способ и устройство для обеспечения совместимости несотовых персональных систем связи с сотовыми мобильными телефонами

Формула изобретения

1. Способ обеспечения совместимости персональной системы радиосвязи с мобильным оконечным устройством, используемым в мобильной сети, включающий этапы адаптации эфирного интерфейса персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с эфирным интерфейсом мобильной сети, причем указанный этап адаптации включает формирование в персональной системе радиосвязи первого канала управления, включающего в себя канал коррекции частоты, содержащий информацию управления частотой, и канал синхронизации, содержащий информацию управления синхронизацией, и конфигурирование информации управления частотой и информации управления синхронизацией в соответствии с форматом, определенным протоколом эфирного интерфейса, связанного с мобильной сетью, передачи первого канала управления от базовой станции персональной системы радиосвязи к мобильному терминалу, определения в ответ на прием переданного первого канала управления, санкционирована ли базовая станция для использования мобильным оконечным устройством и, если она санкционирована, разрешение мобильному оконечному устройству работать в беспроводном режиме совместно с указанной базовой станцией.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый этап определения, санкционирована ли базовая станция для использования мобильным оконечным устройством, включает этапы передачи в канале синхронизации данных идентификации базовой станции к мобильному оконечному устройству и сравнения переданных данных идентификации по меньшей мере с одними данными идентификации, хранящимися в мобильном оконечном устройстве, причем базовой станции санкционируется для использования мобильным оконечным устройством в случае совпадения переданных данных идентификации с упомянутыми по меньшей мере одними хранящимися данными идентификации.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый этап разрешения дополнительно включает в себя регистрацию мобильного оконечного устройства в базовой станции.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительно включает этап запроса доступа к каналу персональной радиосвязи базовой станции.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что дополнительно включает этап предоставления доступа к каналу персональной радиосвязи в зависимости от статуса базовой станции.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительно включает этап синхронизации базовой станции, мобильного оконечного устройства и мобильной сети.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап обеспечения передачи канала коррекции частоты и канала синхронизации персональной системы радиосвязи во временных интервалах, отличающихся от временных интервалов передачи канала коррекции частоты и канала синхронизации мобильной сети.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап обеспечения передачи канала коррекции частоты или канала синхронизации во временном интервале холостого кадра в канале трафика персональной системы радиосвязи.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы передачи в канале синхронизации номера проводной линии, связанного с базовой станцией, к мобильному оконечному устройству, пересылку принятого номера проводной линии в мобильную сеть и переадресации, в ответ на прием пересланного номера проводной линии, по меньшей мере одного входящего вызова, направленного к мобильному оконечному устройству, из мобильной сети к базовой станции.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап указания в канале синхронизации статуса базовой станции.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что упомянутый этап указания статуса дополнительно включает классификацию статуса как выбранного из группы, включающей в себя состояние "холостое", состояние "занято", состояние "поисковый вызов" и состояние "обновление данных регистрации".

12. Система для обеспечения пользователю мобильной сети возможности осуществлять связь через персональную систему радиосвязи, содержащая базовую станцию, связанную с персональной системой радиосвязи, обеспечивающую формирование канала радиомаяка, включающего в себя канал коррекции частоты, содержащий информацию управления частотой, и канал синхронизации, содержащий информацию управления синхронизацией, причем указанная базовая станция обеспечивает конфигурирование и передачу указанной информации управления частотой и указанной информации управления синхронизацией в соответствии с форматом, определенным протоколом эфирного интерфейса, связанного с мобильной сетью, мобильное оконечное устройство, обеспечивающее в ответ на прием переданного канала радиомаяка определение того, санкционирована ли базовая станция для использования мобильным оконечным устройством, и, если она санкционирована, то мобильное оконечное устройство конфигурируется для работы в беспроводном режиме с указанной базовой станцией.

13. Система по п.12, отличающаяся тем, что базовая станция дополнительно содержит средство для синхронизации базовой станции, мобильного оконечного устройства и мобильной сети.

14. Система по п.12, отличающаяся тем, что базовая станция дополнительно содержит средство для обеспечения передачи канала коррекции частоты и канала синхронизации персональной системы радиосвязи во временных интервалах, отличающихся от временных интервалов передачи канала коррекции частоты и канала синхронизации мобильной сети.

15. Система по п.12, отличающаяся тем, что базовая станция дополнительно содержит средство для обеспечения передачи канала коррекции частоты или канала синхронизации во временном интервале холостого кадра в канале трафика персональной системы радиосвязи.

16. Система по п.12, отличающаяся тем, что базовая станция дополнительно содержит средство для указания в канале синхронизации статуса базовой станции.

17. Персональная система радиосвязи для обеспечения возможности пользователю мобильной сети осуществлять связь с помощью мобильного оконечного устройства через персональную систему радиосвязи, содержащая базовую станцию, содержащую средство для формирования канала радиомаяка, включающего в себя канал коррекции частоты, содержащий информацию управления частотой, и канал синхронизации, содержащий информацию управления синхронизацией, средство, связанное с упомянутым средством для формирования, предназначенное для конфигурирования указанной информации управления частотой и указанной информации управления синхронизацией в соответствии с форматом, определенным протоколом эфирного интерфейса, связанного с мобильной сетью, и средство, связанное с упомянутым средством для конфигурирования, предназначенное для передачи канала радиомаяка к мобильному оконечному устройству, которое определяет, санкционировано ли использование базовой станции.

18. Персональная система радиосвязи по п.17, отличающаяся тем, что базовая станция дополнительно содержит средство для синхронизации базовой станции, мобильного оконечного устройства и мобильной сети.

19. Персональная система радиосвязи по п.17, отличающаяся тем, что базовая станция дополнительно содержит средство для обеспечения передачи канала коррекции частоты и канала синхронизации персональной системы радиосвязи во временных интервалах, отличающихся от временных интервалов передачи канала коррекции частоты и канала синхронизации мобильной сети.

20. Персональная система радиосвязи по п.17, отличающаяся тем, что базовая станция дополнительно содержит средство для обеспечения передачи канала коррекции частоты или канала синхронизации во временном интервале холостого кадра в канале трафика персональной системы радиосвязи.

21. Персональная система радиосвязи по п.17, отличающаяся тем, что базовая станция дополнительно содержит средство для указания в канале синхронизации статуса базовой станции.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области беспроводной связи и более конкретно к персональным системам радиосвязи, которые при использовании совместимы с сотовыми мобильными телефонами.

Предшествующий уровень техники

Коммерческое использование цифровых систем мобильной связи в телефонной связи общего пользования значительно выросло за последние десять лет. Например, с середины 1980-х годов по всему миру в область общего пользования вошло большое количество цифровых систем сотовой связи, таких как Глобальная Система Мобильной Связи (GSM) в Европе, Персональная Цифровая Сотовая Система (PDC) в Японии и Цифровая Усовершенствованная Система Мобильной Телефонии (D-AMPS) в Северной Америке. Однако несмотря на то, что многие технические характеристики этих систем различны, стандарт эфирного интерфейса GSM, который был создан в Европе, используется во многих других сотовых системах, развернутых по всему миру.

Столь широко используемый стандарт эфирного интерфейса GSM основан на применении схемы многожественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) для распределения каналов. Эта схема МДВР распределения позволяет использовать иерархическую структуру связи ячеек, в которой так называемые макроячейки охватывают большие региональные зоны или районы, микроячейки охватывают несколько меньшие зоны (например, протяженные участки шоссе), а пикоячейки охватывают еще более малые зоны (например, размером с одну или две комнаты). Однако важным условием существующих систем, использующих такую иерархическую структуру, является обязательная принадлежность всех развернутых базовых станций, которые определяют зоны обслуживания ячеек, к одной и той же сотовой сети (например, к Наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN)).

Пользователи телефонных услуг имеют ограниченную подвижность в рабочих и жилых помещениях и им таким образом могут быть предложены услуги, не доступные тем пользователям сотовых сетей, которые имеют большую подвижность. Например, в патентах США N 5428668 и 5535529 раскрыта базовая станция персональной системы радиосвязи, которая не является неотъемлемой частью сотовой сети, а соединена напрямую с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (КТСОП). Когда мобильное устройство сотовой связи входит в зону действия исходной базовой станции (ИБС) персональной системы радиосвязи, это мобильное устройство операционно преобразуется в беспроводный телефон. Используя такой беспроводный режим работы, пользователь мобильного устройства получает многочисленные преимущества по сравнению с сотовым режимом, такие как более низкие тарифы КТСОП, более высокое качество голосовой связи и существенно большее время резервирования.

Подобные и иные преимущества можно было бы реализовать, если бы персональная система радиосвязи имела такой эфирный интерфейс, который совместим с эфирным интерфейсом сотовой сети. Например, мобильное устройство могло бы быть преобразовано в двухрежимное сотовое-ИБС портативное устройство путем загрузки программного обеспечения из мобильной сети или из персональной системы, для реализации беспроводного режима работы. Дополнительно аппаратное обеспечение базовой станции персональной системы радиосвязи могло бы быть использовано при таком двухрежимном сотовом-ИБС функционировании при условии, что частоты приема и передачи базовой станции являются взаимозаменяемыми. Однако такие персональные системы радиосвязи операционно несовместимы с существующими сотовыми сетями и вышеописанные преимущества не реализованы.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является обеспечение пользователю сотового мобильного телефона возможности доступа к персональной системе радиосвязи и связи в беспроводном режиме.

Другой задачей настоящего изобретения является адаптация эфирного интерфейса персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с эфирным интерфейсом сотовой сети мобильной связи.

Также задачей настоящего изобретения является обеспечение пользователю сотового мобильного телефона возможности доступа к персональной системе радиосвязи и осуществления связи посредством стационарной телефонной сети.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения упомянутые выше и другие задачи настоящего изобретения решаются посредством способа и устройства для адаптации эфирного интерфейса персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с эфирным интерфейсом сотовой телефонной сети мобильной связи.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения упомянутые выше и другие задачи настоящего изобретения решаются посредством способа и устройства для адаптации канала радиомаяка персональной системы радиосвязи таким образом, чтобы обеспечить работу сотового мобильного телефона в беспроводном режиме.

Краткое описание фигур

Более полно способ и устройство, заявленные в соответствии с настоящим изобретением, раскрыты в нижеследующем подробном его описании, приводимом со ссылками на соответствующие фигуры, на которых представлено следующее:

Фиг. 1 - схематичная диаграмма, иллюстрирующая способ и устройство для адаптации персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с системой сотовой связи, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - диаграмма, иллюстрирующая общепринятый формат кадра канала управления;

фиг. 3 - диаграмма, иллюстрирующая формат пакета, используемый в кадре канала корректировки частоты общепринятого формата кадра канала управления, представленного на фиг. 2;

фиг. 4 - диаграмма, представляющая формат пакета, используемый в кадре канала управления синхронизацией общепринятого формата кадра канала управления, представленного на фиг. 2;

фиг. 5 - диаграмма, представляющая формат кадра канала радиомаяка, который может быть использован для адаптации персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с сетью мобильной связи, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - диаграмма, представляющая биты, составляющие пакет канала синхронизации в канале радиомаяка персональной системы радиосвязи, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7 - диаграмма, представляющая последовательность кадров канала управления радиомаяком восходящей и нисходящей линий связи; такая последовательность может быть использована для предоставления доступа или запроса доступа к персональному каналу радиосвязи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 8 - диаграмма, представляющая последовательность кадров канала управления радиомаяком восходящей и нисходящей линий связи; такая последовательность может быть использована для предоставления доступа или запроса доступа к персональному каналу радиосвязи и синхронизации с сотовой базовой станцией, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 9 - диаграмма, представляющая последовательность кадров канала управления радиомаяком восходящей и нисходящей линий связи; такая последовательность может быть использована для обновления регистрации, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 10 - диаграмма, представляющая биты, составляющие канал запроса доступа в персональной системе радиосвязи, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 11 - диаграмма, представляющая последовательность кадров канала управления радиомаяком восходящей и нисходящей линий связи; такая последовательность может быть использована для предоставления доступа или запроса доступа к персональному каналу радиосвязи, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 12 - диаграмма, представляющая способ использования пакета синхронизации канала запроса доступа при обновлении регистрации, в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

Детальное описание фигур

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и его преимущества очевидны из нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылками на фиг. 1 -12, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые элементы на различных фигурах.

На фиг. 1 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ и устройство для адаптации персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с системой сотовой связи, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Персональная система радиосвязи 10 содержит базовую станцию 14 (например, ИБС) с передатчиком/приемником малой мощности. В этом варианте осуществления базовая станция 14 связана с двухрежимным персональным радиомобильным сотовым оконечным устройством 12 для осуществления двусторонней связи посредством эфирного интерфейса. Базовая станция 14 соединена также с КТСОП 16 для осуществления двусторонней связи. Как более подробно раскрыто ниже, эфирный интерфейс персональной системы радиосвязи совместим с эфирным интерфейсом системы 20 сотовой мобильной связи. Примером мобильного оконечного устройства, которое может быть использовано в качестве оконечного устройства 12, является стандартный сотовый телефон такой, который используется, например, в системе GSM.

Сотовая система 20 содержит базовую станцию 22, соединенную с центром 24 коммутации мобильного обслуживания. Базовая станция 22 содержит приемник/передатчик, который определяет зону обслуживания по меньшей мере одной ячейки в сотовой системе 20. Базовая станция 22 соединена для осуществления двусторонней связи с мобильным сотовым телефоном 26 посредством второго эфирного интерфейса. В этом варианте осуществления телефон 26 может представлять собой второй двухрежимный персональный радиомобильный сотовый телефон. Следует отметить, что на фиг. 1 представлены только одна персональная базовая станция радиосвязи и сотовая базовая станция исключительно в иллюстративных целях, изобретение не ограничено таким количеством. Ясно, что могут использоваться множество одинаковых персональных базовых станций радиосвязи или сотовых базовых станций, и это не будет выходить за рамки сущности настоящего изобретения.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления эфирный интерфейс персональной системы радиосвязи адаптирован для обеспечения совместимости с эфирным интерфейсом сотовой сети мобильной связи. В представленном на фиг. 1 варианте осуществления изобретения эфирный интерфейс системы GSM используют как модельный протокол, поскольку он широко используется в мире. Однако настоящее изобретение не ограничено применением только протокола GSM, и может быть использован любой походящий эфирный интерфейс сети мобильной связи, который позволяет без излишних технических сложностей адаптировать эфирный интерфейс персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с эфирным интерфейсом сети мобильной связи.

В частности, в предпочтительном варианте осуществления широковещательный канал управления базовой станции персональной системы радиосвязи адаптирован для обеспечения совместимости с протоколом эфирного интерфейса, используемым в системе GSM. Широковещательный канал такой базовой станции персональной системы радиосвязи может быть существенно упрощен по отношению к каналу управления системы GSM, поскольку базовая станция персональной системы радиосвязи обслуживает ограниченное количество мобильных оконечных устройств в ограниченной зоне. Вместо непрерывной широковещательной передачи информации используют сигнал радиомаяка с малым рабочим циклом. Канал радиомаяка (КРМ) содержит пакет корректировки частоты (ПКЧ) в канале корректировки частоты (ККЧ) и пакет синхронизации (ПС) в канале синхронизации (КС). Эти форматы пакетов определяют в соответствии с форматами FB (ПКЧ) и SB (ПС), используемыми в системе GSM. Однако информационное сообщение, передаваемое в ПС КРМ базовой станции персональной системы радиосвязи, включает в себя информацию статуса и идентификации, относящуюся к персональной системе радиосвязи.

Далее описана работа конкретных каналов управления сети мобильной связи. На фиг. 2 представлена диаграмма, иллюстрирующая общепринятый формат кадра канала управления. После включения питания мобильное оконечное устройство системы GSM сканирует определенные предписанные полосы частот для поиска ПКЧ (поле FB) сигнала системы GSM. ПКЧ предают от базовой станции системы GSM в канале управления, имеющем формат, представленный на фиг. 2. На фиг. 2 показано, что в GSM имеется один мультикадр из 51 кадра МДВР. Мультикадр в системе GSM содержит ККЧ (когда мобильный терминал синхронизирует свою частоту), КС (когда мобильный терминал синхронизируется по времени и считывает номер кадра МДВР и код идентификации базовой станции), кадры широковещательного канала управления (ШКУ) (когда мобильное оконечное устройство считывает общую информацию о ячейке, определенной каналом управления), кадры общего канала управления (ОКУ) (когда на мобильное устройство может быть послан поисковый вызов или выделен Обособленный Арендованный Канал Управления (ОАКУ), и холостой кадр (когда передают холостые биты).

На фиг. 3 представлена диаграмма, иллюстрирующая формат пакета, используемый в общепринятом ПКЧ системы GSM. ПКЧ системы GSM содержит 6 хвостовых битов (ХБ) и 148 фиксированных битов (нулей). В системе GSM 142 нуля в ПКЧ вызывают генерирование немодулированной несущей модулятором передатчика базовой станции.

Как только мобильное оконечное устройство находит ПКЧ GSM, оконечное устройство осуществляет поиск ПС GSM, который содержит информацию идентификации сети и базовой станции, а также информацию опорного времени. На фиг. 4 представлена диаграмма, иллюстрирующая формат пакета, используемый в общепринятом ПС GSM. ПС GSM содержит 64-битовую обучающую последовательность, которая представляет собой известную битовую комбинацию, используемую для опорной синхронизации, а также используемую корректором канала для оценки модели канала. ПС GSM также содержит 6 хвостовых бит (нулей), что обеспечивает работу сверточного декодера GSM, обеспечивая заранее определенные точки начала и остановки для алгоритма сверточного кодирования. Кроме того, ПС GSM содержит 78 зашифрованных битов, которые кодируют 25-битовое сообщение данных или речевой информации. Зашифрованные 78 битов также содержат 6 битов, которые идентифицируют код сети и цветовой код базовой станции, и 19 битов, которые указывают номер кадра МДВР для базовой станции системы GSM, с которой осуществляется связь.

Как только мобильному оконечному устройству предоставлен доступ к сети (например, GSM), оконечное устройство считывает кадр ШКУ для получения информации о ячейке, в которой оно находится. Сеть регистрирует мобильное оконечное устройство посредством обновления данных местоположения оконечного устройства, и мобильное оконечное устройство переходит в холостой режим. Мобильное оконечное устройство находится в холостом режиме, в котором периодически активизируется для приема канала поискового вызова сети (КПВ) посредством ОКУ.

Как описано выше, канал управления системы GSM в основном обеспечивает четыре базовых функции, а именно: (1) синхронизация мобильного оконечного устройства с соответствующим частотным каналом; (2) идентификация сети и базовой станции; (3) синхронизация мобильного оконечного устройства по времени; и (4) управление доступом мобильного оконечного устройства к сети. Эти базовые функции управления в системе GSM учитываются при адаптации персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с системой GSM. В соответствии с настоящим изобретением персональная система радиосвязи использует форматы пакетов сети (GSM) для целей совместимости особенно при более низких физических уровнях.

На фиг. 5 представлена диаграмма, иллюстрирующая формат кадра канала радиомаяка, который может быть использован для адаптации персональной системы радиосвязи для обеспечения совместимости с системой мобильной связи, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления для персональной системы радиосвязи используют новый канал управления, который содержит пару пакетов ПКЧ/ПС, передаваемую с малым рабочим циклом. Как представлено на фиг. 5, пар пакетов ПКЧ/ПС этого канала управления передается каждые N последовательностей из 26 кадров, где N - целое число. В этом примере N равно 2. Предпочтительно эта пара ПКЧ/ПС содержится в холостом кадре 26-кадровой последовательности, используемой для соединения трафика (т.е. канала трафика или КТ). Значение N предпочтительно выбирают малым для того, чтобы снизить время задержки доступа к сети и уменьшить время сканирования, необходимое мобильному оконечному устройству, чтобы найти сигнал радиомаяка сети, когда оно не связано с базовой станцией персональной системы радиосвязи.

Аналогично широковещательному каналу управления системы GSM количество временных интервалов МДВР, передаваемых между каждым ПКЧ и ПС пары, представляет собой фиксированное число М, так что когда оконечное устройство находит ПКЧ, оно затем относительно быстро может найти ПС. Однако число М предпочтительно выбирается таким, чтобы пара ПКЧ/ПС радиомаяка соответствовала частотности ПКЧ/ПС в широковещательном канале управления системы GSM, как представлено на фиг. 2, для того чтобы предохранить любое мобильное оконечное устройство системы GSM, расположенное вблизи базовой станции персональной системы радиосвязи, от произвольной синхронизации с каналом управления персональной системы радиосвязи, при первом включении оконечного устройства. В предпочтительном варианте осуществления расстояние между ПКЧ и ПС канала радиомаяка равно 26 кадрам МДВР. В этом случае передача пакета радиомаяка выравнивается с холостыми кадрами соединения трафика (см. фиг. 5). Это означает, что базовая станция персональной системы радиосвязи по-прежнему может передавать полный канал радиомаяка, даже в процессе осуществления связи. Как следствие этого все мобильные оконечные устройства, зарегистрированные базовой станцией персональной системы радиосвязи, но не участвующие в соединении трафика, могут по-прежнему оставаться синхронизированными с радиомаяком персональной системы радиосвязи.

При работе базовая станция персональной системы радиосвязи (например, базовая станция 14 на фиг. 1) передает предпочтительную пару ПКЧ/ПС, которая позволяет санкционированному (т.е. абонентскому) мобильному оконечному устройству, которое осуществляет поиск базовой станции персональной системы радиосвязи, захватить частоту и синхронизироваться с ближайшей базовой станцией персональной системы радиосвязи. Мобильная станция затем должна определить, санкционировано ли использование этой базовой станции персональной системы радиосвязи. Соответственно идентификация (и статус работы) базовой станции (14) персональной системы радиосвязи обеспечивается в ПС КРМ.

Например, на фиг. 6 представлена диаграмма, иллюстрирующая биты, содержащиеся в ПС КРМ персональной системы радиосвязи, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. ПС содержит 25 битов, которые могут быть использованы для идентификации базовой станции персональной системы радиосвязи. Число К из 25 битов могут использованы для информации идентификации базовой станции и сети, а оставшиеся (25 - К) битов могут быть использованы для информации статуса (как детально раскрыто ниже). В предпочтительном варианте осуществления К = 22, но для К может быть использовано любое число битов меньшее, чем 25. К - битовый сегмент идентификации базовой станции персональной системы радиосвязи в ПС далее называется идентификатором радиомаяка исходной базовой станции (ИРИБ). ИРИБ состоит из двух частей: K1-битового цветового кода сети (ЦКС); и К2-битового цветового кода базовой станции (ЦКБ). ЦКБ предпочтительно используют, когда множество базовых станций комбинируют, чтобы сформировать сеть, идентифицируемую с помощью ЦКС, и желательно переключение между базовыми станциями персональной системы связи. В предпочтительном варианте осуществления К1 и К2 содержат 14 и 8 бит соответственно.

Мобильное оконечное устройство обнаруживает и использует ИРИБ для определения с высокой вероятностью, санкционировано ли использование базовой станции персональной системы радиосвязи, посредством сравнения информации базовой станции персональной системы радиосвязи в ИРИБ с перечнем базовых станций персональной системы радиосвязи, хранимым в энергонезависимой памяти оконечного устройства. Если это так, то мобильное оконечное устройство может зарегистрироваться в этой базовой станции персональной системы радиосвязи. Предпочтительно за этим следует более существенная процедура опознавания, которая определяет, разрешено ли мобильному оконечному устройству поддерживать соединение с базовой станцией персональной системы радиосвязи. Дополнительно базовая станция персональной системы радиосвязи может быть опознана мобильным оконечным устройством, чтобы удостовериться, что это требуемая базовая станция и что ей разрешено работать с конкретным мобильным оконечным устройством. Если опознавание успешно, мобильное оконечное устройство регистрируется в персональной системе радиосвязи и может начать в ней работу в "беспроводном" режиме.

В другом аспекте настоящего изобретения перед установлением полного соединения с базовой станцией персональной системы радиосвязи мобильное оконечное устройство может обнаруживать номер проводной линии связи (КТСОП) базовой станции персональной системы радиосвязи из ИРИБ и сообщать этот номер сети сотовой связи (20). В качестве альтернативы номер проводной линии связи может быть получен при регистрации оконечного устройства в персональной системе. Сеть сотовой связи может использовать номер проводной линии связи для направления входящих вызовов на номер мобильного оконечного устройства и перемаршрутизации их на номер КТСОП базовой станции персональной системы радиосвязи.

Остальные (25 - К) битов в КРМ (т.е. 3) могут быть использованы для указания статуса базовой станции персональной системы радиосвязи. С использованием 3 бит могут быть определены восемь таких статусов. В предпочтительном варианте осуществления определены четыре таких статуса, в том числе состояние ХОЛОСТОЙ, ЗАНЯТО, ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ и ОБНОВЛЕНИЕ РЕГИСТРАЦИИ. Состояние ХОЛОСТОЙ указывает, что базовая станция персональной системы радиосвязи имеет ресурс радиосвязи (т. е. канал), доступный для связи с новым мобильным оконечным устройством. Состояние ЗАНЯТО указывает, что все ресурсы радиосвязи задействованы и возможности установления связи между базовой станцией персональной системы радиосвязи и дополнительным мобильным оконечным устройством нет. Например, если базовая станция выполнена настолько просто, что в единицу времени она может работать только с одним мобильным оконечным устройством, то состояние ЗАНЯТО будет установлено в поле статуса КРМ, как только будет задействован один канал. В более сложных конфигурациях базовой станции персональной системы радиосвязи, в которых может быть одновременно задействовано множество каналов, состояние ЗАНЯТО устанавливается в КРМ, когда заняты все каналы. Другими словами, наличие "флага" ЗАНЯТО в КРМ означает, что в настоящий момент времени мобильное оконечное устройство не может получить доступ к базовой станции персональной системы радиосвязи.

Если базовая станция персональной системы радиосвязи передает состояние ЗАНЯТО в КРМ, то мобильное оконечное устройство, делающее попытку зарегистрироваться, может попытаться захватить частоту базовой станции персональной системы радиосвязи на основании информации, обнаруженной в ИРИБ, но оконечное устройство должно ожидать опознавания и регистрации до тех пор, пока базовая станция не перейдет в ХОЛОСТОЙ режим (т.е. установит флаг ХОЛОСТОЙ в КРМ). В качестве альтернативы пользователь мобильного оконечного устройства может избрать вариант продолжения пребывания в сотовом режиме работы и сделать попытку регистрации в базовой станции персональной системы радиосвязи позднее. С другой стороны, если установлено состояние ЗАНЯТО, а мобильное оконечное устройство зарегистрировалось в базовой станции персональной системы радиосвязи, то мобильное оконечное устройство может оставаться в состоянии захвата частоты базовой станции персональной системы радиосвязи, но оконечному устройству не будет разрешено производить вызовы. Однако у пользователя есть возможность переключения оконечного устройства в сотовый режим работы, когда вызов не может быть сделан через базовую станцию персональной системы радиосвязи.

Если в КРМ установлен флаг ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ, базовая станция персональной системы радиосвязи может осуществлять поисковый вызов конкретного мобильного оконечного устройства или всех зарегистрированных оконечных устройств. В предпочтительном варианте осуществления, для поискового вызова К1-битовый КЦС в ИРИБ заменяют К1-битовым ВРЕМЕННЫМ НОМЕРОМ ПОИСКОВОГО ВЫЗОВА (ВНПВ), который назначают мобильному оконечному устройству в ходе регистрации в персональной системе радиосвязи. При обнаружении флага статуса ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ, зарегистрированное оконечное устройство, которое не может осуществлять поисковый вызов, остается в состоянии захвата сигнала канала базовой станции при условии, что оконечное устройство может декодировать ЦКБ. Однако оконечное устройство, не осуществляющее поискового вызова, не может инициировать попытку доступа к персональной системе радиосвязи. В наборе из 2^К1 доступных номеров поискового вызова предусмотрен номер ПОИСКОВОГО ВЫЗОВА по умолчанию, на который могут отвечать все зарегистрированные оконечные устройства.

Состояние ОБНОВЛЕНИЕ РЕГИСТРАЦИИ, устанавливаемое в КРМ, аналогично состоянию ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ в том, что может быть осуществлен поисковый вызов конкретного оконечного устройства. Однако вместо инициирования вызова мобильным оконечным устройством посредством передачи сообщения ЗАПРОС КАНАЛА (описано ниже), оконечное устройство передает информацию идентификации. Эта процедура сообщает персональной системе радиосвязи, что мобильное оконечное устройство по-прежнему находится в состоянии захвата частоты базовой станции персональной системы радиосвязи. В противном случае система радиосвязи полностью отменяет регистрацию оконечного устройства (если оно теряет синхронизацию), поскольку оконечное устройство не в состоянии отменить регистрацию самостоятельно в связи с потерей синхронизации (т.е. выхода из зоны действия).

Номер кадра МДВР предусмотрен в канале управления системы GSM, поскольку большое количество оконечных устройств одновременно находятся во взаимодействии с сетью мобильной связи. Однако в персональных системах радиосвязи нет необходимости передавать номер кадра МДВР, поскольку в конкретный момент времени во взаимодействии с сетью мобильной связи одновременно находится относительно малое количество мобильных оконечных устройств. В персональных системах может быть использована нумерация кадров, случайным образом инициализируемая при инсталляции. При регистрации текущий номер кадра МДВР персональной системы радиосвязи может быть перемещен в мобильное оконечное устройство и последовательно синхронно получать приращение в базовой станции и оконечном устройстве.

Однако для переключения с одной базовой станции к другой базовой станции в одной и той же персональной системе радиосвязи (например, в коммерческих применениях) передача номера кадра МДКР в широковещательном режиме может оказаться полезной для обеспечения плавной передачи информации шифрования. В таких обстоятельствах может быть использован альтернативный способ переключения, например такой, как описано в совместно поданной заявке на патент США (регистрационный номер EUS00507).

Новый канал запроса доступа (КЗД) определен для персональной системы радиосвязи. Этот КЗД может отличаться от канала случайного доступа (КСД), используемого в обычных сотовых системах, который допускает рассогласования вследствие задержек распространения. Ввиду относительно малой дальности действия персональных систем радиосвязи задержкой распространения можно пренебречь, вследствие чего может быть определен более эффективный канал запроса доступа (КЗД). Два примера осуществления такого КЗД для персональных систем радиосвязи описаны ниже. В первом варианте протокол КЗД персональной системы радиосвязи (в обратной линии связи) подобен протоколу канала предоставления доступа (КПД) системы GSM, используемого в прямой линии связи. Ввиду относительно малой дальности действия передача в обратной линии связи может быть непосредственно синхронизирована с передачей в прямой линии связи, обеспечивая при этом нормальный формат пакета.

На фиг. 7 представлена диаграмма, иллюстрирующая последовательность кадров обратной и прямой линии связи, которая может быть использована для предоставления или запроса доступа к каналу персональной системы радиосвязи, согласно первому варианту осуществления изобретения. Мобильное оконечное устройство (12), зарегистрированное в базовой станции (14) персональной системы радиосвязи, периодически переходит в активное состояние (предпочтительно с коротким рабочим циклом) для приема и декодирования ПС радиомаяка, передаваемого базовой станцией персональной системы радиосвязи, для того чтобы определить статус базовой станции персональной системы радиосвязи. В случае вызова, инициируемого мобильным оконечным устройством, последнее ожидает приема радиомаяка. Если в ПС радиомаяка установлен флаг ХОЛОСТОЙ (т.е. статус базовой станции определен как ХОЛОСТОЙ), мобильное оконечное устройство выдает сообщение ЗАПРОС КАНАЛА в канал запроса доступа (КЗД). Такой КЗД показан на нижней последовательности кадров (в прямой линии связи) на фиг. 7. В первом варианте КЗД, используемый для персональной системы, имеет формат канала, который видимым образом идентичен каналам управления системы GSM таким, как ШКУ, КПВ, КПД или низкоскоростной связанный канал управления (НСКУ). Канал запроса доступа (КЗД) базовой станции персональной системы радиосвязи распределен по четырем блокам кадров и передается в четырех последовательных пакетах. Мобильное оконечное устройство может передавать сообщение ЗАПРОС ДОСТУПА в КЗД в течение четырех последовательных циклах ответа мобильного оконечного устройства, следующих за ПС.

Иными словами, если предположить, что ПС принимается в кадре k, то мобильное оконечное устройство может передавать КЗД на протяжении кадров от k+1 до k+4, от k+5 до k+8, от k+9 до k+12 или от k+13 до k+16. Предпочтительно КЗД передается в течение того же временного интервала, что и предыдущий ПС. Однако конкретный блок кадров (из четырех возможных блоков), в течение которых передается КЗД, может быть выбран случайным образом. Сообщение ЗАПРОС ДОСТУПА в КЗД содержит общую информацию о запрашивающем мобильном оконечном устройстве, например причину установления соединения (например, ответ на поисковый вызов, запрос канала, ответ на обновление регистрации), его временный номер поискового вызова или номер случайного доступа и если желательно) информацию временной синхронизации. Сообщение КЗД повторяется в том же самом положении (случайным образом определяемом при первом появлении КЗД) по отношению к ПС КРМ до тех пор, пока не поступит сообщение канала предоставления доступа (КПД) или не пропадет индикация ОБНОВЛЕНИЕ ДАННЫХ РЕГИСТРАЦИИ в пакете синхронизации (ПС) канала радиомаяка (КРМ).

После приема КЗД от мобильного оконечного устройства базовая станция персональной системы связи ожидает появления следующего сигнала маяка, и возвращает сообщение ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ ДОСТУПА в канале предоставления доступа (КПД). Пример такого КПД показан на верхней последовательности кадров (обратная линия связи) на фиг. 7. В данном варианте формат КПД показан на фиг. 7 как идентичный формату, определенному для КПД системы GSM. КПД базовой станции персональной системы связи предпочтительно расположен в той же самой позиции в кадре относительно ПС КРМ, что и позиция в кадре КЗД. Сообщение ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ ДОСТУПА предпочтительно включает тот же самый временный номер поискового вызова (ВНПВ) или номер случайного доступа, который имелся в сообщении ЗАПРОС ДОСТУПА, и информацию управления, которая немедленно распределяет запрашивающее мобильное оконечное устройство в канал трафика, например несущую частоту канала, положение временного интервала, выделенного мобильному оконечному устройству. С другой стороны, для вызова, адресатом которого является мобильное оконечное устройство, передаваемый ПС КРМ содержит флаг статуса ПОИСКОВЫЙ ВЫЗОВ, при этом может быть использована та же самая процедура, что и описанная выше для вызова, инициированного мобильным оконечным устройством.

В вышеупомянутой совместно поданной заявке на патент США (регистрационный номер EUS00509) описан способ синхронизации базовой станции персональной системы связи с широковещательным каналом управления системы GSM с использованием мобильного оконечного устройства в качестве посредника. Как описано выше, мобильное оконечное устройство синхронизируется с широковещательным каналом управления системы GSM и передает свою информацию обратной линии связи к базовой станции персональной системы связи с использованием временного эталона системы GSM. В свою очередь, базовая станция персональной системы связи синхронизируется с сигналом, принимаемым от мобильного оконечного устройства. Однако вышеописанный способ может быть использован только, если сеть GSM используется с наложением на сеть персональной системы связи. Поскольку маловероятно, что мобильное оконечное устройство будет синхронизировано с сетью GSM в момент установления соединения вызова с базовой станцией персональной системы связи, такая синхронизация с системой GSM потребуется.

На фиг. 8 представлена диаграмма, иллюстрирующая последовательность кадров КРМ обратной и прямой линий связи, которая может быть использована для предоставления или запроса доступа к каналу персональной системы связи и синхронизации с базовой станцией системы GSM в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. После процедуры установки вызова мобильное оконечное устройство (12) передает сообщение грубого согласования синхронизации с базовой станцией (14) для получения синхронизации временных интервалов между передачами базовой станции персональной системы связи и передачами базовой станции (22) системы GSM. Оконечное устройство становится синхронизированным непосредственно после того, как оно передаст сообщение ЗАПРОС ДОСТУПА, и предпочтительно перед приемом следующего сигнала радиомаяка. В данном варианте осуществления, поскольку последний блок КЗД может появиться в кадре k+16 (в предположении, что ПС был принят в кадре k), будет иметься (26N)-17 кадров, доступных для использования при синхронизации оконечного устройства с каналом управления системы GSM.

Например, если N равно 2, то имеется 35 кадров МДВР, доступных для использования при синхронизации оконечного устройства с каналом управления системы GSM. Согласно фиг. 2, по меньшей мере три последовательности ПКЧ/ПС в сотовом широковещательном канале могут появиться в 35 кадрах МДВР. В первой из этих последовательностей только информация ПКЧ используется для обеспечения грубой синхронизации по времени (и, возможно, по частоте). Следовательно, вторая такая последовательность может быть использована для обеспечения точной синхронизации по времени (и по частоте), за счет информации декодирования и использования для оконечного устройства в ПС. Однако если второй последовательности предшествует кадр ХОЛОСТОЙ, то оконечное устройство не сможет отыскать ПС. В этом случае используется третья последовательность ПКЧ/ПС. Если оконечное устройство обнаружило ПКЧ в первой последовательности, то оно осуществляет поиск ПС в каждом последующем одиннадцатом кадре, который передается во второй или в третьей последовательности ПКЧ/ПС. В наихудшем случае оконечное устройство будет ожидать в течение 32 кадров. Следовательно, значение, выбранное для N должно быть равно 2.

Как показано на фиг. 8, если мобильное оконечное устройство возвращается к сети GSM для синхронизации, то оно может передавать эту попытку синхронизации к базовой станции персональной системы радиосвязи в первом сообщении ЗАПРОС ДОСТУПА в канале запрос доступа (КЗД). Затем после приема второго сигнала маяка (и после установления синхронизации с сетью GSM) мобильное оконечное устройство может передавать второе сообщение в канале запрос доступа, содержащее соответствующую информацию о выравнивании по времени. Предпочтительно этот второй КЗД (и сообщение) появляется в том же самом положении ответного кадра, в котором возникает первый КЗД.

Как показано на фиг. 8, второе сообщение КЗД (и информация о выравнивании по времени) возникает в то же самое время, когда появляется сообщение ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ ДОСТУПА в канале предоставления доступа от базовой станции персональной системы радиосвязи. Базовая станция персональной системы радиосвязи и мобильный терминал затем переключаются на новый канал трафика (с использованием информации, предоставленной в сообщении КПД) и используют новую информацию о выравнивании по времени, предоставленную во втором сообщении КЗД. Это переключение на новый канал трафика выполняется спустя определенное время задержки (например, равное четырем кадрам МДКР), что обеспечивает достаточное время для того, чтобы базовая станция персональной системы радиосвязи и мобильное оконечное устройство декодировали соответствующие принятые сообщения КЗД и КПД. Если соединение повторно не восстановлено в новом канале трафика спустя определенное время задержки, то базовая станция персональной системы радиосвязи повторяет сообщение КЗД с использованием того же самого положения по отношению к ПС КРМ. Сообщение повторяется до тех пор, пока мобильное оконечное устройство не будет обнаружено в новом канале или пока не пройдет предварительно определенный период времени.

Если такая синхронизация не будет установлена до передачи второго сигнала маяка, то второе переданное сообщение КЗД будет подобно сообщению в первом КЗД, за исключением того, что второй КЗД включает в себя информацию о том, что оконечное устройство все еще пытается синхронизироваться с системой GSM. Пока базовая станция персональной системы радиосвязи продолжает принимать сообщение КЗД данного типа, она не будет переключаться на канал трафика и продолжает реагировать повторением сообщения КЗД до тех пор, пока мобильное оконечное устройство не подтвердит, что оно синхронизировалось с базовой станцией системы GSM (пропуском информации о попытке синхронизации в сообщении КЗД). Если, однако, мобильное оконечное устройство не может синхронизироваться с соответствующей базовой станцией GSM, то оно уведомляет об этом базовую станцию персональной системы радиосвязи с помощью соответствующей информации, включенной в сообщение КЗД. В этом случае мобильное оконечное устройство и базовая станция персональной системы радиосвязи имеют возможность переключиться на новый канал трафика спустя определенное время задержки. Как только мобильное оконечное устройство и базовая станция персональной системы радиосвязи переключатся на новый канал трафика, процедура установления соединения вызова будет завершена.

На фиг. 9 представлена диаграмма, иллюстрирующая последовательность кадров КРМ обратной линии связи и прямой линии связи, которая может быть использована для реализации обновления данных регистрации, в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Базовая станция персональной системы радиосвязи (14) передает КРМ, включающий в себя флаг статуса ОБНОВЛЕНИЕ ДАННЫХ РЕГИСТРАЦИИ, за которым следует номер поискового вызова соответствующего мобильного оконечного устройства. Мобильное оконечное устройство отвечает передачей сообщения ПОДТВЕРЖДЕНИЕ РЕГИСТРАЦИИ в КЗД, которое предпочтительно размещено в одной из четырех позиций в последовательности кадров ответа мобильного оконечного устройства, следующих за ПС. Сообщение от мобильного оконечного устройства включает в себя информацию его идентификации. Затем мобильное оконечное устройство повторно возвращается в неактивный режим и переходит в активный режим временно при приеме следующего сигнала маяка.

Во втором варианте осуществления КЗД содержит только ПС. ПС содержит длинную обучающую последовательность, которая может быть использована приемником (например, приемником базовой станции персональной системы радиосвязи в данном случае) для синхронизации своей частоты (и, возможно, синхронизации). Этот вариант может использоваться, если опорная частота мобильного оконечного устройства применяется в качестве основного опорного источника, как описано выше. 25 битов в составе ПС КЗД предпочтительно кодированы так, как показано на фиг. 10. Имеются 10 битов поля ПРИЧИНА, указывающего причину установления вызова (например, запрос канала, обновление данных регистрации, ответ на поисковый вызов и т.п.). Поле из 14 битов содержит временный номер поискового вызова (ВНПВ), который представляет собой код временной идентификации, который мобильное оконечное устройство принимает при регистрации в базовой станции персональной системы связи. Последние 18 битов содержат информацию управления, например информацию синхронизации по времени (разность во времени), для обеспечения выравнивания по времени синхронизации базовой станции персональной системы связи.

Способ использования КЗД во втором варианте осуществления подобен способу для первого варианта. На фиг. 11 представлена диаграмма, иллюстрирующая последовательность кадров обратной и прямой линий связи, которая может быть использована для предоставления или запроса доступа к каналу персональной системы связи, в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Мобильное оконечное устройство может передать сообщение ЗАПРОС ДОСТУПА в ПС КЗД в любом из восьми последовательных кадров МДВР, следующих за ПС КРМ. Иными словами, в предположении, что ПС КРМ принимается в кадре k, мобильное оконечное устройство может передать сообщение КЗД в течение кадров от k+1 до k+8. Положение ПС КЗД случайным образом выбирается мобильным оконечным устройством. На фиг. 12 показана диаграмма, иллюстрирующая способ использования такого ПС КЗД при обновлении данных регистрации, в соответствии с вторым вариантом осуществления изобретения.

В случае, когда множество базовых станций персональной системы связи объединены для образования персональной сети (например, в коммерческих или офисных системах), вышеописанный принцип канала маяка, предназначенного для использования с одной базовой станцией персональной системы связи, может быть распространен на персональную сеть. Например, КРМ для каждой из различных базовых станций в персональной сети передает уникальную несущую частоту. Каждая из базовых станций в персональной сети предпочтительно передает уникальный идентификатор радиомаяка исходной базовой станции (ИРИБ). Каждый такой ИРИБ определяется так, что информация цветового кода сети (ЦКС) является одной и той же для всех базовых станций персональной сети, но информация цветового кода базовой станции (ЦКБ) уникальным образом связана с индивидуальной базовой станцией. Следовательно, при К2-битовом ЦКБ в пределах персональной сети можно различить 2^K2 уникальных базовых станций.

Хотя настоящее изобретение было описано на примерах предпочтительных вариантов осуществления, проиллюстрированных на фиг.1 - 12, однако следует иметь в виду, что оно не ограничивается описанными вариантами, а допускает различные модификации и вариации без изменения сущности изобретения, как определено в пунктах формулы изобретения.