本不管微蜂窝系统的服务小区站点所产生的信号，可以最小化与宏蜂窝或其它环境中移动单元通信过早结束有关的问题。
在本发明的另一个实施例中，既在微蜂窝环境又在宏蜂窝环境操作的移动单元，例如上述系统，还包括延长移动单元便携电源寿命的特性。当移动单元工作在常规的宏蜂窝环境中时，需要执行很多监控、即开销功能。当移动站在微蜂窝环境中使用时这些功能很少需要执行。由于移动单元在微蜂窝环境中使用不必执行这些附加特性，这种附加开销功能的性能就是多余的。因此，当移动单元在微蜂窝环境中使用时，除了减少移动单元向RADs 3产生的通信信号功率以外，一些开销功能的执行可以取消。因此可以延长用于为移动单元供电的便携电源的电池寿命。
当本发明针对特定实施例描述时，本领域的那些技术人员将认识到本发明不限于这里描述和说明的特殊实施例。除了所表示以外的不同实施例和修改以及很多变化、改进以及等效的设计现在都有理由通过前述的说明和附图而引发出来，并不背离发明的实质或范围。当这里涉及其优选实施例详细描述本发明时，应该理解本揭示只是本发明的说明和示范并只是为了提供对发明的全面而能动的揭示。因此，希望范围之受所附权利要求的精神和范围所限。

Claims (26)

1.具有多个重叠服务小区的蜂窝电话系统，每个服务小区定义一个特定的地理区域，至少一个所述服务小区包括：
多个无线头，每个无线头耦合到至少一个天线并提供对所述服务小区一部分的无线覆盖；
从多个无线头广播的第一信息信号，使得所述第一信息实际上被限制到整个服务小区中；
从至少两个无线头广播的第二信息信号，使得所述第二信息信号被限制到所述服务小区的至少一部分中；以及
在所述服务小区内工作的至少一个移动站，接收所述第一信息信号和所述第二信息信号，并广播第三信息信号。
2.根据权利要求1的蜂窝电话系统，其特征在于所述第二信息信号既从第一无线头也从第二无线头广播，其特征在于所述第二信息信号以相对于所述第一无线头的一个时延来广播所述第二信息信号，以便提供时间扩散。
3.一个通信网络，允许进行与移动单元的无线通信，该移动单元在所述网络包围区域所限定的至少一个服务小区内的选定位置处移动位置，所述通信网络包括：
多个空间分隔的收发机，所述多个收发机中的每个收发机定义一个子服务小区，收发机所定义的子服务小区共同构成至少一个服务小区，所述收发机选择性地在所选的下行链路信道上向调谐到所选下行链路信道的移动单元发射下行链路信号；以及
一个控制装置，耦合到所述多个收发机中的每个收发机，所述控制装置控制所述多个收发机的操作，使得定义子服务小区的至少两个收发机在所选下行链路信道上向移动单元发射下行链路信号，并当移动单元在子服务小区之间移动时允许移动单元通过保持调谐到所选下行链路信道而不间断地接收下行链路信号。
4.权利要求3的通信网络，其特征在于移动单元还操作，在一组上行链路信道中所选上行链路信道上发射上行链路信号，而且其特征在于所述收发机每个都同时调谐到上行链路信道组中的所有上行链路信道。
5.权利要求4的通信网络，其特征在于所述收发机操作，将所述收发机接收的上行链路信号下变频，构成第一下变频信号，而且其特征在于所述收发机构成的第一下变频信号提供给所述控制装置。
6.权利要求5的通信网络，其特征在于所述控制装置还解调提供给它的至少一个第一下变频信号。
7.权利要求6的通信网络，其特征在于所述控制装置还选择解调哪个提供给它的第一下变频信号。
8.权利要求5的通信网络，其特征在于所述控制装置，至少部分上响应收发机所接收的上行链路信号的特征，选择所述至少两个收发机发射下行链路信号。
9.权利要求8的通信网络，其特征在于所述控制装置所利用的上行链路信号特征包括信号质量特征。
10.权利要求8的通信网络，其特征在于所述控制装置所利用的上行链路信号特征至少包括收发机所接收的上行链路信号的能量电平。
11.权利要求3的通信网络，其特征在于所述收发机每个都包括多个下变频器，每个收发机的所述多个下变频器将任何上行链路信道上接收的上行链路信号下变频。
12.权利要求11的通信网络，其特征在于所述收发机每个都包括多个上变频器，而且其特征在于所述控制装置通过控制选择利用哪个所述收发机及其哪个上变频器构成下行链路信号，来控制收发机的操作。
13.权利要求3的通信网络，其特征在于所述收发机包括天线装置。
14.权利要求3的通信网络，其特征在于所述多个收发机中至少两个还在控制信道上向移动单元同时联播一个控制信号。
15.权利要求14的通信网络，其特征在于所述多个收发机中每一个在控制信道上向移动单元同时联播控制信号。
16.权利要求3的通信网络，其特征在于所述控制装置还操作，对所述收发机分配标识符。
17.权利要求16的通信网络，其特征在于所述多个空间分隔的收发机包括至少一个随后添加的收发机，所述随后添加的收发机在将所述多个其它收发机耦合到所述控制装置之后也耦合到所述控制装置，所述随后添加的收发机操作向所述控制装置发射，指示所述随后添加的收发机耦合到控制装置，而且其特征在于所述控制装置响应所述随后添加的收发机向其发射指示的接收，向所述随后添加的收发机分配一个标识符。
18.权利要求16的通信网络，其特征在于所述收发机还操作，向所述控制装置发射鉴定信息，而且其特征在于所述控制装置通过轮询所述收发机并接收向其响应的鉴定信息来对所述收发机分配标识符。
19.权利要求3的通信网络，还包括将所述控制装置与所述收发机耦合在一起的双向接口链路。
20.权利要求3的通信网络，其特征在于所述网络包围区域所定义的所述服务小区，与另一个网络的另一个区域重叠，另一个网络具有另一种在其中位置可移动的网络移动装置并能够与所述多个空间分隔的收发机中的一个收发机以及另一个网络的一个基站通信，而且其特征在于，当宏蜂窝移动装置被操作与另一个网络的基站通信时，所述控制装置还操作，控制另一个网络移动装置能够与所述多个空间分隔收发机中的至少一个收发机通信的时间。
21.权利要求20的通信网络，其特征在于当另一个网络移动装置处于临近所选收发机时，另一个网络移动装置被允许与多个空间分隔收发机的所选收发机通信。
22.一种允许与一个移动单元进行无线通信的方法，该移动单元在网络包围区域所定义的至少一个服务小区内的所选位置中可移动位置，所述方法包括如下步骤：
将多个收发机置于遍及至少一个服务小区的空间分隔的位置上，每个收发机定义一个子服务小区；
将控制装置耦合到多个收发机中的每个收发机；
用控制装置控制收发机的下行链路信号发送，使得定义子服务小区的至少两个收发机在所选下行链路信道上向移动单元发射下行链路信号，当移动单元在子服务小区之间移动时允许移动单元通过保持调谐到所选下行链路信道而不间断地接收下行链路信号。
23.权利要求22的方法，还包括如下步骤：
将收发机同时调谐到上行链路信道组中的每个上行链路信道；
在上行链路信道组中所选上行链路信道上从移动单元发射上行链路信号；并且
在移动单元范围内多个收发机中的收发机处接收上行链路信号。
24.一个通信网络，允许进行与移动单元的无线通信，该移动单元在所述网络包围区域所限定的至少一个服务小区内的选定位置处移动位置，所述通信网络包括：
多个空间分隔的收发机，所述多个收发机中的每个收发机定义一个子服务小区，收发机所定义的子服务小区共同构成至少一个服务小区，所述收发机具有发射机部分，选择性地在所选的下行链路信道上向调谐到所选下行链路信道的移动单元发射下行链路信号，并具有接收机部分，同时调谐到上行链路信道组中的每个上行链路信道，在上行链路信道组的所选上行链路信道上接收移动单元发射的上行链路信号；以及
一个控制装置，耦合到所述多个收发机中的每个收发机，所述控制装置控制所述多个收发机的操作，引起一对所选收发机的发射机部分发送下行链路信号，使得至少两个收发机定义子服务小区，并引起移动单元所产生的上行链路信号在单个所选收发机的接收机部分的接收。
25.在允许与移动单元——该移动单元在通过一个接口耦合到中央控制装置的多个空间分隔收发机所构成的网络包围区域所定义的至少一个子服务小区附近可移动位置——进行无线通信方法中，方法的改进是自动配置该网络，所述方法包括如下步骤：
从中央控制装置向每个收发机发射轮询请求，请求有关每个收发机的信息；
在发射轮询请求的所述步骤过程中，响应所发射的轮询请求，将应答从每个收发机发回中央控制装置；以及
部分响应所述发射应答步骤过程中向控制装置发回的应答，在控制装置控制与移动单元的通信。
26.在允许与移动单元——该移动单元在通过一个接口耦合到中央控制装置的多个空间分隔收发机所构成的网络包围区域所定义的至少一个子服务小区附近可移动位置——进行无线通信的方法中，方法的改进是，当添加的收发机通过接口耦合到控制装置时自适应地配置网络，所述方法包括如下步骤：
当添加的收发机耦合到控制装置时，从添加的收发机向控制装置发射信号，提示控制装置轮询添加的收发机；
从中央控制装置向添加的收发机发射轮询请求，请求有关添加的收发机的添加信息；
响应所述发射轮询请求步骤过程中所发射的轮询请求，将应答发回中央控制装置；以及
当在所述发射应答步骤过程中发回中央控制装置的应答具有选定值时，允许添加的收发机构成网络的一部分。
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