专利名称：双模个人手持电话及双模通讯系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及将个人手持电话系统(PHS)与家庭基站(Home Station)绑定在一起的双模个人手持电话及双模通讯系统。
背景技术：
由于目前市区个人手持电话系统(小灵通网络)的局限性，在家中及一些偏远地区信号覆盖比较差，或者根本没有覆盖到，小灵通用户接收不到自己的呼叫，也无法直接呼出；有时候即使能做到，也因为信号的原因使得通话的质量无法保证。现有的小灵通手机都是通过PHS公网进行通信，占用了大量的公网资源。而且随着用户的不断增多，通信商不得不扩大通信容量，从而导致了营运成本的增加。
为了解决上述问题，日本有较多的专利揭示了PHS与固话业务绑定在一起的双模手机，如日本专利公开第08-172666号，第09-284389号，第10-200949号，第2001-204077号等，这种手机在PHS公网中时，可以直接通过PHS公网待机及呼出。当手机回到家中之后，即可通过一个私人基站变为公开开关电话网(PSTN)中的一个无绳电话。这种双模手机的缺点是手机只能在PHS公网或PSTN网中的一个等待及呼出，当手机在PHS公网中时，只通过PHS公网接听电话，而当手机在家中时，只能通过PSTN网接听电话。如果PSTN网正在使用中，则PHS手机无法通过PSTN网接听电话，也不能通过PHS公网接听来电，造成了很多不便。另外一种解决方法为在PHS手机回到家中之后，系统自动将PHS的电话转移到PSTN网中，同样，如果PSTN网正在使用中，电话无法被正确转移。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可同时在PHS公网及家庭基站(HomeStation)中待机的双模个人手持电话及双模通讯系统。
本发明的目的是通过以下技术方法来实现的双模个人手持电话系统包括双模PHS手机、放置在用户家里的家庭基站、公共电话网络、无线市话核心网、以及服务器，家庭基站通过双绞线与公共电话网络相连接，PHS手机可在PHS公网中拔打电话，PHS手机对码绑定到家庭基站上，如果只有PHS信号时，手机处于PHS待机状态，同时定时搜索家庭基站的信号，当家庭基站的信号出现后，PHS手机会在家庭基站上做一次注册流程，家庭基站呼叫服务器，通知服务器该手机已经注册到该家庭基站，这样PHS手机同时在PHS公网及家庭基站中待机。
本发明所公开的双模个人手持电话，其优点表现在双模个人手持电话同时在PHS公网及家庭基站中待机，可释放大量的公网资源，并且提高了PHS手机的通话质量。
图1为本发明双模通讯系统的拓补结构图；图2为双模PHS手机与家庭基站完成绑定及鉴权的流程图；图3为双模PHS手机注册到家庭基站的流程图；图4为外部打电话到双模PHS手机的流程图；图5为从双模PHS手机呼出电话的流程图；图6为取消家庭基站注册的流程图；图7为公网的超帧结构示意图；图8为家庭基站的超帧结构示意图；图9为本发明第二实施方式的示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
请参阅图1，本发明的双模通讯系统包括双模个人手持电话或称为小灵通终端1，具有电话号码8880001或8880002；放置在用户家里的家庭基站(HOME STATION)2；公共电话网络(PSTN)3；无线市话核心网4(iPAS-core)(即PHS公网)；以及I-number服务器5。家庭基站2通过双绞线与公共电话网络3相连接，其申请有一个固定电话号码8880003，用户可直接通过家庭基站2拔打电话。小灵通终端1在PHS公网覆盖区域时，可通过PHS公网4拔打电话。当小灵通进入家庭后，在家庭基站的覆盖范围内，小灵通终端1通过对码绑定到家庭基站2上，I-number服务器5记录小灵通终端1的性质为小灵通终端1的号码8880001+家庭基站2的电话号码8880003，从而小灵通终端1可以作为家庭基站2的无绳话机使用。同时在家庭基站2空闲的情况下，小灵通终端1能通过家庭基站2接收到PHS公网4来的电话；在家庭基站2忙的情况下，小灵通终端1还能直接通过PHS公网4接收电话和拨出电话，实现双待机功能。PSTN网3通过时分复用技术(TDM)连接到PHS公网4上，PHS公网4通过简单网络信令协议(SNSP)与I-number服务器5相连接。若小灵通终端1作为家庭基站2的分机使用，在对码绑定时，家庭基站分配一个分机号给小灵通终端1，则I-number服务器5记录小灵通终端1的性质为小灵通终端1的号码8880001+家庭基站2的电话号码8880003+分机号。当小灵通终端1在家中通过PSTN网接听电话时，家庭基站2直接把电话拔打到具有相应分机号的小灵通终端1上。
小灵通终端1与家庭基站2绑定的具体实现方法为通过PSTN网络3的局间中继和固定电话用户端双绞线通过双音多频信号(DTMF)实现对注册在家庭基站2下的小灵通终端1进行鉴权，请参阅图2，网络结构和流程如下1.小灵通终端1开通业务时，需在事务处理器(TS)中注册家庭基站业务信息；2.家庭基站(HS)2通过DTMF拨号向呼叫服务器CS-P发起对此小灵通终端1的网络侧鉴权请求；3.呼叫服务器CS-P收到家庭基站2的呼叫请求后，发起向用户位置寄存器SLR或HLR的鉴权请求；4.呼叫服务器CS-P从HLR或SLR得到用户数据和鉴权参数组(包括随机数RAND，Result_i，Result_j)；5.呼叫服务器CS-P接通由家庭基站2发起的呼叫，话音通道接通后，呼叫服务器CS-P将从HLR/SLR得到的随机数RAND用DTMF信号通过家庭基站2发送到小灵通终端1上，并从家庭基站2通过DTMF信号得到小灵通终端1用此随机数RAND算出的结果，与从HLR/SLR得到的结果进行比较，确认此小灵通终端1是否为合法用户，并通知网关(Parlay GW)；6.如果小灵通终端1为合法用户，网关(Parlay GW)向家庭基站应用服务器(AS)发起业务激活流程；7.家庭基站应用服务器(AS)激活此用户的家庭基站业务；8.事务处理器(TS)同步网关(GW)中保存的用户数据；9.业务激活完成后，家庭基站应用服务器(AS)向网关发送确认消息，并启动呼叫释放流程；10.如果业务成功激活，呼叫服务器CS-P向家庭基站2发送确认音(Confirmation Tone)，否则发送忙音(Busy Tone)；11.家庭基站2收到确认音后，释放呼叫，鉴权流程结束。
当几个家庭基站2相互相邻时，在同一地点可以收到多个家庭基站2信号，由于家庭基站2与小灵通终端1通过对码绑定，自己的小灵通终端1只能在自己的家庭基站2下使用。
请参阅图3至图6，小灵通终端1开机时，会同时搜索PHS公网4和家庭基站2的信号，并能处于可同时接收PHS公网4和家庭基站2呼叫的待机状态。
如果只有PHS信号时，终端处于PHS待机状态，同时会定时搜索家庭基站2的信号，当家庭基站2的信号出现后，终端会在家庭基站2上做一次注册流程，这时家庭基站2会发起一次呼叫到I-NUMBER服务器5，通过DTMF信号通知I-NUMBER服务器5该小灵通终端1已经注册到该家庭基站2。
当外部呼叫该小灵通终端1时，无线市话核心网4首先会到I-NUMBER服务器5上面查询该小灵通终端1的注册情况，如果已经注册到家庭基站2上，则会把来电通过PSTN网3转接到家庭基站2，家庭基站2再呼叫连接该小灵通终端1，如果家庭基站的PSTN网3忙，无线市话核心网4还可以通过PHS呼叫连接该小灵通终端1。
当小灵通终端1呼出时，如果家庭基站2线路闲，该呼叫会通过家庭基站2出去，被呼叫方显示的是家庭基站2的本机号码8880003，计费也是在家庭基站3上，如果家庭基站2线路忙，则该呼叫会自动通过PHS公网出去。
当该小灵通终端1离开家庭基站2覆盖范围时，小灵通终端1通过PHS公网4做一次对I-NUMBER服务器5的呼叫，通知I-NUMBER服务器5撤消该小灵通终端1在家庭基站2的注册。
请参阅图7公网的超帧结构，其中BCCH为广播控制信道，SCCH为信令控制信道，PCH为寻呼信道。小灵通终端1在开机的时候，首先启动PHS公网的控制信道监视(CCH monitor)；如果找到公网的基站，小灵通终端1在公网进入待机状态，这个时候小灵通终端1在公网只接收自己的寻呼信道PCH，而相邻的自己的寻呼信道的间隙是1.2s，也就是一个超帧的时间长度；在这个间隙中，小灵通终端1会发起家庭基站的控制信道监视(CCH monitor)，这个寻找时间大约是100ms，如果家庭基站找不到的话，小灵通终端1会重新进入待机状态，继续接收自己的寻呼信道PCH，如果找到家庭基站的话，小灵通终端1会接收家庭基站的系统信息，接收到完整的系统信息时间最大需要4.2s，在这个时间段内，如果公网的寻呼信道PCH接收时间到，小灵通终端1会暂停家庭基站的系统信息接收，去接收公网的寻呼信道PCH。
请参阅图8家庭基站的超帧结构，当家庭基站的系统信息接收完全后，小灵通终端1在家庭基站也会进入待机状态，这个时候小灵通终端1在家庭基站也只接收自己的寻呼信道PCH，所以小灵通终端1在公网和家庭基站都只接收自己的寻呼信道PCH，但公网和家庭基站之间的时隙是不一样的，由于他们的周期不一样，所以在它们周期的最小公倍数时会产生重叠现象，这时手机会使用优先算法，选择其中一个，这时会丢寻呼(paging)信息，但寻呼信息网络端会连续发3次，所以不会丢电话。
如果两个网都找不到，手机会启动一个定时器顺序地做公网和家庭基站CCH监视。
请参阅图9，手机终端可注册到两个私网基站，家庭基站和办公室基站，I-NUMBER服务器分别注册家庭基站号码8880003，办公室基站号码8880004及手机终端号码8880001。手机终端到家中并注册到家庭基站上，家庭基站拔号其自身的号码和终端的号码到I-NUMBER服务器，I-NUMBER服务器修改并启动终端的性质为家庭基站的号码8880003+终端的号码88800001+分机号码(若有的话)，当接到电话时，搜寻该两个号码。当手机终端到办公室中并注册到办公室基站上，办公室基站拔号其自身的号码和终端的号码到I-NUMBER服务器，I-NUMBER服务器修改并启动终端的性质为办公室基站的号码8880004+终端的号码88800001+分机号码(若有的话)，当接到电话时，搜寻该两个号码。这样，不论在家中或是在办公室中，手机均可通过PSTN网拔打电话，大大节省了PHS公网的资源。
权利要求
1.一种双模个人手持电话系统，包括PHS手机、放置在用户家里的家庭基站、公共电话网络(PSTN)、无线市话核心网、以及服务器，家庭基站与公共电话网络相连接，PHS手机可在PHS公网中拔打电话，其特征在于PHS手机对码绑定到家庭基站上，如果只有PHS信号时，PHS手机处于PHS待机状态，同时定时搜索家庭基站的信号，当家庭基站的信号出现后，PHS手机会在家庭基站上做一次注册流程，家庭基站呼叫服务器，通知服务器该手机已经注册到该家庭基站，这样PHS手机同时在PHS公网及家庭基站中待机。
2.如权利要求1所述的双模个人手持电话系统，其特征在于PHS手机开机时，首先启动PHS公网的控制信道监视，如果找到公网的基站，PHS手机进入公网待机状态，这个时候PHS手机在公网只接收自己的寻呼信道PCH，而相邻的自己的寻呼信道的一个间隙；在这个间隙中，终端会发起家庭基站的控制信道监视，如果家庭基站找不到的话，PHS手机会重新进入待机状态，继续接收自己的寻呼信道PCH；如果找到家庭基站的话，PHS手机会接收家庭基站的系统信息，当家庭基站的系统信息接收完全后，PHS手机也会进入家庭基站待机状态，PHS手机同时接收PHS公网和家庭基站的寻呼信道PCH。
3.如权利要求2所述的双模个人手持电话系统，其特征在于PSTN网通过时分复用技术(TDM)连接到PHS公网上。
4.如权利要求3所述的双模个人手持电话系统，其特征在于PHS公网通过SNSP协议与服务器相连接。
5.如权利要求4所述的双模个人手持电话系统，其特征在于家庭基站通过双绞线与公共电话网络相连接。
6.如权利要求1至5任意之一所述的双模个人手持电话系统，其特征在于当外部呼叫该手机时，无线市话核心网首先会到服务器上查询该手机的注册情况，如果已经注册到家庭基站上，则会把来电通过PSTN网转接到家庭基站，家庭基站再呼叫连接该手机，如果家庭基站的PSTN网忙，无线市话核心网还可以通过PHS公网呼叫连接该手机。
7.如权利要求1至5任意之一所述的双模个人手持电话系统，其特征在于如果手机已经注册到家庭基站上，当手机呼出时，如果家庭基站线路闲，该呼叫会通过家庭基站出去，如果家庭基站线路忙，则该呼叫会自动通过PHS公网出去。
8.如权利要求1至5任意之一所述的双模个人手持电话系统，其特征在于当该手机离开家庭基站覆盖范围时，手机通过PHS公网做一次对服务器的呼叫，通知服务器撤消该手机在家庭基站的注册。
9.如权利要求1所述的双模个人手持电话系统，其特征在于手机终端可注册到两个基站，家庭基站和办公基站，服务器分别注册家庭基站号码，办公基站号码及手机终端号码。
10.如权利要求9所述的双模个人手持电话系统，其特征在于手机终端到家中并注册到家庭基站上，家庭基站拔号其自身的号码和终端的号码到服务器，服务器修改并启动手机终端的性质为家庭基站的号码+终端的号码；当手机终端到办公室中并注册到办公室基站上，办公室基站拔号其自身的号码和终端的号码到服务器，服务器修改并启动终端的性质为办公室基站的号码+终端的号码。
11.一种个人手持电话系统及家庭基站的双模个人手持电话，其特征在于电话同时在个人手持电话系统及家庭基站中待机。
12.如权利要求11所述的双模个人手持电话，其特征在于双模个人手持电话开机时，首先启动PHS公网的控制信道监视，如果找到PHS公网的基站，进入公网待机状态，这个时候电话在PHS公网中只接收自己的寻呼信道PCH，而相邻的自己的寻呼信道的一个间隙；在这个间隙中，双模个人手持电话会发起家庭基站的控制信道监视，如果家庭基站找不到的话，双模个人手持电话会重新进入待机状态，继续接收公网自己的寻呼信道PCH；如果找到家庭基站的话，双模个人手持电话会接收家庭基站的系统信息，当家庭基站的系统信息接收完全后，也会进入家庭基站待机状态，双模个人手持电话同时接收PHS公网和家庭基站的寻呼信道PCH。
13.如权利要求12所述的双模个人手持电话，其特征在于电话在接收到完整的家庭基站系统信息时间段内，如果PHS公网的寻呼信道PCH接收时间到，双模个人手持电话会暂停家庭基站的系统信息接收，去接收公网的寻呼信道PCH。
14.如权利要求12所述的双模个人手持电话，其特征在于电话同时在公网和家庭基站处于待机状态时，同时接收其寻呼信道PCH，但寻呼信道PCH之间的时隙不一样，在它们周期的最小公倍数时会产生重叠现象，这时电话会使用优先算法，选择其中一个。
15.如权利要求12所述的双模个人手持电话，其特征在于如果两个网都找不到，双模个人手持电话会启动一个定时器顺序地做公网和家庭基站的CCH监视。
16.一种个人手持系统与家庭基站的双模电话的实现方法，其步骤包括1)手机开机时，首先启动PHS公网的控制信道监视；2)如果找到公网的基站，进入公网待机状态，这个时候手机在公网中只接收自己的寻呼信道PCH；3)在相邻的自己的寻呼信道的间隙中，手机会发起家庭基站的控制信道监视，如果家庭基站找不到的话，手机会重新进入待机状态，继续接收自己的寻呼信道PCH；4)如果找到家庭基站的话，手机会接收家庭基站的系统信息；5)当家庭基站的系统信息接收完全后，手机也会进入家庭基站待机状态，同时接收公网和家庭基站的寻呼信道PCH。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于在接收到完整的家庭基站系统信息时间段内，如果公网的寻呼信道PCH接收时间到，手机会暂停家庭基站的系统信息接收，去接收公网的寻呼信道PCH。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于手机进入公网和家庭基站待机状态后，同时接收其寻呼信道PCH，但它们之间的时隙不一样，在它们周期的最小公倍数时会产生重叠现象，这时电话会使用优先算法，选择其中一个。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于如果PHS公网和家庭基站都找不到，电话会启动一个定时器顺序地做公网和家庭基站的CCH监视。
全文摘要
本发明涉及一种双模个人手持电话系统，包括双模PHS手机、放置在用户家里的家庭基站、公共电话网络、无线市话核心网、以及服务器，家庭基站通过双绞线与公共电话网络相连接，PHS手机可在PHS公网中拨打电话，PHS手机对码绑定到家庭基站上，如果只有PHS信号时，手机处于PHS待机状态，同时定时搜索家庭基站的信号，当家庭基站的信号出现后，手机会在家庭基站上做一次注册流程，家庭基站呼叫服务器，通知服务器该手机已经注册到该家庭基站，这样PHS手机可同时在PHS公网及家庭基站中待机。
文档编号H04W60/00GK1558651SQ20041001619
公开日2004年12月29日 申请日期2004年2月10日 优先权日2004年2月10日
发明者陈震, 震 陈 申请人:Ut斯达康通讯有限公司