СИСТЕМА СВЯЗИ Российский патент 2000 года по МПК H04Q7/32 

Изобретение относится к системе связи для доступа в сеть общего пользования, через каковую систему обычная фиксированная телефонная установка получает доступ к сети общего пользования посредством терминальной станции, которая по радио подключена к набору базовых станций системы беспроводной электросвязи. Сформированная таким образом система "устанавливает" подвижность, которая может быть предложена системой беспроводной электросвязи.

Цель изобретения состоит в разработке, для формированной таким образом инфраструктуры действующей системы, функций подвижности в замкнутой области, установленной тем же самым набором базовых станций, которые используются для выполнения части, обеспечивающей доступ неподвижных терминалов к сети.

Таким образом, сформированная система является специальным приложением к части сетевого доступа, где используется система беспроводной электросвязи типа DECT (Цифровая Европейская бесшнуровая электросвязь).

Одной из основных проблем, с которыми сталкиваются операторы электросвязи, является необходимость создавать инфраструктуры, чтобы обеспечить обслуживание в некоторых областях с низкой плотностью абонентов, где экономический оборот очень беден из-за широкого распределения потребителей.

Это, в частности, случай части доступа сети в среде с определенным запросом, где, вдобавок, установка и обеспечение этих обслуживаний должны быть выполнены быстро.

Для разрешения этих проблем в прежние годы использовалось то, что обыкновенно называют радиодоступом, в котором набор базовых станций систем беспроводной электросвязи (сотовых, от точки к многим точкам и т.п.) обеспечивает покрытие для некоторой зоны, в которой установлены несколько "специальных" беспроводных терминалов, являющихся бесшунуровыми терминалами типа, обычно используемого в таких системах связи, но в которые встроены схемы линейных интерфейсов, тогда как человеческие интерфейсы (микрофон, громкоговоритель, клавиатура, дисплей) отсутствуют. Эти линейные интерфейсы выполняют функции преобразования, требуемого для обоих направлений передачи, так что с обычной телефонной установки, подключенной к этому терминалу, можно предоставить такие же функции, как и от фиксированного телефона, подключенного непосредственно к сети общего пользования.

Среди этих функций должны быть такие, как преобразование четырех проводников в два, генерирование пользовательского тонального сигнала, преобразование сигнала набора номера и т.д.

В этом случае возможно иметь набор фиксированных телефонов, которые имеют доступ к сети общего пользования посредством сети беспроводной электросвязи. Подвижность, которая может быть предложена этой сетью связи, исчезает, так что понадобится новая система беспроводной связи с вытекающим отсюда удвоением оборудования и возможностью насыщения радиочастотного спектра, если абоненты захотят также иметь бесшнуровые телефоны, чтобы обеспечить желательную подвижность в области, одинаковой с той, что покрывается беспроводной сетью.

Система согласно изобретению содержит набор базовых станций, которые соединены с местной телефонной сетью, и набор беспроводных терминальных станций, которые по радио связываются с, по меньшей мере, одной из базовых станций для того, чтобы тем самым предложить телефонное обслуживание телефонным установкам, подключенным по абонентским линиям к беспроводным терминальным станциям. В этой системе работа беспроводных терминальных станций запрещается или разрешается управляющим средством в зависимости от того, используется ли бесшнуровой телефон, который в отличие от варианта с использованием беспроводных терминальных станций связывается также напрямую с базовыми станциями в случае, если эти бесшнуровые телефоны оказываются в области покрытия любой из системных базовых станций.

Когда бесшнуровые телефоны находятся вне дальности действия любой из системных базовых станций, беспроводные терминальные станции имеют в дополнение к этому - и следовательно могут предоставить некоторую местную подвижность - радиоприемопередатчик, который работает как транслятор, активируемый управляющим средством, когда используется бесшнуровой телефон для связи с базовыми станциями через беспроводную терминальную станцию и радиоприемопередатчик.

При этом можно обеспечить подвижность для фиксированных терминалов, которые осуществляют беспроводный доступ в определенных зонах покрытия и даже вне зон. Данный абонент может иметь фиксированный обычный телефон либо, если он так предпочитает, подвижный телефон в области покрытия системы базовых станций и в области покрытия малого транслятора, что позволяет некоторую местную подвижность.

Кроме того, при использовании радиоприемопередатчика отмеченного здесь типа, который включает в себя направленные антенны, возможно расширить область покрытия экономически для любого абонента, географически изолированного от базовых станций, на оконечности которых подключена беспроводная терминальная станция и к которым подключен фиксированный телефон аналогично вышеописанному способу.

На чертежах:
фиг. 1 показывает схематически инфраструктуру сети общего пользования для обеспечения телефонного обслуживания для нескольких терминалов;
фиг. 2 показывает часть доступа сети, использующей радиодоступ, в которой терминальная станция с подходящим интерфейсом обеспечивает пользовательскую линию, к которой подключена обычная телефонная установка;
фиг. 3 показывает часть доступа сети, подобной вышеуказанной, но в которой связь устанавливается непосредственно с бесшнуровым телефоном;
фиг. 4 представляет беспроводную терминальную станцию типа, используемого для радиодоступа в сети, которая включает в себя радиотранслятор для предоставления обслуживания с местной подвижностью для бесшнурового телефона; и
фиг. 5 показывает блок-схему радиоприемопередатчика, используемого в качестве транслятора с беспроводной терминальной станцией
Фиг. 1 показывает, как отмечено выше, инфраструктуру коммутируемой сети связи для обеспечения обслуживания для фиксированных телефонных установок. Для достижения этого фиксированные телефонные установки T подключены соответствующими абонентскими линиями LS к сети доступа AN. Это подключение выполняется посредством линейных интерфейсов, которые большей частью адаптированы принимать сигнализацию, подавать подходящие уровни постоянного тока и речевых сигналов и т.п.

Сеть AN доступа осуществляет связь с местной сетью LE по сети TN переноса такой, что все абоненты подключены к местной сети LE для того, чтобы быть способными выполнять и принимать телефонные вызовы к любому абоненту и от него по сети электросвязи.

Когда абоненты распределены по относительно широкой области, стоимость установки сети AN доступа очень высока. Для снижения этой стоимости в прежние годы стало обычным использовать радиодоступ, как показано на фиг. 2, в котором несколько базовых станций BS, которые обеспечивают покрытие для некоторой области, подключены к местной сети LE посредством контроллера BSC базовых станций, который управляет их работой.

При этом беспроводная терминальная станция WTS является, как правило, бесшнуровым телефоном, используемым в этом типе сети, но запитываемым от электрической магистрали через соответствующий блок источника питания и набор батарей, чтобы обеспечить работу в случае нарушения магистрали. Кроме того, обычно используются направленные антенные (в противоположность стандартным бесшнуровым телефонам, которые используют всенаправленные антенны) для того, чтобы достигнуть дальности действия больше, чем покрытие ячейки, а также минимизировать любую помеху, которая может быть произведена другими беспроводными сетями или внесена от них. Это выполнимо потому, что беспроводная терминальная станция WTS всегда фиксирована в своем положении и не нуждается в подвижности.

Для того, чтобы обеспечить пользовательскую линию LS с обычными свойствами (двухпроводная связь, постоянный ток, пользовательский тональный сигнал, набор номера и т.п.), беспроводная терминальная станция WTS оборудована интерфейсом IF, который выполняет вышеотмеченные функции: преобразование четырех проводников в два, подключение выхода 48 В от источника питания к линии, интерпретация информации сигнализации, принятой от базовых станций BS для активации тонального генератора и передачи эквивалентного речи частичного тона обычному пользователю, перевод импульсов набора номера в формат, требуемый для передачи по беспроводной сети, и т.д.

В нижеописанном выполнении беспроводная система является системой типа DECT (Цифровая Европейская бесшнуровая электросвязь) и получается достаточно экономичной, несмотря на свою сложность, в свете ожидаемого рыночного спроса.

Поскольку беспроводная терминальная станция WTS имеет также бесшнуровой телефон WT, функционально совместимый с ней, возможно, что телефонная связь устанавливается либо с телефонного терминала T посредством беспроводной терминальной станции WTS, либо непосредственно с бесшнурового телефона WT.

Беспроводная терминальная станция WTS включает в себя также управляющее средство EDC, посредством которого ее работа может разрешаться или запрещаться в зависимости от состояния детектора, на верху которого остается бесшнуровой телефон WT; так, если бесшнуровой телефон WT снят с рычага, например, чтобы сделать вызов, рычаг больше не нажимает детектор, и управляющее средство EDC запрещает работу беспроводной терминальной станции WTS, чтобы позволить выполнять связь непосредственно через бесшнуровой телефон WT.

Логически это возможно, когда бесшнуровой телефон WT находится внутри области покрытия одной из базовых станций BS беспроводной системы. Эта ситуация представлена на фиг. 3.

Когда абонент расположен вне области покрытия всех базовых станций BS, его беспроводная терминальная станция WTS должна обязательно быть оборудована направленной антенной, как установлено выше. В этих ситуациях бесшнуровой телефон WT не может контактировать ни с одной базовой станцией, следовательно, связь была бы невозможна. Чтобы разрешить это затруднение и обеспечить такое же обслуживание абоненту, беспроводная терминальная станция WTS включает в себя также радиоприемопередатчик RT, как показано на фиг. 4, так что блок действует как двусторонний транслятор для связи между базовой станцией BS и бесшнуровым телефоном WT. Если связь по электромагнитному полю между двумя антеннами - направленной в случае беспроводной терминальной станции WTS и ненаправленной в случае радиоприемопередатчика RT - достаточно низка, этот радиопередатчик действует просто как двусторонний транслятор. Это показано на фиг. 5, на которой сигнал, приходящий от антенны ART радиоприемопередатчика RT, возникший в бесшнуровом телефоне WT, фильтруется в полосовом фильтре BPF, усиливается в усилителе RA приемной стороны и подается на передатчик беспроводной терминальной станции WTS; а сигнал, также на высокой частоте, приходящий от входного усилителя беспроводной терминальной станции WTS, усиливается в усилителе TA мощности и подается на антенну ART радиоприемопередатчика RT.

Имеется также переключатель SW, схематически показанный на вышеотмеченном чертеже, который принимает управляющий сигнал TRC передача/прием, поступающий от беспроводной терминальной станции WTS для выбора подходящего тракта в каждом случае: передачи в одном случае и приема в другом случае.

Когда связь между двумя антеннами - принадлежащей беспроводной терминальной станции WTS и принадлежащей радиоприемопередатчику RT - не является достаточно низкой, как в бесшнуровой системе DECT, будет необходимо выполнять гораздо более сложные преобразовательные функции, чем те, что требуются в аналоговых системах (обычно преобразование частоты), потому что частоты и каналы, по которым осуществляется радиосвязь между базовой станцией и терминалом, не фиксированы, но отмечаются в действительной информации, передаваемой между ними.

Двусторонняя фиксированно-подвижная система связи содержит набор базовых станций, подключенных к местной сети, и набор беспроводных терминальных станций, которые по радио осуществляют связь с базовыми станциями для того, чтобы обеспечить телефонное обслуживание для телефонных установок, подключенных посредством абонентских линий к беспроводным терминальным станциям. Работа этих беспроводных терминальных станций запрещается, когда используются бесшнуровые телефоны, которые в альтернативном выполнении осуществляют связь непосредственно с базовыми станциями, когда бесшнуровые телефоны расположены в области покрытия базовых станций. Беспроводные терминальные станции могут также содержать радиоприемный передатчик, через который и через беспроводную терминальную станцию бесшнуровый телефон, ближайщий к ней и находящийся вне покрытия базовых станций, может осуществлять связь с ними. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Система связи, содержащая несколько базовых станций, подключенных в местной сети, и ряд беспроводных терминальных станций, выполненных с возможностью осуществления по радио связи с по меньшей мере одной из базовых станций для обеспечивания телефонного обслуживания для телефонных аппаратов, подключенных абонентскими линиями к беспроводным терминальным станциям, отличающаяся тем, что содержит управляющее средство, выполненное с возможностью запрета или разрешения работы беспроводных терминальных станций при использовании бесшнурового телефона, который в отличие от варианта с использованием беспроводных терминальных станций связан также непосредственно с базовыми станциями. 2. Система связи по п. 1, отличающаяся тем, что управляющее средство включает в себя детектор состояния незанятости, выполненный с возможностью разрешения или запрещения работы соответствующей беспроводной терминальной станции соответственно, когда бесшнуровой телефон установлен или не установлен на детекторе состояния незанятости. 3. Система связи, содержащая несколько базовых станций, подключенных к местной сети, и ряд беспроводных терминальных станций, выполненных с возможностью осуществления по радио связи с по меньшей мере одной из базовых станций для обеспечивания телефонного обслуживания для телефонных аппаратов, подключенных абонентскими линиями к беспроводным терминальным станциям, отличающаяся тем, что указанные беспроводные терминальные станции подключены к маломощному радиоприемопередатчику, который выполнен с возможностью работы как транслятора и работа которого разрешается управляющим средством при использовании бесшнурового телефона для осуществления альтернативным образом связи с базовыми станциями посредством беспроводной терминальной станции и радиоприемопередатчика. 4. Система связи по п. 1, отличающаяся тем, что управляющее средство включает в себя детектор состояния незанятости, выполненный с возможностью разрешения или запрещения работы соответствующего радиоприемопередатчика соответственно, когда бесшнуровой телефон установлен или не установлен на детекторе состояния незанятости. 5. Система связи по п.3, отличающаяся тем, что антенна беспроводных терминальных станций является антенной направленного типа и направлена на антенну одной из базовых станций для достижения большой дальности действия, чем для эквивалентного бесшнурового телефона, который имеет всенаправленную антенну, тогда как антенна радиоприемопередатчика является антенной ненаправленного типа для обслуживания малой зоны в непосредственной близости.