专利名称：在无线通信系统中实现过区切换和入境呼叫的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，更准确地说涉及包括实现来自电话网的过区切换(hand-off)和入境呼叫的方法和装置的双向无线通信系统。
支持来自电话网的过区切换和入境呼叫的双向无线电通信系统在所属技术领域是已经公知的。这样的系统的一个例子就是蜂窝状移动电话系统。象基于数字欧州无绳电信(DECT)标准的系统那样的其他系统已经由世界各地的设备卖主所推荐并处于研制之中。
具有许多受每一区中一个或多个固定通信设备(FCU)的有限传输距离所限定的无线电覆盖区的普通系统需要一个中央控制器和转接系统，以支持过区切换和入境呼叫。中央控制器和转接系统含有在本系统中运行的每一台手提通信设备(PCU)的位置注册数据库，和发生在本系统中的每一呼叫的呼叫注册。要求位置注册数据库将每一入境呼叫发送到被叫的PCU所在的无线电覆盖区。要求呼叫注册将每一台PCU与电话电路目的地域路径通过转接器唯一地联结起来，以便在过区切换之后，PCU被连接到与过区切换之前相同的用户上。
由所属技术领域中的技术人员所考虑的基于DECT标准的无线电通信系统对专用的事务应用是一个好的选择。这是由于DECT标准提供了一种能够支持过区切换，入境呼叫，不同的数据传输模式，和许多专用的事务应用所要求的高话务密度的协议，在有许多PCU和许多FCU大规模专用应用中，提供过区切换和入境呼叫的中央控制器和转接器是一合理的解决方案，因为该控制器和转接器的费用是整个系统的费用的很小的部分。但是，在小规模也许只有两个或三个FCU和少量的PCU的专用应用中，中央控制器和转接器的费用可能占总系统费用的相当大的部分。还有，带有许多无线电覆盖区的小系统，当一个PCU从一无线电覆盖移动到另一区时，仍然需要过区切换能力，并且所有的PCU必须能接收随遇的，也就是，在不只是每一台PCU的唯一的“本地”无线电覆盖区中的入局呼叫。
因此，所需要的是在小规模的专用无线通信系统中提供过区切换和入境呼叫的经济的解决方案。这就是说所需要的解决方案不需要中央控制器和转接器，并且实质上不增加无线通信系统的费用。
无线通信系统包括至少一台手提通信设备(PCU)，并且还包括多个固定通讯设备(FCU)。多个FCU具有多个与此相应的无线电覆盖区，并且经由至少一条为多个FCU所共有、用来处理往来于至少一台PCU呼叫的电话线路与电话网相接，为多个FCU共有的至少一条电路线的每一路具有唯一的电话线路号码。多个FCU的每一部包括完成过区切换的装置。该装置包括用于选择为多个FCU所共用的至少一条电话线路的一路的选择部件，它含有所选择的用于处理呼叫的电话线。该装置还包含与选择部件相连接的第一无线通信部件，用以建立在所选择的电话线路和至少一台PCU中的一台之间的第一无线通信链路。该装置还包括连接到选择部件的第二无线电通信部件，用以建立在FCU和至少一台PCU中的一台之间的第二无线通信链路，以及连接到第一无线通信部件的数据传输部件，用以将数据发送到至少一台PCU中的一台，该数据包括一个用于唯一识别所选电话线路的网络参数。该装置还包括连接到第二无线通信部件的数据接收部件，用以接收来自至少一台PCU中的一台的过区切换请求，该过区切换请求包括网络参数，以及连接到数据接收部件和选择部件的控制器部件，用以按照网络参数控制对多个FCU共用的至少一条电话线路的一路的选择。
图1是按照本发明优选实施例无线通信系统的方框图。
图2是按照本发明的优选实施例的固定通信设备(FCU)的方框图。
图3是按照本发明的优选实施例的手提通信设备(PCU)的方框图。
图4是按照本发明的优选实施例在PCU中过区切换初始化并且接着实现过区切换的方法的流程图。
图5是按照本发明的优选实施例在FCU中处理包括对用于过区切换的网络参数初始化的入境呼叫的方法的流程图。
图6是按照本发明的优选实施例在FCU中实现过区切换的方法。
参见图1，根据本发明的无线通信系统的优选实施例包括多个固定通讯设备(FCU)102，在多个无线电覆盖区108，110，112中提供无线电覆盖。FCU经由多个共用的电话线路116与专用自动小交换机(PABX)114相连接。本领域的技术人员可以想到，根据本发明的无线通信系统也能和除PABX之外的，例如，公共交换电话网(PSTN)之类的电话系统一起使用。该系统还包括至少一台有过区切换能力、以时分多路和时分双工(TDMA/TDD)数字格式发送和接收的手提通讯设备(PCU)120。该系统还包括至少一台有线电话机124，以便产生PCU120的入境呼叫。
根据本发明的过区切换方法利用了PCU使用TDMA/TDD对除目前用作用户与第一FCU102通信的时隙之外的时隙采样的能力，通过对其他时隙进行采样，PCU120能确定是否有可能从具有好于目前所使用链路的传输质量的第二FCU102得到无线链路。如果是这样的话，PCU120请求过区切换到第二FCU102。因为PCU120能决定过区切换的需要，并且能在其后使得该需要为FCU102所知道，因此，根据本发明的无线通信系统的优选实施例无需中央控制器和转接器，能由下面将详述的方法和装置实现过区切换。
此外，使按照本发明的无线通信系统成为可能是利用了在多个FCU和至少一台PCU之间通信的标准协议。标准协议规定了请求和建立无线通信链路，发送和接收信令数据以及规定所应用的TDMA/TDD格式的信息程序。上述标准协议的一个例子是数字欧州无绳电信(DECT)标准。DECT标准在1991年8月由欧州电信标准协会提出、名称为“数字欧州无绳电信公共接口”的欧州电信标准的文件PrETS175-300中得到详细说明，特此将该文件包括进来用作参考。
参见图2，按照本发明的FCU102(图1)的一个优选实施例包括发送和接收无线电信号的射频(RF)收发机202，该无线电信号包含以TDMA/TDD格式发送和接收的数字信息。该RF收发机与经总线206控制收发机202的微处理机204相接。该RF收发机202还与将RF收发机202与多个CODECs210进行接口连接的TDMA/TDD电路208相接，CODECs210完成分别由FCU102发送和接收信号的音频-数字和数字-音频变换。多个CODECs210与多个电话接口212相接，该接口用来检测在多个电话线路116上的振铃信号并用来将电话线路116的一路与CODECs的一路相接，以响应入境或出境呼叫。TDMA/TDD电路208，CODECs210和电话接口212全与由微处理机204提供控制的总线206相接。一个存储器218与微处理机相接，用于存贮程序控制软件和存贮电话线路实际连接(A，B，C，D，等)表220，相应于电话线路实际连接的每一路的唯一的电话线路号码表222，以及相应于唯一的电话线路号码的每一路的PCU识别码表224，其目的在于接收在电话线路116上的入境呼叫。
参见图3，PCU120(图1)包括发送和接收无线电信号的RF收发机302，该信号由用TDMA/TDD格式发送和接收的数字信息构成。该RF收发机与经由总线306控制该收发机的微处理机304相接。该RF收发机还与将RF收发机302与CODEC310进行接口连接的TDMA/TDD电路308相接，CODEC310完成分别由PCU120发送和接收信号的音频-数字和数字-音频变换。该CODEC310与音频接口312相接，该接口将音频信号发送给PCU120的用户并接收来自PCU120的用户的音频信号。TDMA/TDD电路308，CODEC310，和音频接口312全与由微处理机304提供控制的总线306相接。一个存储器318也与微处理机304相接，用于存贮程序控制软件和存贮按照本发明从FCU102(图1)接收的作为用来控制过区切换“网络参数”的唯一的电话线路号码320。还与微处理机304相接的有显示由微处理机304输出的信息的显示器314和接收用户的控制输入的键盘316。
参见图4，说明过区切换的初始化并且其后在PCU120(图1)中实现过区切换的方法的流程图包括在步骤402中，由第一FCU102(图1)接收具有PCU120的识别码的链接请求。作为响应，在步骤404中，PCU120与第一FCU102链接。根据本发明，随后接收作为网络参数的唯一的电话线路号码，并将唯一的电话线路号码320(图3)存储在PCU120的存储器318中。完成了可能的过区切换的初始化后，在步骤405中，PCU120将其音频接口312(图3)与具有第一FCU102的链路相接，以便用户通讯能够开始。
随后，在步骤406中，PCU120检测来自第一FCU120的递降信号，但能在由第二FCU102供给的第二时隙中接收强信号。接着PCU120与应用第二时隙的第二FCU相链接，并且在步骤408中，根据本发明，将包括唯一电话线路号码的过区切换请求送给第二FCU102，而暂时保持音频接口312和具有第一FCU的链路之间的初始连接，直到能够完成过区切换。作为响应，在步骤410中，PCU120接收的来自第二FCU102的过区切换许可，它表明FCU102准备接受过区切换。作为响应，在步骤412中，PCU120通过将音频接口312(图3)与应用第二时隙的第二FCU102相接并且拆去与具有第一FCU102的链路实现过区切换，从而用户通信能够通过第二FCU102，在呼叫开始时所用的并由唯一的电话线路号码320(图3)所识别的相同电话线路上继续进行。
参看图5，它示出了按照本发明的优选实施例在FCU中处理包括对用于过区切换的网络参数初始化的入境呼叫的方法的流程图，它由下面的步骤组成。在步骤502中，由于在电话线路116(图1)上输入呼叫的结果，FCU102(图1)检测到振铃信号。在步骤504中，作为响应，FCU102与电话线路相接，然后，在步骤506中，FCU102访问其存储器218(图2)中的表220，222，224(图2)，确定与电话线路的实际连接(A，B，C，D，等)相应的唯一的电话线路号码和PCU的识别码。作为响应，在步骤508中，FCU102在发送的时隙上重复地发送在步骤506中找到的，包括接线请求信息的PCU识别码，同时对用作响应的接收时隙进行监视。如果在步骤510中，在振铃信号停止之前，FCU102没有收到响应，那末，FCU102停止发送链接请求信息，并且与电话线路切断。当呼叫者切断或者当其它的FCU102通过将低电阻通路跨接在电话线路116上，于是使得电流在电话线路中流动，以向PABX114(图1)表明“摘机”状态，而对输入呼叫提供“回答监督”时，振铃信号通常停止。
如果在步骤510中，在振铃停止前，FCU102得到来自PCU120的响应，那末在步骤514中，FCU102经由为电话线路116服务的电话接口212(图2)之一在电话线路上提供回答监督。在步骤514中，FCU102还建立与响应PCU120的链路，并且将唯一的电话线路号码发送给PCU120，以对可能的未来的过区切换使PCU120初始化。最后，在步骤516中，FCU102保持链接和回答监督通常到呼叫结束或者将过区切换变到别的FCU102上为止。
参见图6，按照本发明的优选实施例，在FCU102(图1)中实现过区切换方法包括在步骤602中，接收来自PCU120(图1)的过区切换请求。过区切换请求包含由唯一的电话线路号码320(图3)构成的网络参数。作为响应，FCU102在步骤604中建立与PCU120的链路。在步骤605中，如果FCU102确定唯一的电话线路号码320与FCU102所得到的电话线路116(图1)的一路不相符合，那末在步骤607中，FCU102拒绝过区切换并中止链接，脱离PCU120，继续搜索能够进入接受过区切换所必需的电话线路的FCU102。
反之，在步骤605中，如果FCU102确定电话号码320与FCU102所得到的电话线路116的一路相符合，那末在步骤606中，FCU102将所建立链路接到与唯一的电话线路号码320相一致的电话线路116上，根据存储器218(图2)中的表220，222，224(图2)确定所述的一致性。在与电话线路116相接的过程中，FCU102还提供对电话线路116的回答监督。在与电话线路相接后，在步骤608中，FCU102将过区切换许可信息发送给PCU120，通知PCU120FCU现在已为PCU120做好完成过区切换的准备。在PCU120通过将其音频接口312(图3)和与FCU120链接的链路连接完成过区切换之后，接着在步骤610中，FCU保持链接和回答监督通常到呼叫结束或者过区切换到另一FCU102上为止。在过区切换到新的FCU102的完成之后，仍具有原先建立的与PCU120链接的老的FCU102接着切断原先的接路并且与电话线路116断开联系，以响应对新的FCU120过区切换的完成。
本领域的技术人员可以想到，在单独的被隔离的环境中使用时，按照本发明的无线通信系统的实施例可以采用如下方式进行简化，即消除将电话线路的实际连接变换为相应的用作控制过区切换的网络参数的唯一的电话线路号码320(图3)的步骤。倘若在系统中FCU102(图1)的每一台中电话线路的相同的实际连接唯一地被用于系统中电话线路的每一路，则上述简化将会实现。还有，设备容量限制和业务需要可能会导致出现希望有两个或多个相互邻近的无线通信系统的情况，那么这些系统是兼容的而且可由一组公共的PCU120(图1)接入。在这些情况中，重要的是控制过区切换网络参数始终唯一地与用作呼叫的电话线路一致。另外，呼叫能够被过区切换到与呼叫开始时所用的电话线路不同的电话线路上。为此，根据本发明的无线通信系统的实施例采用了全部唯一的电话线路号码320(图3)用作控制过区切换的网络参数。
因而，根据本发明的无线通信系统对于在无线通信系统中提供过区切换和随遇的入境呼叫是一种经济的解决方案。本发明不需要中央控制器和转接器，实际上不会使系统的费用增加而超过不提供过区切换和随遇的入境呼叫能力的类似的通常的无线通信系统的费用。本发明还提供了安全的方法，以保证使不正确的，属于邻近隔开，但是兼容的系统的电话线路不能实现过区切换。本发明特别适合于公共设备的费用必需保持尽可能低的小规模专用无线通信系统。
权利要求
1.一种无线通信系统，包括至少一台手提通信设备(PCU)(120)，该无线通信系统还包括多个固定通讯设备(FCU)(102)，多个FCU(102)具有多个与之相应的无线电覆盖区(108，110，112)并且经由多个FCU(102)共用的至少一条电话线路(116)，与电话网(114)相接，用于处理往来于至少一台PCU的呼叫，多个FCU102共用的至少一条电话线路(116)的每一路具有唯一的电话线路号码(222)，其特征在于多个FCU(102)的每一台包括实现过区切换的装置，该装置包括选择装置(212)，用来选择对多个FCU(102)共用的至少一条电话线路(116)的一路，该路含有所选择的用于处理呼叫的电话线路(116)；第一无线通信装置(202)，与选择装置(212)相接，用来建立所选择的电话线路(116)和至少一台PCU(120)中的一台之间连接的第一无线通信链路；第二无线通信装置(202)，与选择装置(212)相接，用来建立在FCU(102)和至少一台PCU(120)的一台之间连接的第二无线通信链路；数据传输装置(208，218)，与第一无线通信装置(202)相接，用来将数据发送到至少一台PCU(120)中的一台，该数据包括唯一地识别所选电话线路(116)的网络参数(320)；数据接收装置(208，218)，与第二无线通信装置(202)相接，用来接收来自至少一台PCU(120)中的一台过区切换请求，该过区切换请求包括网络参数(320)；和控制器装置(204)，与数据接收装置(208，218)和选择装置(212)相接，用来按照网络参数(320)控制多个FCU(102)共用的至少一多电话线路(116)的一路的选择。
2.按照权利要求1的无线通信系统，其特征在于数据传输装置(208，218)包括存储装置(218)，用来确定所选择的电话线路(116)的唯一的电话线路号码(222);和数据变换装置(208，204)，与存储装置(218)相接，用来将所选择的电话线路(116)的唯一的电话线路号码(222)变换为网络参数(320)。
3.按照权利要求1的无线通信系统，其特征在于控制器装置(204)包括协议装置，用来将过区切换许可信息发送给至少一台PCU的一台。
4.按照权利要求1的无线通信系统，其特征在于数据传输装置(208，218)包括存储装置(218)，用来确定所选择的电话线路(116)的唯一的电话线路号码(222);和数据变换装置(208，204)，与存储装置(218)相接，用来将所选择的电话线路(116)的唯一的电话线路号码(222)变换为网络参数(320);和其中的控制器装置(204)包括协议装置，用来将过区切换许可信息发送给至少一台PCU的一台。
5.用于包括至少一台手提通信设备(PCU)(120)的无线通信系统中的固定通信设备(FCU)(102)，该无线通信系统进一步包括多个FCU(102)，多个FCU具有多个与它相应的无线电覆盖区(108，110，112)并且经由多个FCU共用的一条单独电话线路(116)与电话网(114)相接，用于处理来往于至少一台PCU(120)的呼叫，其特征在于FCU(102)包括实现过区切换的装置，该装置包括第一无线通信装置(202)，用来建立在单独的电话线路(116)和至少一台PCU(120)中的一台之间连接的第一无线通信链路;第二无线通信装置(202)与第一通信装置(202)相接，用来建立在FCU(102)和至少一台PCU(120)中的一台之间连接的第二无线通信链路;数据接收装置(208，218)，与第二无线通信装置(202)相接，用来接收来自至少一台PCU(120)中的一台的过区切换请求，该过区切换请求包括过区切换信息;和控制器装置(204)，与数据接收装置(208，218)相接，用来控制到单独电话线路(116)的过区切换。
6.按照权利要求5的固定通信设备其中的第一无线通信装置(202)包括数据传输装置(208，218)，用来将数据传输给至少一台PCU(120)中的一台，该数据包括唯一地识别单独电话线路(116)的第一网络参数(320)和其中的过区切换信息包括第二网络参数(320)，和其中的控制器装置(204)包括用来防止过区切换的安全装置，其中的第一网络参数(320)不同于第二网络参数(320)，和用来允许过区切换的安全装置，其中的第一网络参数(320)与第二网络参数(320)相同。
7.用于包括至少一台手提通信设备(PCU)(120)的无线通信系统中的固定通信设备(FCU)(102)，每一台PCU(120)具有PCU识别码(224)，和多个FCU(120)，多个FCU(102)具有多个与之相应的无线电覆盖区(108，110，112)并且经由多个FCU共用的，具有唯一电话线路号码(222)的至少一条电话线路(116)与电话网(114)相接，以便处理来往于至少一台PCU(120)的呼叫，至少一台PCU(120)中的至少一台与至少一条由多个FCU(102)共用的电话线路(116)相接，以便接收输入的呼叫，其特征在于FCU(102)包括用于处理在多个FCU共用的至少一条电话线路(116)的一路上接收输入呼叫的装置，该装置包括输入呼叫检测装置(212)，用来检测输入呼叫;选择装置(212)，与输入呼叫检测装置相接，用来将多个FCU与多个FCU共用的至少一条电话线路(116)的一路相接，以响应被检测的输入呼叫;信息处理机装置(204)，与输入呼叫检测装置(212)相接，以便控制FCU(102)响应被检测的输入呼叫;存储装置(218)，与处理机装置(204)相接，用来存储至少一个PCU识别码(224)和至少一个唯一的电话线路号码(222)，至少一个唯一的电话线路号码(222)中的每一个采用与至少一个识别码(224)中的至少一个相联系的方式所存储;信令装置(204，208)，与存储装置(218)相接，用来将信号从用选择装置连接多台FCU(102)中的每一台发送到由多个FCU(102)共用的至少一条电话线路(116)的一路，用于与具有PCU识别码的至少一台PCU(120)中的一台建立无线通信链路，所述的PCU识别码与存储装置中由多个FCU(102)共用的至少一条电话线路(116)的一路的唯一电话线路号码(222)相对应。链路建立装置(202，208，204)，用来在多个FCU(102)中的一台和至少一台PCU(120)中作出应答的一台之间建立无线通信链路;和控制装置(204)，用于对多个FCU(102)的剩余部分的活动范围进行控制，多个FCU(102)的剩余部分包括不与至少一台PCU(120)中作出响应的一台建立链路的多个FCU(102)，所述的至少一台PCU(120)与由多个接收输入呼叫的FCU(102)共用的至少一条电话线路的一路相对应，该控制装置包括终止装置(202，208，204)，用于终止信号的发送，以便在多个FCU(102)的剩余部分上建立无线通信链路;和切断装置(204，212)，用于切断多个FCU(102)的剩余部分与至少一条为多个FCU(102)共用的电话线路(116)的一路的链路。
全文摘要
无线通信系统包括手提通讯设备(PCU)(120)和固定通讯设备(FCU)(102)。FCU经由对FCU(102)共用的线路(116)与电话网(114)相接。每一台FCU(102)包括过区切换的装置。该装置包括用作选择呼叫线路(116)的选择器(212)。该装置还包括第一发信机(208/202)，用来在所选择的线路(116)和PCU(120)之间建立第一链路。该装置还包括第二发信机(208、202)，用来在FCU(102)和PCU(120)之间建立第二链路，以及与用于将数据发送给PCU(120)的第一发信机相接的数据发送设备(204，218)。该数据包括识别所选线路的参数(222)。
文档编号H04M11/00GK1088377SQ9310703
公开日1994年6月22日 申请日期1993年5月13日 优先权日1992年5月14日
发明者威廉姆·F·派克特 申请人:莫托罗拉公司