專利名稱：雙模個人手持電話及雙模通訊系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，尤其涉及將個人手持電話系統(PHS)與家庭基站(Home Station)綁定在一起的雙模個人手持電話及雙模通訊系統。
背景技術：
由于目前市區個人手持電話系統(小靈通網絡)的局限性，在家中及一些偏遠地區信號覆蓋比較差，或者根本沒有覆蓋到，小靈通用戶接收不到自己的呼叫，也無法直接呼出；有時候即使能做到，也因為信號的原因使得通話的質量無法保證。現有的小靈通手機都是通過PHS公網進行通信，占用了大量的公網資源。而且隨著用戶的不斷增多，通信商不得不擴大通信容量，從而導致了營運成本的增加。
為了解決上述問題，日本有較多的專利揭示了PHS與固話業務綁定在一起的雙模手機，如日本專利公開第08-172666號，第09-284389號，第10-200949號，第2001-204077號等，這種手機在PHS公網中時，可以直接通過PHS公網待機及呼出。當手機回到家中之后，即可通過一個私人基站變為公開開關電話網(PSTN)中的一個無繩電話。這種雙模手機的缺點是手機只能在PHS公網或PSTN網中的一個等待及呼出，當手機在PHS公網中時，只通過PHS公網接聽電話，而當手機在家中時，只能通過PSTN網接聽電話。如果PSTN網正在使用中，則PHS手機無法通過PSTN網接聽電話，也不能通過PHS公網接聽來電，造成了很多不便。另外一種解決方法為在PHS手機回到家中之后，系統自動將PHS的電話轉移到PSTN網中，同樣，如果PSTN網正在使用中，電話無法被正確轉移。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可同時在PHS公網及家庭基站(HomeStation)中待機的雙模個人手持電話及雙模通訊系統。
本發明的目的是通過以下技術方法來實現的雙模個人手持電話系統包括雙模PHS手機、放置在用戶家里的家庭基站、公共電話網絡、無線市話核心網、以及服務器，家庭基站通過雙絞線與公共電話網絡相連接，PHS手機可在PHS公網中拔打電話，PHS手機對碼綁定到家庭基站上，如果只有PHS信號時，手機處于PHS待機狀態，同時定時搜索家庭基站的信號，當家庭基站的信號出現后，PHS手機會在家庭基站上做一次注冊流程，家庭基站呼叫服務器，通知服務器該手機已經注冊到該家庭基站，這樣PHS手機同時在PHS公網及家庭基站中待機。
本發明所公開的雙模個人手持電話，其優點表現在雙模個人手持電話同時在PHS公網及家庭基站中待機，可釋放大量的公網資源，并且提高了PHS手機的通話質量。
圖1為本發明雙模通訊系統的拓補結構圖；圖2為雙模PHS手機與家庭基站完成綁定及鑒權的流程圖；圖3為雙模PHS手機注冊到家庭基站的流程圖；圖4為外部打電話到雙模PHS手機的流程圖；圖5為從雙模PHS手機呼出電話的流程圖；圖6為取消家庭基站注冊的流程圖；圖7為公網的超幀結構示意圖；圖8為家庭基站的超幀結構示意圖；圖9為本發明第二實施方式的示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步描述。
請參閱圖1，本發明的雙模通訊系統包括雙模個人手持電話或稱為小靈通終端1，具有電話號碼8880001或8880002；放置在用戶家里的家庭基站(HOME STATION)2；公共電話網絡(PSTN)3；無線市話核心網4(iPAS-core)(即PHS公網)；以及I-number服務器5。家庭基站2通過雙絞線與公共電話網絡3相連接，其申請有一個固定電話號碼8880003，用戶可直接通過家庭基站2拔打電話。小靈通終端1在PHS公網覆蓋區域時，可通過PHS公網4拔打電話。當小靈通進入家庭后，在家庭基站的覆蓋范圍內，小靈通終端1通過對碼綁定到家庭基站2上，I-number服務器5記錄小靈通終端1的性質為小靈通終端1的號碼8880001+家庭基站2的電話號碼8880003，從而小靈通終端1可以作為家庭基站2的無繩話機使用。同時在家庭基站2空閑的情況下，小靈通終端1能通過家庭基站2接收到PHS公網4來的電話；在家庭基站2忙的情況下，小靈通終端1還能直接通過PHS公網4接收電話和撥出電話，實現雙待機功能。PSTN網3通過時分復用技術(TDM)連接到PHS公網4上，PHS公網4通過簡單網絡信令協議(SNSP)與I-number服務器5相連接。若小靈通終端1作為家庭基站2的分機使用，在對碼綁定時，家庭基站分配一個分機號給小靈通終端1，則I-number服務器5記錄小靈通終端1的性質為小靈通終端1的號碼8880001+家庭基站2的電話號碼8880003+分機號。當小靈通終端1在家中通過PSTN網接聽電話時，家庭基站2直接把電話拔打到具有相應分機號的小靈通終端1上。
小靈通終端1與家庭基站2綁定的具體實現方法為通過PSTN網絡3的局間中繼和固定電話用戶端雙絞線通過雙音多頻信號(DTMF)實現對注冊在家庭基站2下的小靈通終端1進行鑒權，請參閱圖2，網絡結構和流程如下1.小靈通終端1開通業務時，需在事務處理器(TS)中注冊家庭基站業務信息；2.家庭基站(HS)2通過DTMF撥號向呼叫服務器CS-P發起對此小靈通終端1的網絡側鑒權請求；3.呼叫服務器CS-P收到家庭基站2的呼叫請求后，發起向用戶位置寄存器SLR或HLR的鑒權請求；4.呼叫服務器CS-P從HLR或SLR得到用戶數據和鑒權參數組(包括隨機數RAND，Result_i，Result_j)；5.呼叫服務器CS-P接通由家庭基站2發起的呼叫，話音通道接通后，呼叫服務器CS-P將從HLR/SLR得到的隨機數RAND用DTMF信號通過家庭基站2發送到小靈通終端1上，并從家庭基站2通過DTMF信號得到小靈通終端1用此隨機數RAND算出的結果，與從HLR/SLR得到的結果進行比較，確認此小靈通終端1是否為合法用戶，并通知網關(Parlay GW)；6.如果小靈通終端1為合法用戶，網關(Parlay GW)向家庭基站應用服務器(AS)發起業務激活流程；7.家庭基站應用服務器(AS)激活此用戶的家庭基站業務；8.事務處理器(TS)同步網關(GW)中保存的用戶數據；9.業務激活完成后，家庭基站應用服務器(AS)向網關發送確認消息，并啟動呼叫釋放流程；10.如果業務成功激活，呼叫服務器CS-P向家庭基站2發送確認音(Confirmation Tone)，否則發送忙音(Busy Tone)；11.家庭基站2收到確認音后，釋放呼叫，鑒權流程結束。
當幾個家庭基站2相互相鄰時，在同一地點可以收到多個家庭基站2信號，由于家庭基站2與小靈通終端1通過對碼綁定，自己的小靈通終端1只能在自己的家庭基站2下使用。
請參閱圖3至圖6，小靈通終端1開機時，會同時搜索PHS公網4和家庭基站2的信號，并能處于可同時接收PHS公網4和家庭基站2呼叫的待機狀態。
如果只有PHS信號時，終端處于PHS待機狀態，同時會定時搜索家庭基站2的信號，當家庭基站2的信號出現后，終端會在家庭基站2上做一次注冊流程，這時家庭基站2會發起一次呼叫到I-NUMBER服務器5，通過DTMF信號通知I-NUMBER服務器5該小靈通終端1已經注冊到該家庭基站2。
當外部呼叫該小靈通終端1時，無線市話核心網4首先會到I-NUMBER服務器5上面查詢該小靈通終端1的注冊情況，如果已經注冊到家庭基站2上，則會把來電通過PSTN網3轉接到家庭基站2，家庭基站2再呼叫連接該小靈通終端1，如果家庭基站的PSTN網3忙，無線市話核心網4還可以通過PHS呼叫連接該小靈通終端1。
當小靈通終端1呼出時，如果家庭基站2線路閑，該呼叫會通過家庭基站2出去，被呼叫方顯示的是家庭基站2的本機號碼8880003，計費也是在家庭基站3上，如果家庭基站2線路忙，則該呼叫會自動通過PHS公網出去。
當該小靈通終端1離開家庭基站2覆蓋范圍時，小靈通終端1通過PHS公網4做一次對I-NUMBER服務器5的呼叫，通知I-NUMBER服務器5撤消該小靈通終端1在家庭基站2的注冊。
請參閱圖7公網的超幀結構，其中BCCH為廣播控制信道，SCCH為信令控制信道，PCH為尋呼信道。小靈通終端1在開機的時候，首先啟動PHS公網的控制信道監視(CCH monitor)；如果找到公網的基站，小靈通終端1在公網進入待機狀態，這個時候小靈通終端1在公網只接收自己的尋呼信道PCH，而相鄰的自己的尋呼信道的間隙是1.2s，也就是一個超幀的時間長度；在這個間隙中，小靈通終端1會發起家庭基站的控制信道監視(CCH monitor)，這個尋找時間大約是100ms，如果家庭基站找不到的話，小靈通終端1會重新進入待機狀態，繼續接收自己的尋呼信道PCH，如果找到家庭基站的話，小靈通終端1會接收家庭基站的系統信息，接收到完整的系統信息時間最大需要4.2s，在這個時間段內，如果公網的尋呼信道PCH接收時間到，小靈通終端1會暫停家庭基站的系統信息接收，去接收公網的尋呼信道PCH。
請參閱圖8家庭基站的超幀結構，當家庭基站的系統信息接收完全后，小靈通終端1在家庭基站也會進入待機狀態，這個時候小靈通終端1在家庭基站也只接收自己的尋呼信道PCH，所以小靈通終端1在公網和家庭基站都只接收自己的尋呼信道PCH，但公網和家庭基站之間的時隙是不一樣的，由于他們的周期不一樣，所以在它們周期的最小公倍數時會產生重疊現象，這時手機會使用優先算法，選擇其中一個，這時會丟尋呼(paging)信息，但尋呼信息網絡端會連續發3次，所以不會丟電話。
如果兩個網都找不到，手機會啟動一個定時器順序地做公網和家庭基站CCH監視。
請參閱圖9，手機終端可注冊到兩個私網基站，家庭基站和辦公室基站，I-NUMBER服務器分別注冊家庭基站號碼8880003，辦公室基站號碼8880004及手機終端號碼8880001。手機終端到家中并注冊到家庭基站上，家庭基站拔號其自身的號碼和終端的號碼到I-NUMBER服務器，I-NUMBER服務器修改并啟動終端的性質為家庭基站的號碼8880003+終端的號碼88800001+分機號碼(若有的話)，當接到電話時，搜尋該兩個號碼。當手機終端到辦公室中并注冊到辦公室基站上，辦公室基站拔號其自身的號碼和終端的號碼到I-NUMBER服務器，I-NUMBER服務器修改并啟動終端的性質為辦公室基站的號碼8880004+終端的號碼88800001+分機號碼(若有的話)，當接到電話時，搜尋該兩個號碼。這樣，不論在家中或是在辦公室中，手機均可通過PSTN網拔打電話，大大節省了PHS公網的資源。
權利要求
1.一種雙模個人手持電話系統，包括PHS手機、放置在用戶家里的家庭基站、公共電話網絡(PSTN)、無線市話核心網、以及服務器，家庭基站與公共電話網絡相連接，PHS手機可在PHS公網中拔打電話，其特征在于PHS手機對碼綁定到家庭基站上，如果只有PHS信號時，PHS手機處于PHS待機狀態，同時定時搜索家庭基站的信號，當家庭基站的信號出現后，PHS手機會在家庭基站上做一次注冊流程，家庭基站呼叫服務器，通知服務器該手機已經注冊到該家庭基站，這樣PHS手機同時在PHS公網及家庭基站中待機。
2.如權利要求1所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于PHS手機開機時，首先啟動PHS公網的控制信道監視，如果找到公網的基站，PHS手機進入公網待機狀態，這個時候PHS手機在公網只接收自己的尋呼信道PCH，而相鄰的自己的尋呼信道的一個間隙；在這個間隙中，終端會發起家庭基站的控制信道監視，如果家庭基站找不到的話，PHS手機會重新進入待機狀態，繼續接收自己的尋呼信道PCH；如果找到家庭基站的話，PHS手機會接收家庭基站的系統信息，當家庭基站的系統信息接收完全后，PHS手機也會進入家庭基站待機狀態，PHS手機同時接收PHS公網和家庭基站的尋呼信道PCH。
3.如權利要求2所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于PSTN網通過時分復用技術(TDM)連接到PHS公網上。
4.如權利要求3所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于PHS公網通過SNSP協議與服務器相連接。
5.如權利要求4所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于家庭基站通過雙絞線與公共電話網絡相連接。
6.如權利要求1至5任意之一所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于當外部呼叫該手機時，無線市話核心網首先會到服務器上查詢該手機的注冊情況，如果已經注冊到家庭基站上，則會把來電通過PSTN網轉接到家庭基站，家庭基站再呼叫連接該手機，如果家庭基站的PSTN網忙，無線市話核心網還可以通過PHS公網呼叫連接該手機。
7.如權利要求1至5任意之一所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于如果手機已經注冊到家庭基站上，當手機呼出時，如果家庭基站線路閑，該呼叫會通過家庭基站出去，如果家庭基站線路忙，則該呼叫會自動通過PHS公網出去。
8.如權利要求1至5任意之一所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于當該手機離開家庭基站覆蓋范圍時，手機通過PHS公網做一次對服務器的呼叫，通知服務器撤消該手機在家庭基站的注冊。
9.如權利要求1所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于手機終端可注冊到兩個基站，家庭基站和辦公基站，服務器分別注冊家庭基站號碼，辦公基站號碼及手機終端號碼。
10.如權利要求9所述的雙模個人手持電話系統，其特征在于手機終端到家中并注冊到家庭基站上，家庭基站拔號其自身的號碼和終端的號碼到服務器，服務器修改并啟動手機終端的性質為家庭基站的號碼+終端的號碼；當手機終端到辦公室中并注冊到辦公室基站上，辦公室基站拔號其自身的號碼和終端的號碼到服務器，服務器修改并啟動終端的性質為辦公室基站的號碼+終端的號碼。
11.一種個人手持電話系統及家庭基站的雙模個人手持電話，其特征在于電話同時在個人手持電話系統及家庭基站中待機。
12.如權利要求11所述的雙模個人手持電話，其特征在于雙模個人手持電話開機時，首先啟動PHS公網的控制信道監視，如果找到PHS公網的基站，進入公網待機狀態，這個時候電話在PHS公網中只接收自己的尋呼信道PCH，而相鄰的自己的尋呼信道的一個間隙；在這個間隙中，雙模個人手持電話會發起家庭基站的控制信道監視，如果家庭基站找不到的話，雙模個人手持電話會重新進入待機狀態，繼續接收公網自己的尋呼信道PCH；如果找到家庭基站的話，雙模個人手持電話會接收家庭基站的系統信息，當家庭基站的系統信息接收完全后，也會進入家庭基站待機狀態，雙模個人手持電話同時接收PHS公網和家庭基站的尋呼信道PCH。
13.如權利要求12所述的雙模個人手持電話，其特征在于電話在接收到完整的家庭基站系統信息時間段內，如果PHS公網的尋呼信道PCH接收時間到，雙模個人手持電話會暫停家庭基站的系統信息接收，去接收公網的尋呼信道PCH。
14.如權利要求12所述的雙模個人手持電話，其特征在于電話同時在公網和家庭基站處于待機狀態時，同時接收其尋呼信道PCH，但尋呼信道PCH之間的時隙不一樣，在它們周期的最小公倍數時會產生重疊現象，這時電話會使用優先算法，選擇其中一個。
15.如權利要求12所述的雙模個人手持電話，其特征在于如果兩個網都找不到，雙模個人手持電話會啟動一個定時器順序地做公網和家庭基站的CCH監視。
16.一種個人手持系統與家庭基站的雙模電話的實現方法，其步驟包括1)手機開機時，首先啟動PHS公網的控制信道監視；2)如果找到公網的基站，進入公網待機狀態，這個時候手機在公網中只接收自己的尋呼信道PCH；3)在相鄰的自己的尋呼信道的間隙中，手機會發起家庭基站的控制信道監視，如果家庭基站找不到的話，手機會重新進入待機狀態，繼續接收自己的尋呼信道PCH；4)如果找到家庭基站的話，手機會接收家庭基站的系統信息；5)當家庭基站的系統信息接收完全后，手機也會進入家庭基站待機狀態，同時接收公網和家庭基站的尋呼信道PCH。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于在接收到完整的家庭基站系統信息時間段內，如果公網的尋呼信道PCH接收時間到，手機會暫停家庭基站的系統信息接收，去接收公網的尋呼信道PCH。
18.如權利要求16所述的方法，其特征在于手機進入公網和家庭基站待機狀態后，同時接收其尋呼信道PCH，但它們之間的時隙不一樣，在它們周期的最小公倍數時會產生重疊現象，這時電話會使用優先算法，選擇其中一個。
19.如權利要求16所述的方法，其特征在于如果PHS公網和家庭基站都找不到，電話會啟動一個定時器順序地做公網和家庭基站的CCH監視。
全文摘要
本發明涉及一種雙模個人手持電話系統，包括雙模PHS手機、放置在用戶家里的家庭基站、公共電話網絡、無線市話核心網、以及服務器，家庭基站通過雙絞線與公共電話網絡相連接，PHS手機可在PHS公網中撥打電話，PHS手機對碼綁定到家庭基站上，如果只有PHS信號時，手機處于PHS待機狀態，同時定時搜索家庭基站的信號，當家庭基站的信號出現后，手機會在家庭基站上做一次注冊流程，家庭基站呼叫服務器，通知服務器該手機已經注冊到該家庭基站，這樣PHS手機可同時在PHS公網及家庭基站中待機。
文檔編號H04W60/00GK1558651SQ20041001619
公開日2004年12月29日 申請日期2004年2月10日 優先權日2004年2月10日
發明者陳震, 震 陳 申請人:Ut斯達康通訊有限公司