在无线通信系统中控制呼入路径的装置和方法

在无线通信系统中控制呼入路径的装置和方法

总的来说，本发明涉及无线电通信系统，特别是支持公共交换电话网的入站呼叫的双向无线电通信系统。

对本领域的技术人员来说，支持公共交换电话网(PSTN)的入站呼叫的双向无线通信系统(WCS)是众所周知的。这种系统的例子包括蜂窝式电话系统和无线电中继系统。另外在使用PSTN向WCS传入或从WCS传出呼叫时，传统的系统要求有专用的复杂的中心交换系统，这种系统具有特殊的呼叫路径控制器。这个交换系统和组成WCS的固定部分的许多无线电传输点中的每一个相联。

近来，比较简单而且较便宜的双向WCS已经成为可能。由位于美国伊利诺斯洲绍姆堡(schaumburg)摩托罗拉公司生产的S35XGB1602AP遥转站(telepoint)基地站就是一个例子。这一系统包括被称为“遥转站”的许多地址上的许多固定通信单元(FCU)。每一个遥转站通常具有2—6个FCU，每个FCU被一条电话线连接到PSTN上。每个遥转站至少包括一个地址控制器(LC)，用于控制和协调遥转站上的FCU。

FCU是低功率无线电收发两用机，最大通信范围大约150米。尽管一个典型的大城市为了达到很好的覆盖得需要几千个遥转站，但由于遥转站设备价格较低，这一数量是足以满足的。另外，低功率允许较窄的无线电频谱的重复使用以提供较大的通信容量，而不象蜂窝式和中继式无线电系统那样需要较高的功率，因此遥转站系统在人口稠密的大都市里可以服务大量的用户。

要使用遥转站通信，用户必须在服务范围内，必须拥有一个可兼容的便携式通信单元(PCU)。比如摩托罗拉公司生产的S35XCD1000AA个人电话，它是高度便携的单元，比传统的蜂窝式PCU更易在人们的口袋或钱袋中携带。由于遥转兼容PCU要求低功率，和蜂窝式PCU相比，它又具有更长的电池寿命。

遗憾的是，普通的遥转站系统不能提供呼入功能。这就是说，一个遥转站用户可以向PSTN范围内的任何一个目标发出呼叫，但不能接到任何一个呼叫。解决这一限制的一个的方法是利用一种无线寻呼服务，用户除拥有遥转站PCU外，还要有一个具有数字或字母数字显示的无线寻呼机(radio pager)。这样，当某人打电话时，用户便可以被呼叫，然后给寻呼机上显示的号码回电话。目前更方便的安装在无线寻呼机上的可兼容遥转站PCU已成为可能。但遥转站用户还不能直接收到呼入信号，对用户来说是一个很不方便的限制。

虽然用前面提到的中心交换系统来实现入站呼叫的路径控制也许技术上已成为可能，但大量的遥转站使这一方法在经济上是不可能的。这样一种方法将需要数千条专用电话线路连接交换系统和遥转站FCU。一个遥转系统不象一个蜂窝系统那样。需要相当少的互连的无线电传输点。

因此，人们需要一种能直接输入入站呼叫的遥转站PCU的方法，该方法不需要包括无线寻呼机的无线寻呼机系统，不需要任何附加的专用交换设备，也不需要大量的专用电话线路。

本发明的一个方面是一个具有多个便携式通信单元(PCU)的无线通信系统。每个PCU有一个PCU识别码和一个用于接收呼入呼叫的PCU电话号码。该无线通信系统被连到公共交换电话网(PSTN)上，用于向PCU传入或从PCU传出呼叫，该系统还有许多地址。每个地址上有多个固定通信单元(FCU)和用于控制FCU的地址控制器(LC)。每个FCU与PSTN相连并有至少一条收发信机信道。每条收发信机信道有一个电话入口号码。该无线通信系统包括一个路径控制器(RC)，用于控制PSTN为PCU传送呼入呼叫，并相应地产生接入请求消息。RC包括一个地址数据库，用于存贮在控制PSTN为PCU传送呼入呼叫时所用的信息，以及与地址数据库相连的第一数据通信单元，用于从PSTN接收呼入路径请求。该RC还包括与第一数据通信单元相连并连到地址数据库的第二数据通信单元，用于向由地址数据库指示的PCU被记录的LC发送接入请求消息。第二数据通信单元从LC接收由LC选中的一个可用的收发信机信道的电话入口号码，以响应接入请求消息。然后，第一数据通信单元向PSTN转送该电话入口号码，以响应呼叫路径请求，控制PSTN把呼入呼叫发向一个可用的收发信机信道。

本发明的另一方面是具有多个便携式通信单元(PCU)的无线通信系统。每个PCU有一个PCU识别码和一个用于接收呼入呼叫的PCU电话号码。该无线通信系统被连接到公共交换电话网(PSTN)上，用于向PCU传送或从PCU传出呼叫，该系统还有许多地址。每个地址上有多个固定通信单元(FCU)和一个用于控制多个FCU的地址控制器(LC)。每个FCU被连到PSTN上且有至少一条具有一电话入口号码的收发信机信道。该无线通信系统包括一个路径控制器(RC)，用于控制PSTN为PCU传送呼入呼叫，并响应该呼入呼叫产生一接入请求消息。该RC包括一地址数据库，用于存贮在控制PSTN为PCU传送呼入呼叫时所用的信息。地址数据库包括存贮有许多数值的存贮单元。这些值包括用于接收呼入呼叫的多个PCU电话号码和多个相应的PCU识别码，每个PCU识别码和PCU电话号码形成一个PCU识别对。这些值还包括许多可重新编程的记录状态代码，每个对应一个PCU识别对，用于指示PCU识别对识别的PCU的记录状态。RC还包括与地址数据库相连的第一数据通信单元，用于从PSTN接收呼叫路径请求，并向PSTN发送一电话入口号码以响应用于发送呼入呼叫。RC还包括与第一数据通信单元相连并连到地址数据库的第二数据通信单元，用于向由地址数据库指示的PCU被记录的LC发出接入请求消息，并接收相应地由LC选中的电话入口号码。在每个地址上的LC被分给一个LC识别码，且每个地址上的LC包括一个与RC相连的数据通信单元，用于与RC交换数据消息以控制呼叫路径。每个FCU包括一个呼叫处理单元，相应地与LC共置，处理FCU与PSTN间的呼叫。许多可重新编程的记录状态代码的一些包括一个对应于由相应的PCU识别对识别的PCU被记录的LC的LC识别码。

本发明的另一方面是在具有多个便携式通信单元(PCU)的无线通信系统中使用与地址数据库相连的路径控制器(RC)的方法。每个PCU有一个PCU识别码，每个PCU被分给一个用于接收呼入呼叫的PCU电话号码。该无线通信系统被连到PSTN上，用于向PCU传送或从PCU传出呼叫，且该系统有许多地址。每个地址上有多个固定通信单元(FCU)和用于控制多个FCU的地址控制器(LC)。每个FCU都与PSTN相连并有至少一条具有电话入口号码的收发信机信道。该方法用于控制PSTN为PCU传送呼叫并响应该呼入呼叫向PCU被记录的LC发送接入请求消息。该方法包括：(a)在地址数据库记录PCU的地址，以响应来自LC的记录通信；(b)从PSTN接收呼叫路径请求，响应到PCU的呼入呼叫；(c)响应步骤(b)接入地址数据库，以确定PCU的记录状态；(d)响应步骤(c)中确定的PCU用具有地址控制器ID的LC记录，提供呼叫路径信息，步骤(d)包括下列步骤：

(e)向LC发出接入请求消息；(f)响应步骤(e)从LC中接收选中的FCU的电话入口号码；以及(g)进一步响应步骤(b)中收到的呼叫路径请求，向PSTN发送步骤(f)收到的选中的FCU的电话入口号码。

图1是根据本发明的一个最佳实施例的无线通信系统的框图。

图2是本发明的一个最佳实施例的LC接到FCU的框图。

图3和4是根据本发明的一个最佳实施例的地址寄存方法和流程图。分别显示出LC和RC中的流程。

图5和图6是根据本发明的一个最佳实施例的呼叫路径方法的流程图，分别示出了RC和LC中的流程。

参阅图1，该图是根据本发明的一个最佳实施例的一个无线通信系统的框图。它包括许多便携式单元(PCU)109，每个PCU109有唯一的一个PCU识别码，每个PCU分给一个唯一的PCU电话号码用于接收呼入。无线通信系统被连接到PSTN106上用于传输发送到和来自PCU109的呼叫；还包括由无线电覆盖区域所决定的许多地址102，用于该地址上的许多固定通信单元(FCU)108，每个FCU有两个收发两用信道，能同时处理两个独立的呼叫。无线通信系统还包括至少一个连接到PSTN106上的有线电话107用于和PCU进行通信。

FCU通过ISDN基本速率接口(BRI)链路113连接到PSTN106上，每条链路包括一个支持PSTN信令的“D”通道和两个“B”通道，每个B通道支持一个双向声音或数据信号。每个B通道可以使唯一的一个电话号码接入，因此允许FCU的两个收发两用机通道的每一个有一个唯一的电话入口号码。另外每个地址包括一个LC110，LC110通过总线111连接到该地址上的FCU108上以控制该地址上的FCU。LC110通过X.25链路U5连接到PSTN106上用于和RC104通信。

用于控制到许多PCU109的呼入路径的RC104包括一个带有传统软件的数据处理计算机硬件工作台来完成RC功能。这样一个数据处理计算机的例子是斯垂特斯(Stratus)计算机公司生产的斯垂特斯75型(Stratus Mode175)计算机。RC104包括一个数据库116，一个和第7号公共信道信令系统(the Common Channel SignalingSystem Number Seven)协议相兼容的第一通信端口119，以及一个和X.25协议相兼容的第二通信端口121。这两个协议在通信领域中是众所周知的。数据库116用于存贮包括许多预编程的PCU识别码118和许多相应的预编程PCU电话号码120的存储装置，这些数值构成许多PCU“识别对”。另外有许多可重新编程的记录状态代码122，每个状态代码对应一个PCU识别对，用于指示由相应的PCU识别对识别出的PCU的记录状态。

第一通信口119通过CCS7链路112连接到PSTN处理器105上，处理与PSTN处理器105的通信，即响应来自PSTN106的呼叫路径请求发出呼叫路径信息到PSTN106，第二通信口121不直接和PSTN处理器105连接，但通过X.25链路与PSTN106连接以与地址102上的LC110通信。

参考图2，LC包括一个X.25通信口210它通过连到PSTN106的X.25链路115和RC通信。X.25通信口210被连接到一个处理器206上，控制FCU108响应由X.25通信口210收到的信号和存在存储器208中的软件程序。

FCU108包括一个ISDN BRI电路220，用于与ISDN BRI链路113相接口。BR1电路220是本领域所熟知的，构成这样一个电路的例子是加拿大米太尔公司(Mitel Corporation of Kanata，On-tario，Canada)生产的MB89000 ISDN特殊卡设计工具厢(theMB89000ISDN Express card Design Kit)。BRI电路220也被连接到一个处理器216上，该处理顺216控制BRI电路处理由总线111传来的来自LC110的信息。处理器216还被连接到一个双通道无线电收发机224和天线226上，建立FCU108与PCU109之间的无线通信。双通道无线电收发机224连接到BRI电路220上用于传输去往和发自那里的声音和数字通信。FCU108还包括一个存储器217，用来存储从LC110收到的信息和用于控制FCU的软件程序。

正如本领域技术人员将看到的，根据本发明的最佳实施例，加上某种PSTN106，构成一个稍加修改的无线通信系统是可能的。这个稍加修改的实施例把将LC110接到PSTN106的X.25链路115改接到RC104上。这一修改在PSTN106是可能的，它可以支持电话信号数据和BRI链路113的D通道的“装载”数据。(装载数据包括由PSTN106的外部用户产生并用于它的数据，与PSTN106本身产生并用于它的数据相反)。

就这个修改的实施例来说，LC110和RC104通信需一个通过总线111、至少一个FCU108、至少一个BRI链路113的D通道和PSTN106连接的路径。PSTN106在内部分离包含通信和电话信令数据的装载数据，并向RC104的X.25链路输出和输入装载数据，同时向PSTN处理器105传入、传出电话信令数据。

本领域的技术人员不但可以看出，把RC104的第一和第二通信口119、121组合成一个单个通信口也是可能的。例如这些被组合的端口包括一个单独的BR1通道或一个单独的CCS7通道，在这个通道上PSTN106将同时传输呼叫路径信息和所装载的数据。

参阅图3和图4，是为将来使用LC110(图1)和RC104(图1)的呼叫选径作准备的一种地址记录方法，它以LC接收一个来自一个PCU109(图1)的PCU记录请求为开始(第302步)。该请求包括发出请求的PCU109的PCU识别码。作为响应，LC110在第304步向RC104发送一个包括PCU识别码和LC110的LC识别码的记录请求，然后LC110在第306步等待一个来自RC104的响应。

当LC110等待时，RC104接收包括PCU识别码和LC识别码的记录请求(第402步，图4)。接下来RC104(在第404步)访问地址数据库116(图1)，寻找PCU识别码。

如果RC104在第406步中发现一个包括PCU识别码和一个相应的PCU电话号码的识别对时，RC104就在第408步将402步中收到的LC识别码作为记录状态代码存储在地址数据库中，把LC识别码链接到由PCU识别码和相应的PCU电话号码组成的入口。接下来RC104在410步发出一个LC记录确认信息给LC110。

如果RC104在406步中找不到由PCU识别码和一个相应的PCU电话号码组成的预编程的入口，RC104就在412步向LC110发出LC记录失败信号。

同时在LC10中，如果LC110在308步(图3)中确定RC104已用一个LC记录确认信号作为响应，LC110则在310步发出一个PCU记录确认信号给在第302步发出记录请求的PCU。

如果LC110在第308步中确定RC104已用一个LC记录失败信号响应，LC110则相应地在第312步发出的一个PCU记录失败信号给在第302步请求记录的PCU。

现在来看看根据本发明的最佳实施例的PCU入站呼叫路径选择的说明，无线通信系统是利用现代存储程序PSTN设备中的性能开始呼叫路径的。这种性能是指以一种方式编程的PSTN处理器105(图1)的性能，即当许多预编程电话号码中的一个被PSTN设备作为一个被呼叫码收到后，这个码将“触发”PSTN106，使它产生一个CCS7信号，接入一个包含与被呼叫号码有关的信息的数据库，比如一个请求把呼叫者与被叫号码相连的路径的呼叫路径请求信号。通常PSTN106被编程以访问PSTN106内部的一个数据库，比如，一个PSTN“业务控制点”(SCP)数据库。在无线通信系统中，PSTN处理器105被编程访问PSTN106外部的一个数据库，比如，RC104的数据库116(图1)。

参阅图5和图6，根据本发明，RC104(图1)在502步从PSTN106收到一个包括PCU电话号码(图1)的路径请求。作为响应，RC104在504步访问数据库116(图1)，以检索多个PCU电话号码并确定与PCU109相应的记录状态，PCU109具有502步中收到的电话号码。

如果RC104从506步的记录状态代码中确定PCU109没有被记录，RC104将发出一个呼叫路径失败信号给PSTN106，从而终止对502步中收到的PCU电话号码的呼叫路径处理。

如果RC104确定在506步中PCU109被记录在一个具有被识别的LC的地址上时，RC104则在510步发出一个接入请求信号给该被识别的LC110，这个LC110包含与502步中收到的PCU电话号码相应的PCU识别码。

同时，在LC110中，LC110在602步收到(图6)接入请求信号，在步骤604选择一个可用的FCU108(图1)并把被选中的PCU108的电话入口号码发送给RC104。LC110则在606步把被选中的FCU108仅仅保留给所希望的呼入。即，LC110阻止被选中的FCU108处理PCU109产生的出站呼叫。

当LC110保留FCU108时，RC104在512步(图5)接收FCU108的电话入口号码。作为响应，RC104在514步发出FCU108的电话入口号码给PSTN106，以完成在步502中从PSTN106收到的呼叫请求的响应。

同时，在LC110中，LC110在608步(图6)检查以确定PSTN106是否已向FCU发送所希望的呼叫。当PSTN106传送所要呼叫时，LC110在610步控制FCU的应答监视以使FCU108应答呼叫，最后，LC110通过发射先前在步602中收到的PCU识别码，在612步控制一个从FCU108到被叫的PCU109之间无线链路的建立。

因此，从前面的讨论可以清楚地看到，根据本发明的最佳实施例得到的无线通信系统包括一个直接把入站呼叫引入PCU的优化装置和方法，它不需要一个包括无线电寻呼机的无线寻呼系统，不需要任何附加的专用交换设备，不需要大量的附加专用电话线路。根据本发明的最佳实施例所用的方法是最大程度地利用现存PSTN的容量与最少附加设备相联，因此提供了一个解决PCU入站呼叫路径的非常经济的办法。这个方法特别适用于有大量FCU存在时的遥转站应用。