[发明专利]用于无绳红外通信的方法与设备

说明书

本发明的领域

本发明广泛涉及一种用于利用既定的通信协议进行基站与任意分布在整个建筑物中的多个移动红外设备间的通信的方法与装置。更准确地说，本发明涉及一种用于使连接到电话线上的中央控制器与多个象手持电话等位于封闭场所内的移动红外设备进行通信的方法与系统。

本发明的背景

有几种与移动设备进行数字通信的系统得到了描述。例如，W.Tuttlebee博士发表在IEEE通信杂志1992年十二月版的第42～53页上的题目为“Cordless Personal Commumcations(无绳个人通信)”的文章中讨论了各种数字式无绳电话系统。近年来，有许多已在欧洲得到了实施，欧洲已形成了几种无线数据标准，如CT2、CT3和DECT标准。

这些标准的主要功能是使连接到电话公司线路上的中央控制器中的数字通信设备能与可能位于建筑物内任何地方的移动设备进行电话传输；标准蜂窝系统不能充分提供这种功能，其原因是，蜂窝RF(射频)信号只适合长距离范围以及在象建筑物之类的比较小的空间内需要同时进行大量的通信。

这些无线标准已得到了采用以便能在RF频率范围内在无线电交换局与大量的移动设备之间发送数据与语音信号。这些标准采用了时分多址/时分复用/多重载波(TDMA/TDD/MC)方法。更简单地说，向无线电交换机发送的数字信号或从无线电交换机接收的数字信号是在时隙内发送的。因而通信是以比方说20ms长的帧信号进行的，时帧被分割成比方说10个上行链路或发送时隙，它们的后面跟有同样数量的10个下行链路或接收时隙。每个时隙的持续时间为1ms。对在某个上行链路时隙内访问每个移动设备的信号，该移动设备必须在同一帧信号的相应下行链路时隙内作出响应。

在无线电频率应用方面，可用时隙数量限制了这种无绳数字通信系统同时通信的数量。如果有比方说10个时隙，那么对任何一个特定载频来说就只能传送10个电话信号。为了提高系统的容量，一般要采用大约8个附加载频。因此，对每个由无线电交换机构成的单元来说，可以执行总共80个有效电话通信。

这些标准系统是通过分配其它的时隙来向任何一个移动设备提供较高的传输规格的，在这种情况下，供其它移动设备用的可用时隙的数量便减少了。此外，RF通信难以被限制在特定建筑物中的明确区域内，因此，必须注意一个单元(cell)的载波不要与另一个单元的载频发生干扰。例如，如果这种RF系统被建立在多层建筑物的相邻楼层内进行通信，那么其它楼层内的类似系统就必须使用能足以避免RF干扰问题的不同载波频率。由于FCC或其它政府的频谱分配使可用RF载波带宽受到了限制，因此有必要提供无干扰问题的实际上无限制的数字无绳通信。

红外通信系统已为众人所知，比如可以参考Crimnuins的美国专利4553267；4757553；4977619；5103108；5319191和5351149。619专利描述了这样一个通信系统，其中，基站与多个分布在室内的固定红外发送器和接收器(R/T)设备之间有硬线连接。红外移动设备可以与任何一个R/T设备进行通信以建立与基站间的双向通信链路。

有必要使RF或无绳电话通信标准适合红外通信，以便在一个单元范围内能以可靠的方式同时接通大量的电话而不发生干扰问题。

本发明的概述

用按照本发明的红外无绳通信方法与系统可以避免射频数字无绳系统的通道限制问题，并可以利用RF无绳系统标准通信协议容纳大量的移动式红外终端而不发生干扰。

根据本发明的一种方式，这是通过将固定的红外RT(接收器/发射器)模块分布在整个建筑物区域内并且将这些红外RT模块连接到接有RF无绳系统的无线电交换机设备上来实现的。RT模块被放置在能覆盖所需区域的位置上，以便建筑物区域内的移动式IR设备能通过RT模块与连接到无线电交换机设备上的电话线进行通信。至少对那些彼此相邻的RT模块来说，基站与RT模块之间的信号通路时延实际上是基本相同的。因此，从几个邻近的RT模块投射到任何一个移动设备上的红外载波频率不会产生很大的相位差。

信号通路时延可以通过在基站与相邻的RT模块之间采用同样的电缆长度来均衡。在按照本发明所述的另一种技术中，信号通路时延是通过在基站与RT模块之间的传送信号中引入合适的时延来均衡的。信号通路的长度受到连续监视，每个信号通路的合适时延是自动引入的。