專利名稱：用于選擇與遠程無線設備進行通信的信道的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及模擬無繩電話系統(tǒng)和其他多種設備，如對講機、計算機和電視等，更具體地，涉及配置用于通過多個可用無線電頻道中的至少一個進行通信的設備。
背景技術：
如無繩電話系統(tǒng)等傳統(tǒng)的通信設備可能會遇到由于對無繩電話所操作的頻道的外部干擾而引起的較差音頻質量。為了選擇新信道，典型地，用戶必須按下無繩電話系統(tǒng)的手機或移動部分上的按鈕，以實現通信信道的改變。在這種改變期間，典型地，對音頻路徑進行靜音。
傳統(tǒng)的9MHz或2.4GHz區(qū)域住宅無繩電話系統(tǒng)也可以提供無干擾信道選擇機制，用于測量由系統(tǒng)硬件提供的接收信號強度指示(RSSI)。典型地，在操作的“待機”模式下，執(zhí)行信道的RSSI評估，由于在操作的“使用中”狀態(tài)下，利用手動改變模式。RSSI表示接收信號功率的損耗或缺失，并可以用于表示通信信道的余量不足，或者應當終止該鏈路。
在德國CTI 900MHz區(qū)域模擬無繩電話系統(tǒng)中，在無繩電話手機和基座(base)單元之間間歇地交換數據分組。不幸地，數據分組的這種傳送引起了令用戶煩惱的通信中斷，這是由于在此過程期間，音頻路徑被靜音。

發(fā)明內容
一種用于選擇用于與遠程無線設備進行通信的新信道的設備和方法，其中將與音頻信息同時在通信信道上傳輸的數據的質量用于確定是否應當選擇所述新通信信道。
在利用多個通信信道的無線通信系統(tǒng)中，每個信道與相應的載頻相關聯，用于在第一譜區(qū)中傳播音頻數據，以及在第二譜區(qū)中傳播非音頻數據，根據本發(fā)明實施例的方法包括(a)選擇用于與所需無線設備進行通信的初始通信信道；(b)確定所選通信信道的接收信號強度指示符(RSSI)是否表示所需無線設備有效；(c)通過所選通信信道，傳輸有效無線設備的標識代碼，所述標識代碼包括非音頻數據；(d)最多重復步驟(c)預定的次數，直到所需無線設備已經響應所傳輸的標識代碼為止；以及(e)如果所需無線設備并未響應所傳輸的標識代碼，則選擇下一通信信道，并重復步驟(a)到(d)。


通過結合附圖理解以下描述，可以獲得對本發(fā)明更為全面的理解，其中圖1示出了根據本發(fā)明實施例的無線通信系統(tǒng)的高級方框圖；圖2示出了適合于用在如圖1所示的系統(tǒng)中的典型控制器的高級方框圖；圖3示出了如基站或手機等適合于用在如圖1所示的無線通信系統(tǒng)中的無線通信設備的高級方框圖；圖4示出了根據本發(fā)明且適合于用在基站中的方法的流程圖；以及圖5示出了適合于用在手機或移動設備中的方法的流程圖。
為了便于理解，在可能的情況下，使用相同的參考數字來表示附圖中相同的元件。
具體實施例方式
將在具有通過多個可用無線通信信道之一與手機進行通信的基座單元的無繩電話系統(tǒng)的情況下，對本發(fā)明進行描述。本領域的普通技術人員應當清楚的是，本發(fā)明的教益可以容易地適用于其中可以選擇多個通信信道中的一個或多個用于語音或其他音頻通信的系統(tǒng)。本領域的普通技術人員還應當清楚的是，可以在采用了多個手機，采用了多個基座單元和/或采用了多個通信設備的系統(tǒng)中實施本發(fā)明。
此外，盡管將在如無繩電話手機或對講機等遠程無線設備之間的直接通信的情況下，對本發(fā)明進行描述，利用基站到手機或手機到基站通信，可以通過無繩基站，在遠程無線對講機和/或無繩手機之間發(fā)生間接通信。在這種情況下，可以可選地在無繩手機處顯示或收聽到在無繩基站處顯示或收聽到的內容。應當注意，可以對所描述的實施例進行修改，并且這種修改是在發(fā)明人的預料之中的。
圖1示出了無線通信系統(tǒng)的高級方框圖，示出了無繩電話系統(tǒng)100、至少一個設備120和至少一個遠程無線設備140。無繩電話系統(tǒng)100包括無繩基站102，可以被稱為無繩基座單元；以及多個無繩手機104，每一個均可被稱為無繩電話單元。多個無繩手機104包括無繩手機108～112，在圖1中表示為無繩手機1到N。
無繩電話系統(tǒng)100在相對較小的地理區(qū)域中，為端用戶提供無線電話通信。無繩基站102和無繩手機108彼此通過射頻(RF)信號106進行通信。無繩基站102具有用于連接交流(AC)電源114的接口，例如，通常設置在家庭或商業(yè)場所中的那些。無繩基站102具有用于連接陸地線116的另一接口，陸地線116將無繩基站102與公共開關電話網絡(PSTN)相連，以便進行陸地線電話通信。
表示其他無繩手機110～112的無繩手機108典型地包括用戶接口，所述用戶接口包括揚聲器、麥克風、顯示器和具有用于撥號的傳統(tǒng)雙音多頻(DTMF)按鍵的小鍵盤。無繩基站102可選地具有相同或類似的接口。因此，無繩基站102、無繩手機108或這二者可以用于進行和接收電話呼叫。
遠程設備140和設備120可以包括與無繩電話系統(tǒng)100相兼容的任何設備。設備120可以包括如安裝在住宅或商業(yè)場所中的對講機等設備、如個人計算機(PC)或膝上型計算機等計算機(具有或不具有用于因特網或WWW的瀏覽器軟件)、AM/FM無線電(包括其相關磁帶或CD播放器)及其遙控器、電視及其遙控器、錄像機(VCR)及其遙控器和如溫度傳感器、天氣傳感器和運動檢測傳感器等傳感器。盡管在如圖2中分別示出了設備120和遠程無線設備140，但是其可以集成在單一的設備和/或箱體中，如遠程無線對講機等。
在2001年11月9日遞交的、題為“METHODS AND APPARATUS FORCOMMUNICATION INFORMATION FROM A REMOTE WIRELESS DEVICE TO ACORDLESS TELEPHONE SYSTEM”的、共同轉讓的美國專利申請序列號10/007,242(代理機構記錄號PTU000002)中提供了對包括基于語音的數據(DoV)硬件的、如圖1所示的無線通信系統(tǒng)100的更為詳細的解釋，該專利申請的全部內容在此一并作為參考。在該專利申請中所公開的方法和設備涉及一種無線通信系統(tǒng)，例如，使無繩電話系統(tǒng)能夠與如對講機、計算機、電視等多個其他設備進行通信。
圖1所示的無線通信系統(tǒng)100利用了音頻或語音信息與非音頻或非語音信息的并行或同時傳輸。具體地，在本公開的上下文中，語音或音頻信息包括調制在與載波信號有關的第一譜區(qū)中的射頻(RF)載波信號上的帶限模擬音頻信息。直觀地，非音頻信號包括調制在與載波信號有關的第二譜區(qū)中的載頻上的已編碼數據信號。
在本發(fā)明的一個實施例中，在距載頻fc大約0到4KHz的第一譜區(qū)中攜帶語音或音頻信息，而在帶寬為1KHz、距載頻fc的偏移為大約10KHz的第二譜區(qū)中攜帶非音頻數據。在本發(fā)明的環(huán)境下，也可以應用其他譜分配。此外，盡管可以將模擬音頻信息容易地調制到載頻上并從而在第一譜區(qū)內簡單地傳送，發(fā)明人也想到，可以在第一譜區(qū)(或縮減的第一譜區(qū))中傳送數據，而可以在第二譜區(qū)(或擴展的第二譜區(qū))中傳送音頻信息。
在如圖1所示的無線通信系統(tǒng)100的情況下，本發(fā)明利用通過第二譜區(qū)傳送的非音頻信息內的衰落來確定信道損傷或如沖擊等其他異常情況是否已經降低了第一譜區(qū)中所攜帶的音頻或語音信息的保真度。響應這種衰落來進行信道選擇決定。
圖2示出了適合于用在如圖1所示的系統(tǒng)中的典型控制器的方框圖。具體地，圖2中的典型控制器200包括處理器230和用于存儲多種程序245的存儲器240。處理器230與如電源、時鐘電路、高速緩存器等傳統(tǒng)支持電路220和有助于執(zhí)行存儲在存儲器240中的軟件例程的電路共同操作。這樣，可以設想的是，可以在硬件中實施如軟件處理等這里所討論的一些處理步驟，例如，作為與處理器230共同操作以執(zhí)行多個步驟的電路?？刂破?00還包括輸入/輸出(I/O)電路210，形成與控制器200進行通信的多個功能元件之間的接口。例如，在以下參照圖3所討論的如圖1所示的無繩基站102的實施例中，將如圖2所示的控制器200用作如圖3所示的控制器302，該控制器302通過I/O電路210與顯示電路308、小鍵盤電路310、發(fā)射器318和其他電路相連。更一般地，可以將如圖2所示的控制器200有利地用作這里所討論的任何控制器元件。
圖3示出了適合于用作如圖1所示的無繩基站102、無繩手機108或遠程無線設備140中的任何一個的設備的高級方框圖。針對無繩基站102或無繩手機108示出了示意方框圖，由于在每個設備中存在相似的元件。在以下的描述中，將圖3所示的示意圖看作是對無繩手機108的描述。
如圖所示，圖3所示的無繩手機108包括如控制器302、用戶接口電路304和收發(fā)器電路306等電氣元件。用戶接口電路304包括用于與如液晶顯示器(LCD)等可視顯示器相連的顯示電路308、用于與小鍵盤相連的小鍵盤電路310和用于與揚聲器312和麥克風314相連的音頻電路316。收發(fā)器電路306包括發(fā)射器318、接收器320和天線322。收發(fā)器電路306使用RF技術進行通信，尤其是調頻(FM)技術。優(yōu)先地，收發(fā)器電路306利用900MHz或2.4GHz工業(yè)、科學和醫(yī)學(ISM)頻帶中的FM技術?？蛇x地，收發(fā)器電路306可以使用公知的通信技術，如時分多址(TDMA)或碼分多址(CDMA)通信方案。
現在，對如圖3所示的無繩手機108的基本操作進行描述。當無繩電話108的端用戶進行電話呼叫時，端用戶講話或將可聽語音信號傳遞到麥克風314，麥克風314向音頻電路316提供低電平模擬信號，以便對信息進行處理。將此信息傳遞到發(fā)射器318，并通過RF信號，經由天線322發(fā)射到無繩基站102(圖1)。另一方面，如圖3所示的無繩手機108通過天線322和接收器320接收來自無繩基站102(圖1)的RF信號，并對其進行處理，以提供給揚聲器312，揚聲器312產生針對端用戶的可聽語音信號?？刂破?02根據需要提供對發(fā)射器318、接收器320和音頻電路316的總體控制。
與小鍵盤電路310一起使用的小鍵盤典型地包括傳統(tǒng)的電話鍵(即，雙音多頻或DTMF鍵0～9、*和#)以及控制鍵。端用戶通過按下小鍵盤的按鍵來發(fā)起電話呼叫，其中小鍵盤電路310唯一地檢測按下的每個鍵，并將此信息提供給控制器302。然后，控制器302按照適當的形式將此DTMF鍵選擇數據傳遞給發(fā)射器318，從而能將其從天線322發(fā)射到無繩基站102(圖1)。作為響應，無繩基站102(圖1)根據DTMF鍵選擇數據，產生DTMF音，以便發(fā)起電話呼叫。也針對其他原因使用小鍵盤，如用于改變無繩基站102與手機108用于通信的信道。
與顯示電路308一起使用的可視顯示器(例如LCD)通過在激活時對其進行顯示來確認所按下的按鍵的標識。可視顯示器還向端用戶顯示其他有用信息，如呼叫方標識(ID)信息、當前日期和時間、以及當前的信道號。當接收到通過PSTN的電話呼叫時，從無繩基站102(圖1)向無繩手機208傳輸呼叫方ID信息?？刂破?02從接收器320接收該數據，并將其以適當的格式傳遞給顯示電路308進行顯示。
在本發(fā)明的上下文中，通過載頻的第一和第二譜區(qū)對音頻和非音頻信息的同時傳輸形成了基站102和無繩手機108(或遠程設備140/120)之間的單一通信信道。在如圖1所示的無線通信系統(tǒng)100的情況下，利用多個這種通信信道，每個通信信道均使其與載頻F。相關聯，用于在相應的第一和第二譜區(qū)中傳播音頻和非音頻信息。將在基站與無繩手機進行通信的情況下，對參照圖4和圖5所討論的本發(fā)明的實施例進行討論。但是，也可以是利用包括用于攜帶音頻和非音頻數據的第一和第二譜區(qū)的多個信道的任何無線通信系統(tǒng)。
圖4示出了根據本發(fā)明且適合于用在基站中的方法的流程圖。在步驟402進入方法400，在步驟402，復位基站定時器，并處理到步驟405，進行與基站進行通信的無線設備的RSSI是否高于閾值電平的查詢。如果RSSI低于閾值電平，則方法400進行到超范圍例程(out-of-rangeroutine)410。例如，超范圍例程410可以包括信道搜索例程、重新獲取例程等。超范圍例程410可以通過基站顯示設備向用戶提供出錯消息。
如果在步驟405，RSSI高于(或等于)閾值電平，則在步驟415，基站利用基于語音的數據技術發(fā)起周期性標識(ID)呼叫。具體地，不管在通信信道的第一譜區(qū)中是否承載有語音或音頻業(yè)務，均傳輸與基站進行通信的移動設備的標識。所述標識包括移動設備將識別并對其進行響應的數據字或數據字序列，從而表明通過此信道與基站進行通信的移動設備是與專用標識字或序列相關聯的移動設備。
在步驟420，進行基站是否已經接收到來自想要與基站進行通信的手機或其他設備的響應的查詢。如果肯定地應答步驟420的查詢，則在步驟435復位基站定時器，并且方法400進行到步驟415。如果否定地應答步驟420的查詢，則在425，進行基站定時器(例如，計數或定時設備)是否已經過期或已經達到閾值計數或時間周期的查詢。如果基站定時器已經過期，則方法400進行到步驟415。如果基站定時器已經過期，則在步驟430改變由基站使用的通信信道，并且方法400返回步驟405。
在如圖4所示的基站流程方法400中，監(jiān)控RSSI信號及與手機或其他無線設備相關聯的身份數據?？梢园凑赵诟蓴_信號和所需信號之間加以區(qū)分的方式，對所選通信信道的質量進行監(jiān)控。簡要地，基站和如手機等遠程設備利用上述基于語音的數據電路和方法，周期性地交換身份信息。例如，假設響應高于閾值電平的RSSI存在的確定，基站發(fā)起ID呼叫，并由手機回復確認命令。這種回復暗含地確認手機接收到來自基站的信息并且無錯誤地接收到該信息。如果手機從基站接收到包括錯誤的信息，則手機并不回復確認命令。
可選地，由手機提供的確認命令包括表示錯誤類型的可選錯誤消息(例如，手機處較差的RSSI、被破壞的ID代碼、不正確的ID代碼、低電量指示等)。
在等待此“握手”的同時，基座單元將在預定的延遲之后(例如，無延遲到幾秒)重新傳送，并試圖重復處理。如果在重復預定次數之后，此處理失敗，則基座單元將改變其信道并試圖在新的頻率上重新建立通信。優(yōu)選地，根據延遲來選擇預定的次數。例如，如果基座單元延遲周期非常小，則在用戶感到固定信道中的延遲令人惱怒之前，可以進行多次嘗試。但是，如果延遲較大，則在用戶感到總延遲令人惱怒之前，只進行較少的重復。
在本發(fā)明的一個實施例中，在系統(tǒng)正在進行改變信道的處理的時間期間，對音頻信道進行靜音，并保持靜音，直到數據通信在所選的新頻率上恢復。優(yōu)選地，在改變信道的處理中所包含的總時間(即，靜音音頻信道的時間)近似與通常手動信道改變操作所需的時間段相同?？蛇x地，例如，通過基座單元或手機上的顯示設備，向用戶提供指示，表示系統(tǒng)正在向新信道轉移通信的事實。用戶標識也可以包括如音調或蜂鳴等可聽指示。整個處理并不需要用戶干預。
圖5示出了適合于用在參照圖1所述的手機或移動設備中的方法的流程圖。在步驟502進入方法500，在步驟502，復位手機定時器，并且進行到步驟505，進行手機RSSI是否高于閾值電平的查詢。如果否定地應答步驟505的查詢，則方法500進行到步驟525。
如果肯定地應答步驟505的查詢，則在步驟510，進行手機是否已經從基座單元接收到無錯ID代碼的查詢。如果已經接收到無錯ID代碼，則在步驟515，利用基于語言的數據信道，向基站傳輸ID確認。如果并未接收到無錯ID代碼，則在步驟520進行手機定時器是否已經過期的查詢。如果手機定時器并未過期，則方法500進行到步驟510。如果手機定時器已經過期，則方法500進行到步驟525。
可選地，在步驟515向基站傳輸的ID確認包括表示一個或多個特定錯誤的出錯消息，如手機處較差的RSSI、被破壞的ID代碼、不正確的ID代碼、低電量指示等。
在步驟525，改變手機所使用的通信信道，并在步驟530，進行新選擇的通信信道的RSSI是否高于閾值電平的確定。如果否定地應答步驟530的查詢，則在步驟535，執(zhí)行“超范圍”例程。如果肯定地應答步驟530的查詢，則在步驟540，復位手機定時器，以及方法500進行到步驟505。
在上述設備和方法的可選實施例中，使用與基站和手機或無線設備之一或二者的RSSI相關聯的多個閾值電平。在這些實施例中，在RSSI有余量的情況下，可以選擇新通信信道。
盡管已經詳細示出和描述了包括本發(fā)明的教益的多個實施例，本領域的技術人員可以容易地得出包括仍然這些教益的多種其他變體實施例。
權利要求
1.一種設備(102)，包括發(fā)射器(318)，用于在通信信道的相應譜區(qū)中同時傳輸語音和數據，所述數據包括與所需無線設備相關聯的標識代碼；以及接收器(320)，用于通過所述通信信道的相應譜區(qū)，從所述所需無線設備接收語音和數據；以及裝置(302)，用于響應通過所述發(fā)射器發(fā)送到所述所需無線設備的數據不能滿足至少一個條件的指示，改變由所述發(fā)射器使用的所述通信信道。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于所述不適當的數據傳輸的指示包括接收信號強度指示符(RSSI)低于閾值電平。
3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于所述不適當的數據傳輸的指示包括較差的RSSI、被破壞的ID代碼、不正確的ID代碼和低電量指示中的至少一個。
4.一種包含軟件指令的計算機可讀介質，當由處理器執(zhí)行所述軟件指令時，執(zhí)行以下步驟在調制到通信信道的射頻(RF)載波信號上的相應譜區(qū)中同時傳輸可用音頻和標識數據；以及在未得到來自與所述標識數據相對應的無線設備的適當響應時，選擇下一通信信道。
5.在利用多個通信信道的無線通信系統(tǒng)中，每個信道與相應的載頻相關聯，用于在第一譜區(qū)中傳播音頻數據，以及在第二譜區(qū)中傳播非音頻數據，一種方法包括(a)選擇用于與所需無線設備進行通信的初始通信信道；(b)確定所選通信信道的接收信號強度指示符(RSSI)是否表示所需無線設備有效(405)；如果是，(c)通過所選通信信道，傳輸有效無線設備的標識代碼，所述標識代碼包括非音頻數據(415)；否則(d)最多重復步驟(c)預定的次數(420、425)，直到所需無線設備已經響應所傳輸的標識代碼為止；以及(e)如果所需無線設備并未響應所傳輸的標識代碼，則選擇下一通信信道(430)，并重復步驟(b)到(d)。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于所述無線通信系統(tǒng)包括900MHz區(qū)域無繩電話系統(tǒng)。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于所述無線通信系統(tǒng)包括2.4GHz區(qū)域無繩電話系統(tǒng)。
8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于與音頻數據同時傳輸所述標識代碼。
9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于還包括(f)確定來自所述無線設備的接收響應是否已經將其與錯誤條件相關聯；以及(g)在所述出錯條件表示不適當的無線設備操作的情況下，在顯示設備上顯示表示所述不適當的操作的消息。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于還包括(h)在所述出錯條件表示衰落的通信信道的情況下，選擇下一通信信道，并重復步驟(B)到(d)。
11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于所述出錯條件包括較差的RSSI、被破壞的ID代碼、不正確的ID代碼和低電量指示中的至少一個。
12.根據權利要求9所述的方法，其特征在于所述出錯條件包括較差的RSSI。
13.一種方法，包括在調制到通信信道的射頻(RF)載波信號上的相應譜區(qū)中同時傳輸可用音頻和標識數據(415)；以及在未得到來自與所述標識數據相對應的無線設備的適當響應時(420、425)，選擇下一通信信道(430)。
14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于還包括在接收到其中包括表示不適當的無線設備操作的出錯條件的響應的情況下，在顯示設備上顯示表示所述不適當的無線操作的消息。
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于在所述出錯條件表示衰落的通信信道的情況下，選擇下一通信信道。
16.根據權利要求13所述的方法，其特征在于還包括在接收到其中包括表示不適當的無線設備操作的出錯條件的響應的情況下，選擇下一通信信道。
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于所述出錯條件包括較差的RSSI、被破壞的ID代碼、不正確的ID代碼和低電量指示中的至少一個。
全文摘要
一種用于選擇用于與遠程無線設備進行通信的新信道的設備和方法，其中將與音頻信息同時在通信信道上傳輸的數據的質量用于確定是否應當選擇所述新通信信道。
文檔編號H04W72/08GK1714581SQ03818049
公開日2005年12月28日 申請日期2003年7月31日 優(yōu)先權日2002年7月31日
發(fā)明者威廉·恩斯特·里德爾 申請人:湯姆森許可貿易公司