因此，本发明的主要目的是提供在远端基站台址和中心交换机之间
的新颖RF通信链路，它允许消除租用的电话线路和/或微波传输设备。
本发明的其它目的，连同其特征和优点，在结合附图阅读以下的详
细说明时将变得很明显，其中各相同的参考数字是指相同单元。
发明概要
本发明提供用于在中心交换机和多个远端移动通信RF基站之间发
送和接收信号或呼叫的射频(RF)台址通信链路。RF台址链路包括
多个连接到中心交换设备的RF链路装置。多个RF链路装置中的每个
装置在多个与每个基站有关的工作信道中的一个不同的信道上发送和
接收信号，以及在每个基站的多个工作信道中的每个信道也发送信号给
由基站台址进行服务的移动或便携无线电话机和接收来自这些移动或
便携无线电话机的信号。在双工或双向通信中，RF链路装置中的一个
装置将在分配给通话的工作信道之一的第一频率上发送信号，并在所分
配的工作信道的第二频率上接收信号，而基站则在第一频率上接收信
号，并在所分配的工作信道的第二频率上发送信号。
RF台址链路还包括RF控制链路，以控制在中心交换设备和每个基
站之间的工作信道的分配。
按照本发明在所有使用数字交换设备和数字传输设备的数字系统
中所使用的一个实施例，RF链路装置每个包括分别被连接到中心交换
设备的发送终端和接收终端的通用异步接收机/发射机(UART)装置。
发射机被连接到UART装置的输出端，以便当来自中心交换设备的输出
信号出现在RF链路装置的“按键发话”(PTT)终端时，在一个所分
配的有关的工作信道的第一频率上发送数字信号给至少一个基站。接收
机被连接到UART装置的输入端，以便在有关工作信道的第二频率上接
收来自基站的数字信号。所接收的信号从UART传递到中心交换设备的
接收端或输入端，以便进一步分配路由。
按照本发明在传送讲话或清晰的话音(模拟)和数据(数字)的系
统中所使用的另一个实施例，每个RF链路装置包括发射机和调制解调
器。调制解调器被分别连接到中心交换设备的发送终端和接收终端。
UART被连接到调制解调器以及第一开关被提供来把发射机交替地连
接到中心交换设备的发送终端或UART。此开关通常把发射机连接到中
心交换设备的发送终端，以便当来自中心交换设备的输出信号出现在
RF链路装置的PTT终端时，在与分配的RF链路装置有关的工作信道
的第一频率上把来自中心交换设备的音频信号或话音呼叫发送给至少
一个基站，以及当调制解调器检测到从中心交换设备传送的数字信号或
调制解调数据时，调制解调器就使开关把发射机替换地连接到UART，
以使数字信号被调制解调器解调，用于当来自中心交换设备的输出信号
出现在RF链路装置的PTT终端时，在有关工作信道的第一频率上发送
给至少一个基站。RF链路装置进一步包括连接到UART和第二开关的
接收机。第二开关当以有关工作信道的第二频率接收来自其中一个基站
的音频信号时，通常把接收机连接到中心交换设备的接收终端，以及每
当调制解调器检测到由接收机以有关工作信道的第二频率从其中一个
基站接收到的数字数据信号时便变换为开路，以便断开来自接收机的直
接信号到中心交换机的连接。
附图简述
图1是通过租用的电话线或微波链路使多个台址的基站与中心交换
机互连的RF通信系统的原理框图。
图2是具有按照本发明的RF台址通信链路的RF通信系统的原理
框图。
图3是按照本发明的用于发送音频和数据信号的单个信道的RF台
址链路的原理框图。
图4是按照本发明的一个实施例的用于从交换设备把音频和数字数
据信号发送到基站台址的RF台址链路的发送通路的原理框图。
图5是按照本发明的一个实施例的用于接收来自基站台址的音频和
数字信号的RF台址链路的接收通路的原理框图。
图6是按照本发明的另一个实施例的对于全部数字RF通信系统的
RF台址链路的发送通路的原理框图。
图7是按照本发明的另一个实施例的对于全部数字RF通信系统的
RF台址链路的接收通路的原理框图。
图8是通过按照本发明的RF台址链路的以多个台址基站与中心交
换机互连的RF通信系统的原理框图。
图9是按照本发明的实施例的集群(trunked)数据无线电系统诊
断/监视链路的示意性框图。
优选实施例的详细描述
开始先参照图2，RF台址链路，总的以参照数字200表示，包括
多个RF链路装置202，它们分别通过发送和接收通信链路206和208
被连接到台址接口音频装置204。台址接口音频装置204是中心交换设
备108的一部分，它们执行把RF台址发送/接收信号接口到公用交换系
统108的功能。例如，台址发送的音频需要被放置在公用音频总线上(图
上未示出)，所以其它台址102如果需要的话可拾取它。同样地，来自
其它台址102的音频需要被拾取(从公用音频总线上取下)，而且如果
需要的话把它发送到本地台址。接口也从台址到交换控制链路214处提
取数据并把它发送到中心交换机108的其它装置。这样的接口装置208
和总线在美国专利5,214,537中被详细地加以描述，该专利由Phillip C.
Gulliford等申请，题目为“用于RF集群多台址交换机的常规基站接口
结构”，它被转让给了和本发明相同的受让人，此处全面引用以供参考。
RF链路装置202的每个装置在不同的与基站102有关的多个工作
信道210中的一个信道相应的信道上发送和接收音频和数字或调制解调
数据信号。基站工作信道210被选择或被分配用于在基站102与有关的
RF链路装置202、移动或便携收发信机104这二者之间的通信(图3)。
也参照图3，便携无线电话机104和RF链路装置202每个以第一
频率f1从发送终端(Tx)发送并且以一个工作信道210的第二频率f2
接收，而基站以相反的信道分配进行发送和接收，即基站将以工作信道
的第二频率f2发送和以工作信道的第一频率f1接收。这种对于每个RF
链路装置202和基站工作信道的相反的频率分配允许中心交换设备108
和远端基站102的转发器通信，以及去除租用的电话线或单独的微波设
备。
回过来参照图2，用于在基站102和一个或多个便携或移动无线电
话机104之间的通信的工作信道210的分配由台址/无线控制信道212来
执行，而用于在基站台址102和交换设备108之间的通信的同样工作信
道的分配由与交换设备108有联系的台址/交换控制链路214控制。台址
/交换控制链路214在经过通路218和台址/无线控制信道212协调工作
的台址/交换控制信道216上发送和接收数字控制信号。数据以9600波
特(baud)在台址/交换控制信道上被发送，控制链路和控制信道216
也提供在RF链路装置202与各个有关的工作信道之间的同步。
台址/交换控制链路214被连接到中心交换机108的台址接口控制器
218，它使得通过交换设备108所交换的信号在工作信道210分配的协
调下被连接到适当的台址接口204和RF链路装置202。
RF控制链路214需要能连续发送串行数据的RF连接。类似于图6
所示的用于从中心交换机108到基站102的传输的数字传输通路的安排
可被用于这个目的。替换地，也有在市场上能买到的RF串行链路传输
装置可被用于这个目的。可能需要差错纠正/再发送协议，例如高级数据
链路控制(HDLC)或类似的协议来提供与租用线/调制解调器连接同
样级别的运行完整性。RF控制链路200也可以有比租用线连接更低的
有效通过量，因此通过单个中心交换机108运行的基站数目可能需要被
限制，以避免超过RF设备的处理容量。
图4表示用于把清晰话音或语音信号或数字(调制解调数据)从交
换设备108(图2)发送到基站台址102(图2)的本发明的一个实施
例。RF链路设备202包括调制解调器接口400和RF接口402。调制
解调器接口400包括调制解调器404和通用异步接收机/发射机
(UART)406，用来解调来自交换设备的调制解调数据，之后才能由
包含在RF接口402中的RF台址链路发射机408发送该解调的调制解
调数据。每当包括话音警卫(密码语音)的数字无线电呼叫或数据呼叫
通过交换机108安排路由时，调制解调数据将从交换设备108输出。可
能需要滤波器或置换器把来自VART 406的数据变换为可被发射机408
接受的形式(非归零，“NRZ”数据)。
按照本发明，RF接口402包括连接到发射机408的输入端口412
的开关410。开关410可以是如由Ericsson GE移动通信公司，
Lynchburg，Virginia，所生产的Master 3或Master 2E等。开关410
以其正常位置把发射机408的模拟输入端412连接到交换设备108的输
出端414，用于把清晰的话音信号发送到远端基站102。
如果数字数据由调制解调数据检测能力检测，那么信号将通过导线
418被发送到开关410，以使开关410运行来把发射机408连接到它的
数字信号输入端420。发射机408由通过在中心交换机108的输出端424
和接口402之间的通信链路或通路422连接到RF接口402的PTT端口
的耳和口(E&M)信令来起动，以发送模拟信号(清晰的语音)或数
字信号(调制解调数据)。由于在中心交换机108和RF链路发射机408
之间只有E&M带外信令可供使用，因此，就需要在调制解调器404和
开关410之间的导线418上的带内信令。另外，因为中心交换机108至
基站102的音频/数据信号将在工作信道210上被发送到基站Rx转发器
而不是通过专用电话线或微波接口，所以在中心交换机108和基站102
之间的E&M或音频信令由于E&M信号需要四线电话接口而不能被支
持。因而，RF链路装置202在和基站102通信时必须使用便携无线电
话机104在和基站102通信时所使用的同样的信令协议，以保持基站工
作信道210是在工作的。这种信令协议包括已知的低速的次声入局信
令，它被交织在正常的传输中间。
由于中心交换机108到基站102的音频通信以及基站102和便携无
线电话机104的音频通信将使用基站102中的相同通路或通信设备，所
以，对控制台112(图1)优先的无线电传输必须被特殊处理。当控制
台112试图优先来自无线电104的传输时，基站102呼叫处理过程可被修
改为中断一个现有的移动或便携无线电话机104至中心交换机108和/
或同一个基站102运行的其它无线电104的重复发送。基站102可被编
程来分配给控制台优先以一个新的空闲工作信道210，以避免来自发射
的无线电话机104的干扰。(在大多数系统中，基站102通常不中断发
射的无线电话机104，但它可停止重复把通信信号供给在同一个基站102
工作的其它无线电话机)。如果中心交换机到基站102的RF发送比起
平均的移动无线电话机104发送强得多，那么借助于允许从交换机的控
制台发送压过现有的移动无线电的发送，以允许控制台112优先在同一
信道上的无线电发送。
图5表示用于在由中心交换设备108进行的交换下(图2)接收来
自基站102(图2)的清晰话音或数字(调制解调数据)的RF链路装
置202部件的通信路径。RF链路接收机502将在相应于RF链路装置
202的分配的工作信道210的分配的基站发送转发器的频率f2上接收清
晰话音或数字信号。所接收的信号将通过交换设备108被交换，并且它
只是在原先基站102的信道分配通过RF控制链路告知交换设备108：
工作信道210上的音频在工作时，才被发送到其它基站102。
按照本发明，接收机502通过传输通路被连接到UART 406，用来
接收数字信号，并被连接到常闭开关504的一端，以便沿传输通路或链
路506发送清晰话音到中心交换设备108的输入端508。RF工作信道
210和RF链路接收机502以透明传送数字或话音警卫通信信号的形式
工作。
因为开关502是常闭的，传输的信号，即清晰话音和数字沿着传输
通路506和沿着传输通路510被传送给UART406和调制解调器404。
如果传输的信号是清晰话音，那么开关504保持为闭合，信号继续沿传
输通路506通过。如果传输的信号是数字的，那么调制解调器404的数
字检测能力将借助于沿导线512发送一个调制解调数据存在信号而使开
关504断开，如图5所示。调制解调器404将在把变换的信号经传输通
路514传送到交换设备输入端以前，先把数字传输变换成调制解调数
据。
在数字或话音警卫呼叫传送期间，从RF台址链路装置202设备到
基站接收转发器Rx的数据传输中的任何差错将由在数据传输源和接收
数据传输的无线电话机104之间的更高级别的协议来处理。这个更高级
别的协议可以简单地包括接收的无线电话机发回到源的确认信号。
按照本发明的另一个实施例，在使用数字交换设备当作为中心交换
机108和使用RF链路装置202中的数字传输设备的系统中，所有呼叫
都作为数字数据通过通信设备，以及调制器404和控制开关410与504
可被去除。对于这样的全数字系统的RF链路装置202的发送通路和接
收通路的实施例分别示于图6和图7。
对于从中心交换机108到基站102的传输，从中心交换机108(图
6上未示出)的输出端606来的在传输链路604上的交换的数字信号被
UART406接收。UART406可被连接到Tx滤波器或转换器410，以便
把数据变换为非归零(“NRZ”)数据，以供发射机408发送用。工
作信道210将由台址/交换控制链路214分配，类似于参照图2所描述的
那样，发射机将在分配的工作信道的频率f1上发送数字信号，以便供在
基站102(图2)的分配的信道上工作的RF接收转发器(未示出)接
收用。类似于参照模拟/调制解调数据RF链路系统所描述的，在全数字
系统中的发射机408当来自中心交换机108的输出信号被发送到RF接
口402的“按键发话”(PTT)终端时由键控发送。
由于全数字系统都不使用四线电话接口，所以E&M信令是不能用
的。必须使用外部信令方法来键控发射机408。中心交换机108的专用
输出端口608的一个比特可被用于此目的。
参照图7，由基站102的发送转发器(图7上未示出)在分配的工
作信道210的频率f2上所发送的数字信号将通过传输通路510连接到
UART406的接收机502进行接收。然后，UART406发送同步数字数据
到交换设备108的输入端702。
如果同步串行数据端口具有所希望的通信系统的特征，那么数字呼
叫数据可被留在分开的数字数据信道上，与在T1线上的多路复用相
反，以及数字信道可以以类似于参照图4和5所描述的数字调制解调数
据的方式在RF台址链路上进行发送。由于没有调制解调音信号，因而
调制解调器404可被如图4和5所示的适当的开关装置430旁路，例如
配置带有DIP开关设置的系统。
图8表示具有在不同台址S1，S2和S3的多个基站102的RF通信
系统，这些台址分别服务于不同的地理区域A1，A2和A3。如前所述，
在物理上位于不同地理区域的单元或单元群104之间的通话将通过中心
交换机108来交换。按照本发明，呼叫将由如前面参照图2-7所述的
各个RF台址链路200在不同的台址S1，S2和S3之间进行发送。为概
述起见，也参照图2，在区域A1中想要和区域A2中的单元2通信的单
元1最开始将在台址/无线控制信道212(图2)上从台址S1请求一工
作信道，基站S1将在台址/交换控制信道216和台址/交换控制链路214
上分配与所分配的工作信道210有关的RF台址链路200a的相应的RF
链路信道或装置202。由请求单元1在台址/无线控制信道212和台址/
交换控制信道216上发送给中心交换设备108的信号使得中心交换机
108完成到RF台址链路200b的适当的连接，它又从台址S2请求信道
分配，这相应于由台址/无线控制信道212分配的用于在台址S2和A2
区域中的移动单元2之间的通信的工作信道210。在由控制信道212和
216分配了工作信道210和有关RF链路信道或装置以后，可进行在单
元1和单元2之间的双工通信。
RF台址链路200a-200c及其RF链路装置202不被提供或分配给
特定的通话组或单元组而是由以集群方式(trunked manner)的各用
户或使用者共用RF台址链路设备，以及多个通话组或单元可在同一个
RF台址链路200的不同的RF链路装置202上同时进行通信。
移动通信RF基站台址102通常具有不为主呼叫处理控制链路的至
少一条数据通信链路。到台址的数据链路被用来进行台址“拨号”诊断
和重新配置活动，以及下载用法和告警数据到主处理器作分析用。这些
数据链路可以是拨号调制解调器连接，因为只在诊断/监视过程期间才需
要这种连接；然而，如果不能提供使用到RF基站的拨号电话线，那么
可使用诸如如图8所示的集群数据无线诊断/监视链路，或者在传送大量
数据的地方可使用专用的RF链路，或连续监视这样的专用数据链路的
呼叫请求。在专用的RF链路的情况下，如前所述的用于通话处理的同
样的RF传输系统可被用于专用的诊断/监视链路；然而，这些链路中的
每一条链路将需要一对新的Tx/Rx频率对或信道分配给基站102。
集群数据无线电话机诊断/监视链路包括参照上述的RF台址链路装
置所描述的几个同样的部件。诊断/监视链路还包括台址诊断/监视终端
902，它提供用于引导诊断测试和监视的操作员接口。终端902与数据
主机904相连，信息可在终端902的操作员控制下从基站102上载到该
数据主机904或下载到基站102。数据主机904被连接到中心交换机，
后者又被连接到台址接口204。如前所述，台址接口204被连接到RF
链路装置202，它在分配的工作信道210上和基站102进行通信。基站
102包括诊断/监视端口906，它是台址控制器的一部分。台址控制器905
包括被连接到数据无线电话机912的控制链路终端910，数据无线电话
机912在专用RF数据链路915上和数据无线电话机914进行通信。数
据无线电话机914被连接到中心交换机108的交换控制端口。数据无线
电912和914是台址控制链路。诊断和监视端口906接至另一个数据无
线电916。RF诊断链路实际上是通过在台址的工作信道上的集群数据
“呼叫”。数据无线电916通过工作信道对数据主机904进行数据呼叫，
正如任何其它的数据用户一样，然后，数据主机发送数据给诊断/监视终
端902。同样地，终端902发送数据给数据主机904，后者进行到数据
无线电916的数据呼叫，这正如在台址上的能进行任何其它数据通信的
无线电的数据呼叫那样。数据无线电916把它所接收数据发送给台址控
制器诊断/监视端口906。
本领域的技术人员将清楚地认识到，本发明允许消除通常被用来把
移动通信RF台址连接到中心交换设备的租用电话线和/或微波传输设
备。
另外，本领域的技术人员将很容易看到，本发明并不限于此处所描
述和表示的具体实施例。除了这里所表示的和描述的那些实施例以外，
不同的实施例和说明以及变动、修改和等效的安排，通过上述的说明和
附图，现在将是很明显的，或者将很有理由地被提出，而不背离本发明
的实质和范围。尽管在此处已相对于优选实施例对本发明作了详细的描
述，但将会看到，这种公开对于本发明只是说明性的和示例性的，并且
仅仅是用来提供对本发明的充分的和能实现的揭示。因此，本发明只由
所附加的权利要求的精神和范围来限定。