CN1214180A - 移动电话呼叫的替换路由选择*** - Google Patents

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CN1214180A
CN1214180A CN97193198A CN97193198A CN1214180A CN 1214180 A CN1214180 A CN 1214180A CN 97193198 A CN97193198 A CN 97193198A CN 97193198 A CN97193198 A CN 97193198A CN 1214180 A CN1214180 A CN 1214180A
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Abstract

蜂窝电话(1)被提供以一个连接器(7)来连接它到接口单元(11)上。此接口单元(11)可以和电话(1)交换语音和数据信号并提供电源。当电话(1)被连接到接口单元(11)上时,它的天线(3)实际上是无效的。此接口单元(11)通过一通信通路而不是蜂窝电话***的常规蜂窝设置在电话(1)和BTS之间提供一连接。此通信通路可以包括电话或ISDN连接,租用线路,点对点微波链路或同轴电缆。在电话和ISDN线路和租用线路的情况下,基带语音和数据信号在电话(1)和接口单元(11)之间传送,且调制解调器(14)被用于通过此通信通路传送和接收这些信号。如果一微波链路或同轴电缆被使用,r.f.语音和数据信号可以在电话和接口单元(11)之间传送。一单一接口单元可以被用于为多个电话提供连接。

Description

移动电话呼叫的替换路由选择***
本发明涉及蜂窝电话***，具体说是提供移动电话和蜂窝电话呼叫交换***间的通信通路。蜂窝电话***是一个“蜂窝”的***，蜂窝是指地理区域，每一个都与一个无线基站相关联。随着移动单元从一个蜂窝移动到另一个蜂窝，无线连接从一个无线基站被转交给另一个无线基站。
随着移动电话应用的增长，由于对无线频道的需求超过分配给网络操作者的频道容量，向用户提供可接受质量的服务变得越来越困难。不同服务的无线频率(r.f.)频谱的分配由国家政府根据WARC(世界无线电管理会议)设定的框架执行。而且，对已分配波段的扩展超过一定范围时将产生移动电话设计中的技术难题。特别是提供高效宽带频率合成器、r.f.放大器和天线上的困难。
本发明的目的是通过提供独立于蜂窝电话***的蜂窝***的附加通信通路来克服上面提及的问题。众所周知，可向附近的专用于用户或用户群的无线基站提供也可根据无绳无线标准(例如DECT)操作的蜂窝电话。然而，这类***也要求为其分配无线频谱，而且它们也不能克服限制无线频谱的基本问题。
根据本发明的第一方面，提供一种蜂窝电话***，包括在移动电话和移动电话呼叫交换***之间的一个独立于蜂窝电话***的蜂窝***的附加通信通路，此通信通路包含一个在移动电话和呼叫交换***间提供通信连接的接口装置以旁路电话的无线天线。
另一方面，本发明包含在移动电话和蜂窝电话呼叫交换***间提供通信连接的接口装置以旁路电话的无线天线，此装置包含：第一连接器，用来和蜂窝移动电话交换语音和数据信号，第二连接器，用来将此装置连接到传送线路上，和通过第二连接器交换上述语音和数据信号的装置。
另外一方面，本发明包含用于蜂窝电话***的电话，它包括处理电路和外部可访问的连接器，此连接器被耦合到处理电路以与其交换基带语音和数据信号，并具有耦合到处理电路以交换基带语音和数据信号的无线频率收发电路，此处理电路包括检测外部可访问连接器是否与辅助连接器通信的装置，和当外部可访问连接器被如此连接时在处理电路的控制下将处理电路从收发电路上断开的开关装置。
最好，这样的电话包括用于发送和接收语音和数据信号的r.f.电路，和另一个外部可访问的连接器和开关装置，其中开关装置响应施加到另一连接器上的信号以使r.f.电路失效。
另外一方面，本发明包含连接移动电话到蜂窝无线***的呼叫交换***上的方法，它包括在移动电话和蜂窝无线***的固定部分之间建立一个独立于蜂窝电话***的蜂窝***的附加通信通路的步骤。
接口装置可以向移动电话提供一通信连接以用于基带语音和控制数据信号。在此情况下，接口装置可以包含一个用于远程发送语音和控制数据的调制解调器。此调制解调器可包括拨号装置，这样，交换网络如PSTN(公共交换电话网络)或ISDN(综合业务数字网)可被用作通信通路。或者，通信通路可以包含一固定的点对点信号通路。这可以是租用线路，永久ISDN连接，有线电视(CATV)传送线路或微波链路。
有益的是，接口装置被安排来连接多个移动电话到呼叫交换***上且通信通路的带宽对于多个同时发生的呼叫是足够的。
为使本发明可用已存在的移动电话装置实现，接口装置可以对连接提供移动电话的r.f.电路，以运载r.f.语音和数据信号。某些手提电话已经设置了一个r.f.连接器以使它们和适配器一起用于车载操作中。
最好，通信通路包括一传输线路且接口装置包括将电话的r.f.电路连接到传输线路上的装置。更优的是，通信通路包括点对点的微波链路和在传输线路上将信号传输到微波链路的工作波段之上并将从微波链路上接收到的信号传输到移动电话的工作波段上且将它们加到传输线路上的中继装置。这样，提供连接到移动电话呼叫交换***的电话和BTS(基本收发站点)的替代者两者均可以实质上未改变的软件工作。实际上，只是BTS软件需要改动且主要是关于其频率合成器的控制。然而，如果一个中继装置被用于BTS中，甚至连这个改变也可被避免。如果这个"BTS"被直接连接到传输线路上，中继装置可被省略。
有益的是，接口装置从多个移动电话的r.f.电路向传输线路提供一通信连接。
最好，接口装置设置有用户输入装置以使一个BTS的电话或ISDN(综合业务数字网)号码能被输入。在最简单的情况中，这可以仅仅是一个数字键盘。然而，服务提供者可能希望使它的BTS的电话或ISDN号码保密。在此情况下，接口装置可用一加密数码表编程。正确的号码可根据用户输入的邮政编码或邮区代码被检索并解密。另一种选择是指导用户利用他的移动电话呼叫中央站。此蜂窝***可以识别出移动电话在蜂窝网络中的位置且能下载正确的BTS电话号码或ISDN号码给移动电话。第一次将移动电话连接到接口装置上可能会导致移动电话将下载的号码传输到接口装置上。
在多用户实施例中，接口装置可以包括一个或多个从一个或多个蜂窝移动电话接收基带语音和数据信号的其他的通信连接器，和一个复用来自第一和其他连接器的信号的多路复用器，调制解调器被安排来传输多路复用器的输出。
最好，接口装置包括控制装置和拨号装置，其中控制装置响应来自第一连接器(和其他连接器，如果提供的话)的蜂窝电话数据信号，以使拨号装置通过第二连接器输出电话或ISDN拨号信号。
在下面描述的大多数实施例中，机械/电气插头和插座连接被用于提供电话和接口单元间的通信连接。然而，也可借助光(例如红外)或超声束提供连接，所述光或超声束运载一数字信号(例如根据IrDA(红外数据访问)标准，最初开发用于连接便携计算机与打印机等)或一模拟信号。
下面将结合附图通过实例来描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明的蜂窝电话的框图。
图2是根据本发明对图1中的蜂窝电话补充的接口单元的框图。
图3是根据本发明的蜂窝电话***的固定元件的框图。
图4是根据本发明的基本收发站的呼叫处理装置的框图。
图5描述了来自图2中的接口单元的输出的帧结构。
图6是根据本发明的用户装置的另一个实施例的框图。
图7是图6的接口***的一个远程部分的框图。
图8是图6的接口***的中心部分的框图。
图9是根据本发明的另一个蜂窝电话的框图；且
图10是根据本发明对图9中的蜂窝电话补充的接口单元的框图。
图11是根据本发明的另一个蜂窝电话的框图。
图12是和图11中的电话一起使用的接口***的远程部分的框图。
图13是和图11中的电话与图12和14中的接口***一起使用的用户装置的框图。
图14是图13中用户装置的接口***的中心部分的框图。
图15是使用图11中电话的蜂窝电话***的框图。
参考图1，一个GSM(全球移动通讯***)蜂窝电话1包括耦合到天线3上的r.f.收发电路2，基带信号处理和控制电路4，一个可充电的电池组5，一个开关6和一个插座7。处理和控制电路4有一个耦到r.f.收发电路2和插座7的第一个触点7a上的数据输出端子。处理和控制电路4的数据输入端子4b被耦合到r.f.电路2和插座7的第二个触点7b上。插座7的第三个触点7c被耦合到处理和控制电路4的控制输入上。电池组5被连接到插座7的第4和第5个触点7d,7e上，它们分别是0V和+V电源线，以给电话1供电和给电池充电。电池组5的+V端子也被连接到处理和控制电路4和开关6的一个输入端子上。开关6的输出端子被耦合到r.f.电路2的+V输入端子上。开关6的控制端子被耦合到处理和控制电路4的一个输出上。
参考图2，一个接口单元11包括一个控制电路12，一个包含键盘和显示的用户输入单元13，一个V.24 9.6kbit/s的调制解制器14，一个电源单元15和一个插头16。插头16有5个与蜂窝电话1中插座7的触点7a-7e相对应的触点16a-16e。插头16的第一个触点16a被耦合到控制电路12的一个数据输入端子上且插头16的第二个触点16b被耦合到控制电路12的一个数据输出端子上。在控制电路12和调制解调器14之间设置一个双向串行连接18以用于调制解调器的控制和数据信号。插头16的第三个触点16c和第五个触点16e被耦合到电源单元15的+V输出上。插头16的第四个触点16d被耦合到接口单元的0V电源线上。用户输入单元13被耦合到控制电路12上以用于用户命令的输入和从控制单元12向用户输入单元13的显示控制信号的输出。电源单元15的+V输出也被耦合到控制电路12、用户输入单元13和调制解调器14的+V输入端子12a,13a,14a上。调制解调器14被耦合到电话线17上且电源单元15被安排从主电源19接收能量。
参考图3,GSM蜂窝电话***的一个BTS(基本收发站点)包括一个支架22，支持一个或多个天线23，和一个呼叫处理装置24。呼收处理装置24被连接到每个天线23，电话线25并以常规方式连接到BSC(基站控制器)26上。BSC26也以常规方式被连接到将GSM蜂窝电话***连接到PSTN上的MSC(移动交换中心)27上。
参考图4，呼叫处理装置24包括一个控制器30，耦合到天线23上的r.f.收发电路31，和一个V.24 9.6Kbit/s的调制解调器32。调制解调器32被连接到电话线25上。呼叫处理装置24的操作本质上是常规的。这里可能有多个电话线和相关的调制解调器。然而，只有一个被清楚地表示出来。
参考图5，接口单元11和BTS21之间的通讯使用了TDM(时分多路)方案，其中8个时间槽中的一个用于BCCH(广播控制信道)，其他槽用于TCH(话务信道)。
从对图1至图5中示出的***的操作的下列描述可以明显看出与GSM BTS的常规操作的不同之处。如图1所示，接口单元11位于用户的家或办公室中。为使接口单元11处于准备使用状态，必须用其电话号码及BTS21的电话号码将其编程。通常，BTS21在附近，以减少电话费。然而，如果本地BTS都被超负荷使用，例如在城市的中心，则较少使用的BTS(例如郊区的BTS)的电话号码可被编程到接口单元11中。使用用户输入单元13输入电话号码。用于电话号码自动拨号的装置的编程在本领域广为人知。不同的BTS，和因此不同的电话号码，可根据一天中的时间被使用，以利用不同BTS的不同时间的空闲能力。
当用户移动时，他的移动电话1以通常方式与GSM网络交互。然而，当他到达一个具有接口单元11的地点时，他可通过一电缆(没有示出)将接口单元11的插头16连接到他的电话1的插座7上。假设此接口单元11已通电，处理和控制电路4检测到插座7的第三个触点7c上的电压，由此来确定电话1已被连接到接口单元11上。借助连接7d/16d和7e/16e将电池5与电源15连接也使得电池被充电。
一旦处理和控制电路4确定电话1已经被连接到接口单元11上，它发送控制信号到开关6，以使其打开，将r.f.电路2与接口单元11中的电池组5和电源15隔离开。处理和控制电路4也通过选择另一控制程序或恒定数据来响应插座7的第三个触点7c上的电压，以供从电话1到控制器30的信号通路中由PSTN和调制解调器14,32的使用引起的延迟所用。
如果电话1在连接到接口单元11上时被关机，它必须向蜂窝电话网络注册。为实现此目的，处理和控制电路4产生常规的GSM注册信号。此注册信号不从天线3被传送因为r.f.电路2不起作用。替代的是，它通过插座7和插头16的第一个触点7a,16a被输出到接口单元11中。
控制电路12检测到此注册信号并识别它。响应于此注册信号，控制电路12指示调制解调器14去拨BTS21的电话号码。
控制器30被调制解调器32告之电话线25上的呼叫信号并发送一个"应答"命令到调制解调器32上。在进一步处理前，BTS21执行一呼叫限制(screen)处理以检测呼叫方确实是一接口单元。这可以通过"握手"过程包括接口单元11传送它自己的电话号码或一些其他的识别代码到BTS21来方便地实现。接下来接口单元11利用BCCH槽将注册信号转给BTS21。控制器30以常规的方式响应此注册信号且电话1接着被注册到蜂窝电话网络上。当注册信号完成以后，接口单元调制解调器14发送接口单元的电话号码到BTS21，在那里控制器30将它和电话1的网络ID一起存储。当接口单元的电话号码被接收后，控制器30向调制解调器32发送一个"挂机"命令。控制电路12从调制解调器14接收一个"非载波"信号并返回一个"挂机"命令。
如果电话1在连接到接口单元11上时被开机，它不需要注册。然而，它必须执行一个位置更新。此位置更新以和注册类似的方式被执行。相似地，如果电话1在开机时从接口单元11被断开连接，一旦当它的r.f.电路2再次变成活动状态时它必须执行一位置更新。位置更新是GSM***的常规方面。
来自电话1的呼叫现在将被描述。
当用户希望进行一次呼叫时，他以正常方式输入被呼叫方的电话号码到电话1中并按下SEND键。如果电话被连接到接口单元11上，控制电路12检测来自电话1的呼叫建立信号(通过连接7a,16a接收)并使得调制解调器14向BTS21拨号。BTS的控制器30应答此呼叫，如上所述。一旦在接口单元11和BTS21间的连接被建立起来，控制电路12将呼叫建立信号转给BTS21。
当控制器30从接口单元11接收到呼叫建立信号时，它从BSC26取得为此次呼叫分配的一个信道。BSC26将注意到电话1有一个专用信道且将因此分配此专用信道而不是进行常规的无线信道分配处理。此呼叫建立请求通过BSC26被传送给MSC27。MSC27接着操作以在被呼叫方和BTS21之间以PSTN方式建立一连接。
控制器30连接此分配的信道到接口单元11上。尽管这是预先被设定的，它用来指示此呼叫已被建立。使用一个空的已分配信号是很方便的，因为当电话1移动时它模仿了***的操作。一旦此呼叫被建立起来，控制电路12将语音和控制数据从电话1转给BTS21或相反。
当呼叫完成时，控制器30和控制电路12拆除接口单元11和BTS21之间的连接。
对电话1的呼叫现在将被描述。
当电话1被呼叫时，MSC识别出此被叫号码与当前注册到BTS21上的一个电话相关，并通过BSC26发送此呼叫到BTS21上。BSC26首先通过专用信道将电话1的ID与它的移动单元列表进行核准。BSC26在此表中找到电话的ID并相应地修改其操作。发现此电话的ID在表中后，BSC26指示控制器30检索此接口单元的电话号码并使调制解调器32拨号。
接口单元11使调制解调器14应答此呼叫，且一旦此连接被建立起来，控制器30发送一呼叫信号到接口单元11上。接口单元11识别此呼叫信号并通过插头16和插座7的第二个插针16b,7b转给电话1。接下来电话1进行响应，就象正在从天线3接收该信号一样，并开始振铃。
用户听到电话1振铃并按电话1上的应答按钮。电话1和控制器30则利用BCCH槽通过接口单元11交换信号以建立此呼叫。此信道的分配当然是预定的。一旦在呼叫方和电话1之间的连接被建立起来，控制器12在电话1和BTS21之间转送语音信号，或以相反方向，直到此次呼叫终止。
可以理解在接口单元和BTS21之间的PSTN连接25可以被一ISDN连接(52，图6)替代。ISDN连接比PSTN连接提供更大的带宽。所以，一个单一的ISDN连接可以被用来连接多个移动电话到BTS上。这样的***现在将被描述，参考图1,3,6,7和8。为正确理解下面的实施例，电话1的信道编译码器应当被视为r.f.电路2(图1)的组成部分。
参考图6，一接口***40包括一中央部分41和8个远程部分42a-42h。这些远程部分42a-42h的每一个都被相应的传送线路43a-43h连接到中央部分41上。
参考图7，一个远程部分42a包括一个基带数据收发器44，一个连接到主电源19上的电源单元45，和一个插头46。插头46有5个触点46a-e，它们与蜂窝电话1的插座7的触点7a-7e(图1)相对应并且与前面结合图2描述的接口单元中插座16的触点16a-16e具有相类似的功能。插头46的第一个触点46a被耦合到收发器44的数据输入端子上且插头46的第二个触点被耦合到收发器44的数据输出端子上。插头46的第3个触点46c和第5个触点46e被耦合到电源单元45的+V输出上。插头46的第4个触点46d被耦合到远程部分的0V电源线上。电源单元45的+V输出也被耦合到收发器44的+V输入端子上。收发器44也被耦合到远程部分42a和中央部分41间的传送线路43a上。远程部分42b-42h与远程部分42a具有同样的结构。
参考图8，中央部分41包括一个控制电路47，一个用户输入单元48，一个9-1的多路复用器49和一调制解调器50。用户输入单元48被耦合到控制电路47上且能使用户用BTS21的ISDN号码对接口***编程。用户输入单元48包括一个显示器，在其上为接口***显示状态信息。
控制电路47被耦合到每一条传送线路43a-43h上以和远程部分42a-42h的电话进行通讯。9条并行数据线51将控制单元47连接到多路复用器49上。多路复用器49的公共端子连接到为ISDN线路52提供一连接的调制解调器50上，以向BTS21提供连接，来替代图3所示的PSTN连接25。控制线53,54连接控制电路47到多路复用器49和调制解调器50上。
一个ISDN2连接(即有2个64kbit/s的"B"(承载)信道和一个16kbit/s的"D"(信令)信道)在此处被描述，且有足够的能力支持8个远程部分42a-42h。如果需要更高的容量，一个ISDN30连接(30个B信道，1个D信道和1个同步信道，全部64kbit/s)可被使用。
控制电路47和多路复用器49之间的9条数据线51中，8条与相应的远程部分42a-42h对应而第9条被用于BCCH信号。连接到BTS上的ISDN2连接的2个B信道可以运载全部8个TCH,BCCH信号在D信道被运载。在ISDN2连接中不同的信道是时分多路复用的。
在图8描绘的实施例中，中央部分41的信号通路和多路复用器49是双向的。然而可以理解，分离的通路和多路复用器可被用于来自或到达BTS的信号。
参考图1,3,6,7和8，此实施例的操作将被描述。
当电话1被首先连接到，例如，接口***40的远程部分42a上时，它必须向蜂窝电话网络注册或执行一位置更新。为做到这点，处理和控制电路4产生常规的GSM注册或位置更新信号。此信号不从天线3被传送因为r.f.电路是不可用的。然而，通过插座7的第一个触点7a它被输出到远程部分42a上。
接下来此信号被数据收发器44沿着传送线路43a转给接口***的中央部分41。控制电路47检测此信号并将它识别为此情况下的注册或位置更新信号。响应于此信号，控制电路47首先确定是否此接口***已经被连接到BTS21上。如果一连接已经存在，控制电路47传送此信号到多路复用器49。当多路复用器49选择合适的输入线路51时，此信号被供应给调制解调器，后者通过ISDN2连接52将它传送给BTS21。
然而，如果控制电路47确定一ISDN连接需要被建立，它指示调制解调器50拨BTS21的ISDN号码。在BTS21上，控制器30被调制解调器32通知有ISDN线路25上的呼叫并发送一"应答"命令到调制解调器32。接口***的中央部分41接下来利用ISDN2的D信道将注册或位置更新信号转给BTS21。控制器30以常规方式响应注册或位置更新信号，且如果需要，此电话接着被注册到蜂窝电话网络上。当注册或位置更新信号被完成以后，控制电路47发送接口***的ISDN号码和用于远程部分42a的信道到BTS21上，在那里控制器30将它们与电话1的网络ID存储到一起。接口***40的指示，用于远程部分42a的信道和电话1的网络ID被传送到BSC26上。如果不再被请求，接口***40和BTS21之间的连接52将被断开。
因为电话1不在常规方式下操作，且实际上有一分配给它的专用信道，当电话1正在被呼叫时，BSC26必须识别并从常规的信道分配处理中离开。
来自例如在远程部分42a处的电话1的呼叫现在将被描述。
当用户希望进行呼叫时，他以常规方式输入被呼叫方的电话号码到电话1中并按SEND键。如果电话1被连接到一个远程部分例如42a上，呼叫建立信号借助连接7a,46a和远程部分42a被发送到中央部分41处，在那里它们被控制电路47检测。如果接口***已经被连接到BTS21上，呼叫建立信号马上被提供到准备在合适的TDM槽中传送的多路复用器49上。
然而，如果一连接需要被建立，控制电路47使得调制解调器50拨号BTS21。BTS的控制器30象上面描述的那样应答此呼叫。一旦接口***和BTS21之间的连接已经被建立，控制电路47利用D信道将呼叫建立信号转给BTS21。
当控制器30从接口***接收到呼叫建立信号时，BSC26为此呼叫分配一信道。然而，BSC26将注意到电话1有一专用信道并因此分配此专用信道而不是象常规无线信道分配处理那样处理。建立呼叫的请求从BSC26被传送到MSC27中。MSC27接着操作以借助PSTN在被呼叫方和BTS21之间建立一连接。
控制器30连接此分配信道到接口***上。尽管这是预定的，它用来指示此呼叫已被建立。使用一个空的已分配信号是很方便的，因为当电话1移动时它模仿了***的操作。一旦此呼叫被建立起来，控制电路47利用为语音数据分配的TCH和为控制信号分配的D信道将语音和控制数据从电话1转给BTS21或相反。
当呼叫被完成且任意一方挂机后，控制器30和控制电路47释放接口***40和BTS21之间的ISDN信道。如果仅有此信道被使用，接口***40与BTS21之间的ISDN连接也可以被释放。在此释放发生前可能有一延迟，以使用户当第一次清除后马上想再次进行呼叫成为可能。
对电话1的呼叫现在将被描述。
当电话1被呼叫时，MSC识别出此被叫号码与当前注册到BTS21上的一个电话相关，并通过BSC26发送此呼叫到BTS21上。BSC26首先通过专用信道将电话1的ID与它的移动单元列表进行核准。BSC26在此表中找到电话的ID并相应地修改其操作。发现此电话的ID在表中后，BSC26指示控制器30检索此接口单元40的ISDN号码。如果此ISDN连接没有打开，它接下来使调制解调器32对其拨号，且接口***40接着使调制解调器14应答此呼叫。一旦此ISDN连接被打开，或者如果它已经被打开，控制器30被告知被BSC26分配给电话1的ISDN连接信道。这指示哪个TDM槽必须用于此被呼叫电话。
最好，这样的一个电话包括传送和接收语音和数据信号的r.f.电路，另一个外部可访问的连接器和交换装置，其中此交换装置响应施加到该另一个连接器上的信号以使r.f.电路无效。
一旦连接被建立起来，控制器30发送一空的信道分配信号到接口***。此接口单元11识别此空的信道分配信号并通过传送线路43a将其转给电话1。电话1如同它正在从天线3接收此信号一样进行响应并开始振铃。
用户听到电话1振铃并按电话1上的应答按钮。电话1和控制器30则通过接口***交换信号以建立此呼叫。一旦在呼叫方和电话1之间的连接被建立起来，控制器47在已分配的TCH中在电话1和BTS21之间转送语音信号，或以相反方向，直到此次呼叫终止。
可以理解，上面描述的拨号连接可以被从另一操作者处租用的线路或蜂窝网络操作者拥有的专用线路替代，以在接口单元或***与BTS之间提供一永久的连接。
替代图1,2和7中描述的电气/机械的插头和插座连接7/16和7/46，移动电话和接口单元之间的连接可以通过超声和光(例如红外线)进行连接，现在将参考图9和10描述如下，其中与图1和2中具有同样特征的部分被赋以相同的参考数字。
参考图9，蜂窝电话1a类似于已结合图1描述的电话，除了插座7被一超声或光天线(传感器/发射机)96所替换，并通过一合适的收发器97连接到处理和控制电路4和r.f.电路2上。
参考图10，接口单元11a类似于结合图2描述的接口单元，除了插头16被一超声或光天线(传感器/发射机)98所替换，以配合电话1a中的天线96，并通过一合适的收发器99连接到控制电路12上。
收发器97,99将从控制单元4,12接收的基带信号(常规的模拟信号，或数字信号，正常地从天线3发射和接收)分别转换成适合于由天线96,98发送的信号。这些信号可能仅仅是光或超声载波的调制，或它们可能被收发器97,99转换成一数字格式如上面引用的IrDA协议。这些信号接下来被天线96,98发送。被天线96,98接收的信号被相应的收发器97,99再次转换成基带模拟或数字信号，以被控制单元4,12相应地进行进一步的处理和继续向前传送。
本***的操作与图1和2的很类似。然而，因为移动电话1a和接口单元11a之间没有电气连接，对电话1a没有外部能源供应，因此与电源连接7c/16c；7d/16d；7e/16e不等同。这有两种结果。第一，电池5不能通过接口单元11a被充电(独立的电池充电装置是必须的)。如图9示出的电池正输出能量到不同部分4,97等。而且，对连接的出现的检测不能象图1(连接7c)中的实施例那样通过检测电压的出现来进行。代之以，控制装置4被安排来响应输入4b上的信号的出现(被天线96接收)以控制开关6。或者开关可以手动控制。
图7中的设置可能如图10所示适于一光或超声连接以类似于图2的方式利用。
在上述实施例中，"陆线"被用于连接接口单元或***到BTS上。参考图11,12,13,14和15，另一个实施例现在将被描述，它在接口***和BTS之间使用了无线连接。
参考图11，一基本上是常规结构的蜂窝电话61，包括一电池组62，信号处理和控制电路63和r.f.电路64。然而，电话61进一步包括一有三个简单触点65a,65b,65c的连接器65，一同轴插座65d，和一r.f.开关电路66。连接器65的第一个触点65a被耦合到处理和控制电路63的一控制输入上。第二个和第三个触点65b,65c被分别连接到电池组62的负和正端子上。r.f.开关电路66根据来自处理和控制电路63的控制信号被安排来连接r.f.电路64到天线67或同轴插座65d上。连接器65的第一个触点65a被连接到处理和控制电路63的控制输入上。当处理和控制电路63检测到连接器65的第一个触点65a上的电压时，它发送一控制信号到r.f.开关电路66以连接r.f.电路64到同轴插座65d而不是天线67上。连接65b/73b和65c/73c允许电池5从电源单元72充电。
参考图12，接口***的远程部分71包括一连接到主电源19的主电源单元72，和适合与电话61的连接器65合作的连接器73。连接器73的第一个和第三个触点73a,73c被连接到电源单元72的+V输出上而连接器73的第二个触点73b被连接到电源单元72的0V输出上。连接器73包括一同轴插头74。传送线路75通过远程部分71扩展并通过抽头76和传送线75的分支77被耦合到同轴插头74上。
参考图13，多个接口***远程部分71a-71c沿着传送线路75例如同轴电缆被间隔开。接口***的中央部分79被连接到传送线路75的一个端点上。一终端阻抗78被连接到传送线路75的另一个端点上。
参考图14，接口***的中央部分79包括一将来自传送线路75的信号变换到微波波段且将微波信号变换到适于电话61所用波段的频率变换器80，一微波功率放大器81以放大来自变换器80的微波信号，一微波预放大器82用来在施加到变换器80之前放大接收到的微波信号和一个耦合到功率放大器81的输出、预放大器82的输入和盘状天线84波导上的双工器83。
参考图15，盘状天线84被安装到建筑物85上，例如一办公室，与BTS87上的另一个盘状天线86对准。传送线路75贯穿建筑物85扩展。BTS87包括一用于常规GSM通讯的UHF天线88和一呼叫处理装置87a。呼叫处理装置87a被连接到BSC90，其依次被连接到MSC92上，以提供对PSTN的连接。
因为接口***仅仅变换电话61工作所处的频段，BTS87实际上可以是2个BTS，一个使用UHF天线88在常规UHF GSM频段工作，另一个使用盘状天线86在微波频段中工作。
在上述实施例中，接口单元或***对具有天线以在其蜂窝中与移动装置进行通讯的常规的BTS站点提供通讯。然而，接口单元或***与之通讯的那个“BTS”，根据本发明可被单独设置以和接口单元或***进行通讯。这样，在大的办公设备上，可能期望在设备上装有"BTS"并避免对电话，ISDN，租用线路或微波连接的需求。
已知适配器允许手提移动电话被用于车载装置中。这些***经常提供一麦克风和扩音器以允许电话的免提操作。可以理解此设置可和本发明一起使用。或者，根据本发明，接口单元或接口***的远程部分设置一听筒以替代移动电话(当它与接口单元或接口***的远程部分对接时)的麦克风和扩音器。如果用户不需要使用移动电话自身的麦克风和扩音器，不需要连接电缆它可被直接***到接口单元或接口***的远程部分。
GSM术语在上述描述中被使用。然而，本发明不局限于GSM***且也适用于其他***，包括DAMPS(数字高级移动电话***)，DCS1800(数字通讯***1800MHz)，PCS1900(个人通讯***1900MHz)，日本PDC(个人数字蜂窝)，美国IS-96CDMA,UMTS(通用移动电话***)和FPLMTS(未来公共陆地移动电话***)。另外，本发明可被应用到与固定智能***交互的DECT(数字欧洲无绳电话)CT2和日本个人手提电话***。本发明进一步适用于模拟蜂窝电话***。

Claims (37)

1．一种蜂窝电话***，包括一个独立于蜂窝电话***中的蜂窝***的附加通信通路(17,75,84)，它处在移动电话(1,61)和移动电话呼叫交换***(21,26,27,87,90,92)之间，该通信通路包括一接口装置(11,41,42a…42h；71；79)，用于在移动电话和呼叫交换***之间提供通讯连接，以旁路电话的无线天线(3,67)。
2．根据权利要求1的蜂窝电话***，其中接口装置通过一光或超声通讯连接(96,98)与移动电话通讯。
3．根据权利要求1的蜂窝电话***，其中接口装置通过一电气连接(7,16；7,46；65,73)与移动电话通讯。
4．根据权利要求1,2或3的蜂窝电话***，其中接口装置向移动电话提供一通讯连接(16,45,98)用于基带语音和控制数据信号。
5．根据权利要求4的蜂窝电话***，其中接口装置包括一调制解调器(14,50)。
6．根据权利要求5的蜂窝电话***，其中通信通路包括一交换网络。
7．根据权利要求5的蜂窝电话***，其中通信通路包括一固定的点对点信号通道。
8．根据权利要求6或7的蜂窝电话***，其中设置了接口装置(41,42a…42h；71；79)以向多个移动电话提供对呼叫交换***的通讯连接，且通信通路的带宽对于多个并发的呼叫是足够的。
9．根据权利要求1或3的蜂窝电话***，其中接口装置向通讯连接(74)提供移动电话的r.f.电路(64)用于r.f.语音和数据信号。
10．根据权利要求9的蜂窝电话***，其中通信通路包括一传送线路(75)且接口装置包括用于连接上述r.f.电路到传送线路上的装置(74,76,77)。
11．根据权利要求10的蜂窝电话***，其中通信通路包括一点对点微波连接(84,86)和用于将传送线路(75)上的信号转换成微波连接的工作频段，并将从微波连接上接收的信号转换成移动电话的工作频段并把它们施加到传送线路(75)上的变换装置(80)。
12．根据权利要求9,10或11的蜂窝电话***，其中接口装置(71a…71c；78)从多个移动电话的r.f.电路向传送线路(75)提供一连接。
13．在移动电话(1)和蜂窝电话呼叫交换***(21,26,27)之间提供通讯连接以旁路电话的无线天线(3)的接口装置，此装置包括用于和蜂窝移动电话交换语音和数据信号的第一连接器(16,46,73,98)，用于将此装置连接到传送线路(17,52,75)上的第二连接器和用于通过第二连接器交换上述语音和数据信号的装置。
14．根据权利要求13的接口装置，其中第一连接器(16,46,73)通过一电气连接(7,16；7,46；65,73)与移动电话进行通讯。
15．根据权利要求14的接口装置，进一步包括电源装置(15,45,72)以通过第一连接器(16,46,73)向移动电话提供电能。
16．根据权利要求13的接口装置，其中第一连接器(98)被设置用来通过一光或超声载波来交换语音和数据信号。
17．根据权利要求13,14,15或16中任何一个的接口装置，其中第一连接器(16,46,98)被设置来和移动电话交换基带信号，且通过第二连接器交换上述信号的装置是一调制解调器(14,50)。
18．根据权利要求17的接口装置，包括控制装置(12,47)和拨号装置(14,50)，其中控制装置响应来自第一连接器的蜂窝电话数据信号以使拨号装置通过第二连接器输出电话或ISDN拨号信号。
19．根据权利要求17或18的接口装置，包括一个或多个其他连接器(46)以和其他蜂窝移动电话交换语音和数据信号，和一个用于复用来自第一或其他连接器的信号的多路复用器(49)，其中调制解调器(50)被设置来传送多路复用器(49)的输出。
20．一种用于蜂窝电话***的电话，包括处理电路(4)和一外部可访问的连接器(7,96)，连接器被耦合到处理电路以与其交换基带语音和数据信号，并具有无线频率收发电路(2)用来耦合到处理电路以与其交换基带语音和数据信号，处理电路包括用于检测外部可访问的连接器(7,96)是否与附加连接器通讯的装置，和当外部可访问的连接器被如此连接时在处理电路控制下从收发电路上断开此处理电路的开关装置(6)。
21．根据权利要求20的电话，包括用于传送和接收语音和数据信号的r.f.电路(2)，和开关装置(6)，以响应施加到连接器(7,96)上的信号以使r.f.电路无效。
22．根据权利要求20或21的电话，其中第一连接器(16,46,73)通过一电气连接(7；65)与移动电话通讯。
23．根据权利要求22的电话，进一步包括一电源连接以通过电气连接(7,65)向移动电话提供电源。
24．根据权利要求20或21的电话，其中外部可访问的连接器(96)被设置用来通过一光或超声载波来交换语音和数据信号。
25．一种用于将一移动电话连接到蜂窝无线***的呼叫交换***上的方法，包括通过使移动电话与接口装置通讯而在移动电话和蜂窝无线***的固定部分之间建立一独立于蜂窝电话***的蜂窝***的附加通信通路的步骤，此接口装置通过一通信通路被连接到蜂窝无线***上。
26．根据权利要求25的方法，其中移动电话和接口装置之间的通讯使移动电话的收发器功能无效。
27．根据权利要求25或26的方法，其中通信通路包括一交换网络，且此方法包括在移动电话和蜂窝无线***的固定部分之间分配交换网络上的通道的步骤。
28．根据权利要求27的方法，其中通信通路是在已存在的高带宽交换连接上的信道。
29．根据权利要求27的方法，其中一呼叫通过设置一交换连接被设置。
30．根据权利要求28或29的方法，其中当一呼叫终止时，交换连接仅在下列两种情况均满足时被释放：
当前交换连接中没有其他信道被使用，且
在呼叫结束的预定期间内，没有发向或来自移动电话的其他呼叫或呼叫企图出现。
31．根据权利要求25或26的方法，其中通信通路包括一固定的点对点信号通道。
32．根据权利要求25到31中任何一个的方法，其中固定部分是一个蜂窝无线基本收发站点，此基本收发站点具有信道分配装置用于分配移动电话到信道上以建立发向和来自上述移动电话的呼叫，其中当一个发向移动电话的呼叫通过蜂窝***被建立时，一个从多个被分配到此蜂窝的信道中选择出来的具有相关无线频率信道的信道被分配，而当一个发向移动电话的呼叫通过附加通信通路被建立时，此呼叫被分配给一个与此无线频率信道不相关的专用信道。
33．根据权利要求25到32中任何一个的方法，其中移动电话和接口装置之间的通讯借助于光或超声载波。
34．根据权利要求25到32中任何一个的方法，其中移动电话和接口装置之间的通讯借助于电气连接。
35．一种蜂窝电话***，基本上如参考附图所述。
36．一接口装置，基本上如参考附图所述。
37．一种连接移动电话到蜂窝电话网络的呼叫交换***上的方法，基本上如参考附图所述。
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