CN1087129C - 终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蜂窝无线系统中的一个终端设备，所述设备包含一个蜂窝无线收发器(31)。为了得到简单先进的结构，本发明的终端设备包含一个控制收费工作的控制单元(33)，所述控制单元被直接连到蜂窝无线收发器而无需双线连接，以及收费装置(34)，该装置与控制单元(33)相连。

Description

终端设备

本发明涉及蜂窝无线系统中的一个终端设备，所述的设备包含一个蜂窝无线收发器。

因为蜂窝无线系统的普及并因其覆盖范围的增长，在许多地方，这些系统正在替代由固定的有线电话线路构成的系统，从而有必要利用蜂窝无线系统发展收费电话。在诸如没有铺设固定有线电话线路的地方，或者在收费电话与固定网络不易实现连接的情况下，例如移动的交通工具上需要这种电话。

依照图1结构实现已知的收费电话解决方案，该方案中使用无线通路建立连接。该已知结构包含一个终端设备10，该设备是类似普通电话机的装置，它包含拨电话号码的拨号设备10a和接收器10b。终端设备10可以是诸如双音拨号或脉冲拨号电话机，用户传真机，调制解调器，或类似装置。利用普通双线线路13(two-wire connection)把终端设备10连接到电信适配器11(teleadapter)上。利用诸如总线接口或类似电路的数据链接线路14，把蜂窝无线收发器12连到电信适配器上。例如，收发器12可以是没有用户连线的普通蜂窝电话。电信适配器11的用途是使用户线路与无线收发器的电气线路适配，以便符合固定的有线电话网的双向用户线路特性，即是使提供普通收费电话用户线路的终端设备10的工作(operation)适配蜂窝无线系统无线收发器12的工作。在结构上，可以把电信适配器与无线收发器集成，但相应的线路(双线线路和总线接口)要能让人观测。

关于话务员，收费电话的本质特征是把来自收费电话的监控数据传输给话务员。在后面称为呼叫数据的这种数据，包含诸如信息报告，失效报告，维护(maintenance)请求通知，投币电话的硬币数量，持卡电话所用卡的数据等。呼叫数据是双向数据传送，把在收费电话上面操作的数据传送到话务站并且话务站设置收费电话的功能参数。

在普通的有线电话网络收费电话中，通过使用单独的电话线把呼叫数据传送到话务员。因而所述的装置包含两个电话线路：一个是话音线路而另一个是用于发送电话数据的线路。在已知蜂窝无线系统内使用的收费电话中，以这样一种方法进行数据传送，即在一个电话机上配备两个独立的无线收发器，其中之一专门进行电话数据发送。另一个已知方法是当需要时总是能向话务中心提供一台具有自动完成维修呼叫的电话。第三种已知方法是给话务中心配备一个程序，该程序对它控制的所有收费电话定期执行维护呼叫。

在蜂窝无线系统实现收费电话的已知解决方案中，有人试图尽可能接近地模拟普通收费电话的操作，并已得到一种利用电信适配器建立双线线路的装置，连接一个类似普通收费电话的装置到双线线路已经成为可能。但，电信适配器的使用引起附加的花费，并且使电话结构复杂化。

该发明的目标是提供一个终端设备，该终端设备能在蜂窝无线系统中用作收费电话，并且该终端设备的结构比以前解决方案的终端设备结构更简单，能更有利于实现。本发明的目的是进一步实现用作收费电话的终端设备，该终端设备能够比以前更经济地向话务站发送呼叫数据。

在概述中所描述的终端设备达到此目的，其特点在于该终端设备包含一个直接连到蜂窝无线收发器的控制单元，和一个连到该控制单元的收费装置。

本发明的终端设备根本没有包含以前要求的电信适配器，而通过连到蜂窝无线收发器的控制单元直接地实现用户线路。在从前解决方案中使用的双线线路，在本发明的终端设备中完全不需要。这样，用更少的元件数量以更简单的方法来实现终端设备是可能的。

普通的蜂窝无线电话能用作终端设备的蜂窝无线收发器。这样，经一个总线接口，能把控制单元连到无线电话。总线接口典型地包含音频线和数据线，数据线既可串接也可并接。控制单元也能固定地集成在蜂窝无线电话中，从而不需要独立的总线接口。

本发明的终端设备能在任何蜂窝无线系统，诸如NMT，AMPS，TACS和GSM中实现。在本发明的终端设备中，把蜂窝无线系统的特性有效地应用到收费电话的特殊要求上成为可能。特别是，前面提及的呼叫数据传送，可通过使用发送收费数据的短消息在诸如GSM和DCS系统中实现。这样，收费数据就能够在一个呼叫过程中被传送，从而不需要为了传收费数据而预备独立的无线电信道，而用该呼叫期间产生的信令就能控制这个传送。

下面，参考伴有附图的例子更详细地说明本发明，其中

图1说明现有技术收费电话解决方案，

图2图解说明收费电话系统的结构，

图3用框图说明本发明的终端设备结构的例子，

图4用框图说明控制单元的可能结构，

图5说明接收器单元实现状态监控的可能方法。

下面，本发明将利用数字GSM移动电话系统作为例子，更加详细地加以描述，但是没有限制本发明于GSM。显然，象前面已说明的一样，在任何模拟或数字蜂窝无线系统中能以较小的修改实现本发明的终端设备。

图2说明在蜂窝无线网络中实现收费电话系统的结构。该系统包含收费电话20a-20c，其中的每一个经无线通路21a-21c与基站22a-22b通信。对于无线通路和基站，终端设备作为收费电话与普通用户终端设备在任何意义上都没有不同。基站22a-22b经传输链路23a-23b与基站控制器24a-24b通信，该传输链路23a-23b以光缆、铜缆或无线电中继线路实现，每个基站控制器控制各自的基站。基站控制器24a-24b经传输链路25a-25b与移动电话局26通信，所述移动电话局控制基站控制器的工作并进一步利用传输链路27转送终端设备的呼叫到一个固定的网络，或到该蜂窝通信系统的别的部分。在用作例子的GSM系统中，收费电话系统的控制设备30通过利用诸如X.25线路29连接到短消息中心28，该中心28与GSM蜂窝网络及移动电话局通信。一个蜂窝无线系统的上述说明涉及到GSM系统，显然，虽然另外系统的结构在其细节上与所述的结构不同，但是关于结构的基本部分不存在差别。必须注意，以另外的已知方法，例如使用调制解调器，把收费电话系统的控制设备30连到蜂窝无线系统上，使在GSM系统中没有短消息中心的条件下实现收费电话系统成为可能。

图3说明本发明终端设备的最优实施例。本发明的终端设备包含蜂窝无线收发器31和控制单元33，控制单元33直接连到收发器31而无需双线线路。本发明的终端设备还包含一个收费装置34，该收费装置34被连到控制单元33。该终端设备还典型地包含一个拨号装置36，用该拨号装置完成需求电话号码的拨号，还包含一个显示装置35和一个接收机37。该终端设备还可包含一个启动免提设备的装置38和所需的放大器，所述的免提装置包含一个扬声器39和话筒40。上述元件的部分或全部，如果需要，能够以直接集成到收发器31的方式安装，但它们也能以独立装置方式安装，即使在结构上安装于同一机壳内。

收发器单元31的用途是，如果需要，建立一个连到基站以便转发呼叫的无线线路。单元31也控制关于无线电通路和呼叫维护的全过程，这样的过程通常是移动电话的任务。

控制单元33的用途是控制收费电话。控制单元典型地包含一个微处理器，固定的和可重编程的存储电路，多路复用装置和开关。控制单元控制该设备其它单元的工作，记录已实现的呼叫并控制收费。控制单元的工作在主要方面与已知收费电话控制单元的工作没有不同。

图4说明实现控制单元33的一种可能方法。在该图中，控制单元经总线32连到收发单元，并且该控制单元配有一个总线缓冲器41，总线缓冲器41能用分立元件实现。该控制单元包含一个微处理器42，微处理器42可以是诸如Intel 80C32型或类似的型号。监控装置43连到处理器，所述的装置探测是否由于出错而中断处理器程序的执行，并且如果需要，再启动该处理器。控制单元还包含存储装置44，在存储装置中存储程序码。存储装置44能够用称为闪烁存储的电路构成，闪烁存储电路能够对存储的内容进行修改。控制单元还包含另一个存储装置45，在存储装置45具有保障电池。该控制单元还包含缓冲装置46，47，缓冲器46起输出数据缓冲器作用，从缓冲器46出发控制收费装置34的线束48，到达音频开关，也控制拨号装置36。缓冲装置47起数据输入缓冲器的作用，进入缓冲器47的线束49连到诸如拨号装置36、接收器37，以及收费装置34。此外，还有从处理器42到显示装置35的线路50。

收费装置34的用途是使用户完成一次通话时交费，交费是基于现行价格和通话的特性。收费装置34能够用各种已知方法实现。典型装置是使用电话卡读/写设备。使用的卡可以是例如非重复使用卡，该卡含有一定的讲话时间总量并且该卡不能再次装载。也可能使用再装载通话卡，各种智能卡或信用卡。当使用信用卡时，控制单元33必须能够校验信用状态。在该设备中，也能够使用所谓遥控卡(romote card)，即进行读写卡片而在读出装置与卡片之间没有物理接触。在该设备中不需要磨损零件，例如磁卡读出设备就包含磨损零件。也可能在外侧表面无开孔条件下实现这个设备，外侧表面无开孔减少了损坏的可能性。该设备的工作将用下面的例子说明。

显示装置35可以是LCD显示器，LCD显示器能显示数字，字母，并且也能显示要求的图形。显示器上表示的典型信息是一个关于呼叫和交费的状态。

利用以前的技术，例如利用5*4矩阵键盘和一个译码器能很好地实现拨号装置36。当用户压一个键时，该按键的状态发送到微处理器，微处理器从译码器读出该按键的编码。拨号装置36可以由实际的收发器包含的拨号装置组成，或连到收发器数据总线的拨号装置或连到控制单元的拨号装置组成。拨号装置36可以安装在接收器37内或集成到壳体结构内。

在一个用户利用拨号装置36给终端设备一个需求的拨号的情况下，问题是对该拨号的最终数字的解释。该终端设备不能事先知道哪个拨号数字是拨号的最终数字，拨号码后对已给定的拨号将建立一个呼叫。因拨号之后在没有任何附加延时条件下立刻建立无线线路是很重要的，所以该最终数字的监视必不可少。在移动电话环境中，利用一个能够指示拨号结束的专用结束键通常就排除了这个问题。在收费电话使用中，已避免了独立的结束键的使用，因为在有线电话中不使用这样的键，并且普通用户觉得这个结束信号是个麻烦。

在本发明的终端设备中，可应用一个已知方法，该方法中使用一个固定的不变长度的等待周期，在发送命令加到收发器以建立无线线路之前，用这个等待周期等待可能跟随的下一个数字。这个所述不变长度的等待周期可以是5秒。

在本发明的终端设备中，也可应用等待周期不是常量的方法，在拨号序列期间，通过判定表示拨号序列中各拨号之间周期的一个或多个参数来确定所述的等待周期，并利用所述的一个参数或多个参数确定所述等待周期。在拨号序列期间，每个拨号数字之后，优先地执行所述参数的计算。可能的参数有诸如平均值和各拨号间周期的标准偏差。芬兰专利申请941,714中更详细地描述了前述方法，现引入至此以作参考。

本发明的终端设备也包含一个接收器37，接收器37经一条电缆连到控制单元33。电缆包含6条导线：两条用于话筒，两条用于扬声器，两条用于故障探测。关于图5，本发明的终端设备包含装置52-56，它们监视控制单元与接收器51间的线路并探测这个线路的中断。如图5所示，在本发明的终端设备的接收器电缆中，除了正常的4条导线外，有两条导线52，所述导线52被连到接收器51，这样就形成一个回路。在控制单元33中，所述导线52以这样一种方法连接，一条导线加到典型为5伏的电源54上，另一条导线经电阻53加到地电位55上。输出56加到控制单元33。当接收器电缆没有损坏的时候，输出56是在电源电位上，多半在5伏上，但当到接收器的连线被中断时，例如在接收器脱开设备时的挂断情况中，输出56摆动到地电位。在控制单元33中可发现这种情况，并且免提装置能够自动接通。完全可能把一个消息加到显示单元，指示那个设备即使接收器有故障仍然工作。终端设备也可以立即把这故障进一步报告系统。

本发明的终端设备还包含启动免提设备的装置38。所述的装置能够利用已知的部件实现，并且它们包含扬声器39，话筒40，以及为产生足够数值电平所要求的放大器。如果需要，可以利用拨号装置36接通免提装置，或者如果挂断阻止使用接收器，如前所述，也自动地接通免提装置。

下面，将利用一个例子从实质上描述本发明设备的工作。当没有进行呼叫时，该终端设备是在空闲方式。显示器35的音频放大器被断开。而在空闲方式中，终端设备的控制单元33以前面描述的方法监视连到接收器的线路。当摘下接收器，压下免提装置键，或者当一张卡，硬币或类似物插进收费装置34时，该终端设备就进入等待方式。

当摘下接收装置或压下免提装置键时，从接收器或扬声器能听到拨号音调。下面，假设收费装置34是卡片读出器。当一张卡片插入到收费装置中时，终端设备首先检查卡片的类型。如果这张卡片是可接受的类型，该终端设备以与自身存储器所存储的不能接受的卡片的列表相比较或以别的已知方式检查这张卡片的真实性。

当用户用拨号装置36拨了一个号码时，收发器建立起到基站的一个线路。该终端设备经无线电话系统用已知收费电话方法得到使用价格的消息，并能在显示器35上显示相关的收费信息。

当然，也能够从终端设备做紧急呼叫，这些呼叫被编程在控制单元33中。当用户拨这样一个紧急号码时，不必要插入一枚硬币或卡片进入收费装置34就连通该呼叫。在本发明的终端设备中，以控制单元监控由拨号装置36所拨号码的方法很好地完成了所做的紧急呼叫，并当监查到紧急号码时，在没有上述的不变时段延时或自适应延时情况下，立刻建立该呼叫。

如前所述，收费电话必须发送付款处理信息到该系统操作员。在本发明的终端设备中，当呼叫时能够很好地发送收费信息，不需要为数据传送建立一个独立的无线电线路。本发明的终端设备包含装置31，33，当从终端设备完成下一个呼叫时，如果不是执行有干扰的呼叫或者呼叫者知道呼叫方法，装置31，33把完成上次呼叫的收费数据发送到控制该收费信息的话务设备30。在本发明的设备实施例中，通过利用短消息来实现，例如在GSM系统中，当呼叫时作为通信信息发送短消息。

在GSM系统中，以集中的方法把短消息发送到短消息中心，从这里进一步把它们发送到要求的地址，此地址可以是在某个别的系统中的另一个终端设备的地址。在本发明的最优实施例中，把话务设备连到短消息中心，为话务设备所预期的这些消息从这里发送到它们的目的地。在收费电话和话务设备之间全部数据流量中能够使用短消息，例如，用于发送呼叫统计资料，不能接受的卡目录上的信息和信用卡查询。也能够以所述的方法修改终端设备的软件和控制该设备工作的其它参数。所述参数包括不能进入的呼叫或不能逸出的呼叫，这些呼叫由特定的路由码或来自收费电话的其它相应条件规定。

本发明的终端设备的位置可以是固定的，也可以是移动的。固定位置意味着该终端设备仍然是在基站网络同一单元的区域内。这样的终端设备例如可以是固定的安装在一个建筑内或电话机箱体内的收费电话。移动装置意味着终端设备可以从基站网络的一个单元进入另一个单元。这样的终端设备例如可以是安装在诸如出租车或公共汽车上的收费电话，或者是安装在火车上并与火车一起运动的收费电话。

即使参考这些例子按照附图在上面已说明了本发明，显然这些不限制本发明，在附加权利要求下，在所指示的本发明概念的范围内，能够用不同方法修改本发明。

Claims (10)

1、蜂窝无线系统中的终端设备，该蜂窝无线系统包含一个控制收费信息单元(30)，所述终端设备包含一个蜂窝无线收发器(31)，一个控制收费工作的控制单元(33)，所述控制单元与蜂窝无线收发器直接相连，一个与控制单元(33)相连的收费装置(34)，利用短消息回传收费数据到收费信息控制单元(30)的装置，和一个手持装置，其特征在于该终端设备还包含监视控制单元和手持装置之间的线路并探测该线路中可能的中断的装置(52-56)，实现免提设备的装置(38)，和需要时接通所述免提设备的装置(36)，并且所述回传收费数据到收费信息控制单元的装置在该终端设备执行下一次呼叫期间把最近一次完成呼叫的收费数据传送到控制该收费信息的单元(30)。

3、根据权利要求1的终端设备，其特征在于控制单元(33)利用总线接口(32)与蜂窝无线收发器(31)直接相连。

4、根据权利要求3的终端设备，其特征在于总线接口(32)包含一组传送音频信息的线和一条在控制单元(33)与蜂窝无线收发器(31)之间以串连或并连形式传送数据信息的线。

5、根据权利要求1的终端设备，其特征在于把控制单元(33)集成为蜂窝无线收发器(31)的固定部件。

6、根据权利要求1的终端设备，其特征在于该终端设备还包含一个显示单元(35)，和一个拨号装置(36)。

7、根据权利要求1的终端设备，其特征在于该终端设备包含在到手持单元的线路被中断的情况下自动接通免提设备的装置(33)。

8、根据权利要求1的终端设备，其特征在于该终端设备包含利用短消息把手提单元线路的中断通知传送到控制该系统收费信息的单元(30)的装置(31，33)。

9、根据权利要求1或8的终端设备，其特征在于该终端设备包含通过一个短消息中心(28)把收费和呼叫数据传送到控制该系统的收费信息的单元(30)的装置。

10、根据权利要求1的终端设备，其特征在于收费装置(34)是一个电话卡读/写设备。

11、根据权利要求1的终端设备，其特征在于收费装置(34)是投币式的。