CN101141780A

CN101141780A - 一种实现phs手机通过固定电话网进行通话的方法

Info

Publication number: CN101141780A
Application number: CNA2006100624833A
Authority: CN
Inventors: 林宝禄; 林昌; 薛鸿忠; 皇甫夏虹
Original assignee: Fujian Telecom Co Ltd
Current assignee: China Telecom Corp Ltd
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2026-09-06
Also published as: CN100584115C

Abstract

一种实现PHS手机通过固定电话网进行通话的方法，将普通电话改造成FPC终端；在网络侧建一个FPC控制平台；将PHS手机注册到FPC终端上；PHS手机在FPC终端覆盖范围内发起呼叫时，通过FPC终端接入固定电话网络进行接续；PHS手机在FPC终端覆盖范围内作为被叫时，该呼叫将先被触发到FPC控制平台上，再由FPC控制平台将话路路由到FPC终端，通过FPC终端呼叫PHS手机进行接续；当FPC终端作为被叫时，PHS手机可以同时振铃，成为固定电话的移动分机。本发明可以通过固定电话线延伸PHS信号的覆盖范围，PHS手机的通话可以通过固定电话线接续，充分利用现有固网的双绞线资源，降低PHS室内覆盖投资成本。

Description

一种实现PHS手机通过固定电话网进行通话的方法

技术领域：

本发明涉及有线通信技术和PHS无线通信技术，具体涉及PHS手机通过固话网络进行通信的技术。

背景技术：

由于PHS信号的穿透能力较弱，在PHS网络中一定程度上存在着信号覆盖的盲点和弱点，在这些网络信号覆盖不好的区域，PHS手机的通信质量将会受到影响。虽然前一段时间“中国固网与无线终端联盟”推出了基于私网模式的HomeBox，但是由于私网模式的HomeBox需要使用专用的PHS手机，对现有在用的绝大多数手机并不支持，因此不能很好地解决上述存在的问题。为此如何在保证不需更换PHS手机的前提下，利用固网双绞线的覆盖面广、音质清晰的优势，把PHS信号延伸到公网信号覆盖不好的区域，提高PHS用户的通话质量，是当前PHS业务发展中急需解决的问题。从另一方面考虑，当前固网运营商也急需寻找到增强固定电话使用方便性的办法，为用户提供丰富的固网终端产品和融合业务，使固话通信呈现出移动化、个性化的特点，以不断吸引固网用户，降低用户离网率。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，提供了一种支持现有通用的PHS手机接入固定电话网络进行通信的方法，解决部分地域PHS网络信号覆盖的盲点和弱点。

本发明的技术方案如下：

在普通电话机内部增加PHS无线通信部分的电路成为FPC终端，由所述PHS无线通信电路实现PHS无线接入功能，并将无线通信信号转换为DTMF信号；

在现有固定电话网与PHS网的汇接层面建立一个FPC控制平台，FPC控制平台通过七号信令链路及中继电路连接到汇接局上。FPC控制平台采用工控机的体系结构，并内建一个数据库来管理PHS手机的位置信息和业务信息。

将PHS手机注册到FPC终端上；

PHS手机进入FPC终端覆盖范围内时，FPC终端自动向FPC控制平台发起“登入呼叫”，FPC控制平台记录下手机所在活动位置的固话号码信息；PHS手机离开FPC终端覆盖范围后将正常地返回PHS公网，FPC控制平台根据PHS手机返回公网时所发起的位置更新信息；

PHS手机在FPC终端覆盖范围内发起呼叫时，通过FPC终端接入固定电话网络进行接续；PHS手机在FPC终端覆盖范围内作为被叫时，该呼叫将先被触发到FPC控制平台上，再由FPC控制平台将话路路由到FPC终端，通过FPC终端呼叫PHS手机进行接续；当FPC终端作为被叫时，PHS手机可以同时振铃，成为固定电话的移动分机。

在上述方案中，FPC控制平台通过预先定义的终端-网络接口与FPC终端进行信息交互，根据FPC终端的上传数据建立FPC终端与固话号码、PHS手机与FPC终端的关联关系及分机编号、位置状态信息。

上述方案中的将PHS手机注册到FPC终端上的方法为：

PHS手机向FPC终端发送注册密码；

FPC终端在验证密码有效性之后，向FPC控制平台发起注册呼叫；

FPC控制平台根据FPC终端上传的信息，建立PHS手机号码与FPC终端所在固话号码的关联关系；

FPC控制平台完成数据处理后向FPC终端返回证实信息；

FPC终端向PHS手机发回短信，表明注册成功。

在上述方案中，当PHS手机处于FPC终端覆盖范围时，FPC控制平台激活该号码在SHLR上预先登记的被叫触发签约属性，使对该号码的呼叫将先被触发到FPC控制平台上，再由FPC控制平台检索数据库中的位置、号码等关联关系，将被叫号码翻译为关联的固网号码，将呼叫路由到FPC终端；当PHS手机返回公网时，控制平台去激活SHLR上该PHS号码的被叫触发属性，使对该手机的呼叫自动恢复到PHS公网路由上。

采用本发明的方案，可以通过固定电话线延伸PHS信号的覆盖范围，PHS手机的通话可以通过固定电话线接续，支持现有通用的PHS手机，使用该业务无须更换PHS手机，充分利用现有固网的双绞线资源，降低PHS室内覆盖投资成本。有效克服PHS信号穿透能力弱、通信信道不足的限制，提高PHS手机室内的通信质量。

附图说明：

图1为FPC终端的结构框图。

图2为PHS手机作为被叫时的接续过程流程图。

具体实施方式：

本发明的实施，需要在普通固定电话内部增加PHS无线通信部分的电路，由这部分电路提供PHS无线接入功能，并将无线通信信号转换为DTMF信号，从而可以通过固定电话线进行传输。作了这种改进的固定电话，在本文档中称为FPC终端，它具有固定电话和PHS通信功能，图1为FPC终端的结构框图，其中主要模块功能说明如下：

电话模块为话音功能的核心控制部分，电话模块通过控制通话转换模块实现手柄通话、免提通话以及PHS手机通话，并提供按键、显示功能，电话模块通过RS-232协议与PHS模块进行通信。当用户通过按键输入号码时，电话模块接收拨号指令，在液晶显示屏上显示拨号信息，同时通过电话线接口模块，将号码发送到PSTN网络，并控制手柄或免提模块进行话音通信。当PSTN侧来电时，来电经电话线接口模块传送到电话模块，电话模块完成解码后，驱动液晶显示屏显示来电信息，同时分析来电的性质，如呼叫座机号码，则驱动座机响铃，如呼叫分机号码，则通知PHS模块进行处理。

PHS模块实现搜索公网基站并建立同步、识别注册和非注册PHS手机、为注册PHS手机提供无线接入服务功能。PHS模块将解码后的语音传送到通话转换模块，在电话模块的控制下完成通话接续。PHS模块的无线接入功能是本发明的设计要点，在本发明的后续部分将进一步展开说明无线接入部分的功能和设计原理。

稳压电源模块负责将市电转换成稳压电源提供给PHS模块。

本发明需要在网络汇接层面建立一个FPC控制平台，在FPC控制平台内建一个数据库来管理PHS手机的位置信息和业务信息。FPC控制平台通过预先定义的终端——网络接口与FPC终端进行信息交互。当FPC终端连接到网络上、PHS手机向FPC终端注册或注销、手机进入或离开时，FPC终端向网络侧的FPC控制平台发起一次呼叫，经LS、MS连接至FPC控制平台，分情况上传功能码、PSNUM、固话物理号码、分机号、FPC终端序列号等相关信息。FPC控制平台对ISUP信令中的IAM进行分析，提取出PSNUM、固话物理号码、分机号、FPC终端序列号等信息，根据功能码完成关联数据库的FPC终端与固话号码、PHS手机与FPC终端的关联关系及其他业务属性数据设置。当数据设置完成后，控制平台向FPC终端发回标准的DTMF信号表示数据设置成功或者失败。

FPC终端-网络接口可以按以下方式进行功能定义：

FPC终端按照如下定义的接口与网络侧的控制平台进行信息交互：

1)进网：接入码(201206)+功能码(1)+主机号(0)+终端序列号

说明：FPC终端上电时通过电话线向网络侧发送进网信息，通知FPC控制平台当前FPC终端在那一部固定电话上使用。

2)注册：接入码(201206)+功能码(1)+分机号(X)+PSNUM

说明：当PHS手机在FPC终端上注册时，FPC终端通过电话线向网络侧发送注册信息，通知FPC控制平台建立并激活手机与固话之间的关联关系。

3)注销：接入码(201206)+功能码(2)+分机号(X)+PSNUM

说明：当PHS手机在FPC终端上注销时，FPC终端向网络侧发送注销信息，通知FPC控制平台删除手机与固话之间的关联关系。

4)登入：接入码(201206)+功能码(3)+分机号(X)

说明：当PHS手机进入FPC终端覆盖范围时，FPC终端向网络侧发送登入信息，通知FPC控制平台激活手机与固话之间的关联关系，使呼叫手机的通路转到固定电话线上。

5)登出：接入码(201206)+功能码(4)+分机号(X)

说明：FPC终端定期寻呼PHS手机以确定手机是否离开其覆盖范围，当检测到手机离开时FPC终端向网络侧发送登出信息，通知FPC控制平台取消手机与固话之间的关联关系，使呼叫手机的通路恢复到公网上。

6)呼出：接入码(201206)+功能码(5)+分机号(X)+被叫号码

说明：当PHS手机通过FPC终端发起呼叫时，FPC终端在被叫号码前插入接入码和分机号，使呼叫先路由到FPC控制平台上，由控制平台根据分机号完成主叫号码转换，向被叫用户发送真实的主叫号码，并实现分账计费的功能。

7)被叫：FPC控制平台根据PHS手机的当前位置状态(是否处于FPC终端覆盖范围)，激活或取消该手机在SHLR签约的“FPC被叫触发”属性。当PHS手机处于FPC终端覆盖范围并作为被叫时，SHLR根据手机的签约属性，在被叫号码前插入2012066，使呼叫转向FPC控制平台，由控制平台进行被叫号码变换，将呼叫路由到正确的位置上。同时，控制平台可以将该PHS手机号码对应的分机号插入呼叫控制信令中主叫号码前面(格式为0000+分机号+主叫号码)，发送至FPC终端，FPC终端从中提取出分机号，从而实现呼叫指定分机的功能。

8)验证：以上FPC终端发出的信息，FPC控制平台通过返回DTMF信号进行验证。当数据设置完成后，FPC控制平台向FPC终端发回3个连续的标准DTMF信号‘A’表示数据设置成功，发回3个连续的标准DTMF信号‘B’表示数据设置失败。如FPC终端在拨号完成后15秒钟未接收到FPC控制平台返回的证实信号，则表示信息交互超时失败，随即挂机拆线。当FPC终端与控制平台的信息交互失败时，FPC终端保留存储重发的机制，在电话线闲时每5分钟重试一次。

FPC控制平台的主要功能是：当PHS手机处于FPC终端覆盖范围时，FPC控制平台激活该号码在SHLR上预先登记的被叫触发签约属性，使对该号码的呼叫将先被触发到FPC控制平台上，再由FPC控制平台检索数据库中的位置、号码等关联关系，将被叫号码翻译为关联的固网号码，将呼叫路由到正确的位置上；当PHS手机返回公网时，控制平台去激活SHLR上该PHS号码的被叫触发属性，使对该手机的呼叫自动恢复到PHS公网路由上。此外，FPC控制平台与FPC终端配合可实现：

(1)短信收发功能；(2)从FPC终端发起的呼叫中区分出真实的主叫号码，实现分账计费的功能；(3)实现呼叫指定分机的功能；(4)支持HomeBox终端的网络侧功能。

PHS手机通过固定电话网进行通话，需要将PHS手机注册到FPC终端上。FPC终端根据PHS手机的PSID和PSNUM结合密码验证确定手机的合法性，对非注册手机采用隐藏信号和建链、注册拒绝机制阻止其使用FPC终端功能，并尽量避免对非注册手机的正常使用产生影响。

PHS手机注册到FPC终端上的方法如下：

1)将FPC终端工作设于“对码操作”状态，使之能接受所有PHS手机发起的注册请求。

2)PHS手机发起注册呼叫，向FPC终端发送一个注册密码，FPC终端提取出手机的PSID和PSNUM，并根据收到的密码确定用户的合法性。

3)FPC终端在验证密码有效性之后，向FPC控制平台发起注册呼叫。

4)FPC控制平台根据FPC终端上传的信息，建立PHS手机号码与FPC终端所在固话号码的关联关系。

5)FPC控制平台完成数据处理后向FPC终端返回证实信息。

6)FPC终端向PHS手机发回短信，表明注册成功。

另一方面，FPC终端只正常发送已注册PHS手机所在的寻呼组信息，对其它寻呼组的PCH参数进行改造，从而对未注册PHS手机产生隐藏的效果，未经注册的手机经过FPC终端时将不会对本机上的小区信息进行更新，从而可以避免在寻呼区边界上产生大量的位置更新消息。PCH参数的改变不会影响手机的RSSI测量，从而不会影响已注册手机的正常使用。手机的鉴别功能由FPC终端完成，不需要连接到PSC的HLR上。

PHS手机在FPC终端覆盖范围内发起呼叫时，通过FPC终端接入固定电话网络进行接续。

PHS手机在FPC终端覆盖范围内作为被叫时，该呼叫将先被触发到FPC控制平台上，再由FPC控制平台将话路路由到FPC终端所在的固定电话上，通过FPC终端呼叫PHS手机进行接续。如图2所示详细地描述了这一过程：

201、用户(号码为C)呼叫PHS手机(号码为A)，主叫C所在LS1向SHLR请求翻译。

202、SHLR完成主叫签约属性的触发，将主叫物理转换成主叫逻辑，并根据被叫A的签约属性在被叫号码前插“2012066”。

203、主叫LS1根据前插码路由到FPC控制平台。

204、FPC控制平台检索关联关系表查找出当前A所在的FPC终端固话号码(逻辑号码B)，将呼叫控制信令中的被叫逻辑A替换为B，并将通路返回到MS。

205、MS再次向SHLR请求翻译。

206、SHLR完成被叫B签约属性触发，并将被叫逻辑转换成被叫物理。

207、MS根据B的物理地址，建立到B的通路，这时从C发起呼叫将被转接到固话B上，再由FPC终端(B)呼通被叫手机A。

当FPC终端所在固定电话作为被叫时，PHS手机可以同时振铃，成为固定电话的移动分机。

下面再对与本发明实施有关的一些问题进行说明：

1.FPC终端的同步方法

同步功能的重要性在于保证在PHS信号重叠覆盖的情况下，公网基站和FPC终端都能正常地发出或接收控制信令信息，而不会形成相互干扰。在LCCH时隙相互同步的前提下，同一地点理论上能同时并存80个基站或FPC终端。FPC终端按下述机制与周围的公网基站或其它终端进行同步：

1)上电启动后，FPC终端将CSID中第26Bit设置为0，作为与公网基站的区别，并开始搜索周围公网基站和其它FPC终端的信号。

2)若检测到有效的公网基站(RSSI≥35dBμv)，则FPC终端选择其中同步级别最高的基站进行同步(同步级别根据基站CSID最后两位判定)，在同步级别相同的情况下，优先选择RSSI最高的公网基站，并将FPC终端CSID的最后两个Bit设为01(同步级别为1)。

3)若检测不到公网基站，但检测到同步级别为1的其它FPC终端，选择其中RSSI最高的终端进行同步，并将CSID的最后两个Bit设为10(同步级别为2)。

4)若检测不到公网基站或同步级别为1的其它FPC终端，则尽量搜索其它低级别的终端进行同步，如检测不到其它信号则按自身的时钟频率工作，最后将CSID的后两个Bit设为11(同步级别为3)。

5)FPC终端按上述机制锁定一个基站进行同步，并同时监听另一基站的信号，在必要时可自动切换到第二个基站上进行同步，避免基站信号突然衰落时失去同步的目标。

6)FPC终端每100ms进行一次时隙同步。

由于FPC终端的发射功率≤10mw，而且其信号主要局限在室内，与室外信号有着空间上的分隔，因此只要严格遵照以上的同步机制，就可保证不会对现有网络产生不良影响。

2.FPC终端通话切换问题解决办法

1)PHS手机在通话过程中，如果试图从公网基站切换到FPC终端上，FPC终端将在建链请求阶段拒绝TCH切换请求，从而引导PHS手机寻找其它公网基站进行切换，避免手机在公网通话中因切换而产生掉话的问题。

2)FPC终端通过定制小区信息(Area Information)，适当提高FER门限，减低本小区内切换保持电平，来尽量避免PHS手机在通话过程中脱离FPC终端的覆盖范围。当PHS手机在FPC终端范围内通话，如果手机移动到信号覆盖的边沿，此时通话质量将严重劣化，但手机仍能保持不进行切换，此时手机往回移动就可避免通话掉话。

3.PHS手机用户进入FPC终端信号覆盖范围的方法

1)PHS手机在开机时将寻找信号最强的基站。

2)当PHS手机周围基站场强低于保持电平门限(Standby zone hold level)时，手机将重新寻找基站。

3)部分PHS手机在发起呼叫或作为被叫时(只需进行到振铃阶段)，将寻找信号最强的基站。

4)手机接收基站BCCH信号时，如果发现全局定义信息或局部定义信息(如寻呼区编号)与本机保留的注册数据发生变化，将重新发起位置登记流程。

由于FPC终端在室内信号中通常都是最强的，在10-20m范围内可达70dBμV以上，根据以上的特性，在没有PHS网络信号覆盖或信号覆盖较差的区域，PHS手机能很容易地进入FPC终端的覆盖范围，在PHS网络信号覆盖良好的区域，手机在发生一次通话过程或开关机后，也可以进入，同时还可以利用以上PHS手机的工作特性，诱使手机进入FPC终端的覆盖范围。

PHS手机进入FPC终端覆盖范围时，将向FPC终端发起一个位置登记流程，FPC终端在手机位置登记成功后将手机进入信息用DTMF拔号发送到FPC控制平台，同时向手机发送短信或特殊号码进行提示。

4.FPC控制平台检测PHS手机返回公网的方法

1)当PHS收机进入FPC终端覆盖范围时，FPC控制平台向该手机所属的PSC发送MT_FORWARD_SHORT_MESSAGE消息。

2)PSC将发现此时PHS手机寻呼无响应，因此在VLR上设置相应MNRF标志位，并返回MT_FORWARD_SHORT_MESSAGE_ERROR消息。

3)FPC控制平台通过REPORT_SM_DELIVERY_STATUS(PS Not Reach)消息通知SHLR对MNRF置位。

4)当PHS手机返回公网时，PSC检测到手机的注册或在用信息，由于VLR上相关的MNRF已被置位，因此将触发生成一个MAP_READY_FOR_SM消息通知SHLR。

5)SHLR向PSC返回MAP_READY_FOR_SM_ACK消息，通知PSC对MNRF标志进行复位。

6)SHLR在被MNRF被置位的前提下，将触发生成ALERT_SERVICE_CENTER消息通知FPC控制平台，由此FPC控制平台即可检测到PHS返回公网的信息。

7)FPC控制平台向SHLR返回ALERT_SERVICE_CENTER_ACK消息，通知SHLR对MNRF标志进行复位。

附本说明书用到的英文缩写中文译文：

英文缩写英文名称中文名称

BCCH Broadcast Control Channel 广播控制信道

CSID Cell Station Identification 基站标示符

DTMF Dual Tone Multi Frequency 双音多频

FER Frame Error Rate 误帧率

FPC Fixed-Network and PHS Convergence 固网PHS融合

HLR Home Location Register 位置归属寄存器

IAM Initial Address Message 初始地址消息

ISUP ISDN User Part ISDN用户部分

LCCH Logical Control Channel 逻辑控制信道

LS Local Switch 固网端局

MNRF Mobile Station Not Reachable Flag 移动终端不可及标志

MS Tandem Switch 汇接局

PHS Personal Handyphone System 个人手持电话系统

PS Personal Station 手机

PSC PHS Switch Center PHS交换中心

PSID PS Identification 手机标示符

PSNUM PS Number 手机机身码

PSTN Public Switching Telephone Network 公共交换电话网

RSSI Received Signal Strength Indicator 接收信号强度指示器

SHLR Smart HLR 智能用户数据库

TCH Traffic Channel 话音信道

Claims

1.一种实现PHS手机通过固定电话网进行通话的方法，其特征在于：

在普通电话机内部增加PHS无线通信部分的电路成为固网PHS融合终端，由所述PHS无线通信电路实现PHS无线接入功能，并将无线通信信号转换为双音多频信号；

在现有固定电话网与PHS网的汇接层面建立一个固网PHS融合控制平台，固网PHS融合控制平台通过七号信令链路及中继电路连接到汇接局上，固网PHS融合控制平台采用工控机的体系结构，并内建一个数据库来管理PHS手机的位置信息和业务信息；

将PHS手机注册到固网PHS融合终端上；

PHS手机进入固网PHS融合终端覆盖范围内时，固网PHS融合终端自动向固网PHS融合控制平台发起“登入呼叫”，固网PHS融合控制平台记录下手机所在活动位置的固话号码信息；PHS手机离开固网PHS融合终端覆盖范围后将正常地返回PHS公网，固网PHS融合控制平台根据PHS手机返回公网时所发起的位置更新信息；

PHS手机在固网PHS融合终端覆盖范围内发起呼叫时，通过固网PHS融合终端接入固定电话网络进行接续；PHS手机在固网PHS融合终端覆盖范围内作为被叫时，该呼叫将先被触发到固网PHS融合控制平台上，再由固网PHS融合控制平台将话路路由到固网PHS融合终端，通过固网PHS融合终端呼叫PHS手机进行接续；当固网PHS融合终端作为被叫时，PHS手机可以同时振铃，成为固定电话的移动分机。

2.权利要求1所述的实现PHS手机通过固定电话网进行通话的方法，其特征在于，固网PHS融合控制平台通过预先定义的终端一网络接口与固网PHS融合终端进行信息交互，根据固网PHS融合终端的上传数据建立固网PHS融合终端与固话号码、PHS手机与固网PHS融合终端的关联关系及分机编号、位置状态信息。

3.权利要求1所述的实现PHS手机通过固定电话网进行通话的方法，其特征在于，所述将PHS手机注册到固网PHS融合终端上的方法为：

PHS手机向固网PHS融合终端发送注册密码；

固网PHS融合终端在验证密码有效性之后，向固网PHS融合控制平台发起注册呼叫；

固网PHS融合控制平台根据固网PHS融合终端上传的信息，建立PHS手机号码与固网PHS融合终端所在固话号码的关联关系；

固网PHS融合控制平台完成数据处理后向固网PHS融合终端返回证实信息；

固网PHS融合终端向PHS手机发回注册成功信息。

4.权利要求1所述的实现PHS手机通过固定电话网进行通话的方法，其特征在于，当PHS手机处于固网PHS融合终端覆盖范围时，固网PHS融合控制平台激活该号码在智能用户数据库上预先登记的被叫触发签约属性，使对该号码的呼叫将先被触发到固网PHS融合控制平台上，再由固网PHS融合控制平台检索数据库中的位置、号码等关联关系，将被叫号码翻译为关联的固网号码，将呼叫路由到固网PHS融合终端；当PHS手机返回公网时，控制平台去激活智能用户数据库上该PHS号码的被叫触发属性，使对该手机的呼叫自动恢复到PHS公网路由上。