專利名稱：擴展移動電話網(wǎng)及其投幣電話的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動無線電話網(wǎng)。它還涉及傳統(tǒng)上連接到公用交換電話網(wǎng)的公眾場合的電話設(shè)備，這樣的設(shè)備也被稱作公用電話或投幣電話。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的無線電話網(wǎng)，無論什么類型(GSM、CDMA、TDMA、AMPS、D-AMPS、或PCS)原來都被設(shè)計為保證用戶間的無線通信，并且尤其被開發(fā)以傳輸語音。
現(xiàn)在，這些網(wǎng)絡(luò)，尤其是對于訪問因特網(wǎng)的全球網(wǎng)，受到必須滿足用戶的增長數(shù)量以及還要傳輸不斷增加的高速信息量的雙重約束。因此，GSM移動無線電話不超過9.6k比特/秒的速度，而經(jīng)計算機和調(diào)制解調(diào)器交換的電話的公用網(wǎng)絡(luò)的連接速度可以達到56.6k比特/秒。
為了符合這些需求，由移動無線電話運營商當(dāng)前研制的解決方案提高了網(wǎng)絡(luò)密度，和尤其是其無線子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)密度兩者，所述無線子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)密度經(jīng)由基站和控制器構(gòu)成的中繼保證給定區(qū)域的地理覆蓋范圍；所述解決方案還調(diào)整了用于提高尤其關(guān)于信息速率的性能的技術(shù)。
然而，這種在移動無線電話網(wǎng)的密度和性能方面的提高需要在技術(shù)上和基礎(chǔ)設(shè)施上大量投資。
例如，安裝一個新的基站意味著購買或租用一個合適的場所、實際安裝基站、并且將其連接到網(wǎng)絡(luò)，尤其是連接到其相關(guān)控制器。
關(guān)于現(xiàn)在研制的用于提高移動無線電話網(wǎng)性能的新技術(shù)，應(yīng)該提到GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù)的英文縮寫)，該技術(shù)通過將數(shù)據(jù)分組為數(shù)據(jù)包以允許達到144k比特/秒的理論速率，所述分組代替將數(shù)據(jù)切碎并且以新比特的切片進行發(fā)送的方法；如果改變無線電波調(diào)制，EGPRS(增強通用分組無線業(yè)務(wù))可以達到384k比特/秒；并且，尤其是UMTS(通用移動電信系統(tǒng))允許達到2Mbps。這些新技術(shù)，尤其是最后一個，UMTS，不但需要頻帶展開(以2G代替現(xiàn)在的900或1800)，而且需要編碼算法、電話終端、天線和各種中繼。實施這些新技術(shù)因此會迫使運營商完全改變當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，利用公用交換電話網(wǎng)，尤其是連接到它的投幣電話，提高關(guān)于發(fā)射信息的利用率和速率的移動電話網(wǎng)的性能，而不會帶來大量額外成本。
因此，本發(fā)明涉及移動無線電話網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明，此網(wǎng)絡(luò)的特征在于其包括無線子系統(tǒng)和管理及路由子系統(tǒng)；無線子系統(tǒng)，具有基站的至少第一建網(wǎng)(meshing)和第二建網(wǎng)以及它們相關(guān)的基站控制器；第一建網(wǎng)基站經(jīng)特殊裝置與它們的相關(guān)基站控制器直接通信；第二建網(wǎng)基站經(jīng)公用交換電話網(wǎng)與相關(guān)基站控制器通信。
根據(jù)本發(fā)明的主題，移動無線電話網(wǎng)的另一方面，第二建網(wǎng)中的基站被放置在接近或非常接近連接到公用交換電話網(wǎng)的裝置的網(wǎng)絡(luò)的位置，以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施并限制了安裝成本。
根據(jù)本發(fā)明的移動無線電話網(wǎng)主題的另一方面，這些裝置是其數(shù)量和地理分布特別適于發(fā)展移動無線電話網(wǎng)的投幣電話。
根據(jù)本發(fā)明的移動無線電話網(wǎng)主題的另一方面，與第二建網(wǎng)中的基站相關(guān)的控制器經(jīng)公用交換電話網(wǎng)與管理及路由系統(tǒng)通信。
根據(jù)本發(fā)明的移動無線電話網(wǎng)主題的另一方面，與第二建網(wǎng)中的基站相關(guān)的控制器通過高速調(diào)制解調(diào)器與公用交換電話網(wǎng)連接。
根據(jù)本發(fā)明的移動無線電話網(wǎng)主題的另一方面，第二建網(wǎng)中的基站與很多通信接口合作，這些接口允許不同的移動臺訪問公用交換電話網(wǎng)。這樣允許將新業(yè)務(wù)提供給移動無線電話網(wǎng)用戶，而不用使用必要地新通信技術(shù)。
本發(fā)明還涉及具有與公用交換電話網(wǎng)連接的終端的類型的投幣電話。
根據(jù)本發(fā)明的投幣電話的特征在于，它還包括移動無線電話網(wǎng)的基站，這種基站經(jīng)公用交換電話網(wǎng)連接到移動無線電話網(wǎng)的其余部分(rest)。
根據(jù)本發(fā)明的投幣電話主題的另一方面，基站通過高速調(diào)制解調(diào)器與公用交換電話網(wǎng)連接。
根據(jù)本發(fā)明的投幣電話主題的另一方面，基站與很多通信接口合作，這些接口允許不同的移動臺訪問公用交換電話網(wǎng)。


通過參照附圖示出作為不限于例子的本發(fā)明實施例，結(jié)合以下給出的本發(fā)明實施例的不同模式的描述，將會更好地理解本發(fā)明的各目的、方面和優(yōu)點，其中圖1是現(xiàn)在公知的移動電話系統(tǒng)的原理圖；圖2是類似于圖1的示圖，示出了本發(fā)明的擴展移動電話網(wǎng)主題的例子；圖3是與根據(jù)本發(fā)明實施例特定模式的擴展移動電話網(wǎng)結(jié)合的基站的功能的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在公知移動電話網(wǎng)PLMN(公用陸地移動網(wǎng)的英文縮寫)的基本結(jié)構(gòu)，并且如圖1的概要圖所示。
這種結(jié)構(gòu)，例如不但是GSM網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)構(gòu)，而且是CDMA、TDMA、AMPS、D-AMPS或PCS網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，能夠形成移動電話間和移動電話與公用交換電話網(wǎng)PSTN的固定站之間的數(shù)字通信。
移動技術(shù)PLMN的此標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括PT移動無線電話(移動臺)、BSS無線子系統(tǒng)(基站系統(tǒng))、和管理及路由子系統(tǒng)NSS(網(wǎng)絡(luò)和交換子系統(tǒng))。
BSSZ無線子系統(tǒng)是保證給定地理區(qū)域覆蓋的設(shè)備。此BSS無線子系統(tǒng)利用基站控制器保證控制功能，并保證由BTS基站(基地收發(fā)器臺站(BaseTransceiver Station))輔助的無線發(fā)射功能。每一BTS基站覆蓋被稱作小區(qū)的地域。此小區(qū)利用名為無線電接口的接口管理具有PT移動電話的鏈路。BTS基站經(jīng)清潔站(clean site)中的電纜或通過無線，直接連接到BSC基站控制器。被稱作阿貝斯(Abis)接口的接口定義BTS基站和其BSC基站控制器之間的通信。還利用名為接口A的接口通過清潔站中的電纜或通過無線電進行BSC基站控制器和管理及路由NSS子系統(tǒng)之間的通信。
NSS管理和路由子系統(tǒng)主要包括一組以下名為MSC、HLR和VLR的組件。MSC組件(移動業(yè)務(wù)交換中心)是用于移動無線電業(yè)務(wù)的交換中心，該交換中心負責(zé)從PT移動電話路由通信，并且路由到PT移動電話的通信以及到PSTN公用交換電話網(wǎng)的通信。每一MSC組件經(jīng)接口A連接到一組BSC基站控制器以及連接到網(wǎng)絡(luò)中其它MSC組件。每一MSC組件還連接到HLR和VLR組件。HLR組件是其中記錄用戶參數(shù)的數(shù)據(jù)庫；它們還包括一些用于每一PT電話的使其定位、并永久更新的信息。最后，VLR組件是其中記錄呼叫區(qū)域中的移動PT電話的最佳位置的數(shù)據(jù)庫。
PLMN移動電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)因此是小區(qū)結(jié)構(gòu)，通過對具有由基站服務(wù)的每一小區(qū)的區(qū)域建網(wǎng)獲得其容量。
如果參照圖2，示出根據(jù)本發(fā)明的擴展移動電話網(wǎng)XPLMN(擴展公用陸地網(wǎng))。此網(wǎng)絡(luò)包括移動臺MS、擴展無線子系統(tǒng)KBSS和管理及路由子系統(tǒng)ENSS。
MS移動臺表示由經(jīng)由XPLMN網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域移動的用戶使用的物理設(shè)備。這種移動臺可以是移動無線電話終端或筆記本計算機或經(jīng)紅外鏈路通信的個人計算機、通過利用藍牙技術(shù)的電話呼叫接收付費的VT售貨機(dispensing machine)(銷售終端)、能夠經(jīng)紅外鏈路下載音樂程序的MP3格式的音頻閱讀器、等等。
擴展無線子系統(tǒng)XBSS包括兩個設(shè)備或基站的建網(wǎng)。
示出的第一建網(wǎng)EBSS包括十分類似于在圖1中示出的BSS無線子系統(tǒng)中使用的那些的基站網(wǎng)絡(luò)BTS。分布這些基站BTS以便保證匹配網(wǎng)絡(luò)的整個地理區(qū)域的覆蓋。對于此第一建網(wǎng)，BTS基站一般經(jīng)Abis接口與它們的相關(guān)基站控制器BSC連接，BSC基站控制器經(jīng)接口A依次連接到管理及路由ENSS子系統(tǒng)。
此第一建網(wǎng)因此可以更好地包括現(xiàn)有移動無線電話網(wǎng)的無線子系統(tǒng)。
第二建網(wǎng)PBSS包括XBTS基站。根據(jù)十分類似于第一建網(wǎng)中的EBSS基站技術(shù)，設(shè)計基站XBTS。根據(jù)對本發(fā)明有特別意義的實施例的模式，將這些XBTS基站與也被稱作電話亭的PP公用電話(投幣電話)安置在一起。
公用電話是典型的PSTN公用交換電話網(wǎng)中的終端，用戶可以臨時使用該終端以與被叫用戶通信，應(yīng)該理解所述用戶必須履行關(guān)于通信付費的許多義務(wù)。
XBTS基站的物理安裝可以以幾種方式進行。它們直接與投幣電話終端結(jié)合，其中終端被特別設(shè)計為允許這種結(jié)合，或者將它們放置在這些電話亭之外。根據(jù)本發(fā)明中的要點之一，主要的事情是每一XBTS基站經(jīng)PSTN公用交換電話網(wǎng)連接到相應(yīng)的XBTS基站控制器。
XBTS基站和XBSC基站控制器之間的接口是Abis型，并且通過經(jīng)HDSL、DSL型的高速調(diào)制解調(diào)器(未示出)的PSTN網(wǎng)絡(luò)保證鏈路，其中鏈路具有留給投幣電話用的頻帶0-4kHz。
XBSC基站控制器與用于ENSS管理及路由子系統(tǒng)的移動無線電業(yè)務(wù)的MSC交換中心連接，該連接通過HDSL、DSL等未示出的高速調(diào)制解調(diào)器直接經(jīng)典型的接口A或經(jīng)PSTN公用交換電話網(wǎng)。
通過此雙基站建網(wǎng)，BTS和XBTS，移動臺用戶可以利用高容量網(wǎng)絡(luò)，并且可以對業(yè)務(wù)有大的選擇。這是因為尤其當(dāng)遇到在高密度移動電話網(wǎng)中打電話的性能的問題時，他還可以當(dāng)接近XBTS基站時通過附加業(yè)務(wù)得到益處，如圖3所詳示。
利用投幣電話容納XBTS站顯示了很多優(yōu)點，尤其是用戶，特別是關(guān)心附加業(yè)務(wù)的使用的用戶，可以較容易地定位XBTS站的位置。它還使安裝和與PSTN網(wǎng)的連接更容易。當(dāng)投幣電話的密度特別好地匹配人口密度和它的移動或利益的中心時，這導(dǎo)致符合用戶需要的特別合適的大小，因此，可以預(yù)見網(wǎng)絡(luò)飽和的風(fēng)險很低。另外，通過將XBTS子站與投幣電話結(jié)合，由于關(guān)于投幣電話的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)存在，那么保證XBSS子系統(tǒng)以相對低的成本移動是可能的。最后，通過利用提供低成本業(yè)務(wù)的PSTN網(wǎng)絡(luò)，降低XPLMN擴展移動無線電話網(wǎng)的成本是可能的。
當(dāng)然，這些XBTS基站可以位于投幣電話以外的其它地方，僅有一個約束，就是需要將XBTS站與PSTN網(wǎng)絡(luò)連接。例如可以將XBTS站與鈔票自動售貨機安裝在一起，其中自動售貨機也與PSTN網(wǎng)絡(luò)連接，并且也容易被用戶找到。
見圖3，其中示意性地示出通過使用連接到PSTN網(wǎng)絡(luò)的XBTS基站提供給用戶的新功能。
在圖3中示出的例子中，XBTS基站與PP投幣電話結(jié)合?；窘?jīng)高速調(diào)制解調(diào)器與PSTN網(wǎng)絡(luò)連接，例如利用分配因特網(wǎng)和電話間的頻率的ADSL技術(shù)(非對稱數(shù)字用戶線)。當(dāng)然，為了提高通帶和速率，也可以使用其它高速調(diào)制解調(diào)器技術(shù)，諸如ISDN、DSL等。
根據(jù)實施例的此例，為了通過諸如GSM、CDMA、TDMA、AMPS等大范圍無線電話通信協(xié)議運行，以便通過不同移動無線電話網(wǎng)使用，尤其利用一組接口調(diào)整XBTS基站。當(dāng)然，僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用的一種通信協(xié)議，例如GSM，也可以配置XBTS基站以運行。
再根據(jù)示出的實施例的模式，配置XBTS基站以接受比利用DECT、藍牙或紅外協(xié)議的范圍小的范圍的通信。當(dāng)然，此配置也不限制本發(fā)明。
PP投幣電話可以很合適地提供整個業(yè)務(wù)范圍。
當(dāng)然，覆蓋的第一業(yè)務(wù)是保持不變的典型地投幣電話業(yè)務(wù)。然后，是用于XPLMN網(wǎng)絡(luò)的移動電話的基站業(yè)務(wù)，即使當(dāng)用戶數(shù)量大時，如網(wǎng)絡(luò)小區(qū)的大小減小得很嚴(yán)重時，此業(yè)務(wù)也可以改善網(wǎng)絡(luò)小區(qū)建網(wǎng)，并且因此提供更好的容量以處理呼入和呼出。
另一可能的業(yè)務(wù)是，利用音頻閱讀器MP3，經(jīng)紅外鏈路下載，經(jīng)投幣電話從因特網(wǎng)以MP3格式記錄。
然而，簡單地安裝允許移動電話所有者經(jīng)一個簡單的呼叫購買包含在機器中的產(chǎn)品的VT自動售貨機(販賣機)是可能的。VT機器隨后把要被記入借方的金額利用藍牙鏈路經(jīng)投幣電話通知其服務(wù)器。如此VT機器不需要與PSTN網(wǎng)絡(luò)的固定鏈路，可以在PP投幣電話周圍容易地安裝和移動它。
如果它們不是通過將被安裝的高成本的電纜，而是經(jīng)PP投幣電話通過CDMA或其它鏈路傳輸，也可以在投幣電話的鄰域使用WLLPP公用無線電話(Wireless Local Loop Public Phone)。
使用此PP投幣電話以保證適于本地?zé)o線電話設(shè)施的FLTS(固定線路電話業(yè)務(wù))建筑與PSTN公用交換電話網(wǎng)之間的通信也是可能的。那么由PP投幣電話通過WAN(廣域網(wǎng))利用PCS鏈路保證此無線電話設(shè)施和PSTN網(wǎng)絡(luò)之間的連接。
因此可以看到，因為經(jīng)PSTN網(wǎng)絡(luò)使用了已有場所，并且經(jīng)PSTN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了這些基站和網(wǎng)絡(luò)組件的其余部分之間的鏈路，所以通過使移動無線電話網(wǎng)的基站與PSTN網(wǎng)絡(luò)的投幣電話關(guān)聯(lián)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)密度，并且也提高了具有涉及基礎(chǔ)設(shè)施的相當(dāng)?shù)皖~外成本的移動無線電話網(wǎng)的質(zhì)量。而且以特別顯著的方式，在很需要XPLMN網(wǎng)絡(luò)的地方提高網(wǎng)絡(luò)密度，即，在有大量建筑的區(qū)域或諸如訪問量大的火車站，因為這些地方適于安裝大量投幣電話。而且，利用PSTN網(wǎng)絡(luò)連接XBTS基站與XBSC控制器使這些控制器更好管理和更容易安裝。
最后，提供根據(jù)很多通信協(xié)議通信的可能性和容許直接訪問PSTN網(wǎng)絡(luò)的很多可能性，如圖3中已經(jīng)示出的。
當(dāng)然，所描述的功能僅僅是例子，并不限制可以通過本發(fā)明實施的可能性。
權(quán)利要求
1.一種移動無線電話網(wǎng)(XPLMN)，其特征在于包括無線子系統(tǒng)(XBSS)和管理及路由于系統(tǒng)(ENSS)；所述無線子系統(tǒng)(XBSS)包括基站(BTS)的至少第一建網(wǎng)(meshing)(EBSS)和基站(XBTS)的第二建網(wǎng)(PBSS)以及它們相關(guān)的基站控制器(BSC、XBSC)；所述第一建網(wǎng)(EBSS)的基站(BTS)經(jīng)特殊裝置直接與它們的相關(guān)基站控制器(BSC)通信；所述第二建網(wǎng)(PBSS)的基站(XBTS)經(jīng)公用交換電話網(wǎng)(PSTN)與相關(guān)基站控制器(XBSC)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的移動無線電話網(wǎng)，其特征在于，所述第二建網(wǎng)(PBSS)的所述基站(XBTS)位于或緊鄰著連接到公用交換電話網(wǎng)(PSTN)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的移動無線電話網(wǎng)，其特征在于，所述設(shè)施是投幣電話。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一個的移動無線電話網(wǎng)，其特征在于，所述第二建網(wǎng)(PBSS)的所述基站(XBTS)經(jīng)高速調(diào)制解調(diào)器連接到公用交換電話網(wǎng)(PSTN)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一個的移動無線電話網(wǎng)，其特征在于，與所述第二建網(wǎng)(PBSS)的所述基站(XBTS)相關(guān)的所述控制器(XBSC)經(jīng)公用交換電話網(wǎng)(PSTN)與所述管理及路由子系統(tǒng)(ENSS)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的移動無線電話網(wǎng)，其特征在于，與所述第二建網(wǎng)(PBSS)的所述基站(XBTS)相關(guān)的所述控制器(XBSC)經(jīng)高速調(diào)制解調(diào)器與公用交換電話網(wǎng)(PSTN)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的移動無線電話網(wǎng)，其特征在于，所述第二建網(wǎng)(PBSS)的所述基站(XBTS)與很多通信接口合作，其中這些通信接口允許不同的移動臺(MS)訪問公用交換電話網(wǎng)(PSTN)。
8.一種包括連接到公用交換電話網(wǎng)(PSTN)的終端的投幣電話，其特征在于，它還包括移動無線電話網(wǎng)(XPLMN)的基站(XBTS)，所述基站(XBTS)經(jīng)所述公用交換電話網(wǎng)(PSTN)連接到移動無線電話網(wǎng)(XPLMN)的其余部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的投幣電話，其特征在于，所述基站(XBTS)經(jīng)高速調(diào)制解調(diào)器連接到公用交換電話網(wǎng)(PSTN)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9之一的投幣電話，其特征在于，所述基站(XBTS)與很多通信接口合作，其中這些通信接口允許不同的移動臺(MS)訪問公用交換電話網(wǎng)(PSTN)。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動無線電話網(wǎng)(XPLMN)，其特征在于它包括(a)無線子系統(tǒng)(XBBS)和管理及路由子系統(tǒng)(ENSS)；(b)所述無線子系統(tǒng)(XBBS)至少包括基站(BTS)鏈路和第二基站(XBTS)鏈路以及基站控制器(BSC、XBSC)的鏈路；(c)第一鏈路的基站(XBTS)經(jīng)特殊裝置直接與它們的相關(guān)基站控制器(BSC)通信；(d)所述第二鏈路的基站(XBTS)經(jīng)公用交換電話網(wǎng)(PSTN)與相關(guān)基站控制器(XBSC)通信。
文檔編號H04M3/00GK1428059SQ0180910
公開日2003年7月2日 申請日期2001年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月28日
發(fā)明者西蒙·巴拉卡特, 讓－保羅·門古斯, 凱姆比茨·薩芬亞 申請人:施藍姆伯格系統(tǒng)公司