專利名稱：專用陸地移動(dòng)無線網(wǎng)的網(wǎng)間互聯(lián)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明概括地講涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及移動(dòng)無線通信領(lǐng)域。
當(dāng)今，由于唯一的頻率分配和不同的空中接口協(xié)議，陸地移動(dòng)終端的用戶是通過陸地移動(dòng)通信網(wǎng)，實(shí)質(zhì)上是隔離的通信網(wǎng)，進(jìn)行通信的。出于安全考慮，在這樣的隔離網(wǎng)上，數(shù)據(jù)或話音信息的保密性很容易達(dá)到。然而，在特殊的情況下，例如自然災(zāi)害的情形下，隔離移動(dòng)網(wǎng)的用戶，例如警察，消防隊(duì)，聯(lián)邦機(jī)構(gòu)，等，需要“越出”隔離網(wǎng)之外，有選擇地與其它的隔離網(wǎng)或者公共電話網(wǎng)(PSTN)通信。
目前，在需要與隔離網(wǎng)的外界通信的情況下，隔離網(wǎng)上的移動(dòng)電話用戶需要利用特殊的移動(dòng)終端而不是他們?cè)械慕K端越出他們的網(wǎng)絡(luò)之外。除了顯而易見的費(fèi)用增加外，這種解決方案還需要新設(shè)備培訓(xùn)，還給用戶帶來不便。一種供選擇的解決方法建議用一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)，將移動(dòng)網(wǎng)用戶和PSTN連接起來。然而，這種解決方法不靈活，并且不能提供與其它無線網(wǎng)的直接連接。因此，需要有一個(gè)系統(tǒng)提供隔離的陸地移動(dòng)用戶之間的通用話音/數(shù)據(jù)連接，這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)是可便攜的，并且不需要用新的終端設(shè)備，另外還可以提供與其它無線網(wǎng)絡(luò)的連接。
本發(fā)明提供一個(gè)通用的話音/數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用于將隔離的陸地移動(dòng)用戶與不同的陸地移動(dòng)無線網(wǎng)及PSTN的用戶互聯(lián)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明是一個(gè)接口裝置，包括一個(gè)適用于作為一個(gè)PSTN的陸線終端連接到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)上的便攜無線接入端口。無線接入端口被耦合到一個(gè)無線端口接口上，這個(gè)無線端口接口可以被有選擇地頻率調(diào)諧到一個(gè)給定的陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上，以便建立與一個(gè)特定陸地移動(dòng)通信網(wǎng)的用戶的通信。這個(gè)接入端口因此按照需要提供“即插即用(plug-and-play)”的通用連接，通過PSTN或者其它網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與不同陸地移動(dòng)網(wǎng)的用戶的通信。
在一個(gè)典型實(shí)施方式中，無線端口包括一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)，用于向(從)陸地移動(dòng)網(wǎng)用戶發(fā)射(接收)無線通信信號(hào)，一個(gè)聲頻電路端口和音調(diào)電路用于將調(diào)制到接收到的無線信號(hào)上的話音和雙音多頻(DTMF)信號(hào)分離出來，再將活音和DTMF信號(hào)調(diào)制到發(fā)射的無線信號(hào)上去。還包括一個(gè)數(shù)據(jù)端口，用于將調(diào)制到接收到的無線信號(hào)上的數(shù)字信息提取出來并調(diào)制到無線發(fā)射信號(hào)上去；一個(gè)線路接口用于將無線端口與PSTN連接，實(shí)現(xiàn)與PSTN之間的話音和數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收。一個(gè)控制器辨認(rèn)由無線信號(hào)和PSTN上接收的話音和DTMF信號(hào)，并且響應(yīng)于給定的話音和接收到的DTMF信號(hào)，指揮無線端口運(yùn)行。還可以包括一個(gè)衛(wèi)星無線調(diào)制解調(diào)器，用于向(從)一個(gè)衛(wèi)星通信網(wǎng)發(fā)射(接收)包含話音和數(shù)據(jù)的衛(wèi)星無線信號(hào)；也可以包括一個(gè)蜂窩無線調(diào)制解調(diào)器，用于向(從)一個(gè)蜂窩通信網(wǎng)發(fā)射(接收)包含話音和數(shù)據(jù)的蜂窩無線信號(hào)。
將下面的介紹和附圖結(jié)合起來考慮，可以獲得對(duì)本發(fā)明的全面的理解

圖1所示的是打算利用本發(fā)明的隔離陸地移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)類型的典型組合。圖2所示是一般原理框圖，說明本發(fā)明的接口裝置與已建立的通信網(wǎng)互聯(lián)的方法。圖3所示的框圖說明本發(fā)明的典型實(shí)施方式中所包含的各種組成部分。
參看圖1，所示的是多個(gè)單個(gè)隔離的陸地移動(dòng)通信網(wǎng)的代表如警察局101，消防隊(duì)102，和聯(lián)邦機(jī)構(gòu)103網(wǎng)絡(luò)，和一個(gè)鐵路自動(dòng)控制系統(tǒng)(ACTS)104。如前所述，在許多緊急情況下，例如發(fā)生自然災(zāi)害，這些不同的陸地移動(dòng)網(wǎng)的用戶利用各自的移動(dòng)終端進(jìn)行互相的通信，以及與其它的無線或有線網(wǎng)絡(luò)(例如公共交換電話網(wǎng)(PSTN)，衛(wèi)星網(wǎng)，或者蜂窩網(wǎng))的通信是非常關(guān)鍵的。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)，如下面將要討論的是本發(fā)明的接口裝置利用一個(gè)便攜無線接入端口，既可以與PSTN物理連接也可以用其它的已知方式連接，以接收來自不同的陸地移動(dòng)無線用戶和其它無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)通過PSTN通用的話音和數(shù)據(jù)路徑及在“按需”的基礎(chǔ)上的高效率，通用連接。另外，可以裝在裝置上的多通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器允許同各種其它的無線通信網(wǎng)，例如衛(wèi)星，蜂窩等，進(jìn)行立即無縫及質(zhì)量話音和數(shù)據(jù)的通信。
現(xiàn)在參看圖2，所示一般原理框圖200說明本發(fā)明接口裝置206與其它網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的典型方式。如圖所示，PSTN201有第一個(gè)陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)202，第二個(gè)陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)202，一個(gè)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)203，和一個(gè)作為常規(guī)陸線電話網(wǎng)的附屬及互聯(lián)通信網(wǎng)的蜂窩通信網(wǎng)204。為使一個(gè)擁有陸地移動(dòng)用戶終端207的最終用戶能與各種網(wǎng)絡(luò)202，203，204進(jìn)行無線通信，本發(fā)明包括了一個(gè)便攜陸地移動(dòng)無線接入端口206，可以很容易地運(yùn)輸?shù)饺魏涡枰懙匾苿?dòng)無線接入的地理位置。無線接入端口206以已知的方式連接到PSTN201上并被PSTN201作為陸線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)終端。PSTN201，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)203，和蜂窩網(wǎng)絡(luò)204的運(yùn)行對(duì)于專業(yè)人員是很熟悉的，這里不必詳細(xì)說明。
本發(fā)明所考慮的一個(gè)典型的情況是，某一陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶，例如圖1中說明的，利用終端207希望與不同的(第二個(gè))陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)202的陸地移動(dòng)用戶208通信。應(yīng)該明白的是，這兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)的用戶不能利用他們各自的終端207和208和相同的陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施相互進(jìn)行通信，因?yàn)榭罩薪涌诶鐓f(xié)議和頻率不兼容。為了建立一個(gè)通用的通信路徑，與第二個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)202，衛(wèi)星203和蜂窩204網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行話音和數(shù)據(jù)連接，第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)用戶將無線接入端口206與PSTN201互聯(lián)，在這里PSTN也被連接到第二陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)202的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上，比如通過第二個(gè)無線接入端口206。在將無線端口206頻率調(diào)諧到所需要的，終端207可用的頻率后，第一個(gè)陸地移動(dòng)用戶可以通過PSTN建立與第二個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)202的用戶208的無線通信。另外，如將要解釋的，第一個(gè)陸地移動(dòng)用戶207可以與連接到PSTN201的蜂窩204，衛(wèi)星203通信網(wǎng)絡(luò)以及與陸線網(wǎng)絡(luò)的其它常規(guī)終端如標(biāo)準(zhǔn)電話205進(jìn)行通信。在這種情況下，專業(yè)人員應(yīng)該明白，從第一個(gè)陸地移動(dòng)用戶207接收到的信號(hào)被正確調(diào)整到與各自的出網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)空中接口協(xié)議210/210′一致，然后被發(fā)射到出網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)如蜂窩網(wǎng)204或衛(wèi)星網(wǎng)203。在信息流的入網(wǎng)方向，發(fā)生相反的過程，從外部無線網(wǎng)絡(luò)如衛(wèi)星203和蜂窩204接收到的無線信號(hào)被恰當(dāng)調(diào)整與陸地移動(dòng)網(wǎng)202可用的陸地移動(dòng)網(wǎng)空中接口協(xié)議一致，然后無線發(fā)射到第一個(gè)陸地移動(dòng)用戶終端207。因而，本發(fā)明接口裝置可用于提供“即插即用”，提供與多個(gè)無線或有線接口的通用話音和數(shù)據(jù)連接，這在任何對(duì)PSTN基礎(chǔ)設(shè)施接入的特定地理區(qū)域很容易建立。
現(xiàn)在參考圖3，圖中所示的是本發(fā)明接口裝置300的一個(gè)典型實(shí)施方式，更詳細(xì)地說明了所包含的基本硬件和軟件組成部分。如圖，一個(gè)聲頻端口301，數(shù)字I/O卡(數(shù)據(jù)端口)302，多媒體卡，線卡(PSTN接口)，蜂窩調(diào)制解調(diào)器和衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器包含在端口控制器305中，它可以裝在一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)型裝置中，運(yùn)行適當(dāng)?shù)膶I(yè)應(yīng)用軟件，可以實(shí)現(xiàn)與PSTN201，陸地移動(dòng)網(wǎng)，衛(wèi)星，蜂窩網(wǎng)的話音和數(shù)據(jù)通信，包括蜂窩數(shù)字包數(shù)據(jù)(CDPD)的能力。在個(gè)人計(jì)算機(jī)型裝置中這些組成部分的互聯(lián)，專業(yè)人員是清楚的。為了建立一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口，端口控制器305接到，比如說基站307/307′上，307/307′以無線頻率(RF)向一個(gè)或更多的移動(dòng)無線終端306/306發(fā)射信號(hào)。應(yīng)該明白，2到4線轉(zhuǎn)換器308便于發(fā)揮無線端口控制器305中雙音多頻率(DTMF)信號(hào)發(fā)射能力。在這里DTMF信號(hào)發(fā)射是由兩個(gè)音調(diào)同時(shí)發(fā)射的音頻信號(hào)發(fā)射，一個(gè)來自高頻組，一個(gè)來自低頻組。每組由四個(gè)音頻頻率聲調(diào)組成，任何兩個(gè)都不是諧波相關(guān)的。
無線端口控制器305通過它的多個(gè)RF調(diào)制解調(diào)器，可以支持話音，音調(diào)和電路交換包數(shù)據(jù)的傳輸。無線端口控制器305執(zhí)行話音和DTMF音調(diào)辨認(rèn)，操作不同的無線端口接口220，230和240，響應(yīng)于由所連接的有線和無線網(wǎng)絡(luò)202，203，204所接收到的特定話音，音調(diào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。
參照上述說明，本發(fā)明多種修改的和供選擇的實(shí)施方式對(duì)專業(yè)人員來說是顯而易見的。例如，雖然本發(fā)明是利用無線和有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的特定例子說明的，但并不能認(rèn)為替換和增加本發(fā)明中互聯(lián)的無線和有線網(wǎng)的類型就是對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的偏離。因而，這里的敘述只是為了說明，目的是向?qū)I(yè)人員說明實(shí)施本發(fā)明的最好的方式。結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可以作基本改變而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)并且保留附錄權(quán)利要求書中所包含的所有更改的排它性使用。
權(quán)利要求
1.一種耦合陸地移動(dòng)無線網(wǎng)和公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的通信網(wǎng)絡(luò)接口，所述裝置包括一個(gè)接入端口，適用于將所述通信網(wǎng)絡(luò)接口裝置作為一個(gè)陸線終端耦合到所述PSTN上，以及一個(gè)無線端口接口，與所述接入端口耦合，所述無線端口接口的頻率可調(diào)諧到所述陸地移動(dòng)無線網(wǎng)的一個(gè)頻率，用于從所述陸地移動(dòng)無線網(wǎng)接收無線通信信號(hào)和向其發(fā)射無線通信信號(hào)。
2.按照權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)接口裝置，其中所述無線端口接口包括一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)，用于向/從所述陸地移動(dòng)無線網(wǎng)發(fā)射/接收無線通信信號(hào)。
3.按照權(quán)利要求2的網(wǎng)絡(luò)接口裝置，其中所述無線端口接口包括一個(gè)聲頻電路端口和音調(diào)電路，用于將調(diào)制到接收到的無線信號(hào)上的話音和DTMF信號(hào)提取出來并將話音和DTMF信號(hào)調(diào)制到發(fā)射的無線信號(hào)上去。
4.按照權(quán)利要求3的網(wǎng)絡(luò)接口裝置，其中所述無線端口接口包括一個(gè)數(shù)據(jù)端口，用于將調(diào)制到所述接收到的無線信號(hào)上的數(shù)字信息提取出來并且將數(shù)字信息調(diào)制到所述發(fā)射的無線信號(hào)上去。
5.按照權(quán)利要求4的網(wǎng)絡(luò)接口裝置，其中所述無線端口接入包括一個(gè)線路接口，用于將所述通信網(wǎng)絡(luò)接口裝置連接到所述PSTN上，從而提供與所述PSTN之間的話音和數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收。
6.按照權(quán)利要求5的網(wǎng)絡(luò)接口裝置，其中所述無線端口接口包括一個(gè)控制器，用于辨別從所述無線信號(hào)和所述PSTN接收到的所述話音和DTMF信號(hào)以及用于響應(yīng)于預(yù)定的幾個(gè)所述接收到的話音和DTMF信號(hào)控制所述無線端口接口的工作。
7.按照權(quán)利要求6的網(wǎng)絡(luò)接口裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)衛(wèi)星無線調(diào)制解調(diào)器，耦合到所述無線端口接口上，所述衛(wèi)星無線調(diào)制解調(diào)器包括向/從一個(gè)衛(wèi)星通信網(wǎng)發(fā)射/接收包含話音和數(shù)據(jù)的衛(wèi)星無線信號(hào)的裝置。
8.按照權(quán)利要求6的無線端口，進(jìn)一步包括一個(gè)與所述無線端口接口耦合的蜂窩無線調(diào)制解調(diào)器，所述蜂窩無線調(diào)制解調(diào)器包括向/從蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射/接收包含話音和數(shù)據(jù)的衛(wèi)星無線信號(hào)的裝置。
9.一種在第一個(gè)和第二個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)之間提供無線信號(hào)連接的方法，所述方法包括以下步驟將一個(gè)便攜無線端口接口耦合到一個(gè)公共交換電話網(wǎng)(PSTN)上；從第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)向所述第一個(gè)無線端口接口發(fā)射無線信號(hào)，所述無線端口接口被頻率調(diào)諧到第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)發(fā)射的所述無線信號(hào)；通過所述PSTN從所述無線端口接口發(fā)射所述無線信號(hào)到所述第二個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)。
10.按照權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括以下步驟將所述PSTN耦合到第二個(gè)便攜無線端口接口上，在所述第二個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)上接收來自所述第二個(gè)無線端口接口的無線信號(hào)，所述第二個(gè)無線端口接口被頻率調(diào)諧到第二個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)可接收的所述無線信號(hào)。
11.按照權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括將調(diào)制到接收的無線信號(hào)上的話音和DTMF信號(hào)提取出來，并將話音和DTMF信號(hào)調(diào)制到在所述無線端口接口發(fā)射的無線信號(hào)上去的步驟。
12.按照權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括將調(diào)制到接收的無線信號(hào)上的數(shù)字信息提取出來并將數(shù)字信息調(diào)制到發(fā)射的無線信號(hào)上去的步驟。
13.按照權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括在第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)和一個(gè)蜂窩通信網(wǎng)之間，通過所述第一個(gè)無線端口接口，建立一個(gè)通信路徑的步驟。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其中與蜂窩通信網(wǎng)的通信路徑是通過從蜂窩通信網(wǎng)接收無線信號(hào)，并將從所述無線信號(hào)上接收的信息，通過所述第一個(gè)無線端口接口發(fā)射到第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)上而建立的，所述從蜂窩通信網(wǎng)接收信號(hào)的步驟，是在將信號(hào)調(diào)整到與接收網(wǎng)空中接口協(xié)議一致之后發(fā)生的。
15.按照權(quán)利要求14的方法，其中建立所述通信路徑的步驟進(jìn)一步包括從第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)接收無線信號(hào)，并將從第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)接收到的信息通過所述第一個(gè)無線端口接口發(fā)射到蜂窩通信網(wǎng)的步驟，所述由第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)接收無線信號(hào)的步驟在將信號(hào)調(diào)整到與接收網(wǎng)絡(luò)空中接口協(xié)議一致之后發(fā)生。
16.按照權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括在第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)和一個(gè)衛(wèi)星通信網(wǎng)之間，通過所述第一個(gè)無線端口接口，建立通信路徑的步驟。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其中通信路徑是通過下述步驟建立的從衛(wèi)星通信網(wǎng)接收無線信號(hào)，將從所述無線信號(hào)上接收到的信息發(fā)射到第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)，從衛(wèi)星通信網(wǎng)接收無線信號(hào)的步驟在將信號(hào)調(diào)整到與接收網(wǎng)絡(luò)空中-接口協(xié)議一致后進(jìn)行。
18.按照權(quán)利要求17的方法，其中建立所述通信路徑的步驟進(jìn)一步包括從第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)接收無線信號(hào)，并且將從第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)上接收的信息通過所述第一個(gè)無線端口接口發(fā)射到衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的步驟，從第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)接收無線信號(hào)的步驟在將信號(hào)調(diào)整到與接收網(wǎng)絡(luò)空中-接口協(xié)議一致之后發(fā)生。
19.按照權(quán)利要求9的方法，其中所述第一個(gè)無線端口接口包括一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)，用于向/從第一個(gè)陸地移動(dòng)網(wǎng)發(fā)射/接收無線信號(hào)。
20.按照權(quán)利要求13的方法，其中所述第一個(gè)無線端口接口包括一個(gè)蜂窩無線調(diào)制解調(diào)器，包括用于從/向所述蜂窩通信網(wǎng)接收/發(fā)射包含話音和數(shù)據(jù)的蜂窩無線信號(hào)的裝置。
21.按照權(quán)利要求16的方法，其中所述第一個(gè)無線端口接口包括一個(gè)衛(wèi)星無線調(diào)制解調(diào)器，包含用于從/向衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)接收/發(fā)射包含話音和數(shù)據(jù)的衛(wèi)星無線信號(hào)的裝置。
全文摘要
一個(gè)便攜無線存取端口適用于耦合到公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)上并被作為PSTN的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)終端,它的優(yōu)勢(shì)是通過PSTN從不同的陸地移動(dòng)無線網(wǎng)以及從其它的無線網(wǎng)絡(luò)接收射頻通信信號(hào),從而在用戶終端,PSTN和其它網(wǎng)絡(luò)之間建立一個(gè)通用話音和數(shù)據(jù)路徑。無線存取端口是頻率可調(diào)的,以便服務(wù)于某一陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶并且可以很容易地運(yùn)輸?shù)礁鞣N地理位置。
文檔編號(hào)H04B7/185GK1190836SQ9712261
公開日1998年8月19日 申請(qǐng)日期1997年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月5日
發(fā)明者詹姆斯·金-陳·昌, 丹尼·K·蘇, M·斯考拉·拉佩泊特 申請(qǐng)人:美國(guó)電報(bào)電話公司