CN1275296A - 双模式移动电话 - Google Patents

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Abstract

本发明建议了一移动电话以及一无线传输方法,它们尤其适用于所谓的双用设备。本发明移动电话带有第一装置(3)及第二装置(4),在第一频域内,第一装置(3)以时分复用帧的形式发送/接收移动无线信号,而时分复用帧的时间t1带有一定数目持续时间为t2的时隙,第二装置(4)则用来发送/接收第二频域内的信号。对于第二HF单元(4)在时分复用帧中所接到的接收时隙信号,可由转换装置(2)将其转换成有效信号,同时,该转换装置(2)还将有效信号转换成时分复用帧中的发送时隙信号,然后通过第二发送/接收装置(4)将其发送出去,在此,时分复用帧的总持续时间为n×t1,n为一个≥1的整数,且发送与接收时隙的总持续时间为m×t2,m为一个≥1的整数,同时,相关的发送与接收时隙利用相同的HF载波频率进行载波。利用本发明的移动电话与本发明的无线传输方法,移动电话可实现双模式运行,即一为移动电话,另一为无绳电话,这样的技术费用可做到尽可能地小,且由此造成的成本也很低。

Description

双模式移动电话
本发明涉及一双模式移动电话，例如可根据GSM标准用作移动电话，也可用作无绳电话装置的移动部件。对此，移动电话带有第一发送/接收装置，在第一频域内，该装置以时分复用帧的形式发送/接收移动电话信号，而时分复用帧的时间t1带有一定数目持续时间为t2的时隙，此外，移动电话还带有第二发送/接收装置，它用来发送/接收第二频域内的信号，无绳电话装置便工作在这种频域之内。
另外，本发明还涉及一用于无绳电话的无线传输方法，其中，移动部件与基站之间的信号以时分复用帧的形式在一个或多个频道内进行传输，该时分复用帧的长度固定，且带有接收时隙及发送时隙，此外，本发明还涉及到一用于无绳电话的空气接口。
移动电话标准GSM(全球移动通信系统)已在世界范围内得到推广。由此，便涉及到一国际上采用的规定，该规定对移动无线系统的主要系统特征进行了标准化。因而移动电话可以在国际内使用(漫游)。此外，整个数字GSM系统还可实现高用户密度，高收听安全度以及满意的语音质量。除了传输语音信号外，还可典型地将数据传输给移动传真机或其它类似设备，或者从它们那里把数据传输过来。
下面借助附图2简短地讲述一下空气接口，亦即用于无线信号传输的传输协议。在德国及大多数欧洲国家中，GSM工作网有两种工作传输带，即890-915MHz，以及935-960MHz。但是，也可以选择其它的频率。譬如，DCS-1800系统同样是根据GSM标准，但它的频率范围为1800MHz(E-网)。
为确保足够的使用舒适度，各个通话用户之间的语音信号必须近似同时地进行双向传输(完全双向)。在GSM系统中，下频带890-915MHz负责移动部件到发送站(上连接，或者说上行)的信息传输，而上频带935-960MHz则负责发送站到移动部件(下连接，或者说下行)的信息传输。该两种带宽都共有124个可用频道，各频道间的相互间距为200kHz。在一个持续时间为4615ms的时分复用帧或TDMA框内，这种频道又进行了划分。每个时分复用帧由8个577μs的时隙组成。为了在移动部件与发送/接收站之间进行信号传输，分别需要一个位于下频带的发送信号(超出移动部件的视力之外)时隙，以及一个位于上频带的接收信号时隙。发送及接收时隙在45MHz的频率间隔(FDD＝频分复用)旁有一个时间偏移，该偏移为3个时隙，也即约1.73ms。其它细节在David/Benkner“数字移动无线通信系统”，Stuttgart，1996，Kap.8.1中有过典型的阐述。
在欧洲，用于无绳电话的DECT(欧洲数字无绳电话)标准已得到广泛推广。它所定义的空气接口采用了一带偏差的时分复用帧形式，该帧的持续时间为10ms，且划分成24个416.6μs的时隙。
对电话用户来讲，假使他不但在家及/或在工作地点使用无线电话系统，而且在路途中也使用移动电话，那么就可优选地配备一个移动电话，这样，该移动电话既可以装配成无线电话装置的移动部件，又可装配成GSM移动电话。然而，由于GSM移动电话系统同DECT无绳电话系统互不兼容，因此这种双用移动电话必须带有两个HF发送/接收单元，且另外还须带有两个不同的转换装置，以将信号转换到各个不同的时分复用帧结构之中，或对来自时分复用帧结构的信号进行转换。为此，这种双模式移动电话的结构费用很高，实现起来也很困难，同时，它的尺寸比较大，而且昂贵。
因此，本发明的任务为，建议一文章开头讲述的移动电话，它能实现双模式工作，也就是说，它既可用作GSM移动电话，又可用作无线电话装置的移动部件，且其费用很低。
此外，本发明还有一个任务，即建议一用于无线电话的无线传输方法，以简化双模式移动部件的使用。
该任务通过权利要求1中定义的移动电话得以实现，这种移动电话带有一个转换装置，对于第二发送/接收装置在时分复用帧中所接到的接收时隙信号，可由该转换装置将其转换成有效信号，同时，该转换装置还将有效信号转换成时分复用帧中的发送时隙信号，然后通过第二发送/接收装置将其发送出去，在此，时分复用帧的总持续时间为n×t1，n为一个≥1的整数，且发送与接收时隙的总持续时间为m×t2，m为一个≥1的整数，同时，相关的发送与接收时隙均利用相同的HF载波频率进行载波。
与GSM系统不同的是，本发明的发送与接收时隙没有频差。这样，在同无线电话-固定站连接时，两个HF单元的结构可做得更为简单。
本发明的移动电话有一个优点，即由转换装置处理的时分复用帧结构是从移动电话系统中导出来的，优选地，这种电话系统为GSM，因此，可才用一个共用的脉冲，它既能用于转换移动电话信号，又能用于转换无绳电话信号。若构造的转换装置既可处理GSM信号，又可处理无绳电话信号，则是比较有利的。因此，本发明的移动电话结构进一步地得到了简化。
优选地，第二发送/接收装置工作于一个约为2.4GHz的发送-接收频率。它对应于所谓的ISM(工业，科学，医药)频带，在国际上，该频带为无绳电话所使用，或给同样的设备留用。为此，本发明的移动电话可在国际上使用。
优选地，一个时分复用帧的持续时间为4615ms。但也可是该持续时间的倍数。一个发送与接收时隙可优选地采用577μs。然而在此处也可采取该时间的整数倍，如1154μs。
优选地，转换装置在工作时的数据率为271kBit/s，这同GSM系统是一样的。但由于它所需的信令及调整数据减少了，所以其可用的数据率要被GSM高。
发送与接收时隙可以一直相互交替地设置。但也可采取如下形式，即两个或四个一组的接收时隙跟在同样的两个或四个发送时隙之后。对此，发送与接收时隙的顺序并不重要。另外还有一可能性，即在一个时分复用帧内只含有发送时隙，而在紧跟其后的时分复用帧中只有接收时隙。
优选地，本发明移动电话带有一切换装置，它可在第一用作移动电话的工作状态与第二用作无线电话装置的移动部件的工作状态之间实行切换。由于用户无须亲自在移动电话与无绳电话工作方式之间进行切换，所以使用双模式移动电话能够做到非常舒适。该切换装置从无绳电话-固定站处获得一个由第二发送/接收装置接收的信号电平。如果该信号电平超过一个固定值，双模式移动电话就工作为无绳电话的移动部件，在其它情况时便工作为移动电话。
本发明移动电话可用作一无绳电话装置的一部分。对此，无绳电话装置只优选地带有一个高频单元，以同移动电话的第二个高频单元相连。
另外，发明还建议了一用于无绳电话的无线传输方法，其中，时分复用帧的持续时间为n×t1，发送与接收时隙的持续时间为m×t2，且发送与接收时隙以相同的载波频率进行传输，在此，m，n为≥1的整数，t1为GSM时分复用帧的持续时间，而t2为GSM时隙的长度。
优选地，时分复用帧的持续时间为4615μs或它的倍数值，时隙的持续时间为577μs或它的整数倍值。传输数据率优选地采取271kBit/s。
在此，发送与接收时隙均为单个或成组地进行相互交替设置。也可采取如下形式，即一个时分复用帧只含有一定数目的发送时隙，而在紧跟其后的时分复用帧中则含有一定数目的接收时隙。
下面借助附图中的实施范例来阐述一下本发明的移动电话及本发明的无线传输方法，其中，
附图1为本发明移动电话的一简图，
附图2为本发明时分复用帧的一简图，
附图3为GSM空气接口的时分复用帧结构简图。
本发明的移动电话1带有一个大家熟悉的第一HF单元3，它被作为第一发送/接收装置，用来根据GSM标准进行发送和接收信号，并且，它与发送-接收天线5相连。此外，本发明的移动电话还含有一个用来控制运行功能的中央控制单元(没有画出)，一个用作输入接口的键盘、一个指示装置6、一个电流供电装置(没有画出)以及一个合适的外壳。
另外，本发明的移动电话还带有第二HF单元4，它被作为第二发送/接收装置，且与同一个发送-接收天线5相连，但它的发送与接收频率约为2.4GHz，也即为一所谓的ISM频带。尽管如此，第一与第二HF单元3、4也可构造为一共用构件。它们带有一个编码/解码器并接在共用的转换装置2上，转换装置2将第一或第二HF单元所接收及解码的信号转换成有效信号，然后将该有效信号输出到移动电话的扬声器8上。然而，本发明的移动电话并不局限于传输语音信号，它同样也能对接在移动电话上的便携式计算机、传真机或类似设备的数据信号进行传输。
在此，对于移动电话传声器7处所接收到的语音信号，或者通过存储装置与所谓脉冲串模式控制器产生的低频数据信号，转换装置2还可用来将这些有效信号转换成周期性重复的复用帧发送时隙。对应于GSM标准，此处的读出数据率优选地采取271kBit/s。通过这种方式获得的脉冲串模式信号由第二HF单元4进行编码，并且以2.4GHz的载波频率发送出去。转换装置2所处理的时分复用帧其长度为n×t1，n为≥1的整数，t1为GSM系统帧的时间，也即约4615ms。发送时隙的长度为m×t2，m为一个≥1的整数，且t2等于GSM系统的时隙长度，也即约577μs。通过采用一由GSM标准导出的空气接口时间结构，转换装置2至少有一些主要元件可以为以下两种信号所共用，一是第一HF单元3所发送/接收的GSM信号，另一是第二HF单元4所发送/接收的无绳电话信号。具体地讲，对于本发明的双模式移动电话，它可采用相同的时间控制。
优选地，本发明的移动电话1带有一切换装置9，它用来在GSM工作模式与无绳电话工作模式之间实行自动切换。第二HF模块在收到信号电平后，同一个固定值进行比较。如果收到的无线电话信号电平高于固定值，则移动电话已位于相关无绳电话系统的作用范围之内，于是移动电话接入无绳电话工作状态。假使收到的信号电平低于固定值，则认为本发明移动电话没有处在无绳电话系统-固定站的发射范围之内，于是它便置为移动电话工作模式。
下面根据附图2来讲述一下用于无绳电话的本发明空气接口的典型时分复用帧结构。
附图2a所示的无绳电话信号由一个长度为4615ms的时分复用帧组成，该时间长度与GSM的帧长度是一致的。一个帧划分为四个发送时隙T0-T3与四个紧跟其后的接收时隙R0-R3，每个发送时隙及每个接收时隙的时间均为577μs。需要解释的是，也可采用相反的顺序，即接收时隙位于发送时隙之前(均针对移动电话)。优选地，在一个或优选的多个频带内，传输以2.4GHz的ISM带宽进行工作。但是，此处与GSM系统有一个基本的不同点，就是发送时隙与接收时隙采用的是相同频道，因此，第二HF单元在工作时不必采用不同的发送与接收频率。
附图2b画出了一持续时间同样为4615ms的时分复用帧，但它的发送时隙T0、T1及接收时隙R0、R1均为1154ms。
在附图1c所示的例子中，发送时隙T0、T1，同接收时隙R、R1，相互交替。而在附1d所示的例子中，持续时间同样为4615ms的第一个时分复用帧内含有八个发送时隙T0-T7，而在紧随其后的时分复用帧内则含有八个接收时隙R0-R7。
发明的要点在于，用于无绳电话传输的时分复用帧结构同移动电话标准的帧结构是一致的，或者为移动电话标准传输结构的整数倍，这样，移动电话传输与无绳电话传输便可以采用相同的时间控制。优选地，两中传输方式可采用相同的转换装置。

Claims (22)

1.移动电话，带有
第一装置(3)，在第一频域内，该装置以时分复用帧的形式发送/接收移动无线信号，时分复用帧的时间t1带有一定数目持续时间为t2的时隙，
第二装置(4)，它用来发送/接收第二频域内的信号，
其特征在于，
一转换装置(2)，对于第二发送/接收装置(4)在接收时隙内所接到的信号，由该转换装置将它转换成有效信号，同时，该转换装置还将有效信号转换为时分复用帧中的发送时隙信号，然后通过第二发送/接收装置(4)将其发送出去，在此，—时分复用帧的持续时间为n×t1，n为一个≥1的整数，—发送与接收时隙的持续时间为m×t2，m为一个≥1的整数，—相关的发送与接收时隙均利用相同的HF载波频率进行载波。
2.根据权利要求1的移动电话，其特征在于，
构造的转换装置(2)另外还将第一发送/接收装置(3)所接到的GSM信号转换成有效信号，并把有效信号转换为GSM时分复用帧，然后通过第一发送/接收装置(3)进行传输。
3.根据权利要求1或2的移动电话，其特征在于，
第二发送/接收装置(4)的发送/接收频率约为2.4GHz。
4.根据权利要求1-3之一的移动电话，其特征在于，
转换装置(2)对持续时间为n×4615ms的时分复用帧进行处理。
5.根据上述权利要求1-4之一的移动电话，其特征在于，
转换装置(2)对持续时间为577μs的发送与接收时隙进行处理。
6.根据权利要求1-5之一的移动电话，其特征在于，
转换装置(2)的数据率为271kBit/s。
7.根据权利要求1-6之一的移动电话，其特征在于，
在时分复用帧中，发送与接收时隙总是相互交替地跟随着。
8.根据权利要求1-6之一的移动电话，其特征在于，
在时分复用帧中，一个固定数目的发送时隙与一个固定数目的接收时隙总是相互交替地跟随着。
9.根据权利要求1-6之一的移动电话，其特征在于，
一个带有固定数目发送时隙的时分复用帧与一个带有固定数目接收时隙的时分复用帧总是相互交替地跟随着。
10.根据权利要求2-9之一的移动电话，其特征在于，
一切换装置(9)，用来在下述两种工作状态之间实行自动切换，其中—第一工作状态为通过第一发送/接收装置(3)进行发送/接收信号，—第二工作状态为通过第二发送/接收装置(4)进行发送/接收信号。
11.根据权利要求10的移动电话，其特征在于，
切换装置(9)获得一个由第二发送/接收装置(4)接收的信号电平，并根据该信号电平在第一与第二工作状态之间实行切换。
12.根据权利要求1-11之一的移动电话，其特征在于，
构造的第一发送/接收装置(3)用来根据GSM标准发送/接收移动无线信号。
13.无绳电话装置，带有一个固定站及至少一个移动部件，其特征在于，
至少一个移动部件为一根据权利要求1-12之一的移动电话。
14.根据权利要求13的无绳电话装置，其特征在于，
固定站只带有一发送/接收装置，用来在第二频域内发送/接收信号。
15.用于无绳电话的空气接口，带有一个由固定载波频率进行传输的时分复用帧，该帧的持续时间是固定的，具有一个固定数目的时隙，其中，—时分复用帧的持续时间为n×t1，n为一个≥1的整数，且t1为一个预先给定的时分复用帧的持续时间，尤其为一个GSM时分复用帧的持续时间，—时隙的持续时间为m×t2，m为一个≥1的整数，t2为时隙的长度，—各个相关的发送与接收时隙设置在相同的时分复用帧内，或者设置在载波频率相同的相邻时分复用帧内。
16.用于无绳电话的无线传输方法，在此，位于移动部件与基站之间的无线信号以发送与接收时隙的形式在一个或多个频道内进行传输，而这种发送与接收时隙以固定的长度设置在时分复用帧内，其特征在于，—时分复用帧的持续时间为n×t1，n为一个≥1的整数，且t1为一个预先给定的时分复用帧的持续时间，尤其为一个GSM时分复用帧的持续时间，—时隙的持续时间为m×t2，m为一个≥1的整数，t2为时隙的长度，—各个相关的发送与接收时隙通过相同的载波频率进行传输。
17.根据权利要求16的无线传输方法，其特征在于，
传输频率约为2.4GHz。
18.根据权利要求16或17的无线传输方法，其特征在于，
时分复用帧的持续时间为n×4615ms。
19.根据权利要求16-18之一的无线传输方法，其特征在于，
发送与接收时隙的持续时间为m×577μs。
20.根据权利要求16-19之一的无线传输方法，其特征在于，
传输数据率为271kBit/s。
21.根据权利要求16-20之一的无线传输方法，其特征在于，
在一个时分复用帧内，一个固定数目的发送时隙与一个固定数目的接收时隙总是相互交替地跟随着。
21.根据权利要求16-20之一的无线传输方法，其特征在于，
一个带有固定数目发送时隙的时分复用帧与一个带有固定数目接收时隙的时分复用帧总是相互交替地跟随着。
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