[發明專利]用于無繩紅外通信的方法與設備

無效

• 申請號: 97194748.1
• 申請日: 1997-03-19
• 公開（公告）號: CN1220789A
• 公開（公告）日: 1999-06-23
• 發明（設計）人: 詹姆斯·W·克里明斯;詹姆斯·L·S·索爾尼爾;史蒂文·加洛
• 申請（專利權）人: 無線電通訊產品公司
• 主分類號: H04B10/00
• 分類號: H04B10/00
• 代理公司: 柳沈知識產權律師事務所
• 代理人: 馬瑩

本發明的領域

本發明廣泛涉及一種用于利用既定的通信協議進行基站與任意分布在整個建筑物中的多個移動紅外設備間的通信的方法與裝置。更準確地說，本發明涉及一種用于使連接到電話線上的中央控制器與多個象手持電話等位于封閉場所內的移動紅外設備進行通信的方法與系統。

本發明的背景

有幾種與移動設備進行數字通信的系統得到了描述。例如，W.Tuttlebee博士發表在IEEE通信雜志1992年十二月版的第42～53頁上的題目為“Cordless?Personal?Commumcations(無繩個人通信)”的文章中討論了各種數字式無繩電話系統。近年來，有許多已在歐洲得到了實施，歐洲已形成了幾種無線數據標準，如CT2、CT3和DECT標準。

這些標準的主要功能是使連接到電話公司線路上的中央控制器中的數字通信設備能與可能位于建筑物內任何地方的移動設備進行電話傳輸；標準蜂窩系統不能充分提供這種功能，其原因是，蜂窩RF(射頻)信號只適合長距離范圍以及在象建筑物之類的比較小的空間內需要同時進行大量的通信。

這些無線標準已得到了采用以便能在RF頻率范圍內在無線電交換局與大量的移動設備之間發送數據與語音信號。這些標準采用了時分多址/時分復用/多重載波(TDMA/TDD/MC)方法。更簡單地說，向無線電交換機發送的數字信號或從無線電交換機接收的數字信號是在時隙內發送的。因而通信是以比方說20ms長的幀信號進行的，時幀被分割成比方說10個上行鏈路或發送時隙，它們的后面跟有同樣數量的10個下行鏈路或接收時隙。每個時隙的持續時間為1ms。對在某個上行鏈路時隙內訪問每個移動設備的信號，該移動設備必須在同一幀信號的相應下行鏈路時隙內作出響應。

在無線電頻率應用方面，可用時隙數量限制了這種無繩數字通信系統同時通信的數量。如果有比方說10個時隙，那么對任何一個特定載頻來說就只能傳送10個電話信號。為了提高系統的容量，一般要采用大約8個附加載頻。因此，對每個由無線電交換機構成的單元來說，可以執行總共80個有效電話通信。

這些標準系統是通過分配其它的時隙來向任何一個移動設備提供較高的傳輸規格的，在這種情況下，供其它移動設備用的可用時隙的數量便減少了。此外，RF通信難以被限制在特定建筑物中的明確區域內，因此，必須注意一個單元(cell)的載波不要與另一個單元的載頻發生干擾。例如，如果這種RF系統被建立在多層建筑物的相鄰樓層內進行通信，那么其它樓層內的類似系統就必須使用能足以避免RF干擾問題的不同載波頻率。由于FCC或其它政府的頻譜分配使可用RF載波帶寬受到了限制，因此有必要提供無干擾問題的實際上無限制的數字無繩通信。

紅外通信系統已為眾人所知，比如可以參考Crimnuins的美國專利4553267；4757553；4977619；5103108；5319191和5351149。619專利描述了這樣一個通信系統，其中，基站與多個分布在室內的固定紅外發送器和接收器(R/T)設備之間有硬線連接。紅外移動設備可以與任何一個R/T設備進行通信以建立與基站間的雙向通信鏈路。

有必要使RF或無繩電話通信標準適合紅外通信，以便在一個單元范圍內能以可靠的方式同時接通大量的電話而不發生干擾問題。

本發明的概述

用按照本發明的紅外無繩通信方法與系統可以避免射頻數字無繩系統的通道限制問題，并可以利用RF無繩系統標準通信協議容納大量的移動式紅外終端而不發生干擾。

根據本發明的一種方式，這是通過將固定的紅外RT(接收器/發射器)模塊分布在整個建筑物區域內并且將這些紅外RT模塊連接到接有RF無繩系統的無線電交換機設備上來實現的。RT模塊被放置在能覆蓋所需區域的位置上，以便建筑物區域內的移動式IR設備能通過RT模塊與連接到無線電交換機設備上的電話線進行通信。至少對那些彼此相鄰的RT模塊來說，基站與RT模塊之間的信號通路時延實際上是基本相同的。因此，從幾個鄰近的RT模塊投射到任何一個移動設備上的紅外載波頻率不會產生很大的相位差。

信號通路時延可以通過在基站與相鄰的RT模塊之間采用同樣的電纜長度來均衡。在按照本發明所述的另一種技術中，信號通路時延是通過在基站與RT模塊之間的傳送信號中引入合適的時延來均衡的。信號通路的長度受到連續監視，每個信號通路的合適時延是自動引入的。