專利名稱：對(duì)或者關(guān)于一個(gè)多用戶無(wú)線通信系統(tǒng)和通信頻率的動(dòng)態(tài)分配方法的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電話系統(tǒng)中的通信方法及其通信系統(tǒng)，特別是涉及與陸地有線電話系統(tǒng)相互集成來使用便攜式無(wú)線電話的系統(tǒng)及其方法。
在過去的幾年以內(nèi)，電話行業(yè)已經(jīng)取得了巨大的增長(zhǎng)，這部分地是因?yàn)橛邢鄬?duì)便宜的蜂窩無(wú)線電話服務(wù)引起的。在這種服務(wù)中，電話用戶使用便攜式，使用電池供電的，手持式電話裝置經(jīng)過RF鏈路與一個(gè)基站網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互通信，而該基站網(wǎng)絡(luò)將該RF鏈路上的信號(hào)轉(zhuǎn)接至陸地有線公眾電話網(wǎng)。在這種系統(tǒng)中，一般使用一種蜂窩結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)特定的基站使用特定的頻率與位于屬于它的小區(qū)以內(nèi)的便攜式電話進(jìn)行相互通信，相鄰基站使用其它頻率與位于它們的小區(qū)以內(nèi)的便攜式電話進(jìn)行相互通信。如果基站之間距離足夠遠(yuǎn)，只要一個(gè)小區(qū)中的基站和電話不產(chǎn)生足夠強(qiáng)功率的信號(hào)并將其帶入其它小區(qū)，在兩個(gè)小區(qū)中可以使用相同的頻率。使用這樣的方法，可以使用一種不沖突的結(jié)構(gòu)來重用一個(gè)有限數(shù)目的頻率，并且為一個(gè)特定地理區(qū)域提供服務(wù)。當(dāng)然，當(dāng)一個(gè)電話從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)至另一小區(qū)時(shí)，該電話可能會(huì)在一個(gè)正進(jìn)行的呼叫中間切換頻率(或者“跳”至一個(gè)新信道)，以避免將信號(hào)廣播至一個(gè)不相鄰的小區(qū)，該不相鄰小區(qū)可能正用相同的頻率為一個(gè)不同的呼叫服務(wù)。
使用蜂窩電話技術(shù)可以允許在一個(gè)大的地理區(qū)域中向許多便攜式電話提供服務(wù)。因?yàn)楸銛y式電話已經(jīng)非常普遍了，但是頻率(或者信道)卻已經(jīng)快滿了。在其所有競(jìng)爭(zhēng)用戶共享這一有限的RF帶寬時(shí)，解決蜂窩電話過度擁擠的方法不僅僅局限于在每一小區(qū)以內(nèi)加其它頻率或者信道。
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)建議使用更小尺寸的小區(qū)和減少蜂窩設(shè)備的功率，以使蜂窩設(shè)備能夠以更小的距離來重用頻率。這種方法并不能完全令人滿意，但是，當(dāng)功率電平減少很多時(shí)，通信中的信噪比可能會(huì)接近電話通信中所不能接受的水平。因?yàn)檫@些行所描述的原因，現(xiàn)有技術(shù)建議一個(gè)辦公大樓，一個(gè)辦公大樓的一部分或者一個(gè)綜合辦公室建立一個(gè)小區(qū)位置或者一個(gè)小蜂窩系統(tǒng)。但是假設(shè)現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)比較擁擠，這種建議系統(tǒng)所能夠容納的便攜式電話數(shù)目一般有限。
在大多數(shù)辦公情形中，在辦公室中工作的人員經(jīng)常離開規(guī)定屬于他們職責(zé)的位置一段時(shí)間，當(dāng)工作需要時(shí)甚至在整個(gè)辦公室中漫游?，F(xiàn)有技術(shù)中向這樣漫游的人員提供電話蜂窩是使用呼叫前轉(zhuǎn)方法或者類似方法來自動(dòng)將該呼叫從一個(gè)位置路由至另一位置的。這種系統(tǒng)通常需要大量的用戶輸入來實(shí)現(xiàn)，這在一個(gè)典型的辦公室環(huán)境下是一個(gè)缺陷。這樣，人員在一個(gè)辦公室中使用便攜式或者蜂窩技術(shù)是可取的。在一個(gè)典型的辦公室大樓中，在一個(gè)已經(jīng)存在的陸地系統(tǒng)，例如一個(gè)專用小交換機(jī)(或者PBX)中加入蜂窩電話會(huì)提供移動(dòng)通信功能，但是并不能足以進(jìn)行有效的通信。一般，該便攜式電話與一個(gè)將蜂窩通信系統(tǒng)的RF通信與公眾陸地電話系統(tǒng)綜合在一起、而不是與商業(yè)用戶個(gè)人所擁有的PBX直接綜合在一起的基站單元相連。等效地，辦公室環(huán)境中的這種解決方法導(dǎo)致兩種不以任何方式相互聯(lián)系或者融合的獨(dú)立電話系統(tǒng)。另外，辦公室房屋建筑的外部結(jié)構(gòu)可能使發(fā)向和來自傳統(tǒng)基站的典型蜂窩RF的傳輸并不實(shí)際。
一個(gè)解決允許工作人員在一個(gè)特定的地理空間以內(nèi)，例如一個(gè)辦公室大樓或者一個(gè)辦公室大樓的一部分以內(nèi)漫游，并且仍然允許這個(gè)工作人員繼續(xù)與電話系統(tǒng)之間進(jìn)行相互通信，和允許該工作人員利用電話系統(tǒng)所帶來的優(yōu)點(diǎn)的方法是在一個(gè)PBX中加入無(wú)線系統(tǒng)功能。使用這樣的綜合，至該工作人員的來呼能夠由該無(wú)線通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)接至該工作人員，無(wú)論該工作人員在系統(tǒng)工作范圍以內(nèi)的什么地方。同時(shí)，該漫游的工作人員能夠在辦公室以內(nèi)和以外，象坐在他自己的桌子邊經(jīng)過有線電話系統(tǒng)那樣，輕易的進(jìn)行電話呼叫。該漫游的工作人員還能夠具有所有PBX所提供的功能(例如一個(gè)個(gè)性化的指令撥號(hào)器，對(duì)受限電路的特殊訪問，等等)，不管該工作人員位于辦公室的何處。
理想地，一個(gè)無(wú)線PBX系統(tǒng)將包括一個(gè)容易使用的、重量輕的并且電池使用壽命長(zhǎng)的便攜式電話單元。因?yàn)殡姵貕勖?jīng)常與一個(gè)電池的尺寸(和重量)有直接關(guān)系，后兩個(gè)需求在某種程度上是相互矛盾的。所以，將便攜式單元設(shè)計(jì)成功率盡可能有效通常是很重要的。
現(xiàn)有技術(shù)的蜂窩通信系統(tǒng)中，眾所周知，一個(gè)特定的基站有一個(gè)與其相連的一個(gè)或者多個(gè)控制信道和幾個(gè)或者信道語(yǔ)音信道。該控制信道用于與便攜式單元的控制部分進(jìn)行相互通信來協(xié)調(diào)語(yǔ)音頻率的使用和執(zhí)行典型中心辦公室功能的模擬(例如，撥一個(gè)電話號(hào)碼，向一個(gè)便攜式單元進(jìn)行振鈴等)。當(dāng)一個(gè)基站中的所有語(yǔ)音信道均在使用時(shí)，因?yàn)樵谝粋€(gè)語(yǔ)音信道可以被重新使用之前，沒有其它的控制任務(wù)需要執(zhí)行，可以不需要控制信道。在這種協(xié)調(diào)系統(tǒng)中，在不增加額外的硬件費(fèi)用和系統(tǒng)不占用額外的帶寬下，不浪費(fèi)非功能語(yǔ)音信道和獲得一個(gè)額外的語(yǔ)音信道來增加傳統(tǒng)系統(tǒng)的系統(tǒng)容量是非?？扇〉摹?br> 所以，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一個(gè)新系統(tǒng)和方法來將一個(gè)無(wú)線電話系統(tǒng)與一個(gè)專用小交換機(jī)或者類似的辦公室電話系統(tǒng)集成在一起。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一個(gè)新系統(tǒng)和方法來利用一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)的每一個(gè)可用信道，以進(jìn)行語(yǔ)音(或者數(shù)據(jù))消息的傳送。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一個(gè)新系統(tǒng)和方法來減少一個(gè)便攜式單元的功率消耗，同時(shí)不減少這種單元的功能。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一個(gè)新系統(tǒng)和方法，它可以安裝在一個(gè)辦公室環(huán)境中，而不需要延伸有線連接和/或者進(jìn)行重要的再編程。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一個(gè)新系統(tǒng)和方法來提供一個(gè)使用能夠輕易地安裝在一個(gè)辦公室的已有墻壁上或者天花板表面上的外殼的、集成無(wú)線PBX電話系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一個(gè)新系統(tǒng)和方法來在一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)中進(jìn)行相互通信，其中基站可以輕易地加入至通信系統(tǒng)(或者在電源斷電以后復(fù)位)和進(jìn)行工作，而不需要控制程序。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一個(gè)新系統(tǒng)和方法，以在多個(gè)無(wú)線電話和多個(gè)基站之間進(jìn)行精確的和有效的通信。
通過詳細(xì)閱讀所附權(quán)利要求書，附圖和優(yōu)選實(shí)施方式的下述詳細(xì)描述，那些本發(fā)明所屬領(lǐng)域以內(nèi)的技術(shù)人員可以輕易的清楚本發(fā)明的這些和其它許多目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是說明本發(fā)明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)化功能框圖。
圖2是說明本發(fā)明的通信系統(tǒng)中可能使用的幀和時(shí)隙關(guān)系的時(shí)序圖。
圖3是說明現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)系統(tǒng)中控制和通信信道的時(shí)序的時(shí)序圖。
圖4是控制和通信信道的時(shí)序，和本發(fā)明中可能使用的一個(gè)通信幀的接收和發(fā)送部分的時(shí)序的時(shí)序圖。
圖5是說明人員的可能位置和其中電話基站的位置的一個(gè)建筑物內(nèi)部的示意圖。
圖6是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中載波頻率使用的一個(gè)頻率分配表。
圖7是本發(fā)明一個(gè)方面中，一個(gè)基站外殼和多個(gè)天線的示意圖。
圖8是說明本發(fā)明的基站和便攜式電話之間的通信部分中可能使用的一個(gè)幀的時(shí)序圖。
圖9是本發(fā)明中可能使用的一個(gè)相關(guān)器的輸出示意圖。
圖10是說明本發(fā)明通信系統(tǒng)另一實(shí)施方式的簡(jiǎn)化功能框圖。
參考圖1，一個(gè)使用本發(fā)明的電話系統(tǒng)包括一個(gè)與標(biāo)準(zhǔn)電話網(wǎng)絡(luò)，例如美國(guó)的公眾電話網(wǎng)的多條線或者中繼線相連的交換機(jī)10。該交換機(jī)10還經(jīng)過線或者類似的非傳播媒質(zhì)(non-propagating media)與多個(gè)陸地電話14相連。該交換機(jī)10還通過一個(gè)基站接口單元(BSIU)16，并且通過一個(gè)基站連接器20與一個(gè)或者多個(gè)基站18相連。如下面將要描述的，每一個(gè)基站18包括與多個(gè)便攜式電話22進(jìn)行無(wú)線通信的裝置。
工作中，該交換機(jī)執(zhí)行與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電話交換機(jī)單元，例如一個(gè)PBX，PABX，按鍵系統(tǒng)(key-system)或者類似系統(tǒng)相同的功能，并且將電話14與公眾電話網(wǎng)在功能上進(jìn)行相互連接。這種交換機(jī)10可以是一個(gè)交換機(jī)單元，例如哈里公司銷售的“Harris 20/22”單元。根據(jù)該交換機(jī)的范圍和復(fù)雜程度，它可以有許多幫助電話用戶進(jìn)行呼叫的特征，包括存儲(chǔ)撥號(hào)，呼叫前轉(zhuǎn)，語(yǔ)音信箱回答和發(fā)送，和許多對(duì)現(xiàn)在電話交換機(jī)所共有的其它特征。
該交換機(jī)完成的任務(wù)之一是將一個(gè)加入呼叫或者內(nèi)部通信電話呼叫映射至一個(gè)所需電話設(shè)備，和根據(jù)請(qǐng)求提供至系統(tǒng)電話的外線服務(wù)。如果一個(gè)來呼是至陸地電話14之一，該交換機(jī)10一般通過一個(gè)線連接向所需電話進(jìn)行振鈴，并且在所需電話14和接收該呼叫的外線之間、沿著相同或者另一線連接建立一個(gè)語(yǔ)音通信路徑。
該交換機(jī)10所接收的發(fā)向便攜式電話22的呼叫被路由至該BSIU，該BSIU通過下述方法向目前正控制該便攜式電話22的基站發(fā)送合適的控制信息。當(dāng)一個(gè)呼叫要在便攜式電話22和另一電話之間建立連接時(shí)，該交換機(jī)10將一個(gè)語(yǔ)音電路指向該BSIU16，該BSIU又將該語(yǔ)音電路指向一個(gè)被選擇基站18，該被選擇基站18又通過一個(gè)無(wú)線連接24向所需便攜式電話22發(fā)送關(guān)于該語(yǔ)音電路上語(yǔ)音消息的信息。
眾所周知，電話語(yǔ)音電路可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。在一個(gè)傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中，來自電話網(wǎng)絡(luò)的電話線可能是一模擬線。通過傳統(tǒng)的交換機(jī)電路，該交換機(jī)10可以使用模擬或者數(shù)字的方式將來自電話網(wǎng)絡(luò)的模擬語(yǔ)音電路路由至連接電話14。如果使用了一個(gè)數(shù)字交換機(jī)，該交換機(jī)10首先將來自模擬電話網(wǎng)的語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為一系列數(shù)字比特，并且通過傳統(tǒng)的方式與陸地電話14交換這些比特。從一個(gè)數(shù)字陸地電話14至發(fā)向電話網(wǎng)絡(luò)12的通信被從電話14發(fā)送至交換機(jī)10，然后被轉(zhuǎn)換為等效的模擬信號(hào)，并且被發(fā)送至來自電話網(wǎng)絡(luò)12的線上。
本發(fā)明不僅僅限于僅使用模擬交換機(jī)或者僅使用數(shù)字交換機(jī)，這里所公開的本發(fā)明的思想可以輕易地由模擬交換機(jī)或者是數(shù)字交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限于使用一個(gè)PBX或者類似獨(dú)立設(shè)備，而是可以用于任何需要將一個(gè)無(wú)線電話與其它電話，無(wú)線或者陸地電話綜合在一起的電話系統(tǒng)或者子系統(tǒng)。這樣，該交換機(jī)10自己可以通過任何傳統(tǒng)方式(不限于有線系統(tǒng))，例如微波連接，與外部電話網(wǎng)絡(luò)12進(jìn)行相互通信。這樣，當(dāng)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的描述作為一個(gè)模擬信號(hào)或者數(shù)字信號(hào)來說明一個(gè)交換機(jī)10中的信號(hào)時(shí)，該描述僅用于說明，沒有任何限制。
從電話網(wǎng)絡(luò)12發(fā)向便攜式電話22之一的模擬電話呼叫可能在該交換機(jī)10中被轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字形式，并且被送到BSIU16。在BSIU處，來自該呼叫的數(shù)字信息可能會(huì)與來自其它呼叫的其它類似數(shù)字信息混合在一起，然后經(jīng)過通信鏈路20被發(fā)送至基站18，然后基站18處理該呼叫。反過來，使用下面所描述的方式，基站18可以將來自該電話呼叫的數(shù)字信息發(fā)送至所需便攜式電話22。注意因?yàn)楸景l(fā)明的系統(tǒng)是一個(gè)電話系統(tǒng)，所以該電話呼叫存在一個(gè)返回路徑，很簡(jiǎn)單，該路徑是上述流的反向路徑，它將便攜式電話22處加上的語(yǔ)音的數(shù)字形式通過基站18和BSIU20至來自電話網(wǎng)絡(luò)12的合適電話線。如果該電話網(wǎng)絡(luò)線是一個(gè)模擬線，該數(shù)字形式的返回信號(hào)將被轉(zhuǎn)換為模擬形式，以發(fā)送至電話網(wǎng)絡(luò)線12。
眾所周知，即使一個(gè)語(yǔ)音消息流可以被認(rèn)為是連續(xù)的，這種消息的數(shù)字形式不需要連續(xù)的數(shù)字比特流。即，如果該數(shù)字設(shè)備足夠快，發(fā)送一串表示語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)字比特以后，在再發(fā)送另一串比特之前，可以有一段時(shí)間。當(dāng)該數(shù)字信號(hào)被轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)時(shí)，在串之間的一特定等待時(shí)間以內(nèi)來了一系列數(shù)字比特串，一個(gè)正在收聽該接收模擬信號(hào)的用戶不能夠檢測(cè)出該語(yǔ)音信息是以分開的部分發(fā)送的。本發(fā)明利用這個(gè)事實(shí)來允許多個(gè)便攜式用戶同時(shí)時(shí)分共享一個(gè)基站18和一個(gè)便攜式電話22之間的一個(gè)單頻率或者信道。
參考圖2，以一個(gè)熟知的稱作時(shí)分多址的通信方式，多個(gè)便攜式用戶可以共享一個(gè)單頻率。如圖2所描述的，一個(gè)特定的頻率(或者載波)可以被分成多個(gè)時(shí)隙，圖2的系統(tǒng)中是8個(gè)。通過在基站18和一個(gè)便攜式電話22之間進(jìn)行合適的協(xié)調(diào)，該便攜式電話可以期望在時(shí)隙2上接收它的數(shù)字消息，該時(shí)隙作為8個(gè)時(shí)隙之一重復(fù)出現(xiàn)。這樣，該便攜式電話22如圖2所示在時(shí)隙2中接收其數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在第一個(gè)時(shí)隙2的末尾結(jié)束7個(gè)時(shí)隙以后，第二個(gè)時(shí)隙2到達(dá)，又承載了給特定便攜式電話22的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。每一個(gè)時(shí)隙可以發(fā)送多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)比特。只要時(shí)隙以足夠的頻率重復(fù)出現(xiàn)，該便攜式電話22就會(huì)以一足夠的速率接收該數(shù)字形式的語(yǔ)音消息，通過這樣的速率，該便攜式電話22的數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換可以精確地重構(gòu)模擬形式的語(yǔ)音消息。在連續(xù)的時(shí)隙必須被接收以避免丟失數(shù)據(jù)之前所流失的時(shí)間長(zhǎng)度決定于一次發(fā)送比特的數(shù)目和語(yǔ)音消息內(nèi)的聲音頻率，他們之間的關(guān)系已經(jīng)眾所周知。如前面所注意的，一個(gè)典型的電話消息是雙向的，這樣，一個(gè)電話需要兩個(gè)時(shí)隙，一個(gè)時(shí)隙用于將數(shù)字信號(hào)發(fā)送至便攜式電話22，另一個(gè)時(shí)隙用于發(fā)送來自便攜式電話22的數(shù)字信號(hào)。
因?yàn)橐粋€(gè)電話呼叫僅占據(jù)一個(gè)幀的兩個(gè)時(shí)隙，其它可用時(shí)隙可以被其它便攜式電話22同時(shí)使用。一般，該基站單元使用一個(gè)特定的協(xié)議通知便攜式電話22哪一個(gè)時(shí)隙可以用于特定的呼叫，以確保所有通信的便攜式電話保持同步(以避免兩個(gè)便攜式電話在完全相同的時(shí)間以內(nèi)進(jìn)行發(fā)送，這通常會(huì)破壞兩個(gè)便攜式電話所發(fā)送的信號(hào))。
現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，一個(gè)幀的第一個(gè)時(shí)隙被用于發(fā)送從基站至多個(gè)便攜式電話的語(yǔ)音信號(hào)，然后由該語(yǔ)音信號(hào)控制該多個(gè)便攜式電話。例如，參考圖3，現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)9時(shí)隙幀可以使用第一時(shí)隙(CON)作為一個(gè)控制時(shí)隙(以從基站單元向臺(tái)發(fā)送控制消息，等等)，接下來的4個(gè)時(shí)隙用于將語(yǔ)音信號(hào)從基站發(fā)送至便攜式電話(T1,T2,T3,T4)，最后4個(gè)時(shí)隙用于將語(yǔ)音信號(hào)從便攜式電話發(fā)送至基站(R1,R2,R3,R4)。
在本發(fā)明的通信系統(tǒng)中，并且如圖4所示，一個(gè)幀的第一時(shí)隙(CON)可以用作一個(gè)控制時(shí)隙；但是，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，剩余的時(shí)隙被均分成兩個(gè)半時(shí)隙，其中基站使用每一時(shí)隙的前半時(shí)隙來進(jìn)行發(fā)送，而基站使用每一時(shí)隙的后半時(shí)隙進(jìn)行接收(便攜式電話發(fā)送)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)點(diǎn)是減少了一個(gè)便攜式電話所消耗的功率。眾所周知，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)一個(gè)便攜式電話的通信部分并不需要時(shí)，就減少供給該通信部分的功率。這樣，例如，在如圖3的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，除三個(gè)時(shí)隙之外，即除一個(gè)便攜式電話預(yù)定要發(fā)送，要接收和在控制時(shí)隙中要進(jìn)行通信的三個(gè)時(shí)隙之外，在所有的時(shí)隙中，該便攜式電話可以減少供給其通信部分的功率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)，如下所述，該便攜式電話的通信部分僅需要在一個(gè)時(shí)隙中進(jìn)行完全供電，當(dāng)該便攜式電話正進(jìn)行一個(gè)電話呼叫時(shí)，本發(fā)明的便攜式電話可以不需要監(jiān)視該通信信道(或者時(shí)隙)。這樣，除了在每一幀的少數(shù)時(shí)隙內(nèi)，幾乎減少了向通信電路供電的需求，由此，本發(fā)明減少了相對(duì)低效率的周期，其中停止向通信電路進(jìn)行供電并且減少了通信電路的功率。
眾所周知，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，可以用該控制信道來建立該通信系統(tǒng)的幀定時(shí)和基站與便攜式電話之間進(jìn)行控制信息的通信的定時(shí)。例如，在控制信道的時(shí)間以內(nèi)，基站可以發(fā)送數(shù)據(jù)來通知特定的便攜式電話可以使用哪一個(gè)時(shí)隙和頻率來進(jìn)行語(yǔ)音通信或者通知一個(gè)特定的電話怎樣來對(duì)電話鍵盤的特定用戶輸入作出響應(yīng)。另外在控制時(shí)隙中，該系統(tǒng)可以提供一個(gè)時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間以內(nèi)，任何正在尋找一個(gè)語(yǔ)音電路的便攜式電話可以發(fā)送其對(duì)這種電路的請(qǐng)求和/或者可以發(fā)送其它管理數(shù)據(jù)或者基站或者PBX的功能請(qǐng)求。
參考圖5，根據(jù)一個(gè)辦公室空間50的典型地面布局來說明本發(fā)明通信系統(tǒng)對(duì)一個(gè)地區(qū)進(jìn)行連續(xù)覆蓋的能力。在辦公室空間50中，一些墻壁52將該辦公室空間分成一些單獨(dú)的房間54和走廊56?？梢栽谵k公室空間50以內(nèi)安裝基站BS1和BS2來對(duì)整個(gè)空間進(jìn)行電話覆蓋。基站的數(shù)目和位置與預(yù)期的電話業(yè)務(wù)數(shù)量和需要覆蓋的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。該空間可以是大樓中一個(gè)單層的一部分，一個(gè)建筑物中的多層，多個(gè)建筑物，和/或者與這些建筑物有關(guān)的外部空間。當(dāng)有關(guān)用戶希望在本發(fā)明的通信系統(tǒng)所覆蓋的空間以內(nèi)使用他的便攜式電話時(shí)，他可以在他的便攜式電話上輸入一組指令。通過下面所討論的一個(gè)過程，該便攜式電話選擇一個(gè)將使用來與其進(jìn)行相互通信的一個(gè)基站，并且在與該基站相關(guān)的一個(gè)控制時(shí)隙中，向該被選基站發(fā)送該用戶對(duì)一個(gè)語(yǔ)音電路的請(qǐng)求。該基站決定哪一個(gè)時(shí)隙和頻率可以被使用，并且向該便攜式電話返回一個(gè)標(biāo)識(shí)該便攜式電話可以用作一個(gè)語(yǔ)音信道的時(shí)隙和頻率的消息。通過標(biāo)準(zhǔn)的信令技術(shù)，該便攜式電話然后可以發(fā)送要撥打的電話的用戶號(hào)碼或者請(qǐng)求該電話系統(tǒng)的一些其它功能。
通過一些示例并且繼續(xù)參考圖5，該系統(tǒng)的每一個(gè)基站均有一個(gè)與其相關(guān)的、用作其控制信道的頻率。當(dāng)該便攜式電話尋找一個(gè)語(yǔ)音電路或者該電話系統(tǒng)的其它功能時(shí)，該便攜式電話可以掃描那些已知的、被分配用作控制信道的頻率，來決定哪一個(gè)控制信道的接收信號(hào)具有最高的信號(hào)強(qiáng)度，信噪比，和/或者任何其它信號(hào)質(zhì)量的評(píng)價(jià)。在選擇了具有最佳信號(hào)質(zhì)量的控制信道信號(hào)以后，該便攜式電話然后將與經(jīng)過那個(gè)控制信道發(fā)送這個(gè)信號(hào)的基站建立通信聯(lián)系。參考圖5的辦公室空間，如果基站1有一個(gè)可用信道，便攜式電話PT1和PT3可能會(huì)與該基站建立通信聯(lián)系，因?yàn)榕c其它基站相比，該基站的距離最近，否則便攜式電話PT1和PT2會(huì)與基站2建立通信聯(lián)系。類似地，因?yàn)橄嗤脑?，便攜式電話PT4將與基站2建立通信聯(lián)系(或者從該基站2獲得一個(gè)語(yǔ)音信道)。與PT3和PT5進(jìn)行通信的基站不能夠輕易地從圖5的空間結(jié)構(gòu)來決定。注意，便攜式電話PT5物理上離基站2近，而離基站1遠(yuǎn)；但是，該便攜式電話PT5與基站2之間的直接路徑中有一墻壁。與數(shù)不清的因素，包括墻壁的厚度和組成成分，以及該便攜式電話PT5所處房間向走廊所開門的尺寸，等因素有關(guān)，該便攜式電話PT5可能會(huì)與基站1進(jìn)行通信聯(lián)系，還可能會(huì)與基站2(如果有)建立通信聯(lián)系。
注意，通過使用本發(fā)明的選擇方法，便攜式電話與一個(gè)特定基站進(jìn)行通信的分配是動(dòng)態(tài)的，并且考慮了該便攜式電話與該基站之間通信的信號(hào)的局部變化。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，可以在該便攜式電話處使用一個(gè)實(shí)際上相同過程來處理進(jìn)入呼叫和去呼叫電話，其差異僅在處理進(jìn)入電話呼叫之前有一個(gè)振鈴信號(hào)。在接收了該振鈴信號(hào)以后，本發(fā)明在該便攜式電話中將使用相同的協(xié)議來處理來呼和去呼。
在一個(gè)特定便攜式電話的通話過程中，該便攜式電話的用戶可能正在辦公室中移動(dòng)。當(dāng)該用戶移動(dòng)時(shí)，有時(shí)他可能會(huì)遠(yuǎn)離控制該呼叫的基站。在本發(fā)明的通信系統(tǒng)中，該便攜式電話將監(jiān)測(cè)該便攜式電話與該基站之間通信的質(zhì)量，在該信號(hào)質(zhì)量低于預(yù)定準(zhǔn)則以下時(shí)，將重新選擇它的基站并且請(qǐng)求將該呼叫移動(dòng)至與該便攜式電話有最佳通信質(zhì)量的基站的一個(gè)新信道(或者時(shí)隙/頻率組合，如下所述)。例如，再參考圖5，該辦公室空間中標(biāo)志為PT1的一個(gè)便攜式電話在開始時(shí)會(huì)使用最近的基站BS1(假設(shè)BS1有一個(gè)可用信道)。然后，如果該便攜式電話的用戶在從PT1至PT4的呼叫正進(jìn)行中移動(dòng)，該便攜式電話和其控制基站(這個(gè)示例中是BS1)之間的信號(hào)質(zhì)量將會(huì)降成足夠低，從而使該便攜式電話尋找一個(gè)新通信路徑。在標(biāo)志為PT4的位置，該便攜式電話將選擇最近的基站，現(xiàn)在是BS2，并且從這新選擇的基站獲得一個(gè)語(yǔ)音信道。注意，在本發(fā)明的通信系統(tǒng)中，該便攜式電話不會(huì)僅僅因?yàn)樵撚脩粢苿?dòng)他的位置和另一個(gè)基站變得更近和/或者更直接，而切換基站。相反，為了避免不必要地從一個(gè)信道跳至另一個(gè)信道，只要該語(yǔ)音通信的質(zhì)量仍然可以接受，本發(fā)明的便攜式電話就繼續(xù)停留在其當(dāng)前的基站上。
該便攜式電話會(huì)評(píng)價(jià)該便攜式電話和該基站之間的通信信道的任一特性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中所使用的語(yǔ)音質(zhì)量估計(jì)，典型的是由發(fā)送電路中語(yǔ)音合成器所提供的用作一個(gè)信號(hào)質(zhì)量估計(jì)的信息，是有效的。因?yàn)榇蟛糠终Z(yǔ)音合成器電路已經(jīng)將該估計(jì)發(fā)展為他們的語(yǔ)音控制工作的一個(gè)部分，這樣使用該估計(jì)就不需要另一電路或者處理功能，所以使用該估計(jì)來控制跳頻是特別有效的。
在待機(jī)模式中(沒有正在通話的語(yǔ)音通信)，該便攜式電話可以根據(jù)來自該基站的控制信道的信號(hào)質(zhì)量來估計(jì)信號(hào)質(zhì)量。如果該信號(hào)質(zhì)量降低至一個(gè)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，該便攜式電話就切換至另一個(gè)基站的控制信道。這種技術(shù)，有時(shí)稱作軟漫游，可以避免瞬態(tài)現(xiàn)象的出現(xiàn)。剛好在該信號(hào)質(zhì)量實(shí)際上降低至該標(biāo)準(zhǔn)以下，并且需要進(jìn)行跳頻以前，該便攜式電話發(fā)起一個(gè)呼叫或者接收了一個(gè)呼叫，就有可能發(fā)生這種瞬態(tài)現(xiàn)象。在這種情形下，在一個(gè)新建立的呼叫上，該便攜式電話可能不能在通信信道上獲得足夠有用的呼叫質(zhì)量數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確地發(fā)起一個(gè)基站/頻率-時(shí)隙切換。在待機(jī)模式中通過使用這種技術(shù)，本發(fā)明的通信系統(tǒng)試圖增加該便攜式電話將使用附近最佳基站的可能性。
通過只要該信道的通信質(zhì)量可以接受就保留在一個(gè)給定語(yǔ)音信道上，在一個(gè)電話呼叫中，該便攜式單元通常不需要監(jiān)測(cè)該控制信道。因?yàn)樗峙涞臅r(shí)隙以一個(gè)已知的速率重復(fù)出現(xiàn)，在一個(gè)語(yǔ)音通信中，除需要進(jìn)行通信的時(shí)隙之外，該便攜式單元可以不對(duì)其通信電路進(jìn)行供電。在一個(gè)時(shí)隙結(jié)束以后，該便攜式單元可以不對(duì)其通信電路供電，并且設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，以剛好在下一個(gè)所分配的時(shí)隙出現(xiàn)之前重新對(duì)這種通信電路進(jìn)行供電。在時(shí)隙之間的時(shí)間以內(nèi)，該便攜式電話可以繼續(xù)將從該前向信道(從基站至該便攜式電話的信道)接收的任何數(shù)字語(yǔ)音數(shù)據(jù)從數(shù)字變換為模擬形式，以加至電話的揚(yáng)聲器上(或者耳機(jī)上)，并且收集與在時(shí)隙之間的時(shí)間以內(nèi)所接收的任何音頻輸入(或者用戶鍵盤輸入)相應(yīng)的數(shù)字信息。當(dāng)下一個(gè)時(shí)隙出現(xiàn)時(shí)，該便攜式電話接收前向語(yǔ)音信道上的下一語(yǔ)音數(shù)據(jù)包，并且將在時(shí)隙之間的時(shí)間以內(nèi)來自用戶輸入的下一語(yǔ)音數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。只要該便攜式電話中的時(shí)鐘電路與基站中的時(shí)鐘電路保持足夠的同步，通過使用定時(shí)電路，該便攜式電話完全能夠直接從一個(gè)時(shí)隙跳至下一幀中的相同時(shí)隙，并不需要向該控制信道進(jìn)行咨詢。
參考圖6，在本發(fā)明的通信系統(tǒng)中，一個(gè)時(shí)隙或者信道可以認(rèn)為是一個(gè)特定時(shí)隙/頻率的組合。在一個(gè)每幀有8個(gè)時(shí)隙的系統(tǒng)中，每幀有8個(gè)信道或者通信機(jī)會(huì)，每一個(gè)機(jī)會(huì)包括一個(gè)前向通信和一個(gè)反向通信(從該便攜式電話至基站)。在一個(gè)時(shí)隙中，該前向通信和反向通信在同一個(gè)載波頻率上承載。這樣，每一基站有8個(gè)它控制的時(shí)隙。每一時(shí)隙與一幀內(nèi)其它時(shí)隙相互獨(dú)立，并且每一時(shí)隙可以是在該系統(tǒng)所使用的任意信道頻率之上。這樣，例如對(duì)圖6中該系統(tǒng)的基站2，時(shí)隙1(一般是控制信道，但是見下)可以是工作在一個(gè)特定頻率f6上的控制信道。在圖6的示例系統(tǒng)中，基站B還有三個(gè)正在通話的語(yǔ)音通信，一個(gè)便攜式電話使用時(shí)隙2上的頻率f13，另一便攜式電話使用時(shí)隙6上的頻率f2，另一個(gè)便攜式電話使用時(shí)隙7上的頻率f3。每一個(gè)時(shí)隙在該幀開始以后一預(yù)定時(shí)間開始。這樣，當(dāng)一個(gè)便攜式電話被基站指示使用時(shí)隙6，頻率f2時(shí)，該便攜式電話知道它將在頻率f2上，在每一幀開始以后與該時(shí)隙6相關(guān)的預(yù)定時(shí)間接收前向語(yǔ)音數(shù)據(jù)，并且知道在時(shí)隙內(nèi)的合適時(shí)間，在頻率f2上發(fā)送其反向數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的通信系統(tǒng)中，任何基站的任意時(shí)隙將有可能使用任意分配頻率。所以，不會(huì)將某些特定頻率或者某幾組特定頻率只分配給特定基站。本發(fā)明的這個(gè)特征使得在安裝系統(tǒng)，一個(gè)替代基站或者一個(gè)新基站時(shí)非常容易。另外，本發(fā)明的這個(gè)特征為系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)率高的用戶作出響應(yīng)和在一給定系統(tǒng)的地理覆蓋區(qū)域內(nèi)移動(dòng)服務(wù)需求提供了靈活性。
工作中，一個(gè)基站掃描分配給該系統(tǒng)的所有信道，來決定可用的時(shí)隙/頻率組合。通過在其沒有被使用的時(shí)隙中調(diào)諧至所分配的每一個(gè)信道，該基站可以確定在它的范圍以內(nèi)哪一個(gè)時(shí)隙/頻率組合沒有被使用，當(dāng)一個(gè)便攜式電話請(qǐng)求一個(gè)新語(yǔ)音信道時(shí)，能夠分配這些可用時(shí)隙/頻率組合之一。重要的是，每一基站是在本地的基礎(chǔ)上進(jìn)行時(shí)隙/頻率組合可用數(shù)據(jù)的分析。因?yàn)榛竞捅銛y式電話的范圍有限，系統(tǒng)中正在使用一個(gè)特定時(shí)隙/頻率組合的事實(shí)并不意味著不能夠在系統(tǒng)中的其它地方使用該特定時(shí)隙/頻率組合。例如，參考圖6的系統(tǒng)，基站A可以分配它所控制的便攜式電話之一使用時(shí)隙5和頻率f9，并且該相同時(shí)隙和頻率可以在相對(duì)較遠(yuǎn)的地區(qū)，例如在圖6系統(tǒng)中的基站N中使用。只要基站和他們所控制的便攜式電話足夠遠(yuǎn)，整個(gè)本發(fā)明的通信系統(tǒng)可以使用和多次重新使用頻率/時(shí)隙的組合，假設(shè)該系統(tǒng)有很大的處理許多同步電話呼叫的能力。
一般，本發(fā)明的通信系統(tǒng)會(huì)在不使用的時(shí)隙中監(jiān)測(cè)該系統(tǒng)，以決定一個(gè)時(shí)隙/頻率組合是否對(duì)它可用。如果該基站監(jiān)測(cè)到一個(gè)特定時(shí)隙/頻率沒有正在被使用，該時(shí)隙/頻率被認(rèn)為是可用的，盡管一個(gè)相對(duì)較遠(yuǎn)的便攜式電話和基站正在使用該相同時(shí)隙/頻率組合。在這種系統(tǒng)中，盡管一個(gè)特定基站離一個(gè)時(shí)隙/頻率組合的一個(gè)特定使用足夠的遠(yuǎn)，以致它相信該組合是可用的，但是仍然有可能，該基站所控制的便攜式電話將從該相同時(shí)隙/頻率組合的遠(yuǎn)距離使用接收到干擾信號(hào)。但是，因?yàn)槿缟纤?，該便攜式電話正在監(jiān)測(cè)在其分配的時(shí)隙中通信的語(yǔ)音信號(hào)的質(zhì)量，這種干擾，如果發(fā)生了，將使該便攜式電話將跳至相同基站或者另一基站的另一時(shí)隙/頻率組合。
本發(fā)明的另一觀點(diǎn)中，通過使每一基站去掉其控制信道，可以增加該通信系統(tǒng)承載電話呼叫的能力。當(dāng)所有非控制信道正用于電話呼叫時(shí)，基站可以自由地將其控制信道分配用作一個(gè)語(yǔ)音信道。如前面所注意的，只要一個(gè)電話呼叫在一個(gè)時(shí)隙上建立了，使用該呼叫的該便攜式電話就沒有必要再使用基站的控制信道了。如果所有正常語(yǔ)音信道均滿了，一個(gè)基站僅余控制信道，一旦該基站將該信道分配用作一個(gè)語(yǔ)音信道，只要所有信道仍然在進(jìn)行語(yǔ)音通信，簡(jiǎn)單地該基站就不需要一個(gè)控制信道。任何在一個(gè)已經(jīng)放棄其控制信道的基站所服務(wù)的地理區(qū)域中的、需要一個(gè)新語(yǔ)音信道的便攜式電話將自動(dòng)地不監(jiān)測(cè)該基站為可用，并且將選擇能通過控制信道上與之進(jìn)行相互通信的另一基站。
如前面所提到的，在設(shè)計(jì)便攜式電話時(shí)，減少功率是一個(gè)很重要的考慮因素。在本發(fā)明的另一觀點(diǎn)中，當(dāng)該便攜式電話處于待機(jī)模式時(shí)，其功率減少。在這個(gè)模式中，該便攜式電話被供電，但沒有進(jìn)行語(yǔ)音通信，主要是在等待一個(gè)新電話呼叫或者等待該用戶進(jìn)行他的下一次呼叫時(shí)。在該待機(jī)模式中，一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)觀點(diǎn)的便攜式電話并不監(jiān)測(cè)該通信的每一幀，而是監(jiān)測(cè)每一第N幀，在完成了監(jiān)測(cè)以后，減少向通信電路的供電并且設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，以在經(jīng)過N-1個(gè)幀以后再重新向該通信電路進(jìn)行供電。這一串N個(gè)幀稱作一個(gè)超幀。使用這樣的方法，大大減少了通信功率消耗，但是該電話仍然能夠?qū)艚羞M(jìn)行回答并且輕易地根據(jù)用戶需求來進(jìn)行呼叫。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在多個(gè)遠(yuǎn)程裝置與一個(gè)基站之間的通信中有一個(gè)熟知的問題，即所有遠(yuǎn)程裝置或者這些裝置中的許多裝置幾乎在相同的時(shí)間試圖與基站的控制信道進(jìn)行通信，從而引起相互之間的消息相互碰撞，并且允許少數(shù)或者不允許遠(yuǎn)程基站能夠成功地與基站進(jìn)行通信。回憶一下，在本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)中，該便攜式單元在一個(gè)特殊的時(shí)間間隔以內(nèi)，即在控制信道時(shí)隙以內(nèi)或者從控制信道時(shí)隙開始以后通過發(fā)送消息來試圖與基站進(jìn)行通信。如果一個(gè)以上便攜式電話試圖同時(shí)發(fā)送消息，沒有一個(gè)會(huì)成功。在系統(tǒng)剛打開以后或者復(fù)位以后，所有便攜式電話均可能試圖與基站重新建立聯(lián)系，與控制信道有關(guān)的碰撞問題就特別麻煩。為了減少控制信道上的碰撞，本發(fā)明的便攜式電話使用分配給它的一個(gè)數(shù)來決定在一個(gè)超幀中的哪一幀與基站的控制信道試圖建立聯(lián)系。分配給該便攜式電話的這個(gè)數(shù)可以被編程進(jìn)入其存儲(chǔ)器中的一個(gè)，或者通過DIP開關(guān)來輸入，該DIP開關(guān)可以由位于電話中的微處理器或者任何類似的半永久(或者永久)方式來讀取。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，基站在控制信道中指出每一幀在該超幀中的位置。例如，如果在一個(gè)特殊的系統(tǒng)中一個(gè)超幀包含32幀，該控制信道通信將包括一個(gè)指示編號(hào)從1至32的連續(xù)幀的指示。便攜式電話會(huì)用一個(gè)模數(shù)，通常是一個(gè)超幀中的幀的個(gè)數(shù)，來除該被分配的數(shù)，并且在其編號(hào)等于模除余數(shù)的幀中來試圖訪問控制信道。例如，如果在一個(gè)每一超幀有32個(gè)幀的系統(tǒng)中，一個(gè)便攜式電話被分配了一個(gè)數(shù)179，該便攜式電話將在超幀中的第19幀(即179模除32，余數(shù)是19)來試圖與一個(gè)基站進(jìn)行通信。注意，不需要為每一個(gè)便攜式電話均分配一個(gè)單獨(dú)的號(hào)碼，只要以一種能夠在整個(gè)超幀的范圍以內(nèi)分散對(duì)控制信道的訪問的方式進(jìn)行分配即可。
即使使用了本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，控制信道還可能方式碰撞，這時(shí)可以使用一個(gè)回退競(jìng)爭(zhēng)的方法，即“時(shí)隙偵聽(slotted aloha)”系統(tǒng)中使用的方法，在這種方法中，每一個(gè)相互碰撞的便攜式電話將等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間，然后再試圖訪問控制信道，該隨機(jī)數(shù)的取值能夠消除或者減少進(jìn)一步的碰撞。
眾所周知，在電信系統(tǒng)中，從一個(gè)裝置發(fā)送出來的電磁信號(hào)經(jīng)常不直接傳輸至一個(gè)接收器，而是在到達(dá)接收器之前經(jīng)過了從一個(gè)物體或者表面反射至另一個(gè)的各種路徑。在一個(gè)建筑物中，多徑問題是一個(gè)特別嚴(yán)重的問題，其中一個(gè)信號(hào)將從墻壁反射，然后再穿過墻壁，再?gòu)钠渌鼔Ρ诜瓷洌敝帘唤邮?。在反射過程中，在接收天線處，各種多徑信號(hào)匯集在一起并且相互之間產(chǎn)生干擾，以致該接收信號(hào)通常是該原始信號(hào)以不同相位到達(dá)的多個(gè)復(fù)制信號(hào)，并且引起波形相互抵銷。為了減少該多徑效應(yīng)，眾所周知在現(xiàn)有技術(shù)中，接收器使用多個(gè)天線來提供空間和相位分集。在許多這種系統(tǒng)中，接收器包括一個(gè)能夠選擇具有最佳信號(hào)質(zhì)量的天線，從該天線接收信號(hào)并且拒絕其它信號(hào)的邏輯電路?，F(xiàn)有技術(shù)的其它天線分集系統(tǒng)中，接收器的電路試圖綜合出現(xiàn)在該分集天線上的所有信號(hào)。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般后一種系統(tǒng)的接收較好，但是增加了復(fù)雜程度和電路。
在便攜式電話中，與多徑效應(yīng)相關(guān)的問題經(jīng)常會(huì)加劇，這是因?yàn)楸銛y式電話中功率一般較低(為了節(jié)省功率和允許頻率重用)，并且便攜式電話不會(huì)固定在一個(gè)地方。在一個(gè)通話中一個(gè)用戶重新調(diào)節(jié)其便攜式電話的位置是經(jīng)常發(fā)生的事，每一次重新調(diào)節(jié)就使天線(一般在電話的內(nèi)部或者在方向上固定在電話的外部)與基站之間的方向重新放置。
另外，用戶會(huì)經(jīng)常移動(dòng)，這將引起發(fā)送信號(hào)的互補(bǔ)效應(yīng)(corioliseffect)。這樣，在便攜式系統(tǒng)中，基站和便攜式電話均使用一個(gè)分集天線會(huì)特別有用。
本發(fā)明的另一方面中，本發(fā)明的系統(tǒng)使用對(duì)偶性來改善對(duì)信號(hào)的接收。參考圖7，每一個(gè)基站70將包括多個(gè)與其相聯(lián)的天線72。在基站與一個(gè)便攜式電話進(jìn)行通信的每一個(gè)時(shí)隙中，該便攜式電話首先與基站進(jìn)行通信。在從該便攜式電話至該基站的通信的引導(dǎo)部分中，該便攜式電話在該引導(dǎo)部分中包括一個(gè)預(yù)定圖案的位圖，該基站使用該預(yù)定圖案的位圖來測(cè)試它的每一個(gè)天線(圖7所示系統(tǒng)是4)上的接收。然后該基站使用最佳天線來接收來自該便攜式電話的通信的其余部分。在相同時(shí)隙中，基站有機(jī)會(huì)來向該便攜式電話發(fā)送前向數(shù)據(jù)，并且使用該相同的天線來發(fā)送這種數(shù)據(jù)，就象它使用其來從該便攜式單元接收數(shù)據(jù)一樣。因?yàn)榛驹趶脑摫銛y式電話中接收了數(shù)據(jù)并且評(píng)價(jià)了要使用的天線以后，就立即向該便攜式電話發(fā)送通信內(nèi)容，所以該便攜式電話不可能改變其位置，以致前一被選天線仍然是基站與該電話之間要用的最佳天線。
在一個(gè)幀的各時(shí)隙中，基站可以使用相同的天線評(píng)價(jià)和選擇方法。這樣，基站為每一連續(xù)時(shí)隙選擇不同的待用天線是完全可能的。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在天線選擇過程中，可以切換天線而仍然測(cè)量他們的信號(hào)質(zhì)量。切換鏈固有的延時(shí)和測(cè)量所接收的RF信號(hào)時(shí)的延時(shí)允許在一個(gè)天線已經(jīng)被命令為切換退出通信以后的幾個(gè)周期以內(nèi)仍然繼續(xù)測(cè)量。這種技術(shù)的好處是，不需要將引導(dǎo)部分中的更多部分專用于天線分集功能，就可以測(cè)試更多的信號(hào)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是，該天線選擇系統(tǒng)會(huì)為一個(gè)給定時(shí)隙選擇兩個(gè)最佳天線，在以后的時(shí)隙中使用最佳天線來向便攜式電話發(fā)送信號(hào)，并且從損耗設(shè)置評(píng)價(jià)的角度來評(píng)價(jià)這兩個(gè)天線。如果在這兩個(gè)最佳天線上所接收信號(hào)超過了一個(gè)預(yù)定品質(zhì)因素，在下一幀中可以在信號(hào)路徑中加入一個(gè)衰減。相反，如果這兩個(gè)最佳信號(hào)比一個(gè)預(yù)定品質(zhì)因素要弱，下一幀中將去掉衰減。使用這樣的方法，當(dāng)根據(jù)這兩個(gè)最佳信號(hào)的強(qiáng)度來選擇性地加入或者去掉衰減時(shí)，可以改善接收的動(dòng)態(tài)范圍。本發(fā)明并不限制僅使用來自兩個(gè)天線的信號(hào)，如果需要，可以使用多個(gè)信號(hào)，只是增加了處理的負(fù)荷。類似地，品質(zhì)因素可能與這兩個(gè)信號(hào)的強(qiáng)度單獨(dú)相關(guān)或者與這兩個(gè)信號(hào)的按所需方式相加的和相關(guān)，或者與該接收信號(hào)的任何其它特征相關(guān)。
繼續(xù)參考圖7，本發(fā)明的基站可以安裝在具有任何合適結(jié)構(gòu)的一個(gè)外殼76中，一個(gè)可取的結(jié)構(gòu)是能夠很好地與典型的辦公室裝飾相互協(xié)調(diào)?；?0可能包括多個(gè)單獨(dú)的連接天線74，每一個(gè)天線能夠緊靠外殼76側(cè)面的一個(gè)位置(參考天線72a來看)軸向旋轉(zhuǎn)或者從其垂直位置(參考天線72來看)軸向旋轉(zhuǎn)。天線72可以通過任何傳統(tǒng)的方法附在外殼上，使該天線繞一個(gè)軸74旋轉(zhuǎn)時(shí)，該天線仍然能夠與外殼76以內(nèi)的電路保持電連接?？蛇x地，可以通過其它傳統(tǒng)方法將該天線附在該外殼上，它能夠通過例如一個(gè)球和插座結(jié)構(gòu)(未示出)允許單獨(dú)的定位，從而允許其能夠繞多個(gè)軸旋轉(zhuǎn)。實(shí)際上，只要在天線和基站的通信電路之間保持了電路徑，天線與外殼之間的物理連接是不必要的。
工作中，可以使用任何方法來定位基站70的天線72，這增加了基站70與便攜式電話進(jìn)行通信的能力。例如，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)系統(tǒng)中，可能會(huì)將基站和便攜式電話設(shè)計(jì)成使用垂直偏振態(tài)。如果一個(gè)基站安裝在一個(gè)天花板上，所有天線72將向下擺成垂直方向來提供與系統(tǒng)設(shè)計(jì)相互匹配的方向。如果該基站連接在一個(gè)垂直墻壁上，底部的天線可以沿外殼76，而頂部的兩個(gè)天線將擺出180度以處于垂直向上的位置。類似地，可以將該天線單獨(dú)地放置在外殼76中的任何位置，以增加至一個(gè)便攜式電話的信號(hào)輸出，來調(diào)節(jié)在靠近基站70的地理區(qū)域中的不規(guī)則RF傳播條件。
一個(gè)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的便攜式電話與基站之間的信令聯(lián)系的方式由圖8的時(shí)序圖來說明，圖8說明了本發(fā)明的一個(gè)時(shí)隙的一半的功能組成。該時(shí)隙可以包括多個(gè)比特信息，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式使用了240個(gè)比特。該時(shí)隙的第一部分包括一個(gè)引導(dǎo)部分，該引導(dǎo)部分包含足夠的同步比特，以允許該接收器在接收數(shù)據(jù)以前獲得該信號(hào)。在該引導(dǎo)部分以后是一個(gè)“唯一碼字”，即總是在一個(gè)時(shí)隙的相同位置發(fā)現(xiàn)的一組預(yù)定比特。通過在一個(gè)時(shí)隙的一個(gè)已知位置使用一個(gè)唯一碼字，一個(gè)接收器能夠?qū)⑵鋷瑫r(shí)鐘同步至發(fā)送器時(shí)鐘。在該唯一碼字以后是多個(gè)數(shù)據(jù)比特。與消息類型和發(fā)送器中正在進(jìn)行的活動(dòng)有關(guān)，這些數(shù)據(jù)比特包括數(shù)字語(yǔ)音語(yǔ)音數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)，命令數(shù)據(jù)或者類似數(shù)據(jù)(這里一般指應(yīng)用數(shù)據(jù))。最后，包括一些類型的檢驗(yàn)和或者CRC來幫助接收器確保其已經(jīng)正確地接收了消息。一般，通信中可以使用任何類型的、已知的檢驗(yàn)方法，包括檢驗(yàn)和(checksum)，檢驗(yàn)比特(checkbit)，折疊校驗(yàn)和(folding checksum)，糾錯(cuò)比特(error correctionbit)，等等。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在專用于消息有效性的比特?cái)?shù)目和該系統(tǒng)的總的數(shù)據(jù)吞吐量之間有一個(gè)折衷。
在從便攜式電話至基站單元的消息的引導(dǎo)部分中，包括了四個(gè)天線選擇段。注意，因?yàn)樘炀€選擇比特占據(jù)了消息中一般用于恢復(fù)符號(hào)定時(shí)的部分，除非再采取其它措施，否則基站的符號(hào)恢復(fù)質(zhì)量將下降。一個(gè)這樣的措施可以是相對(duì)于消息的數(shù)據(jù)部分增加引導(dǎo)部分的大小，或者增加消息的整個(gè)長(zhǎng)度。所有這些選擇必然引起系統(tǒng)數(shù)據(jù)帶寬的減少。本發(fā)明的另一方面是，不使用任何減少帶寬的措施，而是使用一個(gè)新的定時(shí)恢復(fù)的方法。參考圖8，在本發(fā)明的另一方面中，可以從一個(gè)相關(guān)器的輸出獲得符號(hào)定時(shí)，通過該相關(guān)器來施加信號(hào)。一般，可以對(duì)該接收信號(hào)進(jìn)行采樣，來為每一個(gè)符號(hào)提供多個(gè)采樣。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在該相關(guān)器的輸出對(duì)輸入信號(hào)的每一符號(hào)采樣10次。在任何時(shí)候該相關(guān)器的輸出的幅度相應(yīng)于該接收信號(hào)的中心位于該時(shí)刻的可能性。對(duì)該符號(hào)中的每一采樣，獲得了該采樣的總數(shù)，并且將其與所有其它采樣的總數(shù)相比，最大的總數(shù)指示最可能相應(yīng)于該符號(hào)中心的采樣。換句話說，接收器可能計(jì)算下面的公式ΣK=1,10ΣN=1+K×10,SNK2TOTAL]]>其中K等于每一符號(hào)的采樣數(shù)目，TOTAL等于每一時(shí)隙(所有符號(hào))的采樣總數(shù)。注意本發(fā)明的這一方面使用了整個(gè)時(shí)隙來判斷符號(hào)定時(shí)，然后使用該判斷來抽取每一符號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這一方面，當(dāng)在抽取符號(hào)定時(shí)時(shí)，將進(jìn)入的消息保存在動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器中；但是，在開始接收消息以后就可以開始符號(hào)定時(shí)判斷，不需要等待至接收了整個(gè)時(shí)隙。
一旦已經(jīng)獲得了符號(hào)定時(shí)，本發(fā)明的接收器使用一個(gè)“移動(dòng)窗”相關(guān)器來發(fā)現(xiàn)該唯一碼字。本發(fā)明中不需要一個(gè)閾值相關(guān)器。這樣，該相關(guān)器檢測(cè)具有整個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度的輸入信號(hào)的有限部分來判斷唯一碼字最有可能在哪里。只要該相關(guān)器判斷出最可能的位置，該接收器的處理器將使用一個(gè)比特來對(duì)被恢復(fù)時(shí)隙進(jìn)行比特監(jiān)測(cè)，以判斷所假設(shè)的唯一碼字的每一比特是否出現(xiàn)在該輸入消息中。如果發(fā)現(xiàn)了該唯一碼字，然后接收器圍繞該唯一碼字建立其所有幀，因?yàn)槲ㄒ淮a字在一個(gè)幀中的出現(xiàn)位置已經(jīng)預(yù)定。
只要連續(xù)成功地獲得了該唯一碼字，隨后幀中的該唯一碼字可以用于測(cè)量發(fā)送器和接收器之間的漂移，并且用于調(diào)節(jié)該接收器來適應(yīng)這個(gè)漂移。但是，不需要檢查整個(gè)幀就可以獲得隨后幀中的唯一碼字，因?yàn)樵谖ㄒ淮a字預(yù)期出現(xiàn)的時(shí)間周圍的一個(gè)小窗口通常就已經(jīng)足夠，并且減少接收器的處理負(fù)荷。
為了幫助基站相互之間保持同步，以使他們能夠正確檢查時(shí)隙/頻率組合，本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)可能包括周期性地向所有基站發(fā)送的公共時(shí)鐘脈沖?？梢詮娜魏蜗鄬?duì)穩(wěn)定的源，例如從與基站一起使用的典型交換機(jī)中獲得該時(shí)鐘脈沖。例如，在一個(gè)例如數(shù)字電話應(yīng)用中所使用的脈沖編碼調(diào)制(PCM)系統(tǒng)中，可以將基站與交換機(jī)之間的PCM時(shí)隙之一周期性地編程為來承載一個(gè)被所有基站接收、和用于同步其時(shí)鐘并且從其中導(dǎo)出通信幀的同步(或者復(fù)位)脈沖。
使用一個(gè)單個(gè)穩(wěn)定時(shí)鐘能夠幫助確保數(shù)據(jù)的定位，并且減少硬件費(fèi)用，因?yàn)槿绻麖慕粨Q機(jī)提供了一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)鐘，基站就不需要一個(gè)昂貴的振蕩器。進(jìn)一步，在本發(fā)明中，提供使用從基站接收的RF載波來糾正參考時(shí)鐘的頻率，便攜式電話可以使用一個(gè)相對(duì)便宜的、和相對(duì)較不準(zhǔn)確的、在線參考時(shí)鐘(反過來，它又被鎖定到準(zhǔn)確時(shí)鐘，例如從交換機(jī)的PCM時(shí)鐘)。
本發(fā)明的另一方面中，一個(gè)系統(tǒng)可以包括一個(gè)協(xié)議，其中，在用戶激發(fā)了以后，遠(yuǎn)程單元可能會(huì)發(fā)起該遠(yuǎn)程單元和一個(gè)基站之間的通信的比特誤碼率(“BER”)測(cè)試。該BER測(cè)試可能包括遠(yuǎn)程單元，基站發(fā)送的序列或者兩個(gè)偽隨機(jī)序列?；締卧驮撨h(yuǎn)程單元可能會(huì)接收這種序列來決定BER并且(在基站的情形下)向該遠(yuǎn)程單元報(bào)告BER以顯示給用戶。該顯示的BER信息對(duì)系統(tǒng)安裝者判斷和/或者證實(shí)系統(tǒng)覆蓋范圍和性能是非常有用的。本發(fā)明的這個(gè)方面不限于BER測(cè)量，本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)還會(huì)發(fā)送信號(hào)并且還會(huì)測(cè)量RF信號(hào)的任何預(yù)定特征，例如信號(hào)強(qiáng)度。
本發(fā)明的另一方面中，基站與便攜式電話之間的消息可能包括已經(jīng)被編程進(jìn)入便攜式電話中的一個(gè)系統(tǒng)標(biāo)識(shí)。該系統(tǒng)標(biāo)識(shí)然后被放入消息中，例如引導(dǎo)部分中。便攜式電話和基站然后檢查該系統(tǒng)標(biāo)識(shí)，如果它與該相關(guān)的系統(tǒng)標(biāo)識(shí)不匹配，接收器就忽視所有整個(gè)消息。這樣，兩個(gè)完全分開的系統(tǒng)可以相互并排放置，并且覆蓋相同地理區(qū)域的部分。類似地，可以將便攜式電話編程為工作在多于一個(gè)的安裝系統(tǒng)上，由此能夠自由地從一個(gè)系統(tǒng)漫游至另一系統(tǒng)。與業(yè)務(wù)和安全的考慮有關(guān)，通過改變被認(rèn)證的具體便攜式電話的系統(tǒng)標(biāo)識(shí)，可以向用戶提供具有從不同地理區(qū)域接入的能力不同的便攜式電話。
類似地，本發(fā)明的便攜式電話可以在多種無(wú)線系統(tǒng)中使用，除了對(duì)他的遠(yuǎn)程單元進(jìn)行充電以外，不用用戶做其它任何動(dòng)作。(提供對(duì)該便攜式電話的接入的每一系統(tǒng)的管理者必須將該系統(tǒng)設(shè)置為接受該便攜式電話)。這個(gè)特征在相同(或者附近)商業(yè)園以內(nèi)安裝有工作在不同的位置的不同系統(tǒng)時(shí)特別有用。在這樣一種安裝中，用戶會(huì)從該地方的一個(gè)區(qū)域移動(dòng)至另一區(qū)域，而在該另一區(qū)域中已經(jīng)安裝了一個(gè)完全不同的無(wú)線系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)能完全使用他的便攜式電話，包括與該用戶相關(guān)的個(gè)人特征。另一方面，如果兩個(gè)相鄰系統(tǒng)不希望授權(quán)一個(gè)系統(tǒng)的用戶使用另一個(gè)系統(tǒng)，本發(fā)明的無(wú)線系統(tǒng)自動(dòng)忽視沒有授權(quán)的便攜式電話，該便攜式電話不試圖使用該基站和被“外部”系統(tǒng)正在使用的通信信道。
本發(fā)明的系統(tǒng)還可以同時(shí)用作一個(gè)尋呼系統(tǒng)和一個(gè)電話系統(tǒng)。在這個(gè)方面中，便攜式電話會(huì)接收一個(gè)字母消息來進(jìn)行顯示，該振鈴器可以被供電來提示該用戶來了消息。當(dāng)用作一個(gè)尋呼器時(shí)，移動(dòng)臺(tái)不完成向便攜式電話的用戶發(fā)送的電話呼叫，僅僅使用已經(jīng)存在的通信系統(tǒng)來前轉(zhuǎn)尋呼消息。在一個(gè)尋呼器/電話無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的遠(yuǎn)程單元對(duì)所有用戶是相同的，或者可選地，一些專用于尋呼的單元因?yàn)槿鄙僬Z(yǔ)音通信能力，可以減少費(fèi)用。
再參考圖1，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)，本發(fā)明的系統(tǒng)的安裝可以相對(duì)容易。例如，交換機(jī)可以是與能夠經(jīng)過一個(gè)通信裝置20與基站18進(jìn)行通信的BSIU16相關(guān)的數(shù)字交換機(jī)。通信裝置20可以是簡(jiǎn)單到如兩組雙絞線，其中兩根線用于向基站16傳送數(shù)據(jù)，兩根線用于向BSIU16發(fā)送數(shù)據(jù)。四根線上的數(shù)據(jù)發(fā)送可以使用熟知的E-1協(xié)議來處理可能同時(shí)出現(xiàn)在每對(duì)雙絞線上的多個(gè)數(shù)字消息。另外，該四根線還可以為基站承載功率和參考地，以使沒有必要將該基站融合進(jìn)入一個(gè)建筑物的電線中。
工作中，一個(gè)基站18可以被安裝在任何方便的表面上，例如一個(gè)墻壁或者天花板上，和在該基站18和BSIU16之間有四根線。通過在基站18中使用一般加電可編程只讀存儲(chǔ)器(“PROM”)，在從通信裝置20中或者從可用電線中獲得供電以后，該基站18可以使用該P(yáng)ROM自己引導(dǎo)啟動(dòng)。一旦該基站18已經(jīng)引導(dǎo)啟動(dòng)，它然后就向BSIU發(fā)送一個(gè)消息來請(qǐng)求下載系統(tǒng)的獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵摶?8還沒有被分配頻率，并且基本上是評(píng)價(jià)信號(hào)的強(qiáng)度而不是評(píng)價(jià)電話的位置，所以一般就不需要對(duì)該基站進(jìn)行擴(kuò)展編程。因?yàn)椴恍枰@種編程，所以系統(tǒng)的安裝就比較容易，同時(shí)在發(fā)生停電或者供電浪涌以后，該系統(tǒng)可以自動(dòng)再恢復(fù)其服務(wù)。
如圖10所示的本發(fā)明的另一實(shí)施方式(使用和圖1中相同的標(biāo)號(hào)來標(biāo)識(shí)相同元件)，如上所述，本發(fā)明所使用的交換機(jī)10不必是一個(gè)數(shù)字交換機(jī)，而可能是將公眾電話網(wǎng)絡(luò)12與該系統(tǒng)相連的一個(gè)傳統(tǒng)模擬交換機(jī)。在這種系統(tǒng)中，該數(shù)字無(wú)線系統(tǒng)和一個(gè)傳統(tǒng)模擬交換機(jī)10之間的接口可以使用一個(gè)基站接口設(shè)備(“BSIA”)90。該BSIA向該無(wú)線系統(tǒng)(基站18和便攜式電話22)提供所有參考圖1所描述的BSIU的功能。另外，圖10替代系統(tǒng)的BSIA將所有來自便攜式電話的數(shù)字通信和所有到便攜式電話的數(shù)字通信轉(zhuǎn)換為傳統(tǒng)的模擬通信，并且可能將來自便攜式電話22的功能請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)(例如PBX)協(xié)議和信令。替代地，通過對(duì)便攜式電話22進(jìn)行合適的編程(如下所述)，使便攜式電話22對(duì)專用用戶輸入采取專用的、與PBX相關(guān)的動(dòng)作來作出響應(yīng)，BSIA90就可以使一些功能直接由便攜式電話來實(shí)現(xiàn)。
繼續(xù)參考圖10，當(dāng)需要時(shí)，可以臨時(shí)將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人計(jì)算機(jī)91或者類似的計(jì)算裝置與BSIA90相連，然后有該標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人計(jì)算機(jī)91或者類似的計(jì)算裝置來設(shè)置BSIA的結(jié)構(gòu)和擴(kuò)展該BSIA。例如，當(dāng)該系統(tǒng)的管理者想改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置，發(fā)起測(cè)試或者收集關(guān)于系統(tǒng)性能的數(shù)據(jù)時(shí)，就可以將該個(gè)人計(jì)算機(jī)連接起來。該個(gè)人計(jì)算機(jī)91中的軟件典型地包括這樣一些軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置軟件，上載軟件，性能統(tǒng)計(jì)和告警分析軟件，和向該BSIA和基站下載新程序的軟件。通過將要下載至基站的新程序或者更新程序下載至與基站進(jìn)行通信的BSIA中(或者通過如圖1所示系統(tǒng)中的BSIU)，就可以輕易和方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)基站的程序下載。這樣，對(duì)新特征和改善特征的再編程不需要移開基站或者訪問基站，從而大大節(jié)省了維護(hù)已安裝系統(tǒng)的人力。
BSIA(或者BSIU)還可能包括這樣一種能力，使便攜式電話的用戶僅需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的、簡(jiǎn)短的按鍵動(dòng)作，就可以執(zhí)行宏命令。在這樣的宏能力中，該BSIA可能會(huì)向交換機(jī)提供該協(xié)議所需的信號(hào)，來輕易地實(shí)現(xiàn)在便攜式電話進(jìn)行一個(gè)單擊鍵所要完成的功能。例如，如果交換機(jī)中的一個(gè)特定功能需要連續(xù)發(fā)送DTMF信號(hào)的數(shù)字1,2,3，可以使用便攜式電話上的一個(gè)單個(gè)功能鍵來向BSIA發(fā)送信號(hào)，表示需要該示例功能。接下來，該BSIA會(huì)向交換機(jī)連續(xù)發(fā)送發(fā)送DTMF信號(hào)的數(shù)字1,2,3。該交換機(jī)接收了該DTMF信號(hào)以后，明白需要該被請(qǐng)求的功能，并且執(zhí)行那些執(zhí)行該請(qǐng)求功能所需的正常動(dòng)作。可以將一組宏編程進(jìn)入BSIA，其中一些是與便攜式電話相關(guān)的，所以不同便攜式電話上的相同鍵會(huì)引起不同的信號(hào)發(fā)送至交換機(jī)。另外，還可以為不同類型的交換機(jī)開發(fā)不同組的宏，以協(xié)調(diào)交換機(jī)協(xié)議的差異并在安裝時(shí)將合適的組下載進(jìn)入BSIA中。
本發(fā)明的另一方面是，該便攜式電話可以包括一個(gè)能夠被交換機(jī)(通過基站)進(jìn)行編程的顯示器，以對(duì)一個(gè)系統(tǒng)中的不同電話進(jìn)行個(gè)性化的特征設(shè)計(jì)。在已經(jīng)安裝好了系統(tǒng)并且已經(jīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加電以后，交換機(jī)可能會(huì)向該電話發(fā)送消息來向該電話提供特定的特征，并且還會(huì)控制電話的顯示器的顯示外表。例如，可以將該電話的顯示器設(shè)計(jì)為表示一個(gè)傳統(tǒng)陸地電話的鍵盤和開關(guān)。通過規(guī)定該電話用戶可用的功能，該交換機(jī)可以使一個(gè)電話的開關(guān)有與其它電話的開關(guān)功能完全不同的功能，并且可以使電話顯示器顯示不同的圖象以表示所編程的功能。例如，一個(gè)電話顯示器上有五個(gè)虛擬開關(guān)，一個(gè)電話上的頂部開關(guān)可以用作一個(gè)“保持”特征，在另一個(gè)不同電話上，該鍵可能會(huì)用作一個(gè)“轉(zhuǎn)移”特征。所以，可以命令第一個(gè)電話在該電話上的顯示器上該開關(guān)圖象內(nèi)部或者附近顯示“保持”，而命令第二個(gè)電話在顯示器上相同的位置顯示“轉(zhuǎn)移”。使用本發(fā)明的開關(guān)和命令結(jié)構(gòu)，可以集中地、輕易地改變?cè)撓到y(tǒng)中所使用的各種便攜式電話的顯示形式和特征。另外，如果要求該便攜式電話用戶提供一個(gè)與用戶相關(guān)的號(hào)碼，對(duì)該用戶號(hào)碼作出響應(yīng)，每一電話可以改變其外表和功能，并且根據(jù)該用戶的安全級(jí)別和服務(wù)級(jí)別，相同的電話會(huì)有不同的特征。
顯示器會(huì)使用本發(fā)明蜂窩電話所熟知的字母消息和圖標(biāo)，即圖象，以建議和表示特定的狀態(tài)和動(dòng)作，例如“電子郵件等待”，電池強(qiáng)度，揚(yáng)聲器音量大小，線路狀態(tài)等等。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，還可以構(gòu)造為使用如下所述一個(gè)或者多個(gè)用戶接口特性來使遠(yuǎn)程單元容易使用。例如，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式可以包括一個(gè)用戶協(xié)議，其中用戶可以先撥要撥的電話號(hào)碼的數(shù)字，然后按一個(gè)動(dòng)作鍵(例如一個(gè)“呼叫”鍵)，或者首先按一個(gè)動(dòng)作鍵，然后撥要撥的電話號(hào)碼的數(shù)字。這第一個(gè)方法表示目前在蜂窩電話系統(tǒng)中共同使用的用戶協(xié)議，這第二個(gè)方法表示目前在本發(fā)明無(wú)繩電話系統(tǒng)中共同使用的用戶協(xié)議。本發(fā)明中，可以讓用戶選擇使用任何一種協(xié)議。
在另一個(gè)本發(fā)明可能使用的有用協(xié)議中，該用戶按一個(gè)動(dòng)作鍵兩次來再撥最后一次所撥的電話號(hào)碼。例如，該用戶可以按一個(gè)“呼叫”鍵兩次，第一次獲得一個(gè)撥號(hào)音，第二次再撥前一次所撥的電話號(hào)碼。使用單個(gè)鍵可以使用戶不必要在鍵盤上搜尋不同的鍵來表示呼叫和再撥號(hào)的功能。
在另一個(gè)有用的協(xié)議中，根據(jù)一個(gè)遠(yuǎn)程單元的用戶的特別指定可以將電話來呼進(jìn)行轉(zhuǎn)移呼叫。在這個(gè)協(xié)議中，在該遠(yuǎn)程單元接收了該電話呼叫以后，該遠(yuǎn)程單元可以用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方法，例如振鈴或者振動(dòng)來表示來了一個(gè)呼叫?？蛇x地，該遠(yuǎn)程單元顯示呼叫方的電話號(hào)碼或者分機(jī)號(hào)。該用戶可以這樣來響應(yīng)該進(jìn)入呼叫按一個(gè)“呼叫”鍵來接這個(gè)電話；或者按一個(gè)清除鍵來停止振鈴并且不接這個(gè)呼叫；或者按一個(gè)“結(jié)束”鍵來讓這個(gè)呼叫轉(zhuǎn)移呼叫至另一個(gè)單元，例如另一個(gè)電話，一個(gè)消息記錄系統(tǒng)，或者一個(gè)語(yǔ)音郵箱系統(tǒng)。
在另一個(gè)本發(fā)明可能使用的有用協(xié)議中，一個(gè)遠(yuǎn)程單元的鍵盤可能會(huì)被電子鎖住，以使僅可以使用一有限數(shù)目的按鍵。例如，一個(gè)用戶可以輸入一個(gè)預(yù)定鍵序列來鎖定電話的所有使用功能(除了開鎖功能)或者將該電話鎖在一個(gè)限制狀態(tài)。在該限制狀態(tài)中，用戶可能會(huì)允許使用三個(gè)鍵，一個(gè)恢復(fù)完全功能的“開鎖”鍵，一個(gè)關(guān)閉該遠(yuǎn)程單元的“電源”鍵，和一個(gè)應(yīng)答電話來呼的“呼叫”鍵。當(dāng)該遠(yuǎn)程單元處于限制狀態(tài)時(shí)，該遠(yuǎn)程單元可以被自由攜帶，而不用擔(dān)心無(wú)意的按鍵或者沒有授權(quán)的按鍵。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)該理解，所描述的實(shí)施方式僅用作示例，當(dāng)在整個(gè)范圍以內(nèi)等效時(shí)，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書來定義，該領(lǐng)域的技術(shù)人員仔細(xì)閱讀本發(fā)明以后，會(huì)自然地作出許多變化和修改。
權(quán)利要求
1．一個(gè)電話系統(tǒng)，其中多個(gè)基站使用RF鏈路來實(shí)現(xiàn)所述基站與多個(gè)遠(yuǎn)程單元之間的通信，并且其中所述基站單元對(duì)一個(gè)預(yù)定地理區(qū)域提供電話服務(wù)，所述基站包括經(jīng)過一預(yù)定RF頻率組與所述遠(yuǎn)程單元進(jìn)行通信的RF通信裝置，該通信方法包括步驟(a)在每一基站監(jiān)測(cè)每一預(yù)定RF頻率組以決定哪一個(gè)頻率被所述基站的通信范圍以內(nèi)的遠(yuǎn)程單元使用；(b)當(dāng)應(yīng)一個(gè)所述遠(yuǎn)程單元之一的請(qǐng)求，需要建立與所述遠(yuǎn)程單元之間的新通信的時(shí)候，可以使用一個(gè)經(jīng)過判斷沒有被使用的一個(gè)頻率。
2．如權(quán)利要求1的一個(gè)電話系統(tǒng)，其中所述基站與所述遠(yuǎn)程單元之間在所述預(yù)定頻率組上進(jìn)行的所述通信使用一個(gè)時(shí)間上串行的一系列幀，每一幀包括多個(gè)時(shí)隙，其中一個(gè)特定基站上的每一時(shí)隙可以使用與一個(gè)幀內(nèi)的其它時(shí)隙不同的頻率來進(jìn)行通信。
3．如權(quán)利要求2的一個(gè)電話系統(tǒng)，其中所述基站單元決定在所述預(yù)定頻率組中可用的時(shí)隙/頻率組合，其中所述可用的時(shí)隙/頻率組合被動(dòng)態(tài)地分配給希望交換應(yīng)用數(shù)據(jù)的一個(gè)遠(yuǎn)程單元。
4．如權(quán)利要求3的一個(gè)電話系統(tǒng)，其中當(dāng)一個(gè)特定基站檢測(cè)出所述時(shí)隙/頻率組合沒有用于通信時(shí)，就判斷認(rèn)為可用的時(shí)隙/頻率組合對(duì)所述特定基站可用。
5．如權(quán)利要求1至4中任何一個(gè)的一個(gè)電話系統(tǒng)，其中包括在每一個(gè)所述遠(yuǎn)程單元內(nèi)部的、用于評(píng)價(jià)所述遠(yuǎn)程單元與一個(gè)特定基站之間進(jìn)行通信的信號(hào)質(zhì)量的裝置，和當(dāng)被評(píng)價(jià)的質(zhì)量不能滿足預(yù)定準(zhǔn)則時(shí)請(qǐng)求分配一個(gè)新時(shí)隙/頻率組合的裝置。
6．如權(quán)利要求3,4或者5的一個(gè)電話系統(tǒng)，其中包括在每一個(gè)所述基站內(nèi)部的、用于評(píng)價(jià)所述遠(yuǎn)程單元之一與所述基站之間進(jìn)行通信的信號(hào)質(zhì)量的裝置，和當(dāng)被評(píng)價(jià)的質(zhì)量不能滿足預(yù)定準(zhǔn)則時(shí)改變時(shí)隙/頻率組合分配的裝置。
7．如權(quán)利要求3至6中任何一個(gè)的一個(gè)電話系統(tǒng)，其中每一個(gè)所述基站監(jiān)測(cè)所述系統(tǒng)內(nèi)部的每一個(gè)可能的時(shí)隙/頻率組合。
8．如權(quán)利要求3至7中任何一個(gè)的一個(gè)電話系統(tǒng)，其中每一個(gè)所述基站可能會(huì)為所述基站與所述遠(yuǎn)程單元之一之間進(jìn)行的通信分配任何一個(gè)可能的時(shí)隙/頻率組合。
9．一個(gè)通信系統(tǒng)，包括一個(gè)互聯(lián)電話電路的電話交換機(jī)，與多個(gè)基站進(jìn)行無(wú)線語(yǔ)音信號(hào)通信的多個(gè)便攜式電話，所述基站將從所述便攜式電話(22)中接收的所述語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二語(yǔ)音信號(hào)，并且向所述便攜式電話(22)提供控制信號(hào)和顯示信息，還包括一個(gè)在所述交換機(jī)(10)和所述基站之間交換所述第二語(yǔ)音信號(hào)的接口裝置，和多個(gè)用于以無(wú)線形式接收所述控制信號(hào)并且接收了表示從所述基站之一來了一個(gè)尋呼的控制信號(hào)以后操縱其上的一個(gè)用戶通知裝置的尋呼單元，所述尋呼單元使用與所述便攜式電話一樣的協(xié)議來與所述基站單元進(jìn)行通信，由此單組基站和互聯(lián)線路能夠同時(shí)操縱一個(gè)電話系統(tǒng)和一個(gè)尋呼系統(tǒng)。
10．如權(quán)利要求9的一個(gè)通信系統(tǒng)，其中所述便攜式電話可以用作尋呼單元。
11．如權(quán)利要求10的一個(gè)通信系統(tǒng)，其中當(dāng)所述便攜式電話用作一個(gè)尋呼單元時(shí)，所述便攜式電話顯示至少一些所述顯示信息。
全文摘要
一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)中的多個(gè)基站使用一個(gè)控制時(shí)隙和多個(gè)語(yǔ)音(或者數(shù)據(jù))時(shí)隙來與多個(gè)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信,該無(wú)線通信系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地分配在一個(gè)給定時(shí)刻一個(gè)給定基站所使用的一預(yù)定組頻率?；颈O(jiān)測(cè)該預(yù)定組頻率,以決定在該基站的無(wú)線接收范圍以內(nèi)的時(shí)隙中哪些頻率被使用。另外,將一個(gè)無(wú)線電話系統(tǒng),特別是一個(gè)無(wú)線專用交換機(jī)(PBX)用作一個(gè)語(yǔ)音系統(tǒng)和一個(gè)尋呼器系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法,包括將語(yǔ)音會(huì)話和顯示數(shù)據(jù)交換給一個(gè)遠(yuǎn)程單元的一個(gè)協(xié)議。遠(yuǎn)程單元,這可能是呼機(jī),個(gè)人通信單元或者移動(dòng)電話,將使用相同的協(xié)議和信令技術(shù)來與該系統(tǒng)的無(wú)線部分進(jìn)行通信。
文檔編號(hào)H04W52/02GK1225785SQ97196560
公開日1999年8月11日 申請(qǐng)日期1997年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月28日
發(fā)明者阿倫·杰克遜, 大衛(wèi)·霍西曼, 帕閔德·西坎特, 丹尼爾·特胡恩, 凱思·努恩多夫, 拉米·哈達(dá), 西姆爾·巴辛斯基, 杰·克萊恩, 西姆爾·阿迪逖, 大衛(wèi)·莫舒 申請(qǐng)人:哈里公司