专利名称：建筑物中的统一的有线/无线通信方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种统一通信系统，特别涉及在建筑物中能够提供统一的有线和无线通信服务的一种系统，和在建筑物中能够提供统一的有线和无线通信服务的一种方法。
本发明论述的前提在于通信服务的区域限制在一个建筑物中或规定的区域内。
建筑物中的一个有线通信系统可以使用一种专用小交换机(PBX)，或用于话音服务的一种按键电话系统，并且也可以使用用于数据服务的与服务器相关的一种局域网交换机和路由器。在建筑物中的一种无线通信技术中，这里将介绍一种第二代无绳电话(CT-2)技术和一种欧洲的全球移动通信系统(GSM)技术。
在通信领域中近来的成果包括Mauger等人的专利US5537610，题目为“具有移动用户、PCN网络、PBX和市话交换机的移动通信”，在1996年7月16日出版发行；Laborde的专利US6073029，题目为“综合个人/蜂窝通信系统结构”，在1994年4月12日出版发行；Smith等人的专利US6073029，题目为“提供无线通信到专线网用户的方法和系统”，在2000年6月6日出版发行；Hanley的专利US6097966，题目为“本地交换通信公司的无线接入”，在2000年8月1日出版发行；Sallberg的专利US6073018，题目为“用于无线通信系统和综合业务数字网(ISDN)交互工作的系统和方法”，在2000年6月6日出版发行；Emery等人的专利US5506887，题目为“使用有线和无线综合的个人通信服务”，在1996年4月9日出版发行；Schomack等人的专利US5715296，题目为“并行的无线/连接接口装置”，在1998年2月3日出版发行；White等人的专利US5475681，题目为“用于话音和数据的通信的建筑物内的无线电信系统”，在1995年12月12日出版发行；Acampora的专利US6049593，题目为“通过自由空间光链路使用小无线电小区的混合通用宽带电信”，在2000年4月11日出版发行；Weis等人的专利US5544226，题目为“具有中心控制单元和另外辅助的移动控制单元的专用分组交换机”，在1996年8月6日出版发行；Sakabe等人的专利US5722076，题目为“前体内通信系统”，在1998年2月24日出版发行；Lu等人的专利US5734699，题目为“蜂窝专用分组交换机”，在1998年3月31日出版发行；Widergen的专利US5890064，题目为“具有综合无线局系统的移动电信网”，在1999年3月30日出版发行；Lu等人的专利US5818824，题目为“专用多路蜂窝网”，在1998年10月6日出版发行；Lu等人的专利US5953651，题目为“蜂窝附属的公共有线网”，在1999年9月14日出版发行；Sjdin等人的专利US5995843，题目为“在无线局网络中使用移动电话的方法和装置”，在1999年11月30日出版发行；Muppidi等人的专利US5090051，题目为“用于连接一个接入呼叫到无线电话上的无线电通信系统和方法”，在1992年2月18日出版发行；Hjern等人的专利US5873033，题目为“在无绳电信系统和蜂窝移动电信系统之间传输的方法和装置”，在1999年2月16日出版发行；I｀Anson等人的专利US5898931，题目为“用于电信系统的基站”，在1999年4月17日出版发行。
特别是美国专利US5090051公开了一种第二代无绳电话(CT-2)，它常被用作家庭中的无绳电话，并且通过一种不用越区切换的第二代无绳电话(CT-2)中继器执行用于本地和国际呼叫的无线通信。被美国专利US5898931和US5873033所公开的这种数字电子的无绳电话(DECT)通信系统被连接到公共电话交换网(PSTN)，并通过专用自动小交换机(PABX)给无线终端提供通信服务，该系统是一种欧洲的无绳电话系统和一种蜂窝的全球移动通信系统(GSM)。从用于建筑物内有线通信服务的PBX和用于在无线终端上进行无线通信服务的一个无线系统中的此系统被独立地操作和控制。
因此，需要一种方法和系统，能够使统一的通信服务用于建筑物中的有线和无线数据通信和英特网通信。
因此，本发明的一个目的是提供一种建筑物中的统一的通信方法和系统，使用码分多址技术(CDMA)在一个有限区域中提供一种建筑物中的无线通信服务，和使用现有的有线和互联网协议(IP)终端提供各种各样的数据通信服务。
本发明的另一个目的提供一种建筑物中的通用通信方法和系统，通过具有基于互联网的话音协议(VoIP)的和码分多址系统网闸的结合和使用用于在专用分组交换机中控制建筑物内的有线和无线通信的一个移动交换中心(MSC)而提供一种经济而可靠的统一的通信服务。
本发明的再一个目的是提供一种建筑物中的统一通信系统，用于在单一小区概念中提供一种建筑物中的无线通信服务，因此允许用户能够使用免费的服务。
为了达到所述以及其它的目的，建筑物中的统一通信系统包括一个网际协议的专用分组交换机(IP-PBX)，一个专用基站控制器(pBSC)，一个专用基站收发信机子系统(pBTS)，一个呼叫管理器，一个路由器，一个局域网(LAN)交换机，和一个公用陆地移动通信网(PLMN)。
此网际协议的专用分组交换机(IP-PBX)按照建筑物中移动终端的一个专用分组交换机的一个移动交换呼叫产生一个交换控制命令信号，在连接到局域网(LAN)电缆的呼叫管理器的控制下被设置，并按照产生的交换控制命令信号执行交换。进而，网际协议的专用分组交换机(IP-PBX)通过公共电话交换网/综合服务数字网(PSYN/ISDN)在建筑物中(或扩展部分)起动一个呼叫和一个输入/输出呼叫，一个用户线接口(SLI)和一个数字线接口(DLI)被分别连接到用于现有的话音通信的一个有线电话和数字电话。此外，网际协议的专用分组交换机(IP-PBX)使用维护和管理程序(MAP)管理数据，在一个呼叫消息上使用一个信息链路消息完成信息通信，在具有网关和网闸功能的网际协议(IP)终端之间通过局域网(LAN)电缆依据ITU-T建议的H.323接口使用基于互联网的话音协议(VoIP)来提供服务。ITU是国际电信联盟，ITU-T是国际电信联盟的一部分，用于提供可靠的电信标准。
专用基站控制器(pBSC)连接到网际协议的专用分组交换机(IP-PBX)和全球定位系统(GPS)天线(GANT)。通过分配相应于源自移动终端的输出呼叫请求的一个声码器来提供一个到移动用户的完整路径，通过分配相应于输入呼叫请求的一个声码器来处理输入呼叫，在操作者的请求下处理一个测试呼叫，并且处理用于第3代(G3)传真调制解调器的一个电路模式数据呼叫和用于附加了话音呼叫的互联网服务的一个分组模式数据呼叫。第3代(G3)传真调制解调器是一种连接到通用电话线的传真机，G3调制解调器是终端的一部分。
专用基站收发信机子系统(pBTS)被连接到专用基站控制器(pBSC)，并分成一个主基站收发信机子系统(BTS)单元(pMU)和一个无线电基站收发信机子系统(BTS)单元(pRU)。依照用于双模式宽带扩频蜂窝系统关于移动站-基站兼容性标准的TIA/EIA/IS-95-B空中内部频率规范，pMU执行高速数据服务。术语“TIA”代表电信工业协会，术语“EIA”代表电子工业协会，术语“IS”代表临时的标准。pMU也完成各种越区切换加电功能(PUF)，在一个反向链路上完成闭合环路的功率控制，完成优先访问信道指派，在与CDMAV.2系统有关联的一个服务上完成呼叫处理控制，完成用于支持呼叫处理控制功能的操作控制，并且完成维护，例如CDMA V.2系统的管理、测试和告警。连接到pMU的pRU被连接到中继器和天线，在传输信号上完成上变换，在接收信号上执行下变换，并且放大传输信号的功率。“CDMA V.2系统”是指IS-95B转化成IS-95C之前的步骤中的一个系统。
呼叫管理器控制无线呼叫，在无线电资源上执行操作和维护，执行PGM和用于控制pBSC资源的一个处理器的程序加载数据(PLD)加载功能，控制有线/无线统一的通信服务，支持一个内部作业的无线短信息业务服务，在短信息业务(SMS)网络服务器、网际协议的专用分组交换机(IP-PBX)和专用基站收发信机子系统(pBTS)之中在有漫游功能的移动终端上执行访问者位置寄存器(VLR)管理，在建筑物内的移动用户上执行注册和功能建立。术语“PGM”是一个关于程序的缩写。此程序指的是关于控制一个无线呼叫和控制pBSC资源的一个管理器的一个处理器程序和用于管理PLD的加载功能的一个程序。
路由器通过E1线连接到IP网络，在传输速率是多路的T1或E1级速率下发射和接收数据，在用IP-PBX和呼叫管理器的一个电路交换网络的电话网络的控制下访问一个包括pBSC和一个IP基础的数据网的无线网络。E1是一个欧洲标准，用于传送信号在2.048兆比特每秒(Mbps)的数字传输。T1是一个北美标准，用于传送信号在1.544兆比特每秒(Mbps)的数字传输。
局域网(LAN)交换机通过路由器被连接到IP-PBX、pBSC和呼叫管理器，在系统中执行用于交换数据的干线功能，执行用于系统用户连接到局域网的干线功能。
PLMN包括公共移动交换中心(MSC)、基站控制器(BSC)、基站收发信机子系统(BTS)、和连接到IP网络和专用基站控制器(pBSC)的内部工作功能(IWF)。
依照本发明的一个方面，在连接到PLMN、和IP网络的通信系统中提供了一种建筑物内的统一的通信方法。此方法包括设置一个公共小区区域，以便无线公共和或公司内部的无线通信服务在所述的局部区域中是可用的；连接MSC到PLMN，使用一个注册的移动终端作为在公共小区区域内的电话分机，并且绕过一个未注册的移动终端，所以PLMN可以共用一个基站。此未注册的移动终端是一个在建筑物系统中未注册的终端。倘若未注册的移动终端在建筑物内请求一个呼叫，则建筑物内的系统连接呼叫到一个公共电话交换网。
注册的移动终端和一个有线扩展终端或一个无线扩展终端通信，并且注册的移动终端通过IP网络无线接收数据服务。
建筑物中的无线通信服务在一个单一的小区内被执行，以便越区切换不会发生，并且即使对于相同的服务提供者，当注册的移动终端移出公共小区并移入PLMN时，越区切换不会发生，反之亦然。
为了达到按照本发明原理的这些和其它目的，本发明具体而概括的描述了在连接到公共陆地移动通信网、一个公共电话交换网/综合业务数字网和一个互联网协议网络的一个通信系统中提供一种建筑物内的统一的通信方法，所述方法包括步骤形成一个公共小区区域，并且无线公共通信服务和建筑物内的无线通信服务在规定的局域区域内是可用；连接一个移动交换中心到所述的公共陆地移动通信网；当所述的注册移动终端被定位在所述的公共小区区域时，提供通信功能到注册的移动终端；不提供通信功能到未注册的移动终端，并绕过所述未注册的移动终端。
为了达到按照本发明原理的这些和其它目的，本发明具体而概括的描述了提供的一个连接到公共陆地移动通信网、一个公共电话交换网/综合业务数字网和一个互联网协议网络的建筑物中的统一的通信装置，上述的装置包括一个呼叫管理器，控制建筑物中的上述专用无线网的注册扩展终端的一个无线呼叫，控制无线资源的操作和维护，控制专用基站控制器资源，和控制相应于上述扩展移动终端的扩展移动用户的注册和功能建立；和公众/专用通信服务单元连接到上述公共陆地移动通信网、一个公共电话交换网/综合业务数字网和一个互联网协议网络，上述的公众/专用通信服务单元通过建筑物内的专用小交换机执行一个从和到局内线和分机呼叫的输入/输出呼叫，在上述呼叫控制器的控制下的基站内执行一个注册移动终端的无线通信，和执行一个网络协议终端的通信。
为了达到按照本发明原理的这些和其它目的，本发明具体而概括的描述了一种装置，包括至少一个建筑物中的中继器，形成一个公众/专用公共小区在其中上述公共陆地移动通信网和建筑物内的专用无线网中是可操作和可用的；一个呼叫管理器，控制上述建筑物内专用无线网的注册扩展移动终端的一个无线呼叫，控制无线电资源的操作和维护，控制专用基站控制器资源，和相应于上述扩展移动终端控制扩展移动用户的注册和功能建立；和一个公众/专用通信服务单元连接到上述公共陆地移动通信网、一个公共电话交换网/综合业务数字网和一个互联网协议网络的，上述的公众/专用通信服务单元通过建筑物内的专用小交换机执行一个从和到局内线和分机呼叫的输入/输出呼叫，在上述呼叫控制器的控制下的基站内执行一个注册移动终端的无线通信，和执行一个网络协议终端的通信。
本发明更详细的描述将在随后的段落中通过参考仅通过举例的附图，其它的优点和特征从下面的描述中和权利要求中将变得很明显。
随后的附图被结合和构成此详细说明的一部分，发明的实施例将被举例说明，在本发明前面给出的概述和在下文中给出的详细的描述一起作为本发明的原理举例说明。
图1描述按照本发明的实施例使用有线/无线和网际协议(IP)终端用于提供各种通信服务的一个网络结构的框图。
图2描述了一个按照本发明的实施例，在公共陆地移动通信网中的无线(或移动)终端之间通信，或在一个无线局域网(LAN)和PLMN以及在它们之间的连接的通信框图。
图3描述了一个按照本发明的实施例，在PLMN，公众/专用公共小区，互联网协议(IP)网络，和公共电话交换网和综合业务数字网(PSTN/ISDN)之中的连接的框图。
图4是依照本发明的原理，在图3中所示的公众/专用通信服务单元的一个详细的框图在下文中，参照伴随的附图本发明将被更完整地描述，并且本发明的一个最佳实施例将被展示，在说明书的开始将会被理解，随后在相关领域中有经验的人员可以修改前述的发明，从而达到本发明的满意结果。因此，此描述在以后可以被更广阔的理解，教导公开指示给在相关技术中有经验的人，但没有限制在本发明上。
在下文中，苯发明的一个最佳实施例将参照随后的附图进行描述。在随后的描述中，公知的功能和结构将不详细的描述，因为不必要的细节将模糊本发明。
图1描述的是按照本发明的实施例使用无线/有线和IP终端提供各种通信服务的网络结构。网络结构由包括移动交换中心(MSC)302的公共陆地移动通信网141，基站控制器(BSC)306，和用于控制无线通信服务的原籍位置寄存器/访问位置寄存器(HLR/VLR)300，和包括使用移动终端(MT)318用于服务于PLMN141的移动用户的基站收发信机(BTS)310的一个公共小区151组成。此外，该网络结构包括一个用于提供有线话音和数据服务的PSTN/ISDN121，和一个连接到PLMN141和PSTN/ISDN121的公众/专用公共小区14，用于对于所有的公众和专用的使用提供有线/无线的统一的通信服务。公众/专用公共小区14包括一个公众/专用通信服务单元100。公众/专用公共小区14定义一个特定的公众/专用公共通信服务区域。例如，当某一个公司使用(或占用)一个建筑物时，属于建筑物的一个区域可能被定义为公众/专用公共小区14。公众/专用公共小区14通过和公众陆地移动通信业务提供者的相互协议被定义。在公众/专用公共小区14中的一个专用的PTS(pBTS)205从PLMN141的观点来看相应于基站收发信机子系统。此外，因为公众/专用通信服务单元100包括在PLMN141中的移动交换中心(MSC)的功能，所以它可以在公众/专用公共小区14的服务区域中的注册服务提供者的无线(或移动)终端MT1330和MTn332之间提供通信服务，象在图2中的点划线(1)所指示的那样。即，在本发明的典型的实施例中，公众/专用通信服务单元100，共起一个移动交换中心(MSC)的作用，被连接到现有的PLMN141。在这种情况下，PLMN141认可公众/专用通信服务单元100为一基站。通过这样做，当注册的移动终端MT1330和MTn332进行一个建筑物内(或分机)呼叫时，呼叫管理器109允许移动终端MT1330和MTn332的用户作为电话分机(内部电话)使用。
另外，当未注册的移动终端MT进行一个建筑物内的呼叫时，公众/专用通信服务单元100绕过此呼叫。通过注册的移动终端MT所进行的呼叫分类为由有线扩展终端进行的呼叫和有无线扩展终端进行的另一个呼叫，当有线扩展终端产生一个呼叫时，呼叫信息通过局域网(LAN)发送到公众/专用通信服务单元100，以便当在某电话号码下想要产生呼叫时，控制器连接的时间交换机允许一个呼叫去相应于终端。
未注册的移动终端是一个在建筑物系统内未注册的终端。在未注册的移动终端在建筑物内请求一个呼叫时，则建筑物系统连接此呼叫到一个公共电话交换网。
有线扩展终端可以是一个有线电话、一个局域网电话、或一个建筑物内的网络电话。有线扩展终端可以相应于例如图3和图4中的其它项目105或项目111。
因为公众/专用公共小区14被形成作为用于所有的建筑物内的有线/无线统一的通信服务和PLMN的一个小区，现有的PLMN的无线电波合好到达建筑物。因此用于区别无线电波的方法被请求。为了达到此目的，中继器被安装在建筑物的每一层或适当的位置，以便扩展(或建筑物内)移动终端MT可以得到建筑物内的基站。在这种情况下，导频强度在建筑物内被控制的很高。因此，扩展移动终端通过使用公众/专用通信服务单元100提供的专用MSC、专用BSC和专用BTS功能免费地和PLMN或建筑物中的其它移动终端通信。
当在呼叫其它的扩展移动终端期间，移动终端移出预定的公众/专用公共小区14的覆盖区时，传统的CT-2电话不越区切换。然而，本发明的新的移动终端是越区切换的，以阻止用户交换呼叫。此外，公众/专用通信服务单元100提供一个到PSTN/ISDN 121和IP网络131的通信服务。并且也提供到话音终端或IP终端的通信服务。进而，当指定话音终端或IP终端的用户缺席时，公众/专用通信服务单元100可以通过pBTS205和指定的移动终端MT通信。
同时，按照本发明的在公众/专用通信服务单元100的控制下，在公众/专用公共小区14中的移动终端MTn 332也可以和在图2中由点划线所表示的PLMN中的移动终端MT340通信。
在图1中，公共电话交换网/综合业务数字网(PSTN/ISDN)121可以和公共陆地移动通信网(PLMN)141和公众/专用通信服务单元100通信。PLMN141包括一个HLR/VLR300，一个MSC1 302，和一个BSCn 306。MSC1 302可以和MSCn 304、HLR/VLR300、BSCn 306和BSC1 308通信。另外，BSC1 308可以和MSC1 302、BTS1 314和BTSK312通信。PLMN141的BSCn 306也可以和公共唯一小区151通信。公共唯一小区151包括BTS1 310和移动终端MT318。公众/专用公共小区14包括pBTS205和移动终端MT316。
在图2中，公众/专用通信服务单元100包括专用基站控制器(pBSC)201。PBSC 201包括交换机322，代码转换器和选择器组(TSB)326,E1接口324，专用通信内联网(PCIN)328。如图2所显示的那样，PLMN 141包括MSC 334,BSC 336，和BTS 338。PLMN 141可以和移动终端MT340通信。专用基站收发信机子系统(pBTS)205可以和移动终端MT1 330和MTn 332通信。
图3举例说明了一个按照本发明的实施例，在PLMN141，公众/专用公共小区14，公共唯一小区151，公众/专用通信服务单元100，互联网协议(IP)网络131，和公共电话交换网和综合业务数字网(PSTN/ISDN)121之中的连接。
参考图3，公众/专用通信服务单元100安装在建筑物内的一个特定区域内，提供连接到PSTN/ISDN 121、IP网络131和有线电话111上的有线通信服务，处理从和到局内线(例如，PSTN/ISDN，专线)和分机呼叫(有线、无线和IP终端)的一个输入/输出呼叫，通过LAN使用LAN电话或网络电话105从IP网络131进行一个呼叫。此外，公众/专用通信服务单元100可以用个人计算机(PC)107从IP网络131和PSTN/ISDN121中交换数据。
按照本发明为了接收无线通信服务，由公众/专用公共小区14的公众/专用通信服务单元100控制的移动终端MT1 353到MTn 356应该在通信服务提供者中注册。此外，公众/专用公共小区14所占用的区域包括在本发明中所定义的专用小区和现有的公众小区。当假定按照本发明的专用小区的服务区域限制在建筑物内时，通过建立在建筑物的每一层的相关的中继器，专用基站收发信机子系统(pBTS)205连接到有天线ATN1 358到ATNn 360的公众/专用通信服务单元100。安装在每一层的中继器试图增加从建筑物中基站的输出的导频信号的强度，以便移动终端能够很容易在建筑物内的基站中获得。
因此，即使公众小区的无线电电波被接收，移动终端也可以区分它并提供服务。即，在公众/专用公共小区14中，预订不同的通信服务提供者的移动终端接收现有的不同基站的公共小区的服务。即使对于用于相同的通信服务提供者的用户的移动终端按照本发明在专用小区中想要接收服务，假如它没有注册，移动终端被公众/专用通信服务单元100所控制。但是，它仅仅共用基站并被绕过。当按照本发明用于建筑物中的无线通信服务的移动终端在相同的通信服务提供者时被注册，在公众/专用通信服务单元100的呼叫管理器109的控制下，它接收建筑物内的无线通信服务。在公众/专用通信服务单元100的呼叫管理器109的控制下的移动终端MT1 354到MTn356可以通过LAN电话或网络电话105接收话音和数据服务，通过IP网络131或PSTN/ISDN 121接收数据服务，和通过个人计算机107接收数据服务。呼叫管理器109控制公众/专用通信服务单元100，以便公众/专用通信服务单元100起专用MSC和专用BSC的作用。此外，呼叫管理器109被连接到LAN电缆去控制系统的全部的操作，包括资源的管理和维护，以及建筑物内无线用户的注册和功能建立。
在图3中，公众/专用通信服务单元100包括呼叫管理器109和单元362。单元362包括pBSC 203和IP-PBX 201。单元201和203在图4中被更清楚的显示。PLMN141包括HLR/VLR346,MSC350,BSC348，和基站管理器(BSM)352。公共唯一小区151包括移动终端MT 342和BSC344。
图4举例说明了图3所示的公众/专用通信服务单元100的详细的结构。参照图4，公众/专用通信服务单元100包括网络协议的专用分组交换机(IP-PBX)201，一个专用基站控制器(pBSC)203，专用基站收发信机子系统(pBTS)205，呼叫管理器109，一个路由器207，一个局域网(LAN)交换机209，和公共陆地移动通信网(PLMN)141。
IP-PBX 201依据建筑物中移动终端的PBX移动交换呼叫产生一个交换控制命令信号，在连接到LAN电缆的呼叫管理器109的控制下被设置，并按照产生的交换控制命令信号执行交换。此外，IP-PBX 201通过PSTN/ISDN 121起动一个建筑物内(分机)的呼叫和一个输入/输出呼叫，一个用户线接口(SLI)222和数字线接口(DLI)223分别连接到用于现有的话音通信的一个有线电话111和数字电话105。此外，IP-PBX 201使用维护和管理程序管理数据，在使用链路信息的一个呼叫信息上执行信息通信，并通过局域网(LAN)电缆依据ITU-T建议的H.323接口在有网关的提供网际协议(IP)终端和网闸功能之间使用VoIP进行服务。
术语“MAP”是用于系统维护和管理的一个个人计算机的软件包。有MAP的一个个人计算机经由LAN在PBX系统的底板连接，然后在联机状态下在PBX系统中管理数据库。
连接到IP-PBX 201和全球定位系统(GPS)天线(GANT)364的pBSC203通过分配一个相应于源自移动终端的一个输出呼叫请求的声码器提供一个移动用户的完整的路径，通过分配一个相应于输入呼叫请求的声码器处理一个输入呼叫，在操作者的请求下处理一个测试呼叫，和处理用于G3传真调制解调器的电路模式数据呼叫和处理用于除话音呼叫之外的互联网服务的分组模式数据呼叫。
专用基站收发信机子系统(pBTS)205连接到pBSC 203，并且分成一个主BTS单元(pMU)和一个无线电BTS单元(pRU)388。pRU388通过IS-95-B空中接口规范执行一个高速数据服务，执行各种越区切换电源上升功能(PUF)，执行在一个反向链路上进行闭环功率控制，执行优先访问信道指派，在与CDMA V.2系统有关的服务上执行呼叫处理控制，执行用于支持呼叫处理控制功能的操作控制，和执行维护，例如CDMA V.2系统的管理、测试和告警。
“IS-95B”空中接口规范是在通过IS-95C发展IMT-2000服务的过程中的一个中间级的服务标准。在本发明中，IS-95B空中接口规范相应于U.S.电信工业协会(TIA)规定的标准。
连接到pMU 386的pRU388被连接到有天线ANT1 366到ATNn 368的中继器261和262，在传输信号上执行上变换和在接收信号上执行下变换，并放大传输信号的功率。
呼叫管理器109控制无线呼叫，在无线电资源上执行操作和维护，执行PGM和用于控制pBSC资源的一个处理器的程序加载数据(PLD)加载功能，控制有线/无线统一的通信服务，支持一个内部作业的无线短信息业务服务(SMS)，在短信息业务(SMS)网络服务器、网际协议的专用分组交换机(IP-PBX)201和专用基站收发信机子系统(pBTS)203之中在有漫游功能的移动终端上执行访问者位置寄存器(VLR)管理，和在建筑物内的移动用户上执行注册和功能建立。
通过E1线和信道服务单元(CSU)372，路由器207连接到IP网络131。路由器207在传输速率是多路的T1或E1级速率下发射和接收数据，在有IP-PBX201和呼叫管理器109的一个电路交换网络的电话网络的控制下访问一个包括pBSC203和一个IP基础的数据网的无线网络。
局域网(LAN)交换机209通过路由器207连接到IP-PBX201、pBSC203和呼叫管理器109。局域网(LAN)交换机209在系统中执行用于交换数据的干线功能和执行用于系统用户连接到局域网(LAN)的干线功能。PLMN141包括MSC 382,BSC 380,BTS 378，和连接到IP网络131和pBSC 203的内部工作功能(IWF)384。
通过一个T1/E1中继线221,IP-PBX 201连接到PSTN/ISDN 121。无线电话111被连接到SLI222，而数字电话105连接到DLI223。时分接线器(T-SW)224在控制器225的控制下执行交换操作，允许和有线电话111和数字电话105通信，并且两者都是有线终端。
控制器225通过LAN电缆连接到LAN交换机209和呼叫管理器109，并当用于建筑物内登记的移动终端中存在一个呼叫时，按照本发明的交换控制命令执行一个交换操作，因此执行现有的PLMN的MSC功能。此外，控制器225连接时分接线器224到互联网中继模块(ITM；或VoIP)227，以便有线终端111和105通过时分接线器224和IP终端相互作用，因此起VoIP功能作用。因此，适合有线、无线和IP终端的呼叫的目的，和用于统一的有线/无线功能的呼叫交换通过IP-PBX201的时分接线器224所执行。统一的有线/无线功能通过呼叫管理器109控制。此外，IP-PBX201中的时分接线器224通过E1连接器226被连接到pBSC203的代码转换器和选择器组接口E1组件(TIEA)231。
pBSC203构成内部专用码分多址(CDMA)连接网络。在pBSC203中的TIEA231连接到IP-PBX201中的E1接口226，和一个代码转换器和选择器组组件(TASA)232。TASA232有用于连接一个2.048Mbps非多路传输信道的声码器功能。即在E1连接期间，每个代码转换器和选择器组(TSB)提供60个声码器，在呼叫建立期间提供一个信道元件地址给通过呼叫管理器109分配的声码器，和通过移动终端到呼叫管理器109的呼叫处理过程期间来提供信号转换和注册信息。
TIEA 231检测安装/不安装和TASA232的操作状态，并提供相应于呼叫管理器109的信息。TIEA231和TASA232不是直接提供完整状态信息给呼叫管理器109，而是通过LAN电缆接收状态信息，在一个高容量进程间(IPC)节点板组件(HINA)234和互联网协议网络接口组件(INIA)233上处理状态信息。
高容量进程间(IPC)节点板组件(HINA)234接收全球定位系统的时钟接收机(GPSR)237的一个时钟，并有处理功能，一个节点地址下载和故障管理功能以及节点阻塞和复位功能，同时允许高级数据链路控制(HLDC)分组识别和处理。HINA 234包括PCIN 370。此外，HINA有一个维护(M)总线接口功能，用于维护一个高容量进程间处理器组件(HIPA)236。
高容量进程间处理器组件(HIPA)236提供一个用于内部处理器通信的处理器间通信信道功能，并提供维护总线(M-bus)连接和数据总线(D-bus)功能，用于节点的阻塞和复位以及节点和链路的维护。互联网协议网络接口组件(INIA)233连接到LAN电缆以和LAN功能对接，监控HINA234和HIPA236的安装/非安装和功能故障信息，并使用以太网端口发射监控结果到呼叫管理器109。此外，INIA233通过路由器207和LAN交换器209发射从移动终端接收的分组数据到IP网络131。一个局部接口EI组件(LIEA)235连接到HINA234。LIEA235在E1线模式下连接到pBTS205的pMU386和PLMN141，在非信道化格式下发射和接收分组数据。LIEA235产生从其它用户局接收的2.048Mbps脉冲编码调制(PCM)数据中的时钟、数据和告警，然后通过移出在接口E1中继上请求的数据来装配1920Kbps进程间通信(IPC)数据。LIEA235通过U-链路发射产生的IPC数据到HINA 234，和通过U-链路在2.048Mbps的传输速率下发射从HINA 234接收的IPC数据到其它用户局。LIEA235被连接到pBTS205的pMU386中的pBTS主控制器(PMCC)241。
pMU386中的PMCC 241处理呼叫建立和系统性能相关的信令消息，确定通过移动站(移动终端)尝试的一个呼叫的传输功率，执行硬件和软件配置的管理，分配必须的资源，控制、监控和管理整个基站，执行内部分组路由和与pBSC 203的对接。
在这里提到的术语“allocation”被用作到信道卡的无线电资源(例如，导频，同步，寻呼和访问信道)的分配和额外信道的分配。此“内部分组路由”在pBSC203和一微微BTS信道插件(PCC)243之间连接分组数据。PCC243处理通过CDMA规范分配的信道。
CDMA规范可以在下面描述。一个国际性的IMT-2000技术标准化已经被主要的发展为两类，即第一是基于北美的系统(CDMA-2000)，第二是基于欧洲/日本的系统(W-CDMA)，为了将这两个系统统一为一个，近来的方法已经在3GPP和3GPP2的基础上发展，但是一个统一的标准实际上是很困难的。迄今为止，技术的标准化已经通过一些重要的的制造公司，例如爱立信，朗讯科技公司，摩托罗拉，诺基亚发展。然而，在IMT-2000技术标准化中，为了体现世界宽带移动通信服务计划的观点，操作者的统一组织(OHG)在1999年5月被建立，并计划了一个对ITU,3GPP和3GPP2的一个双重标准的系统的统一，以便能反映它们的请求和计划网络相关，因此获得一个自调节标准选择权。同样为了设置一个详细的标准，例如第三代ANSI-41网络，CDMA-2000和终端等等，以及3GPP2(第三代合作项目2),TIA、ARIB、TIC和TTA也在1992年1月建立，。
按照本发明的系统可以包括最多4个PCC板，并且在扇区操作期间起冗余作用，以便在整个容量减小这个影响，即使一个PCC板故障了。因为处理一个通过无线电规范分配的基带信号，每一个PCC板包括16个信道元件，并且两个控制数字信号处理器(CDSPs)管理8个信道。
每一个PCC243发射导频信道，同步信道，寻呼信道和正向业务信道，按照IS-95-A规范在从pBSC203发射的正向业务信道上执行交织、编码、CDMA直接序列扩展(DSS)、基带滤波和相位均衡，和在从移动站接收的反向业务信道上执行CDMA解调和去交织。此外，PCC243为了增加他的利用效率在不同扇区之间支持轮流检测功能。即当架空信道故障时，PCC243可以通过连接的PMCC241被分配到某个扇区，并在CDSP的控制下分配冗余信道元件到架空信道。一个发射/接收接口卡(TRIC)245被连接到PCC243。TRIC245在pBTS205的pRU388和PCC243之间执行发射和接收转换，在CDMA的发射/接收路径的基带信号上执行数字变换和模拟处理，并在扇区操作期间在PCC243和pRU388之间提供一个CDMA信道分布矩阵。
“IS-95-A”CAI(公共空中接口)规范是一个美国蜂窝移动电话标准，在美国被称作“CDMA”。
此外，TRIC245监控在pRU388的传输路径上的I和Q信号的电平和平衡，当监测结果超过一个预定的范围时，就执行用于PMCC241的告警、性能监控和故障报告功能。用于发射和接收信号的pRU388在FA单元的正向链路上合并I和Q基带信号，并下变换接收的69.99兆赫兹(MHz)的中频信号为基带信号。通过pMU的TRIC245和pRU的XCVU251，依照在BTS205中的pMU和pRU之间信号发射/接收的连接被执行。
本发明使用CDMA方法，并且为了把基带信号转换成高频信号和通过同一个振荡器把I轴和Q轴信号转换成在I轴和Q轴信号之间有90度的不同相位的高频率，CDMA方法使用QPSK调制方法，然后合成两个信号。在这里，I信号是一个同相信道信号，而Q信号是一个正交信道信号。
“FA单元”指的是一个系统的RF部件，他是用于在CDMA部件和无线移动站之间经过正向链路和反向链路执行一个无线连接的装置。FA单元分配无线电资源和管理无线电单元的状态。在本发明中，pRU/pMU相应于FA单元。
在连接过程中，连接的PCC243接收从PCC243输入的数据和发射从PCC243输出的数据。当故障发生时，通过用于告警和故障报告、监测混合的I和Q基带信号的电平和平衡、和报告故障的发生的RS-232，对接的PMCC 241和PMCC241连接。连接的pRU388在一个同轴电缆中双向传送一个发射的CDMAI-信号和一个主接收接口信号。RS-232是一个在终端装置和通信设备之间用于异步串行数据通信的电子工业协会标准(EIA)。
在pMU386中的TRIC245被连接到在pRU388中的收发信机单元(XCVU)251。pRU388由XCVU251，一个微微BTS遥控单元控制器(PRC)253和一个电缆前端单元(CFEU)257组成。pRU388连接到有天线ANT1 366到ANTn368的中继器261和262。
现在，本发明的实施例将按照它的功能描述。有三个主要部分在下面描述。首先，依照本发明的原理，讨论“建筑物内的无线通信”。第二，依照本发明的原理，讨论“通过公用陆地移动通信网(PLMN)的建筑物内的无线通信”。第三，依照本发明的原理，讨论“使用互联网协议(IP)终端的通信”。
首先，讨论“建筑物内的无线通信”。沿着图2的点划线(1)，形成在建筑物内的无线通信路径。当从移动终端接入呼叫时，从MT1 330～MTn 332之中选择，通过图4的中继器261和262接收，XCUV251通过CFEU257接收此呼叫。XCUV251由用于产生一个请求的本振频率的发射/接收合成器，用于变换基带I/Q信号到期望的频带信号的上变换部件和一个用于下变换从移动站发射的CDMA信号的下变换部件组成。通过XCVU251的信号被应用到TRIC245，并且在pRU和PCC243之间发射和接收处理时，TRIC245在CDMA基带上完成数字转换和模拟处理。PCC243在正向链路中的导频信道#1、同步信道、寻呼信道和业务信道上起一个发射机的作用。此外，PCC243在反向链路中的访问信道和业务信道上起一个接收机的作用。PCC243的输出被应用到PMCC241，并且PMCC241通过E1中继线被连接到LIEA235，和使用非信道化信道提供所有的信令和话音数据到LIEA235。这些数据通过LIEA235被应用到HINA234，并且HINA234的输出提供给呼叫管理器109。，呼叫管理器109确定在访问者位置寄存器(VLR)中是否移动终端MT1 330～MTn332是一个注册的移动终端。如上上述，移动终端MT1 330～MTn332启动接入呼叫。当移动终端MT1 330～MTn332被确定是一个未注册的移动终端时，MT1330～MTn332被连接到PLMN141。当移动终端MT1 330～MTn332被确定是一个注册的移动终端时，然后MT1 330～MTn332执行一个建筑物内的分机呼叫。仅仅注册的移动终端执行一个建筑物内的分机呼叫。为了执行建筑物内的无线(分机)呼叫，用于连接的一个交换功能被请求，并且通过量化激励码线性预测，话音信号被编码成脉冲编码调制(PCM)信号，然后提供到IP-PBX 201。为了控制时分接线器224，呼叫管理器109通过LAN电缆发射信号到控制器225，和通过控制时分接线器224，控制器225连接此接线器。其间，话音通过连接到TIEA231的TASA232被转换成脉冲编码调制数据，和脉冲编码调制数据通过TIEA231的E1链路被转换并提供给IP-PBX中的E1接口226。全球定位系统时钟接收机使用从卫星接收的数据提供时钟给pBSC203和pBTS205。在转换后，在接入路径上，经过相反的路径用不同的移动终端MT执行呼叫。
第二，将讨论“通过公用陆地移动通信网(PLMN)的建筑物内的无线通信”。沿着图2的点划线(2)，一个建筑物内的无线通信路径被形成。如果呼叫管理器109决定移动终端MT1 330～MTn332是一个未注册的移动终端，从移动终端MT1 330～MTn332到PLMN141的信号通过图2中所示的公共/专用通信服务单元100被传输到公众/专用公共小区14。对于分机呼叫，当移动终端移出公众/专用公共小区14时，呼叫被停止(或断线)时产生一个警报声。然而，对于所有通过PLMN进行的呼叫，当移动终端移出公众/专用公共小区14时，通过PLMN141的BSC336，越区切换发生。一个接入呼叫可以通过PSTN121和PLMN141接收。当接入呼叫通过PSTN121和PLMN141中任意一个接受时，有线和无线电话可能同时产生一个铃声，并且它的流量与无线分机呼叫相似。
第三，讨论“使用互联网协议(IP)终端的通信”。在呼叫管理器109的控制下，通过IP网络131和公众/专用通信服务单元100，互联网协议(IP)终端接收通信服务。IP终端连接到包括在系统中的LAN交换器209，和在分析IP地址后，通过呼叫管理器109连接到另一个终端。也可能用现有的终端执行接入和呼出呼叫。如果通过有线电话111或数字电话105在不同的区域中想要进行到IP电话的一个呼叫，则通过在IP-PBX201中的ITM227和LAN电缆借助于呼叫管理器109可能进行想要的移动终端的呼叫。
如上所述，本发明使用码分多址(CDMA)技术在有限制区域内提供一个建筑物内的有线通信服务和使用现有的有线和IP终端提供各种数据通信服务。此外，本发明通过共有互联网协议的话音(VoIP)合成CDMA系统和网闸。和通常使用用于控制在专用分组交换机(PBX)中的建筑物内有线和无线交换的移动交换中心(MSC)提供一个经济而可靠的统一的通信服务。此外，本发明在一个单一小区概念下提供一个建筑物中的无线通信服务，因此，能够使用户使用免费服务。
先前的段落描述了统一的通信系统的细节，特别是一个建筑物内的有线/无线统一通信的方法和系统，它通过连接一个公用陆地移动通信网(PLMN)到连接有公共电话交换网(PSTN)的局域网(LAN)提供呼叫服务，通过连接局域互联网网络到局域网(LAN)的互联网(IP)协议终端提供数据服务。
虽然通过说明书的实施例的描述，本发明已经举例说明，并且实施例在考虑了细节后已经被描述，申请人的目的不是限制或以任何方式限制附加的权利要求的范围。附加的优点和修改对那些受过训练的本领与技术人员来说将很容易出现。因此，本发明在宽的方面不限于特定的细节、代表性的装置和示出及描述的举例说明的例子。因此，从这些细节出发所作出的偏差而不脱离申请者概括的在本发明概念的精神和范围。
权利要求
1．在连接到公共陆地移动通信网、公共电话交换网/综合业务数字网和互联网协议网络的一个通信系统中的一个建筑物内的统一通信方法，所述的方法包括的步骤形成一个公共小区区域，一种无线公共通信服务和一种建筑物内的无线通信服务可以用在此规定的区域中；连接一个移动交换中心到所述的公共陆地移动通信网；当所述的注册移动终端被定位在所述的公共小区区域时，提供通信功能给一个注册移动终端；不提供所述通信功能给一个非注册的移动终端，并绕过所述非注册的移动终端。
2．按照权利要求1的方法，所述的通信系统和所述的公共陆地移动通信网共用一个基站。
3．按照权利要求1的方法，所述绕过的未注册移动终端共用一个所述通信系统的基站。
4．按照权利要求1的方法，当所述注册移动终端被定位在所述公共小区区域中时，所述注册移动终端相应于所述通信系统的一个分机电话；当所述注册移动终端没有被定位在所述公共小区区域中时，所述注册移动终端不相应于所述通信系统的一个分机电话。
5．按照权利要求1的方法，所述的通信功能包括话音和数据服务。
6．按照权利要求1的方法，所述公共小区区域相应于至少一个建筑物。
7．按照权利要求1的方法，上述公共小区区域相应于一个闭合的三维空间。
8．按照权利要求7的方法，所述空间相应于一个建筑物。
9．按照权利要求4的方法，所述注册的移动终端相应于一个通过空中输出和输入信号的无线终端；和所述的分机电话相应于一个通过电缆输出和输入电信号的有线电话。
10．按照权利要求1的方法，来自所述注册的移动终端的输出信号输出到安装在所述公共小区区域内的至少一个天线，所述至少一个天线被耦合到所述通信系统。
11．按照权利要求1的方法，所述注册的移动终端和从有线分机终端和一个无线分机终端中选择的一个通信，并且所述注册移动终端通过所述互联网协议网络无线接收数据服务。
12．按照权利要求1的方法，所述建筑物内的无线通信服务在一个单一小区中被执行，以便越区切换不会发生。
13．按照权利要求12的方法，其中对于相同的服务提供者，当所述注册移动终端移出所述的公共小区区域并移入所述公共路陆地移动通信网时，越区切换不会发生。
14．按照权利要求12的方法，其中对于相同的服务提供者，当所述注册移动终端移出所述的公共陆地移动通信网并移入所述公共小区区域时，越区切换不会发生。
15．连接到公共陆地移动通信网、公共电话交换网/综合业务数字网和互联网协议网络的一个通信系统中的一个建筑物内的统一通信装置，所述的装置包括形成一个公众/专用公共小区的至少一个建筑物内的中继器，其中所述公共陆地移动通信网和建筑物内的专用无线网一般地被使用；一个呼叫管理器，控制所述建筑物内专用无线网的一个注册分机移动终端的无线呼叫，控制无线资源的操作和维护，控制专用基站控制器资源，和相应于所述分机移动终端来控制分机移动用户的注册和功能建立；和公众/专用通信服务单元连接到公共陆地移动通信网、公共电话交换网/综合业务数字网和互联网协议网络，所述的公众/专用通信服务单元通过一个建筑物内的专用交换机执行一个从和到局内线和分机呼叫的接入/呼出呼叫，在所述呼叫管理器控制下的基站中执行一个注册移动终端的无线通信，和执行一个互联网协议终端的通信。
16．按照权利要求15的装置，所述至少一个中继器被连接到相应于一个预定区域的天线，按照不同的导频强度，所述分机移动终端从所述公共陆地移动通信网的无线电波中区分所述建筑物中的专用天线网的无线电波。
17．按照权利要求15的装置，所述呼叫管理器通过一个局域网电缆被连接到所述公众/专用通信服务单元。
18．按照权利要求15的装置，所述至少一个中继器相应于多个中继器。
19．按照权利要求18的装置，所述公众/专用通信服务单元包括一个互联网协议专用分组交换机，连接到所述公共电话交换网/综合业务数字网、一个用户线接口和一个数字线接口，在所述分机移动终端服务中执行移动交换，和通过一个局内线和一个分机呼叫起动接入/呼出呼叫；一个专用基站控制器连接到所述互联网协议专用分组交换机和全球定位系统天线，相应于源自移动站输出呼叫请求分配一个声码器，在一个操作者的请求下处理一个测试呼叫，处理除话音呼叫之外的电路模式数据呼叫和分组模式数据呼叫；和一个专用基站收发信机子系统连接到所述专用基站控制器，在一个与码分多址系统有关的服务上执行呼叫处理控制，所述专用基站收发信机子系统被连接到所述多个有不同导频强度的中继器，以便所述分机移动终端可以获得所述建筑物内无线网络的一个基站。
20．按照权利要求19的装置，所述专用基站收发信机子系统依照电信工业协会/电子工业协会过渡时期标准95-B空中接口规范执行一个加电越区切换功能。
21．按照权利要求20的装置，所述码分多址系统相应于一个码分多址V.2系统。
22．按照权利要求21的装置，所述基站控制器和所述专用基站收发信机子系统使用码分多址技术。
23．一种装置，包括至少一个建筑物内的中继器形成一个公众/专用公共小区，在其中所述公共陆地移动通信网和建筑物内的专用无线网中是可操作和可用的；一个呼叫管理器，控制所述专用无线网的一个注册分机终端的无线呼叫，控制无线资源的操作和维护，控制专用基站控制器资源，和相应于所述分机终端来控制移动用户的注册和功能建立；一个公众/专用通信服务单元连接到所述的公共陆地移动通信网、所述的公共电话交换网/综合业务数字网和所述的互联网协议网络，所述的公众/专用通信服务单元通过一个建筑物内的专用交换机执行一个从和到局内线和分机呼叫的接入/呼出呼叫，在所述呼叫管理器控制下的基站中执行一个注册移动终端的无线通信，和执行一个互联网协议终端的通信。
24．按照权利要求23的装置，所述的装置相应于连接到所述的公共陆地移动通信网、所述的公共电话交换网/综合业务数字网和所述的互联网协议网络的一个建筑物内的统一通信系统。
25．按照权利要求23的装置，所述的公共陆地移动通信网相应于一个无线公共通信服务。
26．按照权利要求23的装置，所述的装置提供通信功能给安装在所述公众/专用公共小区中的所述注册分机移动终端。
27．按照权利要求26的装置，所述的装置不提供通信功能给安装在所述公众/专用公共小区中的所述非注册分机移动终端。
全文摘要
在连接到PLMN、PSTN/ISDN和IP网络的通信系统中的建筑物内的统一通信方法,包括:设置公共小区区域,使无线公共和公司内服务可用于规定区域;连接MSC到PLMN;使用注册的移动终端作为小区中的分机,并绕过此非注册移动终端,使PLMN可以共用一个基站。注册的移动终端可以和有线或无线分机终端通信,并通过IP网无线接收数据服务。建筑内的无线通信在单的小区内被执行,以便越区切换不会发生。即使对相同的服务提供者,当注册的移动终端移出公共小区并移入PLMN时,越区切换不会发生,反之亦然。
文档编号H04W16/16GK1325227SQ01121698
公开日2001年12月5日 申请日期2001年4月28日 优先权日2000年5月24日
发明者金基喆 申请人:三星电子株式会社