專利名稱：多模式無線電話的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電話并更具體地涉及可在一個(gè)以上系統(tǒng)中操作的無線電話和操作這種無線電話的方法。
最近十年來，無線電話系統(tǒng)的使用和利用率方面已得到迅速發(fā)展。這種發(fā)展部分表現(xiàn)在給用戶提供各種服務(wù)，地區(qū)性覆蓋和成本的不同類型無線電話系統(tǒng)的激增。這些不同無線電話系統(tǒng)中有許多彼此覆蓋著相同或部分相同的地區(qū)。
一般，不同無線系統(tǒng)利用彼此不同的調(diào)制技術(shù)，信號(hào)技術(shù)和系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)議等操作在不同無線電頻帶上。這樣為一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的無線電話通常不能用于另一系統(tǒng)。這樣，若用戶希望訪問一個(gè)以上系統(tǒng)，則必須或具有一個(gè)以上無線電話或有一個(gè)能操作在一個(gè)以上系統(tǒng)的無線電話。要有一個(gè)以上無線電話對(duì)用戶是不方便的。能操作在多于一個(gè)系統(tǒng)的已知無線電話通常包括組合在一個(gè)外殼中的很少多于兩個(gè)的獨(dú)立電話。被用戶認(rèn)定為一實(shí)際系統(tǒng)中操作最佳的是US專利4,989,230中所揭示的電話。
多模式無線電話的特別有利和適宜環(huán)境是最近市場(chǎng)可買到的峰窩和無繩電話系統(tǒng)。在先有技術(shù)中，無繩電話一般用在家庭和辦公室以使用戶能借助同位于住宅或辦公室內(nèi)的一個(gè)內(nèi)部基地站(home basestation)鏈接的一個(gè)RF鏈路，在住宅的任一點(diǎn)發(fā)出(p1ace)和接收呼叫。這種無繩電話通過內(nèi)部基地站連接到用戶電話陸線，后者又連接到公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)。此外，現(xiàn)有已知第二代無繩電話系統(tǒng)，諸如CT-2或DECT等均是數(shù)字系統(tǒng)。這種CT-2或DECT系統(tǒng)由于允許用戶在CT-2或DECT無線電話和更普遍可接觸的場(chǎng)所例如用戶住宅外，火車站，商業(yè)大道(shopping mall)或飛機(jī)場(chǎng)內(nèi)的一個(gè)基地臺(tái)之間建立一RF鏈路而擴(kuò)展到超出了無繩電話常規(guī)的局部范圍。這種基地臺(tái)稱作為(telepoint)遠(yuǎn)程點(diǎn)基地臺(tái)并以多半與內(nèi)部基地臺(tái)相同方式被鏈接到PSTN?，F(xiàn)在有些無繩(特別是DECT中)無線電話能借助遠(yuǎn)程點(diǎn)基地臺(tái)而接收呼叫，而迄今為止它們僅能發(fā)出呼叫。在PCT國(guó)際專利申請(qǐng)WO92/03006中可找到對(duì)這種系統(tǒng)的說明。因此在無繩電話系統(tǒng)中，在地區(qū)性地漫游同時(shí)發(fā)出和接收呼叫是可能的。
然而，無繩電話系統(tǒng)通常是低功率系統(tǒng)而且每個(gè)基地臺(tái)僅提供大約以基地臺(tái)150米半徑范圍內(nèi)的遠(yuǎn)距通信，該范圍取決于可能干擾無繩電話手機(jī)和基地臺(tái)之間發(fā)信號(hào)的地形和任何人造物體。這種系統(tǒng)通常僅用于用戶密度高的地區(qū)內(nèi)，因而往往限于市區(qū)。這明顯地限制了CT-2，DECT或類似無繩電話用戶的地區(qū)移動(dòng)性。
在先有技術(shù)中有已知所謂蜂窩式無線電話系統(tǒng)，該系統(tǒng)有復(fù)蓋寬廣地區(qū)(網(wǎng)絡(luò))，例如35Km直徑的基地臺(tái)。不過在用戶密度高的市區(qū)，網(wǎng)絡(luò)要小得多并在較低功率下操作，以利于頻率重復(fù)使用，從而提高了通信信道密度。
蜂窩系統(tǒng)有勝過無繩系統(tǒng)的種種優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S用戶在一個(gè)大地區(qū)內(nèi)發(fā)送和接收呼叫。此外它們還適用于行駛中的車輛。這是因?yàn)榉涓C電話系統(tǒng)具有復(fù)雜的移交規(guī)程，以利于當(dāng)用戶車輛從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)穿至另一網(wǎng)絡(luò)時(shí)在網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行的轉(zhuǎn)換。這確保了服務(wù)的連續(xù)性這在一次呼叫期間尤為重要。然而，蜂窩電話呼叫的費(fèi)用顯著高于無繩電話呼叫的費(fèi)用，因?yàn)闊o繩電話呼叫是通過用戶陸線PSTN鏈路完成的故費(fèi)用同陸線呼叫，而蜂窩電話呼叫是通過昂貴的蜂窩基地臺(tái)和蜂窩交換設(shè)備完成的故成本比陸線電話呼叫高得多。
在US專利US4,989,230中已提出一種稱之為蜂窩無繩電話(CCT)以使用戶借助一部無線電話手機(jī)即能利用蜂窩和無繩兩種電話系統(tǒng)。
時(shí)分多路訪問(TDMA)電話在電話接收，發(fā)送或什么都不做期間將時(shí)間分成若干時(shí)隙。因此一個(gè)單模式電話在其發(fā)送期間決不能安排其接收，這有利于避免發(fā)送信道對(duì)接收信道的自身干擾。就多模式無線電話而言，這一情況可能不再成為現(xiàn)實(shí)，因?yàn)槟Ｊ介g干擾變成可能。本發(fā)明目的即是解決這一問題。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面提供了一種可操作在各按時(shí)隙進(jìn)行發(fā)送和接收的兩個(gè)電話系統(tǒng)中的無線電話，該無線電話包括第一裝置，用于對(duì)兩系統(tǒng)中接收和發(fā)送時(shí)隙的短暫重疊或重合進(jìn)行予測(cè)，和響應(yīng)第一裝置用于在予測(cè)到重疊或重合時(shí)避免或減小這種干擾結(jié)果的第二裝置。
最好，該無線電話操作在TDMA方式并可象DECT(數(shù)字式歐洲無繩電話)方式本身可負(fù)責(zé)作信道選擇。
第二裝置可為改變發(fā)生發(fā)送或接收的時(shí)隙而操作，以避免發(fā)生重疊或重合。另一方面，第二裝置可利用對(duì)已予測(cè)的重疊或重合的了解而減小干擾的程度。例如，第二裝置可為實(shí)現(xiàn)予測(cè)要發(fā)生干擾的那段時(shí)隙中的靜噪而操作，或可為重復(fù)前面一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙內(nèi)的信號(hào)而操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種操作無線電話的方法，該無線電話可操作在各按時(shí)隙發(fā)送和接收的兩個(gè)電話系統(tǒng)中，該方法包括予測(cè)兩個(gè)系統(tǒng)中暫時(shí)重疊或重合或接收和發(fā)送時(shí)隙，以及利用該予測(cè)去避免或減小由所予測(cè)的重疊或重合產(chǎn)生的干擾結(jié)果。
該兩電話系統(tǒng)最好分別為宏一蜂窩系統(tǒng)(例如稱為“蜂窩”)和微-蜂窩系統(tǒng)(例如稱為“無繩”)。
現(xiàn)將通過參考諸附圖的舉例方式描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。


圖1是兩個(gè)電話系統(tǒng)(一個(gè)為蜂窩另一為無繩)和按本發(fā)明的蜂窩無繩電話的方框圖；圖2是圖1蜂窩無繩電話的方塊圖3是說明怎樣能發(fā)生時(shí)隙干擾的方塊圖；和圖4至6是說明該無線電話的微處理器是怎樣予測(cè)時(shí)隙干擾和降低其對(duì)信號(hào)質(zhì)量有害影響的邏輯原理圖。
圖1示出一個(gè)蜂窩無繩電話200可與其任一進(jìn)行通信的蜂窩和無繩電話系統(tǒng)100的方塊圖。實(shí)際上有許多電話200。該系統(tǒng)包括一公眾交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)117通過陸線連到無繩基地臺(tái)114，116和118，這些無繩基地臺(tái)有各自的陸線電話號(hào)碼并分別位于辦公樓110，住宅(domestic residence)120和一些其他地區(qū)性場(chǎng)所。
無繩基地臺(tái)114，116和118通過各自天線112，119和122同蜂窩無繩電話(CCT)200通信。天線112、119和122實(shí)際可為諸如拉桿(whip)天線，螺線天線或印刷天線(printed antenna)之類的任一種適合的天線。無繩基地臺(tái)114和116可為傳統(tǒng)的無繩基地臺(tái)。一個(gè)無繩基地臺(tái)118是一共用無繩基地臺(tái)而且這種基地臺(tái)可貫穿市區(qū)定位，或可定位在諸如火車站，商業(yè)道或飛機(jī)場(chǎng)等的公共用戶區(qū)，以給CCTs200提供共享的電話業(yè)務(wù)。在此情況下，無繩基地臺(tái)118可包括通常在傳統(tǒng)無繩基地臺(tái)中找不到的附加設(shè)備，以便對(duì)CCT200的某一電話號(hào)碼呼叫計(jì)費(fèi)。
也通過電話陸線連接到PSTW117的是與基地臺(tái)控制器(BSC)136相聯(lián)系的移動(dòng)交換中心(MSC)138，用以控制蜂窩基地臺(tái)130。蜂窩基地臺(tái)130包括用于同CCTS200進(jìn)行通信的接收天線132和發(fā)射天線134兩者。
CCT200可為安裝在車輛上的一個(gè)移動(dòng)部件，一個(gè)稱為可攜帶部件，或一手持便攜部件。CCT200包括用于無繩通信的天線228和用于蜂窩通信的天線238。CCT200另一可選方案可包括用于蜂窩和無繩通信兩者并安排成如圖2中由虛線272所示的單一天線238。一般在UK無繩電話系統(tǒng)操作頻帶為DECT1.88-1.9GHz和CT2864-868MHZ，而蜂窩電話系統(tǒng)的操作頻帶為890—905MHz和935—950MHz(TACS)或905—915MHz和950—960MHz(GSM)。
圖2示出按本發(fā)明CCT200的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)方塊圖。CCT200包括一蜂窩電話發(fā)射接收機(jī)230和天線238，一無繩電話發(fā)射接收機(jī)220和天線228，一個(gè)微處理器210，鍵盤201，顯示器205，聲頻開關(guān)260，話筒261和揚(yáng)聲器262。話筒261揚(yáng)聲器262和鍵盤201也可安置在與CCT200其余部分隔開的手機(jī)中。另一可選實(shí)施例由虛線272所示，其中無繩發(fā)射接收機(jī)220和蜂窩發(fā)射接收機(jī)230可分別通過帶通濾波器(BPF)270和帶通濾波器(BPF)271耦合到單一天線238。無繩電話發(fā)射接收機(jī)220可為任一種傳統(tǒng)無繩發(fā)射接收機(jī)。然而，若無繩電話發(fā)射接收機(jī)220與用于無繩電話的共用空氣接口(common airinterface)一致則是非常有利的，因?yàn)檫@便于不同無繩系統(tǒng)之間的CCT200的跨區(qū)。蜂窩式發(fā)射接收機(jī)230同樣可為任何傳統(tǒng)蜂窩式發(fā)射接收機(jī)。鍵盤201，微處理器210，顯示器205等均可以任何可獲得的型式，為在CCT200中操作而被連接和配置。微處理器210包括有效服務(wù)寄存器SAR(Service Available Register)221用以貯存當(dāng)前對(duì)CCT200有效的無線系統(tǒng)。
當(dāng)作為無繩電話操作時(shí)，來自微處理器210的控制信號(hào)啟動(dòng)無繩接收機(jī)221和無繩發(fā)射機(jī)222。微處理器210還監(jiān)視來自無繩接收機(jī)221指示被接收信號(hào)強(qiáng)度并用于檢測(cè)接收數(shù)據(jù)的信號(hào)以及來自無繩發(fā)射機(jī)222用于傳送發(fā)送數(shù)據(jù)的信號(hào)。此外，微處理器210還監(jiān)視來自無繩收發(fā)機(jī)220用于檢測(cè)輸入呼叫(振鈴)，保密代碼和與該無繩系統(tǒng)相關(guān)的廣播信息和用于發(fā)送撥號(hào)信息的控制信號(hào)。
微處理器210以與作為蜂窩電話操作時(shí)的相似方式控制CCT200，只是對(duì)用于蜂窩系統(tǒng)時(shí)的信號(hào)方式協(xié)議和數(shù)據(jù)加密作了適當(dāng)改動(dòng)。信號(hào)方式協(xié)議，數(shù)據(jù)加密技術(shù)之類及用于重復(fù)電話系統(tǒng)中的技術(shù)在本領(lǐng)域中均是眾所周知的而且微處理器可被安排成以已知方式工作以實(shí)現(xiàn)對(duì)這種系統(tǒng)中的信號(hào)的控制。
聲頻開關(guān)260由微處理器210控制以將無繩聲頻信道240或峰窩式聲頻頻道250適當(dāng)?shù)劓溄拥皆捦?61和揚(yáng)聲器262。
該CCT200操作在TDMA方式下。作為一個(gè)雙模式電話，一種模式的時(shí)序結(jié)構(gòu)與另一模式的時(shí)序結(jié)構(gòu)不同步。所以，就時(shí)間通—道而言一個(gè)模式的TDMA時(shí)隙“滑過”另一模式的TDMA時(shí)隙。這在圖3中得到了舉例說明，該圖中，時(shí)隙的上排(標(biāo)為方式A)代表無繩模式的時(shí)隙，時(shí)隙的下排(標(biāo)為方式B)代表蜂窩模式的時(shí)隙。在圖3中“T”代表發(fā)送，“R”代表接收和“I”表示空閑或監(jiān)視器。在圖3實(shí)例中，可見在無繩模式的時(shí)隙0和4中的T和R時(shí)隙之間有部分重疊。因此在這些時(shí)隙中可能發(fā)生干擾，但通過利用本發(fā)明即可避免或至少可最大限度地減小這種干擾。
人們將體會(huì)到在任一模式下的接收和發(fā)送頻率可能是不同的，即，如在GSM中，不是模式A就是模式B可能為FDMA(頻分多路訪問)。還有，接收和發(fā)送頻帶可能是相同的，也就是說，如在DECT中的時(shí)分雙工。
一個(gè)雙模式TDMA無線電話一般在其接收無線電頻道中完成測(cè)量，以確定哪一個(gè)更可能提供較好性能。這通常是通過在每個(gè)接收時(shí)隙中對(duì)每一頻率測(cè)量接收到的功率來完成的。然后該信息或是通過電話用于建立無線電鏈路或再被發(fā)送到基地臺(tái)而加以利用。
除了被接收信號(hào)強(qiáng)度信息之外，CCT200還利用其自己對(duì)其模式被發(fā)送到哪里的了解而及時(shí)避免稱之為瞬時(shí)沖突的瞬時(shí)重疊或重合。為提供這一功能，微處理器210裝有一以瞬時(shí)沖突予測(cè)器形式的附加控制實(shí)體或模塊212(圖2)。有關(guān)正在使用哪些時(shí)隙的信息被發(fā)送到該控制實(shí)體212。然后控制實(shí)體或模塊212發(fā)送指示予見哪些時(shí)隙有瞬時(shí)沖突的每個(gè)模式的控制信息。
CCT200這樣予測(cè)兩種模式的接收與發(fā)送時(shí)隙的瞬時(shí)沖突并此后采取行動(dòng)并利用對(duì)某些其他方式的可能誤差方面的知識(shí)加以避免。該過程包括a)對(duì)瞬時(shí)沖突的予測(cè)，和b)避免動(dòng)作或限制破壞。
首先考慮瞬時(shí)沖突的予測(cè)，在一般情況下必須假設(shè)兩種模式的時(shí)序是相對(duì)不同步的。沖突的出現(xiàn)可能是相對(duì)隨機(jī)的但CCT200了解每種模式的時(shí)序。CCT200予測(cè)每種模式何時(shí)發(fā)生傳輸。然后CCT200能通過測(cè)試傳輸狀態(tài)確定某一定時(shí)間是否有來自兩種模式之一的發(fā)送。
(方程1)其中N整數(shù)0，1，2，…(任一整數(shù))Tf幀時(shí)間To時(shí)間偏差，一常數(shù)t適用測(cè)試的時(shí)間Tslot時(shí)隙寬度若某一給定時(shí)間符合該條件，則發(fā)生傳輸。
視乎所運(yùn)用的相應(yīng)措施而定，該予測(cè)可對(duì)兩種模式或僅對(duì)一種模式實(shí)現(xiàn)。
由微處理器210的該附加控制實(shí)體或模塊212實(shí)現(xiàn)的邏輯步驟示于圖4的原理圖中，該圖示出模塊212如何利用上述方程1。
對(duì)瞬時(shí)沖突的這種避免尤其適用于應(yīng)用由CCT200控制的動(dòng)態(tài)頻道定位(DCA)的無線電接口。這就是那些通信信道由CCT200選擇而且這些無線電頻道支持快速再定位的場(chǎng)合。對(duì)時(shí)間沖突的這種予測(cè)通過由CCT200予先很好完成，以使該微控制器中執(zhí)行的DCA算法能改變成一個(gè)新的時(shí)隙位置。那個(gè)新時(shí)隙位置是為給出在另一瞬時(shí)沖突發(fā)生以前的最大時(shí)間而被選擇的。然后該受影響的通信被轉(zhuǎn)移至新選的時(shí)隙。這種特定相應(yīng)措施極適合于不經(jīng)常發(fā)生時(shí)隙沖突的場(chǎng)合。在微處理器的控制實(shí)體或模塊中實(shí)現(xiàn)的這一特定邏輯序列示于圖5中。
若不改變到新的時(shí)隙位置CCT200可為減小干擾度而操作。隨著予測(cè)到一沖突，該方法利用此信息去減小對(duì)設(shè)備用戶的察覺效果。該方法的實(shí)際應(yīng)用將取決于通信結(jié)構(gòu)，例如，若使用不同幀之間的位交織(bit interleaving)，則該法將不同于不用不同幀間的位交織情況。給出了兩種實(shí)例。
第一實(shí)例涉及不同幀間位交織的系統(tǒng)，例如DECT。在此情況下，若檢測(cè)到?jīng)_突并知道那些沖突降低話音質(zhì)量，則可刪除那幀并代之以對(duì)最近接收到的字的重復(fù)。另一方面可將一靜噪字發(fā)送至話音編解碼器。
第二實(shí)例涉及運(yùn)用以軟判定輸入方式的交織和校正編碼的系統(tǒng)，例如GSM。在此情況下，在予測(cè)的錯(cuò)誤時(shí)隙中接收到的比特按比例換算以指示其不足或可靠性。然后，采用維比特算法校正該代碼，如圖6所示。
權(quán)利要求
1.一種可在兩種無線電話系統(tǒng)中操作的無線電話，每個(gè)系統(tǒng)按時(shí)隙發(fā)生傳輸和接收，該無線電話包括用于予測(cè)兩種系統(tǒng)中接收和發(fā)送時(shí)隙的瞬時(shí)重疊或重合的第一裝置，和響應(yīng)第一裝置避免或減小一旦予測(cè)到重疊或重合時(shí)的干擾結(jié)果的第二裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無線電話，其特征在于所述無線電話以TDMA方式操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的無線電話，其特征在于所述無線電話負(fù)責(zé)作出頻道選擇。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的無線電話，其特征在于所述第二裝置為改變發(fā)生傳送或接收的時(shí)隙而操作，以避免發(fā)生重疊或重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一權(quán)利要求的無線電話，其特征在于所述第二裝置利用對(duì)予測(cè)重疊或重合的了解而減小干擾影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的無線電話，其特征在于所述第二裝置為在予測(cè)到發(fā)生干擾的那段時(shí)隙中實(shí)現(xiàn)靜噪而操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的無線電話，其特征在于所述第二裝置可為重復(fù)前面一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙中的某些信號(hào)而操作。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的無線電話，其特征在于所述第一和第二裝置結(jié)合在該無線電話的一個(gè)微處理器中。
9.在微蜂窩電話系統(tǒng)與宏-蜂窩電話系統(tǒng)的組合中，每個(gè)系統(tǒng)按時(shí)隙發(fā)生傳送與接收，至少一個(gè)無線電話能或操作在任一系統(tǒng)中，該組合包括用于予測(cè)兩種系統(tǒng)中接收和發(fā)送時(shí)隙的瞬時(shí)重疊或重合的第一裝置，和響應(yīng)第一裝置避免或減小一旦予測(cè)到重疊或重合時(shí)的干擾結(jié)果的第二裝置。
10.一種操作無線電話的方法，該電話可在各按時(shí)隙發(fā)送和接收的兩個(gè)電話系統(tǒng)中操作，所述方法包括以下步驟予測(cè)該兩系統(tǒng)中接收和發(fā)送時(shí)隙的瞬時(shí)重疊或重合；和利用該予測(cè)結(jié)果去避免或減小一旦予測(cè)到重疊或重合時(shí)的干擾結(jié)果。
11.基本上與本文參考附圖所示諸實(shí)施例之任一個(gè)所具體描述的無線電話，或操作方法。
全文摘要
可在無繩電話系統(tǒng)或在蜂窩電話系統(tǒng)中操作的無線電話(200)，各系統(tǒng)按時(shí)隙發(fā)生接收和發(fā)送。該電話的微處理器(210)有一預(yù)測(cè)兩系統(tǒng)中接收和發(fā)送時(shí)隙的瞬時(shí)重疊或重合的附加控制實(shí)體(212)。該預(yù)測(cè)信息用于改變時(shí)隙，以避免預(yù)測(cè)到的重疊或重合；或例如，通過重復(fù)前面的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙中的信號(hào)或?qū)δ承r(shí)隙進(jìn)行噪聲抑制來減少干擾影響。
文檔編號(hào)H04J3/00GK1129886SQ9511481
公開日1996年8月28日 申請(qǐng)日期1995年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月22日
發(fā)明者J·D·拜爾尼 申請(qǐng)人:諾基亞流動(dòng)電話有限公司