专利名称：实现无线用户接口和用户站的无线系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及实现无线用户接口的无线系统，该系统包括一个用户站，一个基站，一个用户网络单元和一个控制基站的监控装置的控制单元，其中用户站包括沿无线路径传递在无线路径上收到的监控信号的装置，基站包括用于产生并在无线路径上发送到用户站的监控信号，并且根据用户站返回的监控信号监视用户站和基站之间的连接的监控装置，用户网络单元包括沿无线路径，通过基站在通信系统和用户站之间传递通信信号的装置。本发明还涉及实现无线用户接口的无线系统中的用户站，该用户站具有一个无线部分和一个用户接口，其中无线部分包括利用射频信号在用户接口和通信系统之间建立通信链路的装置，用户站具有沿无线路径传递在无线路径上接收的预定监控信号的装置。
本发明具体涉及利用无线信号向诸如投币电话的，与通信网络进行通信的可计费用户站传递计费信息。本发明具体涉及一个无线本地回路(WLL)系统，即构成无线本地回路的无线系统，其中用户站通过无线连接与公用交换电话网(PSTN)相连。任何常规的电话装置均可以与WLL系统的特定的终端设备相连，因而对于用户而言，无线路径是透明的。
这里术语用户站是指在用户的控制之下发送和接收通信信号的设备，即在无线本地环路WLL系统的情况下，用户站包括一个WLL终端，该终端由一个无线部分和一个电信适配器(与诸如电话的用户接口相连)，以及一个诸如电话，传真机，计算机/调制解调器组合之类的，与终端设备相连的用户接口。这里术语可计费用户站是指一种根据使用情况立即，并且通常至少部分提前地计出用户的费用的用户站。可计费用户站表示包括以硬币，信用卡或类似的付费方法进行操作的用户接口，即诸如投币电话或传真终端的接口。
根据可计费用户站的使用情况，系统必须能够计出用户站的用户在使用期间的费用。固定电话网普遍使用12kHz或16kHz的内部计费脉冲来发送计费信息。由于无线系统中语音频带的宽度实际上显著小于固定电话网中的语音频带的宽度，上述频率通常不会落在无线系统的语音频带内。因而，必须以某些其它的频率向无线系统的用户站发送内部计费脉冲。
在NMT系统中使用了涉及可计费用户站的现有技术方案，其中结合呼叫建立沿无线路径向投币电话发送一个费率帧。根据该费率帧，电话机在整个通话期间独立地对其用户进行计费。这种现有技术方案的一个缺陷是不能处理在通话过程中可能出现的费率改变。通常操作员定义了单独的夜间费率，该费率可以与日间费率有显著的差别。但是，上述现有技术方案无法考虑到在通话期间费率可能发生改变的情况，从而导致投币电话的用户停止支付显著多于(或少于)操作员认为是真实的通话计费的通话费用。也就是说，交换机确定的通话费用与用户使用的投币电话计出的总费用有很大的差别。上述情况也暴露出常规电话机在与一个脉冲计数器相连的情况下的一个缺点。在这种情况下计数器上的读数与交换机确定的用于对用户进行计费的读数有差别。
本发明的一个目标是解决上述问题并且提供一个方案，在该方案中，以尽量少地干扰现有的通信连接的方式向可计费用户站发送计费信息，使得发送到用户站的用户接口的内部计费脉冲的数量严格对应于从固定网络发送的内部计费脉冲的数量。通过本发明的无线系统可以实现该目标，该系统的特征在于，用户网络单元包括检测从通信系统发送的内部计费脉冲的检测装置，其中控制单元被用来控制根据对内部计费脉冲的检测结果，利用监控信号向用户站发送计费信号的监控装置，而用户站包括利用监控信号检测所发送的计费信号的检测装置，和对应于检测装置，根据对计费信号的检测结果产生并且向用户接口输送内部计费脉冲的信号发生器。
本发明所基于的思路是由于利用被用来监视用户网络单元和用户站之间的通信连接的质量的监控信号从用户网络单元向用户站发送计费信息，则能以实时方式向用户站的用户接口发送内部计费脉冲，即紧接在从用户网络单元上接收到该信号之后，该信号对现有的通信连接不产生干扰，并且发送计费信息不需要单独的信令信道。这样，基于本发明的系统的最显著的优点在于在所有时间内发送到用户接口的内部计费脉冲的数量严格对应于从固定网络发送的内部计费脉冲数量，以类似于固定网络中的方式向用户站的用户接口发送计费信息，其中系统可以使用诸如投币电话的固定网络用户接口，不需要用单独的信令信道发送内部计费脉冲，并且所发送的内部计费脉冲根本不会干扰现有的通信连接。
本发明还涉及可用于基于本发明的系统的用户站。本发明的用户站的特征在于，该用户站包括检测利用监控信号所发送的计费信号的检测装置，和一个对应于检测装置，根据对计费信号的检测结果产生内部计费脉冲并把脉冲输送到用户接口的信号发生器。
在所附权利要求2-4和6-9中公开了基于本发明的无线系统和用户站的最优实施例。下面，参照附图通过本发明的最优实施例更详细地描述本发明。
图1是图示基于本发明的一个无线系统的第一最优实施例的模块图，图2是图示基于本发明的一个用户站的最优实施例的的模块图。
图1是图示基于本发明的一个无线系统的第一最优实施例的模块图。图1中的模块图说明了基于NMT-900系统(Nordisk Mobil Telefon)的WLL系统，其中用户网络单元6和用户站之间的无线连接和信令基本上与NMT-900系统相对应。因而，如果愿意，NMT-900的移动电话可以被用作系统中的用户站。但在图1中说明了WLL系统的一个可计费用户站1，该站包括一个投币电话2，即一个硬币控制的电话，和一个终端设备3。
图1中的投币电话2是一个可以通过普通双导线连接到公用交换电话网并且以12kHz和16kHz的内部计费脉冲进行工作的硬币控制的电话机，除了硬币控制的电话之外，任何固定电话网的用户接口均可以连接到终端设备3，例如一个常规电话或传真终端，这使得能够针对用户接口设置常规固定网络脉冲计数器以便对内部计费脉冲进行计数。
在图1中，投币电话2和终端设备3通过一个双导线4互连，通过该导线可以在终端设备和电话之间发送通信信号。终端设备3包括把语音路径适配到无线信道上的信号处理装置。这样的信号处理装置包括一个含有一个天线8的无线部分TRX，一个无线发送器与无线接收器，和一个把无线部分适配到常规电话2的电信适配器。
通过天线8，用户站1在无线路径上与一个基站5进行频率信号传输，经过该基站呼叫通过一个用户网络单元6被传递到PSTN网(公用交换电话网)，即固定网络的本地交换机7。基站5对应于NMT-900蜂窝无线系统的单元。对于所涉及的信令，用户站1就象NMT-900系统的普通移动电话那样进行操作。
基站5通过利用NMT-900技术规范定义的一个φ信号(fii)测量无线路径上的信噪比来监视其自身和用户站1之间的通信连接。为此，在控制单元14的控制下，基站5的信号发生器10在语音信道上插入一段连续的音频信号，根据用户网络单元6中的控制单元11已经确定使用的频率，该音频信号为3955，3985，4015或4045Hz。用户站1的终端设备3中的无线部分TRX被用来把上述φ信号沿环路返回到基站5。如果基站5的控制单元14检测到从用户站发送的φ信号的信噪比不满足预定的阀值，则该控制单元向基站控制器的控制单元11发送关于这种情况的消息/报警。在NMT-900系统中，使用φ信号来确定正确的切换时间。在下列文档中更详细地描述了φ信号及其使用-NMT-900技术规范，第一部分，章节4.5(自动蜂窝移动电话系统/Nordic NMT-900/系统描述，1985)，及-NMT-900技术规范，第四部分，章节8.1.5，(1984)。
根据本发明，φ信令被用来传递从固定电话网PSTN发送的内部计费脉冲，使得在用户网络单元6的检测器9检测到从固定电话网PSTN发送的内部计费脉冲时，控制单元11控制基站5的控制单元14在预定的时间段内停止向用户站发送φ信号。用户站5的终端设备中的检测器12检测φ信号的中断，从而激活信号发生器13，使之通过双导线4向用户接口2输送被用于固定网络的普通12kHz或16kHz内部计费脉冲。
图2是图示基于本发明的一个用户站的最优实施例的的模块图。与图1相反，图2的用户站被用在一个系统中，在该系统中基站5改变向用户站发送计费信号的φ信号的频率(即不象图1那样中断输送φ信号)。
当用户网络单元的检测器检测到从固定网络发送的内部计费脉冲时，其控制单元命令基站的监控单元把φ信号的频率改变到其它可用的频率上。这意味着如果使用3955Hz的频率，则控制单元可以控制基站的监控单元从该时刻开始使用3985Hz的频率来发送φ信号。根据本发明，用户站可以把这种频率改变解释成计费信号。
为了上述目的，四个带通滤波器15′，16′，17′和18′被连接到图2的用户站的接收器RX输出上，这些滤波器分别具有3955，3985，4015和4045Hz的带通频率。带通滤波器的输出被连接到检测器12′的输入和用户接口与发送器TX之间的接口20′，以便从接收器向发送器传递φ信号。当基站把φ信号的频率从3955改变到3985Hz时，检测器检测到这种情况，使得φ信号不再被输送到滤波器15′连接的第一输入上，而是被输送到滤波器16′连接的第二输入上。这意味着检测器12′激活信号发生器13′产生内部计费脉冲并通过接口19′把脉冲输送到用户接口。
应当理解前面的描述和有关图例只是为了说明本发明。在不偏离在所附权利要求书中公开的本发明的原则和范围的前提下，本领域的技术人员显然可以理解本发明的各种不同的改进和变化。
权利要求
1.一种实现无线用户接口的无线系统，该系统包括一个用户站(1)，该用户站包括沿无线路径传递在无线路径上接收的监控信号的装置(8，TRX，15′-18′)，一个基站(5)，该基站包括用于产生并在无线路径上向用户站(1)发送上述监控信号，并用于根据用户站返回的监控信号监视用户站(1)和基站(5)之间的连接的监控装置(10，14)，一个用户网络单元(6)，该单元包括沿无线路径，通过基站(5)在通信系统(PSTN)和用户站(1)之间传递通信信号的装置和控制基站(5)的监控装置(10，14)的控制单元11，其特征在于用户网络单元(6)包括检测从通信系统(PSTN)发送的内部计费脉冲的检测装置(9)，其中控制单元(11)被用来控制根据对内部计费脉冲的检测结果，利用监控信号向用户站(5)发送计费信号的监控装置(10，14)，用户站(1)包括利用监控信号检测所发送的计费信号的检测装置(12，12′)，和响应于检测装置(12，12′)，根据对内部计费脉冲的检测结果产生并且向用户接口(2)输送内部计费脉冲的信号发生器(13，13′)。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于控制单元(11)根据对内部计费脉冲的检测结果控制监控单元(10，14)在预定的时间段内停止在语音信道上发送监控信号。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于控制单元(11)根据对内部计费脉冲的检测结果控制监控单元(10，14)以改变在语音信道上发送的监控信号的频率。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于上述无线系统是基于NMT-450或NMT-900蜂窝无线系统的系统，从而上述用户站可以是NMT-450或NMT-900系统的用户站。
5.在实现无线用户接口的无线系统中的用户站(11)，该用户站具有一个无线部分(TRX)和一个用户接口(2)，其中无线部分(TRX)包括利用射频信号在用户接口(2)和通信系统之间建立通信链路的装置，用户站(1)具有沿无线路径传递在无线路径上接收的预定监控信号的装置(8，TRX，15′-18′)，其特征在于用户站(1)包括检测利用监控信号发送的计费信号的检测装置(12，12′)，和响应于检测装置，根据对计费信号的检测结果产生内部计费脉冲并把脉冲输送到用户接口(2)的信号发生器(13，13′)。
6.如权利要求5所述的用户站，其特征在于检测装置(12)被用来检测在接收从语音信道发送的监控信号时出现的预定时延的中断。
7.如权利要求5所述的用户站，其特征在于检测装置(12′)被用来检测从语音信道发送的监控信号的频率改变。
8.如权利要求5所述的用户站，其特征在于上述无线部分(TRX)对应于NMT-450或NMT-900系统的用户站中的无线部分。
9.如权利要求5所述的用户站，其特征在于检测装置(12，12′)检测利用监控信号发送的计费信号，该监控信号具有基于NMT技术规范的φ信号的形式。
全文摘要
本发明涉及实现无线用户接口的无线系统,该系统包括一个用户站(1),一个基站(5),一个用户网络单元(6),其中用户站包括沿无线路径传递在无线路径上收到的监控信号的装置(8,TRX),基站利用监控信号监视到用户站的连接,用户网络单元在通信系统(PSTN)和用户站(1)之间发送通信信号。为了发送计费信息,用户网络单元(6)包括检测从通信系统(PSTN)发送的内部计费脉冲的检测装置(9),其中控制单元(11)被用来控制监控装置(10,14),以实现根据对内部计费脉冲的检测结果,利用监控信号向用户站(5)发送计费信号,而用户站(1)包括检测计费信号的检测装置(12),和对应于检测装置(12),根据对计费信号的检测结果产生并且向用户接口(2)输送内部计费脉冲的信号发生器(13)。
文档编号H04M17/02GK1181864SQ96193265
公开日1998年5月13日 申请日期1996年4月12日 优先权日1995年4月13日
发明者黑莫·拉德马基, 蒂默·考诺南, 朱斯·桑普拉, 奥里·里那玛 申请人:诺基亚电信公司