CN1311928A - 使用电话线的中继装置 - Google Patents

Abstract

本发明的中继装置把来自移动交换中心的一个数据信号转换成一个中频信号,并把这一中频信号传送给一条未被使用的电话线和一个专用线网络。这一装置把通过未被使用的电话线和专用线网络所传送的中频信号转换成数据信号频率信号,并把数据信号传送给移动交换中心。在本发明中,把中频信号在一个母站和至少一个第一子站之间通过一条未被使用的电话线加以传送,并对中频信号加以调制,以通过专用线网络在母站和至少一个第二子站之间加以传送。

Description

使用电话线的中继装置

发明领域

本发明涉及一种用于一个CDMA(码分多址存取)通信系统的中继装置，更具体地说，涉及一种通过使用建筑物中的电话线和一条连接于一个专用线网络的专用线(例如，地铁电话线)，把呼叫服务提供于一个位于某一盲区(例如一个建筑物和一个地下通道)中的移动电话的中继装置。

现有技术

一般情况下，由于当前所使用的电话线具有高RF传输损耗和非均匀特性的缺陷，因此对于带宽通信，例如，CDMA(码分多址存取)通信，似乎是不太合适的。

另外，传统上，当一个移动电话，例如使用CDMA技术的蜂窝电话或PCS电话，定位在一个盲区象一个建筑物或一个地下通道中时，在建筑物中的光缆或一条RF同轴电缆被用于中继通信信号。

然而，在传统的方法中，需要昂贵的光缆或RF同轴电缆，这将需要相当高的开销。特别是，如果没有把用于向移动电话提供呼叫服务的光缆或RF同轴电缆最初安装在建筑物中，那么可能需要对建筑物的内部进行拆解，以安装光缆或RF同轴电缆，因而人力和时间成为一大问题。

发明概述

因此，本发明的一个目的在于提供一个通过使用某一盲区(例如一个建筑物)中的电话线，向一个定位于该建筑物中的移动电话提供呼叫服务的中继装置。

本发明的另一个目的在于提供一种中继装置，这种中继装置用于通过连接于一个专用线网络的一条专用线，向一个母站定位在其中的建筑物之外的一个局部盲区传输一个高能量的信号，向移动电话提供高质量的呼叫服务，并阻止在呼叫期间的呼叫断接。

根据本发明的一个方面，提供了一种中继装置，这一中继装置包括：至少一个第一和第二子站；以及一个基站中的一个母站，其中，根据基站中的同步信号生成器所生成的一个同步信号，母站把从移动交换中心所传输的数据信号加以组合以生成一个中频信号，以传送到一条未被使用的电话线。把通过这条未被使用的电话线所传送的中频信号转换成一个基带信号，以传送到移动交换中心，并通过母站和至少一个第一子站之间的未被使用的电话线收发该中频信号。

附图的简要描述

通过以下结合附图对优选实施例的描述，本发明上述的及其它的目的与特征将会变得十分明显。在这些图中：

图1是说明根据本发明的使用电话线的中继装置的一个实施例的概要图；以及

图2是根据本发明的一个小型中继器的实施例的方框图。

本发明的优选实施例

以下，将参照附图对本发明的优选实施例详细地加以描述。

图1说明了根据本发明的使用电话线的中继装置的一个实施例的概要图。

现在参照图1。本发明的中继装置定位在一个基站中，具体地说，定位在建筑物中的一个通信室中。它包括一个母站100，用于中继一个RF(射频)信号；多个内部小型中继器200，用于把一个中频信号从母站100传送到一个定位在建筑物中的移动电话，以及把中频信号从移动电话传送到母站100；一系列外部小型中继器500，用于把中频信号从母站100传送到建筑物之外的一个移动电话，以及把中频信号从建筑物之外的移动电话传送到母站100；一个信号连接板300，定位在建筑物内的通信室中，并连接在母站100和该系列内部小型中继器200以及外部小型中继器500之间，用于连接信号；PCM(脉码调制)转换器611到61n，用于把一个来自信号连接板300的PCM信号转换成中频信号，以传送到母站100，并把来自母站100的中频信号转换成PCM信号，以传送到信号连接板300；以及PCM转换器621到62n，用于把来自外部小型中继器500的该中频信号或一个音频信号之一转换成PCM信号，以传送到号连接板300，并把来自信号连接板300的PCM信号转换成RF信号，以传送到外部小型中继器500。在此，通过双绞线400把多个内部小型中继器200和信号接板300相连，并通过一条专用线700把一系列外部小型中继器500和PCM转换器621～62n分别加以连接。

此处，由于用于连接于外部小型中继器500的专用线700可以收发一个数字化的信号，例如PCM信号，所以通过这条专用线所传送的信号在PCM转换器611到61n上被制做成PCM信号。

中继装置的母站100包括一个母站控制器110，用于传送从外部接收的一个信号、把来自内部小型中继器200和外部小型中继器500的信号传送到外部、并用于检查内部小型中继器200的操作状态；一个双工器120，用于传送通过信号分配器部件140和160所接收的高频带宽(例如4.95MHz)中的中频信号；一个频率转换器130，用于把来自母站控制器110的高频带宽中的中频信号转换成低频带宽(例如1.95MHz)中的中频信号，以传送到双工器120；一个信号分配器部件140，用于把来自双工器120的信号分配到信号连接板300并把来自信号连接板300的信号分配到双工器120和一个接口150；一个信号分配器部件160，用于把来自双工器120的信号分配给PCM转换器611到61n中的一个相应的PCM转换器，并把来自PCM转换器611到61n的信号分配到双工器120和接口150，对于内部小型中继器200和外部小型中继器500，接口150用于把由信号分配器部件140和160所分配的操作状态监视信号传送到移动站控制器110。

这里，通过双工器120把由信号分配器部件140和160所分配的信号中的中频信号传送到移动站控制器110，通过双工器120，把音频信号，即用于小型中继器的操作状态监视信号传送到移动站控制器110。

移动站100通过使用电话线400的低带宽传输一个在基站生成的传输信号，并通过使用电话线400的高带宽，传输在内部中继器200和外部中继器500所生成的信号。

用于到内部小型中继器200的信号连接的信号分配器部件140包括一系列信号分配器141～14n，每一个连接于相应的一个内部小型中继器200。

另一方面，由于内部小型中继器200能够中继仅在建筑物的一个特定的区域中的信号，所以内部小型中继器200的数量取决于建筑物的规模，即建筑物越大，对内部小型中继器200的需求也就越多。相反，建筑物越小，对内部小型中继器200的需求也就越少。

而且，由于把PCM用于到专用线路的连接，所以可在外部小型中继器500和母站100之间执行信号连接，即使它们的距离在300米以上。

以下，将详细描述本发明的中继装置的操作。如以上所描述的，这一中继装置使用的是电话线和专用线路网络。

首先，将讨论从移动站到小型中继器的信号传输的过程。

当通过一条传输线从连接于母站的移动交换中心传送一个数据信号时，母站控制器110根据由基站中的一个同步信号生成器所生成的同步信号，使用一个CDMA(码分多址存取)技术合成数据信号，并生成中频信号。在频率转换器130，把4.95MHz的中频信号转换成1.95MHz的中频信号，以把它们传送到双工器120。

然后，通过双工器120，把所转换的中频信号传送到信号分配器部件140和160，以由信号分配器部件140和160加以分配。

通过信号连接板300和电话线400，把用于内部的信号分配器部件140所分配的中频信号传送到相应的一个内部小型中继器200。

另一方面，通过PCM转换器611到61n中的相应的一个，把用于外部的信号分配器部件160所分配的中频信号转换成PCM信号，然后通过信号连接板300和电话线400，传送到PCM转换器621到62n中的相应的一个。

通过以上所描述的过程，把数据信号传送到内部小型中继器200和外部小型中继器500附近的移动电话。

接下来，将讨论把信号从小型中继器传送到母站的过程。

当把高频信号从内部小型中继器200和外部小型中继器500附近的移动电话传送到内部小型中继器200和外部小型中继器500时，内部小型中继器200把高频信号转换成中频信号，以通过电话线400和信号连接板300传送到信号分配器部件140。

另一方面，外部小型中继器500把高频信号转换成中频信号，以通过电话线400和信号连接板300传送到PCM转换器611到61n中相应的一个PCM转换器。PCM转换器611到61n中相应的一个把中频信号转换成PCM信号，以通过专用电话线700和信号连接板300传送到PCM转换器621到62n中相应的一个PCM转换器。然后，PCM转换器621到62n中相应的一个PCM转换器把PCM信号转换成中频信号，以传送到信号分配器部件160。

如以上所描述的，通过双工器120把传送到母站100的信号分配器部件140和160的中频信号传送给母站控制器110。

接下来，根据来自同步化信号生成器800的同步信号，母站控制器110把来自双工器120的中频信号转换成基带信号、通过使用一个相应信道的CDMA技术解调基带信号、并把所解调的信号传送到移动交换中心。

另一方面，内部小型中继器200和外部小型中继器500监视它们自己的操作状态，并通过使用以上的过程，把操作状态监视信号传送到母站100。

由于从内部小型中继器200和外部小型中继器500输出的操作状态监视信号是音频信号，所以在信号分配器部件140和160对它们分配之后，通过接口150而不是通过双工器120把它们传送到母站控制器110。

因此，通过使用所传送的操作状态监视信号，母站控制器110可以确定内部小型中继器200和外部小型中继器500是否正常操作。

图2描述了根据本发明的小型中继器的一个实施例的方框图。

如图2中所示，本发明的小型中继器包括一个第一增益控制器210，用于检测从母站100传送的中频信号的增益损耗，并提供一个增益控制信号，用于补偿增益损耗；一个上向变频部件220，用于把来自母站100的中频信号上向变频成高频信号，并根据来自第一增益控制器210的增益控制信号补偿高频信号的增益；一个第二增益控制器230，用于根据来自第一增益控制器210的增益控制信号，估计在通过电话线400从外部到母站100的传输期间导入一个信号的增益损耗，并提供一个增益控制信号以补偿一个所接收信号的增益；一个下向变频部件240，用于把来自外部的高频信号下向变频成中频信号，并根据来自第二增益控制器230的增益控制信号补偿中频信号的增益，以传送到母站100；一个高频信号双工器250，用于通过一个天线把来自上向变频部件220的高频信号传送到建筑物内的移动电话，以及通过天线把从建筑物内的移动电话所传送的高频信号传送到下向变频部件240；一个中频双工器260，用于把来自母站100的中频信号从下向变频部件240，并把来自下向变频部件240的中频信号传送到母站100；一个操作状态监视器270，用于监视第一增益控制器210、上向变频部件220、第二增益控制器230以及下向变频部件240的操作状态；以及一个滤波器280，用于滤波一个来自操作状态监视器260的音频信号的频率带宽的检测信号，以传送到母站100。

第一增益控制器210包括一个增益检测器211，用于检测来自母站100的中频信号的增益损耗；以及一个接收增益损耗的增益控制器212，用于向上向变频部件220和第二增益控制器230提供增益控制信号，以补偿增益损耗。

上向变频部件220包括一个上向变频器221，用于把来自母站100的中频信号上向变频成高频信号；一个滤波器222，用于滤波来自上向变频器221的高频信号；一个增益补偿器223，用于根据来自增益控制器212的增益控制信号，补偿来自滤波器222的高频信号的增益；以及一个放大器224，用于放大来自增益补偿器223的高频信号，以传送到高频信号双工器250。

下向变频部件240包括一个下向变频器241，用于把来自高频信号双工器250的高频信号下向变频成中频信号；一个滤波器242，用于滤波来自下向变频器241的中频信号；一个增益补偿器243，用于根据取决于来自增益控制器212的增益控制信号，补偿来自滤波器242的中频信号的增益；以及一个放大器244，用于放大来自增益补偿器243的中频信号，以传送到中频双工器260。

以下将对根据本发明的小型中继器的操作详细地加以描述。

首先，将对通过天线传输从移动站传送的信号的过程加以讨论。

当把中频信号通过电话线400从母站100传送到内部小型中继器200和外部小型中继器500时，中频信号双工器260把来自母站100的中频信号传送到第一增益控制器210和上向变频部件220。第一增益控制器210的增益检测器211检测在通过电话线传输期间导入通过中频信号双工器260所传送的中频信号的增益损耗，并把所检测的增益损耗传送给增益控制器212。增益控制器212从增益检测器211接收在通过电话线传输期间导入中频的增益损耗，并把准备补偿中频信号的增益损耗的增益控制信号传送给上向变频部件220的增益补偿器223和第二增益控制器230。通过与一个来自超短调频生成器(未在图中加以显示)的超短调频的匹配，上向变频部件220的上向变频器221把来自中频信号双工器260的中频信号上向变频成高频信号，并把所上向变频的高频信号传送到滤波器222。上向变频器221还把中频信号和超短调频传送到滤波器222。

上向变频部件220的滤波器222滤波来自上向变频器221的信号，以消除中频信号和超调频信号，并抽取通过电话线所传送的频率带宽的高频信号，以传送到增益补偿器223。接下来，增益补偿器223根据来自增益控制器212的增益控制信号，补偿来自滤波器222的高频信号，以传送到放大器224。放大器224放大来自增益补偿器223的高频信号，使其足以传送到移动电话，并把所放大的信号传送到高频信号双工器250。通过天线把传送到高频双工器250的高频信号传送到移动电话。

接下来，将讨论传输通过天线所接收的信号的过程。

当通过天线把高频信号从移动电话传送到高频信号双工器250时，下向变频部件240的下向变频器241把来自高频信号双工器250的高频信号下向变频成中频信号，以传送给滤波器242。通过与来自超短调频生成器(未在图中加以显示)的超短调频的匹配，下向变频器241把来自高频信号双工器250的高频信号下向变频成中频信号，以随高频信号和超短调频一起传送到滤波器242。

接着，下向变频部件240的滤波器242滤波来自下向变频器241的信号，以消除高频信号和超调频，并抽取中频信号，以传送到增益补偿器243。

如上所描述的，增益补偿器243根据来自第二增益控制器230的增益控制信号，补偿来自滤波器242的中频信号，以传送到放大器224。通过使用来自增益控制器212的增益控制信号，第二增益控制器230估计导入从下向变频部件240到母站100的中频信号的增益损耗，并生成来自滤波器242的中频信号的增益补偿该估计的损耗的增益控制信号以提供给增益补偿器243。

接下来，下向变频部件240的放大器244放大来自增益补偿器243的中频信号，使其足以传送到母站100，并把所放大的信号传送到中频信号双工器260。把从放大器244所传送的中频信号通过中频双工器260传送到母站100。

另一方面，通过使用音频带宽，操作状态监视器270检查第一增益控制器210、上向变频部件220、第二增益控制器230以及下向变频部件240是否运作正常，并把操作状态监视信号传送到滤波器280。接下来，滤波器280滤波来自操作状态监视器270的音频带宽的操作状态监视信号，并通过电话线400把所抽取的适合于母站100的直流信号或音频信号传送母站100。

如以上所描述的，本发明执行的以上所描述的向/从定位在外部的移动电话进行收发的过程。

如以上所描述的，本发明使用连接于定位在建筑物之内的母站的小型中继器，通过电话线并使用母站定位在其中的建筑物之外的盲区中的小型中继器向/从移动电话进行中继。

本发明可以向在盲区(例如建筑物或地下通道)的移动电话提供高质量无干扰的呼叫服务。

本发明可以通过把高能量信号传输到局部盲区(例如建筑物或地下通道)，并使用连接于安装在建筑物内部的电话线的小型中继器，防止电话的断接。

与传统的光缆或RF同轴电缆进行相比，本发明可以通过把用于呼叫服务的小型中继器连接于预安装的电话线上，很容易地被安装，并降低开销。

由于本发明利用预安装的电话线作为一条CDMA中继线，所以用于光缆和RF同轴电缆的安装开销能够明显得以减少。

在本发明中，把其上传输损耗相当低的电话线的低频带宽赋予可在任何时候加以输出的基站传输信号。把高频带宽赋予基站接收信号，因为这能够使用CDMA技术解调一个弱信号，且移动电话和中继装置之间的距离是短的，以致于一个强的信号可得以传输。因此，本发明能够利用电话线作为CDMA中继线。

尽管已针对具体的实施例对本发明进行了说明与描述，但本领域的熟练技术人员可明显看出，在不背离由后附权利要求定义的本发明的精神与范围的情况下，能够对本发明进行许多的变动和修改。

Claims (13)

1．一个中继装置包括：

一个基站中的母站；以及

至少一个第一和第二子站，

其中，该母站合成一个来自移动交换中心的数据信号，以生成一个中频信号以传送到一条未被使用的电话线上，并把通过该电话线所传送的中频信号转换成一个基带信号，以根据该基站中的一个同步信号生成装置所生成的同步信号传送到移动交换中心，以及

通过该未被使用的电话线，在该母站和该至少一个第一子站之间传送该中频信号。

2．如在权利要求1中所述的装置，其中，该母站把来自移动交换中心的数据信号加以合成，以生成该中频信号以通过一个专用线网络加以传送，并把通过专用线网络所传送的该中频信号转换成基带信号，以根据基站中的一个同步信号生成装置所生成的同步信号传送到移动交换中心；以及

把中频信号加以调制，以通过专用线网络在母站和至少一个第二子站之间进行传送。

3．如在权利要求2中所述的装置，其中，该母站包括：

一个控制装置，用于使用一个码分多址存取技术把来自移动交换中心的数据信号加以合成，以生成中频信号以通过专用线网络加以传送，并把通过专用线网络传送的中频信号转换成基带信号，并使用用于各信道的码分多址存取技术解调该基带信号，以传送到移动交换中心；

一个频率转换装置，用于把中频信号的频率转换成较低的频率；

一个信号传送装置，用于把由频率转换装置所转换的中频信号传送到控制装置；以及

一个信号分配装置，用于把通过信号传送装置所传送的中频信号加以分配，以通过未被使用的电话线和专用线网络加以传送，并把通过电话线和专用线网络所接收的中频信号加以分配，以传送到信号传送装置，

其中，通过使用电话线的低频率带宽传送在基站所生成的信号，并通过使用电话线的高频率带宽传送在第一和第二子站所生成的信号。

4．如在权利要求3中所述的装置，其中，该母站还包括：

一个信号连接装置，用于把相应于由信号分配装置所分配的对应于该至少一个第一和第二子站的操作状态监视信号连接于控制装置，

其中，母站通过使用来自信号连接装置的操作状态监视信号检测该至少一个第一和第二子站的操作故障。

5．如在权利要求4中所述的装置，其中，用于至少一个第一和第二子站的操作状态监视信号是未通过信号传送装置而通过信号连接装置加以传送的音频信号。

6．如在权利要求1-5中的任何一个所述的装置，还包括：

一个信号偶合装置，连接于电话线和专用线网络，用于偶合该母站和该至少一个第一和第二子站之间的信号；

至少一个第一PCM(脉码调制)转换装置，用于把一个从信号偶合装置传送过来的PCM信号转换成中频信号和操作状态监视信号，以传送到母站，并把从母站传送过来的中频信号转换成PCM信号，以传送到信号偶合装置；以及

至少一个第二PCM转换装置，用于把从至少一个第二子站传送过来的中频信号和操作状态监视信号转换成PCM信号，以传送到信号偶合装置，并把从信号偶合装置传送过来的PCM信号转换成中频信号，以通过未被使用的电话线传送到至少一个第二子站。

7．如权利要求6中所述的装置，其中，把至少一个第一子站配置在一个母站定位在其中的一建筑物内的一个盲区中，并把至少一个第二子站配置在连接于专用线网络的该建筑物之外的一个盲区中。

8．如权利要求1和权利要求2之一所述的装置，其中，各至少一个第一和第二子站包括：

一个第一增益控制装置，用于检测从母站传送过来的中频信号的增益损耗，以生成一个第一增益控制信号，用于补偿中频信号的增益损耗；

一个上向变频装置，用于把从母站传送过来的中频信号上向变频成一个高频信号，并根据第一增益控制信号，补偿上向变频的高频信号的增益，以传送到外部；

一个第二增益控制装置，用于在通过该未被使用的电话线和专用线网络向母站传输期间，通过使用从第一增益控制装置传送过来的第一增益控制信号，估计导入一个从外部所接收的信号的增益损耗，以生成一个第二增益控制信号，用于补偿所接收的信号的增益损耗；以及

一个下向变频装置，用于把从外部传送过来的高频信号下向变频成中频信号，并根据第一增益控制信号，补偿下向变频的中频信号的增益，以传送到母站。

9．如在权利要求8中所述的装置，还包括：

一个第一双工器，用于把从上向变频装置传送过来的高频信号传送到外部，并把从外部传送过来的高频信号传送到上向变频装置；以及

一个第二双工器，用于把通过电话线和专用线网络传送过来的中频信号传送到下向变频装置，并把从下向变频装置传送过来的中频信号传送到电话线和专用线网络。

10．如权利要求8和权利要求9之一所述的装置，还包括：

一个操作状态监视装置，用于监视第一增益控制装置、上向变频装置、第二增益控制装置以及下向变频装置的操作状态；以及

一个第一滤波装置，用于滤波从操作状态监视装置传送过来的音频带宽的信号，并把所滤波的信号传送到电话线和专用线网络。

11．如权利要求10中所述的装置，其中，第一增益控制装置包括：

一个增益检测器，用于检测通过电话线和专用线网络传送过来的中频信号的增益损耗；以及

一个增益控制器，接收来自增益检测器的所检测到的增益损耗，用于向上向变频装置和第一增益控制装置提供第一增益控制信号，以补偿中频信号的增益损耗。

12．如权利要求11中所述的装置，其中，上向变频装置包括：

一个上向变频器，用于把通过电话线和专用线网络传送的中频信号上向变频成高频信号；

一个第二滤波装置，用于滤波由上向变频器所上向变频的高频信号，以抽取一个准备加以传送的第一预确定带宽的信号；

一个第一增益补偿装置，用于根据从增益控制装置传送过来的第一增益控制信号，补偿由第二滤波装置所抽取的信号的增益；以及

一个第一放大装置，用于放大来自第一增益补偿装置的增益补偿的高频信号，并把所放大的高频信号传送到第一双工器。

13．如权利要求12中所述的装置，其中，下向变频装置包括：

一个下向变频器，用于把通过第一双工器所传送的高频信号下向变频成中频信号；

一个第三滤波装置，用于滤波由下向变频器所下向变频的中频信号，以抽取一个准备加以传送的第二预确定带宽的信号；

一个第二增益补偿装置，用于根据从第二增益控制装置传送过来的第二增益控制信号，补偿由第三滤波装置所抽取的信号的增益；以及

一个第二放大装置，用于放大来自第二增益补偿装置的增益补偿的中频信号，并把所放大的中频信号传送到第二双工器。

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