CN1123239C - 为移动无线网的移动终端提供无线供给的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在作为转换器的中间站的服务区为移动无线网的移动终端提供无线供给的方法。本发明的特征在于：在移动无线网和移动终端之间存在通信的情况下，所述移动终端首先以内部频率建立通信，并紧接着通过中间站展开通信；在从移动终端经中间站到移动无线网存在通信的情况下，当移动终端离开内部接收范围时，由所述中间站将通往移动终端的通信重新直接转接到移动无线网；在新建从移动终端到移动无线网的通信的情况下，为建立通信，移动终端首先或在用移动无线频率进行无效的通信建立尝试之后，以内部频率尝试建立通往中间站的通信。

Description

为移动无线网的移动终端提供无线供给的方法
本发明涉及一种在中间站的服务区内为移动无线网的移动终端提供无线供给的方法。
该现代化的移动无线网的用户随时都可到达几乎世界各地。但是，对于在大厦中走动的用户，由于金属结构或具有蒸镀窗户的窗户正面所形成的屏蔽将使其通往移动无线网络的通信被隔断，这便成为了普遍的问题。至今，该问题通过在相当大的、大多数公共建筑物内安装移动无线网经营者的基站而得到解决，以便使移动无线网本身也覆盖该区域。
该方法有个缺点，即采用它时必须用官方分配给移动无线网的频率，并且必须将基站一同连接到移动无线网经营者的标准固定网络上。
另一方面，也存在使用分系统的可能性，该分系统在室内范围将按照不属于公共移动无线网的频率而与移动终端进行通信。然而，在这些系统中可如此地形成通信，使得可以适时地通过选择相应频率的相应移动终端或-在移动终端具有组合的频率系统情况下-通过选择一定的频率或一定的模式来决定是否此时与公共移动无线网建立通信，或是否与室内无绳电信网建立通信。在此，无论如何也解决不了从公共移动无线网过渡到室内移动无线网的问题。
DE19532635曾公开过一种与固定台、移动手提设备和再生器-转换器设备进行无线通信的数字电话系统，其中不仅可以将第一频带的第一频率，而且还可将与第一频带隔开的第二频带的第二频率分配给移动手提设备，并且设置了具有第一和第二无线接口的再生器-转换器设备，其中，将第一频率分配给第一无线接口，将第二频率分配给第二无线接口，以及其中第一无线接口具有移动手提设备的功能性，第二无线接口具有固定台的功能性。
因此，本发明的任务是讲述一种方法，它阐明了从公共移动无线网过渡到室内移动无线网的问题，其中，需要就进入或离开室内接收范围进行情况区分，而且还要就在室内范围新建通往移动无线网的通信进行情况区分。
本发明涉及在可与至少一个基站进行通信的中间站的服务区内为移动无线网的移动终端提供无线供给的方法，其中所述中间站和移动终端在工作时使用了至少一个用于外部接收范围的移动无线网频率和使用了至少另一个用于内部接收范围的内部频率，该内部频率不用作移动无线网的通信频率，而且，中间站相对于移动无线网按移动无线频率而模拟为移动终端，并同时通过内部频率与移动终端进行通信。根据本发明，在移动无线网和靠近中间站内部接收范围的移动终端之间存在通信的情况下，在该移动终端和该中间站之间首先按内部频率建立通信，且通过该通信将移动终端的专用特征传送给中间站，并紧接着转接移动终端和移动无线网之间的通信，通过该转接形成从移动无线网经中间站到移动台的通信。因此，该方法步骤考虑了移动终端在进入中间站内部接收范围时已经与移动无线网建立了通信的情况。
与此相反，在一种进一步改进的方法中，考虑的是移动终端已经通过中间站建立通往移动无线网的通信并在此时离开中间站的内部接收范围的状况。据此，所述的方法用以下方式进行扩展，即在移动终端经中间站到移动无线网已存在通信的情况下，由中间站检测移动终端离开中间站内部接收范围的距离，并且把频率和通往移动无线网的通信信息转接给移动终端，紧接着将移动无线网至中间站至移动终端的通信转接为移动无线网至移动终端的通信。
根据本发明的思想，还可按以下方式改进所述的方法，即在新建从移动终端到移动无线网的通信时，为建立通信，移动终端首先或在用移动无线频率进行无效的通信建立尝试之后，以内部频率尝试建立通往中间站的通信。
此外，根据本发明，也可按照移动终端的运动情况对以上所述的特征进行组合。
根据本发明，通信譬如可按照TDMA方法(TDMA＝时分多址)和/或FDMA方法(FDMA＝频分多址)和/或CDMA方法(CDMA＝码分多址)进行工作。
优选地，所述中间站在从外部频率过渡到内部频率和进行相反的过渡时，至少在TDMA方法和/或FDMA方法和/或CDMA方法之间进行一次转换。
根据上述方法的优选扩展方案，建议由中间站将按照FDD方法(FDD＝频分双工)的输入信号转换成按TDD方法(TDD＝时分双工)的输出信号，另一方面也可将按照TDD方法的输入信号转换成按FDD方法的输出信号。通常，按照FDD方法输入的信号为移动无线网的信号，而按照TDD方法的信号则被分配给室内无线网络。
本发明方法的另一个优选扩展方案在于，在由中间站接管通信之前，在移动终端和中间站之间先交换PIN(个人识别码)，并且只有当根据PI N确认移动终端有权时，才引入接管过程。对此，前提条件当然是中间站要有保存有权用户PIN的数据存储器。
为了检测靠近的移动终端，中间站可优选地根据靠近的移动终端所发射的信息来周期性地监听至少一个内部频率。当然，为实施该方法，所述移动终端也必须周期性地发射相应的信息。
相反，为了检测移动终端是否已进入中间站的内部接收范围，如果移动终端自身周期性地根据中间站发射的信息来监听内部频率，则也是优选的。对此，相应的中间站也必须周期性地用其内部频率发射该信息。
所述方法的另一个优选扩展方案在于，为了检测移动终端是否已离开内部接收范围，由中间站计算在中间站和移动终端之间进行通信时所出现的比特误码率，并且在超出预定值时认定移动终端已离开。
检测移动终端是否已离开中间站内部接收范围的方法的另一个优选扩展方案在于，由中间站按有规律的间隔或连续地测量移动终端的发射和接收功率，并且在低于一定的值时，认定移动终端已离开内部接收范围。
譬如，所述方法的其它优选扩展方案在于，中间站除了与移动无线网进行通信外，还与固定网络进行通信。该网络譬如可以是ISDN网(综合业务数字网)或PSTN网(公共交换电话网)。
优选地，在中间站同固定网及无线网进行通信时，中间站在两个网络之间既可自行切换又可按要求由移动终端进行切换。
目前，譬如可考虑用GSM网(GSM＝全球移动通信系统)或UMTS网(UMTS＝通用移动通信系统)作为移动无线网。对于所述方法的具体实现，譬如在GSM网中，必须为室内范围提供一些迄今仍可采用下面将根据附图详细说明本发明，图中示出：
图1为改进室内移动无线供给的转换器方案；
图2为具有与固定网进行附加通信的转换器方案。
图1示出了具有基站1和适于实施本发明方法的私人大厦6的移动无线网示意图。基站1譬如可以是GSM基站或是UMTS基站，私人大厦6处于这些站的发射/接收范围内。私人大厦6设有一个中间站3，该站一方面具有一个外置天线2，中间站用该天线通过外部频率与移动无线网进行通信，也即与基站1进行通信。在大厦内还有使用内部频率的另一个天线4连接到中间站3。用内部频率供给室内范围，使得位于室内的移动终端5通过该天线再经过中间站3与移动无线网建立联系。内部频率的发射/接收范围按照屏蔽情况通常可达到大厦内可直达的地方。
按照本发明所述的方法，中间站3通过内部频率检测靠近大厦6的移动终端5。只要中间站已经与移动终端5以内部频率进行通信，则移动终端特有的和网络特有的数据，譬如所采用的外部传输频率、定时预置、帧号、TX功率或PIN都可得到交换，以便由中间站将基站1到移动终端5的通信转接为基站1经中间站3到移动终端5的通信。
优选地，中间站3将接收到的遵照FDD方法的外部信号转换成内部信号，该内部信号通过天线4按TDD方法发射出去。
如果中间站已接管通信，则它相对于基站1模拟一个具有相同专用特征的移动终端，如同此时处于大厦6内部范围内的移动终端5一样。如果移动终端5离开大厦6的内部范围并由此离开中间站3的内部接收范围，那么便由中间站检测该移动终端5。这还可譬如通过比特误码率的确定或通过比较移动终端的发射接收功率来实现。当移动终端离开中间站3的内部接收范围时，原来由基站1经中间站3到移动终端5的通信则又被重新转接回来，以便从基站1到移动终端5可进行直接通信。
另一个方案则是由如下原因产生的，即移动终端5停留在大厦6内，并且暂时还未建立通往移动无线网的通信。在该情况下，移动终端5在尝试建立通信时，要么首先立即用内部频率与中间站建立通信，要么在用外部频率尝试失败之后转换到内部频率，并且以该方式重新建立与中间站的通信。接着，移动终端5将其专用的数据传送给中间站3，这样，中间站3就能针对基站1而将自已模拟为移动终端5。于是重新建立从移动终端5经中间站3到基站1的通信，其中，中间站优选地作用为TDD和FDD方法之间的转换器。
图2示出了图1的扩展情况，其中中间站3在这里具有一个通往固定电信网的附加通信7。此时，固定网譬如是PSTN或ISDN电话网。关于移动终端5靠近或离开大厦时所采用的方法，与图1所描述的方法无区别。但在该实施例中，附加地建立了从移动终端5经中间站3并通过通信7连到固定网络的通信。对于经哪种电信网从移动终端5建立通信，其决定既可由用户本身作出，或也可通过中间站3的相应自动选择作出。无论如何，以该方式不仅可通过固定网而且可通过移动无线网从外部达到移动终端5的用户。
因此，本发明所述的方法实现了从公共移动无线网到室内移动无线网的过渡，其中，根据情况，也即在存在通往移动无线网的通信情况下，或新建室内范围的通信时，根据移动终端进入室内接收范围或离开室内接收范围来建议为通信转接采用不同的方法。 的GSM频率。在UMTS网的情况下，出发点则是从一开始就为室内范围准备一些频率。准备该室内频率的优点在于绝不影响外部范围的频率规划。所述方法的另一个优点在于，中间站只通过空中接口与GSM/UMTS基站建立通信，并相对于该基站只模拟一个移动终端。利用该方式，其余的网络设施是完全没有追溯力的，因此，在结合相应的方法时对移动无线网的经营者是成本适中的。
优选地，可以在内部频率基础上按照DECT原理展开所述的通信。
本发明的其它扩展方案、附加特征和优点可由下面参照附图对优选实施例的说明给出。
当然，本发明在前面所述的和后面还要说明的特征不仅可以按已给出的组合，而且还可按其它的组合或单独进行使用，这都不会脱离本发明的范围。

Claims (22)

1.在可与至少一个基站(1)进行通信的中间站(3)的服务区内为移动无线网的移动终端(5)提供无线供给的方法，其中所述中间站(3)和移动终端(5)在工作时使用了至少一个用于外部接收范围的移动无线网频率和使用了至少另一个用于内部接收范围的内部频率，该内部频率不用作移动无线网的通信频率，而且，中间站(3)相对于移动无线网按移动无线频率而模拟为移动终端(5)，并同时通过内部频率与移动终端(5)进行通信，其特征在于，在所述基站(1)和靠近中间站(3)接收范围的移动终端(5)之间存在通信的情况下，在该移动终端(5)和该中间站(3)之间首先以内部频率建立通信，且通过该通信将移动终端(5)的专用特征传送给中间站(3)，并紧接着转接移动终端(5)和移动无线网之间的通信，通过该转接形成从移动无线网经中间站(3)到移动终端(5)的通信。
2.根据权利要求1的前序部分或权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述移动终端(5)经中间站(3)到移动无线网已存在通信的情况下，由中间站(3)检测移动终端(5)离开中间站(3)内部接收范围的距离，并且把频率和通往移动无线网的通信信息转接给移动终端(5)，紧接着将移动无线网至中间站至移动终端的通信转接为移动无线网至移动终端的通信。
3.根据权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，在新建从所述移动终端(5)到移动无线网的通信时，为建立通信，移动终端(5)首先或在用移动无线频率进行无效的通信建立尝试之后，以内部频率尝试建立通往中间站(3)的通信。
4.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述通信按照TDMA方法和/或FDMA方法和/或CDMA方法进行工作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述中间站(3)在从外部频率过渡到内部频率和进行相反的过渡时，至少在TDMA方法和/或FDMA方法和/或CDMA方法之间进行一次转换。
6.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述中间站(3)将按照FDD方法的输入信号转换成按照TDD方法的输出信号，以及进行相反的转换。
7.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述移动无线网至中间站的通信按照FDD方法工作，而所述中间站至移动终端的通信按照TDD方法工作。
8.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，在由所述中间站(3)接管通信之前进行PIN交换，只有在PIN有权时，才引入接管过程。
9.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，为了检测靠近的移动终端(5)，所述中间站(3)周期性地根据靠近的移动终端(5)所发出的信息来监听至少一个内部频率，该信息必要时包括有移动终端特有的信息。
10.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，为了检测移动终端是否已进入中间站(3)的内部接收范围，所述移动终端(5)周期性地根据中间站(3)发出的信息来监听所述的内部频率。
11.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，为了检测靠近中间站(3)的移动终端(5)，利用了一个在有限时间内由用户启动多次发射的信息，该信息包括移动终端特有的信息。
12.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述中间站(3)为了检测移动终端是否已离开内部接收范围而使用了出现的比特误码率。
13.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述中间站(3)为了检测移动终端(5)是否已离开而使用了测得的发射/接收功率的变化。
14.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述移动无线网是GSM网。
15.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，移动无线网是UMTS网。
16.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，在内部频率基础上按照DECT原理展开所述的通信。
17.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述中间站(3)另外还与固定网进行通信。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述固定网是ISDN网。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述固定网是PSTN网。
20.根据前述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述中间站(3)可在固定网和无线网之间进行切换。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述固定网是ISDN网。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述固定网是PSTN网。
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