CN1111472A - 转接无线电话呼叫的方法和设备 - Google Patents

Abstract

在连接到标准有线交换器的无线电话系统中实 现覆盖区间的越区切换。当在一个无线电覆盖区中 启动一个无线电话呼叫时，就从和该覆盖区有关的一 个固定控制单元(111)向用户单元(101)下行装入一 个电话簿号码和一个无线电呼叫标识符。当用户单 元判定可以进行向目标无线电覆盖区的越区切换时， 用户单元就向和目标无线电覆盖区有关的另一个固 定控制单元(113)发送该电话簿号码和无线电呼叫 标识符，这个固定控制单元呼叫该电话簿号码并且经 标准有线交换器(115，117)连接到第一固定控制单 元。然后将该无线电呼叫标识符送到第一固定控制 单元以便允许进行越区切换的正确连接。

Description

本发明一般来说涉及无线电话通讯系统，具体而论涉及用户单元的无线电话呼叫从一个无线电覆盖区转接到另一个无线电覆盖区的方法和设备。

在无线电覆盖区不止一个的无线电话系统中，众所周知的是要协调在这些无线电覆盖区中提供的服务，即在用户单元移向第二无线电覆盖区时能使在第一无线电覆盖区中接通的无线电话呼叫保持住。习惯上称呼叫服务的这种转接为越区切换、转移、或链路转接。

众所周知，蜂窝状无线电话系统能够通过在两个无线电覆盖区（或“网孔”）之间越区切换电话呼叫而在很广泛的地理区内保持住该电话呼叫。在这样一些蜂窝状系统中使用的越区切换技术在文献中已有记载（见Fluhr等人的Control  Architecture”，1979年1月的“Bell  System  Technical  Journal”第58卷，第一期，43-69页）。在从一个网孔向另一个网孔越区切换一次呼叫过程中，该系统一般来说必须确定哪一个网孔具有在用户单元的最佳通讯线路，然后指示用户单元它应该调谐到哪一个频率才能在新的目标网孔中保持对话。近来，通过给固定网路提供有关哪一些通讯信道适合于在一个目标网孔中继续呼叫的信息，可使用户单元在越区切换判定过程中起更加积极有效的作用（例如参见美国专利No.5，127，100）。

在最近开发的用户单元参与越区切换的系统中，固定的系统设备必须通畅并用效地把电话呼叫从目标网孔地点连接到正在进行的呼叫。在电子工业协会规范IS-41中建议，开始时接受和处理无线电话呼叫的有线电话交换器对于所有未来的越区切换活动的作用就像一个固定点一样。然后，固定的有线电话交换器将呼叫连到无线电用户单元，和用户单元的呼叫位置无关。但这一计划要求专门设计有线电话交换器才能处理无线电话服务。这样使用有线电话交换器由于相当大数量的没有用于交换器的相互连接，而是必须用于无线电话的处理，所以效率很低。

还建议，可使用符合通常称为“强行接入”的有线特点的5类（Class  5）电话交换器来实现越区切换。强行接入允许有线用户C向ISDN（综合业务数字网）支持的5类交换器送出一个确定有线用户A和B之间的一个正在进行的呼叫的“呼叫识别”信息。但对无线的越区切换来说，若实现强行接入，就要求5类交换器之间有一致性和ISDN能力。但使用强行接入特点的越区切换仅限于产生呼叫的这个5类交换器，因此使用常规强行切入技术就不可能发生被不同的5类交换器支持的无线电覆盖区之间的越区切换。

因此，期望使用标准有线电话交换器来控制呼叫转接功能而不管呼叫是有线的还是无线的，并且在其它各种标准有线电话交换器之间确定呼叫越区切换的线路。应该保持固定点无线电话越区切换过程，使其成为与这些标准有线电话交换器兼容的一种无线电话系统的功能。

本发明包括将一个用户单元的传递用户信息的无线电话呼叫从连接到有线电话交换器的第一固定控制单元服务的第一无线电覆盖区转接到有第二固定控制单元服务的第二无线电覆盖区的方法和设备。和第一固定控制单元以及有线电话交换器有关的电话簿号码从第一固定控制单元发送到用户单元。当确定需要将该无线电话呼叫从第一固定控制单元转接到第二固定控制单元时，用户单元向第二固定控制单元发送该电话簿号码。第二固定控制单元使用发生电话簿号码的用户单元发出一次呼叫，并且经有线电话交换器与第一固定控制单元相连，使得在该无线电话呼叫已转接到第二固定控制单元时该用户信息能连接到第一固定控制单元。

图1是表示两个覆盖区的无线电话系统的方块图，该系统可以使用本发明。

图2表示可使用本发明的无线电话系统的某些部件间的链路转接接通信息流。

图3表示在本发明中可以使用的另一种链路转接接通信息流。

图4是在本发明中可以使用的信息格式图。

在图1的方块图中表示出可很好使用本发明的一个系统。在使用本发明时，图1的系统满足了使用常规有线电话交换器同时又能保持无线电话越区切换的呼叫固定点的需要。优选实施例的无线电话系统是一个数字式无线电系统，它在TDMA（时分多址联接）设备的指定时隙从用户单元向固定的收发两用机传递声音或数据信息，并且在TDM（遥测数据监控器）设备的固定时隙并在分开的无线电频率信道上从固定的收发两用机向用户单元传递声音或数据信息。本发明不需要对系统进行这样的限制，因为单无线电频率系统、编码分割多次接入系统、模拟系统、以及其它类似的系统同样可从本发明的优点受益。用户单元101包括收发两用机功能、用户接口、以及控制和存贮功能。这样一种用户单元类似于用在数字式无线电话系统中的另一种TDM/TDMA可移动的和便携式的无线电话设备。图中所示的系统的固定部分被分成覆盖区A和覆盖区B，这种划分基本上由用户单元101和固定的收发两用机之间的无线电发送路径决定的。在覆盖区A中，有两个固定的收发两用机103和105，当然在一个覆盖区内还可以使用一个收发两用机。在覆盖区B中有两个收发两用机107和109。

对无线电设备、其它用户单元、以及无线电话系统的基本操作的控制都由固定控制单元111提供，固定控制单元在优选产施例中被称为无线电端口控制单元（RPCU）。典型的无线电端口控制单元具有ISDN接口功能，ISDN接口连接到一个时隙接口，时隙接口连到一个或多个无线电端口接口卡（RPIC）上，所有这些都是在控制和存贮功能部分的控制下进行的。可以用在本发明中的RPCU类似于从Motorola，Inc.得到的SC9600型，但可能像声音编码那样不需要某些内在特性。一个等效的RPCU在覆盖区B中控制着无线电话系统的功能。（对于本发明的越区切换，不需要ISDN-BRI（基本速率接口）或PRI（主速率接口），但是是可期望的。但端对端-RPCU对RPCU以及交换器对交换器的数字连接是优选的）。

如图1所示，两个有线电话交换器115、117分别连到RPCU111和RPCU113。交换器115和117可以是标准的ESS5类端局，例如AT&T#5、Northern  Telecom  DMS100、或其它标准数字交换器，这些交换器一般用于控制和连接常规的有线设备。作为使用本发明的结果，这些有线交换器不需特殊改动就可完成无线电话系统的功能。按此方式，可将常规有线交换器用于有线转接和无线转接，并且可连到常规有线网络。虽然图1中表示的仅有两个有线电话交换器115和117，但本发明不受交换器的任何有限数目的限制。相反，可以预期：本发明将可用在一个有线电话交换器和不止一个RPCU相连的有线和无线电话系统。

当由于呼叫占线使用户单元101来回移动时，用户单元101还要通过监控相邻RPCU的控制时隙发送来监视相邻RPCUa的信号质量。当用户单元101例如从覆盖区A移入覆盖区B中时，用户单元101发现在用户单元101和固定的收发两用机103之间接收和发射的无线电信号的质量变坏。这时用户单元101就要判定：例如在用户单元101和收发两用机109之间发射的无线电信号的质量比在用户单元101和固定的收发两用机103之间的现行无线电信道的更好。在检测到无线电信号质量变坏时，用户单元101的控制和存贮功能在一个未被发射/接收使用的时隙使用户单元收发两用机（在优选实施例中，它是一种频率可灵活变化的收发两用机）能对来自收发两用机109的无线电频率发射进行重新调谐。对无线电信道质量进行测量（例如测量信号干扰比），并由用户单元101作出判定，以对收发两用机109正在使用的无线电信道频率进行重新调谐。（如果收发两用机109的无线电信道频率与收发两用机103的无线电信道频率相同并且协调一致，则不需要重新调谐用户单元101的收发两用机。用户单元101为控制的目的仅需检查收发两用机109使用的合适的时隙）。一旦用户单元101作出判定：一次越区切换必须保持呼叫质量，用户单元101就中止向覆盖区A中的现正服务的收发两用机的发射（向RPCUa发出中止发射指令），并且借助于在一个未被使用的时隙向RPCUb发出的越区切换请求信息占用这个未被使用的时隙（未被使用的时隙即为在从RPCUb经与其相连的收发两用机的发射的信息标题字段中标记为空闲的时隙）。这个越区切换请求通知目标覆盖区接通另一个由该固定设备确定路径的呼叫，从而使越区切换可能发生。然后，用户单元返回到现正服务的RPCUa的时隙，使最终的指令能使用与RPCUb相关的无线电信道上的目标时隙。这种类型越区切换的优点是，如果向RPCUb发出越区切换请求后用户单元和RPCUa之间的连接丢失掉，用户单元可返回到目标覆盖区时隙，在这里等待重新连接的呼叫。

图2表示用来实现越区切换的方法。如图2所示，用户单元（SU）已向覆盖区A的无线电端口控制单元（RPCUa）启动了一个新的呼叫201，并且RPCUa发现一个无线电信道和时隙可用来处理这个呼叫，RPCUa通过给用户单元（SU）下行装入呼叫建立信息作出响应203，该信息包括电话簿号码和无线电呼叫标识符（RCID），该标识符是和这次呼叫及这个用户单元有关的并且保持在RPCUa中的唯一呼叫记录。本发明的一个特点是，电话簿号码就是使用和连到RPCUa的有线电话交换器的局码（一个或多个）相关的地区号的一个电话号码，该电话号码或者接通至RPCUa的电话号码（中继呼叫），或者选择借助于对垂直服务的请求（如越区切换）RPCUa可识别的一组特定的线路或中继线。在优选实施例中，电话簿号码是NNN-XXXX形式，但必要时也可包括区码。在RPCUa和一个用户单元之间启动的所有呼叫都使用相同的电话簿号码以标识RPCUa。正是RCID（无线电呼叫标识符）才能允许RPCUa在各种RPCUa有效呼叫记录之间进行区分。在电话簿号码和呼叫建立信息被转接后（203），声音或数据信息可按常规方式借助于连到RPCUa的有线电话交换器115（SWa）在用户单元（SU）和RPCUa以及其它装置之间进行交换。虽然电话簿号码在优选实施例中是在启动无线电话呼叫时传递到用户单元（SU）的，但在实施本发明的过程中还可利用其它的一些传递时间，例如在一个控制时隙连续发送电话簿号码。

当用户单元（SU）判定：来自RPCUb（无线电端口控制单元113服务的覆盖区B）的无线电信号的质量更加合适，用户单元（SU）就占用RPCUb的空闲通话信道，并且向RPCUb发出“链路转接”请求（ALT  REQ）205。ALT  REQ包括RPCUa电话簿号码和无线电呼叫标识符（RCID）（它被保持在RPCUa中的）。RPCUb在应答中向有线电话交换器117发出一个建立信息207，有线电话交换器117经连接基本速率接口（BRI）的用户回线119连到RPCUb（SWb）。（另外，这个连接链路还可以是主速率接口（PRI）中继线，或其它数字式中继连接）。这个请求看起来像是输入到电话交换器SWb的一个新的呼叫，其中RPCUa的电话簿号码是被呼叫的对象。然后，有线电话交换器117（SWb）根据这一信息向有线电话交换器115（SWa）占用一个中继线，并且发出一个中继线建立信息209。这样的交换通讯使用了标准的DS1中继发信，或者是窃用位发信（即以每6帧有1帧的速率窃用每个DS0时隙中的最低有效位），或者是通过公共信道发信，如“7号发信系统”。电话交换器SWa一旦收到交换中继线建立信息209，交换器SWa或经由BRI、PRI，或经由窃用位DS1中继连接连接到RPCUa。RPCUa判明：对与请求有关的终端号的服务请求表示的是对某种垂直服务的请求，如越区切换，RPCUa回答该呼叫请求。该回答监控是通过SWa到SWb，再到RPCUb。恰恰是在这个时间，和呼叫有关的信息（如RCID）的转接从RPCUb发送到RPCUa。这个过程涉及使用在DS0选择中的空闲的DS0信息位以便将信息从RPCUb发送到RPCUa。在DS1格式中的DS0时隙有一个对于“脉冲代码调制”（PCM）可利用的7位的最小值，这等于56kb/s的数据/声音发送速率。就公共信道发信而论，每个DS0的所有8位对于64kb/s的数据/声音发送率都是可以利用的。由于所说的声音/数据对于非多路复用的通话信道来说不超过32kb/s，所以使用DS0的8位中的4位或更少些的位来处理基本的数据/声音呼叫（见图4）。这样就最少把8位中的3位留作它用，例如用在RPCUa和RPCUb之间通讯的带内数据信道。对于每个RPCUb向RPCUa的越区切换请求，这最少等介于一个24kb/s的数据信道。数据交换格式可以是LAPb、LAPd、SS7、Q931，或者是在标准数据转接操作中使用的任何其它的约定。但这表明需要进行端对端的数字连接，因为若不进行这种类型连接，带内数据链路可能会不可靠，并可能需要带外约定（如在X.25或SS7上的IS41）以便进行RPCUb向RPCUa的通讯。

RPCUb向RPCUa发出一个信息，该信息至少在优选产施例中包含呼叫控制信息，该呼叫控制信息包括和开始呼叫建立信息有关的RCID和RPCUb的电话簿号码（用于核算和记帐）。RPCUa然后以和保密有关的信息（加密信息）响应于RPCUb，并向现行的收发两用机并向RPCUb的收发两用机（RPCUb向受它控制的收发两用机传送信息）发出执行越区切换的命令（还可使用一种三用户连接来实现这一过程）。在越区切换指令已送到S4之后，RPCa停止了在它的无线电收发两用机和用户单元之间的连接，并经由这个连接通过RPCUb对话。这时在RPCUa和RPCUb之间经中继线125存在一种专用的连接。

RPCUb利用带内发信向RPCUa送出一个连接确认信号（ACK）219。因为有线交换器SWa和SWb没有监视这个字段，所以SWa和SWb没能发送这个信息。图4表示包括带内发信位在内的DS1格式。连接确认信息219也包含呼叫控制的RCID参数字段。

为了终止这个越区切换，RPCUa向用户单元（SU）选出一个执行ALT信息221。用户单元（SU）接受该信息并且移到这个信道和时隙，并经现在使用的无线电信道向RPCUb送出一个ALT完成信息223。RPCUb重新核实下述事实：RPCUb已经中继线125上的带内发信收到了RPCUa的ALT完成信息225。RPCUa终止了和该用户单元的无线电信道和时隙的连接，脱离它建立的三用户连接。但RPCUa保持经中继线125和RPCUb的连接。即使用户单元移向另一个覆盖区（图中未示出），RPCUa在呼叫期间仍保持是该呼叫的固定点。于是，在该无线电话系统能保持链路转接的固定点，同时又有保持与标准有线电话交换器的兼容性。对于其它的链路转接，也会遵循上述类似过程，只是一旦完成对新的覆盖区的越区切换（链路转接），就要停止对RPCUb的连接，以利于新的连接。

现参照图3，由图可见，在连到相同的有线电话交换器之间的链路转接使用了类似于图2的方法，只是不需要在有线电话交换器之间建立中继连接。在这个替换实施例中，只需在RPCUa、RPCUb和单个常规有线电话交换器之间建立BRI、PRI、或其它局部回线连接。当RPCUb收到来自用户单元（SU）和ALT请求时，RPCUb就向它服务的有线电话交换器（SW）发出一个建立信息301。有线电话交换器SW然后向RPCUa启动一个呼叫建立信息303。RPCUa向有线电话交换器SW发出回答信息305，有线电话交换器SW又经BRI向RPCUb传递回答信息307。利用带内信令从RPCUb向RPCUa发送连接确认信息309。在响应中，RPCUa经正在使用中的无线电信道和时隙向用户单元（SU）发送一个执行ALT信息311。然后，用户单元SU在它的新的无线电信道和时隙向RPCUb发送一个ALT完成信息313。然后，RPCUb经带内信令以一个ALT完成信息315通知RPCUa：该越区切换已完成。RPCUa然后终止它建立的三路呼叫的这个无线电信道部分。

图4表示在有线电话交换器115和117之间的通讯中使用的帧结构的图解表示法。在优选实施例中，DS1帧以56kb/s的速率传递24个时隙。24个DS1时隙中的每个8位时隙（一个DS0时隙）以32kb/s的速率传递4个ADPCM（自适应差分脉码调制）有效位、以24kb/s传递3个发信有效位、以及一个窃用发信位。当用一个DS0时隙携带使用32kb/sADPCM编码的话音的一次呼叫时，还剩下4位未被话音使用。剩余位中的最低有效位用于局间窃用的标准位，非SS7中继信令。还剩下三位。在本发明中用这三位提供RPCU间的带内信令。这些信息不由有线电话交换器解释，或者说不被有线电话交换器阻断，而是在RPCU之间的有效替代了端对端带内信令。换言之，它们形成了一个直接的RPCU到RPCU的链路。

Claims (10)

1、一种通过用户单元将传递用户信息的无线电话呼叫从连接到有线电话开关的第一固定控制单元服务的第一无线电覆盖区转接到有第二固定控制单元服务的第二无线电覆盖区的方法，该方法包括如下步骤：

从第一固定控制单元向用户单元发送和第一固定控制单元及有线电话开关有关的电话簿号码；

在用户单元中存贮所说被发送的电话簿号码；

当判定需要将无线电话呼叫从第一固定控制单元转接到第二固定控制单元时，从用户单元向第二固定控制单元发送所说被存贮的电话簿号码；

从第二固定控制单元呼叫所说用户单元发送的电话簿号码；以及

经有线电话开关将第二固定控制单元呼叫连接到第一固定控制单元，因此在已将无线电话呼叫转接到第二固定控制单元时，来自第二固定控制单元的用户信息还被连到第一固定控制单元上。

2、按照权利要求1所述的方法，其中所说将电话簿号码从第一固定控制单元发送到用户单元的步骤还包括如下步骤：响应于第一覆盖区中无线电话呼叫的启动发送所说电话簿号码。

3、按照权利要求1所述的方法，其中所说从用户单元发送所说被存贮的电话簿号码的步骤还包括如下步骤：通过用户单元测量第二无线电覆盖区中的无线电信号质量，借此判定转接无线电话呼叫的所说需求。

4、按照权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：从第一固定控制单元向用户单元发送无线电呼叫控制信息。

5、按照权利要求4所术的方法，还包括如下步骤：在用户单元存贮所说被发送的无线电呼叫控制信息，并且在判定需要将该无线电话呼叫从第一固定控制单元转接到第二固定控制单元时，从用户单元向第二固定控制单元发送所说存贮的无线电呼叫控制信息。

6、按照权利要求5所述的方法，其中所说将第二固定控制单元连接到第一固定控制单元的步骤还包括如下步骤：将用户单元发送的无线电呼叫控制信息连到第一固定控制单元。

7、一种具有至少两个无线电覆盖区并且使用有线电话开关以将无线电话呼叫连到有线电路网路的无线电话系统，该无线电话系统具有将用户单元的无线电话呼叫从第一无线电覆盖区越区切换到第二无线电覆盖区的能力，该系统包括。

一个第一固定控制单元，它连到有线电话开关并和第一无线电覆盖区相关，所说第一固定控制单元具有向用户单元提供与第一固定控制单元和有线电话开关有关的电话簿号码的装置;

一个第二固定控制单元，它与第二无线电覆盖区相关，所说第二固定控制单元具有：

从用户单元接收包括所说电话簿号码在内的第一信息的装置，以启动一次越区切换，

对所说电话簿号码安排一次呼叫的装置，以及

经有线电话开关向所说第一固定控制单元连接一个第二信息的装置。

8、按照权利要求7所述的无线电话系统，还包括在用户单元和第一固定控制单元之间启动一次无线电话呼叫的装置，并且其中所说向用户单元提供电话簿号码的装置还包括响应于所说无线电话呼叫的启动向用户单元发送所说电话簿号码的装置。

9、按照权利要求7所述的无线电话系统，其中所说第一固定控制单元还包括向用户单元发送无线电呼叫控制信息的装置。

10、按照权利要求9所述的无线电话系统，其中所说接收第一信息的装置还包括接收所说无线电呼叫控制信息的装置，并且其中所说第二固定控制单元还包括向第一固定控制单元连接所说无线电路叫控制信息的装置。

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