有線蜂窩電話系統的制作方法

專利名稱：有線蜂窩電話系統的制作方法
相關申請的參考本申請受益于美國臨時專利申請60/355235，提交于2002年2月7日，在此引入作為參考。
本發明領域本發明一般涉及通信系統，尤其涉及有線和蜂窩電話系統。
本發明背景在領域內有多種已知的電話系統。最早也最被廣泛使用的是公共交換電話網絡(PSTN)，其中單個電話通過導線物理地耦合到電話網絡。PSTN的擴展包括無繩電話系統，一般用于家庭或辦公室，其中移動電話以無線的方式與家里的控制臺通信。控制臺取代簡單的電話連線到PSTN，且控制臺和移動電話間的通信一般通過射頻(RF)載波，雖然領域內還知道其他方法，諸如使用紅外線載波。
有線電視(CATV)系統還可以用作另一用于傳輸PSTN電話信號的有線系統。CATV系統在其上行鏈路端耦合到PSTN。在下行鏈路端，例如在家里或辦公室環境中，有線電話可以通過調制解調器耦合到CATV系統。CATV系統通過CATV電纜傳輸PSTN電話信號。
蜂窩電話系統使用與中央基站通信的無線移動蜂窩電話。移動電話和基站之間的通信是通過蜂窩RF載波，蜂窩RF載波在不同的頻率，且有比無繩電話系統的RF載波更大的功率。另外，蜂窩電話只能通過無線連接相連接，且不能物理地連接到其蜂窩網絡。相應地，最好能有一種方法和裝置，使得蜂窩電話能與相關的蜂窩網絡在有線電視網絡上通信。
本發明的概述揭示了一種方法和裝置，使得蜂窩電話能通過有線電視網絡與其蜂窩網絡通信。揭示的方法和裝置包括公共交換電話網絡(PSTN)電話和蜂窩電話操作。
在揭示的方法和裝置的一實施例中，控制臺作為蜂窩移動電話的“入塢”站。控制臺通過諸如有線電視網絡的有線網絡連接到蜂窩網絡的基站，在該網絡內移動電話可以進行操作或能夠操作。控制臺和基站通過與有線網絡兼容的中頻(IF)載波通信。在第一操作模式，電話“駐留”在控制臺內，且電氣地以及物理地由插座相連，該插座作為到控制臺的電話接口。在一實施例中，電話和基站通過有線網絡通信，IF和RF之間的轉換是由控制臺內的信號轉換電路進行的。
在另一實施例中，當電話不“駐留”在控制臺上，且相對接近控制臺時，電話和基站通過控制臺通信，使得電話只使用很低的RF功率電平。
在另一實施例中，電話可以以上述的任何一種方式連接到控制臺。另外，電話有一模式，對應蜂窩網絡內的電話的“標準”操作模式。標準模式在蜂窩電話超出控制臺范圍時活動。在標準模式時，電話可以與基站“通過空中”通信，或可以與蜂窩網絡的另一基站通信。
通過提供可以接受蜂窩電話并可以通過有線網絡與基站通信的控制臺，電話能作為無繩電話和移動電話。另外，當作為無繩電話時，來自電話的RF發射幾乎不存在，或比起電話在標準模式操作時的RF功率電平大大減少。
在揭示的方法和裝置的一實施例中，控制臺用于接受多于一個移動電話，一個或多個多余的電話用作能進行語音和除語音外諸如數據的通信的載體。或者或另外，控制臺能作為本地通信中心，該中心能耦合到其他通信設備，諸如計算機或一個或多個陸地線電話。在揭示的方法和裝置的一些實施例中，控制臺連同其一個或多個移動電話，用作視頻電話。在該情況下，控制臺包括視頻攝像機，或用于接收攝像機信號，用于發送圖像。接收到的視頻圖像被投影到耦合到有線網絡的電視上。
在揭示的一方法和實施例中，控制臺包括移動站調制解調器(MSM)，MSM使得控制臺單獨能用作蜂窩網絡內的電話。在這些情況下控制臺可以用作一個蜂窩電話，在有線或無繩模式操作，并可選地可以包括揚聲器。駐留在控制臺的移動電話可以用作分開的第二蜂窩電話，兩個電話有不同的號碼，且最好由不同的IF載波和/或信號和/或時隙與基站通信。可任選地，用于可以指定號碼的優先級，以及/或實現號碼間的自動轉移。
在揭示的方法和裝置的一實施例中，控制臺連接到PSTN。控制臺能接收并進行PSTN呼叫和蜂窩呼叫。同樣，電話連接到控制臺，或是蜂窩電話物理地耦合到控制臺或無線地耦合到控制臺，或PSTN電話可以進行或接收或是蜂窩或是PSTN呼叫。最好，控制臺還用于作為會話發起協議(SIP)網關操作，使得SIP呼叫可以在控制臺處進行并由電話包括SIP電話被接收，電話可以耦合到控制臺。
揭示的方法和裝置可以從以下的詳細描述中更完整地理解，連同附圖。
附圖的簡要描述

圖1是根據本發明的最優實施例說明有線蜂窩系統的示意圖。
圖2是根據本發明的最優實施例說明在家中的圖1的系統元件示意圖。
圖3是根據本發明的另一最優實施例說明圖1的系統內操作的控制臺的示意圖。
圖4是根據本發明的最優實施例說明可以用于圖1的系統內的中頻載波示意圖。
圖5是根據本發明的最優實施例說明另一控制臺的示意圖。
圖6是根據本發明的最優實施例服務交換單元的示意框圖。
圖7是根據本發明的最優實施例說明另一控制臺的示意圖。
圖8是根據本發明的最優實施例另一有線蜂窩系統的示意圖。
圖9是根據本發明的另一最優實施例說明控制臺的示意圖。
最優實施例的詳細描述參考圖1，該圖是根據揭示的方法和裝置的實施例的有線蜂窩系統30的示意圖。在系統30的上行流端，蜂窩網絡基站收發機系統(BTS)38又被稱為電纜的耦合BTS，通過BTS頻率轉換器40耦合到有線電視(CATV)廣播網絡42的電纜系統44。電纜系統44包括領域內已知的任何電纜方法，諸如同軸電纜和/或光纖電纜或該種方法的組合。BTS 38直接通過中頻(IF)信號與電纜系統44通信，即BTS發送IF蜂窩下行流信號并接收IF蜂窩上行流信號。最好，上行流和下行流IF信號由轉換器40被轉換成射頻(RF)蜂窩信號或從射頻(RF)蜂窩信號轉換。選擇中頻，使得它們不干擾CATV網絡提供的其他服務。值得注意的是即使對于RF信號具有比IF信號頻率高是正常的，但在電纜網絡上選用的IF信號可以比蜂窩信號的射頻更高或更低。BTS的上行流，BTS與其蜂窩網絡34通信，且其他上行流元件以領域內已知的方式耦合到蜂窩網絡，諸如以太網絡36和公共交換電話網絡(PSTN)32。BTS 38和轉換器40的操作在系統控制器43的總控制之下，該控制器除此之外還能選擇要使用的IF頻率，如以下更詳細地將描述的。
可以理解揭示的方法和裝置的實施例可以為任何蜂窩通信系統實現，包括碼分多址(CDMA)系統、時分多址(TDMA)系統、頻分多址(FDMA)系統和/或這些和其他領域內已知的通信系統的組合。
可以理解，由于BTS 38在其下行流一邊通過使用IF的電纜41通信，BTS和BTS轉換器40可以實現為標準BTS的“剝去”版本。最好，剝去的BTS包括小區站調制解調器(CSM)，CSM與CATV電纜系統44使用IF信號通信。如果使用多于一個IF載波，則可任選地，可以使用多于一個的CSM，最好安裝在一塊板上。可以使用多于一個IF載波的情況在以下描述。
CATV電纜系統44在其下行流一邊耦合到單個電纜TV接收機，這一般是居住處單元，雖然諸如辦公室的其他系統44耦合到的任何其他實體也可以用作電纜TX接收機。每個電纜TV接收機可以由電纜耦合到CATV電纜系統44。在此，通過示例，兩個一般類似地家庭50和54用作電纜TV接收機，相應地由電纜46和48耦合到系統44。
在系統下行流處來自系統44的每個電纜終端是控制臺，使得家50有耦合到電纜46的控制臺50，且家54有耦合到電纜48的一般類同的控制臺56。如以下將詳細描述的，每個控制臺用作蜂窩信號轉換器，使得從系統44來的下行流IF蜂窩信號被轉換成下行流RF蜂窩信號，且使得上行流RF蜂窩信號被轉換成上行流IF蜂窩信號。每個控制臺52和56用于在控制臺和相應的蜂窩電話60和58之間傳送信號。
圖2是根據揭示的方法和實施例的一實施例說明家50的系統30以及元件間連接的示意圖。耦合到電纜46的分路器/組合器70的將CATV信號與系統44分開，并將信號傳遞到電視82。分路器/組合器70還將IF蜂窩信號通過CATV網絡接口51從家50內的控制臺52或向其傳送。如圖2內示出，多于一個一般類似的控制臺52以及耦合到控制臺的下行流側的元件可以耦合到分路器/組合器70。例如，兩個該種控制臺52如圖2示出。
控制臺52包括信號轉換電路72，這接著包括IF天線共用器75、一個或多個本地振蕩器73以及RF天線共用器77。電路72將IF下行流蜂窩信號轉換成RF下行流蜂窩信號，且將RF上行流蜂窩信號轉換成IF上行流蜂窩信號。下行流RF放大器83有可調放大，它放大RF下行流蜂窩信號。下行流RF信號檢測器84測量電路72生成的RF下行流蜂窩信號電平。而且，上行流放大器85有可調放大，放大IF上行流蜂窩信號，且上行流信號檢測器85測量IF上行流蜂窩信號的電平。最好，一個或多個本地振蕩器73包括兩個振蕩器，其頻率由控制器76控制，或由控制臺內的另一控制器控制(如參考圖6示出)，使得下行流IF和下行流IF頻率可以被獨立設定。控制臺52包括入塢插座79，該插座耦合到RF天線共用器77，并將RF上行流蜂窩信號發送到天線共用器，并從天線共用器接收RF下行流信號。
入塢插座79用于接受蜂窩電話60并用作電話接口，如下所述。當電話60停留在插座79內時，這對應控制臺52操作的第一模式，控制臺52直接進行來自電話60天線90的RF上行流和下行流信號和電話的內部電路92間的轉換。控制臺52還包括揚聲器/麥克風96，且最好還有鍵盤98。因此，在其入塢狀態，電話60能與BTS 38通過控制臺52通信，而不向家50發送蜂窩信號。在駐留狀態，控制臺52最好使用放大器83和檢測器84將下行流RF蜂窩信號維持在預設的第一模式低RF功率水平處。同樣，上行鏈路IF蜂窩信號最好使用放大器85和檢測器86經調整，以避免超過上行流閥值限制。
最好在其駐留狀態，在電話60處生成的基帶信號可以被轉換成揚聲器/麥克風96，使得電話有效地作為“揚聲器”電話操作，如果實現了鍵盤98，則呼叫可以從鍵盤進行。或者，如果鍵盤98沒有實現，則呼叫可以從電話60的鍵盤進行。因此，在控制臺52操作的第一模式，控制臺電話組合基本作為有線蜂窩電話系統的部分操作。
控制臺52還包括天線。在控制臺52操作的第一模式，當電話60駐留在插座79內，天線94可以經實現以將控制臺52耦合到擴展電話78，擴展電話78作為與控制臺通信的無繩電話操作。最好，天線94和擴展電話78間的通信是根據領域內已知的協議，諸如無繩電話協議，藍牙協議或IEEE 802.11協議。
控制臺52還被實現以在第二操作模式操作，在電話60不再“駐留”插座79時有效。在操作的第二模式，電話60和控制臺52間的通信由天線90和94之間的RF蜂窩信號實現。RF蜂窩信號最好被設定在較低功率電平，符合相互接近的天線90和94，且最好是近場RF蜂窩發送信號。或者，信號包括遠場RF蜂窩發送信號或近場和遠場信號的組合。對于上述的入塢狀態，在第二非駐留模式，控制臺52最好使用放大器83和檢測器84將下行流RF蜂窩信號維持在預設第二模式低RF功率電平處，且使用放大器85和檢測器86將上行流IF蜂窩信號維持在避免超過上行流閥值限制的電平處。最好，電平基本在系統30和/或控制臺52的安裝時固定。可任選地，電平可以由控制器76以及/或來自BTS 38的通信改變，或由其他領域內已知的任何形式。
最好，放大器83的增益的設定使得控制臺52發送的預設第二模式低RF功率電平以及由此的來自移動電話60的上行流RF功率電平均為低且大致相等。或者，放大器83的增益的設定使得移動電話60發射在放大器85內需要低增益的上行流RF信號電平，以使最小化發送入CATV系統44的噪聲。
最好，放大器83和85提供的預設電平和放大器增益連同在BTS 38和控制臺52間的信號傳輸一起被設定，如以下參考圖4更詳細描述的。
可以理解如果天線94經實現與擴展電話78通信，則天線被實現發送并接收RF蜂窩信號以及與擴展電話通信兼容的RF信號。
最好，當控制臺52在其第二操作模式操作時，天線90和94的RF發送電平被設定等于或小于無繩電話協議的RF電平。
第二操作模式對應電話60和控制臺52被用于無繩蜂窩電話安排內，且可以理解在揭示的方法和裝置的實施例中，電話和控制臺使用的RF功率電平，包括上述的預設電平是與無繩電話系統發送的功率電平具有相同的數量級的或小于其數量級。第二模式當電話60和控制臺52在相互的范圍內是可操作的，該范圍取決于控制臺和電話使用的RF功率電平。最好，電話60和控制臺52的RF功率電平經預設以使得電話能在家里或在另一控制臺所在的位置操作，諸如在電話和控制臺相互間有預定距離時將RF功率電平設定為可接收。
可以理解，在控制臺52操作的第一和第二模式，通信電話和BTS 38間的信號功率損失非常小。而且，沒有與一般蜂窩通信相關的諸如多重瑞利反射的問題。因此，在控制臺52的兩個操作模式下，RF功率放大要求相對較小。
可任選地，控制臺52包括控制器76，它使得計算機80能耦合到控制臺。如果實現控制器76，則最好使得計算機80能接收并發送兼容的蜂窩信號，諸如蜂窩視頻傳輸，如領域內已知的。
在第三操作模式，電話60作為標準蜂窩電話操作。一般當電話用戶從控制臺所在的家或辦公室拿起電話時，第三模式在電話60超出為第二模式實現的電話和控制臺之間的范圍時操作。當第三模式操作時，來自控制臺52的傳輸一般是關閉的。因此，電話可以與BTS 38或另一在蜂窩網絡34內通過空中(OTA)操作的BTS。
在揭示的方法和裝置的一些實施例中，控制臺52本身作為“獨立”蜂窩電話操作。在該情況下，控制臺52包括電路71，它基本類似于電話60的電路，且/或可以包括移動站調制解調器(MSM)81、取代駐留插座79實現的電路71、使用RF電路。最好，實現鍵盤98和揚聲器/或麥克風96，使得控制臺可以通過電纜46與BTS 38通信。或者或另外，有線或無繩手機可以耦合到控制臺52。可以理解，取決于電路71如何實現，控制臺和BTS 38間的通信可以直接通過IF蜂窩信號或通過RF和IF蜂窩信號。
在揭示的方法和裝置的另一實施例中，控制臺52可以被實現以為電話60作為組合的獨立和駐留插座操作。在該情況下，控制臺52經實現以支持兩個電話系統，一個是控制臺本身，另一個是電話60。兩個系統最好有不同的號碼，且號碼可以通過控制臺的用戶優先化，使得例如如果呼叫者不能聯系一個號碼上的用戶，控制臺可以自動地切換到另一號碼。
圖3是根據方法和裝置說明控制臺152的示意圖。除了以下描述的不同，控制臺152的操作和實現一般類似于控制臺52的操作和實現(圖1和2)，使得控制臺52和152內的相同參考號指明的元件一般構建和操作上相同。控制臺152包括高數據速率駐留插座179，一般類似于駐留插座79，這作為插座也是用于高數據速率蜂窩電話160的高數據速率電話接口。分路器/組合器154在控制臺152內實現以分開適于電話160的高數據速率蜂窩信號以及適于電話60的蜂窩信號。
可任選地，控制臺152包括連接172，它使得控制臺作為電話60和160以及有線耦合到一個或多個PSTN電話170間的本地電話交換(PBX)。另外可任選地，控制臺152包括視頻攝像機190和/或用于從外部視頻攝像機接收視頻信號，這使得控制臺能被用作蜂窩視頻電話。控制臺152實現在IF蜂窩上行流信號上視頻從視頻攝像機傳送視頻圖像。電視82(圖2)或諸如包括在控制臺內的電視屏幕180的其他電視用于從IF蜂窩下行流信號接收視頻信號，使得電視和控制臺152的組合可以被用作視頻電話鏈路。最好，視頻攝像機190和連接172通過控制器76耦合到插座79和179。或者，攝像機和連接直接與控制器76耦合，以控制連接、視頻攝像機、插座79和179間的通信。另外或者，連接172用于支持本領域內已知的一個或多個信號傳輸協議，如火線協議。
可以理解控制器52或152每個被實現以在控制臺和BTS 38之間在多于一個IF載波上傳輸IF蜂窩信號，這除了其他因子外取決于特定控制臺的帶寬要求。可以理解諸如控制臺52和控制臺56(圖1)的不同控制臺可以使用不同的IF載波。一般，如圖1用多個轉換器40內的IF線說明的，BTS轉換器40和/或BTS 38被實現與多個不同的IF載波操作。可以理解使用多個IF載波的系統30的操作是有利的，使得系統30的不同區域/控制臺間的信號可以更簡單地由控制器操作BTS 38控制。
系統30一般在電纜系統44分配給蜂窩網絡34使用的總IF帶寬操作，分配的帶寬的選擇是為了不與系統44使用的CATV信號頻率干擾。在可用于蜂窩的IF帶寬內，系統30內操作的每個控制臺需要其特定操作相對較窄的IF載波。因此，用多個IF載波的操作系統30使得帶寬能更有效地被分配。最好系統30內操作的控制臺有可選擇的IF載波，特定IF載波由改變LO 73(圖2)的頻率而選擇。最好，使用任何領域內已知的系統，諸如短消息系統協議，特定控制臺的IF載波的選擇由從系統控制器43(圖1)發送的指令控制。另外或或者，選擇IF載波可以大致獨立地由特定控制臺實現。
圖4是根據方法和裝置的實施例說明可以用于系統300的IF載波示意圖200。圖200示出寬IF載波208以及多個窄IF載波；例如說明了三個窄IF載波202、204和206，雖然可以理解窄IF載波數目可以是大于一的其他整數。
在第一通信方法中，BTS 38和控制臺52為下行流和上行流信號使用寬IF載波200。在第二方法中，寬IF載波200用于下行流傳輸，且窄IF載波202、204或206的一個用于上行流傳輸。在第二方法中，控制臺52最好用于在隨機基礎上選擇一個窄IF載波。在第三方法中，控制臺在隨機基礎上為上行流和下行流傳輸選擇一個窄IF載波。
最好選擇用于在BTS 38和控制臺58之間傳輸的方法以最大化系統300的容量。最好，連同考慮發送的功率電平和需要的放大一起選擇方法，如以上參考圖2描述的，以最優化系統30的性能并最小化發送到CATV系統44的噪聲。
圖5是根據揭示的方法和裝置說明控制臺252的示意圖。除了以下描述的區別，控制臺252的操作一般類似于控制臺52(圖1和圖2)，使得在控制臺52和252內相同參考號的元素一般在構建和操作上相同。除了通過電纜46和電纜系統44耦合到BTS 38，控制臺252通過PSTN線入256和PSTN線出258耦合到PSTN網絡280，后者接著連接到一個或多個PSTN電話270。控制臺252包括服務切換單元254，它將線256和258連接到蜂窩電話60以及駐留插座79，這在控制臺252可用的蜂窩和PSTN服務間切換，作為PSTN接口。
服務切換單元254使得控制臺252能接收進入的蜂窩和PSTN呼叫并能進行輸出的蜂窩和PSTN呼叫。單元254以下參考圖6更詳細地描述。當控制臺252處于空閑狀態時，即當控制臺不接收進入呼叫或進行呼叫或沒有公開呼叫時，單元254最好將進入PSTN呼叫路由到(通過線256接收)一個或多個PSTN電話270。或者或另外，如對于進入的PSTN呼叫，進入的蜂窩呼叫被路由到電話60。如可以理解的控制臺252可以處于空閑狀態，當電話60駐留在插座79或當電話從插座拔除。取決于接收到呼叫的類型，控制臺252通知蜂窩網絡34或PSTN網絡呼叫-蜂窩或PSTN-正在被回答，且相應的服務在使用中，同時允許訪問未被使用的服務。
最好，控制臺252生成特殊的代表進入呼叫的視頻和/或音頻信號，諸如使得用戶能聽見振鈴的鈴聲以區別進入的呼叫是蜂窩呼叫或PSTN呼叫。
當控制臺252處于空閑狀態時，單元254最好將從一個電話270進行的呼叫路由到線出258，該呼叫由用戶拿起電話而發起。或者，用戶希望通過開始時處于空閑狀態的控制臺252從電話270進行蜂窩呼叫，他可能通過從電話撥預定碼例如**通知控制臺該種需要。如果控制臺252包括多于一個蜂窩線，諸如以上參考控制臺152描述的，則預定的碼可以是能標識選擇的特定線的形式，諸如**1或**2。
如果在一個電話270在PSTN呼叫上拿起時接收到進入蜂窩呼叫，則控制臺252生成進入呼叫接收指示，該指示最好對摘機的電話270是“閃爍”音頻，雖然可以使用任何其他的音頻和/或視頻指示。類似地，如果在一個電話270有公開蜂窩呼叫時接收到進入PSTN呼叫，則生成閃爍音頻。
最好，控制臺252集成了領域內已知的服務，這些服務由PSTN電話270和蜂窩電話60提供。例如，控制臺252能掃描電話60內的存儲器262，并從存儲器向電話270提供數據，最好通過從電話270向控制臺發出的指令。指令可以是電話270的擊鍵。存儲在存儲器262內的數據最好包括諸如存儲的電話目錄的信息。最好，電話270包括圖形接口272，使其能顯式指令結果。可以整合的服務包括但不限于呼叫等待、快速撥號、語音命令、蜂窩標識以及小消息系統(SMS)消息。
可以理解，揭示的方法和裝置可以包括一控制臺，帶有來自多于一個的控制臺52、152和252的特征組合。該種組合包括但不限于帶有蜂窩電話和/或視頻攝像機的組合的控制臺，諸如參考控制臺152描述的，組合的控制臺還帶有PSTN和蜂窩呼叫能力，如參考控制臺252描述的。其他組合對于領域內的計數人員會很明顯。所有的組合可以理解在揭示的方法和裝置范圍內。
圖6是根據揭示的方法和裝置的實施例的服務交換單元254的示意框圖。接口304內的線包括檢測在256內的PSTN線存在以及線上信號的線檢測器310。接口還包括振鈴檢測器310，當控制器252或耦合到控制臺的電話正在進行公開蜂窩呼叫，它檢測進入的PSTN呼叫。接口304還包括掛機/摘機電路314，它在由控制臺252進行蜂窩呼叫時進入摘機狀態。
線出接口308大致包括所有線出258的組件，用于作為PSTN網絡280的部分操作。接口308包括對耦合到線258的電話270供電的功率供給320、雙音頻多頻率(DTMF)檢測器，它檢測并轉換從電話接收到的DTMF音頻；閃爍監視器324，它檢測從電話接收到的閃爍音頻，以及閃爍發生器，它為電話生成—閃爍音頻。接口308包括開/關電路328，它根據電話270的操作狀態在掛機和摘機狀態間切換。接口308還包括線檢測器330，它檢測PSTN線出258的存在，還包括線上信號、振鈴發生器332以及檢測電話270狀態的掛機/摘機檢測器343，它檢測電話270的狀態。
蜂窩電話接口302提供駐留插口79間的耦合，在線256和258上的信號以及與電話60兼容的信號間轉換。可以理解接口302的至少一部分可以被包括在插座79內。線切換306在切換控制器300的控制下實現接口304、302和308間的切換。控制器300作為切換254的總控制器，從接口接收信號并為接口生成信號。至少一些控制器300和控制器76的功能可以在控制器間轉移；例如，控制器300可以被實現至少部分控制電路72使用的IF頻率以及/或電路生成的RF功率電平。
圖7是根據揭示的方法和裝置的實施例說明控制臺352的示意圖。除了以下描述的差別，控制臺352的操作一般類似于控制臺252的操作(圖5)，使得在兩個控制臺352和252內的相同參考號指明的元件一般在構建和操作上相同。所有PSTN線258上的切換不是都由服務切換單元254實現，斷路器盒350包括單元的接口304內的線，并實現大致所有的接口功能，在電話270進行蜂窩呼叫時中斷PSTN線。斷路器盒350被安裝在電話270和PSTN網絡280之間，且實現以檢測諸如預定的**音頻和來自PSTN網絡280的振鈴音頻的信號，并實現以生成到電話270的閃爍音頻。使用斷路器盒350使得用戶能在線出258上任何位置安裝控制臺352，與斷路器盒分開。
圖8根據揭示的方法和裝置的實施例說明其他有線蜂窩系統400的示意圖。。除了以下討論的差別，系統400的操作一般類似于系統30的操作(圖1-7)，使得系統30和400內相同參考號指明的元件一般構建和操作相同。在系統400內，基站控制器(BSC)404控制并與蜂窩網絡34內的BTS 38通信。BSC還與PSTN 32通過移動交換中心(MSC)414以及訪問者位置注冊(VLR)與PSTN 32通信，且PSTN 32連接到PSTN電話410。PSTN 32和電話410間的通信可以通過綜合業務數字網絡(ISDN)連接。
BSC 404通過網關406耦合到諸如因特網的分組交換網絡402。網關406包括分組數據服務節點(PDSN)、網關一般分組無線電服務(GPRS)支持節點(GGSN)，和/或服務GPRS支持節點(SSGN)，或任何使得BSC 404能發送并接收與網絡402兼容的分組的這些或任何其他節點組合。
根據在注釋請求(RFC)3261內定義的傳輸協議以及對RFC 3261的更新，這由因特網協會的網絡工作組公布，這在網絡402除了其他以外耦合到第一對話發起協議(SIP)電話412，它能接收并通過網絡402進行SIP呼叫。RFC 3261可以在ftp//ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc3261.txt中找到。
控制臺52包括SIP電路420，它使得控制臺能作為SIP網關。控制臺52還耦合到PSTN電話418，基本上如上參考圖3電話170的描述或圖5對電話270的描述。因此，可以在蜂窩電話60和SIP電話412間進行呼叫，或在PSTN電話418和SIP電話412間進行呼叫。或者或另外，SIP電路420用于與位于控制臺52附近的第二SIP電話422通信，在該情況下，SIP呼叫可以通過控制臺來自電話422。或者或另外，PSTN電話410可以被實現進行和接收SIP呼叫。
圖9是根據揭示的方法和裝置的實施例說明控制臺452的示意圖。除了以下描述的區別，控制臺452的操作和實現一般類似于控制臺252的情況(圖5)，使得控制臺252和452內的相同參考號指明的元件一般在構建和操作上均相同。最好，控制臺452不包括轉換器72或駐留插座79。可選地，控制臺452可以包括轉換器72以及駐留插座79，它們基本如同圖1和圖2內描述的進行操作。
控制臺452包括IF-基帶轉換器電路458。電路458包括IF到基帶轉換器454，所述轉換器直接將從CATV網絡接口51接收到的下行流IF蜂窩信號直接轉換成下行流基帶信號。電路458還包括基帶到IF轉換器460，它將上行流基帶信號轉換成上行流IF蜂窩信號。轉換器454和460耦合到移動站調制解調器(MSM)456，它接著耦合到服務交換單元254。轉換器454和460以及調制解調器456在本領域內是已知的。最好，控制器452包括作為基帶收發機的揚聲器/麥克風96和鍵盤98(圖2)。或者或另外，MSM 456通過服務切換單元254耦合到作為基帶收發機的其他組件，諸如電話270。因此，電路458使得控制器能作為獨立蜂窩電話操作。
可選地，控制臺452包括天線94，它使得控制臺能作為與擴展電話78通信的無線電話操作，這一般參考圖2進行描述。
可以理解在此描述的最優實施例作為示例描述，本發明不限于以上特別示出和描述的。而是，本發明的范圍包括上述的各種特性的組合和子組合，以及其所有的變體和修改。
權利要求
1.一電話裝置，其特征在于有線電視(CATV)網絡接口，用于連接到CATV網絡以通過CATV網絡從在蜂窩電話網絡內操作的基站收發機系統(BTS)接收以下行流中頻(IF)處發送的下行流蜂窩電話通信信號；電話接口，用于通過物理連接連接到在蜂窩電話網絡內操作的蜂窩電話；以及信號轉換電路，用于將通過CATV網絡接口接收到的下行流IF處的下行流通信信號轉換為與蜂窩電話網絡兼容的下行流射頻(RF)蜂窩電話信號，并將下行流RF蜂窩電話信號通過物理連接傳送到蜂窩電話。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述信號轉換電路用于從蜂窩電話通過電話接口接收上行流RF蜂窩電話信號，以將上行流RF信號轉換成上行流IF信號，并通過CATV網絡接口傳送上行流IF信號的上行流。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于所述BTS接收并轉換上行流IF信號以恢復上行流RF蜂窩電話信號。
4.如權利要求2所述的裝置，其特征在于包括一轉換器，所述轉換器接收并轉換上行流IF信號以恢復上行流RF蜂窩電話信號，且將恢復的上行流RF蜂窩電話信號傳送到BTS。
5.如權利要求2所述的裝置，其特征在于上行流IF信號在多個上行流IF載波的一個上被發送，且其中信號轉換電路用于將上行流RF蜂窩電話信號轉換成上行流IF載波的一個。
6.如權利要求2所述的裝置，其特征在于所述信號轉換電路包括生成上行流IF信號的上行流IF放大器；以及上行流IF信號檢測器，用于測量上行流IF信號的電平，其中放大器增益的設定要能避免超出上行流閥值限制。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于下行流IF包括多個下行流IF載波，且其中信號轉換電路用于將一個下行流IF載波轉換成下行流RF蜂窩電話信號。
8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述BTS將從蜂窩電話網絡接收到的下行流蜂窩RF信號轉換成下行流IF。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括一轉換器，所述轉換器將從蜂窩電話網絡接收到的下行流蜂窩RF信號轉換成下行流IF。
10.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述蜂窩電話網絡耦合到以太網絡、公共交換電話網絡(PSTN)以及因特網網絡的至少一個。
11.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括一耦合到電話接口的揚聲器、麥克風以及鍵盤，使得裝置能作為蜂窩電話操作。
12.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括耦合到電話接口的控制器，所述控制器用于在計算機和電話接口間傳遞信號。
13.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括一耦合到電話接口的天線，所述天線用于將下行流RF信號發送到物理上與電話接口分離的移動蜂窩電話，并從移動蜂窩電話接收上行流RF信號，且其中信號轉換電路用于接收并將上行流RF信號轉換成上行流IF信號，且其中CATV網絡接口用于傳遞上行流IF信號的上行流。
14.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括耦合到電話接口的一天線，所述天線用于發送下行流RF信號，且其中電話接口用于物理上與蜂窩電話斷開，并在從電話接口斷開時通過天線與蜂窩電話通信。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于當蜂窩電話從電話接口斷開時信號轉換電路用于將從天線發送的下行流RF信號電平設定為預設電平。
16.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括高數據速率電話接口，用于傳遞高數據速率RF蜂窩電話并通過高數據速率物理連接連接到蜂窩電話網絡內操作的高數據速率蜂窩電話；以及分路器/組合器，用于從信號轉換電路將高數據速率RF蜂窩信號轉換成高數據速率電話接口，并將下行流RF蜂窩電話信號從信號轉換電路傳送到電話接口。
17.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括耦合到電話接口的控制器，并用于與視頻攝像機通信，使得裝置作為視頻電話操作。
18.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括將PSTN網絡耦合到電話接口的PSTN接口，以通過PSTN接口和電話接口進行和接收PSTN電話呼叫。
19.如權利要求18所述的裝置，其特征在于PSTN接口耦合到PSTN電話，且其中PSTN接口用于使得PSTN電話能進行并接收蜂窩電話呼叫。
20.如權利要求19所述的裝置，其特征在于PSTN接口用于指明在蜂窩電話呼叫期間接收到到PSTN電話的PSTN呼叫。
21.如權利要求18所述的裝置，其特征在于PSTN接口用于指明在PSTN電話呼叫期間接收到蜂窩電話呼叫。
22.如權利要求18所述的裝置，其特征在于所述PSTN接口包括PSTN線內接口以及PSTN線外接口，且其中CATV網絡接口、電話接口、信號轉換電路以及PSTN線外接口位于控制臺內，且其中PSTN線內接口位于與控制臺分開的地方。
23.如權利要求1所述的裝置，其特征在于蜂窩電話網絡用于與對話發起協議(SIP)電話通信，且包括SIP電路，所述電路能使得電話接口作為SIP網關。
24.如權利要求23所述的裝置，其特征在于包括PSTN接口，所述接口將PSTN網絡耦合到電話接口，使得SIP電話能與耦合到PSTN網絡的PSTN電話通信。
25.如權利要求23所述的裝置，其特征在于SIP電路用于使得蜂窩電話和SIP電話通信。
26.如權利要求23所述的裝置，其特征在于所述SIP電路用于與位于電話接口附近的其他SIP電話通信，使得其他SIP電話能進行并接收SIP呼叫。
27.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述信號轉換電路包括下行流RF放大器，所述放大器生成下行流RF蜂窩電話信號；以及下行流RF信號檢測器，用于測量下行流RF蜂窩電話信號的電平，其中根據電平設定放大器增益，使得電平對應預設值。
28.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述下行流蜂窩電話通信信號在寬IF載波上被發送，且其中信號轉換電路用于接收寬IF載波并發送上行流IF蜂窩電話信號，所述信號是在寬IF載波上根據從蜂窩電話接收到的上行流RF信號由信號轉換電路生成的。
29.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述下行流蜂窩電話通信信號在寬IF載波上被發送，且其中信號轉換電路用于接收寬IF載波并發送上行流IF蜂窩電話信號，所述信號在包括在寬IF載波內的多個窄IF載波的一個上根據上行流RF信號由信號轉換電路生成，所述一個窄IF載波是從多個中隨機選取的。
30.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述下行流蜂窩電話通信信號在一窄IF載波上發送，所述窄IF載波是從包括在寬IF載波內的多個窄IF載波中隨機選取的，且其中信號轉換電路用于接收窄IF載波，并發送上行流IF蜂窩電話信號，所述信號由信號轉換電路根據從蜂窩電話接收到的上行流RF信號在窄IF載波上生成。
31.如權利要求1所述的裝置，其特征在于包括IF-基帶轉換器，用于將通過CATV網絡接口在下行流IF處接收到的下行流蜂窩電話通信信號轉換成下行流基帶電話信號，且這進一步用于將在IF-基帶轉換器處接收到的上行流基帶信號轉換成上行流IF處的上行流蜂窩電話通信信號，并通過CATV網絡接口將在上流IF處的上行流蜂窩電話通信信號發送到BTS。
32.一方法，用于傳送電話信號，其特征在于包括將有線電視(CATV)網絡接口耦合到CATV網絡，以通過CATV網絡從在蜂窩電話網絡內操作的基站收發機系統(BTS)接收以下行流中頻(IF)處發送的下行流蜂窩電話通信信號；將電話接口通過物理連接連接到在蜂窩電話網絡內操作的蜂窩電話；以及接收在信號轉換電路內下行流IF處的下行流通信信號；在信號轉換電路內將下行流通信信號轉換為與蜂窩電話網絡兼容的下行流射頻(RF)蜂窩電話信號；以及將下行流RF蜂窩電話信號通過物理連接傳送到蜂窩電話。
33.如權利要求32所述的方法，其特征在于所述信號轉換電路用于從蜂窩電話通過電話接口接收上行流RF蜂窩電話信號，以將上行流RF信號轉換成上行流IF信號，并通過CATV網絡接口傳送上行流IF信號的上行流。
34.如權利要求33所述的方法，其特征在于BTS接收并轉換上行流IF信號以恢復上行流IF蜂窩電話信號。
35.如權利要求33所述的方法，其特征在于包括接收并轉換上行流IF信號以恢復上行流RF蜂窩電話信號并將恢復的上行流RF蜂窩電話信號傳送到BTS。
36.如權利要求33所述的方法，其特征在于上行流IF信號在多個上行流IF載波的一個上被發送，且其中信號轉換電路用于將上行流RF蜂窩電話信號轉換成上行流IF載波的一個。
37.如權利要求33所述的方法，其特征在于所述信號轉換電路包括上行流IF放大器，它生成上行流IF信號；以及上行流IF信號檢測器，用于測量上行流IF信號的電平，其中放大器的增益設定要能避免超過上行流閥值限制。
38.如權利要求32所述的方法，其特征在于所述下行流IF包括多個下行流IF載波，且其中信號轉換電路用于將下行流IF載波的一個轉換成下行流RF蜂窩電話信號。
39.如權利要求32所述的方法，其特征在于BTS將從蜂窩電話網絡接收到的下行流蜂窩RF信號轉換成下行流IF。
40.如權利要求31所述的方法，其特征在于包括提供一轉換器，所述轉換器接收并將從蜂窩電話網絡接收到的下行流蜂窩RF信號轉換成下行流IF。
41.如權利要求32所述的方法，其特征在于所述蜂窩電話網絡耦合到以太網絡、公共交換電話網絡(PSTN)以及因特網絡的至少一個。
42.如權利要求32所述的方法，其特征在于包括將揚聲器、麥克風、和鍵盤耦合到電話接口，使得CATV接口、電話接口以及信號轉換電路能作為蜂窩電話操作。
43.如權利要求32所述的方法，其特征在于包括耦合控制器，所述控制器用于在計算機和電話接口間傳遞信號到電話接口。
44.如權利要求32所述的方法，其特征在于包括將天線耦合到電話接口；將下行流RF信號從天線發送到物理上與電話接口斷開的移動蜂窩電話；在天線處從移動蜂窩電話接收上行流RF信號；將信號轉換電路內的上行流RF信號轉換成上行流IF信號；以及將上行流IF信號通過CATV網絡接口傳遞。
45.如權利要求32所述的方法，其特征在于包括將用于發送下行流RF信號的天線耦合到電話接口；將電話接口物理地從蜂窩電話斷開；以及當與電話接口斷開時，通過天線與蜂窩電話通信。
46.如權利要求45所述的方法，其特征在于當蜂窩電話從電話接口斷開時，所述信號轉換電路用于將從天線發送來的下行流RF信號電平設定為一預定電平。
47.如權利要求32所述的方法，其特征在于包括通過高數據速率電話接口傳送高數據速率RF蜂窩信號；將高數據速率電話接口通過高數據速率物理連接連接到在蜂窩電話網絡內操作的高數據速率蜂窩電話；以及提供分路器/組合器，用于將高數據速率RF蜂窩信號從信號轉換電路發送到高數據速率電話接口，并將下行流RF蜂窩電話信號從信號轉換電路發送到電話接口。
48.如權利要求32所述的方法，其特征在于包括將控制器耦合到電話接口并在控制器和視頻攝像機間進行通信，以用作視頻電話。
49.如權利要求32所述的方法，其特征在于包括將PSTN網絡通過PSTN接口耦合到電話接口，以通過PSTN接口和電話接口進行并接收PSTN電話呼叫。
50.如權利要求49所述的方法，其特征在于PSTN接口耦合到PSTN電話，且其中PSTN接口用于使得PSTN電話進行并接收蜂窩電話呼叫。
51.如權利要求50所述的方法，其特征在于PSTN接口用于指示在蜂窩電話呼叫期間到PSTN電話的PSTN呼叫的接收。
52.如權利要求49所述的方法，其特征在于所述PSTN接口用于指示在PSTN電話呼叫期間接收蜂窩電話呼叫。
53.如權利要求49所述的方法，其特征在于所述PSTN接口包括PSTN線內接口以及PSTN線外接口，且其中CATV網絡接口、電話接口、信號轉換電路以及PSTN線外接口位于控制臺內，且其中PSTN線內接口位于與控制臺分開的地方。
54.如權利要求32所述的方法，其特征在于蜂窩電話網絡用于與會話發起協議(SIP)電話通信，且包括SIP電路，所述電路能使得電話接口作為SIP網關。
55.如權利要求54所述的方法，其特征在于通過PSTN接口將PSTN網絡耦合到電話接口，使得SIP電話能與耦合到PSTN網絡的PSTN電話通信。
56.如權利要求54所述的方法，其特征在于SIP電路用于使得蜂窩電話和SIP電話通信。
57.如權利要求54所述的方法，其特征在于所述SIP電路用于與位于電話接口附近的其他SIP電話通信，使得其他SIP電話能進行并接收SIP呼叫。
58.如權利要求32所述的方法，其特征在于所述信號轉換電路包括下行流RF放大器，所述放大器生成下行流RF蜂窩電話信號；以及下行流RF信號檢測器，用于測量下行流RF蜂窩電話信號的電平，其中根據電平設定放大器增益，使得電平對應預設值。
59.如權利要求32所述的方法，其特征在于所述下行流蜂窩電話通信信號被發送到寬IF載波，且其中信號轉換電路用于接收寬IF載波并發送上行流IF蜂窩電話信號，所述信號是在寬IF載波上根據從蜂窩電話接收到的上行流RF信號由信號轉換電路生成的。
60.如權利要求32所述的方法，其特征在于下行流蜂窩電話通信信號被發送到寬IF載波，且其中信號轉換電路用于接收寬IF載波并發送上行流IF蜂窩電話信號，所述信號在包括在寬IF載波內的多個窄IF載波的一個上根據以蜂窩電話接收的上行流RF信號由信號轉換電路生成，所述一個窄IF載波是從多個中隨機選取的。
61.如權利要求32所述的方法，其特征在于所述下行流蜂窩電話通信信號在一窄IF載波上發送，所述窄IF載波是從包括在寬IF載波內的多個窄IF載波中隨機選取的，且其中信號轉換電路用于接收窄IF載波，并發送上行流IF蜂窩電話信號，所述信號由信號轉換電路根據從蜂窩電話接收到的上行流RF信號在窄IF載波上生成。
62.如權利要求32所述的方法，其特征在于還包括在IP基帶轉換器中通過CATV網絡接口將以下行流IF接收到的下行流蜂窩電話通信信號轉換成下行流基帶電話信號；將在IP基帶轉換器處接收到的上行流基帶信號轉換成上行流IP處的上行流蜂窩電話通信系統；以及通過CATV網絡接口將上行流IF下的上行流蜂窩電話通信信號發送到BTS。
63.一電話裝置，其特征在于包括有線電視(CATV)網絡接口，用于連接到CATV網絡以通過CATV網絡從在蜂窩電話網絡內操作的基站收發機系統(BTS)接收下行流中頻(IF)處的下行流蜂窩電話通信信號；基帶接收機，用于接收并發送基帶電話信號；以及IF/基帶轉換器，通過物理連接耦合到基帶收發機，用于將通過CATV網絡接口在下行流IF處接收到的下行流蜂窩電話通信信號轉換成下行流基帶電話信號，并通過物理連接將下行流基帶電話信號傳送到基帶收發機。
64.如權利要求63所述的裝置，其特征在于所述IF/基帶轉換器用于從基帶收發機接收上行流基帶電話信號，以將上行流基帶電話信號轉換成上行流IF蜂窩信號，并通過CATV網絡接口傳送上行流IF蜂窩信號的上行流。
65.一傳送電話信號的方法，其特征在于包括將有線電視(CATV)網絡接口耦合到CATV網絡，以通過CATV網絡從在蜂窩電話網絡內操作的基站收發機系統(BTS)接收在下行流中頻(IF)處發送的下行流蜂窩電話通信信號；將IF/基帶轉換器連接到基帶收發機，所述收發機用于通過物理連接接收并發送基帶電話信號；在IF/基帶轉換器內的下行流IF處接收下行流通信信號；將IF/基帶轉換器內的下行流通信信號轉換成下行流基帶電話信號；以及將下行流基帶電話信號通過物理連接發送到基帶收發機。
66.如權利要求65所述的方法，其特征在于所述IF/基帶轉換器用于從基帶收發機接收上行流基帶電話信號，將上行流基帶電話信號轉換成上行流蜂窩IF信號，并將上行流蜂窩IF信號的上行流通過CATV網絡接口傳送。
全文摘要
包括有線電視(CATV)接口的電話裝置，所述接口用于連接到CATV網絡以通過CATV網絡從在蜂窩電話網絡內操作的基站收發機系統(BTS)接收在下行流中頻(IF)處發送的下行流蜂窩電話通信信號。裝置包括電話接口，用于通過物理連接連接到在蜂窩電話網絡內操作的蜂窩電話。裝置還包括信號轉換電路，用于將通過CATV網絡接口接收到的下行流IF處的下行流通信信號轉換為與蜂窩電話網絡兼容的下行流射頻(RF)蜂窩電話信號，并將下行流RF蜂窩電話信號通過物理連接傳送到蜂窩電話。
文檔編號H04W84/14GK1751510SQ03807933
公開日2006年3月22日 申請日期2003年2月7日 優先權日2002年2月7日
發明者H·威斯曼 申請人:高通股份有限公司