连接移动台与基于TDMA的网络方法 本发明涉及一种用于将便携式终端连接到附属权利要求1的前序中所述的基于TDMA的网络的方法。这里,便携式终端是指当处在事先不知道的位置或在其周围移动时可使用的用于移动通信的电信终端。
本发明的这种方法尤其可使用于DECT系统,用于将便携式DECT终端连接到DECT系统,但它也可应用于任何其他基于TDMA的系统。
传统的固定电话网的一个缺点是,当一个用户台(例如一部电话机)移动到另一位置时,必须在电话交换机为这一新的位置指定一个电话号码。这些变化给使用者带来很大的工作量,对用户而言意味着(附加)费用。
以前,众所周知的移动设备和蜂窝网络没有上述缺点,而不管电话机在物理上处在何处,其中的电话号码是不变地。这些系统的电话机还具有用户特定卡(例如SIM卡),以便电话机可用作有要求的用户的用户台。
固定网络的电信终端(例如电话机)至少有以下优点胜过蜂窝网络的电信终端:
-这些电信终端工作可靠;
-这些电信终端从网络接收功率,并在这方面它们更可靠且对用户更友好;
-由于这些电信终端固定地处于一定的位置,因此可轻易识别有关用户线路的信息(例如被收费的使用者和用户);
-话音质量始终非常一致,和
-不存在由无线电波传播路径造成的拥塞。
本发明的目的是提供一种方法,利用该方法可尽可能简单有效地将上述优点综合到同一用户台中。利用本发明的这一方法可达到此目的,该方法其特征在于在附属权利要求1的特征部分中所公开的内容。
本发明的基本思想是,对使用数字全双工数据传输的固定的点对点型连接进行分支,该连接与便携式终端的无线电波传播路径是并行的,并在一个接口中实现分支,在该接口中数据包(脉冲串)基本上以这样一种形式出现,其中它们被发送到无线电波传播路径所需要的处理过程中(换言之,优先是无线电波传播路径所需要的可能的信道编码和/或信道交替或其他类似的措施)。
利用本发明的这一实施方案,可获得例如如下优点:
-对于无线和有线固定接入不需要分离设施,
-在各种相应的情况下,可以以最合适的(可靠的)方式使用一个和同一用户台,
-用户台可从一个固定用户连接转换到另一个固定用户连接,而使用者不必作任何改变,
-不管与该网络的连接是通过无线电波传播路径建立的还是通过固定连接建立的,可使用同一电话号码,和
-由于用户还可通过一个固定接口连接到该网络,因此可节省无线电频谱。
下面,参照附图所示的例子更详细地描述本发明及其优选实施方式,其中
图1示出了传统的DECT系统,
图2示出了本发明的DECT系统,
图3示出了在DECT系统中的无线电波传播路径上使用的一种帧结构,
图4示出了根据使用双线线路的图2中的系统的一种帧结构,
图5示出了对本发明而言是必要的便携式DECT终端的那些部件,和
图6示出了本发明的有线连接的实现方式。
在图1中,描述了DECT系统的一种参考模式。图中(为清淅起见)使用了国际标准中所使用的相应(英文)术语(例如参见参考文献“ETSI,ETR 015,1991年3月:‘Radio Equipment and Systems,Digital European Cordless Telecommunications(DECT)’”)。
DECT系统可连接到两种网络:
-本地网LN,例如用户交换机,和
-全局网路GN,一般为国家网或国际网,例如公用电话网。
在标准中所描述的DECT参考模式中,网络组件分为两类,便携式终端PT和固定系统FS。固定系统是由代表DECT网络的固定组件的所有组件组成的组合体。这些网络组件(PT和FS)通过无线电波传播路径进行互连。固定系统FS可包含许多基站(无线电固定部件),但只含有一个公用控制固定部件CCFP。
端系统ES连接到便携式终端PT,该系统包括一些所使用的应用处理(电信业务)。
从概念上讲,DECT系统包括三部分:
-小区,用户可在其中移动,每个小区都提供一些用来控制和管理所述小区所需的功能,
-一个中央系统,该系统包括用于保持系统中所有DECT连接所必须的协议和管理功能,和
-一个或多个互通单元,该互通单元执行协议,完成格式化,并在DECT系统和与它连接的系统(例如公用电话网,ISDN网或GSM网)之间进行码变换操作,
由于DECT系统是众所周知的,在此将不作进一步的描述。在标准ETSI的ETS 300 175中定义了DECT系统,感兴趣的读者可从中看到该系统更详细的图。
图2说明了本发明在原理上是如何改变图1中提出的参考模式的。根据本发明,通过采用一种(铜质)双线线路,换言之,通过采用一种与固定电话网相连的普通电话中类似的传输介质,安排另一条与便携式终端和固定系统之间的无线电波传播路径RP并行的有线传输通路WL。因此,便携式DECT终端既可以通过无线电波传播路径又可以通过有线线路(用户环路)连接到该固定系统。便携式终端PT装有一个用于无线接入的部件W1,该部件用一种对DECT无线电连接而言的常规的方法来实现,并装有一个用于有线接入的并行部件W2,该部件负责与双线线路的连接。
在1880MHz...1900MHz之间的20MHz的频带专供该DECT系统所用。在这一频带上,RF信道(载波)之间的间隔为1.728MHz。平均发射功率仅为10mW,这有利于长时间工作,同时从另一方面来说,降低了这种电话机的价格。
在图3中,说明了一种在DECT无线电波传播路径RP上使用的一种帧结构。一帧的长度为10ms,包括24个连续的时隙(0…23),其中前12个时隙专供从固定系统到便携式终端(F→P)的发送所用,后12个时隙专供从便携式终端到固定系统(P→F)的发送所用。因此,利用所谓MC-TDMA/TDD原则(多载波时分多址联接/时分双工)从而形成DECT系统的物理信道。一个时隙的长度为416.7μs。在一个时隙中发送的脉冲串的长度为364.6μs,其中共计420比特。这一脉冲串构成DECT系统的物理层的一个包(PHL包),标以参考标记PHL P。该脉冲串包括一个32比特的同步字段SYNC和一个388比特的后续数据字段DATA。该数据字段包括DECT系统的MAC层(媒体访问控制)的一个包(MAC包),标以参考标记MAC_P。在图3中示出了当例如在普通呼叫期间将被使用时的一个数据字段。该数据字段分为两部分,A和B。在字段A,发送信令信道(C)的信息,广播信道(Q)的信息和寻呼信道(P)的信息。因此,这些信道共享字段A的传输能力(4.8kbit/s)。字段A的剩余部分CRC(16比特)专供数据的差错控制所用。在字段B,用户信息(I-信道)以320比特的长脉冲串被发送。字段B的剩余部分X(4比特)由I-信道的一些比特来定义,并被用于检测干扰。
在本发明的双线线路中,使用了基本上与无线电波传播路径的帧结构类似的一种帧结构,但在这种方法中,在两个发送方向同时进行传输。(这一实施方案以一种回波消除技术为基础,这将结合图5作更详细的描述)。图4示出了使用于双线线路的一种帧结构。在两个发送方向中,帧长度均为10ms,该帧最好包括12个连续的时隙,在其每个时隙中,(最好)发送DECT系统的物理层的一个包PHL_P。在这一方法中,在两个发送方向中都能达到大约为504kbit/s的速度。(虽然图中在物理层的每个包PHL_P的末端已分配了安全时间,但这种安全时间在经由双线线路的传输中不是必要的)。通过使用借助于回波消除技术的全双工传输,可使得双线线路的频谱带宽尽可能窄。
图5中,描述了与本发明有关的便携式DECT终端PT的那些部件。起始点是在便携式终端中始终有个接口的那个点,通过该接口可在两个发送方向中发送这些DECT包(最好是物理层的包)。这一接口已标以参考标记PI。这些包的打包和拆包卸包在单元51中进行,该单元将到达的包拆卸成与各个信道(I,P,C和Q)相应的比特流,而在发送方向上对这些比特流进行打包。根据本发明,已在上述接口中安排了一个选择单元52,用以选择终端将连接到网络的固定部件的模式,换言之,是通过无线电波传播路径还是通过双线线路接入。接入模式的选择信号已标以参考标记CTRL。该选择单元将打包和拆包卸包单元连接到固定系统的RF子系统W1或连接到固定系统的子系统W2,有一条或多条双线线路WL依次与该子系统W2相连。
图6中,说明了子系统W2的结构。如图4的帧在单元61中由发送方向中的包PHL_P构成,这些帧馈入到调制器/解调器部件62中。该调制器/解调器部件采用一种适合于(铜质)双线线路的调制方法,如QAM或281Q调制。发送信号从调制器既馈入到适配的回波消除器单元63又经由混合网络64馈入到双线线路WL。该混合网络用一种众所周知的方式完成从双电缆心线到四电缆心线的转换。
接收到的信号RX经由混合网络连接到回波消除器单元63,该单元从接收到的信号中消除与发送信号有关的成分(回波)。这样得到的信号在单元62中进行解调,并在单元61中拆帧。在固定系统的末端,有一个基本上与便携式终端中的子系统类似的子系统W2。在固定系统FS末端,双线线路既可以连接到无线电固定部件又可以连接到一个公用控制固定部件CCFP。
这里没有对子系统W1作更详细的描述,因为它是用一种众所周知的方式实现的。
上面已描述了一种方法,利用该方法,在双线线路的时隙中发送DECT系统的物理层的一个包。在尽可能地与现有DECT系统兼容方面,这是一个优选的实施方式。在该时隙中也可以发送MAC层的包,据此,例如可在该帧前设置同步模式。尽管象这样的一个实施方案要求在现有技术中有较大的改变,但对传输能力而言这还是一种具有更多优点的实施方案。
尽管以上参照按照相应图所举的例子叙述了本发明,显然本发明并不局限于此,在随后的权利要求书中所揭示的本发明设计思想范围内,可以不同方式进行变形。尽管以上以DECT系统作为例子,然而本方法可应用于任何类似的基于TDMA的系统。