專利名稱：無線移動電信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個無線移動電信系統(tǒng)，更具體講，是涉及一個可以使用手持電話的無線電信系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及為產(chǎn)生和終止呼叫建立連接的協(xié)議，在一次通話進行過程中切換無線頻帶和基站并登記位置。
傳統(tǒng)的無線移動電信系統(tǒng)包括汽車電話和手持電話系統(tǒng)。通過一個汽車電話和手持電話系統(tǒng)雙向地安置一組基站是很普通的技術，其中每個基站覆蓋一個專用無線頻帶和業(yè)務帶。分配給鄰近基站的頻帶相互重疊，以便在移動站通過相鄰頻帶時，通話可以繼續(xù)進行。這種系統(tǒng)被稱作一個蜂窩無線電話通信系統(tǒng)。
在傳統(tǒng)的蜂窩無線電話通信系統(tǒng)中，例如，一個移動站通過下列規(guī)程接入一個有線電話網(wǎng)中所包含的一個陸線電話。作為開始，移動站給與其相鄰的基站發(fā)送一個呼叫信號，作為響應，每個基站都給一個無線信道控制站發(fā)送一個呼叫信號，其中包含一個它的接收級別。無線信道控制站選擇一個接收級別最高的基站，并確定移動站就在分配給該站的頻帶中。然后，控制站就給電信交換中心發(fā)送一個呼叫信號。交換中心接收到呼叫信號后，就在有關基站和有線電話網(wǎng)之間建立連接。為了終斷對移動站的呼叫，需要確定當前覆蓋移動站的頻帶。傳統(tǒng)的實現(xiàn)方法是在電話網(wǎng)一側，為響應每個終端呼叫，通過廣播呼叫一群頻帶，檢測出一個來自相關移動站的響應，即具有最高接收級別的基站，以便定位移動站，然后終斷對移動站的呼叫。
假定一個通話正在進行中，一個移動站從一個頻帶轉移到另一個頻帶。然后，為了切換頻帶，其頻帶當前覆蓋移動站的基站，不斷地監(jiān)視它接收來自移動站的無線電波的級別。當基站的接收級別低于一個預定值時，基站就確定移動站已經(jīng)轉移到另一個頻帶，然后它就給無線信道控制站發(fā)送一個級別降低信號。作為響應，控制站就給發(fā)出級別降低信號的基站周圍的基站發(fā)送一個監(jiān)視請求。當這些基站把它們的接收級別發(fā)送給控制站后，控制站對其進行比較并選擇一個接收級別最高的基站。隨后，控制站就在交換中心和所選基站之間建立一條通路，然后命令先前的基站斷開信道。
一個移動站隨時存儲當前基站碼。假定移動站已經(jīng)超過一個給定頻帶或位置寄存區(qū)，它是一個位置識別單元。接著，移動站就將其存儲的基站碼和一個基站碼進行比較并且在基站碼改變的基礎上確認移動站已經(jīng)跨越頻帶。然后，移動站就給它正在移向的基站發(fā)送一個位置登記信號，其中包括一個移動站識別號碼。目的地的基站通過控制站將位置登記號碼傳送給交換中心。交換中心選擇一個與移動站識別號碼相關聯(lián)的原始存儲站，并把位置登記信號傳送給原始存儲站。作為響應，原始存儲站刷新與移動站相關的位置信息。進而，接收到位置登記信號的交換中心給移動站返回一個確認信號使其刷新基站碼。
上述傳統(tǒng)的蜂窩無線電話通信系統(tǒng)還留有如下一些尚未解決的問題。為了避免波干擾，它習慣于給一些相鄰頻帶中每一個分配一個專用頻率或信道。為了更有效地利用有限的頻率資源，最好象在無繩電話系統(tǒng)中那樣，把每個頻帶設計成一個微帶，并重復使用同一頻率。但是，微帶將增加由于在鄰近頻帶間移動所帶來的頻率切換次數(shù)，這就給基站和移動站帶來過剩負載。
另一個問題是波傳播帶來的麻煩，例如，衰減和靜區(qū)，阻礙了在基站和一個移動站之間進行無線通信。通常，在一個蜂窩無線電信系統(tǒng)中，為每個基站分配一個足夠大的圓形頻帶，它的半徑從幾公里到幾十公里。這樣，在這種頻帶設置中，就妨礙了使用無繩電話或同樣的小功率手持電話，這是因為波傳播的距離是有限的。
更進一步講，為了能容納更多的用戶，通常的技術是增加頻帶或基站的數(shù)量而減小每個頻帶的尺寸。但是，能用于設置基站的位置并不多，因而不能進一步增加用戶數(shù)。
因此，本發(fā)明的目的之一是提供一種無線移動電信系統(tǒng)，它具有特殊的頻帶結構和信道分配，使得可以相對較容易地設置基站，為額外負載而設自由基站和移動站，否則要進行頻率切換，并且減小波傳播的困難。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法以在對話進行過程中控制呼叫產(chǎn)生、呼叫終止、頻帶和基站的切換或跨區(qū)轉接，以及位置登記。
本發(fā)明的一個無線移動電信系統(tǒng)包括一個交換單元，一個與交換單元相連接的控制站，一群和交換單元連接的基站以及一群通過無線信道和一群基站相連接的移動站。基站被分別安置在私有所屬中，每個基站包含一個控制器，用以確定一個移動站的移動方向。控制器通過控制站和交換單元接收信息，這個信息代表基站對移動站無線電波的接收級別，比較接收級別，并在比較結果的基礎上確定具有最高接收級別的基站當前覆蓋移動站，并且通過最高接收級別的轉移確定移動站的移動方向。
通過研究對下面附圖的詳細描述，本發(fā)明的結構和目的將會一目了然。


圖1是一個方框圖，示意性表示體現(xiàn)本發(fā)明的一個無線移動電信系統(tǒng);
圖2表示一個使本實施例得以實現(xiàn)的一個特殊的頻帶結構;
圖3是一個方框圖，示意性表示包含于本實施例的一個基站的特殊結構。
參考圖1，它表示了體現(xiàn)本發(fā)明的一個無線移動電信系統(tǒng)。如所示，該系統(tǒng)包括一個ISDN(綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng))交換單元17，它包含控制一個數(shù)字電話或陸線電話22。一個基站65，例如位于一個無線頻帶60內(nèi)的一個用戶房屋61。一個移動站或者用戶站29，如所示，位于無線頻帶60內(nèi)并通過示例方式安裝成一個手持電話。該系統(tǒng)通過一個雙向無線信道14和一個ISDN電話網(wǎng)16將手持電話29和數(shù)字電話22相連接，這樣就允許在電話29和22之間進行通話。在用戶住宅61處還安裝一個DSU(數(shù)字業(yè)務單元)15?；?5通過無線信道14和移動站29相連接，并且通過無源總線和DSU15連接，它是一個有線線路，被包括在一個用戶-網(wǎng)絡接口中。在示意實施例中，用戶-網(wǎng)絡接口通過一個ISDN基本速率接口安裝。另外一個DSU15與陸線電路22相關，并且通過ISDN電話網(wǎng)16和交換單元17連接。在實施例中，電話網(wǎng)16由兩線金屬線構成。交換單元17通過電話網(wǎng)16、DSU15和無源總線將陸線電話22包含其中。更進一步，交換單元17通過一條租用線21同一個控制站18相連接。
圖2表示一個用于圖1所示系統(tǒng)的無線頻帶結構。如所示，圖1中60是一個復合頻帶，它包括相應地分配給基站66、67、68以及上述基站65的微頻帶。另一個復合頻帶100是由分別分配給基站105、106、107和108的微頻帶組成。在這種配置中，該實施例將包含在一個單一復合無線頻帶中的四個基站當作一個組來處理，并且通過一群無線復合帶來覆蓋整個業(yè)務區(qū)域。如果需要，構成一個單一組的基站數(shù)目可能多于或少于四個，這由系統(tǒng)規(guī)模、位置和其它條件所決定。在示意實施例中，屬于同一組的四個基站共享至少一對傳送和接收頻率來通話，(即業(yè)務信道)，至少一條尋呼信道用以終斷基站對移動站的呼叫及其它用途，并且至少一個接入信道用以允許，例如，移動站接入基站。鄰近的基站在所分配的頻率或信道方面各不相同。每個基站組包括一個位置識別單元或一個位置寄存區(qū)。由此，給每個基站組分配一個專用位置識別碼(ID)。圖2所示的所有基站都和圖1所示的交換單元連接。假定微頻帶主要是圓形，基于平均通話時間和平均游動距離，構成一個單一復合無線頻帶或組的微頻帶可以有一個幾百米的直徑。
還是參考圖1，每個DSU15把一個通過無源總線20而來具有一個和ISDN基本速率接口相符合的傳送格式的入信號轉換成一個信號，使其具有和時間壓縮調制相符合的格式，并且將置換后的信號傳送給電話網(wǎng)絡16。同樣DSU15把一個通過電話網(wǎng)16具有時間壓縮調制格式的入信號轉換成一個具有ISDN基本速率用戶-網(wǎng)絡接口格式的信號，并且將轉換后的信號輸出到無源總線20。ISDN或數(shù)字交換單元17協(xié)同控制站18，基站65和67還有其它基站一起操作。例如，當在移動站29或陸線電話22產(chǎn)生一個呼叫時，交換單元17在移動站29和陸線電話22之間建立一個信道允許它們保持雙向通信。如果需要，可以用所謂網(wǎng)絡配置將一組數(shù)字交換單元設置在移動站29和陸線電話22之間。
如圖1所示，控制站18有一個手持電話控制器23、一個接口24、一個響應移動站29的移動的控制器25和一個位置存儲器26。控制站18的這些組成成分23-26通過地址/數(shù)據(jù)總線連接在一起?？刂普?8與交換單元17、基站65和67協(xié)作完成各種控制功能，例如，確定移動站29的一個移動方向，存儲站29的當前位置，控制呼叫產(chǎn)生和終止的連接，當站29正進行一次通話時，控制帶切換或跨區(qū)轉接。
特別地，在控制站18，手持電話控制器23承擔一個主控制電路的角色并且有微處理器、ROM(只讀存儲器)、RAM(隨機存取存儲器)和別的部分。但是沒有詳細示出。控制器23通過地址/數(shù)據(jù)總線和ROM中存貯的程序共同控制接口24、控制器25和位置存儲器26。接口24通過租用線21接收來自交換單元17的MODEM信號，將MODEM信號轉化成一個具有NRI(不回零)格式的信號，然后在總線27上輸出它。同時，接口24在總線27上接收一個具有NRI格式的信號，將其轉化成一個MODEM信號，然后在租用線21上產(chǎn)生MODEM信號?？刂破?5通過交換單元17接收代表例如圖2中移動站29周圍的基站65-68的接收級別的數(shù)據(jù)。作為響應，控制器25比較屬于同一組的四個基站65-68的接收級別。進而，控制器將基站65-68的接收級別相加并將其和與其它基站組的接收級別總和相比較。結果是，控制器25定位一個當前頻帶和當前移動站29所在的基站，同時，在基站接收級別變化的基礎上，確定移動站29的移動方向。因此，控制器25擔當比較和數(shù)據(jù)分析電路的角色。被控制器25比較和分析的數(shù)據(jù)在總線27上傳送給手持電話控制器，以此實現(xiàn)，例如通話進行過程中的頻帶切換控制或類似的控制。位置存儲器26有一個RAM和一個磁盤，沒有示出。通過和交換單元17協(xié)作，存儲器26存儲或寄存每個移動站的當前位置，也就是移動站當前所在的頻帶或群和當前所在基站。在示意實施例中，存儲器26也可以臨時存儲和寄存沒包含或登記在交換單元17內(nèi)的漫游站的當前位置。在實施例中，漫游站是指那些包含在除交換單元17而外的其它交換單元中的移動站。
數(shù)字陸線電話22有一個控制部分，例如由微處理器、ROM、RAM等組成，用來控制整個電話22;一個ISDN基本速率接口;一個通話電路，包括一個揚聲器、麥克風和一個傳輸速率為64kb/s的編/解碼器;另外，還有一個包括一個用來撥號的鍵盤的操作部分，但是它們中的任何一個都沒有詳細示出。電話22的這些部分通過地址/數(shù)據(jù)總線相互連接，沒有示出。應當注意，電話22的ISDN基本速率接口與無源總線20連接，圖1。
移動站或手持電話29有一個用于傳送和接收的天線，一個連接到天線上的收發(fā)器，一個主控部分(包括一個微處理器、ROM和RAM用于控制整個站29)，一個通話電路(包括一個麥克風和一個揚聲器用于發(fā)送和接收一個語聲信號)，以及一個包括撥號鍵盤的操作部分，但是沒有詳細示出。電話29可以用任何一種傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)來安裝，例如，一個FDMA(頻分復用存取)、TDMA(時分復用存取)或CDMA(碼分復用存取)通信系統(tǒng)。除移動站29以外的其它移動站也可用與站29同樣的結構安裝。
參考圖3，它表示了圖1中一個基站65的一種詳細結構。如所示，基站65通常由一個數(shù)字有線電話部40，一個手持電話和基站部分70以及一個基本速率接口90所組成。其它基站也可以象基站65那樣配置。數(shù)字有線電話部分40有一個有線/無線ISDN控制器41，一個通話電路部分42和一個顯示部分43以及一個鍵盤部分44。這些組成部分41-44通過地址/數(shù)據(jù)總線45相互連接。手持電話和基站部分70有一個無線收發(fā)控制器71、一個編解碼器72、一個響應移動站移動的控制器73、一個位置存儲器74以及一個和一個天線83相連接的無線收發(fā)器。這些組成部分71-75通過一個地址/數(shù)據(jù)總線76連接在一起。電話部40安裝成一個數(shù)字電話裝置，這樣位于用戶住宅61中的人就可以通過，例如陸線電話22和基本速率接口90使用該電話。手持電話和基站部70可作為基站使用，并且允許，例如，在用戶住宅61里面的人所持的手持電話(未示出)或圖1中住宅61外用戶所持的手持電話29與陸線電話22之間進行通話。
基本速率接口90從圖1DSU15的輸出92接收復用2B+D信號，該信號具有AMI(交替符轉移)碼的基本速率接口傳送格式。首先，接口90把一個AMI碼轉化成一個NRI碼。隨后，接口90在一個D(信號)信道上把一個控制信號傳送到輸入/輸出46，把2B(數(shù)據(jù))信道上的一個信號分成B1和B2信道，并把分好的信號分別輸出到48和77。同樣，接口90在D信道上接收到來自控制器41的輸入/輸出46的控制信號，來自通話電路部分42的輸出49的B1信道上的數(shù)字語聲信號和來自編解碼器72的輸出78的B2信道上的數(shù)字語聲信號。然后，接口90將控制信號和數(shù)字語聲信號按照基本速率接口的格式進行復用，把復用信號的NRI碼轉化成一個AMI編碼，并在輸出91上產(chǎn)生AMI碼。因此，接口90用作編碼、解碼、復用和多路分離電路。復用的2B+D信號以192kb/s的速率發(fā)送。B1和B2每條信道都提供64kb/s的傳輸速率，而每條D信道都提供16kb/s的傳輸速率。在示意實施例中，如果采用光纖安裝ISDN電話網(wǎng)16并且使用ISDN基本速率用戶-網(wǎng)絡接口，那么接口90和DSU15可以是與ISDN基本速率用戶-網(wǎng)絡接口相匹配的類型。
在數(shù)字有線電話部分40，有線/無線ISDN控制器41是一個控制電路，它有，例如，一個微處理器、ROM、RAM等(沒有示出)用來控制數(shù)字電話部分40和基站部分70。控制器41為數(shù)字有線電話裝置和無線移動電信系統(tǒng)接收來自接口90的輸入/輸出46的控制信號，為有線電話裝置接收來自輸入/輸出45的控制信號，為無線電信系統(tǒng)接收來自無線收發(fā)控制器71的輸入/輸出47的一個控制信號。作為響應，控制器41選擇性地產(chǎn)生與輸入/輸出45、46、47上輸入信號相配合的控制信號。盡管沒有詳細示出，但通話電路42有麥克風、揚聲器和語聲編解碼器(64kb/s)以響應控制器41的控制信號。例如，當一個模擬語聲信號自麥克風輸入時，電路部分42將其轉化成64kb/s的PCM信號(脈碼調制)，也就是通過語聲編解碼器轉化成數(shù)字語聲信號，并且在一個輸出49上產(chǎn)生該語聲信號。當電路部42接收到一個來自接口90的輸出48的一個64kb/s的數(shù)字語聲信號時，它通過語聲編解碼器電路將語聲信號轉化成一個模擬語聲信號，并將該模擬語聲信號傳送給揚聲器，由此輸出語聲。顯示部43有一個LCD(液晶顯示器)和一個LCD控制電路。顯示部43顯示來自控制器41的各種類型的信息，例如，一個輸入或輸出呼叫地址和一種通信狀況。鍵盤操作部44至少包括用來撥一個電話的號碼的鍵并將撥號信號送到控制器41。
手持電話和基站部70的構成如下。無線收發(fā)控制器71有，例如，一個微處理器、ROM和RAM等(未示出)，并控制整個部分70?？刂破?1為無線電信系統(tǒng)接收來自控制器41的輸入/輸出47的控制信號，為手持電話接收來自一個輸入/輸出76的控制信號，為無線電信系統(tǒng)接收一個來自無線收發(fā)器75的輸出82的控制信號。作為響應，控制器71產(chǎn)生與輸入/輸出47、輸入/輸出76的輸入和輸出81的信號相匹配的控制信號。編解碼器72是一個響應來自控制器71的控制信號的一個語聲編解碼器(64kb/s)。特別地，當編解碼器72接收到一個來自收發(fā)器75的輸出80的模擬語聲信號時，它將其轉換成一個64kb/sPCM信號并在輸出78上產(chǎn)生該PCM信號。當一個64kb/s的數(shù)字語聲信號自接口90的輸出77輸入到編解碼器72時，編解碼器72將其轉化成一個模擬語聲信號，并將該模擬語聲信號產(chǎn)生在輸出79上。進而，在示意實施例中，編解碼器電路72將接收到的，例如來自移動站29的無線電波接收級別轉化成四位數(shù)字數(shù)據(jù)(十六級)并將其送到輸入/輸出76。輸入/輸出76上的數(shù)字數(shù)據(jù)在控制器71的控制下將被送到圖1的控制站18和一個位置存儲器74，該位置存儲器74將在以下進行描述?？刂普?8通過交換單元17接收代表，例如圖2中移動站29周圍的四個基站65-68的接收級別的數(shù)字數(shù)據(jù)，并通過交換單元17將其傳送給基站65-68。位置存儲器74采用示例方式設有RAM并為系統(tǒng)存貯所需數(shù)據(jù)。通過交換單元17接收到的來自控制站18的數(shù)字數(shù)據(jù)被寫入位置存儲器74。被寫入位置存儲器74的還有由控制器73送入的信息并且代表當前與移動站29相鄰的基站，分配給基站65的一個基站碼和一個代表站65所屬位置的位置ID碼?？刂破?3讀，例如，代表四個基站(一個單元)接收級別的數(shù)據(jù)和由位置存儲器74送入的數(shù)據(jù)，并且比較它們，以確定當前覆蓋移動站29的基站。同時，控制器在由于站29的移動而造成接收級別改變的基礎上，來確定移動站29的移動方向。因此，控制器73用作比較和數(shù)據(jù)分析電路，它確定，例如，四個基站(一組)中哪一個當前覆蓋移動站29和站29的移動方向。進而，控制器73確定每個基站響應來自移動站29的無線電波的接收級別是否高于或低于一個預定的參考級別。
無線收發(fā)器75由一個發(fā)送電路和一個接收電路組成，但是圖中沒有示出。發(fā)送電路從收發(fā)控制器71的輸出81接收一個控制信號，從編解碼器72的輸出79接收一個模擬語聲信號。作為響應，發(fā)送電路用一個調制解調器調制控制信號，在時分基礎上用頻率調制(FM)調制解調器的輸出和模擬語聲信號，為了傳送，用一個功率放大器將FM信號放大到預定功率，把放大后的FM信號傳送給一個復用器的發(fā)送信號輸入端子，經(jīng)過一個天線輸入/輸出端子把FM調制信號的傳輸頻率或傳輸信號送給天線83。在示意實施例中，介于925MHz到940MHz之間的FM調制信號傳輸頻率在日本分配給手持電話。接收電路通過復用器的輸入/輸出端子接收經(jīng)天線83而來的入信號。在實施例中，介于頻率870MHz-885MHz之間的接收信號，在日本也分配給手持電話。接收電路為了接收，用放大器放大接收到的信號，把放大后的信號送入一個FM解調器對其進行解調，對經(jīng)過FM解調后最終所得模擬信號送到輸出80，進一步解調一個包含在FM解調后輸出中的FM控制信號并在輸出82產(chǎn)生解調后的控制信號。盡管對收發(fā)器75采用的是FDMA電路配置，也可以可替換地對其采用TDMA和CDMA配置。如果需要，建立在基站65中的控制器41和71可以構成一個具有一個單一微處理器的一個單一單元。甚至基站65和與之相關的DSU15可以一起構成一個單一站。而且，根據(jù)需要，基站65可以位于用戶住宅內(nèi)部或外部。這就允許從相對很大數(shù)目的位置中仔細選擇一個所需位置設置基站65，以此減低波傳播的干擾和在系統(tǒng)中推廣使用小功率手持電話。
可以參考圖1和3來描述，當安裝在用戶住宅61中的基站65的一個電話裝置40發(fā)出一個呼叫陸線電話的呼叫時，系統(tǒng)是怎樣建立連接的。當一個人操作鍵盤部44撥號時，一個呼叫信號通過輸入45被送到有線/無線ISDN控制器，然后被送到輸出46。接口90把輸入/輸出46上的呼叫信號插入D信道，然后在輸出91上將其發(fā)送出。呼叫信號被作為一個呼叫建立請求信號通過DSU15發(fā)送到交換單元17。當接收到這個請求信號后，交換單元17給陸線電話22發(fā)送一個呼叫建立指示信號，由此呼叫它。然后，為了響應一個掛機操作，陸線電話22給交換單元17返回一個響應請求信號。接收到響應請求信號后，交換單元17給基站65發(fā)送一個響應指示信號。響應指示信號和呼叫信號沿相同路徑但以相反方向到達控制器41。作為響應，控制器41識別到在電話裝置40和陸線電話22之間已經(jīng)建立了通信信道。在這種情況下，通過使用基本速率接口的B1信道和B2信道，在電話裝置40和陸線電話22之間進行一次通話。由于這個通信是由數(shù)字有線電話網(wǎng)實現(xiàn)的，所以，控制站18不直接介入連接過程。
當移動站或手持電話29接入陸線電話22時，仍要參考圖1-3描述系統(tǒng)所發(fā)生的操作。假定一個持有電話29的人操作電話機29上安裝的鍵盤撥陸線電話22的號碼。然后，一個建立在電話29中的主控制部(沒有示出)通過一個天線和一個無線收發(fā)器(沒有示出)請求與電話29相鄰基站的尋呼信道。電話29通過所分配的接入信道，用無線收發(fā)器和天線發(fā)送陸線電話22的撥號信號和代表電話29的電話號碼的信息給它周圍的基站。移動站29周圍的基站，也就是實施例中的基站65-68在接入信道上接收信息。系統(tǒng)可以這樣構造，即分配給基站65-68的接入信道也分配給站65-68周圍的基站，這樣，站65-68周圍的站也在接入信道上接收信息。
在移動站29周圍的每個站都通過與天線83連接的無線收發(fā)器75的輸出82在接入信道上接收移動站29的信息。包含在基站部70的收發(fā)控制器71將分配給基站的基站碼和代表在基站的接收級別的信息加入到在接入信道上接收的信息上，例如，陸線電話22的撥號信號和電話號碼或者移動站29的ID號碼?？刂破?1的最終輸出作為一個控制信號通過輸入/輸出47發(fā)送給有線/無線ISDN控制器?？刂破?1識別出輸入控制信號指向無線電信系統(tǒng)，就通過輸入/輸出46將其加到接口90。接口90將控制信號，包括陸線電話22的撥號信號、移動站29的電話號碼、基站代碼和接收級別插入到D信道并作為一個呼叫建立請求信號通過輸出91發(fā)送。D信道上的呼叫建立請求信號通過DSU15發(fā)送給交換單元17。接收到請求信號后，交換單元17識別出輸入信號是一個指向無線電信系統(tǒng)的控制信號，用調制解調器調制該信號(沒示出)，然后在租用線21上把調制后的信號發(fā)送給控制站18。
經(jīng)交換單元17的調制解調器調制的控制信號在租用線21上傳送給控制站18的接口24。接口24把輸入控制信號的格式轉化成NRI格式，然后將其在地址/數(shù)據(jù)總線27上輸出。總線27上的控制信號被手持電話控制器一次接收?？刂破?3在總線27上，將接收到的控制信號中加載的移動站29的電話號碼、基站碼和接收級別信息傳送給控制器25。作為響應，控制器25對基組內(nèi)四個基站接收級別總和進行比較，選擇出一個具有最高接收級別總和的基站組，再比較屬于這個基站組的四個基站的接收級別，然后確定四個基站中具有最高接收級別的基站即為移動站29當前所在基站。同時，控制器25通過最高接收級別的基站的轉移和所獲得站29的移動來確定移動站29的移動方向。進而，控制器25在總線27上將具有最高接收級別的基站的代碼傳送給控制器23。控制器23在總線27上至少把移動站29的電話號碼和與移動站29相關的基站碼傳送給位置存儲器26。其結果是，存儲器26存貯與移動站29相關的最新基站碼。進而，控制器23在租用線21上給交換單元17發(fā)送一個控制信號，其中至少包括一個與移動站29相關的基站號碼。為了響應這個控制信號，交換單元17在D信道上，通過發(fā)送一個呼叫建立指示信號來呼叫陸線電話22。當陸線電話22摘機時，它在D信道上給交換單元17返回一個響應請求信號。作為響應，交換單元17在D信道上把自控制站18接收到的控制信號傳送給其頻帶當前覆蓋移動站29的基站(實施例中的65)。基站65在接收到的控制信號中所包含的基站碼的基礎上，識別出移動站29在該頻帶中。然后，基站65發(fā)送信息，在尋呼信道上將一個專用的業(yè)務信道分配給移動站29。作為響應，移動站29將自己調準分配給它的業(yè)務信道。當交換單元17確定移動站29和基站65之間的專用業(yè)務信道已建立之后，它將在陸線電話22和與移動站29相鄰的基站65之間建立一條業(yè)務通路?；?5和陸線電話22之間的業(yè)務通路是由信道B1和信道B2實現(xiàn)的。在這種情況下，通話在移動站29和陸線電話22之間進行。
控制站18被告知同一組中四個基站65-68的接收級別，這個接收級別是從移動站29的初始呼叫獲得的。在示意實施例中，控制站18將所有四個站的接收級別傳送給基站65-68中的每一個。此時，每個基站都能確定同一組的基站中哪個具有最高的接收級別。由此，具有最高接收級別的基站知道移動站29所在的頻帶，并且在尋呼信道上給移動站29發(fā)送業(yè)務信道信息，讓它建立一個專用業(yè)務信道。交換電路17確定移動站和有關站65之間已建立了專用信道后，它就在基站65和陸線電話22之間建立一條業(yè)務通路即B1或B2信道。然后就在移動站29和陸線電話22之間進行一次通話。從上面可以看出，例如，可以同時在信道B1上完成陸線電話之間的通信，在B2信道上完成手持電話間的通信。
當要終斷一個對移動站的呼叫的情況下，應在移動站所在位置的基礎上對其進行呼叫，以避免對其它位置的無效呼叫。為了這個目的，圖示實施例按下列協(xié)議在基站或控制站寄存移動站的位置信息。
在實施例中，包括四個基站的每個組構成一個位置識別單元或位置寄存區(qū)。當移動站在鄰近位置寄存區(qū)移動時和在移動站產(chǎn)生一個呼叫或者手持電話的電源接通時，移動站的位置被寄存。屬于個人位置寄存區(qū)的每個基站都在一個尋呼信道上報告一個位置ID碼。例如，當不斷存儲當前位置ID碼的移動站在位置寄存區(qū)或寄存帶間移動時，它將來自基站的位置ID帶和存貯于其中的ID碼相比較，以檢測ID碼的變化。當確定移動站已經(jīng)越過頻帶，它給位于目的地的基站發(fā)送一個寄存信號，其中包括電話號碼或ID號碼和目的地的位置ID碼。每個基站將接收到的寄存信號和分配給它的一個位置ID碼進行比較，如前者與后者一樣，就將電話號碼或移動站的ID號碼寫入位置存儲器74。在示意實施例中，一個寄存器信號(包括電話號碼或存儲在存儲器74中的移動站ID號碼、一個基站碼和一個位置代碼)通過交換單元17自基站發(fā)送給控制站18。接收到寄存信號后，控制站18將其寫入位置存儲器26中。
下面將描述用于實施例的一個第一連接協(xié)議，它終斷一個自陸線電話22對移動電話29的呼叫。作為開始，在陸線電話22的撥號鍵上撥手持電話的號碼。電話號碼作為一個呼叫建立請求信號通過D信道上的DSU15傳送給交換單元17。交換單元17確定輸入的請求信號是一個對無線電信系統(tǒng)的控制信號，用調制解調器對其調制(沒示出)，然后在租用線21上把調制后的控制信號發(fā)送給控制站18。來自交換單元17的控制信號被控制站18的接口24所接收，然后沿地址/數(shù)據(jù)總線27傳送給手持電話控制器23。作為響應，控制器23以手持電話29的電話號碼接入位置存儲器26，以便看到包括四個基站的一個組的位置ID碼。進而，控制器23，在租用線上給交換單元17發(fā)送一個控制信號，其中包括移動站29的電話號碼和至少同一組四個基站的位置ID碼。作為響應，交換單元17在D信道上通過DSU15給四個基站(實施例中65-68)發(fā)送一個呼叫建立指示信號，其中包括移動站29的電話號碼。
通過D信道接收到來自交換單元17的信息的每個基站內(nèi)，有線/無線ISDN控制器41確定接收到的控制信號指向無線電信系統(tǒng)，就通過輸出47把它發(fā)送給無線收發(fā)控制器71。作為響應，控制器71確定輸入控制信號是一個分配給手持電話29的呼叫請求信號。進而，控制器71在輸出81產(chǎn)生存取信道信息和移動站29的電話號碼。存取信道信息和電話號碼在尋呼信道上，通過天線83發(fā)送給移動站29。接到該電話號碼后，移動站29摘機。然后，移動站29在分配給它的存取信道上，給它周圍的基站發(fā)送一個呼叫終斷響應信號。
接收到來自移動站29的響應信號的每個基站都產(chǎn)生一個控制信號，其中包括移動站29的電話號碼、分配給它的基站號碼和代表接收級別的信息?；驹贒信道上，通過DSU15和交換單元17將這個控制信號發(fā)送給控制站18，所采用協(xié)議與前面描述過的、關于在移動站29產(chǎn)生對陸線電話22的呼叫的協(xié)議相同。為了響應控制信號，控制站18的控制器25對鄰近組四個基站接收級別的總和進行比較，選擇出屬于同一組的、具有最高接收級別總和的四個基站，然后比較這一組中每個基站的接收級別，以確定它們當中誰具有最高接收級別。移動站29位于分配給具有最高接收級別的基站的無線頻帶內(nèi)。進而，控制器在租用線21上給交換單元17發(fā)送一個控制信號，其中包括移動站29的電話號碼和其無線頻帶覆蓋移動站29的基站碼。交換單元17在D信道上，將輸入的控制信號傳送給其頻帶覆蓋移動站29的基站(實施例中的基站65)。
基站65在接收到來自交換單元17的控制信號之后，通過參考包括在控制信號中的基站碼獲悉移動站29在其無線頻帶內(nèi)。然后，基站65在尋呼信道上發(fā)送信息給移動站29分配一個特殊業(yè)務信道。作為響應，移動站29將自己調準到分配給它的業(yè)務信道上。當交換單元17得知已經(jīng)在移動站29和基站65之間建立了業(yè)務信道之后，它就在基站65和陸線電話22之間建立一條業(yè)務通路。這條業(yè)務通路是由B1或B2信道來實現(xiàn)的。在這種情況下，可以在移動站29和陸線電話22之間進行通話。
實施例中存在一個第二連接協(xié)議，即用于中斷陸線電話產(chǎn)生的對移動站29的一個呼叫的協(xié)議如下。自在陸線電話22產(chǎn)生一個呼叫的一步起直到自交換單元17給控制站18發(fā)送一個呼叫建立請求信號的一步，和第一連接協(xié)議相同。在第二協(xié)議中，作為響應呼叫建立請求信號，控制站18逐一接入每組基站的位置存儲器74，以便發(fā)現(xiàn)當前包括移動站29的組的位置ID碼。接著，在移動站29中，以第一連接協(xié)議中相同步驟來中斷呼叫。
重新參考圖2，表示一個移動站或手持電話120正在和位于復合無線頻帶110中的一個基站116通信。假定，通信進行中，移動站120從頻帶110移動到基站67所在的頻帶。然后，在通信進行時，系統(tǒng)按如下方式切換頻帶?；?16的控制器73檢測到站116響應來自移動站120的無線電波的接收級別低于一個預定參考級別。代表這一現(xiàn)象的信息從控制器73傳送給控制器71。作為響應，控制器71確定接收級別已經(jīng)降低，產(chǎn)生一個級別降低信號，然后將其產(chǎn)生到輸出47?？刂破?1通過輸入47接收到接收級別降低信號后，獲悉該信號是指向無線電信系統(tǒng)的控制信號，并通過DSU15和交換單元17將其發(fā)送給控制站18。
當控制站18接收到控制信號之后，控制器25對移動站周圍的基站組中四個基站接收級別總和進行比較，然后再比較具有最高接收級別總和的一組中每個基站的接收級別。通過這一過程，控制器25確定移動站120位于具有最高接收級別的基站的無線頻帶內(nèi)(實施例中的基站67)。與此同時，控制器25被告知移動站120已經(jīng)進入的頻帶，即在最高接收級別改變的基礎上，分配給頻帶60的一個位置ID碼。代表頻帶60的信息從控制器25傳送給控制器23。接收到這個信息和其它信息后，控制器23給交換單元17發(fā)送一個控制信號，其中包括一個獲取業(yè)務信道的命令信號，移動站120的電話號碼、當前覆蓋移動站120的基站67的代碼。
交換單元17在接收到來自控制站18的控制信號后，在D信道上將其傳送給基站67。作為響應，基站67確認已經(jīng)發(fā)生了一個切換請求，獲取一個業(yè)務信道，然后通過交換單元17給控制站18發(fā)送一個獲取結束信號。控制站18接收到獲取結束信號后，給交換單元17發(fā)送一個信道切換信號，請求它將信道切換到基站67。進而，通過使用先前基站116的業(yè)務信道，控制站18通過交換單元17給移動站120發(fā)送一個交換業(yè)務信道信號，其中包括新的業(yè)務信道信息。移動站120按照控制站18的指示將業(yè)務信道切換到一個新的業(yè)務信道。在這種情況下，通過新基站67，手持電話120上的通信繼續(xù)進行。
下面將描述一個第二協(xié)議，如上所述，它用于當移動站或手持電話120和基站116的通信正在進行過程中，它們移向基站67時，基站的切換。在基站116，控制器73檢測到站116對來自移動站120的無線電波的接收級別已經(jīng)低于預定級別。然后，控制站73檢查移動站120的移動方向并發(fā)現(xiàn)站120已進入頻帶60?？刂破?3給控制站18發(fā)送一個級別降低信號，其中包括頻帶760的位置ID碼和移動站120的電話號碼。作為響應，控制站18的控制器25確定圍繞移動站120的基站組中哪一個具有最高接收級別總和，然后確定具有最高接收級別總和的組中四個基站中哪一個具有最高接收級別。通過這個協(xié)議，控制器25定位其頻帶當前覆蓋移動站120(實施例中的基站67)的基站。它所采取的步驟和第一頻帶切換協(xié)議相同。當一個移動站從一個頻帶移到另一個頻帶時，實施例以這種方式進行頻帶切換。和傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，這成功地減少了由于移動站在鄰近頻帶移動而進行的頻帶切換次數(shù)，在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，移動站每次從分配給一個基站的一個微帶移向分配給另外一個基站的微頻帶時，都要進行頻率切換。
圖2，當移動站或手持電話29移向位于無線頻帶60的基站65而它和位于同一頻帶60中基站67的通信正在進行時，實施例按如下方式進行。頻帶60中的所有基站65-68被告知它們當中誰具有相對移動站29的最高接收級別，以及移動站29的移動方向。在這些情況下，基站67確定最高接收級別已經(jīng)從基站67轉移到基站65。然后，基站67給控制站18發(fā)送一個級別降低信號，其中包括目的站65的代碼和移動站29的電話號碼。這和前面描述的第一頻帶切換協(xié)議采取相同步驟，使用相同的業(yè)務信道除外。本實施例還實行這樣的切換控制，即當一次通信正在進行時，一個移動站從同一頻帶中的一個基站移向另一個基站。盡管頻帶內(nèi)的基站改變了，但控制不改變業(yè)務信道，由此降低了移動站的負載。況且，由于基站能夠處理移動站的移動方向，所以降低了控制站的負載。
總之，根據(jù)本發(fā)明，一個無線移動電信系統(tǒng)允許基站位于普通用戶所屬中。系統(tǒng)有一個特殊的頻帶結構，其中，一群基站構成一組，而一群無線頻帶，每個無線頻帶都由分配給同屬一組的基站的微頻帶構成。進而，屬于同一組的基站共享相同的無線信道。因此，系統(tǒng)不需要額外的位置來安裝基站。由于同屬一組的基站之間不一定要切換信道，因此信道切換的次數(shù)就減少了。進而，和無線頻帶通信的基站和移動站或手持電話只需要小功率。并且在基站和移動站之間波傳播的麻煩減小了。
盡管對本發(fā)明參考了特殊的示意實施例進行了描述，但它不受該實施例限制而只受限于所附權利要求。應當理解，精通該技術的人可以改變或修改本實施例而無需偏離本發(fā)明的領域和思想。例如，本實施例將一個移動站集中于一個手持電話的形式，但它甚至對一個無繩電話、汽車電話、用于互連移動體信息的尋呼電話接收系統(tǒng)、多信道存取系統(tǒng)、航海系統(tǒng)或自動位置移動系統(tǒng)都是非常有效的。
權利要求
1.一個無線移動電信系統(tǒng)包括一個交換單元一個與所述交換單元相連接的控制站；和所述交換單元相連的一群基站；通過無線信道和所述一群基站相連的一組移動站；所述基站群分別位于私人所屬中，每個基站包括第一控制方式，用于確定所述移動站群中任意一個的移動方向；所述第一控制裝置用于通過控制站和所述交換單元接收代表所述基站群對所述移動站群中任何一個的無線電波的接收級別的信息，比較所述接收級別，在比較結果的基礎上確定所述基站群中具有最高接收級別的一個當前基站當前覆蓋的移動站，并且在最高接收級別轉移的基礎上，確定所述移動站的一個移動方向。
2.根據(jù)權利要求1的一個系統(tǒng)，其特征在于安置了一組無線頻帶，每個頻帶都覆蓋所述基站群中相鄰的預定數(shù)目的基站以構成一個單一組，每個組中的所述基站定義相應的微頻帶，它們連接組成一個單一頻帶，至少一個位置識別碼和至少一個基站碼被分別分配給所述單一頻帶并且每個所述基站、每個基站組共享相同的無線信道，每個不同的基站組使用特殊的無線信道;所述第一控制裝置至少接收和包括所述第一控制裝置的基站在同一組的基站對來自移動站的無線電波的接收級別，比較所述組中的接收級別，在比較結果的基礎上，確定所述基站中具有最高接收級別的一個為當前基站，它當前覆蓋所述移動站，并且在最高接收級別轉移的基礎上確定在所述組中，所述移動站的一個移動方向;所述每個基站進而包括第一存儲裝置用于存貯所分配的基站碼、分配給基站所屬組的位置ID碼和分配給具有最高接收級別的基站的基站代碼，這由所述第一控制裝置確定并因移動站的移動而改變;所述控制站包括第二控制裝置，用于通過所述交換單元接收代表來自所述基站的接收級別的信息，比較當前覆蓋移動站的一個組和它周圍其它組中屬于同一組基站接收級別的總和，確定所述移動站在具有最高接收級別總和的一組中，并在最高接收級別總和轉移的基礎上，確定所述移動站在組間的一個移動方向;第二存儲裝置用于存貯分配給具有最高接收級別總和的組的位置ID碼，它由所述第二控制裝置所確定并由于移動站的移動而改變。
3.根據(jù)權利要求2的一個系統(tǒng)，其特征在于當在所述移動站中的任意一個產(chǎn)生一個呼叫時，所述控制站比較每個組的接收級別總和，選擇出所述每個組中具有最高接收級別總和的一個組，選擇出所述組的基站中具有最高接收級別的一個，并命令所述具有最高接收級別的基站應答該呼叫;所述控制站使所述具有最高接收級別的基站響應所述移動站，或者使每個基站比較所述組中所述基站的接收級別，并且確定所述移動站在所述基站中具有最高接收級別的一個之內(nèi)，并且使所述具有最高接收級別的基站響應呼叫。
4.根據(jù)權利要求2的一個系統(tǒng)，其特征在于為了終斷對所述移動站中任意一個的呼叫，所述控制站通過搜索所述第一存儲裝置和所述第二存儲裝置確定分配給包含所述移動站的組的位置ID碼，命令由所述位置ID碼分配的基站呼叫所述移動站，選擇出一個呼叫所述移動站并且具有最高接收級別的所述基站，并且命令所述具有最高接收級別的基站終斷對所述移動站的呼叫。
5.根據(jù)權利要求2的一個系統(tǒng)，其特征在于所述控制站接收到來自正和移動站進行通信的基站指示其接收級別降低的信息后，所述控制站比較所述移動站周圍組的接收級別總和，包括所述正在通信的基站所屬的組，選擇一個具有最高接收級別總和的組，選擇一個屬于所選出組的并且具有最高接收級別的所述基站，并且命令所述具有最高接收級別的基站根據(jù)所述移動站的移動請求一個業(yè)務信道，或者，當通信中的所述基站檢測到一個接收級別降低并給所述控制站發(fā)送一個代表所述移動站已經(jīng)移入到的組的信息時，命令屬于所述移動站已經(jīng)移入的基站組的并且具有最高接收級別的基站請求一個業(yè)務信道。
6.根據(jù)權利要求2的一個系統(tǒng)，其特征在于，當正在和移動站通信的基站檢測到一個接收級別降低信號并且給所述控制站發(fā)送代表所述移動站已經(jīng)移入的基站的信息，所述控制站命令所述移動站已經(jīng)移入的所述基站請求一個業(yè)務信道。
7.根據(jù)權利要求2的一個系統(tǒng)，其特征在于，當從移動站接收到的位置ID碼和所存貯的位置ID碼不一致時，移動站給所述基站或所述控制站發(fā)送一個所述位置ID碼以登記一個位置。
全文摘要
無線移動電信系統(tǒng)具有交換單元、和交換單元相連的控制站、一群和交換單元相連的基站和一群通過無線信道和基站相連的移動站，每個基站都位于個人所屬中，且每個都包括用來確定移動站的移動方向的控制器?？刂破魍ㄟ^控制站和交換單元接收代表每個基站對來自移動站的無線電波的接收級別的信息，比較接收級別，在比較結果的基礎上確定具有最高接收級別基站當前覆蓋移動站，并在最高接收級別轉移的基礎上確定移動站的移動方向。
文檔編號H04B7/26GK1111891SQ9411701
公開日1995年11月15日 申請日期1994年10月4日 優(yōu)先權日1993年10月7日
發(fā)明者府川泰朗 申請人:安尼株式會社