[发明专利]蜂窝状无线电话接收机配置及其装置

说明书

本申请与以下三个共同未决的美国专利申请相关。它们分别为Menich等人的829872号申请，题为《在蜂窝状无线电话系统中用于信号强度测量和天线选择的方法和装置》，Atkinson等人的830零45号申请，题为《改进的蜂窝状无线电话地面站》，以及Menich等人的830390号申请，题为《用于蜂窝状系统位置控制器的接口方法和装置》。这些申请构为1986年2月18日高交并包括着相关的主题。本发明总的来说涉及无线电话通信系统的固定设备，更具体地说涉及一种方法和装置。它们能将固定设备的话音频道收发两用机配置到一个用于蜂窝状无线电话系统的临时扫描接收机功能上，以此可将固定设备的数量和设备之间交换的数量减为最小。

车载无线电话服务已经应用了一个时间，其传统的特征是由一个中央位置以高功率向一个较大地理区域内一定数目的车载或便携的单机进行发射。由于车载或便携机的发射功率低，它们的发射在先有系统中通常是由远离中央位置的一个接收机网络来接收，而随后被接收到的发射信号被送回中央位置进行处理。在先有系统中只有一个有限数目的无线电频道可供使用，这就把整个城市内无线电话的数目限制为有限的可供使用的频道数目。

现代的蜂窝状无线电话系统具有一个相对较大数目的可供使用的无线电频道，通过在都市地区利用低功率发射机和覆盖有限的接收机，可将无线电覆盖区划分为更小的覆盖区域-网孔（cells）从而重复利用这些频道，这就可以将以上频道数倍增。在Cooper等人的3，906，166号美国专利，Webb等人的4，485，486号专利和MCLaughlin的4，549，311号美国专利中进一步描述了这种网孔系统，以上专利均转让给本发明的受让人。该有限覆盖区使在一个网孔中使用的频道频率可根据一个预定方案在另一个地理上相隔离的区域内被重复使用，如同一个图1所示的七个单元重复的全方向接收发射的单元模式。在这一模式中，由多个中央配置的固定台全方向地发射和接收无线电频率的能量，而频率的重复利用是以图1中阴影区所示的网孔模式来完成。

在图2的一种不同的网孔模式中示出在一角发射的网孔系统，其中采用了120°的天线从一个六边形的三个顶点向单元的内部发射。（尽管单元系统常规上被表示为规则的六边形，这种规则性在实际上很难实现）。

在图3的另一个模式中示出中央发射的网孔系统，其中网孔又进一步划分为扇形区，如图3中所示，由60°波束宽度的天线向各分区发射。在Gragiano的4，128，740号美国专利中进一步描述了一个中央发射的分区网孔系统，该专利转让给了本发明受让人。这样，在一个都市地区内就可有一个较大题目的可供使用的频道，而由此提供的服务似乎与标准有线电话完全相同。

一个网孔系统一般在每一个单元中利用一个双工频率对的频道（一个信令频道）来接收来自车载机和便携机的服务请求，呼叫被选定的车载机或便携机并指示该车载机或便携机调谐到另一个可进行通话的频道上。这一信令频道不断地接受发射和接收数据的任务以此控制车载和便携无线电话的工作。如果该网孔是按图3中所示方式分区，则已经改进了的专用接收机能使来自六个60°天线的输入相结合以用于在被分区的网孔覆盖区上进行瞬时接收。Cerny，Jr.等人的4，369，520号美国专利中描述了这样一种专用接收机，该专利转让给本发明的受让人。

由于网孔可以是相对较小，一台车载机或便携机在网孔间移动或离开一个网孔进入另一个网孔的可能性就较大。将已建立起来的通话从一个分区或一个网孔切换到另一个分区或网孔的过程叫作传递（handoff）。以往的传递要求有专用的接望设备，例如一台“扫描”接收机，它可以按指令被调谐到单元内任一个分区中正在使用的任何一个频道上以测量每一台工作中的车载机或便携机的信号强度。如果被测量的信号强度低于一个预定的水平，网孔控制设备即确定同一网孔内另一分区中或邻近网孔中的其它可供使用的频道并产生一条指令，命令该车载机或便携机调谐到新的频道上。

利用一个独立的扫描接收机要求有附加的接收设备（由于其功能的本质特征使其在大多数应用中必须处于备用状态），该设备在接收到网孔控制设备的指令时对某一无线电频道上所接收的信号强度进行单一目的的测量。这一附加的接收设备增加了一个网孔位置上固定设备的成本和复杂性。

因此，本发明的一个目的是减少固定位置上接收设备的数量。

本发明的另一个目的是用一台更通用的话音频道收发两用机来补充或代替专用扫描接收机，该收发两用机被呼叫时，可按指令进行信号强度测量。