專利名稱：移動電話系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)單元上的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于移動電話系統(tǒng)的收發(fā)信單元的一種方法。本發(fā)明還涉及實施該方法的一種裝置。
更具體說，本發(fā)明涉及在大型建筑物中，特別是在非常高的建筑物，諸如所謂摩天大樓中移動電話系統(tǒng)的一種方法和裝置。移動電話系統(tǒng)可以是任何已知的無線移動系統(tǒng)，例如GSM系統(tǒng)。雖然下面參照GSM系統(tǒng)說明本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明不限于該特定系統(tǒng)。例如，該系統(tǒng)可以是PABX系統(tǒng)或無線LAN系統(tǒng)。本發(fā)明還能用于大型建筑物中完全內(nèi)部的無線移動電話系統(tǒng)，而該內(nèi)部系統(tǒng)通過已有電話網(wǎng)絡(luò)與外界連接。
背景技術(shù)：
在大型建筑物，特別是摩天大樓中使用移動系統(tǒng)，存在嚴(yán)重的問題，除非在涉及的建筑物中采取措施。這一點歸結(jié)于若干理由。一個理由在實際的建筑物本身，因為摩天大樓一般包括極大數(shù)量的加強(qiáng)鋼筋、鋼梁等等，這些材料會在磁性上屏蔽大樓，不受外界影響。大樓通常大部分覆著有金屬鍍層的外墻玻璃也有該種作用。因此必須在高層建筑物中安裝大量與移動電話通信的基站，而且這些基站要能覆蓋整個建筑物面積。這就提出一個涉及與給定的移動電話通信的基站的系統(tǒng)問題。
另一個問題是在大型建筑物內(nèi)提供有效的無線電覆蓋范圍問題。當(dāng)使用地面安裝的基站時，由于建筑物使無線電信號衰減，從而覆蓋范圍越進(jìn)入建筑物越弱。地面安裝的基站是指位于室外的基站。
還有一個問題是大型建筑物需要高的網(wǎng)絡(luò)容量，因為在這種建筑物內(nèi)有大量用戶。例如，如果高層建筑物與地面基站有良好的無線電接觸，那么所述建筑物將占用該基站的大部分容量，從而縮減基站用于建筑物外的用戶的容量。此外，覆蓋該建筑物的基站之間常常發(fā)生干擾，導(dǎo)致話音質(zhì)量低劣，并且時常丟失連接。
因此，在大型和高層建筑物內(nèi)，常常安裝相互獨立的內(nèi)部移動電話系統(tǒng)。
在前面已經(jīng)論及摩天大樓和大型建筑物。所謂大型建筑物也指大型的公共綜合結(jié)構(gòu)或建筑物，諸如飛機(jī)場大樓、火車站、飯店、辦公樓，等等。
本發(fā)明不限于任何特定類型的建筑物，而能用于所有類型的建筑物，這些建筑物由于它們的大小和/或配置，需要安裝獨立的系統(tǒng)，以便在相關(guān)的建筑物內(nèi)獲得具有良好覆蓋范圍的滿意的移動電話業(yè)務(wù)，該獨立系統(tǒng)若用已知技術(shù)實施時，需要安裝包括綜合布線、大量天線、等等。現(xiàn)在要努力實現(xiàn)的是更高的話音質(zhì)量、更好的覆蓋范圍、和更大的容量。
該類獨立的設(shè)備，包括本地收發(fā)信單元，把它連接至安裝在建筑物內(nèi)的移動電話網(wǎng)絡(luò)固定部分。該收發(fā)信單元是一種基地收發(fā)信臺，與GSM網(wǎng)絡(luò)中通常的基站對應(yīng)。從收發(fā)信單元引出電纜至建筑物內(nèi)不同的樓層或?qū)?，在每一樓層設(shè)置一根或多根天線。
按照一個實施例，從收發(fā)信單元經(jīng)所謂分路器，引出同軸電纜至建筑物中各無源天線。該辦法基本上適用于較小型的建筑物。除其他原因外，由于同軸電纜中的高損耗，使它對較大型的建筑物不是很有效。
因此，例如，在大型建筑物的每一層樓中，在收發(fā)信單元與有源天線單元之間使用光纖光纜。有源天線單元除包含收發(fā)信機(jī)天線外，還把光纖光纜中的光變換為RF信號及其反變換。該種性質(zhì)的設(shè)備還可以輔以某種裝置，使有源天線單元也經(jīng)分路器向無源天線供電。
顯然，在大型建筑物中實施移動電話系統(tǒng)的已知解決辦法，要求在該建筑物中敷設(shè)大量同軸電纜和光纖光纜，并且必須安裝大量分路器、組合器、天線單元和天線。這類設(shè)備是非常費力和費錢的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以非常簡單和相對而言非常便宜的方式解決前述問題。
因此，本發(fā)明涉及適用于移動電話系統(tǒng)的收發(fā)信單元的一種方法，其中，收發(fā)信單元安裝于建筑物內(nèi)，該建筑物有通風(fēng)系統(tǒng)，可供建筑物內(nèi)部的移動電話業(yè)務(wù)使用，所述方法的特征是，把一根或多根天線安裝在該建筑物附屬的通風(fēng)系統(tǒng)的一個或多個通風(fēng)管內(nèi)，并把所述天線與所述收發(fā)信單元連接。
本發(fā)明還涉及一種裝置，該裝置基本上具有權(quán)利要求7規(guī)定的特性。


現(xiàn)在參照本發(fā)明的一個示例性實施例，并參照附圖，更詳細(xì)地說明本發(fā)明，附圖有-圖1是摩天大樓的示意圖；-圖2是按空調(diào)系統(tǒng)形式的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，且按摩天大樓各樓層的截面圖畫出；-圖3是示意圖，扼要畫出大樓內(nèi)一種設(shè)備；和-圖4-6畫出各種天線設(shè)備。
具體實施例方式
下面參照摩天大樓詳細(xì)說明本發(fā)明，但是，應(yīng)當(dāng)指出，如前面所述，本發(fā)明同樣能夠用于其他類型的建筑物。
圖1畫出典型的摩天大樓1。圖1中標(biāo)出三層特別的樓層2、3、4。這些樓層被用作空調(diào)站和電力和水的供給源。關(guān)于空調(diào)系統(tǒng)，安裝在該樓層或?qū)拥目照{(diào)站，一般要向建筑物的該空調(diào)站的上面和下面許多樓層或?qū)臃?wù)，如圖上箭頭5、6、7所示。例如，空調(diào)站可以為該站下面的六層樓層和該站樓層上面的六層樓層服務(wù)。
代替空調(diào)站，該相關(guān)系統(tǒng)可以是一般的通風(fēng)系統(tǒng)，或一方面通風(fēng)一方面對建筑物加熱的通風(fēng)系統(tǒng)。
圖2示意畫出空調(diào)站8，它通過主通風(fēng)管9、10，為各樓層供氣和排氣。每樓層設(shè)有與主通風(fēng)管9、10連通的副通風(fēng)管11、12，向各樓層配氣。
空調(diào)系統(tǒng)包括管道系統(tǒng)12、10，把空氣送至建筑物不同的部分，還有管道系統(tǒng)11、9，從所述建筑物不同部分抽氣。鼓風(fēng)機(jī)13把空氣吹進(jìn)供氣管道。廢氣通常在排放前經(jīng)過濾器14。空氣的流向在圖2以箭頭表示。冷卻和/或加熱蛇管15與單元8連通，以調(diào)節(jié)供氣的溫度。當(dāng)然，空調(diào)站的設(shè)計隨建筑物的大小和地理位置而有所不同。
大樓中各個空間、房間，應(yīng)包括能讓空氣進(jìn)入和離開該相關(guān)空間的窗孔。在有空調(diào)的建筑物中，通常把窗孔布置在使整座大樓獲得均勻氣流的位置。這些窗孔通常置于大樓的所有房間內(nèi)和其他空間內(nèi)。
本發(fā)明涉及適用于移動電話系統(tǒng)的收發(fā)信單元的一種方法，其中，收發(fā)信單元16安裝于建筑物內(nèi)，供建筑物內(nèi)部的移動電話業(yè)務(wù)使用，并且該建筑物設(shè)有已知類型的通風(fēng)系統(tǒng)。
該收發(fā)信單元16的類型是已知的，諸如所謂基地收發(fā)信臺，并通常經(jīng)一固定的通信網(wǎng)絡(luò)，與相關(guān)的移動電話網(wǎng)絡(luò)連接。收發(fā)信單元16可以放在建筑物內(nèi)任何地方，并且建筑物內(nèi)可以放置多于一個收發(fā)信單元。
按照本發(fā)明，把一根或多根天線17、18安裝在大樓通風(fēng)系統(tǒng)的一個或多個通風(fēng)管9、10內(nèi)，該通風(fēng)系統(tǒng)例如是空調(diào)系統(tǒng)。該一根/多根天線17、18與收發(fā)信單元16連接，在圖2以點畫線19示意地畫出天線與收發(fā)信單元間的這一連接。
使用的天線類型例如是用于移動電話的類型，即全向輻射天線。但是，應(yīng)當(dāng)指出，在應(yīng)用本發(fā)明時，也可以使用其他天線。例如，也可以替換著用有方向效應(yīng)的天線。舉例說，在通風(fēng)管開一能把天線插入的孔，把天線安裝在里面?；蛘?，把天線安裝在通風(fēng)管內(nèi)，并用適當(dāng)?shù)膴A持器夾持在適當(dāng)位置。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，至少一根天線安裝在主通風(fēng)管9、10之內(nèi)，如圖2畫出的天線17、18所示。主通風(fēng)管與許多較小的或副的通風(fēng)管11、12連通，這些副通風(fēng)管通向建筑物中不同房間的窗孔。在建筑物內(nèi)，房間或其他空間中相應(yīng)通風(fēng)管洞口附近的格柵，應(yīng)能使相關(guān)的無線電信號自由通過該洞口。這一要求可以用塑料格柵解決。
天線在1800MHz的發(fā)射頻率上，具有例如僅0.5W的發(fā)射功率。在大樓中按前述方式應(yīng)用本發(fā)明，用該種天線與常規(guī)的GSM電話所作試驗表明，天線與移動電話間獲得極其有效的接觸。
但是，本領(lǐng)域熟練人員應(yīng)當(dāng)知道，頻率和輸出功率都可以按使用的無線電系統(tǒng)選取。
因為天線放在空調(diào)系統(tǒng)的中心，收發(fā)信單元通過該天線發(fā)送的信號，通常都同樣傳播至建筑物的該相關(guān)主通風(fēng)管延伸到的所有部分。同樣，移動電話發(fā)送的信號將被引導(dǎo)通過建筑物空間所述類型的洞口，進(jìn)入較小的通風(fēng)管11、12，再通過所述通風(fēng)管到達(dá)主通風(fēng)管9、10，并由此到達(dá)天線17、18。
在本發(fā)明的一個實施例中，在空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)管9、10的每一段5、6、7中至少安裝一根天線，所述每一段為該建筑物給定數(shù)量的樓層或?qū)臃?wù)。按常規(guī)，一段這樣的段可以包括從摩天大樓的12層至24層，但是應(yīng)當(dāng)指出，服務(wù)的樓層數(shù)量與空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計有關(guān)。
當(dāng)由一個或同一個主通風(fēng)管服務(wù)于許多樓層時，在空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)管9、10的為大樓不同部分服務(wù)的每一段，安裝一根或多根附加天線是十分有利的。這一點在圖2用附加天線20、21表示。
按照一個優(yōu)選實施例，一根或多根天線安裝在供氣管道10，同時，一根或多根天線安裝在排氣管道9。因為分別在建筑物不同空間的供氣系統(tǒng)洞口和排氣系統(tǒng)洞口，常常位于所述空間的不同位置，所以該實施例給出有效且均勻的無線電覆蓋范圍。
在一個實施例中，天線17、18、20、21是無源天線，并通過同軸電纜22、23與收發(fā)信單元16連接，如圖3所示。
另外，天線24、25是有源天線，并通過光纖光纜26、27與收發(fā)信單元16連接。在此情形下，有源天線除包括發(fā)送天線和接收天線外，還包括把光纖光纜中的光變換為RF信號和反變換的裝置28、29。
圖4、5和6畫出通風(fēng)管9、10中另外的天線設(shè)備。
圖4畫出一種裝在金屬盒31中的天線30。在通風(fēng)管中開一孔并蓋上非金屬的蓋32，比如塑料蓋。蓋32和盒31用螺絲接頭33、34夾緊在通風(fēng)管9、10內(nèi)。天線30可以是定向天線或其他適當(dāng)類型的天線。
圖5畫出一種由平板36承載的天線35，該平板覆在通風(fēng)管的開孔上。該天線適合用作全向輻射天線。
圖6畫出一種天線裝置，其中的天線37向通風(fēng)管內(nèi)發(fā)射。該天線可以是偶極天線或其他適當(dāng)類型的天線。
有源和無源天線兩者都可以用于一個和同一個系統(tǒng)，并放在相互不同的位置上。
本領(lǐng)域熟練人員在確定要求的天線數(shù)量和它們在通風(fēng)管中的位置，以獲得需要的無線電覆蓋范圍時，應(yīng)當(dāng)不會有麻煩。
顯而易見，因為本發(fā)明把現(xiàn)有的通風(fēng)管基礎(chǔ)設(shè)施用作波導(dǎo)，所以本發(fā)明與采用前述已知技術(shù)比較，要求在建筑物中安裝的設(shè)備是最少的。
因此，在建筑物中能為移動電話提供快速和便宜的高效無線電覆蓋范圍方面，本發(fā)明給出顯著的優(yōu)點，并且還給出非常高的話音質(zhì)量和高的容量。
雖然已經(jīng)參照若干實施例和只參照一段空調(diào)系統(tǒng)，描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)指出，可以在不同方面改變本發(fā)明而獲得需要的無線電覆蓋范圍。代替把天線相互疊置地放在空調(diào)管道位于不同高度的各段內(nèi)，在大型的伸延的航空港建筑物中，也可以把天線一個接一個水平地放在空調(diào)管道的各段上。
因此，由于在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，能夠作出各種改變，所以不能認(rèn)為本發(fā)明只限于前述示例性的實施例。
權(quán)利要求
1.一種涉及移動電話系統(tǒng)的收發(fā)信單元的方法，其中的收發(fā)信單元安裝在建筑物內(nèi)并用于建筑物內(nèi)的移動電話業(yè)務(wù)，而且其中的建筑物包括通風(fēng)系統(tǒng)，本方法的特征是，在所述建筑物的通風(fēng)系統(tǒng)附屬的一個或多個通風(fēng)管(9、10)中，安裝一根或多根天線(17、18、20、21)，并把所述一根或多根天線(17、18、20、21)與收發(fā)信單元(16)連接。
2.按照權(quán)利要求1的方法，特征是在主通風(fēng)管(9、10)中至少安裝一根天線(17、18、20、21)，該主通風(fēng)管與多個較小的或副的通風(fēng)管(11、12)連通，這些副通風(fēng)管在建筑物中各房間和空間內(nèi)開有窗孔。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，特征是在所述通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)管(9、10)的每一段中安裝一根或多根天線(17、18、20、21)，而每一所述段分別服務(wù)于建筑物的不同部分。
4.按照權(quán)利要求1、2或3的方法，特征是在向建筑物供氣的通風(fēng)管(10)中安裝一根或多根天線(18、21)，并在排氣通風(fēng)管(9)內(nèi)安裝一根或多根天線(17、20)。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4的方法，特征在于所述一根或多根天線(17、18、20、21)是經(jīng)同軸電纜(22、23)與收發(fā)信單元(16)連接的無源天線。
6.按照權(quán)利要求1、2、3或4的方法，特征在于所述一根或多根天線(28、29)是經(jīng)光纖光纜(26、27)與收發(fā)信單元連接的有源天線。
7.一種涉及移動電話系統(tǒng)的收發(fā)信單元的裝置，其中所述收發(fā)信單元安裝在建筑物內(nèi)并用于所述建筑物內(nèi)的移動電話業(yè)務(wù)，而且其中的建筑物包括通風(fēng)系統(tǒng)，本裝置的特征是，在所述建筑物的通風(fēng)系統(tǒng)附屬的一個或多個通風(fēng)管(9、10)中，安裝一根或多根天線(17、18、20、21)，并與收發(fā)信單元(16)連接。
8.按照權(quán)利要求7的裝置，特征是在主通風(fēng)管(9、10)中至少安裝一根天線(17、18、20、21)，該主通風(fēng)管與許多較小的或副的通風(fēng)管(11、12)連通，這些副通風(fēng)管在建筑物中不同的房間和空間內(nèi)開有窗孔。
9.按照權(quán)利要求7或8的裝置，特征是在所述通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)管(9、10)的每一段中安裝一根或多根天線(17、18、20、21)，而每一所述段計劃服務(wù)于建筑物的不同部分。
10.按照權(quán)利要求7、8或9的裝置，特征是在向建筑物供氣的供氣通風(fēng)管(9)中安裝一根或多根天線(18、21)，并在排氣通風(fēng)管(10)內(nèi)安裝一根或多根天線(17、20)。
11.按照權(quán)利要求7、8、9或10的裝置，特征在于各天線(17、18、20、21)是經(jīng)同軸電纜(22、23)與收發(fā)信單元(16)連接的無源天線。
12.按照權(quán)利要求7、8、9或10的裝置，特征在于各天線(24、25)是經(jīng)光纖光纜(26、27)與收發(fā)信單元(16)連接的有源天線。
全文摘要
一種涉及移動電話系統(tǒng)的收發(fā)信單元的方法,其中的收發(fā)信單元安裝在建筑物內(nèi)并用于建筑物內(nèi)的移動電話業(yè)務(wù),而且其中的建筑物包括通風(fēng)系統(tǒng)。本發(fā)明的特征是,在所述建筑物的通風(fēng)系統(tǒng)附屬的一個或多個通風(fēng)管(9、10)中,安裝一根或多根天線(17、18、20、21),并把所述一根或多根天線(17、18、20、21)與收發(fā)信單元(16)連接。
文檔編號H01Q1/12GK1344430SQ99816510
公開日2002年4月10日 申請日期1999年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月24日
發(fā)明者布恩·空·藤 申請人:戴爾特網(wǎng)絡(luò)通信咨詢公司