Brevet FR2752658A1 — publié le 19980227

La présente invention concerne un système de téléphone sans fil numérique et, plus particulièrement, un système de téléphone sans fil numérique relié à un central téléphonique ou central automatique d'abonné (PABX). En général, dans la plupart des bureaux, des hôpitaux, des bâtiments du type usine, des services téléphoniques sont prévus utilisant un système PABX conventionnel qui comprend un PABX relié à un réseau commuté public et à des téléphones d'abonnés reliés au PABX par l'intermédiaire des lignes d'abonnés. Le système PABX offre certains avantages et des commodités aux abonnés de celui-ci. Par exemple, l'utilisation du système PABX est peu coûteuse puisque les appels sont effectués par des canaux terrestres à câbles et des appels intra-PABX peuvent être effectués en composant simplement des numéros d'abonnés sans appuyer des codes d'échange. Cependant, puisque des téléphones d'abonné du système PABX sont d'un type à fil dans la plupart des cas, un abonné ne pourra pas effectuer ou prendre un appel lorsqu'il n'est pas au voisinage immédiat de son téléphone, résultant en une accessibilité limitée aux abonnés. Par ailleurs, l'utilisation du système téléphonique sans fil numérique ou du système de téléphone cellulaire numérique tel que services de communications personnelles (PCS) et téléphone sans fil 2 (CT-2) sont devenus populaires ces dernières années et de tels systèmes de téléphones sans fil numérique permettent l'accès public mobile aux utilisateurs de celui-ci aussi longtemps qu'ils sont dans la zone de service de ceux-ci. Cependant, l'utilisation de systèmes téléphoniques sans fil numériques reste encore coûteuse parce que l'émission de signaux dans le système est accomplie par des canaux radio par voie aérienne. De ce fait, il serait souhaitable de penser un système ayant l'avantage à la fois de l'efficacité en coût et la commodité du système PABX et l'accessibilité public mobile d'un système de téléphone sans fil numérique. C'est, de ce fait, un objectif principal de la présente invention de proposer un système de téléphone sans fil numérique relié à un central téléphonique. Selon la présente invention, on réalise un système de téléphone sans fil numérique comprenant une multiplicité de combinés sans fil d'abonnés avec un numéro d'abonné d'un central téléphonique (PABX) étant attribué à l'un ou plusieurs des combinés un certain nombre de stations de base, chacune des stations de base étant couplée à l'un ou plusieurs des combinés par des canaux radio pour contrôler une liaison radio entre chacune des stations de base et chacun des combinés ; et une unité de connexion du système couplée aux stations de base et au PABX pour permettre seulement au combiné authentifié d'initialiser des communications de départ et pour maintenir la trâce ou le suivi de chacun des combinés pour mettre en oeuvre des appels pour les combinés chaque fois que les combinés sont dans la zone de service de l'une des stations de base. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant des modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente un schéma blocs d'un système de téléphone sans fil numérique de la présente invention - la figure 2 représente un schéma blocs d'une station de base représentée à la figure 1 ; et - la figure 3 représente un schéma blocs de l'unité de connexion du système représenté en figure 1. En se référant à la figure 1, on a représenté un schéma bloc du système de téléphone sans fil numérique 500 qui comprend un certain nombre de combinés, par exemple, des combinés 100 à 120, une multiplicité de stations de base, par exemple des stations de base 200 à 220 et une unité de connexion de système (SCU) 300 reliée à un PABX 400. L'unité de connexion de système 300 du système de téléphone sans fil numérique 500 est couplée au PABX 400 par l'intermédiaire de lignes d'abonnés, par exemple, des lignes d'abonnés analogiques standards, comme des téléphones de type à fil conventionnels 130 à 140. Chacun des combinés 100 à 120 est relié à l'une des stations de base 200 à 220 par des canaux ou bandes d'émission radio. Un signal local de modulation par impulsions codées différentielle adaptative (ADPCM) de 32 kbps est transféré entre l'un des combinés et l'une des stations de base et un protocole d'interface aérien commun prédéterminé (CAI) est utilisé pour signalisation numérique entre eux. Dans le système de téléphone sans fil numérique 500, chacun des combinés 100 à 120 est distingué ou différencié par son propre code d'identification portable (PID) et chacune des stations de base 200 à 220 est distinguée par son propre code d'identification de station de base (BID). Par exemple, on attribue le même numéro d'abonné au PID du combiné 100 et au téléphone 140, c'est-à-dire, un appel pour le combiné 100 est transféré via la ligne d'abonné dédiée au téléphone 140. Chacune des stations de base 200 à 220 est couplée à l'unité de connexion de système 300 par une ligne d'abonné, par exemple, un câble d'abonné ayant la capacité ou possibilité d'une interface d'accès à débit de base (BRI) de réseau numérique de service intégré (ISDN), comprenant deux canaux du type B d'une vitesse de transfert de 64 kbps et un canal du type D d'une vitesse de transfert de 16 kbps. A chacune des stations de base 200 à 220, le protocole CAI est converti en un protocole de signalisation ISDN et vice-versa. A l'unité de connexion de système 300, l'enregistrement d'emplacement ou de localisation et l'authentification pour les combinés 100 à 220 sont accomplis. L'enregistrement de localisation est accompli afin de maintenir le suivi d'emplacement ou de localisation actuelle pour chacun des combinés 100 à 120. L'authentification est accomplie afin de permettre au service de téléphone sans fil d'enregistrer seulement les combinés 100 à 120. Par souci de simplification, les procédures d'authentification et d'enregistrement d'emplacement sont décrites seulement par rapport au combiné 100. L'unité de connexion de système 300 comprend l'information de localisation représentant la station de base dans la zone de service où le combiné 100 est actuellement situé. L'information d'emplacement ou de localisation est appliquée par un opérateur initialement et remise à jour périodiquement et chaque fois que le combiné 100 initialise une communication de départ. Le combiné 100 reçoit et enregistre le code d'identification de station de base BID transmis par l'une des stations de base 200 à 220. Et ensuite, au combiné 100, le code d'identification de station de base actuellement reçu est comparé à un code d'identification de station de base préalablement enregistré. Si les deux codes d'identification de station de base ne sont pas identiques, le combiné 100 produit un message de requête d'enregistrement pour transférer, à l'unité de connexion de système 300 par l'intermédiaire de la station de base, le code d'identification de station de base actuellement reçu, par exemple, la station de base 200. A l'unité de connexion du système 300, le combiné 100 est enregistré pour être dans la zone de service de la station de base 200. Si autrement, le combiné 100 ne produit pas le message de requête d'enregistrement et reste pour être dans la zone de service du code d'identification de station de base préalablement enregistré. Par ailleurs, l'unité de connexion de système 300 comprend une information d'authentification, appliquée par un opérateur, représentant le code d'identification portable PID pour le combiné 100 et son numéro d'abonné correspondant, par exemple, le numéro d'abonné du téléphone 140. Chaque fois que le combiné 100 initialise une communication de départ, le code d'identification portable de celui-ci est transmis à la station de base correspondante, par exemple, la station de base 200. La station de base 200 produit et transfère un message de requête d'authentification pour le code d'identification portable à l'unité de connexion de système 300. A l'unité de connexion de système 300, on vérifie si ou non le code d'identification portable est enregistré pour l'un des numéros d'abonné du PABX. L'unité de connexion de système 300 est couplée au PABX 400 par des lignes d'abonnés, par exemple, des lignes d'abonné analogiques standards, où le PABX 400 est un PABX connu qui est relié à un reseau commuté public (non représenté). En se tournant maintenant à la figure 2, on a représenté un schéma blocs d'un mode de réalisation préféré de la station de base de l'invention 200 qui comprend un module d'interface de fréquence radio 10 (RFIM), un module de multiplexage/démultiplexage 20 (MDM), un module d'interfaçage d'abonné ISDN 30 (ISIM) et un contrôleur de station de base 40 (BSC). Les autres stations de base sont sensiblement identiques à la station de base 200 et, de ce fait, leur fonctionnement ou structure ne sera pas ici expliqué. La station de base 200 de la présente invention a la capacité de supporter quatre canaux vocaux. Elle sera décrite pour un signal de courant montant du combiné d'abonné, par exemple, le combiné 100. Au RFIM 10, des signaux de parole et de commande du combiné 100 sont traités en utilisant une technique d'interfaçage radio conventionnelle de sorte qu'ils peuvent être interfacés au combiné 100 comme représenté à la figure 1. Le signal ADPCM de courant montant de 32 kbps est appliqué au MDM 20 avec trois signaux ADPCM pour trois autres canaux. Quatre signaux ADPCM de 32 kbps sont multiplexés en deux signaux de 64 kbps au MDM 20. Les deux signaux de 64 kbps sont appliqués au ISIM 30. Le signal de message de commande est appliqué du RFIM 10 au BSC 40. Au BSC 40, le signal de protocole CAI est converti en un signal de protocole de canal D ISDN de 16 kbps recommandé par Q.921 et Q.931 fournis par ITU (International Telecommunication Union). Le signal de canal D de 16 kbps est ensuite appliqué au ISIM 30. L'ISIM 30 est couplé au MDM 20 et au BSC 40 pour assembler deux signaux de parole de 64 kbps du MDM 20 et le signal de protocole de canal D ISDN de 16 kbps du BSC 40 en un signal de BRI ISDN de 144 kbps. Le signal de BRI ISDN est transféré à l'unité de connexion de système 300 par un câble d'abonné qui est capable de transférer le signal de BRI ISDN de 144 kbps. La figure 3 représente un schéma blocs d'un mode de réalisation préféré de l'unité de connexion de système de l'invention 300 qui comprend un certain nombre d'unités d'interfaçage de station de base (BSIU), par exemple l'unité d'interfaçage de station de base 50, un commutateur PCM 60, une multiplicité d'unités d'interfaçage (PIU) de PABX, par exemple, l'unité d'interfaçage de PABX 70, un processeur de procédure d'accès de liaison sur le canal D 80 (LAPDP), une base de données 82 (DB), un contrôleur d'unité de connexion de système 84 (SCUC) et une unité d'entrée/sortie 86 (IOU). L'unité d'interfaçage de station de base 50, correspondant à la station de base 200, a un ISIN 52, un MDM 54 et quatre convertisseurs ADPCM/PCM 56-1 à 56-4 (ADPC's). Les quatre ADPC's 56-1 à 56-4 correspondent à quatre canaux et sont identiques les uns aux autres. La PIU 70 correspondant au numéro d'abonné attribué au combiné 100, comprend un convertisseur analogique/PCM 72 et un module d'interfaçage d'abonné PABX 74 (PSIM). Le ISIM 52 est relié au ISIM 30 de la station de base 200 par l'intermédiaire du câble d'abonné du ISDN. Au ISIM 52, le signal de BRI ISDN de courant montant de 144 kbps du ISIM 30 est désassemblé en une paire de signaux vocaux ADPCM de 64 kbps et un signal de canal D de 16 kbps. Les deux signaux vocaux de 64 kbps sont appliqués au MDM 54. Et le signal de canal D de 16 kbps est appliqué au processeur LAPD 80 (LAPDP). Au MDM 54, chacun des signaux vocaux de 64 kbps du ISIM 52 est démultiplexé en deux signaux ADPCM de 32 kbps. Les deux signaux ADPCM de 32 kbps du combiné 100 sont ensuite appliqués à l'un des ADPC's 56-1 à 56-4, par exemple, 1'ADPC 56-1. A 1'ADPC 56-1, le signal ADPCM de 32 kbps du MDM 54 est converti en un signal PCM de 64 kbps. Le signal PCM de 64 kbps est appliqué au commutateur PCM 60, où la commutation de tranche de temps est accomplie. Au commutateur PCM 60, le signal PCM de 64 kbps pour le combiné 100 est échangé entre 1'ADPC 56-1 et la PIU 70 puisque la PIU 70 correspond au numéro d'abonné attribué au combiné 100. A 1'APC 72 de la PIU 70, le signal PCM de 64 kbps du commutateur PCM 60 est converti en un signal analogique, qui, à son tour, est appliqué au PSIM 74. Au PSIM 74, un signal d'appel du PABX 400 est détecté et un signal daccrochage/de décrochage est produit pour le combiné 100. Sur la DB 82, sont mémorisées l'information de localisation et l'information d'authentification pour chacun des combinés 100 à 120. La DB 82 est initialisée en utilisant l'information de localisation et l'information d'authentification appliquées par l'opérateur à la IOU 86. La IOU 86 visualise l'information mémorisée sur la DB 82 pour aider l'opérateur à trouver l'emplacement de 1 'abonné. Au LAPDP 80, les signaux de protocole de canal du ISIM 52 sont analysés pour produire un message de commande correspondant pour le SCUC 84. Le SCUC 84 retire et remet à jour l'information de localisation sur la DB 82 pour conserver la trâce des combinés 100 à 120. Et le SCUC 84 retire l'information d'enregistrement pour authentifier les combinés 100 à 120. Et également, le SCUC 84 commande le commutateur PCM 60 pour relier l'un des ADPC's, par exemple, 1'ADPC 56-1, à l'une des PIU's, par exemple, la PIU 70. Le SCUC 84 commande la PIU 70 pour produire le signal d'accrochage/de décrochage. Le SCUC 84 commande le LAPDP 80 pour produire le signal de canal LAPD. Maintenant, un signal de courant descendant du PABX 400 sera décrit. Au PSIM 74, un signal du PABX est détecté lorsque le combiné correspondant 100 est appelé. Le signal d'appel est analysé pour fournir un message de contrôle de commande correspondant pour le SCUC 84. Les messages de commande du PSIM 74 sont traités au SCUC 84 pour produire le message de commande pour le LAPDP 80. Au LAPDP 80, le signal de canal D de 16 kbps est formé sur la base du message de commande du SCUC 84. Un signal vocal analogique du PABX 400 est appliqué au APC 72 par l'intermédiaire du PSIM 74. Au APC, le signal vocal analogique est converti pour former un signal PCM de 64 kbps. Au commutateur PCM 60, le signal PCM de 64 Kbps du APC 72 est commuté au ADPC correspondant 56-1. Au ADPC 56-1, le signal PCM de 64 Kbps est converti en un signal ADPCM de 32 kbps. Quatre signaux ADPCM de 32 kbps de chacun des ADPC's 56-1 à 56-4 sont assemblés pour former deux signaux vocaux de 64 kbps au MDM 54. Au ISIM 52, les deux signaux vocaux PCM de 64 kbps du MDM 54 et le signal de canal D de 16 kbps du LAPDP 80 sont assemblés pour former un signal de BRI et ISDM de 144 kbps. Et le signal assemblé de 144 kbps est transféré au ISIM 52 de la station de base 200. En se tournant à la figure 2, au ISIM 30, le signal de BRI ISDN de courant descendant du SCU 300 est désassemblé en deux signaux vocaux de 64 kbps et un signal de canal D de 16 kbps. Les deux signaux vocaux de 64 kbps sont appliqués au MDM 20 pour être démultiplexer pour former quatre signaux de 32 kbps. Et le signal de canal D de 16 kbps est appliqué au BSC 40. Au BSC 40, le signal de canal D est converti en signal de protocole CAI. Le signal vocal ADPCM à courant descendant de 32 kbps et le signal de protocole CAI sont transmis au combiné 100 par le RFIM 10. Tout d'abord, on décrit l'initialisation de communication de départ du combiné 100. Lorsqu'un appel est initialisé du combiné 100, l'enregistrement de localisation comme décrit ci-dessus est accompli. Puisque le combiné 100 est dans la zone de service de la station de base 200, le PID du combiné 100 est transmis du combiné 100 à la station de base correspondante 200 en utilisant le protocole CAI. Ensuite, un canal de trafic radio est attribué au combiné 100 par le BSC 40. Un message de requête d'authentification pour le PID, produit par le BSC 40, est transmis au ISIM 52 de la SCU 300 en utilisant un protocole de canal D ISDN. Au SCU 300, le message de requête d'authentification est converti en un message de commande pour le LAPDP 80. Lors de la réception du message de commande du LAPDP 80, le SCUC 84 retire la DB 82 pour vérifier si ou non le PID du combiné 100 est enregistré pour l'un des numéros d'abonnés. Et le numéro d'abonné correspondant retiré pour le PID est transféré au SCUC 84. Après vérification, le SCUC 84 contrôle la PIU correspondante 70 pour être sur l'état décroché puisque la PIU 70 est dédiée au numéro d'abonné du combiné 100. Et le SCUC 84 commande le commutateur PCM 60 pour produire un trajet de signal vocal pour le combiné 100, c'est-à-dire, pour sélectionner l'un des ADPC's 56-1 à 56-4 pour le relier au APC 72. Lorsque le PABX 400 détecte l'état de décrochage de la PIU 70, une fréquence vocale provenant d'un appel est transférée au combiné 100 du PABX 400 par l'intermédiaire du SCU 300 et de la station de base 200. L'abonné du combiné 100 compose le numéro de destination en utilisant une signalisation DTMF connue (clavier multi-fréquence) ou une signalisation DP connue (implusion double). Une description sera maintenant effectuée par rapport à la procédure de réception d'appel d'entrée au combiné 100. Lorsque le numéro d'abonné du combiné 100 est appelé par le PABX 400, le signal d'appel est détecté au PSIM correspondant 74 du combiné 100 et ensuite un message de commande correspondant est transféré du PSIM 74 au SCUC 84. Le SCUC 84 retire la DB 82 pour trouver la station de base 200 dans laquelle le combiné 100 est situé. Et ensuite, le PID du combiné 100 est transféré à la station de base correspondante 200 après avoir été traité au LAPDP 80. La station de base 200 diffuse le PID dans la zone de service de la station de base 200. Lorsque le combiné correspondant répond à l'unité de connexion de système 300 par l'intermédiaire de la station de base 200, le SCUC 84 commande le commutateur PCM 60 pour sélectionner l'un des ADPC's 56-1 à 56-4 pour le relier au APC 72. Comme décrit ci-dessus, le système de téléphone sans fil numérique 500 est capable de fournir des communications de départ du combiné 100 et des communications d'arrivée au combiné 100 sans restreindre les services du PABX 400 conventionnel. REVENDICATIONS 1. Système de téléphone sans fil numérique, caractérisé en ce qu'il comprend une multiplicité de combinés sans fil d'abonnés (100-120), un numéro d'abonné d'un central téléphonique (400) étant attribué à l'un ou plus des combinés (100120) un certain nombre de stations de base (200), chacune des stations de base étant couplée à l'un ou plus des combinés (100-120) par des canaux d'émission radio pour contrôler une liaison radio entre chacune des stations de base et chacun des combinés un moyen de connexion de système (300) couplé aux stations de base (100-120) et au central téléphonique (400) pour autoriser seulement des combinés authentifiés à initialiser des communications de départ et pour garder un suivi de chacun des combinés pour mettre en oeuvre des appels pour les combinés chaque fois que les combinés sont dans la zone de service de l'une des stations de base (200). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un signal vocal de modulation par impulsions codées différentielle adaptative de 32 kbps est transféré entre l'un des combinés (100-120) et l'une des stations de base (200). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de connexion de système (300) est couplé à chacune des stations de base (200) par un câble d'abonné ayant une capacité d'interface d'accès de débit de base de réseau numérique de services intégrés, où deux canaux du type B d'une vitesse de transfert de 64 kbps et un canal du type D d'une vitesse de transfert de 16 kbps sont inclus. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des stations de base (200-220) comprend un premier moyen multiplexeur/démultiplexeur (1) pour multiplexer quatre signaux de modulation par impulsions codées différentielle adaptative de courant montant de 32 kbps en deux signaux de canaux vocaux de courant montant de 64 kbps et démultiplexer deux signaux de canaux vocaux de courant descendant de 64 kbps en quatre signaux de modulation par impulsions codées différentielle adaptative de courant descendant de 32 kbps un premier moyen de contrôle (40) pour convertir un signal de canal de contrôle d'interface aérien commun de courant montant en un signal de protocole de canal D de réseau numérique de services intégrés de courant montant de 16 kbps et convertir un signal de protocole de canal D de réseau numérique de services intégrés de courant descendant en un signal de canal de contrôle d'interface commun de courant descendant ; et un premier moyen d'interfaçage (30) pour assembler les deux signaux de canaux vocaux de courant montant de 64 kbps et le signal de canal D de réseau numérique de services intégrés de courant montant en un signal d'interface d'accès de débit de base de réseau numérique de services intégrés de courant montant de 144 kbps et désassembler un signal d'interface d'accès de débit de base de réseau numérique de services intégrés de courant descendant de 144 kbps en deux signaux de canaux vocaux de courant descendant de 64 kbps et le signal de canal D de réseau numérique de services intégrés de courant descendant de 16 kbps. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de connexion de système (300) comprend une information d'authentification, représentant le numéro d'abonné attribué à l'un ou plus des combinés (100-120), entrée par un opérateur et retirée lorsque l'un des combinés initialise une communication de départ. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de connexion de système (300) comprend une information de localisation de chacun des combinés (100-120), représentant la station de base dans la zone de service à laquelle est situé chacun des combinés, appliquée initialement par un opérateur et retirée et remise à jour lorsque l'un des combinés dont l'emplacement a été changé initialise une communication de départ. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'information de localisation précitée est de plus remise à jour périodiquement. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de connexion du système (300) comprend un moyen pour mémoriser l'information d'authentification et l'information de localisation de chacun des combinés (100-120) un second moyen d'interfaçage (50) pour désassembler le signal d'interface d'accès de débit de base du réseau numérique de services intégrés de courant montant de 144 kbps en deux signaux de canaux vocaux de courant montant de 64 kbps et un signal de canal D de réseau numérique de services intégrés de courant montant de 16 kbps et assembler deux signaux de canaux vocaux de courant descendant de 64 kbps et un signal de canal D de réseau numérique de services intégrés de courant descendant de 16 kbps en le signal d'interface d'acces de débit de base de réseau numérique de services intégrés de courant descendant de 144 kbps un second moyen de multiplexage/démultiplexage pour démultiplexer les deux signaux de canaux vocaux de courant montant de 64 kbps pour former quatre signaux vocaux de modulation par impulsions codées différentielle adaptative de courant montant de 32 kbps et pour multiplexer quatre signaux vocaux de modulation par impulsions codées différentielle adaptative de courant descendant de 32 kbps pour former les signaux de canaux vocaux de courant descendant de 64 kbps un moyen pour traiter le signal de canal D de réseau numérique de services intégrés de 16 kbps un premier moyen de conversion pour convertir chacun des quatre signaux vocaux de modulation par impulsions codées différentielle adaptative de courant montant de 32 kbps en un signal vocal PCM de courant montant de 64 kbps et convertir chacun des signaux vocaux PCM de courant descendant de 64 kbps en un signal vocal de modulation par impulsions codées différentielle adaptative de courant descendant de 32 kbps un second moyen de conversion pour convertir le signal vocal de modulation par impulsions codées de courant montant de 64 kbps en un signal vocal analogique de courant montant et convertir un signal vocal analogique de courant descendant en un signal vocal de modulation par impulsions codées de courant descendant de 64 kbps un moyen de communication (60) pour relier l'un des premiers moyens de conversion à l'un des seconds moyens de conversion un troisième moyen d'interfaçage pour produire et transférer au central téléphonique un signal de raccrochage/décrochage pour l'un des combinés (100-120) et détecter un signal d'appel du central téléphonique (400) un second moyen de contrôle pour retirer l'information d'authentification du moyen de mémoire pour permettre seulement à des combinés enregistrés de mettre en oeuvre des appels en utilisant des numéros d'abonnés correspondants du central téléphonique, remettre à jour l'information de localisation du moyen de mémorisation, transmettre dans les deux sens les messages de contrôle des/aux moyen de traitement, moyen de communication et troisième moyen d'interfaçage pour les contrôler un moyen pour recevoir des données de l'opérateur pour iniatiliser le moyen de mémorisation et pour visualiser des informations sur le moyen de mémorisation de l'opérateur.