Система персональной радиосвязи

 

Частота приемопередачи и уровень мощности распределяются для системы персональной радиосвязи, которая содержит базовую станцию, подключенную к проводной телефонной сети, сотовый терминал, работающий внутри района крупнозональной сотовой сети, в состав базовой станции входят переносной корпус, средство для электрического подключения базовой станции к проводной телефонной сети, средство подключения линии питания, радиоприемопередающее средство, обнаруживающее средство, реагирующее на средство подключения проводной телефонной сети, или на средство подключения линии питания, или на них обоих, средство выделения сотовой частоты, реагирующее на обнаруживающее средство, для выделения сотовой частоты для связи с сотовым терминалом, когда сотовый терминал находится внутри локального района, а радиоприемопередающее средство реагирует на средство выделения сотовой частоты. Сотовый терминал может использоваться для связи по менее дорого стоящей проводной сети, когда он находится в диапазоне базовой станции, и по крупнозональной сотовой сети в других случаях. Технический результат заключается в снижении частотного перекрытия в системе персональной радиосвязи без необходимости в гибридной системе связи. 2 с. и 23 з.п.ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Данное изобретение относится к системам связи, а конкретнее - к системам персональной радиосвязи для использования в крупнозональных сотовых связях.

Существующий уровень техники Системы радиосвязи все шире используются для беспроводной мобильной связи. Примером системы радиосвязи является сотовая телефонная система. Сотовые системы радиосвязи являются крупнозональными сетями связи, в которых применяют структуру повторного использования частот (каналов). Разработка и действие аналоговой сотовой телефонной системы описаны в статье, озаглавленной Advanced Mobile Phone Service by Blecher, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. VT29, N 2, May, 1980, pp. 238 - 244. Аналоговая мобильная сотовая система именуется также УСМТ (Усовершенствованная система мобильного телефона) (AMPS).

Недавно предложены и воплощены цифровые сотовые телефонные системы, использующие архитектуру многостанционного доступа с временным разделением каналов (МДВР) (TDMA). Ассоциацией электронной промышленности (АЭП) (EIA) и Ассоциацией промышленности электросвязи (АПЭ) (TIA) установлены стандарты для Американской цифровой сотовой (АЦС) (ADC) архитектуры, которая является двухрежимной аналоговой и цифровой системой, соблюдающей документ IS-54B АЭП/АПЭ. Телефоны, в которых воплощена двухрежимная архитектура IS-54B, в настоящее время продаются владельцам прав на данное изобретение. В Европе пропагандируются различные стандарты для сотовых телефонных систем. Европейская цифровая сотовая система, именуемая также ГСМ (Глобальная система мобильной связи) (GSM), тоже использует архитектуру МДВР.

Недавно сделано предложение распространить сотовую телефонную сеть на систему персональной радиосвязи. Система персональной радиосвязи обеспечивает мобильную речевую, цифровую, видео- и/или мультимедийную радиосвязь с использованием терминалов персональной радиосвязи. Таким образом, может посылаться и приниматься любой вид информации. Терминалы персональной радиосвязи включают в себя радиотелефон, такой как сотовой телефон, и могут содержать иные компоненты для речевой, цифровой, видео и/или мультимедийной связи.

Система персональной радиосвязи включает в себя по меньшей мере одну телефонную базовую станцию, именуемую здесь также базовой станцией. Базовая станция - это низкомощностный приемопередатчик, который обеспечивает связь с терминалом персональной радиосвязи, таким как сотовый телефон, на ограниченной дальности, такой как десятки метров, и, кроме того, электрически соединен с обычной проводной сетью общего пользования. Базовая станция позволяет владельцу персональной радиосвязи иметь непосредственный доступ к проводной сети без прохождения через сотовую телефонную сеть, частоты обращения которой обычно более дороги. При расположении вне диапазона базовой станции терминал персональной связи автоматически связывается с сотовой телефонной сетью на преимущественных частотах обращения.

Главная проблема воплощения системы персональной связи, использующей распределение общих частот как для базовой станции, так и для сотовой телефонной сети, состоит в частотном перекрытии между сотовой телефонной и базовой станцией. Специалисту понятно, что для радиосвязи доступно лишь ограниченное число частот. В Соединенных Штатах на сотовые телефонные сети распределены 832 широкополосных канала на 30 кГц. В пределах этого спектра каждый региональный поставщик может распределять и использовать эти частоты по существу так, как ему удобнее. Для использования в качестве крупнозональных сетей связи в Соединенных Штатах распределены также дополнительные диапазоны частот.

Бесшнуровые телефоны, такие как применяемые людьми в их домах, используют отдельный диапазон частот, в Соединенных Штатах от 46 до 49 МГц. Поэтому они могут работать в сотовой сети без взаимных помех. Однако такие телефоны не могут работать в качестве сотовых телефонов, подключенных к сотовой сети, когда они расположены вне диапазона их индивидуальных базовых станций. Двухрежимные телефоны, которые работают и как сотовый телефон в сотовом частотном диапазоне (824 - 894 МГц), и как обычный бесшнуровой телефон (46 - 49 МГц), описаны в патенте США N 498923 на имя Gillig et al.

Частотное перекрытие между сетевыми и базовыми станциями можно предотвратить, если сетевые и базовые станции распределены по разным полосам частот, как в случае вышеописанного двухрежимного сотового и бесшнурового телефона. Однако такая гибридная система не является эффективным распределением частотного спектра. Кроме того, гибридный терминал персональной связи может быть более дорогим и усложненным, потому что могут потребоваться дополнительные схемные цепи.

Раскрытие изобретения Поэтому цель настоящего изобретения состоит в обеспечении усовершенствованной системы персональной радиосвязи, включающей в себя базовую станцию и сотовый терминал, а также способа ее использования.

Другая цель настоящего изобретения состоит в снижении частотного перекрытия в системе персональной радиосвязи без необходимости в гибридной системе связи.

В настоящем изобретении базовая станция соединяет проводную телефонную сеть с сотовым терминалом в пределах локального района крупнозональной сотовой сети. Базовая станция включает в себя корпус, предпочтительно переносной, и размещенный в корпусе соединитель проводной телефонной сети для подключения базовой станции к проводной телефонной сети. Средство активации в корпусе также электрически подключено к соединителю проводной телефонной сети для обнаружения приходящего по проводной телефонной сети вызова. Радиоприемопередатчик в корпусе реагирует на средство активации для связи с сотовым терминалом с использованием выделенной частоты в спектре крупнозональной сотовой сети, когда сотовый терминал находится в диапазоне базовой станции. Если же сотовый терминал находится вне диапазона базовой станции, имеет место связь от сотового терминала к крупнозональной сотовой сети. Связь через базовую станцию происходит на выделенной частоте (канале) в спектре крупнозональной сотовой сети, но на более низких тарифных частотах проводной телефонной сети, и может происходить без добавления нагрузки в крупнозональную сотовую сеть.

Средство активации базовой станции может также обнаруживать связь от сотового терминала, принимаемую радиоприемопередатчиком на выделенной частоте в спектре крупнозональной сотовой сети, и генерировать в ответ на это индикацию ЗАНЯТО (OFF-HOOK) для проводной телефонной сети. Таким образом, базовая станция поддерживает как трассировку вызовов от проводной сети к сетевому терминалу, так и трассировку вызовов от сотового терминала к проводной сети.

Упомянутые взаимные помехи каналов между крупнозональной сотовой сетью и базовой станцией снижаются путем выделения доступного канала в сотовом спектре для связи между сотовым терминалом и базовой станцией, когда сотовый терминал находится в диапазоне базовой станции. Выделенный канал использует одну из частот крупнозональной сотовой сети, которая не распределена для той ячейки крупнозональной сотовой системы, в которой расположена базовая станция.

В одном выполнении настоящего изобретения базовой станцией или сотовым терминалом по проводной телефонной сети от оператора крупнозональной сотовой сети принимается индицирующий частоту сигнал, отвечающий на запрос базовой станции или сотового терминала. Это позволяет оператору сети назначать для базовых станций частоты, которые минимизируют упоминавшиеся взаимные помехи каналов с крупнозональной сотовой сетью. Несущая системы также может получать дополнительный выигрыш от неиспользуемых в ячейке сети частот путем предоставления этих частот для работы базовой станции в пределах ячейки. Требование назначения частот может автоматически инициироваться путем приложения или повторного приложения питания к базовой станции. В противоположность этому может потребоваться ручное вмешательство пользователя.

В другом аспекте настоящего изобретения базовая станция обнаруживает ситуацию, когда прервано электрическое подключение проводной телефонной сети к соединителю проводной телефонной сети, и предохраняет приемопередатчик от передачи на ранее выделенной частоте, если это подключение прервано. Это предохраняет базовую станцию от отсоединения и повторной установки в новом местоположении, где могут происходить взаимные помехи ранее выделенной частоты с частотами, используемыми крупнозональной сотовой сетью в этой области. Факультативно этот аспект обнаружения и запрета реагирует на потерю подключения и питания, и телефона, а не только на потерю подключения телефона или питания.

Предложен также способ распределения частот для базовой станции. Крупнозональная сотовая сеть извещается по проводной сети о расположении базовой станции, и от крупнозональной сотовой сети по проводной сети запрашивается частота. Указание затребованной частоты принимается по проводной сети от крупнозональной сотовой сети и предпочтительно запоминается на базовой станции. Указание принятой частоты передается затем на сотовый терминал и предпочтительно запоминается в сотовом терминале. Запрос может инициироваться факультативно базовой станцией путем вызова крупнозональной сети с использованием заранее заданного служебного номера. Такой вызов может инициироваться пользовательским вводом в базовую станцию. В противоположность этому вызов может инициироваться автоматически путем определения ситуации, когда подключение телефона или подключение телефона и питания прерваны с тех пор, как в последний раз принято указание затребованной частоты. Если это так, то повторяются операции по запрашиванию новой выделенной частоты для связи между базовой станцией и сотовым терминалом. Тем самым обеспечивается связь между базовой станцией и сотовым терминалом с использованием сотового спектра со сниженной вероятностью частотного перекрытия и без необходимости в гибридной системе.

Краткое описание чертежей Фиг. 1A и 1B схематически представляют систему персональной радиосвязи, включающую в себя базовую станцию и сотовые терминал, с радиосвязью между терминалом и базовой станцией и радиосвязью между терминалом и крупнозональной сотовой сетью соответственно.

Фиг. 2 представляет вид спереди в изометрии выполнения базовой станции по настоящему изобретению с терминалом, показанным пунктирными линиями.

Фиг. 3 является блок-схемой базовой станции согласно настоящему изобретению.

Фиг. 4 является блок-схемой приемопередатчика базовой станции согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5 является блок-схемой сотового терминала персональной радиосвязи согласно настоящему изобретению.

Фиг. 6 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей операции во время инициализации системы персональной радиосвязи согласно настоящему изобретению.

Фиг. 7 является схематической иллюстрацией первой структуры повторного использования ячеек для крупнозональной сотовой сети.

Фиг. 8 является схематической иллюстрацией второй структуры повторного использования ячеек для крупнозональной сотовой сети, представляющей способ распределения частот базовых станций согласно настоящему изобретению.

Фиг. 9 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей работу системы персональной радиосвязи согласно настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения Настоящее изобретение будет теперь описано более полно со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых показаны предпочтительные выполнения изобретения. Это изобретение, однако, может быть выполнено в многих разных видах и не должно рассматриваться как ограниченное нижеследующими выполнениями, - наоборот, эти выполнения приведены, чтобы сделать данное описание подробным и полным и полностью представить объем изобретения специалистам.

На фиг. 1A и 1B показаны обобщенные схемы системы персональной радиосвязи в соответствии с настоящим изобретением. Такая система работает в сотовой сети связи, которая распределяет части из множества частот (каналов) в пределах спектра для разделения географических ячеек. Таким образом, система обеспечивает крупнозональную беспроводную сеть связи со способностью осуществлять высококачественную беспроводную связь большого числа пользователей с ограниченным числом частот, распределенных для крупнозональной сотовой сети. Как показано на фиг. 1A, крупнозональная сотовая сеть включает в себя по меньшей мере одну радиосетевую ячеечную станцию 102, такую как сотовая телефонная ячеечная станция, для передачи и приема сообщений в диапазоне сетевой ячейки, обозначенном позицией 104, через ячеечную антенну 106. Диапазон 104 радиосетевой ячеечной станции 102 обычно представляется графически так, как показано на фиг. 1A, 1B, 7 и 8. Радиосетевая ячеечная станция 102 взаимодействует также с проводной сетью 108. Специалистам понятно, что крупнозональная сотовая сеть 100 обычно включает в себя много радиосетевых ячеечных станций 102, чтобы покрыть большую площадь, как показано на фиг. 7 и 8. В такой системе каждая радиосетевая ячеечная станция 102 покрывает ячейку (диапазон) 104 в крупнозональной сотовой сети 100 и может взаимодействовать с центральной станцией (не показано) посредством беспроводной (радио) связи. Центральная станция может обеспечить подключение к проводной сети 108 для всех сетевых ячеечных станций 102, которые образуют крупнозональную сотовую сеть 100.

На фиг. 1A телефонная базовая станция 110 расположена внутри ячейки (диапазона) 104 сетевой ячеечной станции 102 крупнозональной сотовой сети. Базовая станция 110 включает в себя низкомощностный приемопередатчик для передачи и приема через антенну 112 базовой станции в ограниченном диапазоне 114 базовой станции, обычно порядка десятков метров. Таким образом, базовая станция может использоваться для передачи и приема персональной радиосвязи в доме или учреждении. Базовая станция 110 электрически подключена также к проводной сети 108. Проводная сеть 108 именуется также коммутируемой телефонной сетью общего пользователя (КТСО) (PSTN). КТСО 108 является регулярной "проводной" телефонной системой, предлагаемой региональными компаниями Bell Operating, и может использовать медный провод, оптическое волокно или другие стационарные передающие каналы. Базовая станция 110 может подключаться непосредственно к КТСО 108 или соединяться через учрежденческую станцию с исходящей и входящей связью (РАВХ) (не показано).

На фиг. 1A показан терминал 120 персональной радиосвязи для радиосвязи как с базовой станцией 110, так и с радиосетевой ячеечной станцией 102 через антенну 122. (Сотовый) терминал персональной радиосвязи включает в себя радиотелефон, такой как сотовый телефон. Сотовый терминал 120 может также содержать, к примеру, полную компьютерную клавиатуру и дисплей, сканер и полные графические и мультимедийные возможности.

Как представлено на фиг. 1A, когда терминал 120 находится в диапазоне 114 базовой станции 110, между ними устанавливается радиостанция 124. Как показано на фиг. 1B, когда терминал 120 находится вне диапазона 114 базовой станции 110, но в пределах диапазона (ячейки) 104 сетевой ячеечной станции 102, автоматически устанавливается новая радиолиния 126 с сетевой ячеечной станцией 102 для установления связи через крупнозональную сотовую сеть 100. Таким образом, когда пользователь находится относительно близко к базовой станции 110 (т.е. в пределах дома или учреждения), имеет место беспроводная связь с базовой станцией, чтобы обойти крупнозональную сотовую сеть с ее структурой более высоких частот обращения. Когда пользователь находится относительно далеко от базовой станции 110, имеет место связь с сотовой сетью.

Специалисту понятно, что полная система персональной радиосвязи будет обычно содержать много базовых станций 110, терминалов 120 и радиосетевых ячеечных станций 102. Специалисту также понятно, что с настоящим изобретением могут использоваться протоколы обычной связи занятия линии, и описывать их дополнительно здесь нет надобности. Для целей этого описания предположим, что спектральное распределение для радиосетевых ячеек есть распределение сотового телефонного спектра IS-54B, которое представлено в таблице.

В описанной на фиг. 1A и 1B системе персональной радиосвязи важно избежать упомянутых взаимных помех каналов между базовой станцией 110 и радиосетевой ячеечной станцией 102. Упомянутых взаимных помех каналов можно избежать путем использования двух дискретных спектров для сетевых вызовов и для базовой станции. Например, базовая станция может использовать протоколы бесшнуровых телефонов. К сожалению, это требует, чтобы терминал 120 работал и по сетевому, и по бесшнуровому протоколам, что может быть дорого и неэкономно.

Согласно изобретению оператору сети 100, которой органами власти обычно предписано использование конкретного множества частот в частотном спектре в назначенном географическом районе, позволено назначать частоты и - факультативно - уровни мощности базовой станции 100. Оператор крупнозональной сотовой сети (поставщик) может назначить частоты и - факультативно - уровни мощности базовой станции 110, чтобы минимизировать упомянутые взаимные помехи каналов и максимизировать выигрыш от назначения частотного спектра.

Согласно изобретению базовая станция 110 использует полученные частоту и уровень мощности соответственно для управления базовой станцией 110. Сигналы частоты и уровня мощности могут также использоваться для операции управления (сотовым) терминалом 120 персональной радиосвязи, как будет описано ниже. Сотовый терминал 120, как тоже будет описано ниже, может управляться для работы на тех же самых частоте и уровне мощности, что и базовая станция 110. В противоположность этому могут предоставляться разные частота и уровень мощности. Таким образом, оператор крупнозональной сотовой сети может получать выигрыш от использования частоты и одновременно предохранять радиосвязь между базовой станцией 110 и терминалом 120 от помех связи в сотовой сети 100.

Выполнение базовой станции и сотового терминала согласно настоящему изобретению иллюстрируется на фиг. 2. Базовая станция 110 включает в себя корпус 130, который приспособлен для состыковки с сотовым терминалом 120 и обеспечивает электрическое взаимодействие между базовой станцией 110 и сотовым терминалом 120 с использованием электрического соединителя 132 или другого средства электрического подключения. Базовая станция 110 подключена к источнику питания (розетке питания) шнуром 134 питания или другим средством подключения питания, а к проводной телефонной сети - соединителем 136 проводной телефонной сети, проведенным из базовой станции 110 внутрь корпуса 130, или другим средством для электрического подключения базовой станции 110 к проводной телефонной сети. Как показано на фиг. 2, корпус 130 предпочтительно переносной, чтобы позволить пользователю передвигать его и устанавливать заново в других местоположениях. Базовая станция 110, как показано на фиг. 2, может содержать далее соединитель 138 для зарядки аккумуляторов или другое средство для обеспечения зарядки, которое подключает запитываемый аккумуляторами сотовый терминал 120 к устройству зарядки аккумуляторов (не показано на фиг. 2), когда сотовый терминал 120 вставлен в корпус 130 или пристыкован к нему, как представлено пунктирными линиями на фиг. 2. Датчик 140 обнаруживает состояние, когда сотовый терминал 120 пристыкован к корпусу 130, и устройство зарядки аккумуляторов активируется для зарядки аккумуляторов запитываемого аккумуляторами сотового терминала 120. Специалисту понятно, что нет нужды использовать отдельный датчик 140 для обнаружения состояния, когда терминал 120 пристыкован к корпусу 130.

Базовая станция 110, как показано на фиг. 2, включает в себя также дисплей 142 или другое пользовательское индикаторное средство. В противоположность этому сотовый терминал 120 может содержать индикаторное средство, которое может использоваться для отображения сигналов от базовой станции 110, передаваемых по электрическому соединителю 132, когда сотовый терминал 120 пристыкован к корпусу 130. Базовая станция 110 может содержать также клавиатуру 144 или другое пользовательское средство ввода. В противоположность этому, как и в случае с дисплеем 142, сотовый терминал 120 может содержать средство ввода, которое может использоваться для обеспечения вводов в базовую станцию 110, когда сотовый терминал 120 пристыкован к корпусу 130.

Блок-схема выполнения базовой станции 110 по настоящему изобретению представлена на фиг. 3. Источник 150 питания подключен к шнуру 134 питания и подает напряжение питания на схему базовой станции 110. Источник 150 питания далее содержит средство 151 обнаружения мощности для обнаружения состояния, когда шнур 134 питания к источнику питания оборван, и для обеспечения сигнала считывания на управляющий процессор 154, индицирующего, что мощность отключена.

Обнаружитель 152 звонкового тока и напряжения аккумулятора станции электрически подключен к соединителю 136 проводного телефона и содержит средство для обнаружения приходящего вызова на соединителе 136 проводного телефона, который подключен к проводной телефонной сети 108. Обнаружитель 152, кроме того, обнаруживает состояние, когда электрическое подключение проводной телефонной сети 108 к соединителю 136 прервано. Обнаружитель 152 подает сигналы на управляющий процессор 154, когда обнаружен "звонок" приходящего вызова и когда прервано подключение к проводной телефонной сети 108. Индикация того, что подключение к проводной телефонной сети (линии) прервано, может быть послано на дисплей 142 под управлением управляющего процессора 154.

Управляющий процессор 154 совместно с обнаружителем 152 звонкового тока и напряжения аккумулятора станции образуют средство активации для инициирования связи между проводной телефонной сетью 108 и сотовым терминалом 102 через базовую станцию 110, когда сотовый терминал 120 находится в районе 114. Для приходящих из проводной телефонной сети (линии) 108 вызовов обнаружитель 152 обнаруживает приходящий вызов и посылает сигнал активации на управляющий процессор 154, который в свою очередь управляет последовательными операциями связи базовой станции 110. Для вызовов, инициируемых с сотового терминала 120, управляющий процессор 154 обнаруживает связь с сотового терминала 120, принятую приемопередающей схемой 164 или другим радиоприемопередающим средством, соединенным с антенной 112, на выделенной частоте в спектре крупнозональной сотовой сети 100. Управляющий процессор 154 посылает управляющий сигнал на схему 152 обнаружения для генерирования сигнала ЗАНЯТО и других сигналов, таких как импульс набора номера, которые могут быть необходимы для взаимодействия с линейным интерфейсом типа разомкнутая петля, таким как тот, который обычно используется проводной телефонной сетью 108.

Разделительная схема 156 обеспечивает разделение двухпроводного двунаправленного телефонного речевого сигнала в четырехпроводную систему из раздельно посылаемых и принимаемых сигналов. Принимаемые из проводной телефонной сети 108 сигналы преобразуются из аналоговой в цифровую форму посредством аналого-цифрового преобразователя (АЦП) (A to D) 158, тогда как передаваемые в проводную телефонную сеть 108 сигналы преобразуются из цифровой в аналоговую форму посредством цифроаналогового преобразователя (ЦАП) (D to A) 160. Это позволяет выполнять всю последовательную обработку речевых сигналов в цифровом виде, используя цифровые процессоры сигналов. Эхоподавитель 162 ослабляет эхо сигнала, посылаемого через соединитель 136 к КТСО 108 для предотвращения искажения сигнала, принимаемого от КТСО. Эхоподавляющая схема 162, кроме того, предотвращает передачу эхо к сотовому терминалу 120 приемопередающей схемой 164 или другим радиопередающим средством, подключенным к антенне 112.

По приходящим от соединителя 136 проводной телефонной сети (линии) вызовам приемопередающая схема 164 реагирует на обнаружение звонка от обнаружителя 152 под управлением процессора 154 для связи с сотовым терминалом 120 с использованием выделенной частоты в частотном спектре крупнозональной сотовой сети 100. Запоминающая схема 155 или другое запоминающее средство электрически соединено с управляющим процессором 154 для обеспечения способности запоминать данные программы и информации, такие как индицирующий частоту сигнал, представляющий выделенную частоту. Запоминающая схема 155 может содержать обычную считываемую и записываемую память, такую как ОЗУ (RAM) или ЭСППЗУ (EEPROM).

После эхоподавления модем 166 обрабатывает принятые оцифрованные звуковые сигналы для выделения каких-либо цифровых управляющих сообщений, которые могли быть приняты вместе со звуковым сигналом от проводной телефонной сети (линии). Такие цифровые управляющие сообщения могут, например, быть программирующей информацией для базовой станции 110, переданной оператором крупнозональной сотовой сети 100. Выделенные цифровые управляющие сообщения поступают на управляющий процессор 154. Модем 166 может выполнять различение данных/речи. Для эхоподавителя 162 и модема 166 может использоваться цифровой процессор сигналов, такой как процессор типа TMS320C56 фирмы Tеxas Instruments.

Принятая оцифрованная речь пропускается на приемопередатчик 164 для передачи. Оцифрованная речь может быть сначала сжата сжимающей схемой (не показано) для более низкой разрядной скорости с использованием обычного алгоритма речевого декодирования, такого как CELP или VSELP. В выполнении аналоговой передачи базовой станции 110 по настоящему изобретению преобразующая схема (не показано) преобразует обнаруженную речь обратно в аналоговый сигнал для модуляции приемопередатчика 164, который в этом выполнении является аналоговым приемопередатчиком.

Радиосигналы от сотового терминала 120 к базовой станции 110, принимаемые антенной 112, детектируются и преобразуются в цифровые речевые сигналы приемопередатчиком 164. Цифровые речевые сигналы пропускаются на схему 162 эхоподавления и модемную схему 166 для передачи на соединитель 136 проводной телефонной сети (линии) к проводной сети 108. В противоположность этому принятые сигналы могут оцифровываться в форму комплексных чисел с использованием, к примеру, метода LOGPOLAR, описанного в патенте США N 5048049. Поток комплексных чисел проходит затем к модему 166 для числовой демодуляции и преобразования в аналоговую речь для посылки на проводную телефонную линию.

Настоящее изобретение может также использоваться для передачи данных от сотового терминала 120, когда сотовый терминал 120 либо встроен в персональную компьютерную систему, либо при вставлении сотового терминала 120 в персональный компьютер для подключения компьютера к модемной схеме 166 без использования прямого кабельного соединения проводной телефонной линии к компьютеру. При осуществлении передачи данных модемная схема 166 и приемопередатчик 164 переводят поток данных между протоколами передачи по эфиру и обычными протоколами передачи данных проводной телефонной линии. Приемопередатчик 164 может также обнаруживать, когда принимаемый сигнал возвращается к речевому, и, подчиняясь управляющему процессору 154, вызывать возврат модемной схемы 166 и эхоподавляющей схемы 162 к обработке речевых сигналов.

Приемопередатчик 164 может быть выбран для генерирования и приема сигналов, соответствующих любому стандарту, например, AMPS, ETACS, NMT450, NMT900, GSM, DSC1800 или IS54. В дополнение к этому приемопередатчик 164 может генерировать или принимать сигналы, соответствующие стандарту эфирного взаимодействия для связи со спутниковыми системами, такими как INMARSAT-M, INMARSAT-P, IRIDIUM, ODYSSEY, GLOBSTAR, ELLIPSAT или M-SAT. Все такие стандарты могут использоваться с настоящим изобретением для обеспечения связи от сотового терминала 120 через обычные проводные линии 108 КТСО и избегая использования крупнозональной системы.

Фиг. 4 представляет блок-схему радиоприемопередатчика 164 фиг. 3. Как показано на ней, приемопередатчик 164 включает в себя схемы как для приема, так и для передачи высокочастотных радиосигналов. Принимаемые антенной 112 сигналы направляются антенным переключателем 201 на приемные схемы. Антенный переключатель представляет собой фильтр с двумя раздельными полосовыми откликами: один - для пропускания сигналов в полосе приема и другой - для пропускания сигналов в полосе передачи. Антенный переключатель 201 обеспечивает одновременную передачу и прием сигналов путем использования разных частот приема и передачи. Например, в архитектуре АЦС частоты приема и передачи разнесены на 45 МГц.

После прохождения через антенный переключатель 201 принятые сигналы усиливаются малошумящим высокочастотным (ВЧ) (RF) усилителем 202. Этот усилитель обеспечивает достаточное усилие для перекрытия ожидаемых потерь в схемах входных каскадов. После усиления нежелательные составляющие сигнала отфильтровываются приемным фильтром 203. После фильтрации сигнал гетеродинируется на первую промежуточную частоту (ПС) (IF) путем смешивания в смесителе 204 со вторым сигналом, генерируемым канальным синтезатором 215 и фильтруемым гетеродинным (Г) (LO) фильтром 214. Сигнал первой ПЧ затем усиливается усилителем 205, а нежелательные продукты смешивания удаляются фильтром 206 ПЧ. После фильтрации первая ПЧ смешивается в смесителе 207 с еще более низкой частотой, или сигналом второй ПЧ, с использованием сигнала, выдаваемого гетеродинным синтезатором 216. Сигнал второй ПЧ затем фильтруется двумя фильтрами 208 и 210 и усиливается многоступенчатыми усилителями 209 и 211 для получения сигнала 212 ПЧ и сигнала 213 индикации напряженности радиосигнала (ИНРС) (RSSI). После этого он подвергается процессу детектирования, к примеру, как описано в патенте США N 5048049 на имя Dent, рассмотрение которого включено сюда посредством ссылки.

Для передачи поток 219 данных генерируется модемом 166 (фиг. 3). В архитектуре ФЦС поток данных организуется в виде пакетов для мультиплексирования с временным разделением с другими пользователями. Опорный генератор 218 генерирует точную частоту, которая используется в качестве стабильного эталона для ВЧ цепей. Выход генератора 218 пропускается через умножитель 221, где он испытывает шестикратное умножение по частоте. Эта частота затем подается в квадратурную схему 222, которая вырабатывает два сигнала равной амплитуды, которые имеют квадратурное соотношение фаз, т.е. они сдвинуты друг относительно друг на 90^o. Эти квадратурные сигналы объединяются в модуляторе 223 с потоком 219 данных для создания модулированного сигнала, как это описано в статье, озаглавленной I and Q modulators for Cellular Communications Systems, D.E. Norton et al., Microwave Journal, vol. 34, N 10, October 1991, pp. 63 - 79. Модулированный сигнал проходит в смеситель 224, который переводит этот сигнал на высокую частоту. Точная высокая частота определяется гетеродинным сигналом, подаваемым канальным синтезатором 215. Высокочастотный сигнал пропускается через управляемый усилитель 225 с переменным усилением. Усиление этого усилителя, которое управляется посредством напряжения на линии 220 управления мощностью передачи, определяет окончательную выходную мощность, поскольку линейный усилитель 227 мощности имеет постоянное усиление. Фильтрация выполняется передающим фильтром 226.

Как показано на фиг. 5, конструкция терминала 120 аналогична конструкции базовой станции 110 (фиг. 3) за исключением того, что отсутствует обнаружитель 152 звонкового тока и напряжения аккумулятора станции. Как представлено на фиг. 5, сотовый терминал 120 включает в себя приемопередатчик 250 или другое средство для связи с крупнозональной сотовой сетью 100, когда сотовый терминал 120 не находится внутри базового района (диапазона) 114 базовой станции 110, и для связи с приемопередатчиком 164 базовой станции 110, когда сотовый терминал 120 находится внутри базового района 114. Приемопередатчик 250 подключен к антенне 122. Сотовый терминал 120 содержит далее свои собственные управляющий процессор 254 и запоминающее средство 255, аналогичные тем, что описаны для базовой станции 110, а также передающую схему 251 и приемную схему 253 для обработки соответственно принимаемых и передаваемых сигналов.

Как показано далее на фиг. 5, когда терминал 120 представляет собой сотовый телефон, он включает в себя кнопочный номеронабиратель 257, дисплей 259, громкоговоритель 261 и микрофон 263. Чтобы получить терминал компьютерной связи для приема и передачи звуковых, видео- и информационных и/или мультимедийных сигналов, кнопочный номеронабиратель 257 может быть полномасштабной клавиатурой персонального компьютера, а дисплей 250 может быть широким графическим дисплеем. Сканер 265 также может быть выполнен, как и другие устройства 267, такие как дисковые драйверы и модемы. Конструкция терминала 120 хорошо известна специалистам и не нуждается в дополнительном описании здесь.

Как описано выше, радиосвязь между базовой станцией 110 и сотовым терминалом 120 происходит на частоте, назначенной поставщиком крупнозональной сотовой сети, чтобы избежать упомянутых взаимных помех каналов между базовой станцией 110 и сетевой ячеечной станцией 102. В описанном выше выполнении по настоящему изобретению в базовую станцию 110 включено средство выбора канала, которое получает канал в сотовом спектре крупнозональной сотовой сети 100 для связи между сотовым терминалом 120 и базовой станцией 110. Для немультиплексируемых систем любая данная частота представляет собой один канал; однако для систем мультиплексируемого типа каждая частота может нести множество каналов связи. Настоящее изобретение будет далее описано со ссылкой на частоту, однако понятно, что в мультиплексируемых системах базовой станции 110 может быть назначен конкретный канал или участок, использующий такую выделенную частоту.

Выделенная частота может быть введена в базовую станцию 110 извне базовой станции 110 в качестве выделенного цифрового управляющего сообщения, как описано выше, - в этом случае индицирующий частоту сигнал принимается базовой станцией 110 по связи с проводной линии через соединитель 136. Индицирующий частоту сигнал преобразуется в команду синтезатору и подается по линии 217 для получения требуемой частоты передачи и приема. Сигнал, индицирующий уровень мощности, преобразуется в сигнал управления мощностью передачи и подается по линии 220 для управления мощностью передачи. Преобразования предпочтительно выполняются управляющим процессором 154 с использованием обычных методов. Действия, выполняемые для установки частоты и - факультативно - уровни мощности, будут описаны ниже в связи с фиг. 6.

Индицирующий частоту сигнал от оператора крупнозональной сети выбирается для минимизации взаимных помех между базовой станцией 110 и сетевой ячеечной станцией 102. Предпочтительно, используется частота, которая является одной из частот в сетевом спектре, нераспределенной для сетевой ячеечной станции 102 в ячейке 104, где расположена базовая станция 110. Более предпочтительно, из группы частот в сетевом спектре выделяется частота, распределенная для той ячейки крупнозональной сотовой сети 100, которая является самой удаленной от упомянутой базовой станции, как представлено на фиг. 7 и 8.

Схема базовой станции 110, как представлено на фиг. 3, работает далее как запрашивающее средство в корпусе 130, электрически подключенное к соединителю 136 проводных телефонных линий для связи с оператором крупнозональной сети 100 по проводной сети 108 с использованием заранее заданного служебного номера, запомненного в запоминающей схеме 155. Управляющий процессор 154 инициирует вызов с использованием заранее заданного служебного номера путем посылки управляющих и информационных сигналов, представляющих запрос. Модем 166 и преобразователь 160 используются для передачи запроса по линии 136 как известный тип несущей, который может быть обнаружен модемом (не показан), установленным для этой цели оператором крупнозональной сотовой сети 100. Оператор крупнозональной сотовой сети назначает частоту вручную или автоматически, чтобы снизить или избежать взаимных помех частот. Сигнал, индицирующий запрошенную частоту, от оператора крупнозональной сотовой сети 100 принимается затем модемом 166, и выделенное цифровое управляющее сообщение подается на управляющий процессор 154, как описано выше. Индикация выделенной частоты запоминается в запоминающей схеме 155 на основе принятого индицирующего частоту сигнала. В противоположность этому частоты могут назначаться через выносной индикатор частот, такой как "интеллектуальная карточка", как описано в совместно поданной заявке N 08/0930/76 на имя Rydbeck, озаглавленной Method and Apparatus for Controlling Transceiver Operations in a Radio Communication System, права на которую принадлежат заявителю по данной заявке и описание которой включено сюда посредством ссылки.

Индицирующий частоту сигнал подается также на сотовый терминал 120, когда терминал 120 пристыкован к базовой станции 110, и запоминается в запоминающем средстве 255 в качестве индикации выделенной частоты, так что и сотовый терминал 120, и базовая станция 110 имеют информацию о выделенной частоте. В противоположность этому частотная информация может подаваться на сотовый терминал 120 с использованием крупнозональной сотовой сети 100, если сотовый терминал 120 не пристыкован к базовой станции 110 и пользователь не желает пристыковывать терминал до инициирования связи между базовой станцией 110 и сотовым терминалом 120 вслед за изменением в выбранной частоте.

Процесс запроса индицирующего частоту сигнала может инициироваться оператором как ввод с использованием клавиатуры 144, например, нажатием #0 для инициирования вызова заранее заданного служебного номера. В противоположность этому запрос может инициироваться управляющим процессором 154, реагирующим на сигнал прерывания подключения от обнаружителя 152. Сигнал прерывания подключения может означать, что подключение проводной телефонной линии 136 к проводной телефонной сети 108 прервано или что прерваны подключение и телефона, и питания на основе сигнала от средства 151 обнаружения мощности к управляющему процессору 154, как это описано выше. Таким образом, обнаружитель 152, средство 151 обнаружения мощности и управляющий процессор 154 определяют, когда требуется выбор новой частоты, и инициируют такой запрос.

В противоположность этому информация о выделенной частоте может вводиться в базовую станцию 110 с использованием клавиатуры 144, которая будет точно так же подавать информацию на управляющий процессор 154. Это позволяет пользователю базовой станции отдельно получить информацию о выделенной частоте от оператора крупнозональной сотовой сети 100, а затем вручную ввести данные через клавиатуру 144.

Средство для запрашивания и приема индицирующего частоту сигнала может также содержаться и в сотовом терминале 120. Если это имеет место, то сотовый терминал 120 может соединиться с оператором крупнозональной сотовой сети либо через сетевую ячеечную станцию 102, либо с использованием соединителя 136 телефонных линий, когда сотовый терминал 120 пристыкован к базовой станции 120. Таким же образом средство ввода для введения вручную запроса на индицирующий частоту сигнал может быть кнопочным номеронабирателем 257 сотового терминала 120.

Если базовая станция 110 перемещается в новое местоположение, любая выделенная частота, использовавшаяся прежде, может быть неправильной и с определенной вероятностью вызывать взаимные помехи с крупнозональной сотовой сетью 100, если передачам с базовой станции 110 разрешают происходить без получения новой выделенной частоты от оператора крупнозональной сотовой сети 100. Желательно, чтобы базовая станция 100 содержала средство, реагирующее на обнаруженную потерю подключения телефона или потерю подключения и телефона, и питания, как описано выше, для предотвращения передачи приемопередатчиком 164 с использованием ранее выделенной частоты. Это может сразу выполняться схемой, представленной на фиг. 3, где управляющий процессор 154 принимает индицирующий частоту сигнал и от схемы 152 обнаружения, и от средства 151 обнаружения мощности, которые действуют вместе как средство для обнаружения потери подключения телефона и/или питания. Управляющий процессор 154 может затем управлять приемопередатчиком 164 для предотвращения дальнейших передач. Управляющий процессор 15 может далее посылать индикацию на дисплей 142, указывающую, что нужно получить новую частоту. Управляющий процессор 154 может также посылать сообщение оператору крупнозональной сотовой сети по КТСО.

Операции инициализации и получения канала в выполнении системы персональной связи по настоящему изобретению иллюстрируются блок-схемой алгоритма на фиг. 6. Операции начинаются в блоке 300, когда базовая станция 110 получена пользователем и включена в обычный домашний телефонный разъем с помощью телефонного соединителя 136 и в розетку питания с помощью шнура 134 питания. При включении обнаружитель 152 извещает управляющий процессор 154, что телефонное соединение с проводной телефонной линией 108 установлено, а сигнал считывания мощности от средства 151 обнаружения мощности извещает управляющий процессор 154, что линия питания подключена. В блоке 302 базовая станция 110 вызывает крупнозональную сотовую сеть с использованием заранее заданного служебного номера. Служебный номер может храниться в базовой станции 110, требуя лишь одного или двух нажатий кнопок на клавиатуре 144 для обеспечения набора номера либо может инициироваться автоматически, как описано выше. В противоположность этому, как описано выше, пользователь может связаться с поставщиком крупнозональной сотовой сети, используя иной телефон и линию КТСО и установочную информацию словесного запроса, которая затем может вручную вводиться в базовую станцию 110. Служебный номер может быть соответственно номером типа "800", который верен для всех местоположений.

После того как в блоке 302 инициируется вызов, базовая станция 110 в блоке 304 извещает оператора крупнозональной сотовой сети о местоположении базовой станции. Используя способности сигнализации, доступные в современных цифровых телефонных сетях, этого можно достичь путем запрашивания оператором крупнозональной сотовой сети из КТСО номера телефонной линии, выдающей вызов. В блоке 306 базовая станция 110 запрашивает от оператора крупнозональной сотовой сети управляющее сообщение, включающее в себя частоту. Запрос может также содержать информацию об уровне мощности и канале, как и о частоте. В блоке 308 базовая станция 110 принимает управляющее сообщение, содержащее указание запрошенной частоты от оператора крупнозональной сотовой сети. Оно затем запоминается как индикация принятой частоты в базовой станции 110 в блоке 320.

Затем базовая станция 110 передает указание принятой частоты на сотовый терминал 120 в блоке 312. Эта передача может осуществляться, когда сотовый терминал 120 пристыкован к базовой станции 110, с использованием системного соединителя 132. В противоположность этому инициирующий частоту сигнал может передаваться по радиосвязи с использованием приемопередатчика 164, если сотовый терминал 120 не пристыкован к базовой станции 110. Такая передача может выполняться с использованием последней частоты, назначенной для базовой станции 110 оператором сотовой сети. Факультативно, если необходимо перераспределить базовые частоты, когда сотовый телефон 120 не пристыкован к базовой станции 110, оператор крупнозональной сети может передать вызов сотовому телефону 120 по сотовой сети и послать информационное сообщение, извещающее сотовый терминал 120 об изменении в базовой частоте. Однако, если базовая частота не будет перераспределяться часто, базовая станция 110 может извещать пользователя о необходимости пристыковать сотовый терминал 120 для получения информации о новой частоте путем отображения предупреждающего сообщения на дисплее 142. В блоке 314 сотовый терминал 120 запоминает указание принятой частоты в сотовом терминале 120.

При начальной установке рабочей частоты для связи между базовой станцией 110 и сотовым терминалом 120 назначенная частота будет оставаться верной, пока базовая станция остается в том же самом местоположении. Однако, если базовая станция 110 перемещается в новое местоположение, могут проявиться взаимные помехи с крупнозональной сотовой сетью, поскольку назначенная прежде для базовой станции 110 частота может использоваться в той местной ячейке крупнозональной сотовой сети, где теперь установлена базовая станция 110. Следовательно, в блоке 316 базовая станция определяет ситуацию, когда телефонная связь с базовой станцией прервана с тех пор, как в последний раз было принято указание запрошенной частоты, как описано выше. Базовая станция 110 может дополнительно определить ситуацию, когда прервано подключение питания к базовой станции 110 с тех пор, как в последний раз было принято указание запрошенной частоты. Если подключение телефона или, в противоположность этому, подключения телефона и питания прервано с тех пор, как в последний раз было принято указание запрошенной частоты, базовая станция 110 повторяет операции с 300 по 314, как описано выше. В противоположность этому в операции 316, когда определено, что подключения прерваны, связи базовой станции 110 могут быть запрещены до тех пор, пока не инициирован новый запрос на выделенную частоту.

Вышеприведенные операции были описаны для выполнения, использующего процессор базовой станции и клавиатуру для получения частотной информации. В альтернативном выполнении для выполнения операций инициализации могут использоваться клавиатура и процессор сотового терминала 120. В этом выполнении все операции фиг. 6 выполнялись бы, пока сотовый терминал 120 был пристыкован к базовой станции 100. Тогда связь с оператором крупнозональной сотовой сети осуществлялась бы сотовым терминалом 120 с помощью базовой станции 110, служащей для передачи сигналов между сотовым терминалом 120 и оператором сети по КТСО 108.

Предпочтительно, чтобы базовым станциям 110 не распределяли частот, которые уже используют в той ячейке крупнозональной сотовой сети, где расположена базовая станция 110, но выбирали бы частоты, используемые в той ячейке, которая удалена на максимальную дальность. Выделение частоты поставщиком крупнозональной сотовой сети в одном выполнении иллюстрируется на фиг. 7. Фиг. 7 представляет структуру из 21 ячейки с повторным использованием частот, которая применяется в некоторых крупнозональных сотовых сетях в Соединенных Штатах, чтобы избежать взаимных помех между соседними ячейками. Понятно, что крупнозональная сотовая сеть 100 может включать в себя множество подобных структур повторного использования и тем самым содержит больше чем 21 ячейка, показанная на фиг. 7. Каждая ячейка 104 в группе из 21 ячейки использует отличную 1/21-ю часть от общего числа частот, доступных поставщику крупнозональной сотовой сети. Фиг. 7 показывает распределение 21 группы частот, пронумерованных от 1 до 21 в сетке регулярно размещенных ячеек. Можно видеть, что ячейки, использующие те же самые частотные группы, равноудалены на расстояние в корень из 21 ячеечных диаметров между центрами, где ячеечный диаметр определен как диаметр вписанной в каждый шестиугольник окружности.

На фиг. 7 можно видеть, что ячейки с номерами 15 или 8 наиболее удалены от ячеек с номером 1. Поэтому частоты, которые следует использовать на базовых станциях 110, расположенных в ячейках с номером 1, должны быть отнесены от частотных групп 8 и 15. Аналогично частоты, используемые для базовых станций 110, расположенных в ячейках с номерами 15, следует отнести от частотных групп 1 и 8, и то же самое для ячеек с номером 8. Симметрично, базовые станции 110 в ячейках с номером 2 должны использовать частоты, отнесенные от групп 9 и 16 и т.д. Таким образом, базовые станции 110 в каждом районе могут использовать 2/21 от общего числа доступных частот, если это число содержит по меньшей мере 21 частоту, то можно осуществить план повторного использования в 21 ячейке для обеспечения того, что ячейки, использующие ту же самую частоту, разнесены по меньшей мере на расстояние в корень из 21 ячеечных диаметров. Это требует, чтобы общее число частот, используемых и в ячейке, и в системе ячеек, было 21 · 21/2 = 220. Это условие обычно удовлетворяется в системе УСМТ в США, где два конкурирующих оператора делят свыше 800 каналов, имея каждый более чем 400. Таким образом, желательно, чтобы ячейки были способны программироваться и перепрограммироваться на оптимальные частоты из мобильной телефонной сети согласно той ячейке, в которой они расположены.

Фиг. 8 иллюстрирует, как может осуществляться распределение базовых частот в случае структуры повторного использования ячеек такой, как более плотная 7-ячеечеая структура, которая может использоваться в Европейской системе ГСМ. Как показано на фиг. 8, внутри каждой ячейки различным областям выделены различные наборы частот для использования базовыми станциями 110, расположенными внутри этих подобластей. На фиг. 8 структуры распределения частот для базовых станций 110 представлены для ячеек с номерами 1 и 5 соответственно.

Фиг. 9 иллюстрирует способ работы системы персональной радиосвязи, когда базовой станцией 110 и связанным с ней сотовым терминалом 120 получена частотная информация. Работа начинается, когда в блоке 352 на сотовый терминал 120 подается питание. При подаче питания сотовый терминал 120 сканирует выделенную частоту, назначенную для связанной с ним базовой станции 110 в блоке 354, и определяет в блоке 356, обнаружен ли уровень сигнала над порогом. Если уровень сигнала над порогом обнаружен, терминал 120 находится в диапазоне 114 связанной с ним базовой станции 110. Тогда сотовый терминал 120 в блоке 360 осуществляет связь через КТСО 108 по проводной связи с базовой станцией 110. Если уровень сигнала над порогом не обнаружен, терминал 120 находится вне диапазона 114 базовой станции 110, и связь инициируется с сетевой ячеечной станцией 102 в блоке 358 с использованием обычного метода.

Специалистам понятно, что для передачи базовой станцией 110 и терминалом 120 могут использоваться раздельные частоты речевых каналов. Уровни мощности могут быть разными для базовой станции и терминала, если, к примеру, базовая станция имеет большую антенну или более чувствительный приемник. Предполагается также, что частоты будут разными, т.к. терминал и базовая станция обычно не передают и не принимают на одних и тех же частотах в дуплексном приемопередатчике. В противоположность этому, от поставщика крупнозональной сотовой сети может быть получена единственная частота, а вторая частота и уровень мощности могут быть определены из единственной частоты и уровня мощности.

Соответственно, сетевой поставщик/оператор может распределять частоты и уровни мощности для связи базовой станции с терминалом. Путем выделения частоты и уровня мощности для связи базовой станции с терминалом снижаются упомянутые частотные взаимные помехи в сетевой ячейке, и сетевой поставщик получает дополнительной выигрыш от лицензированного частотного спектра для базовой станции.

Хотя изобретение было описано с вышеприведенной конкретизацией в первую очередь в терминах распределенных частот, понятно, что изобретение точно так же направлено на системы, использующие любой вид мультиплексирования, в котором единственная частота несет множество каналов. В такой системе настоящее изобретение получает из внешних источников, таких как оператор крупнозональной сотовой сети, как информацию о назначенной частоте, так и конкретный канальный участок в назначенной частоте. Понятно также, что настоящее изобретение может использоваться в любой структуре проводной связи сотового типа, где под структурой сотового типа понимается внедрение любой системы, включающей в себя любой тип структуры повторного использования каналов в крупнозональной сети связи.

В чертежах и описании рассмотрены типичные предпочтительные выполнения изобретения и, хотя применялись специфические термины, они использовались лишь в родовом и описательном смысле, а не для целей ограничения, объем же изобретения устанавливается нижеследующей формулой изобретения.

Формула изобретения

Телефонная базовая станция (110) для подключения проводной телефонной сети (108) к сотовому терминалу (120) в локальном районе (114) в ячейке (104) крупнозональной сотовой сети, включающей в себя множество ячеек, каждая из которых использует множество ячеечных частот в спектре сотовой сети, содержащая переносной корпус (130); средство (136), размещенное в упомянутом переносном корпусе, для электрического подключения упомянутой телефонной базовой станции к проводной телефонной сети; средство (134) подключения линии питания, размещенное внутри упомянутого переносного корпуса, и радиоприемопередающее средство (164) в упомянутом переносном корпусе для связи с упомянутым сотовым терминалом с использованием выделенной сотовой частоты, когда упомянутый сотовый терминал находится в локальной районе, отличающаяся тем, что упомянутый переносной корпус содержит обнаруживающее средство (151), реагирующее на упомянутое средство подключения проводной телефонной сети или на средство подключения линии питания, или на них обоих, для обнаружения того, что установлено электрическое подключение упомянутого средства подключения линии питания к внешнему источнику питания, либо что установлено электрическое подключение упомянутого средства подключения проводной телефонной линии к проводной телефонной сети, либо и то и другое , и упомянутый переносной корпус содержит далее средство (300-316) выделения сотовой частоты, реагирующее на упомянутое обнаруживающее средство, для выделения сотовой частоты для связи с упомянутым сотовым терминалом, когда упомянутый сотовый терминал находится внутри локального района, а упомянутое радиоприемопередающее средство реагирует на упомянутое средство выделения сотовой частоты.

2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство выделения выделяет сотовую частоту для связи с упомянутым сотовым терминалом, когда упомянутый сотовый терминал находится внутри локального района, при этом сотовая частота отлична от сотовых частот, используемых той ячейкой, в которой расположена упомянутая телефонная базовая станция.

3. Станция по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый переносной корпус дополнительно содержит средство (152) активации, подключенное к упомянутому средству подключения проводной телефонной сети, для обнаружения приходящего вызова на упомянутой проводной телефонной сети, а упомянутое радиоприемопередающее средство дополнительно реагирует на упомянутое средство активации.

4. Станция по п.3, отличающаяся тем, что упомянутое средство активации дополнительно содержит средство для обнаружения связи от упомянутого сотового терминала внутри упомянутого локального районе и для генерирования в ответ на это индикации занятости линии для упомянутого средства подключения проводной телефонной сети.

5. Станция по п.2, отличающаяся тем, что упомянутое средство выделения выделяет сотовую частоту, которая распределена на ту ячейку упомянутой крупнозональной сотовой сети, которая расположена на большей дальности от упомянутой телефонной базовой станции, чем другие ячейки упомянутой крупнозональной сотовой системы.

6. Станция по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство выделения сотовой частоты дополнительно содержит средство для предотвращения передачи упомянутым радиоприемопередающим средством на выделенной сотовой частоте после того, как прервано либо электрическое подключение к проводной телефонной сети, либо электрическое подключение к внешнему источнику питания, либо оба этих подключения.

7. Станция по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство выделения сотовой частоты реагирует на внешний индицирующий частоту сигнал для выделения сотовой частоты для связи с упомянутым сотовым терминалом, когда упомянутый сотовый терминал находится внутри локального района, соответствующего принятому индицирующему частоту сигналу.

8. Станция по п.7, отличающаяся тем, что упомянутый внешний индицирующий частоту сигнал принимается от упомянутой крупнозональной сотовой сети через средство подключения проводной телефонной сети.

9. Станция по п.8, отличающаяся тем, что упомянутое средство выделения дополнительно содержит средство для извещения упомянутой крупнозональной сотовой сети через упомянутое средство подключения проводной телефонной сети для запроса от него частоты.

10. Станция по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый сотовый терминал включает в себя второе приемопередающее средство для связи с упомянутой крупнозональной сотовой сетью, когда упомянутый сотовый терминал находится вне упомянутого локального района, и для связи с упомянутым приемопередающим средством с использованием выделенной сотовой частоты, когда упомянутый сотовый терминал находится внутри упомянутого местного района.

11. Станция по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит запрашивающее средство внутри упомянутого переносного корпуса, электрически подключенное к упомянутому средству подключения проводной телефонной сети, для связи с упомянутой крупнозональной сотовой сетью с использованием заранее заданного служебного номера и для запрашивания упомянутого внешнего индицирующего частоту сигнала от упомянутой крупнозональной сотовой сети через упомянутый заранее заданный служебный номер.

12. Станция по п. 11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство пользовательского ввода на упомянутом переносном корпусе для принятия пользовательского ввода, чтобы инициировать запрашивание упомянутого внешнего индирующего частоту сигнала.

13. Станция по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пользовательское средство сигнализации на упомянутом переносном корпусе для обеспечения внешнего пользовательского сигнала, запрашивающего частоту, и пользовательское средство ввода на упомянутом переносном корпусе для принятия пользовательской индикации частоты.

14. Способ работы телефонной базовой станции (110) для подключения проводной телефонной сети (108) к сотовому терминалу (120) внутри локального района (114) в ячейке (104) крупно зональной сотовой сети, включающей в себя множество ячеек, каждая из которых использует множество сотовых частот в спектре сотовой сети, упомянутая телефонная базовая станция содержит переносной корпус (130); средство (136), размещенное в упомянутом переносном корпусе, для электрического подключения упомянутой телефонной базовой станции к проводной телефонной сети; средство (134) подключения линии питания, размещенное внутри упомянутого переносного корпуса, и радиоприемопередающее средство (164) в упомянутом переносном корпусе для связи с упомянутым сотовым терминалом с использованием выделенной сотовой частоты, когда упомянутый сотовый терминал находится внутри локального района, отличающийся тем, что обнаруживают (151) то, что установлено электрическое подключение упомянутого средства подключения линии питания к внешнему источнику питания, либо что установлено электрическое подключение упомянутого средства подключения проводной телефонной сети, либо что установлены оба этих подключения, и выделяют (300-316) сотовую частоту для связи с упомянутым сотовым терминалом, когда упомянутый сотовый терминал находится внутри локального района, в ответ на обнаружение (151) того, что установлено электрическое подключение упомянутого средства подключения линии питания к внешнему источнику питания, либо что установлено электрическое подключение упомянутого средства подключения проводной телефонной сети, либо что установлены оба этих подключения, а упомянутое радиоприемопередающее средство реагирует на упомянутую операцию выделения сотовой частоты.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что в упомянутой операции выделения выделяют сотовую частоту для связи с упомянутым сотовым терминалом, когда упомянутый сотовый терминал находится внутри локального района, при этом сотовая частота отлична от сотовых частот, используемых той ячейкой, в которой распложена упомянутая телефонная базовая станция.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно содержит операцию: обнаруживают (151) приходящий вызов на упомянутой проводной телефонной сети, а упомянутое радиоприемопередающее средство дополнительно реагируют на упомянутое операцию обнаружения приходящего вызова.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что упомянутая операция обнаружения приходящего вызова дополнительно содержит следующие операции: обнаруживают связь от упомянутого сотового терминала внутри упомянутого локального района и генерируют в ответ на это индикацию занятости линии для упомянутого средства подключения проводной телефонной сети.

18. Способ по п.15, отличающийся тем, что в упомянутой операции выделения выделяют сотовую частоту, которая распределена на ту ячейку крупнозональной сотовой сети, которая расположена на большей дальности от упомянутой телефонной базовой станции, чем другие ячейки упомянутой крупнозональной сотовой системы.

19. Способ по п.14, отличающийся тем, что упомянутая операция выделения сотовой частоты дополнительно содержит следующую операцию: предотвращают передачу упомянутым приемопередающим средством на выделенной сотовой частоте после прерывания либо электрического подключения к проводной телефонной сети, либо электрического подключения к внешнему источнику питания, либо обоих этих подключений.

20. Способ по п.14, отличающийся тем, что упомянутая операция выделения сотовой частоты реагирует на внешний индицирующий частоту сигнал для выделения сотовой частоты для связи с упомянутым сотовым терминалом, когда упомянутый сотовый терминал находится внутри локального района, соответствующего принятому индицирующему частоту сигналу.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что упомянутый внешний индицирующий частоту сигнал принимается от упомянутой крупнозональной сотовой сети через средство подключения проводной телефонной сети.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что упомянутая операция выделения дополнительно содержит следующую операцию: извещают упомянутую крупнозональную сеть через упомянутое средство подключения проводной телефонной сети для запрашивания от нее частоты.

23. Способ по п.20, отличающийся тем, что упомянутая операция выделения сотовой частоты содержит следующие операции: осуществляют связь с упомянутой крупнозональной сотовой сетью с использованием заранее заданного служебного номера и запрашивают упомянутый внешний индицирующий частоту сигнал от упомянутой крупнозональной сотовой сети через упомянутый заранее заданный номер.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующую операцию: принимают пользовательский ввод для инициирования запрашивания упомянутого внешнего индицирующего частоту сигнала.

25. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие операции: обеспечивают внешний пользовательский сигнал, запрашивающий частоту, и принимают заданную пользователем индикацию частоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12