專利名稱：戶內戶外用戶用的移動式電話系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及供戶內和戶外用戶使用的一種移動式電話系統。該電話系統包括一個供戶外使用的外部部分系統和一個供戶內使用的內部部分系統。外部部分系統具有較高信號強度的多個基站，這些基站可與一個移動式交換中心直接連接。內部部分系統具有較低信號強度的多個基站，這些基站可與該移動式交換中心連接。
一種已知的移動式電話系統包括多個地區單元，每個地區單元都具有一個各自的基站并且與一個交換中心連接。每個基站都已接通給定個數的信道，這些信道既可頻率共用也可時間共用。這些單元聚集在多個大的單元組內，在組內相鄰單元被指定使用分隔的頻率，亦即所謂的“固定信道分配”。該系統的所有頻率在一個單元組內都可找到。幾個單元組彼此相鄰配置以覆蓋廣大的地理上的區域，并這些單元中的頻率分配要選擇得使這些相互分離的組相互不干擾。上述系統的詳細描述可在“CMS 88，Cellular Mobile Telephone System，Ericsson Telecom AB，1988”中得到。“自適應移動式電話系統”也是已知的，在該系統中，各基站都已接通所有的系統信道。在檢測當前發生的干擾以后向一個移動式用戶分配一個信道，亦即所謂的“動態信道分配”。這種系統試圖供外部使用，通常由行車用戶使用。基站和用戶移動站兩者都具有較高的傳輸功率。戶內使用(例如在工廠里或在辦公室里)的相應的移動式電話系統是已知的，例如在1989年5月1至3日第1卷的第39屆IEEE(電氣和電子工程師學會)車輛技術會議，Dag Akerberg的“Properties of a TDMA Pico Cellular Office Communication System”中所描述的。這個報告描述了一個自適應電話系統，該系統包括能夠通過基站與一個用戶交換機聯系的、無塞繩便攜式用戶設備。對這種戶內系統的一個要求是該系統要有很大的連接耦合能力。這樣，這個系統具有相當多的小單元，每個單元都有一個自己的基站，而基站的便攜式用戶設備兩者都具有相當低的信號強度。這就使得相同的信道在一幢大樓里重復使用而不發生令人討厭的干擾。
在移動式電話學中碰到的一個問題是在一個有限的頻率范圍內向多個用戶提供足夠多的信道。這個頻率范圍由當局指定，不可以超出這個范圍，否則將會干擾相鄰的頻率范圍。頻率時間共用能使一個頻范圍內的信道個數顯著增加，盡管頻道數仍是有限的。結果，在同一個地理區域內對于大容量的移動式電話而言，既具有一個戶內系統又具有一個戶外系統是困難的。在已經建立戶外系統的地區內在引進戶內系統時出現很多具體的困難。一個用戶使用兩個系統而這兩個系統具有一個并且是同一個移動站也是困難的。
根據本發明解決上述問題，利用一個戶外系統與一個戶內系統的一種組合，這兩個系統使用指定的頻率范圍幾乎是全部。戶內系統具有自適應的信道分配和較低的信號強度。用戶移動站有能力區別戶外系統基站和戶內系統基站以在這兩個基站中作出選擇。移動站本身可以識別出選取的基站。
本發明的特征在于下面所述的一些特點一種供戶內戶外用戶使用的移動式電話系統，該系統包括一個供戶外使用的外部部分系統，該外部部分系統包括信號強度較高的外部基站并直接與一個移動式交換中心相連接;和一個供戶內使用的內部部分系統，該內部部分系統具有信號強度較低的內部基站并與該移動交換中心相連接，
這兩個部分系統(6、7)都具有主要用于呼叫傳輸的通信信道和主要用于分配和變更通信信道的控制信道;
該內部部分系統的通信信道中至少有一條具有與該外部部分系統的通信信道相同的頻率;
該內部部分系統(6)具有自適應的信道分配;
對于該內部部分系統獨特的內部識別字(IDI)是在內部部分系統(6)內的控制信道上從內部基站(BSI)發送出來的;
對于外部部分系統獨特的外部識別字(IDO)是在外部部分系統(7)內的控制信道上從外部基站(BS1、BS2)發送出來的;
一個移動站(MSI)檢測其上能夠發送內部識別字(IDI)的內部部分系統的控制信道的信號質量;
當已檢測的信號質量超過一個希望的質量數值時，該移動站(MSI)向內部基站(BSI)發送一個內部識別信號(IDIR);以及當已檢測的信號質量低于所希望的質量數值時，該移動站(MSI)向外部基站(BS1、BS2)發送一個外部識別信號(IDOR)。
內部基站(BSI)直接與該移動式交換中心(MSC)連接。
內部基站(BSI)通過有線電話網絡(PX、10)與該移動式交換中心(MSC)連接。
被檢測的信號質量是所述的內部部分系統(6)的控制信道的信號強度的數值。
外部部分系統具有固定的信道分配。
內部基站通過一個用戶交換機(AX)與一個移動式交換中心(MSC)連接。
現在參照以下附圖詳細描述本發明的一個示例性的實施例
圖1示出位于外部移動式電話系統區域內的一個建筑物中具有的一個內部移動式電話系統;
圖2示出供內部移動式電話系統使用的信號序列;
圖3示出供外部移動式電話系統使用的信號序列;
圖4示出含有內部和外部移動式電話系統的建筑物的另一個實施例。
圖1示出一個建筑物1，該建筑物1包括辦公室2、實驗室3、走廊4和門廳5。該建筑物1裝備一個無塞繩電話系統6，該系統形成一個移動式電話系統的一個內部部分系統。該移動式電話系統包括一個外部部分系統7，這是一個劃分單元的移動式電話系統。內部部分系統包括走廊4的內部基站BSI，該內部基站BSI通過電纜8與內部交換中心MXI相連接。該內部交換中心與一個外部移動式交換中心MSC連接。外部移動式交換中心MSC與公共電話網絡中的一個用戶交換機PX相連接。每個內部基站覆蓋該建筑物1內的一個區，該區通常稱為“微單元”。外部部分系統7被劃分為單元C1、C2、C3(如圖所示)，而基站BS1和BS2位于各單元內。這些基站與外部移動式交換中心MSC相連接，而該外部部分系統具有所謂的“固定信道分配”。整個外部部分系統可以使用移動電話頻段，該頻段被劃分為多個雙向信道。每個單元只能使用這些信道中的一部分。在這些單元之間分配信道應防止相鄰單元的相互干擾。在各單元的諸多信道中有一個信道是控制信道，例如用來建立連接和變更信道，即所謂的“轉換”。外部部分系統在前面提到的參考文件CMS88中已詳細描述了。
內部部分系統6也可使用劃分為多個雙向信道的一個頻段。在該系統的諸多信道中有一個信道也被選擇為控制信道。辦公室通常需要一個容量大的電話系統。建筑物1中為數有限的區內的諸多用戶MSI必須能夠同時都得到接通而相互不干擾，而當它與諸多基站BSI中的一個固定連接時，客戶必須能夠在該建筑物中自由的移動。因而，內部部分系統的所有基站BSI可以使用全部信道而且信道的分配是自適應的。除了希望高容量以外，這個自適應系統還應在安裝方面提供便利。一個供戶內使用的自適應無塞繩電話系統已在前面提到的參考文件“IEEE車輛技術會議”中詳細描述了。
為移動式電話分配頻段例如由相應的主管部門給定。可得到的頻率范圍被劃分為多個頻段來分配給用戶。重要的是用戶不要相互侵犯頻段，因而，一個移動式無線電系統不能干擾飛機著陸系統就是一個例子。因為可得到的頻率范圍是有限的，而用戶的數目是很多的，所以每個用戶必須有效地利用其有限的頻段。為了能使頻率得到有效地利用，內部部分系統6和外部部分系統7可以使用這同一頻段。很明顯，這會有內部部分系統6與外部部分系統7相互干擾的危險。內部部分系統中的移動式用戶MSI根據已確定頻率的信道與其基站BSI中的一個相聯系。位于外部部分系統7內位置8的行車用戶MS在同一信道上與其基站BSI建立聯系。內種系統的傳輸功率與外部部分系統的傳輸功率相比，內部部分系統的要小得多，并且內部部分系統對于行車用戶MS干擾的危險很小。而從另一方面來看，與內部移動站MSI的聯系可能受到已建立的戶外聯系的干擾，并且在行車移動站MS開到該建筑物1附近的位置9時這種干擾的危險就相對高了。這種干擾可由內部部分系統檢測，在內部部分系統6中被干擾的信道失效或失去聯系，而未被干擾的信道仍然可聯系。因為內部部分系統是自適應的而且所有內部基站BSI可以使用所有的信道，因此所有信道都被占有或都被干擾的可能性很小，無法阻止這種新信道的聯絡。
這個移動站MSI可以確定它是屬于內部部分系統6還是屬于外部部分系統7是重要的。當一個用戶希望能夠與另一用戶通話或希望由某個別的用戶給他打來電話時，移動站MSI必須能夠確定它在這方面的狀態。外部部分系統7的信號強得能使該信號經常進到該建筑物1內，能使戶內會話經過外部部分系統的基站BS1來進行。從另一方面來看，內部部分系統的信號很弱，不可能通過內部基站BSI來進行戶外會話。為此，當用戶是戶外的時，必須通過外部基站BSI建立聯絡，而當用戶是戶內的時，由于信道的可用性和價格的原因在很多其它的情況下通過內部基站BSI建立呼叫通常是有利的。因而，當內部基站BSI中的每一個都可使用該系統中的所有信道時，又提供了一個優點，以使一個呼叫不被接通的危險性是很小的。
各個部分系統中的控制信道用來確定該移動站MSI是屬于內部部分系統的還是屬于外部部分系統的。控制信道包括一條從基站到移動站的信道(通常稱為FOCC(正向控制信道))和一條從移動站到基站的信道(通常稱為RECC(反向控制信道))。移動站MSI固定地在FOCC上收聽，以待接收一個呼叫。當移動站在第一時刻聽見FOCC時，它就發送一個帶有顯示其同一性意向的信號到基站，亦即所謂的“請求聯絡”(logging-in)。這就能使移動式交換中心MSC把這個呼叫接通到適當的基站。關于數字式移動電話系統的控制信道的更詳細描述例如在前面提到的參考文件CMS 88第三章中可以看到。
移動站MSI能以下述的方式來判定它是屬于內部部分系統還是屬于外部部分系統。內部部分系統6的基站BSI在控制信道FOCC上發送信號序列SSI，該信號序列如圖2所示包含按已知方式用于不同用途的數據字A和B以及一個內部識別字IDI。圖2中的參考符T表示時間。內部識別字IDI對于內部部分系統是獨特的。外部部分系統7的基站B1和B2在控制信道FOCC上發送信號序列SSO，該信號序列SSO如圖3所示包含按已知方式用于不同用途的數據字C和E以及外部識別字IDO，外部識別字IDO對于外部部分系統是獨特的。移動站MS固定檢測這兩個部分系統的控制信道。當內部系統的識別字IDI的信號強度一超過閾值時，移動站MSI就識別自己屬于內部基站BSI，亦即上述的“請求聯絡”過程發生了。這通過控制信道RECC上的信號IDIR(如圖2所示)來起作用。該移動站寄存這個外部識別字IDO，而該內部識別字IDI的信號強度立即下降到閾值以下，該移動站MSI將識別它自己屬于外部基站中的一個。這要通過如圖3所示的外部識別信號IDOR起作用。如果該移動站MSI位于建筑物1之內并且內部識別字IDI的信號強度超過該閾值，這就能使該移動站MSI自己請求一個呼叫被接通，或通過戶內的一個基站BSI接通一個主叫用戶。如果該移動站MSI離開建筑物1并且內部識別字IDI的信號強度降低到低于閾值，則該移動站MSI立即識別它自己屬于外部基站BS1。該移動站MSI能夠以相應的方式請求被接通產生一個呼叫，或者通過外部基站BS1接通一個呼叫。
在上述說明性實施例的情況下，對于移動站請求聯絡的兩個部分系統中的哪一個的決定要依據內部部分系統的控制信道上的識別字IDI的信號強度來決定。也能夠使用內部控制信道的整個信號序列SSI的信號強度，或信號序列SSI中的一部分例如部分A和B的信號強度。還能夠利用例如信道上的比特誤差率作為信號質量的測量，而不使用信號強度閾值。
上面參照一個示例性實施例(其中內部基站BSI和外部基站BS1、BS2直接與移動式交換中心MSC連接)描述了本發明。這個實施例的優點是當移動站在內部部分系統與外部部分系統之間移動時，與該移動站MSI正進行的呼叫連接可以以相當簡單的方式來保持。
圖4示出本發明的另一個實施例，它與圖1所示實施例的區別是兩個部分系統通過有線(wire-bound)公共電話網絡10相互連接的。內部部分系統6與一個用戶交換機AX相連接，用戶交換機AX用導線與公共電話網絡10中的公共交換機PX相連接。移動式交換中心MSC也用導線與公共交換機PX相連接。有線電話機H可以與用戶交換機AX相連接。
在上述實施例的情況下，外部部分系統7對單元C1、C2、C3具有固定的信道分配。然而，根據本發明，外部部分系統也是自適應的，并且基站BS1和BS2可以使用本系統的所有信道。雖然少數通信信道(traffic channels)將自適應地(例如按瑞典專利8801555-7)被分配，但是將外部部分系統中的大部分通信信道根據預定的頻率規劃永久性地分配給外部基站也是可能的。在上述實施例中，內部部分系統6可以使用本系統的所有信道。應按照本發明的范圍來限制這種信道的使用。
權利要求
1.一種供戶內戶外用戶使用的移動式電話系統，該系統包括一個供戶外使用的外部部分系統，該外部部分系統包括信號強度較高的外部基站并直接與一個移動式交換中心相連接；和一個供戶內使用的內部部分系統，該內部部分系統具有信號強度較低的內部基站并與該移動交換中心相連接，其特征在于這兩個部分系統(6、7)都具有主要用于呼叫傳輸的通信信道和主要用于分配和變更通信信道的控制信道；該內部部分系統的通信信道中至少有一條具有與該外部部分系統的通信信道相同的頻率；該內部部分系統(6)具有自適應的信道分配；對于該內部部分系統獨特的內部識別字(IDI)是在內部部分系統(6)內的控制信道上從內部基站(BSI)發送出來的；對于外部部分系統獨特的外部識別字(IDO)是在外部部分系統(7)內的控制信道上從外部基站(BS1、BS2)發送出來的；一個移動站(MSI)檢測其上能夠發送內部識別字(IDI)的內部部分系統的控制信道的信號質量；當已檢測的信號質量超過一個希望的質量數值時，該移動站(MSI)向內部基站(BSI)發送一個內部識別信號(IDIR)；以及當已檢測的信號質量低于所希望的質量數值時，該移動站(MSI)向外部基站(BS1、BS2)發送一個外部識別信號(IDOR)。
2.根據權利要求1所述的移動式電話系統，其特征在于，內部基站(BSI)直接與該移動式交換中心(MSC)連接。
3.根據權利要求1所述的移動式電話系統，其特征在于，內部基站(BSI)通過有線電話網絡(PX、10)與該移動式交換中心(MSC)連接。
4.根據權利要求1所述的移動式電話系統，其特征在于，被檢測的信號質量是所述的內部部分系統(6)的控制信道的信號強度的數值。
5.根據權利要求1所述的移動式電話系統，其特征在于，外部部分系統具有固定的信道分配。
6.根據權利要求1所述的移動式電話系統，其特征在于，內部基站通過一個用戶交換機(AX)與一個移動式交換中心(MSC)連接。
全文摘要
移動式電話系統包括一個內部部分系統(6)和一個外部部分系統(7)。內部部分系統具有內部基站(BSI)。該移動式電話系統被指定含有多個信道的頻段。外部部分系統被分為單元(C1、C2、C3)并具有固定的信道分配，將幾個信道分配給各外部基站(BS1、BS2)。內部部分系統是自適應的，且內部基站(BSI)可以使用該系統的全部信道。為了判定一個移動站(MSI)是屬于內部還是外部部分系統，從內部基站發送一個內部識別字，從外部基站發出一個外部識別字。
文檔編號H04W16/12GK1055853SQ91102409
公開日1991年10月30日 申請日期1991年4月10日 優先權日1990年4月10日
發明者阿歷克斯·K·賴特 申請人:艾利森電話股份有限公司