CN1086075A - 无线电信系统的结构 - Google Patents

Abstract

本发明配备交换机与综合业务数字网站通信，往 和从该协议转换器发送和接收ISDN信令信息。协 议转换器也与无线网孔基站通信，它在ISDN协议 和与所述网孔基站通信的协议之间转换信息。网孔 基站建立到移动台的无线电连接，交换机以ISDN 站控制方式建立与该网孔基站的连接，还连接到5级 电信交换系统以在公共交换电话网和该交换机之间 建立连接或在其出口之间建立连接。

Description

本发明涉及无线电信系统，尤其是涉及小型可扩展的无线电信网络的结构。

在过去十年中，由于在无线电信终端（或者说移动台）的价格方面取得了相当大的突破，无线电信网络已迅速发展。所述移动台以多种形式存在：从安装在汽车上的移动台到便携式移动台，以及手持式移动台。蜂窝通信原理允许能够在分配的无线电频谱上传送的无线通信的数量大大地增长，从而允许无线电信用户的数量的大量增加。

虽然在用户设备（用于与蜂窝式系统通信的无线收发信机）方面已取得了价格上的大突破，但是在利用已建立好的中心局管理和计费程序建立用户移动台之间的接续所需的中心局设备方面并没有取得类似的价格方面的突破。特别是，虽然减低成本的大规模系统已被设计出来，但是在现有技术中还不能得到小型的且价格便宜但可扩展的无线交换系统。

根据本发明上述的问题解决了并取得了优于现有技术的优点，其中一个中等规模的交换系统，例如一个中等规模的专用小交换机（PBX）被用作移动电信控制交换，在脱离现有技术的情况下，借助于一种结构使本系统适合于在蜂窝通信应用中使用，所述结构允许PBX与蜂窝系统的网孔基站进行通信，这些网孔基站是其它的PBX。上述PBX与网孔基站之间的通信是通过使用带外电话站控制（OTSC）协议的系统来实现的，所述的协议例如虽在综合业务数字网（ISDN）通信链路中使用的协议，其中OTSC信号与一个协议转换器进行通信，以便在ISDN与网孔基站协议之间进行转换。然后所述的PBX以这样一种方式连接到一个中心局（5级）交换系统：网孔基站的各个信道作为到中心局的各个信道被传送，并且在该中心局进行交换，以便相互连接，连接到由该中心局服务的地面电话设备，或连接到从该中心局到一公共电话交换网络的中继线。

在一个实施例中，网孔基站是现有的已有技术的网孔，它从插入在ISDN连接的数据链路部分中的一个协议转换器接收数据通信;所述协议转换器把从PBX接收的信号从ISDN协议转换成由所述网孔基站接受的一种协议，并且把从该网孔基站接收的数据消息（指定与移动交换机一起使用）由该网孔基站协议转换成ISDN协议。可以使用控制电话设备的任何其它OTSC协议以取代ISDN协议。有利的是，这样一种安排允许PBX以与已装备该PBX建立ISDN连接的同样方式建立蜂窝连接。

在本发明的一个具体实施例中，一个具有多个B信道和一个D信道的基本速率接口（primary    rate    interface）被用于PBX与一网孔基站的连接;在这种情况下，所述的协议转换器对D信道上的消息进行转换。多个基本速率接口可以按照一种被称作非设施相关信令（non-facilities    associated    signdling）（NFAS）的安排在这些接口之一上共享单个D信道。有利的是，该协议转换器仅需要与不多的数据信道进行通信。并且有利的是，因为使用现有的PBX，网孔基站和ISDN以及网孔基站协议，所以实现本发明所必需的开发效果是明确的。

所述的PBX连接到一个5级交换局（中心局），例如AT&T的5ESS交换机，以便执行互连和计费以及复杂的呼叫功能例如话音邮政，和接入不由该中心局服务的移动或地面电话站的公共交换电话网络。5级交换局与多个PBX连接，以便使与这些PBX连接的移动台互连以及与公共交换电话网络连接。可替换地，所述PBX可以与一个很简单的5级交换系统例如一个步进制系统连接，该系统仍然执行互连和计费功能。

这样一种系统的扩展是简单明了的。首先，所述网孔基站的容量被增加到其最大值。其次，在一个PBX的控制下添加另外的网孔基站。然后另一个PBX可以与其网孔基站一起被加入。最后，一个例如在美国专利4，827，499中描述的Autoplex    100型系统可以通过增加一个控制处理系统构成，以控制所述的PBX和网孔基站。或者可以用一个移动通信电信交换机取代所述的PBX，所述的移动通信电信交换能够直接与所述网也基站进行通信，而不必使用协议转换器。

图1是说明本发明工作的框图;

图2和3是说明建立来话和去话呼叫的步骤的流程及消息图。

图1是说明本发明工作的框图。一个无线网孔基站10经无线信道2与一移动台1通信。如Aotoplex系列Ⅰ，Ⅱ型网孔基站（Autopler^RSerits Ⅰ ModⅡ Cell Site）的网孔基站可以使用在本发明中。如果要求移动通信的欧洲全球系统（GSM）标准协议，则可以使用不同的网孔基站，或者可以使用更先进的例如系列Ⅱ网孔基站。所述网孔基站通过一个多路复用器35连接到一个或多个基本速率接口综合业务数字网（PRI-ISDN）通信信道31、32、33。信道31，32，33连接到一个专用小交换机（PBX）30。ISDN协议是最佳实施例的选择的带外电话站控制（OTSC）协议。PBX 30连接到协议转换器20。协议转换器20在由PBX30使用的一个PRI的D信道的ISDN协议信号和按照所述网孔基站的协议中。由LAPB传送的信号之间进行功能性的转换，用于与网孔基站10进行通信。多路复用器35从PRI信号中分解出网孔基站控制信道信号，并经数据链路38把这些网孔基站控制信道信号送到基站10。作为一个例子，可以使用如由Tellabs公司制造的Crossnet 442多路复用器。一种由NCR有限公司制造的NCR 3330 486为基础的计算机可用作协议转换器（PC）;该NCR计算机必须装有一个接口板例如一个AT&T公司的UNIPRISM    PRI板，以便端接到PC的一个PRI。网孔基站10经数据链路38接收它的控制信号并经该数据链路发送它的响应及它自己的始发的数据消息。所述协议转换器在CCITT    Q.931呼叫控制信息集和要求与一网孔基站进行接口的信息集中规定的IS-DN控制消息之间进行转换。这个信息集可以是专有的，或者它可以与一个标准（例如用于无线通信的欧洲GSM标准）中规定的标准一致。

PBX    30希望在其PRI上只接收D信道或者B信道信号。为了接收所述网孔基站协议中的一个控制信道，PBX30接收在一个输入B信道上的这种信号，并把该B信道的信号传送到协议转换器20。该协议转换器把在上述B信道上接收的消息转换成ISDN协议D信道信号，并把这些信号发送到PBX，用于控制该PBX。MUX    35把来自数据链路38的B信道传送的网孔基站控制信号复用成PRI    33数据流。当该PBX把D信道信号发送到协议转换器以便转换成传送到所述网孔基站的网孔基站控制信号时也执行等效的操作。

PBX    30还经一个或多个PRI设备例如标号47的设备连接到一个或多个其它网孔基站，并且通过设施例如线路或中继线43连接到一个5级中心局45。该中心局45连接到一个公共交换电话网络46用于接入由中心局45服务的外部区域的电话机和移动台。中心局45还经线路和中继线51连接到为另外网孔基站（未示出）服务的PBX    52和接到多个地上电话例如经线路42连接的站48。到达5级中心局的连接43可以通过线路设施。一个或多个PRI设施，或者甚至是数字载波中继设施，对于一个PBX和一个中心局，尤其是一个老的中心局之间的通信来说使用一个线路接口是很自然的，并且它简化了在中心局的计费过程。在一些实施例中，中心局45是一个程控交换系统例如由AT&T公司制造的1AESS系统，在本最佳实施例中，它是一个程控数字交换系统例如5ESS交换机。在一个特定的最佳实施例中，所述PBX具有供每个无线台使用的线路接口，并且当建立一个连接时，所述PBX把每个上述的无线台部加接到相应的线路接口。这样在该线路接口的另一端就自动识别出到所述中心局45的无线台。

在该最佳实施例中，所述PBX是一个由AT&T公司制造的系统75Defmity    PBX。对于本实施例的要求是该PBX能够利用PRI信号与ISDN站进行通信。

所述PBX始终监视着目前与一个网孔基站相关的所有移动台的忙闲状态。当检测到一个移动台拆线时，所述网孔基站经数据链路38发送一个释放信息。所述的PC把该释放信息转换成一个ISDN拆线信息，该拆线信息使得B信道及其相应的无线信道可以使用，并改变所述移动台的忙闲状态为空闲。

图2表明由协议转换器20在建立一无线始发的呼叫中所执行的信息和作用。网孔基站10从移动台1接收一个指示，移动台希望发出一个呼叫，并接收由该发端移动台拨叫的被叫用户的号码。网孔基站10发送信息201给PC20，该信息201包括该呼叫主站的一个标识、被叫号码、和一个表明定向天线在本次呼叫使用是最佳的指示。该移动台挑选与当前分配的定向天线相对应建立的信道。然后，所述PC将一个建立信息205（该信息包括被叫电话薄号码和该被叫的一个识别码）发送给PBX    30。该PBX把始发移动台号码与服务所分配的天线平面的PRI组联系起来。如在动作框206中所示，然后该PBX选择适合于与识别的定向天线一起使用的B信道，并经PRI33的D信道发送标识选择B信道的呼叫处理信息207。在动作框209，PC20把B信道标识翻译成一个无线号码，并发出一个移动建立信息211给网孔基站，以在选择的B信道和移动台1之间建立通信。

然后已确认的无线通信的建立的网孔基站10向协议转换器20返回一个话音信道确认信息213。

在此期间，PBX    30要求一个包括被欧洲电话号码的去话连接（信号218）。中心局45建立去话呼叫（动作框219），其作用实际上可能是如图3所描述的来话呼叫的开始，如果该呼叫是在该中心局服务的两个移动台之间进行的话。所述PBX发送一系列呼叫程序信息215给PC    20，PC20保持对该连接状态的监视。当该连接已建立时，一个告警信息217从PBX    30发送到PC    20，指示该被叫用户正在被告警。主叫用户听到可闻的单音。当远端对该呼叫进行应答并且该应答在中心局被检测到时（动作框220），该中心局发送到一个应答信号（信号221）给所述PBX。然后该PBX30发送到一个连接信息222给PC20。作为响应，该PC220记录该连接处于通话状态（动作框223）

图3说明一个无线终接呼叫。动作框301表明所述中心局已收到一个来话或一个始发呼叫。该中心局向PBX发送信号表明来话呼叫已收到，并发送终端站的电话薄号码（信号302）。PBX把电话薄号码翻译成适当的D信道，用于与所述的协议转换器进行通信（动作框303）。然后，该PBX选择一个B信道供这个通话使用（动作框305）。在本实施例中，每个PRI可为唯一的一个网孔基站扇区的天线发信机服务，但是几个PRI可服务于一个扇区。然后，PBX发送一个建立信息，该信息包括被叫主站的识别码和该连接使用的B信道的识别码（信息307）。PC20把这个B信道号码翻译成一个无线电号码（动作框309），而作为响应，发回一个呼叫处理程序信息311给所述的PBX。然后，PC20通过在数据链路38上发送的信息313发送一个寻呼所述的移动台的请求给网孔基站10。网孔基站10寻呼移动台，如果该移动台恰当地响应，则发回一个寻呼响应信息315给PC20。然后该PC20发送一个移动建立信息319给所述的网孔基站，以请求建立所选的B信道和移动台之间的连接，并请求对所述连接进行监视以确定被叫移动台是否对呼叫进行了应答。PC20还发回一个告警信息给PBX，以表明主叫方应该接收可闻的振铃音。当无线终端对该呼叫应答时（动作框322），一个应答信息323从网孔基站10发送到所述的PC。该PC传递一个连接信息325，以请求PBX完成到被叫用户的连接，并拆除所述可闻振铃音的连接。在完成这个任务之后，PBX返回一个连接确认信息327给所述PC，而该PC记录所述连接的通话状态（动作框329）。

所述中心局可连接到使用任何标准中心局PBX传输和信令设施的PBX。在所述PBX与中心局之间的公共信道安排的使用提高了在系统的灵活性。

这样一种系统的扩展是明确的。当所述网孔基站和容量增加到其最大值时，其它的网孔基站在一个PBX的控制下被增加进行。然后，另一个PBX可以与其网孔基站一起被加进行。最后，如在美国专利4，827，499中描述的一个Autoplex1000型系统可以通过增加一个控制处理系统构成，以控制所述的PBX和网孔基站，或者可以用一个移动通信电信交换机取代所述的PBX，所述的移动通信交换机能够直接与所述的网孔基站进行通信，而不必使用协议转换器。

本特定实施例已说明了ISDN协议和一个ISDN    PRI与PBX的接口。其优点在于所述PBX能通过PC与网孔基站进行接口，好象该网孔基站是通过ISDN连接被接到该PBX。允许带外信令控制终接在PBX上的电话站的任何其它结构也能满足这一要求。

可以理解，上述描述仅仅是本发明的一个最佳实施例。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以设计出许多其它的结构。因此，本发明仅受本申请所附的权利要求书的限定。

Claims (10)

1、一种无线电信系统，其特征在于包括：

一个中心局电信交换机(中心局)，用于连接到公共交换电话网络；

一个电信交换系统(交换机)；

一个无线网孔基站；和

协议转换装置，用于在一个网孔基站控制协议和一个带外电话站控制(OTSC)协议之间进行转换，所述的网孔基站控制协议用于向一无线网孔基站发送信号和从该无线网孔基站接收信号；

所述交换机通过多条第一通信链路连接到所述网孔基站；

所述交换机通过所述协议转换装置由数据链路装置连接到所述网孔基站；

所述中心局通过多条第二通信链路连接到所述交换机；

所述中心局用于在所述第二通信链路的链路中间建立连接，和在所述第二通信链路中的链路与所述公共交换电话网络之间建立连接。

其中所述交换机发送OTSC协议信令信息给所述协议转换装置，和所述协议转换装置把所述OTSC协议信令信息转换成传送到所述网孔基站的网孔基站控制协议信息，用于控制所述的网孔基站；

其中所述网孔基站发送网孔基站控制协议信令信息给所述的协议转换装置，和所述协议转换装置把所述网孔基站控制协议信令信息转换成传递到所述交换机的OTSC协议信令信息。

2、根据权利要求1的系统，其特征在于，所述多条第二链路中的链路在所述中心局的多个线路接口的线路接口上端接。

3、根据权利要求1的系统，其特征在于，所述交换机是一个专用小交换机（PBX）。

4、根据权利要求3的系统，其特征在于，所述多条第二通信链路包括多条PBX中继线。

5、根据权利要求1的系统，其特征在于，所述OTSC协议是一个综合业务数字网（ISDN）协议。

6、根据权利要求1的系统，其特征在于，所述中心局是一个程控交换系统。

7、根据权利要求6的系统，其特征在于，所述中心局是一个数字交换系统。

8、根据权利要求1的系统，其特征在于，所述中心局是一个步进制交换系统。

9、根据权利要求1的系统，其特征在于，所述中心局还连接到多余地面电话线路。

10、根据权利要求1的系统，其特征在于，所述中心局执行计费记录。

Images