CN1052134C - 数字无绳电话设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种控制由多个主站和多个远端站构成的数字无绳电话设备的方法，包括以下步骤：发送和接收具有不同定时的数字数据在多个主站和多个远端站之间进行电话呼叫，在主站中设一个公共系统接入码，使在所有主站和远端之间的电话呼叫变为可能，其中另一主站从多个主站的一个主要主站中接收包括在系统接入码的控制信号，该信号与接收定时同步发送，且远端站根据控制信号接通和关断接收单元的电源。

Description

数字无绳电话设备及其控制方法

本发明涉及一种数字无绳电话设备及其控制方法，更为具体地讲，涉及电话通信是通过主站和远端站以及其控制方法实现的一种数字无绳电话设备。

数字无绳电话设备是按照附图1所示安排的。如图1所示，用做基站的主站1连接到电话网(未示出)和包括天线1a实现主站与一个远端站的电话通信。如图1所示，还准备了多个远端站，即三个远端站4，5和6，这些远端站能够实现它们其中之一与主站1的呼叫。远端站4，5和6包括天线4a，5a和6a，和无线传输有可能是在主站1的天线1a与远端站4，5和6的天线4a，5a和6a之间实现的。

当使用者(电话用户)在各远端站4，5和6与主站1或者通过电话网(未示出)与主站1相连的呼叫者进行电话呼叫时，远端站发送一个预定格式的连接控制信号到主站1侧，并且还在主站与远端站之间发送已被变换成时分方式的数字数据的音频数据，实现电话呼叫。

数字无绳电话设备使用TDD系统(时分双工系统)或TDMA/TDD系统(时分多址/时分双工系统)，该系统中所发送的信号与所接收的信号是同频的，和传输是以称为乒乓方式进行的。

在TDD系统的情况下，如图2A所示，一个信道或一个频率从时间观点上分为发送时隙T和接收时隙R。发送时隙T与接收时隙R是交替重复的和在发送时隙T与接收时隙R之间设置一段保护时间(未示出)。时隙T和R的每一个的持续期将被设置为1毫秒而保护时间将被设置为数十微秒。便携式电话(远端站)利用发送时隙T与基站(主站)通信和利用接收时隙R从基站接收信号。

在TDMA/TDD的情况下，如图2B所示，当在一个远端站与主站之间进行呼叫时，提供在一个信道中的发送时隙T和接收时隙R仅仅利用了几个时间周期中的一个周期，而提供在同一信道中的另外的发送时隙T与接收时隙R用于进行其他的远端站与主站之间的呼叫。TDMA/TDD系统对发送与接收进行复用是为使利用一个信道在多个通信设备之间进行通信。

因为发送与接收如上所述是复用的，从而有可能有效地利用为无绳电话准备的频段。当一次电话通信如上述方式进行时，按照预定格式在每个预定周期从主站向各个远端站发送控制信号。例如，如图3A所示，在625毫秒期间在每125微秒从主站向远端站发送一个控制信号d1。当各远端站的任何一个由主站通过某种适合的方式连接时，诸如分机呼叫(extension Call)或类似方式，主站通过发送目标远端站的识别号码将该目标远端站连接到借助于控制信号Id的目标远端站。当每个远端站被置于以便由发自主站的控制信号进行接入的模式(下文称为“等待接收模式”)中，如果远端站的接收单元被间歇地加电，以便于仅在一个预定的周期，例如如图3B所示每1.5秒，来接收控制信号，则当远端站处于等待接收模式时能够减少所要求的功率消耗。从根本上来说，远端站连续接收625ms期间的每个控制信号。然而，在实际之中，当接收单元被驱动时，要考虑一个操作时间，远端站的接收单元受到控制，以便每次接入在大约10ms期间接收一个控制信号。现在假设，例如，在每1.5秒钟的10ms期间，接收单元加电接收一个控制信号，这样接收单元进行操作的时间周期变为约0.67％，从而功率消耗与接收单元连续接收控制信号所要求的相比能够大大地减少了。

作为这样的数字无绳电话设备的系统安排，包括如图4所示的多个主站的那样一种系统是业已公知的。如图4所示，无绳电话主站1，2和3分别连接到电话网(未示出)，和包括天线1a、2a和3a，它们其中之一与各远端站进行呼叫。远端站4，5，6，7，8准备与主站1，2和3通信。远端站4，5……经由无线电波可以与主站1，2和3中的任何一个联系，通过主站1、2和3中任何一个实现一次呼叫。另外，当主站1，2和3接收了来话呼叫时，每个远端站4，5……都能应答来话呼叫，因此数字无绳电话设备作为一种无绳电话正在被广泛地使用。

就远端站能够在其与多个主站之间进行呼叫这一点来说，每个远端站在其等待接收模式中应当接收从所有主站发送来的控制信号，这样的远端站在上面描述的等待接收模式中的预定时间间隔中就不能接收控制信号。因此，当远端站被设置在等待接收模式时，就不可能减少要求的功耗。具体来讲，每个远端站4，5……将通过由所有的主站1，2和3发来的控制信号而被接入是不可能的。从而，每个远端站应当接收全部控制信号，诸如从第一个主站1发送的控制信号，从第二个主站2发送的控制信号，和从第三个主站3发送的控制信号。主站1，2和3周期性地发送控制信号，但是从三个主站1，2和3发送的控制信号彼此是完全不同的。因此，远端站4，5……的每个接收单元被加电时，所要求的加电时间必须大大地延长，以致使远端站4，5……在它们的等待接收模式时，能够收到来自任何主站发送来的控制信号。

另外一种方案，如果对从所有主站1，2和3发送控制信号的时间进行定时，则有可能在每个检测发送定时的周期期间对每个远端站4，5……的接收单元加电。然而，在这种情况下，与如图3A和3B所示的在来自单个主站所发送的控制信号的定时上使用每个远端单元的接收单元加电相比较，当为三个主站准备时，远端站的接收单元要通、断三次。因此，用于接收单元的通/断的控制操作就变得复杂。

从而，本发明的一个目的是提供一种能够降低接收单元在等待模式的接收功率，以及接收单元的通/断的控制操作的数字无绳电话设备。

本发明还有一个目的是提供一种在数字无绳电话设备的远端站中可以解决上述问题的控制等待接收操作的方法。

按照本发明的第一方面，提供一种由多个主站和多个远端站构成的数字无绳电话设备的控制方法。这个方法包括这样一些步骤：通过发送和接收具有不同定时的数字数据进行在各主站和各远端站之中的电话呼叫，和在相应主站中设置公共系统接入码，以便可能在所有主站和远端站之中进行电话呼叫，其中其他主站接收来自多个主站的一个主要主站发送的包括有系统接入码的控制信号，和其他主站以与接收定时控制信号相同步的方式发送控制信号。

按照本发明的第二个方面，提供一种包括多个主站和多个远端站的数字无绳电话设备。在多个主站中设置一个公用系统接入码，以便在所有主站和远端站中进行电话呼叫变为可能。其他主站接收来自多个主站的一个主要主站的向其发送的包括系统接入码的控制信号，和其他主站以与一个接收定时控制信号相同步的方式发送控制信号。远端站根据该控制信号接通和关断其接收单元的电源。

按照本发明的第三个方面，提供一种在数字无绳电话设备中控制远端站的等待接收操作的方法。数字无绳电话设备包括多个主站和多个远端站，其中电话呼叫是通过发送和接收具有不同定时和相应于各主站所设置的一个公共系统接入码的数字数据，以便使在所有各主站和各远端站中进行呼叫变为可能。在数字无绳电话设备中控制远端站的等待接收操作的方法的特征是，其他主站接收从多个主站的主要主站向其发送的包含在系统接入码中的一个控制信号，其他主站的以与控制信号的接收时序相同步的方式发送控制信号，和远端站根据该控制信号接通其接收单元的电源。

按照本发明，由于其他主站基于从主要主站向其发送的控制信号来发送控制信号，所以控制信号是由其他主站以恒定的定时持续地发送的，而不需要利用信号线或类似的方式直接连接各主站而与各主站同步。因此，如果各个远端站要使各接收单元在恒定定时上接收控制信号，则各远端站能够接收来自所有主站的控制信号，从而在远端站的等待接收模式期间，当接收单元被操作时，使其有可能显著地降低所需时间。

参照各个附图将容易理解本发明。

图1是一个表示根据本发明的无绳电话设备的系统安排示意图；

图2A和2B是用于解释通信系统的图；

图3A和3B是表示如图1所示的系统在发送和接收时的控制信号状态的定时图，其中：

图3A表示一种以从主站发送的发送下行链路控制信号发送定时的定时图；

图3B表示一种以远端站的接收单元的电源开关的被接通/关断定时的定时图；

图4表示按照本发明的一个实施例的数字无绳电话设备的系统安排的示意图；

图5是用于解释按照本发明一种控制信号格式的图；

图6是用于解释按照本发明的一种识别码的格式的图；

图7是表示按照本发明的一种远端站的安排的框图；

图8是表示按照本发明的一种主站的安排的框图；

图9A至9D是表示控制信号的发送和接收状态的定时的定时图，其中：

图9A表示一个以由一个变为主要主站的第一主站所发送的下行链路控制信号发送定时的定时图；

图9B和9C表示一个以由一个变为次要主站的第二主站所发送的下行链路控制信号发送定时的定时图；

图9D表示远端站的接收单元的电源开关被接通/关断定时图。

按照本发明的一个实施例的数字无绳电话设备下面结合各附图将予以详细的描述。

在这个实施例中，本发明应用于类似于如图1所示的例子的TDMA/TDD系统的数字无绳电话设备中。

开始，这种数字元绳电话设备的系统安排将参照图4予以描述。在图4中，对应图1中的那些相同的部件是以相同的标号标注的，从而无需详细的描述。按照本发明的实施例，这个数字元绳电话设备包括三个主站1，2，和3。第一、第二和第三主站1，2和3分别连接到电话网(未示出)和包括天线1a、2a和3a，在主站1，2和3之间进行呼叫。这种数字无绳电话设备还包括多个能够与主站1，2和3通信的远端站4，5，6，7，8。远端站4，5……包括天线4a、5a……进行在各主站或其他各远端站之间的电话通信。远端站4，5……经由无线电波可以在它们和所有主站1，2和3之间进行呼叫，和经由所有主站进行呼叫。

在主站1，2和3中设置一种公共系统接入码。该公共系统接入码附加到由主站1，2和3发送的控制信号中。由公共系统接入码确定是否这些远端站是由各主站公共利用的。在下面将要描述这种公共系统接入码。由主站1，2和3的每一个所发送的下行链路控制信号是按图5所示安排的。如图5所示，下行链路控制信号以这样的次序包括由预定长度恒定图形构成的同步字的前置码PR、表示控制信号的特殊图形的唯一字UW、用于实现一次通信的信道类型码C1、表示控制内容的控制数据CAC和差错检测奇偶校验CRC。

利用控制数据CAC向预定比特发送一个识别码(ID)。识别码包括发送系统接入码的第一个一半29比特和发送附加的ID的第二个一半13比特。该附加的ID设置在每个主站1，2和3。图5所示的一个控制信号是在625μs周期发送的。

在这个实施例中，在三个主站1，2，3中的第一主站因此准备在下文中称为“主要主站1”、和其余主站2和3在下文中称为“次要主站2和3”。次要主站2和3接收从主要主站1发送的控制信号。次要主站2和3以与次要主站2和3从主要主站1接收控制信号的定时相同步的方式发送控制信号。对于这种发送定时的控制操作将在下面具体地描述。

图7表示用在按照本发明的实施例的无绳电话的远端站4，5……的安排。如图7所示，在天线11从主站或其他远端站接收的数据由射频单元12处理和送到MODEM单元(调制解调器)13，在MODEM中接收的数据被解调。从而被解调的接收数据通过通信控制器14送到ADPCMCODEC(编码器/解码器)单元15，在单元15中从通信控制器14输出的ADPCM数字数据被变换成模拟音频信号。模拟音频信号而后由扬声器16通过声学方式变成声音，和声音从扬声器16放送出去。

从受话器17输出的模拟音频信号被送到ADPCM CODEC单元15，在单元15中该信号被变换为ADPCM数字数据。从而被变换的数字数据通过通信控制器14送到MODEM单元13，在单元13中该数据被调制为传送数据。该已调数据从与无线单无12相连的天线11发送出去。

键盘输入单元18通过主机接口单元19连接到AOPCM CODEC单元15和由键盘输入单元18输入的信息送到通信控制器14。另外，显示单元20也连接到人机接口单元19和数字元绳电话的各种状态，诸如操作状态或类似状态显示在显示单元20上。

通信控制器14这样控制远端站，即当远端站处于等待接收模式时，在一个预定时间间隔中，使远端站仅通过一个预定的控制信道接收从主站发送来的控制信号。通信控制器14通过识别包含在控制信号中的系统接入码，来确定该所发送的控制信号是否是这个远端站所属的系统的控制信号。远端站根据接着系统接入码所发送的附加ID码确定从主要主站发送的控制信号，和在根据从主要主站1接收的控制信号定时的预定时间间隔周期性地接收控制信号。下面将要描述远端站的接收处理操作。

如果收到的控制信号是属于该系统的远端站的系统控制信号，则远端站鉴别所接收的控制信号的内容。当该远端站确定是通过包含在控制信号中的连接请求信号所接入的，该远端站根据所确定的控制信号的内容执行一种预定的操作。当一些远端站分别由连接请求信号接入时，它们与主站进行通信，以便回答分机呼叫(exteusio Call)或者来话呼叫，即通过利用每个远端站的和主站分机呼叫和远端站之间的互叫。当用户为了回答来话呼叫或分机呼叫，即利用主站的分机呼叫和利用各远端站在各远端站之间的电话呼叫而发出一次呼叫时，远端站利用控制信道向主站发送连接请求信号。

每个主站1，2和3的一种结构将在下面予以描述。主要主站1和次要主站2，3在结构上是相同的，和如图8所示构成的。如图8所示，类似于远端站，在天线31从远端站接收的数据是射频单元32接收的和馈送到MODEM单元33，在单元33中解调所接收的数据。从而由MODEM单元33解调的接收数据通过一个通信控制器34馈送到ADPCM编码解码器单元35。由ADPCM编码解码器单元35将ADPCM数字信号变为模拟音频信号。该模拟音频信号被馈送到电话网接口单元36，和而后输出到模拟电话线路网连接终端37。

在模拟线路网连接终端37上得到的模拟音频信号通过电话网接口单元36被送到ADPCM编码解码器单元35，在单元35中被变为ADPCM数字信号。因此变成的数字信号通过通信控制器34被送到MODEM单元33，在单元33中该数据被调制为传输的数据。从而，该已调数据从与射频单元32相连的天线31发送出去。

手机38直接连接到电话网接口单元36单元，以便用户能够经由模拟电话线路网连接终端37利用手机38回答一次来话呼叫，同时该用户能够利用经由ADPCM编码解码单元35的其他远端站与分机呼叫进行通信。此外，键盘输入单元39连接到电话网接口单元36，以便用户可以执行各种控制操作，诸如呼出呼叫或类似功能。

这个主站的通信控制器34当发送控制信号时利用一个专门准备的信道(频段)在预定的时间间隔发送控制信号。主站利用这个控制信号接入其他各远端站。从各主站发送的控制信号附加有相同的系统接入码。另外，通过接在系统接入码后面的发送的附加ID码来确定该控制信号是从主要主站来的，还是从次要主站来的。

在这个实施例中，次要主站2和3的通信控制器34控制各自的单元，以便接收来自主要主站1的控制信号。具体地讲，次要主站2和3接收包括具有附加在系统接入码上的主ID码的系统接入码的控制信号并且鉴别该附加的ID码。通信控制器34控制各自的次要主站，使次要主要2，3以与它们从主要主站1接收控制信号的定时相同步的方式同步地发送控制信号。在这个实施例中，从次要主站2和3的控制信号的传送操作是以其前置码作为同步字的定时信号为基准同步进行的，该同步字是作为被发送的控制信号的第一个发送信号。

从各个主站1，2和3所发送的控制信号的各种状态将在下面予以描述。

在各远端站被设置在如图9A所示的等待接收模式条件下，主要主站1发送控制信号。具体地讲，主要主站1连续发送125ms周期的625μs控制信号。在如图9A所示的波形升高的一段持续期是发送控制信号的持续期。

次要主站2，3从主要主站1接收所发送的控制信号和从次要主站2，3发送与接收的控制信号的定时相同步的控制信号。第二主站2在其从第一主站接收到控制信号5ms以后发送控制信号，如图9B所示。另外，第三主站3如图9C所示在从第一主站1接收到控制信号以后发送控制信号。因此，在[10ms+625μs]的周期持续期由三个主站1，2和3连续地发送控制信号。

在每个远端站4，5……的等待接收模式中，各远端站4，5……仅在连续地发送一序列控制信号的定时的周期期间，才对它们的接收单元(射频单元12或类似的单元)加电。如图9D所示，接收单元的电源仅当从第一(主要)主站1的控制信号的发送已经开始而到第三主站3的控制信号的发送已经结束的周期期间TON是接通的。但是，当远端站的接收单元在实际操作中被启动时，需要一个例如25μs的非常短的时间，所以接收单元被加电的周期TON等于大约25μs的操作时间加上上面描述的[10ms+625μs]的时间。

远端站4，5……为了实现上述的控制操作，检测定时信号，同时它们接收来自主要主站1发送的控制信号和根据检测的定时在Ton期间接收断续发送的控制信号。在这个Ton期间的接收操作是以预定的周期进行的。因为在该周期中控制信号是以125ms时间发送的，所以断续的接收操作是在Ton周期可以是125ms的整数倍的期间周期性进行的。例如，当相同的控制信号被从主站1，2和3在1.5秒的一段期间重复地发送时，在远端站的接收周期可以设置为1.5秒。

利用上述的控制操作，当远端站4，5……处于等待接收模式时，所要求的操作时间可以大大地减少了。具体地讲，按照这个实施例，来自多个主站1，2，3的控制信号将被远端站4，5……所接收，然而，用于接收的诸如射频单元12或类似的电路的电源电路并不需要设置在接通的状态，但是，在每个预定的周期在上述Ton期间电源可以被接通，从远端站在等待接收状态所需的功率消耗被显著地降低了。例如，当接收周期如上文所描述那样设置和通电期间也按上述设置时，即接收周期为1.5秒和Ton周期为[10ms+625μs+25μs]，则功率消耗被降低的降低率R由下到方程给出：

R＝(10+0.625+0.025)/1.5×10³＝7.1×10^-3

对上述方程的研究显示，在约0.7％的期间接收单元的电源被加电。按照上文所描述，与控制信号被连续不断地接收的情况相比，按照本发明能够显著地降低功率消耗。按照本发明，在具有多个主站的无绳电话中，当远端站处于等待接收模式下所需要的功率消耗可以减少到基本上类似于具有单一主站的无绳电话的水平。由于远端站能够减少在等待接收模式中所要求的功率消耗，就能够延长装在各个远端站中电池的寿命。由于与远端站是独立地与各主站相同步比较，能够减少接收单元接通/关断的次数，所以可以简化远端站在等待接收模式的控制操作。另外，按照本实施例，由于多个主站1，2和3不需要通过信号线直接连接，以便使彼此同步，控制信号可以由次要主站2和3来接收。因此，当安装具有多个主站的无绳电话时，有可能简化所需的布线工作。

参照各附图对本发明的优选实施例的描述，可以理解本发明并不仅局限于这个实际的例子，和对于本专业的技术人员来说，在不脱离如所附的权利要求书所限定的精神与范围的情况下可能实现各种改变和修改。

Claims (2)

1.数字无绳电话设备，包括：

多个远端站，和

包括从基站和一个主基站的多个基站，主基站周期性地发送一个控制信号，以和所述多个远端站之一通信，从基站从所述主基站接收控制信号，并根据来自所述主基站的控制信号，以预定间隔顺序发送控制信号，以和其它远端站通信，

其特征在于，所述多个远端站接收来自所述主基站的控制信号，并且根据来自所述主基站的控制信号接通其电源，并且在预定周期保持接通状态，以从所述多个基站接收控制信号。

2.根据权利要求1的数字无绳电话设备，其特征在于，在从来自所述主基站的控制信号的前沿开始，到来自所述多个远端站任意之一的最后一个控制信号的尾沿为止的时间期间，所述远端站的电源被接通。

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