專利名稱：實現無線用戶接口和用戶站的無線系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及實現無線用戶接口的無線系統，該系統包括一個用戶站，一個基站，一個用戶網絡單元和一個控制基站的監控裝置的控制單元，其中用戶站包括沿無線路徑傳遞在無線路徑上收到的監控信號的裝置，基站包括用于產生并在無線路徑上發送到用戶站的監控信號，并且根據用戶站返回的監控信號監視用戶站和基站之間的連接的監控裝置，用戶網絡單元包括沿無線路徑，通過基站在通信系統和用戶站之間傳遞通信信號的裝置。本發明還涉及實現無線用戶接口的無線系統中的用戶站，該用戶站具有一個無線部分和一個用戶接口，其中無線部分包括利用射頻信號在用戶接口和通信系統之間建立通信鏈路的裝置，用戶站具有沿無線路徑傳遞在無線路徑上接收的預定監控信號的裝置。
本發明具體涉及利用無線信號向諸如投幣電話的，與通信網絡進行通信的可計費用戶站傳遞計費信息。本發明具體涉及一個無線本地回路(WLL)系統，即構成無線本地回路的無線系統，其中用戶站通過無線連接與公用交換電話網(PSTN)相連。任何常規的電話裝置均可以與WLL系統的特定的終端設備相連，因而對于用戶而言，無線路徑是透明的。
這里術語用戶站是指在用戶的控制之下發送和接收通信信號的設備，即在無線本地環路WLL系統的情況下，用戶站包括一個WLL終端，該終端由一個無線部分和一個電信適配器(與諸如電話的用戶接口相連)，以及一個諸如電話，傳真機，計算機/調制解調器組合之類的，與終端設備相連的用戶接口。這里術語可計費用戶站是指一種根據使用情況立即，并且通常至少部分提前地計出用戶的費用的用戶站。可計費用戶站表示包括以硬幣，信用卡或類似的付費方法進行操作的用戶接口，即諸如投幣電話或傳真終端的接口。
根據可計費用戶站的使用情況，系統必須能夠計出用戶站的用戶在使用期間的費用。固定電話網普遍使用12kHz或16kHz的內部計費脈沖來發送計費信息。由于無線系統中語音頻帶的寬度實際上顯著小于固定電話網中的語音頻帶的寬度，上述頻率通常不會落在無線系統的語音頻帶內。因而，必須以某些其它的頻率向無線系統的用戶站發送內部計費脈沖。
在NMT系統中使用了涉及可計費用戶站的現有技術方案，其中結合呼叫建立沿無線路徑向投幣電話發送一個費率幀。根據該費率幀，電話機在整個通話期間獨立地對其用戶進行計費。這種現有技術方案的一個缺陷是不能處理在通話過程中可能出現的費率改變。通常操作員定義了單獨的夜間費率，該費率可以與日間費率有顯著的差別。但是，上述現有技術方案無法考慮到在通話期間費率可能發生改變的情況，從而導致投幣電話的用戶停止支付顯著多于(或少于)操作員認為是真實的通話計費的通話費用。也就是說，交換機確定的通話費用與用戶使用的投幣電話計出的總費用有很大的差別。上述情況也暴露出常規電話機在與一個脈沖計數器相連的情況下的一個缺點。在這種情況下計數器上的讀數與交換機確定的用于對用戶進行計費的讀數有差別。
本發明的一個目標是解決上述問題并且提供一個方案，在該方案中，以盡量少地干擾現有的通信連接的方式向可計費用戶站發送計費信息，使得發送到用戶站的用戶接口的內部計費脈沖的數量嚴格對應于從固定網絡發送的內部計費脈沖的數量。通過本發明的無線系統可以實現該目標，該系統的特征在于，用戶網絡單元包括檢測從通信系統發送的內部計費脈沖的檢測裝置，其中控制單元被用來控制根據對內部計費脈沖的檢測結果，利用監控信號向用戶站發送計費信號的監控裝置，而用戶站包括利用監控信號檢測所發送的計費信號的檢測裝置，和對應于檢測裝置，根據對計費信號的檢測結果產生并且向用戶接口輸送內部計費脈沖的信號發生器。
本發明所基于的思路是由于利用被用來監視用戶網絡單元和用戶站之間的通信連接的質量的監控信號從用戶網絡單元向用戶站發送計費信息，則能以實時方式向用戶站的用戶接口發送內部計費脈沖，即緊接在從用戶網絡單元上接收到該信號之后，該信號對現有的通信連接不產生干擾，并且發送計費信息不需要單獨的信令信道。這樣，基于本發明的系統的最顯著的優點在于在所有時間內發送到用戶接口的內部計費脈沖的數量嚴格對應于從固定網絡發送的內部計費脈沖數量，以類似于固定網絡中的方式向用戶站的用戶接口發送計費信息，其中系統可以使用諸如投幣電話的固定網絡用戶接口，不需要用單獨的信令信道發送內部計費脈沖，并且所發送的內部計費脈沖根本不會干擾現有的通信連接。
本發明還涉及可用于基于本發明的系統的用戶站。本發明的用戶站的特征在于，該用戶站包括檢測利用監控信號所發送的計費信號的檢測裝置，和一個對應于檢測裝置，根據對計費信號的檢測結果產生內部計費脈沖并把脈沖輸送到用戶接口的信號發生器。
在所附權利要求2-4和6-9中公開了基于本發明的無線系統和用戶站的最優實施例。下面，參照附圖通過本發明的最優實施例更詳細地描述本發明。
圖1是圖示基于本發明的一個無線系統的第一最優實施例的模塊圖，圖2是圖示基于本發明的一個用戶站的最優實施例的的模塊圖。
圖1是圖示基于本發明的一個無線系統的第一最優實施例的模塊圖。圖1中的模塊圖說明了基于NMT-900系統(Nordisk Mobil Telefon)的WLL系統，其中用戶網絡單元6和用戶站之間的無線連接和信令基本上與NMT-900系統相對應。因而，如果愿意，NMT-900的移動電話可以被用作系統中的用戶站。但在圖1中說明了WLL系統的一個可計費用戶站1，該站包括一個投幣電話2，即一個硬幣控制的電話，和一個終端設備3。
圖1中的投幣電話2是一個可以通過普通雙導線連接到公用交換電話網并且以12kHz和16kHz的內部計費脈沖進行工作的硬幣控制的電話機，除了硬幣控制的電話之外，任何固定電話網的用戶接口均可以連接到終端設備3，例如一個常規電話或傳真終端，這使得能夠針對用戶接口設置常規固定網絡脈沖計數器以便對內部計費脈沖進行計數。
在圖1中，投幣電話2和終端設備3通過一個雙導線4互連，通過該導線可以在終端設備和電話之間發送通信信號。終端設備3包括把語音路徑適配到無線信道上的信號處理裝置。這樣的信號處理裝置包括一個含有一個天線8的無線部分TRX，一個無線發送器與無線接收器，和一個把無線部分適配到常規電話2的電信適配器。
通過天線8，用戶站1在無線路徑上與一個基站5進行頻率信號傳輸，經過該基站呼叫通過一個用戶網絡單元6被傳遞到PSTN網(公用交換電話網)，即固定網絡的本地交換機7。基站5對應于NMT-900蜂窩無線系統的單元。對于所涉及的信令，用戶站1就象NMT-900系統的普通移動電話那樣進行操作。
基站5通過利用NMT-900技術規范定義的一個φ信號(fii)測量無線路徑上的信噪比來監視其自身和用戶站1之間的通信連接。為此，在控制單元14的控制下，基站5的信號發生器10在語音信道上插入一段連續的音頻信號，根據用戶網絡單元6中的控制單元11已經確定使用的頻率，該音頻信號為3955，3985，4015或4045Hz。用戶站1的終端設備3中的無線部分TRX被用來把上述φ信號沿環路返回到基站5。如果基站5的控制單元14檢測到從用戶站發送的φ信號的信噪比不滿足預定的閥值，則該控制單元向基站控制器的控制單元11發送關于這種情況的消息/報警。在NMT-900系統中，使用φ信號來確定正確的切換時間。在下列文檔中更詳細地描述了φ信號及其使用-NMT-900技術規范，第一部分，章節4.5(自動蜂窩移動電話系統/Nordic NMT-900/系統描述，1985)，及-NMT-900技術規范，第四部分，章節8.1.5，(1984)。
根據本發明，φ信令被用來傳遞從固定電話網PSTN發送的內部計費脈沖，使得在用戶網絡單元6的檢測器9檢測到從固定電話網PSTN發送的內部計費脈沖時，控制單元11控制基站5的控制單元14在預定的時間段內停止向用戶站發送φ信號。用戶站5的終端設備中的檢測器12檢測φ信號的中斷，從而激活信號發生器13，使之通過雙導線4向用戶接口2輸送被用于固定網絡的普通12kHz或16kHz內部計費脈沖。
圖2是圖示基于本發明的一個用戶站的最優實施例的的模塊圖。與圖1相反，圖2的用戶站被用在一個系統中，在該系統中基站5改變向用戶站發送計費信號的φ信號的頻率(即不象圖1那樣中斷輸送φ信號)。
當用戶網絡單元的檢測器檢測到從固定網絡發送的內部計費脈沖時，其控制單元命令基站的監控單元把φ信號的頻率改變到其它可用的頻率上。這意味著如果使用3955Hz的頻率，則控制單元可以控制基站的監控單元從該時刻開始使用3985Hz的頻率來發送φ信號。根據本發明，用戶站可以把這種頻率改變解釋成計費信號。
為了上述目的，四個帶通濾波器15′，16′，17′和18′被連接到圖2的用戶站的接收器RX輸出上，這些濾波器分別具有3955，3985，4015和4045Hz的帶通頻率。帶通濾波器的輸出被連接到檢測器12′的輸入和用戶接口與發送器TX之間的接口20′，以便從接收器向發送器傳遞φ信號。當基站把φ信號的頻率從3955改變到3985Hz時，檢測器檢測到這種情況，使得φ信號不再被輸送到濾波器15′連接的第一輸入上，而是被輸送到濾波器16′連接的第二輸入上。這意味著檢測器12′激活信號發生器13′產生內部計費脈沖并通過接口19′把脈沖輸送到用戶接口。
應當理解前面的描述和有關圖例只是為了說明本發明。在不偏離在所附權利要求書中公開的本發明的原則和范圍的前提下，本領域的技術人員顯然可以理解本發明的各種不同的改進和變化。
權利要求
1.一種實現無線用戶接口的無線系統，該系統包括一個用戶站(1)，該用戶站包括沿無線路徑傳遞在無線路徑上接收的監控信號的裝置(8，TRX，15′-18′)，一個基站(5)，該基站包括用于產生并在無線路徑上向用戶站(1)發送上述監控信號，并用于根據用戶站返回的監控信號監視用戶站(1)和基站(5)之間的連接的監控裝置(10，14)，一個用戶網絡單元(6)，該單元包括沿無線路徑，通過基站(5)在通信系統(PSTN)和用戶站(1)之間傳遞通信信號的裝置和控制基站(5)的監控裝置(10，14)的控制單元11，其特征在于用戶網絡單元(6)包括檢測從通信系統(PSTN)發送的內部計費脈沖的檢測裝置(9)，其中控制單元(11)被用來控制根據對內部計費脈沖的檢測結果，利用監控信號向用戶站(5)發送計費信號的監控裝置(10，14)，用戶站(1)包括利用監控信號檢測所發送的計費信號的檢測裝置(12，12′)，和響應于檢測裝置(12，12′)，根據對內部計費脈沖的檢測結果產生并且向用戶接口(2)輸送內部計費脈沖的信號發生器(13，13′)。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于控制單元(11)根據對內部計費脈沖的檢測結果控制監控單元(10，14)在預定的時間段內停止在語音信道上發送監控信號。
3.如權利要求1所述的系統，其特征在于控制單元(11)根據對內部計費脈沖的檢測結果控制監控單元(10，14)以改變在語音信道上發送的監控信號的頻率。
4.如權利要求1所述的系統，其特征在于上述無線系統是基于NMT-450或NMT-900蜂窩無線系統的系統，從而上述用戶站可以是NMT-450或NMT-900系統的用戶站。
5.在實現無線用戶接口的無線系統中的用戶站(11)，該用戶站具有一個無線部分(TRX)和一個用戶接口(2)，其中無線部分(TRX)包括利用射頻信號在用戶接口(2)和通信系統之間建立通信鏈路的裝置，用戶站(1)具有沿無線路徑傳遞在無線路徑上接收的預定監控信號的裝置(8，TRX，15′-18′)，其特征在于用戶站(1)包括檢測利用監控信號發送的計費信號的檢測裝置(12，12′)，和響應于檢測裝置，根據對計費信號的檢測結果產生內部計費脈沖并把脈沖輸送到用戶接口(2)的信號發生器(13，13′)。
6.如權利要求5所述的用戶站，其特征在于檢測裝置(12)被用來檢測在接收從語音信道發送的監控信號時出現的預定時延的中斷。
7.如權利要求5所述的用戶站，其特征在于檢測裝置(12′)被用來檢測從語音信道發送的監控信號的頻率改變。
8.如權利要求5所述的用戶站，其特征在于上述無線部分(TRX)對應于NMT-450或NMT-900系統的用戶站中的無線部分。
9.如權利要求5所述的用戶站，其特征在于檢測裝置(12，12′)檢測利用監控信號發送的計費信號，該監控信號具有基于NMT技術規范的φ信號的形式。
全文摘要
本發明涉及實現無線用戶接口的無線系統,該系統包括一個用戶站(1),一個基站(5),一個用戶網絡單元(6),其中用戶站包括沿無線路徑傳遞在無線路徑上收到的監控信號的裝置(8,TRX),基站利用監控信號監視到用戶站的連接,用戶網絡單元在通信系統(PSTN)和用戶站(1)之間發送通信信號。為了發送計費信息,用戶網絡單元(6)包括檢測從通信系統(PSTN)發送的內部計費脈沖的檢測裝置(9),其中控制單元(11)被用來控制監控裝置(10,14),以實現根據對內部計費脈沖的檢測結果,利用監控信號向用戶站(5)發送計費信號,而用戶站(1)包括檢測計費信號的檢測裝置(12),和對應于檢測裝置(12),根據對計費信號的檢測結果產生并且向用戶接口(2)輸送內部計費脈沖的信號發生器(13)。
文檔編號H04M17/02GK1181864SQ96193265
公開日1998年5月13日 申請日期1996年4月12日 優先權日1995年4月13日
發明者黑莫·拉德馬基, 蒂默·考諾南, 朱斯·桑普拉, 奧里·里那瑪 申請人:諾基亞電信公司