УСТАНОВЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЯ В СИСТЕМЕ СТАЦИОНАРНОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2003 года по МПК H04Q7/20 H04M11/00 

Изобретение относится к системам связи, в частности, к системе связи, которая состоит из системы радиосвязи и системы проводной связи и функционирует как система стационарной беспроводной связи.

Предшествующий уровень техники
Службу стационарной беспроводной телефонной связи обычно используют в качестве альтернативы службе проводной телефонной связи в сельской местности или поселках городского типа, в частности, в развивающихся странах. Одним из путей обеспечения службы стационарной беспроводной телефонной связи является использование обычной сотовой системы радиосвязи, которую объединяют с проводной телефонной системой для обеспечения беспроводной связи с неподвижными терминалами, рассредоточенными по всей территории.

Существуют очевидные различия между обычной сотовой системой радиосвязи и обычной системой проводной телефонной связи. Например, в системе проводной телефонной связи после обнаружения состояния активизации (снятия трубки) в устройстве связи между коммутатором проводных телефонных линий и абонентским устройством связи устанавливается прямой звуковой канал. Этот звуковой канал обеспечивает услуги немедленного набора номера и обратную передачу абоненту тонального сигнала готовности, который показывает ему, что получен доступ к системе. В традиционной сотовой системе набирают телефонный номер, а затем нажимают индикатор или кнопку, чтобы передать сообщение на центральную базовую станцию, что требуется передать вызов или установить связь. После определенной задержки абоненту выделяется канал связи, который маршрутизируется непосредственно к набранному номеру. В этой системе не предусмотрен прямой набор номера на канале связи и обратная передача абоненту тонального сигнала готовности.

При обеспечении услуг стационарной беспроводной телефонной связи желательно эмулировать услуги стационарной проводной телефонной службы. В частности, было бы целесообразно обеспечить обратную передачу абоненту тонального сигнала готовности и немедленное соединение с телефонным коммутатором после передачи сигнала активизации с устройства связи по системе стационарной беспроводной телефонной связи.

Раскрытие изобретения
Согласно первому аспекту изобретения предложен способ установления соединения в системе связи, состоящей из системы радиосвязи и системы проводной связи, заключающийся в том, что обнаруживают состояние активизации в первом устройстве связи, передают в ответ на указанное обнаружение заданную цифровую последовательность двоичных разрядов, используя систему радиосвязи, распознают заданную цифровую последовательность двоичных разрядов как запрос на услуги связи, запрашивают в ответ на указанное распознание звуковой канал в системе проводной связи и соединяют звуковой канал в системе проводной связи с первым устройством связи по системе радиосвязи, образуя тем самым канал связи между первым устройством связи и проводной системой связи, позволяющий абоненту набирать требуемый номер связи.

Согласно другому аспекту изобретения предложено устройство для установления соединения в системе связи, состоящей из системы радиосвязи и системы проводной связи, содержащее детектор для обнаружения сигнала активизации в первом устройстве связи, радиопередатчик, передающий под действием детектора заданную цифровую последовательность двоичных разрядов по системе радиосвязи, радиоприемник для приема заданной цифровой последовательности двоичных разрядов, контроллер, содержащий средство для распознания заданной цифровой последовательности двоичных разрядов как запроса на услугу, средство, реагирующее на средство распознания запросом звукового канала в системе проводной связи и соединяющее звуковой канал с первым устройством связи, чтобы позволить абоненту набрать нужный номер связи.

Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает предложенную систему стационарной беспроводной телефонной связи, состоящую из обычной сотовой системы радиотелефонной связи и обычной системы проводной телефонной связи;
фиг. 2 - подробную структурную схему взаимосвязей на базовой станции в соответствии с изобретением;
фиг. 3 - структурную схему блока устройств расширения в соответствии с изобретением;
фиг. 4 - алгоритм, иллюстрирующий предложенный способ установления соединения.

Подробное описание предпочтительного варианта
В дальнейшем описывается предпочтительный вариант системы стационарной беспроводной связи, которая является комбинацией системы стационарной проводной телефонной связи и обычной сотовой системы радиосвязи. Эта система предлагается в качестве альтернативы проводной телефонной системе для сельской местности и поселков городского типа, особенно в развивающихся странах. Система стационарной беспроводной телефонной связи позволяет сэкономить значительные средства, которые расходуются на инфраструктуру, необходимую для проводной телефонной системы, и может быть достаточно быстро запущена в эксплуатацию. В частности, такая система стационарной беспроводной телефонной связи обеспечивает немедленное установление канала связи между абонентской неподвижной беспроводной оконечной станцией и системой проводной связи, позволяя абоненту набирать номер другого абонента, а также принимать тональные сигналы о прохождении соединения, такие как тональный сигнал готовности.

Установление канала связи реализуется посредством обнаружения сигнала активизации в устройстве связи, передачи запроса на установление соединения с "фантомным" телефонным номером по обычной сотовой системе и обнаружения фантомного телефонного номера, запроса в ответ на фантомный телефонный номер звукового канала в системе проводной связи и соединения звукового канала с первым устройством связи по обычной сотовой системе радиосвязи. За счет описанной выше модификации обычной сотовой системы абоненту системы стационарной беспроводной телефонной связи немедленно предоставляется канал связи между системой проводной связи и устройством связи, эмулируя тем самым традиционную систему проводной связи.

На фиг.1 изображена система 100 стационарной беспроводной связи, содержащая стационарную беспроводную оконечную станцию 101, стационарную беспроводную базовую станцию 103 и обычный коммутатор 105 проводной системы. Стационарная беспроводная оконечная станция (СБОС) 101 содержит традиционное проводное устройство связи 107, такое как модем, телефонный аппарат или факсимильный аппарат. Стационарная беспроводная оконечная станция 101 также содержит устройство 109 сопряжения с ТСОП (телефонная сеть общего пользования), устройство расширения 111 и сотовый радиотелефонный приемопередатчик 113.

Устройством 107 связи может быть любое традиционное проводное устройство связи 107, такое как телефонный аппарат, факсимильный аппарат или модем. Устройство 107 связи подключено к устройству сопряжения с ТСОП посредством обычного двухпроводного соединения, применяемого в обычных проводных системах связи. Устройство 109 сопряжения с ТСОП обеспечивает обычное сопряжение с устройством связи, чтобы конечный пользователь не ощущал какой-либо разницы между системой стационарной беспроводной связи и системой стационарной проводной связи. Кроме того, устройство сопряжения с ТСОП обнаруживает обычные сигналы, генерируемые устройством 107 связи, в частности, сигнал активизации, сигнал отбоя и сигнал подключения коммутатора. Устройство 109 сопряжения с ТСОП передает аналоговый звуковой сигнал между устройством связи 107 и устройством 111 расширения. Кроме того, устройство 109 сопряжения с ТСОП передает обнаруженные стандартные сигналы устройства связи (активизации, отбоя, подключения коммутатора) в устройство 111 расширения и любые стандартные сигналы проводной линии, такие как сигнал входящего вызова, сигнал отсчета или сигнал окончания вызова с устройства расширения на устройство 107 связи.

Устройство 111 расширения оцифровывает звуковой сигнал, принятый из устройства 109 сопряжения с ТСОП 109, и передает его в стандартный сотовый радиотелефонный приемопередатчик 113. Аналогично, звуковой сигнал, принятый с приемопередатчика 113, преобразуется в аналоговые звуковые сигналы. Устройство 111 расширения также преобразует цифровой звуковой сигнал, принятый от приемопередатчика 113, в аналоговый звуковой сигнал и подает его в устройство 109 сопряжения с ТСОП. Кроме того, устройство 111 расширения обеспечивает необходимое расширение для работы традиционного сотового приемопередатчика 113 в условиях стационарной беспроводной телефонной связи. В частности, в ответ на прием первоначального сигнала активизации от устройства 109 сопряжения с ТСОП устройство расширения запрашивает канал связи в обычной сотовой системе радиосвязи посредством передачи заданной цифровой последовательности в приемопередатчик 113. В предпочтительном варианте эта заданная цифровая последовательность является "фантомным" телефонным номером. Этот запрос будет подробно описан ниже. Дополнительно устройство 111 расширения кодирует и декодирует традиционные сигналы проводной линии, такие как сигналы активизации, ответа, отбоя, отсчета и конца связи.

Приемопередатчик 113 является стандартным приемопередатчиком сотовой радиотелефонной системы. В предпочтительном варианте этот приемопередатчик соответствует стандарту аналоговой сотовой радиотелефонной системы типа TACS (полнодоступной системы связи). Но при этом подразумевается, что может быть использована любая другая традиционная сотовая система радиотелефонной связи, включая аналоговую и цифровую сотовую системы. Приемопередатчик 113 передает и принимает радиочастотные (РЧ) сигналы в базовый приемопередатчик 115, расположенный в стационарной беспроводной базовой станции 103. Базовый приемопередатчик 115 сопоставим с приемопередатчиком 113 стационарного беспроводного терминала 101. Базовый приемопередатчик 115 посылает и принимает цифровые звуковые сигналы в блок 117 устройств расширения и от него. Блок 117 устройств расширения содержит множество устройств расширения, описанных выше в контексте стационарной беспроводной оконечной станции 101. И в этом случае также устройства 111 расширения, входящие в блок 117 устройств расширения, оцифровывают аналоговые звуковые сигналы, переданные им, чтобы передать эти цифровые звуковые сигналы в базовый приемопередатчик 115. Аналогично, устройства 111 расширения, входящие в блок 117, преобразуют принятые цифровые звуковые сигналы в звуковые сигналы, используемые в традиционной системе проводной телефонной связи. Кроме того, устройства расширения в блоке 117 кодируют и декодируют сигналы, передаваемые между устройством 111 расширения на стационарной беспроводной оконечной станции и устройствами расширения в блоке 117.

Мультиплексор 119 канального блока подключен к интерфейсу 121 цифрового доступа (ИЦД) через магистраль Е1 123. Интерфейс 121 цифрового доступа может находиться вдали от базового приемопередатчика 115. В предпочтительном варианте блок 117 устройств расширения и мультиплексор 119 канального блока связаны линией СВЧ-диапазона. Мультиплексор 119 канального блока преобразует звуковой сигнал, принятый с интерфейса 121 цифрового доступа, в четырехпроводной звуковой сигнал, который затем передается в блок 117 устройств расширения. Аналогично, четырехпроводный звуковой сигнал, принятый с блока 117 устройств расширения, преобразуется мультиплексором 119 канального блока в одну магистраль и выводится в интерфейс 121 цифрового доступа.

Интерфейс 121 цифрового доступа обеспечивает стандартный интерфейс магистрального уровня, такой как R2 или SAT, и частный интерфейс с локальной АТС. Следовательно ИЦД 121 обеспечивает сопряжение между магистралью Е1 123 и телефонной сетью 105 общего пользования. Кроме того, ИЦД 121 запрашивает звуковые каналы в системе проводной связи и соединяет звуковой канал системы проводной связи с каналом связи обычной сотовой радиотелефонной системы, обеспечивая тем самым канал связи между устройством 107 и ТСОП 105.

На фиг. 2 представлена подробная структурная схема части стационарной беспроводной базовой станции 103. В частности, на фиг.2 показан базовый приемопередатчик 115, блок 117 устройств расширения, мультиплексор 119 канального блока, интерфейс Е1 123 и взаимосвязи между этими устройствами. Базовый приемопередатчик 115 содержит приемопередатчик 201 для каждого канала радиосвязи со стационарным беспроводным устройством связи, таким как СБТ 101, изображенный на фиг. 1. Следует отметить, что количество приемопередатчиков будет разным в зависимости от вида сотовой системы, используемой в данной системе связи 100. В частности, если используется система множественного доступа с временным уплотнением, каждый приемопередатчик может обслуживать множество стационарных беспроводных телефонных устройств, что позволяет уменьшить количество требуемых приемопередатчиков. Каждый приемопередатчик 201 в базовом приемопередатчике 115 подсоединен к блоку 117 устройств расширения посредством четырехпроводного соединения 203. Каждый из приемопередатчиков 201 подключен к какому-либо устройству 111 расширения в блоке 117 устройств расширения. В предпочтительном варианте может быть использовано до 30 приемопередатчиков и 30 соответствующих устройств расширения. Каждое устройство 111 расширения передает четырехпроводный аналоговый звуковой сигнал в мультиплексор 119 канального блока и из него по каналам 205. Дополнительно, устройства 111 расширения кодируют и декодируют двоичные разряды сигнализации в реальном масштабе времени, которые используются для передачи традиционных сигналов проводной линии, таких как сигналы активизации, ответа, отбоя, отсчета и окончания связи, через сигнальные соединения 207 в реальном масштабе времени.

На фиг. 3 показана подробная структурная схема предлагаемого устройства 111 расширения. Устройство расширения содержит ПЦС 301, первый кодек 303, второй кодек 305, внешнюю память 307, интерфейсный соединитель 309, первую группу фильтров 311, связанную с первым кодеком 303, и вторую группу фильтров 313, связанную со вторым кодеком 305. В предпочтительном варианте ПЦС 301 является 16-разрядным ПЦС с фиксированной точкой, работающим на частоте 80 МГц. При обработке исходящего звукового сигнала ПЦС 301 принимает последовательность двоичных чисел, представляющих аналоговый звуковой сигнал. Он преобразует эту последовательность в цифровой поток, который представляет действительные данные или речь, принятые с устройства связи 107 или ТСОП 105. Затем он кодирует эту речь или данные, используя первый кодек 303 или второй кодек 305, отфильтровывает сигналы с помощью соответствующей группы фильтров и передает закодированные данные/речь в интерфейсный соединитель 309. При обработке входящего звукового сигнала ПЦС 301 декодирует цифровые сигналы данных/речи, преобразуя их обратно в аналоговый звуковой сигнал, при этом используется процесс, обратный тому, который был описан выше для исходящего звукового сигнала. Дополнительно, устройство 111 расширения кодирует и декодирует традиционные сигналы телефонии (активизации, ответа, отбоя, подключения коммутатора, отсчета, разъединения) в звуковых сигналах, принимаемых и передаваемых устройством 111 расширения.

На фиг.4 проиллюстрирован алгоритм способа 400 установления соединения в соответствии с изобретением. Способ начинается с этапа 401. В функциональном блоке 403 устройство 109 сопряжения с ТСОП, изображенное на фиг.1, обнаруживает состояние активизации в устройстве связи 107. В функциональном блоке 405 устройство 111 расширения, изображенное на фиг.1, в ответ на это обнаружение передает заданную последовательность двоичных разрядов в приемопередатчик 113 для передачи на управляющем канале системе радиосвязи. В предпочтительном варианте заданная последовательность двоичных разрядов является "фантомным" телефонным номером, упомянутым выше. В функциональном блоке 407 стационарная беспроводная базовая станция 103 принимает заданную последовательность двоичных разрядов. В ответ на прием заданной последовательности двоичных разрядов стационарная беспроводная базовая станция 103 устанавливает канал графика для связи между стационарной беспроводной базовой станцией 103 и устройством связи 107 (функциональный блок 409). Затем заданная последовательность двоичных разрядов подается в ИЦД 121 в стационарной беспроводной базовой станции 103. В функциональном блоке 411 ИЦД распознает заданную последовательность цифровых разрядов как запрос на услуги связи. В функциональном блоке 413 ИЦД 131 запрашивает, в ответ на указанное распознание, звуковой канал в системе 105 проводной связи, изображенной на фиг.1. Затем ИЦД 121 соединяет звуковой канал системы проводной связи с первым устройством связи по системе радиосвязи (функциональный блок 415). Устройство связи 107 затем принимает тональный сигнал готовности из системы проводной связи в функциональном блоке 417, как это обычно имеет место в системе проводной связи. Затем абонент набирает код сигнализации на двух группах частот (DTMF) в проводной системе связи по каналу трафика системы радиосвязи (функциональный блок 419). Способ 400 заканчивается на этапе 421.

Изобретение относится к системе связи, которая состоит из системы радиосвязи и системы проводной связи и функционирует как система стационарной беспроводной связи. Техническим результатом является то, что система стационарной беспроводной телефонной связи немедленно обеспечивает канал связи между абонентским стационарным беспроводным терминалом и системой проводной связи, позволяя абоненту набирать номер другого абонента, а также принимать тональные сигналы о прохождении соединения, такие как тональный сигнал готовности. Это достигается тем, что канал связи устанавливается посредством обнаружения сигнала активизации в абонентском устройстве, передачи запроса на установление соединения с "фантомным" телефонным номером по обычной сотовой системе и распознания "фантомного" телефонного номера, запрашивания в ответ на "фантомный" телефонный номер звукового канала в системе проводной связи и соединения звукового канала в системе проводной связи с первым устройством связи по обычной сотовой системе радиосвязи. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Способ установления соединения, предназначенный для использования в системе связи, состоящей из системы радиосвязи и системы проводной связи, заключающийся в том, что обнаруживают в стационарной беспроводной оконечной станции состояние активизации в первом устройстве связи системы радиосвязи, формируют в стационарной беспроводной оконечной станции в ответ на упомянутое обнаружение заданный телефонный номер, указывающий на запрос на услуги связи, и передают его по каналу радиосвязи в системе радиосвязи к беспроводной базовой станции, распознают в беспроводной базовой станции заданный телефонный номер как запрос на услуги связи, а не как идентификационную информацию вызываемой стороны, запрашивают в беспроводной базовой станции, в ответ на указанное распознание, звуковой канал от системы проводной связи, и соединяют звуковой канал от системы проводной связи с первым устройством связи по системе радиосвязи, образуя тем самым канал связи между первым устройством радиосвязи и системой проводной связи, позволяющий абоненту набрать требуемый номер для связи. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что транслируют тональные сигналы о прохождении соединения и сообщения, сформированные системой проводной связи, в первое устройство связи. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что тональные сигналы о прохождении соединения включают в себя тональный сигнал готовности. 4. Устройство для установления соединения, предназначенное для системы связи, состоящей из системы радиосвязи и системы проводной связи, содержащее детектор в стационарной беспроводной оконечной станции для обнаружения сигнала активизации в первом устройстве связи системы радиосвязи, устройство расширения в стационарной беспроводной оконечной станции, которое под действием указанного детектора формирует сообщение, содержащее заданный телефонный номер, указывающий запрос на услуги связи, радиопередатчик в стационарной беспроводной оконечной станции, который под действием устройства расширения передает сообщение, содержащее заданный телефонный номер, по системе радиосвязи к беспроводной базовой станции, радиоприемник в беспроводной базовой станции для приема сообщения, содержащего заданный телефонный номер, устройство доступа в беспроводной базовой станции, содержащее средство для распознания заданного телефонного номера как запроса на услугу, а не как идентификационную информацию вызываемой стороны, средство для запрашивания звукового канала от системы проводной связи под действием средства для распознания заданного телефонного номера как запроса на услуги связи, и для соединения звукового канала с первым устройством связи по системе радиосвязи, чтобы позволить абоненту набрать нужный номер для связи. 5. Устройство для установления соединения по п. 4, отличающееся тем, что дополнительно содержит второй передатчик для трансляции тональных сигналов о прохождении соединения и сообщений, сформированных системой проводной связи, первому устройству связи по сотовой системе радиосвязи. 6. Устройство для установления соединения по п. 5, отличающееся тем, что тональные сигналы о прохождении соединения включают в себя тональный сигнал готовности. 7. Устройство для установления соединения по п. 4, отличающееся тем, что сотовая система радиосвязи является аналоговой сотовой системой радиосвязи.