CN1083643A - 在无绳电话系统中手提式到手提式的通信 - Google Patents

Abstract

一个通信系统(200)至少包括一个基站(204和 208)和多个便携式通信设备(210，212，214和 216)。本发明提供一个便携式通信设备(210，212， 214或216)至少模仿基站的一个通信规程参数，以 便该便携式通信设备直接地与另一个便携式通信设 备通信。

Description

本发明一般地讲涉及通信系统，具体地讲涉及无绳电话领域。

手提式电话系统，如第二代数字无绳电话（CT2）系统，一般包括每站有多个射频（RF）信道的多个呼叫点的站。这些呼叫点的站也称为远程接入点（telepoint）或无绳固定部分（CFP）。CFP允许个人使用手提式电话手机（也称为无绳手提部分CPP）接入公共交换电话网络（PSTN）。当CPP进入远程接入点（CFP）的范围内时和在CPP（手机）与CFP（基站）已建立一条同步的链路之后，可以接入PSTN。

在CT2系统中，向基站发出呼叫的手机在手机的收发信机的一条可用信道上异步地发送，该信道相应于基站中的射频（RF）信道（每个基站能够支持多达40信道）。

在典型的CT2系统中，通信规程标准包括四个主要的脉冲串结构，称为多路复用3（MUX3），多路复用2（MUX2）和多路复用1（MUX1），多路复用1进一步再分为8个多路复用1.4或1.2（MUX1.4或MUX1.2）。MUX3主要用于从CPP到CFP的通信链路的起始（链路建立和再建立）。MUX2主要用于从基站（CFP）的通信链路的建立和链路的起始。MUX1脉冲中结构（MUX1.2和MUX1.4）主要用于话音数据通信，信令信息和从CPP（手提的）和CFP（基站）来的控制消息。

为了更好的理解整个CT2系统的通信规程，可参考1991年6月30日由欧洲通信标准协会出版的，版本1.1，标题为“用于频段864.1MHz至868.1MHz的无绳电话装置之间配合工作的公共空中接口技术规范，包括公共接入业务”，这里引用供参考。

在本CT2系统中，虽然CFP也能向各个CPP发出呼叫，但是所有的通信都在CPP和CFP之间进行，典型地CPP发出到CFP的呼叫。使用CT2规程标准（CAI），发出呼叫的无绳手机（CPP）在一条可用的射频信道上向基站（CFP）使用MUX3异步地发送，而基站在MUX3中扫描等待该系统中的一个CPP的轮询。

在图1中，表示出无绳手提部分（CPP）和远程接入点基站（CFP）之间的典型的信号交换顺序的表。矩阵100表示每个信号交换顺序的链路建立方向，消息方向，MUX方式和链路识别码（LID）的内容。LID码用于：

1）CPP（手机）呼叫建立的端点识别;

2）在信号交换和链路再建立期间作为相关的CPP（手机）和CFP（基站）呼叫的链路参考;和

3）基站识别符（BID），一个或多个CPP对其响应的振铃地址。

行102表示关于手机（CPP）如何与远程接入点（CFP）建立通信的基本顺序，行104表示远程接入点站如何与手机建立通信的，而行106表示在进行通话期间当链路中断时通信链是如何重新建立的。例如看行102，表示出为了建立在特定的手机（CPP）和基站（CFP）之间的通信链路所出现的事件的顺序。请求的手机（CPP）在MUX3中发送包括该手机的识别号（端点ID）的消息。这后面是基站在MUX2中发送具有通信链路参考识别号的LID的消息，通知手机该链路已授权。

一旦在这两个单元之间已出现通信链路建立时，这两单元进入MUX2规程，CFP发送一个监视消息和证实。CPP和CFP的能力都被确定，并由CFP确定许可使用该系统。然后过两个单元通过CFP来的请求和CPP的证实进入MUX1规程。当在MUX1中时，由CFP发出拨号音，然后CPP拨他要接入的电话号码。最后，这之后是在CPP和所拨号的电话号码的一方之间建立了话音通信链路。根据所使用的特定系统，话音消息使用MUX1.2或者MUX1.4格式传送。

如前所述，在本CT2系统中，CPP是只能与CFP通信，虽然也如前所述，任一设备可以向另一个设备发出呼叫。由于CT2系统使用的更广泛，因此需要允许CPP直接与其它CPP通信而不必通过CPP的方法。还希望当仍然根据CT2通信规程标准工作时能够达到这个目标。这给CT2手机的用户提供附加的能力和好处。

图1表示在无绳电话设备（CPP）和远程接入基站（CFP）之间的现有技术的信号交换顺序的矩阵。

图2表示根据本发明的典型的CT2系统图。

图3是表示根据本发明的CPP到CPP登记过程的图。

图4表示根据本发明的CPP到CPP的链路建立图。

图5是根据本发明的无绳电话的方框图。

现在参见附图，特别参见图2，表示了根据本发明的一个通信系统系统，如无绳电话系统220。无绳电话系统200最好是第二代的无绳电话系统，最好称为CT2系统。无绳电话系统200包括一个或多个基站（CFP）204和208，以及一个或多个手机（CPP）210，212，214和216。每个CFP204和208都接到一个公共交换电话网（PSTN）220。一旦一个手机接入由特定基站提供的一条RF信道，基站就在该请求的手机和PSTN220之间建立通信链路，因而允许手机的使用者给陆线方打一个标准的电话。在系统200中，表示了基站204具有由通信复盖区202表示的一个典型的工作范围，而基站208有一个复盖区206。

当手机进入基站复盖区202或206的范围内时，该手机可尝试接入其中一条基站通信信道。手机是典型的非常低功率的手提通信单元，它具有10毫瓦（mw）数量级的最大输出功率。每个基站或远程接入点204和208可支持多达40条通信信道。当请求接入基站时，手机扫描基站的RF信道，以便得到一条可用的信道（例如，一条不是占线的信道）。在这时手机以MUX3发送一个链路请求，该基站可授权使用MUX2返回传输。这之后是在这两个单元之间的MUX2的信号交换和手机ID检验，以便建立始发该呼叫的特定手机的识别。手机ID用于计费目的和保证只有特许的单元使用该系统。

根据本发明，为了建立手机到手机（CPP到CPP）的通信链路，主叫手机使用LID字段中的BID（基站识别号）和在HIC（手机识别码）及MIC（制造商识别码）字段中的被叫和机OID（产品识别号）模仿基站MUX2轮询消息。该轮询最好与一个唯一的铃韵律（ring    cadence）一起发出，以便被叫手机的使用者知道来话呼叫是来自手机的而不是来自基站。一旦建立了链路，始发该呼叫的手机在该呼叫过程中继续模仿基站。这包括在整个通话期间该手机起着定时主站的作用。利用本发明的方法，具有这个特性的手机可以与任何CT2公共空中接口（CAI）兼容的手机建立一条直接链路。达到“CPP到CPP呼叫”（称为CCC）的两个主要功能是：1）CPP到CPP登记;和2）CPP到CPP链路建立，这两上功能将在下面详细地讨论。

在图3中，示出了根据本发明的登记过程。登记过程是一个建立过程，它使特定的手机组能互相直接谈话。最好是，根据本发明具有手机到手机通信能力（CCC）的手机包含多个登记时隙和一个随机的基站识别码（BID），该识别码识别一个特定的手机到其它登记从它接收呼叫的手机。此外，有手机到手机能力的手机可以包括用于来话手机呼叫的分开地划分的登记时隙，该来话呼叫可由使用者任意地启动和禁止，因而阻止不需要的手机与该特定手机建立入口。典型地，由于CT2手机是经过零售口销售的，要求如图3所示的登记过程，以便使手机能直接互相通信。但是，如果事先知道一特定组的手机需要直接地互相通信（CCC），则登记信息（例如可以直接地与一个特定手机通信的手机的ID），等）应编程入每个无线电设备，或者在服务商店或者在制造过程期间进行。

如果两个手机都是能够手机对手机通信的（任一个手机都可以向另一个手机始发呼叫），则登记过程是双向的，而如果只有一个手机是能够手机对手机通信的（例如，在这个特别情况下，只有CCC能力的手机才能够始发呼叫），则登记过程是单向的。

CPP1手机使用者开始登记过程是通过选择他希望能够在以后直接地通信的手机（在这个特定的例子中是CCP2）用的新的登记时隙。然后该使用者在他的手机中按下一个键序列启动该登记过程。这时，手机CPP1开始以MUX3扫描链路识别码＝“FFFF”。同时手机CPP2选择手机CPP1的一个CFP（基站）登记时隙。然后CPP2手机通过手机的键盘被设置于启动经空中登记的一个标准CFP。

经空中登记步骤是通过该手提式手机（CPP2）始发一个MUX3链路请求302执行的，在链路请求302中手机识别码（HIC）和制造商识别码（MIC）等于CPP2手提式手机的识别码（PID）。经空中登记的链路识别码（LID）被设定等于“FFFF”。在这个传输中也发送信道标记比特图（bit    pattern）（CHMP）。同时接收的手机CPP1以MUX3扫描LID等于“FFFF”的可用射频信道。一旦CPP1收到LID，这两单元开始以MUX2通信，如步骤304所示。然后由CPP1发送链路许可消息306，该消息包括CPP2的PID和LID，SYNCF（来自CFP的同步字），设定等于链路参考识别号。在步骤326，CPP2发送一个识别收到消息（“ID-OK”），该消息包括CPP2的PID和SYNCP（来自CPP的同步字）。

然后在步骤308中，CPP2发送一个层2链路规程初始化命令到CPP1，该命令称为置异步平衡方式消息（“SABM”）。在这之后在步骤310又由CPP1证实SABM消息。步骤308和310还复所有的状态变量（VCr）＝接收本地状态变量，而V（s）＝发送本地状态变量），以及传输数据建立请求（DL-EST-REQ）和数据建立的指示（DL-EST-IND）。

在步骤308，CPP2发送一个置异步平衡方式（SABM）消息到CPP1。SABM是层2链路规程初始化命令。这之后是从CPP1到CPP2的SABM证实消息。在登记过程的这时候，CPP1和CPP2之间的通信链路已经建立了。

在步骤312，CPP2通知CPP1其能力（TERM-CAP，终端能力），包括有关经过单元“FA”的任何启动特性的信息。而且，在步骤312CPP2通知CPP1其制造商识别码（MANIC）和制造商CPP型号识别码（MODEL）。然后在步骤328，CPP1通知CPP2其能力（BAS-CAP，基站能力，因为在本发明中CPP1是模仿一个基站）。在步骤314，CPP1发送一个通知CPP2其BID和PID的消息，和它是能够CPP-CPP登记的消息。然后在步骤316CPP2证实该信息的接收。然后在步骤318    CPP1发送一个在空中登记证实（OARA），而在步骤320，CPP2证实收到OARA。在步骤318，CPP2存储CPP1的BID，以允许从CPP1来的来话呼叫，而在步骤320，CPP1在所分配的登记时隙存储CPP2的PID。在步骤322，CPP1发送初始化信息单元（INIT），而在步骤324，CPP2证实收到INIT。这时CPP1和CPP2的登记完成了，因而无论他们何时这样选择，都允许这两手机能互相直接通信。

现在参见图4，示出根据本发明的CPP到CPP的链路建立过程。在这个过程中一个手机请求与另一个手机直接通信。在这个特定的例子中，CPP1要求与CPP2建立一条通信链路。链路建立规程图400从CPP1选择先前在登记过程中建立的CPP2登记时隙开始。理CPP1的使用者按下CPP1的键盘中的适当的键输入请求与CPP2建立一条通信链路，则在步骤402    CPP1手机以MUX2发送一个轮询消息。如果该轮询消息被CPP2成功地接收，CPP2发送一个对该轮询的响应，这响应也是以MUX2发送。这之后在步骤404和406这两个单元互换信号交换ID-OK码字。

然后在步骤408发送振铃信号消息。如前所述振铃信号消息可包括能通信CPP2以特殊的方式振铃的参数，这种特殊方式可通知CPP2以特殊的方式振铃的参数，这种特殊方式可通知CPP2该传输是从手机始发的而不是从远程接入点始发的。在步骤410和412两个手机交换信号交换ID-OK的消息。这之后在步骤414CPP1发送一个消息通知CPP2中的振铃器电路切断。、步骤404到414重复进行以便产生一个特定的振铃韵律（占空度）。

这时为应答该呼叫CPP2手机的使用者启动在该手机上的该单元的“线路键”开关，在步骤416产生一个链路请求消息。链路请求是CPP2占用通信链路的一个请求。CPP1接收该请求并厅步骤416发送一个链路许可消息。在这个消息中，CPP1发送一个CFP证实分配一个呼叫参考识别号。在步骤418    CPP2发送一个识别正确（ID-OK）消息进行响应，接着在步骤422发送层2链路规程初始化命令（SABM）。然后在步骤424CPP1证实这个命令。一旦该初始化命令已被证实，则两手机之间的通信链路已经建立。如前所述，在步骤422和424初始化的有的状态变量V（s）和V（r）为零，以便保持这两个单元之间的同步地通信。

然后在步骤426    CPP2单元发送一个消息通知CPP1其能力。在步骤428，向CPP2发送一个铃终消息，使得CPP2中的振铃完全关掉。在步骤430，CPP1在这个消息之后发送一个消息通知CPP2它自己的能力。在步骤432，在MUX2中发送信道控制消息（CC）。在步骤434，CPP2以MUX1证实该信道控制消息。在步骤436，CPP1发出另一个信道控制消息，这时使用MUX1规程。在步骤438，CPP2也使用MUX1规程证实这个消息。一旦这些步骤完成后，这两单元都连接到B信道，这是每秒32千比特（Kb/s）的话音或数据信道，之后被这两单元用于传送它们的数据或话音通话。这两单元保持这个双向的MUX1传输直到两单元之一决定挂断该通话为止。这时接着一个通话挂断程序，它释放B信道并且使这两单元返回到它们的备用状态。

根据本发明，CPP备用操作不更改CCC能力，因为以MUX2收到CCC轮询（步骤402）。此外，由于CFP只监视MUX3链路请求，所以避免了BID与CFP的碰撞，这消除了出CCC碰撞。使用本发明具有CCC能力的CPP（在这个特殊情况是CPP1）只监视MUX2轮询（登记和链路再建立除外），这消除了CFP链路请求碰撞。CCC链路再建立与CPP-CFP链路相同，始发呼叫的CPP模仿CFP并在再建立期间扫描被叫CPP    MUX3链路请求。

在本发明的链路建立过程中，如前面讨论的，始发手机（CPP1）模仿CFP（基站），以便与第二手机（CPP2）建立一条通信链路。CPP1模仿CFP包括CPP1是帧、脉冲串和比特同步的同步主站。在上述例子中，CPP2将它的帧、脉冲串和比特时钟与从CPP1接收的信号同步。而且，作为由CPP1进行的CFP模仿的一部分，CPP1以MUX2发送它的链路建立轮询，而与标准的CPP到CFP链路建立相比，CPP是在MUX3中发送该轮询。这允许通常是根据CT2规程以MUX2扫描的其它CPP能够接收MUX2轮询而不是更改它们标准的工作方式。

如上所讨论的由CPP1进行CFP的模仿包括CPP1模仿如由CT2公共空中接口标准（CAI）建立的一些基站的通信规程参数，诸如以MUX2发送链路建立轮询，是定时主站和如图3和4中所示的其它CFP模仿。而且，CPP1以MUX3扫找链路请求（步骤302）的图3所示的登记过程也是由CPP1进行的CFP的模仿，假定通常CPP不以MUX3扫描。

在图5中，示出了根据本发明的一个无线电设备如无绳电话500的简化方框图。无绳电话500包括一个公知的RF收发信机502，用于经过天线504发送和接收RF通信信号。CT2手机根据前面提到的“MPT1375公共空中接口技术规范”（CAI）工作，它建立具有由保护时间段（Segment）分开的交替一毫秒接收和发送帧的一个时分复用规程。在一个复用方案中，每个发送/接收段包括一条B信道（64比特）和一条D信道，D信道包仿在每条B信道的末尾的1或2比特。

时分复用器（TDD）506连接到收发信机502，用于提供时分复用和数字信号的收/发成帧。ADPCM/CODEC508接收由送话器510产生的话音信号并处理它们以便传输。ADPCM/CODEC508也提供经过扬声器512变成听得见的话音信号。

控制装置如控制器514以公知的方法被编程，除修改以外，以获得本发明的能力，该控制装置提供对无绳电话500的操作控制。控制器514可以是许多微处理器或微控制器的任一个，该控制器最好具有输入/输出能力和内置存储器。当电话500需要直接与另一个无绳电话通信时，控制器514执行更改无绳电话500的操作的程序。控制器514自动地更改像通信规程参数那样的：使用哪个MUX级，发送什么信息包以及要求电话500模仿的其它参数，以便它能够直接与其它电话通信，而仍然允许电话500保持与CT2通信规程标准（CAI）相符。

例如，控制器514修改电话500的操作以发送链路建立消息（如步骤402所示），该消息基本上模仿由远程接入点发送的消息，以便电话500能够直接与另一个电话通信。控制器514还允许电话500通过模仿一个基站与另一个电话登记，该基站以MUX3扫描链路请求消息的区域中（如图3中步骤302所示），该消息是CT2电话不执行的事情。

用户经过键盘516与无绳电话互作用。键盘516允许该设备的使用者起动电话500的操作特性，如本发明所教导的CCC（手机对手机通信）。显示器上20为用户提供可见的交互作用。存储器块522如电可擦可编程的只读存储器（EEPROM）提供手机的ID号码和其它重要信息的存储。存储器块522还可包括暂时存储信息的RAM部分。

本发明扩展了CT2手机的功能性以允许手机之间的直接通信，而RF链路不要通过CFP，在同时保持与CT2公共空中接口（CAI）规程标准相符。为了建立CPP到CPP链路，主叫CPP模仿CFPMUX2轮询LID字段中的BID和在HIC及MIC字段中的被叫CPP    PID。然后该轮询任选地与唯一的振铃韵律一起发出，以致该被叫CPP使用者知道来话呼叫是来自手机。一旦链路已建立，始发呼叫的CPP在整个呼叫的过程中继续模仿CFP。利用本发明的方法，具有这个特性的手机可以与任何CT2    CAI兼容手机建立直接的链路。

简言之，本发明允许使用CT2标准公共空中接口标准工作的无绳电话手机能够直接地与另一个手机通信而不以任何方式干扰CT2通信标准。本发明还允许更灵活的通信通信，因为手机使用者不仅能连接到PSTN而且可直接接到其它手机的使用者。

Claims (9)

1、在包括一个基站和第一及第二便携通信设备的通信系统中，该基站使用具有预定的参数组的通信规程与第一及第二便携通信设备通信，一种允许第一通信设备与第二通信设备直接通信的方法，包括步骤：

在第一便携通信设备：

始发与第二便携通信设备通信的要求；

至少模仿基站的一个通信规程参数；和

至少使用一些模仿的通信规程参数向第二通信设备发送一个通信链路请求；

在第二便携通信设备：

从第一便携通信设备接收请求；和

建立与第一便携通信设备的通信链路。

2、根据权利要求1的方法，其中至少模仿基站的一个通信规程参数的步骤包括在第一便携通信设备控制在第一和第二便携通信设备之间传送的通信消息的定时同步。

3、根据权利要求1的方法，其中至少模仿基站的一个通信规程参数的步骤包括：使用在与该系统中的一个便携通知设备建立一条通信链路时基站使用的相同的信令多路复用，向第二便携通信设备发送一个通信链路请求。

4、一种无线电设备，它工作在具有一个基站和第二无线电设备的一个通信系统中，使用具有一组预定参数的通信规程，该基站与第二无线电设备通信，其特征在于：该无线电设备包括：

一个收发信机;和

一个连接到该收发信机的控制装置，当该无线电设备试图与第二无线电设备直接地通信时，至少模仿基站的一个通信规程参数。

5、根据权利要求4的无线电设备，其特征在于该控制装置通过至少模仿基站的一个工作参数控制在该无线电设备和第二无线电设备之间传送的通信消息的定时同步。

6、根据权利要求4的无线电设备，其特征在于：当该无线电设备试图向第二无线电设备发送通信链路建立消息时，该控制装置模仿该基站在发送通信链路建立消息到第二无线电设备时使用的基本相同的通信规程参数。

7、根据权利要求4的无线电设备，其特征在于，该无线电设备是能在第二代无绳电话（CT）系统中工作的一种无绳电话。

8、第一和第二无线电设备互相登记以便它们能够互相直接地通信的一种方法，该无线电设备工作在具有与第一和第二无线电设备通信的一个基站的通信系统中，该通信是使用具有一组预定参数的通信规程，其特征在于该登记方法包括步骤：

在第一无线电设备：

扫描链路请求消息;和

在第二无线电设备：

使用该基站发送链路请求消息到一个无线电设备时使用的至少一个相同的通信规程参数，向第一无线电设备发送链路请求消息。

9、根据权利要求8的方法，其特征在于：第二无线电设备使用当基站发送链路请求消息到一个无线电设备时使用的相同的信令多路复用来发送链路请求消息到第一无线电设备。

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