CN1150741C - 集成的本地通信系统 - Google Patents

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Abstract

集成的本地通信系统(100)包括多个置于本地的通信装置(110-I-110-N)。这些置于本地的通信装置(110-I-110-N)至少有一个连接到本地接口部件(120-I-120-N)。两个置于本地的通信装置(110-I-110-N)之间的本地通信链路可选择地经由至少一个本地接口部件(120-I-120-N)通过将非本地通信信号变换为本地通信信号并且使用单一事先选好的对所有本地通信链路公用的通信协议收发本地信号来实现。

Description

集成的本地通信系统
相关申请的交叉引用
本申请是1996年3月14日提交的题为“AN INTEGRATED LOCALCOMMUNICATION SYSTEM”(Docket No.27946-00141；发明者：TorbjrnKarl Hkan Johansson)的美国专利申请序列号08/616,054的部分继续申请中。这个申请也结合参考以下对相关主题有更多细节的共同受让专利申请：美国专利申请序列号08/476,504，题为“MODULAR UNITHEADSET”，1995年6月7日提交(Docket No.27946-00098；发明者：Nils Rutger Rydbeck和Per Stein)；美国专利申请序列号08/471,606，题为“ELECTRONIC EQUIPMENT AUDIO SYSEM”，1995年6月6日提交(DocketNo.27946-00085)；美国专利申请序列号08/577,086，题为“IDENTIFICATION OF MOBILE CALLS WITHIN A MOBILE TELEPHONESYSTEM”，1995年12月22日提交(Docket No.27943-00033；发明者：Eric Valentine)；以及美国专利申请序列号08/353,966，题为“MODULARRADIO COMMUNICATIONS SYSTEM”，1994年12月12日提交(Docket No.27946-00070；发明者：Per Stein)。
技术领域
本发明涉及通信系统，并且更具体地涉及集成的局域通信系统。
背景技术
当前无线电信的进展是多方面的，这导致了无数的新产品和业务。在移动蜂窝电信领域内，一些新业务包括通常在家用或商用环境中为专用移动用户提供的专用业务和通过公用陆地移动网为公用移动用户提供的公用业务。专用和通用移动业务都可以在蜂窝的基础上提供，同时允许移动用户在每个专用和公用系统的不同基站的地理覆盖区域之间漫游。
专用移动业务通常是通过专用移动电话网提供的，专用移动电话网是使用专用无绳系统标准实现的，如无绳电话标准2(CT-2)。专用电话系统可以提供独立的网络或者连接到固定电话网。
而另一方面，公用移动业务通常是通过蜂窝电信网提供的，蜂窝电话网使用一种公用的蜂窝传输标准，如先进移动电话业务(AMPS)系统标准，或全球移动电话系统(GSM)标准。
相关发展的另一个方向是无绳电话产品领域。连接到公用电话交换网(PSTN)的无绳电话通信系统已经被知晓了一段时间。无绳电话操作使用便携电话单元通过便携单元和基站中的一对射频(RF)收发机与基站通信。当装置工作并且发起呼叫时，拨号音和语音信号从便携单元的RF发射机发射到基站中的RF接收机，然后按不同方法通过PSTN线路。类似地，当接收呼叫时，语音信号从基站的RF发射机发射到便携单元中的RF接收机。
虽然无绳电话使电话通信摆脱了线缆束缚从而带来方便，但是它们依然象常规有线电话一样要求至少使用一只手提持便携单元操作。近来针对常规无绳电话的限制的尝试已经产生了允许免提操作的头戴装置一样的便携单元。在授予Silver的美国专利第4,882,745号中，描述了一种只包括一个耳机，覆盖一只耳朵而露出另一只耳朵的“无绳头戴电话”。在揭示另一种相关装置的授予Wilson的美国专利第4,741,030中，所提供的无绳头戴装置的拨号盘放置在麦克风附近以便用户很容易看到。与Silver装置一样，Wilson装置并没有揭示两个耳机和音量控制的使用以便增强声音质量并阻塞外部环境噪声。授予Kennedy的美国专利第4,484,029中揭示了另一种只使用单一耳机的无绳电话头戴装置。
美国专利第5,113,428号中揭示了上述这些无绳电话头戴装置最近的改进，其中便携单元完整地包含于具有自己的按钮键盘，相关的控制按钮，可充电电池，RF收发机和两个具有音量控制的耳机的头戴装置中。
上文中交叉引用并且结合在这里参考的，题为“MODULAR UNITHEADSET”的共同受让未决美国专利申请中揭示了一种集成的系统，其中连接到PSTN的主机电子系统由于它所附带的部件单元能够通过无线和有线装置与头戴方式通信。上文中交叉引用并且结合在这里参考的，题为“ELECTRONIC EQUIPMENT AUDIO SYSTEM”的另一份共同受让未决美国专利申请中揭示了具有部件连接器的部件端口，它能够通过无线和有线方式与麦克风通信。
无线头戴装置的另一个应用是小型办公/家用办公(SOHO)环境。这种应用可以，例如，工作在2.4GHz到2.5GHz频率范围。除无线头戴装置以外，将传真机，无绳电话，而各种类型的数据终端也结合在无线网络中是大有好处的。一个与无线通信相关的问题是便携装置的电源。由于它们是便携的，这些装置必须依靠电池并且为了在保持电池小并且轻的同时延长电池寿命，必须通过各种努力来保存能量消耗。
显然，这些多方面进展的逻辑方向是提高互操作性和多物理装置的部件化集成以提供操作人员的方便性。举例而言，使移动站装备能够和无绳电话基站通信的部件单元以便象扩展无绳电话一样操作实现陆地线路通信是很有好处的。无线头戴装置使用一个协议就能与移动站和元绳电话基站通信也是很有好处的。在这样的系统中，操作人员可以受益于不必交换不同的部件单元的多种电信装置的免提操作。另外，很容易理解将电子数据终端可以共同操作地集成在这种局域通信系统(LACS)中的显著好处在于最大化终端的利用率。显然，这样的电子数据终端可以是计算机(它也可以是独立的或在局域网中)，或者是电传，寻呼机，打印机，计算器，或手执数据管理器。另外，将能够对外回放欢迎辞或录制的被叫者消息并且记录入消息的常规电话应答机集成在LACS中将毫无疑问地提高操作员的方便和装置的使用。因此本发明的方法和装置以及以及各种组件都提供这种好处。
发明内容
在目前优选实施例的一方面，本发明包括含有多个置于本地的通信装置的局域通信系统(LACS)，这些装置包括至少两个无线头戴装置，其中任意两个置于本地的通信装置可选择地通过预选的通信媒介彼此通信，另外，其中一个形成外部或非本地通信网的一部分。每个位于本地的通信装置具有一个相应的本地接口部件，其中本地接口部件能够进行双向通信，接收入通信信号并且将它转换为适于本地发送的本地传输信号，并且将本地传输信号转换为出通信信号，以便根据至少一种预选的公共协议发射到局域通信系统中。根据本发明目前的优选实施例，入通信信号或本地转换信号可以是按已知方法适当调制的模拟的也可以是数字的信号。此外，这些信号可以包括语音，视频，或数据，或任何能够通过公共通信信道发射的语音和数据的结合。在这里还可以设想，本地接口部件可以在功能上和在结构上集成到相应通信装置的电路中。或者，在另一方面，本地接口部件可以是适合于在相应通信装置中形成的部件端口中接收的可插入部件。
在另一方面，本发明包括至少一个与蜂窝移动电信网关联的移动站，至少一个与公用电话交换网(PSTN)关联的电话接口装置(PID)，至少一部电子数据终端和至少一个免提单元。免提单元包括用户可选的语音激活模式。当选择语音激活时，用户只需简单地向免提单元的麦克风大声说话就可以产生一个大输入信号激活免提单元。免提单元还包括语音识别装置，使用户能够通过向麦克风说出电话号码来拨叫该电话号码，后面称之为语音拨号。免提单元还包括一个键盘和一个字母数字显示器。可以理解免提单元可以处理任何语音激活，语音拨号，键盘和字母数字显示的组合。一个本领域的技术人员参考本文很容易理解这样的一个数据终端可以是可选连接到网络的计算机，或打印机，或寻呼机或传真机或手执数据管理器。或者从不同的方面看，电子数据终端可以简单地是电话应答机。此外，这里希望该计算机是具有图形，音频，视频和数据接口的多媒体计算机。另外，PID可以是增强的无线电话接口装置或通过有线装置将手柄连接到支架单元的常规有线电话。这些装置中的每一个都连接到相应的本地接口部件，本地接口部件包括一个收发机，该收发机能够选择完成它作为一部分所处的本地接口部件和任何其它本地接口部件之间的本地通信链路。增强的无线电话接口装置可以是连接本地接口部件的常规无绳电话基座单元，或是可以直接连接到PSTN，具有增强功能的本地接口部件，这里称为归属基站。同时，在一个实施例中，归属基站可以装备一组键盘以利于发起呼叫。在又一方面，本地接口单元包括选择完成本地通信链路的红外收发机。另外，这里希望在本发明的范围中包括使用其它媒介完成本地通信的收发机，这些媒介包括但不限于，电磁波，或光波，或微波，或磁场。另外，无线装置中还结合了测量接收信号强度的接收信号强度指示器(RSSI)。发射机装置使用接收信号的强度决定提供清晰的传输同时保存无线装置的电池寿命的最佳发射功率。所测量的接收信号强度还可以发射回发送的发射机，为发送的发射机提供发射输出功率闭环调整以提供清晰的传输同时保存电池寿命。虽然发射功率的调整是在装置中编程的，但是用户也可以调整。
因此，本发明的一个目的是提供LACS，其中进一步提供一个可选作为无绳电话手机操作通过PSTN发起或接收呼叫的移动站。还有一个目的是提供一部无线头戴装置，它可选作为移动站的扩展操作或作为与和PSTN关联的增强无线电话接口单元相连的免提远程单元操作。本发明还有一个目的是将电子数据终端(如上面所描述的一个)可共同操作地集成到本发明的LACS中。本发明还有一个目的是提供两个头戴装置，优选地是无线头戴装置，它们可以约定在它们和其它置于本地的通信装置之间的本地通信链路上使用公共协议。本发明还有一个目的是通过接收信号强度为发射机提供可变功率控制以有效地保存电池寿命。也可以将测量的接收信号强度发回给发送的发射机，对发送的发射机提供闭环输出功率调整。
本发明提供了一种在第一无线头戴装置和第二无线头戴装置之间实现双向通信链路的电路装置，第一无线头戴装置和第二无线头戴装置共同置于一个本地区域，第二无线头戴装置还包括在外部通信系统中，该电路装置包括：
连接到第一无线头戴装置的第一本地接口部件，第一本地接口部件用于，至少在本地区域中，发射由第一无线头戴装置产生的第一本地传输信号，第一本地接口部件还用于，至少在本地区域中，接收第二本地传输信号并向第一无线头戴装置提供第二本地传输信号；以及
连接到第二无线头戴装置的第二本地接口部件，第二本地接口部件用于接收由第一本地接口部件发射的第一本地传输信号，并且为第二无线头戴装置提供第一本地传输信号，第二本地接口部件还用于，至少在本地区域内，发送由第二无线头戴装置产生的第二本地传输信号。
本发明还提供了一种在第一无线头戴装置和第二无线头戴装置之间实现通信链路的电路装置，第一无线头戴装置和第二元线头戴装置共同置于一个本地区域，第二无线头戴装置还包括在外部通信系统中，该电路装置包括：
连接到第一无线头戴装置的第一本地接口部件，第一本地接口部件发射由第一无线头戴装置产生的第一本地传输信号，接收由第二接口部件发射的第二本地传输信号，并且为第一无线头戴装置提供第二本地传输信号；
连接到第二无线头戴装置的第二本地接口部件，第二本地接口部件发射由第二无线头戴装置产生的第二本地传输信号，接收由第一本地接口部件发射的第一本地传输信号，并且为第二无线头戴装置提供接收的第一本地传输信号，由此实现第一无线头戴装置和第二无线头戴装置之间的通信链路；
接收第二本地传输信号并发射第一本地传输信号的收发机；
调制和解调第一本地传输信号和第二本地传输信号的基带调制/解调器，基带调制/解调器连接到收发机；
控制器，控制器产生控制信息，控制器连接到收发机和基带调制/解调器；
提供这样的本地通信信号的信号强度测量的装置，所述本地通信信号是第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的；
向第二无线头戴装置发送这样的本地通信信号的信号强度测量的装置，所述本地通信信号是第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的；和
接收由第二无线头戴装置对第二无线头戴装置从第一无线头戴装置接收的本地通信信号所做的信号强度测量，并将该测量值发射到第一无线头戴装置的装置，控制器响应该测量值以控制第一无线头戴装置收发机的输出功率。
本发明还提供了一种在第一无线头戴装置和第二无线头戴装置之间实现通信链路的电路装置，第一无线头戴装置和第二无线头戴装置共同置于一个本地区域，第二无线头戴装置还包括在外部通信系统中，该电路装置包括：
连接到第一无线头戴装置的第一本地接口部件，第一本地接口部件发射由第一无线头戴装置产生的第一本地传输信号，接收由第二接口部件发射的第二本地传输信号，并且为第一无线头戴装置提供第二本地传输信号；
连接到第二无线头戴装置的第二本地接口部件，第二本地接口部件发射由第二无线头戴装置产生的第二本地传输信号，接收由第一本地接口部件发射的第一本地传输信号，并且为第二无线头戴装置提供接收的第一本地传输信号，由此实现第一无线头戴装置和第二无线头戴装置之间的通信链路；
接收第一本地传输信号并发射第二本地传输信号的收发机；
调制和解调第一本地传输信号和第二本地传输信号的基带调制/解调器，基带调制/解调器连接到收发机；
控制器，控制器产生控制信息，控制器连接到收发机和基带调制/解调器；
提供这样的本地通信信号的信号强度测量的装置，所述本地通信信号是第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的；
向第一无线头戴装置发送这样的本地通信信号的信号强度测量的装置，所述本地通信信号是第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的；和
接收由第一无线头戴装置对第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的本地通信信号所做的信号强度测量的装置，该测量值被发射到第二无线头戴装置，并且控制器响应该测量值以控制第二无线头戴装置收发机的输出功率。
本发明还提供了一种在第一通信装置和第二通信装置之间实现通信链路的电路装置，第一通信装置和第二通信装置共同置于一个本地区域，第二通信装置还包括在外部通信系统中，该电路装置包括：
连接到第一通信装置的第一本地接口部件，第一本地接口部件发射由第一通信装置产生的第一本地传输信号，接收由第二接口部件发射的第二本地传输信号，并且为第一通信装置提供第二本地传输信号；
连接到第二通信装置的第二本地接口部件，第二本地接口部件发射由第二通信装置产生的第二本地传输信号，接收由第一本地接口部件发射的第一本地传输信号，并且为第二通信装置提供接收的第一本地传输信号，由此实现第一通信装置和第二通信装置之间的通信链路；
其中第一通信装置和第二通信装置中的至少一个包括无线头戴装置；
连接到第一和第二本地接口部件中的至少一个的字母数字显示器；和
连接到第一和第二本地接口部件中的至少一个的计算机装置。
附图说明
结合附图参考下面的详细描述将对本发明的方法和装置有更彻底的理解，其中：
图1是包括多个通信装置的集成局域通信系统的广域网互连框图；
图2是根据本发明优选示范实施例的集成本地通信系统的框图；
图3是根据本发明优选示范实施例的一个方面实现的局域通信系统的框图；
图4说明多个公用陆地移动网(PLMN)到公用电话交换网(PSTN)的网络互连；
图5是PLMN的框图；
图6是常规陆地线路电话单元的框图；
图7是常规无绳电话基座单元的框图；
图8说明常规无线手机单元的框图；
图9A描述根据本发明适用于移动站的本地接口部件的优选实施例的框图；
图9B是根据本发明适用于PSTN的归属基站或可直接连接的本地接口部件的优选实施例的框图；
图9C是根据本发明适用于串行计算机端口连接器的本地接口部件的优选实施例的框图；
图9D是根据本发明适用于电子数据终端的本地接口部件的优选实施例的框图；
图9E是根据本发明适用于无绳电话基座单元的本地接口部件的优选实施例的框图；
图10表示根据本发明可以用于对入呼叫选择完成本地无线通信的示范判决树；
图11A和图11B表示根据本发明可以用于对呼叫发起选择完成本地无线通信的示范判决树；
图12说明图2以及进一步包括两个额外无线头戴装置的局域通信系统；
图13说明使用接收信号强度指示控制无线头戴收发机的发射功率；
图14说明适用于无线头戴装置的本地接口部件的框图，该装置还包括用于接收数据的字母数字显示器。
具体实施方式
图1描述根据本发明的集成局域通信系统(LACS)的广域网络互连，总体由参考号码100表示。本地通信系统100假想多个电子通信装置100-1到100-N无缝集成，其中至少一个装置可以连接到外部通信网，这里用参考号码140-1到140-4表示。多个装置110-1到110-4和外部通信系统140-1到140-4之间的连接130-1到130-4根据本发明可以是无线的或有线的。
仍然参考图1，多个本地接口部件120-1到120-N如图所示连接到多个装置110-1到110-N。根据本发明的优选示范实施例，多个本地接口部件120-1到120-N中的每一个都能够实现与其它N-1个本地接口部件的无线通信。根据本发明，本地通信可以是语音，视频和数据，或它们的任何组合。另外，本地通信是在涉及本地媒介的单一通信协议上实现的，而本地媒介可以是电磁波，如无线电，红外，光谱或微波，或磁场，或有线。本地信号可以是模拟的或数字的，并使用任何业界周知的适当调制。
图2说明本发明的优选示范实施例的框图，总体由参考号码200表示。参考号码210代表连接到公用电话交换网(PSTN)260的增强无线电话接口装置。在本发明的一个方面中，增强的无线电话接口装置210可以简单地是已知的能够在家用和办公环境中进行短距离无线通信的无绳电话基座单元。
继续说图2，参考号码240代表与公用陆地移动网(PLMN)270关联的已知移动站。参考号码230表示一个如上面所述和引用的、可以与局域网(LAN)280关联的电子数据终端。本领域的一般技术人员参考本文应该理解，对电子数据终端230可以有很多已知的变化和改进。例如，它可以是在分布计算环境中选择相关的计算机。另外，它也可以是打印机，或传真机，或寻呼机，或电话应答机，或手执数据管理器。根据本发明能够在本地通信网中使用的电子数据终端230的已知变化和改进都在本发明的精神范围内。
继续参考图2，参考号码220表示本发明的优选示范实施例中提供的无线头戴装置，最大限度地为用户提供实现本地通信路径的方便性。参考号码250-1到250-4表示4个本地接口部件。本地接口部件250-1连接到增强无线电话接口装置210，本地接口部件250-2连接到无线头戴装置220，本地接口部件250-3连接到电子数据终端230，而本地接口部件250-4连接到移动站240。本领域的一般技术人员应该理解，虽然所示的本地接口部件250-1到250-4是独立的功能块，但是它们可以在结构上集成到它们各自的通信装置210，220，230和240中。此外，增强无线电话接口装置210可以是这样的，即它相关的本地接口部件250-1也功能性地集成到它的本体电路中。类似的，在本发明的一个方面中，无线头戴装置220和本地接口部件250-2也可以功能性地集成。
现在参考图12，它说明图2以及还包括两个额外无线头戴装置的局域通信系统。两个额外的无线头戴装置1221和1222类似于图2的头戴装置220并且包括图8中描述的功能组件。同样，本地接口部件1251和1252类似于图2的本地接口部件250-2。可以通过本地通信系统建立两个或多个头戴装置220，1221和1222之间的通信或多个头戴装置和任何通信装置210，230或240之间的通信。
现在参考图3，它表示根据本发明的优选示范实施例的一个方面实现的局域通信系统。参考号码210是与PSTN 260关联的、用于外部地面线路通信的增强无线电话接口装置。参考号码261是PSTN 260和增强无线电话接口装置210之间的联合路径。这条路径261上的通信信号可以是模拟的或者是数字的，进一步，在具体实施例中，它可以是T1电话线路，或综合业务数字网(ISDN)连接，或高容量的非对称数字用户线路(ADSL)。所示具有用于本地通信的本地天线211的增强无线电话接口装置210可以是连接了相应本地接口部件(未示出)的无绳电话基座单元或可以直接连接的归属基站。
与PLMN270相关的移动站240用于蜂窝通信。移动站240和PLMN270之间的蜂窝路径271可以使用任何一种公共蜂窝传输标准实现，如先进移动站业务(AMPS)系统标准或全球移动通信系统(GSM)标准。移动站240装备了非本地天线242以用来在移动站240和基站(未示出)之间发送和接收蜂窝通信信号。另外，移动站240连接到具有本地天线243的本地接口部件241用于本地通信。移动站240和本地接口部件241之间的连接是这样的，即蜂窝路径271上的非本地蜂窝通信信号可选择变换为本地通信信号在本地通信链路上发射，反之亦然，正如下面将要讨论的。
无线头戴装置220可以是通过第一本地无线通信链路310对移动站240的无线扩展，也可以是通过第二本地无线通信链路320在PSTN260上通信的免提电话单元。第三本地无线通信链路330在移动站240和增强无线电话接口装置210之间选择建立，由此移动站240选择作为与增强无线电话接口装置210相关的传递电话单元，在PSTN260上发起呼叫。
参考图4，根据本发明的优选示范实施例的一个方面，参考号码410总体代表多个PLMN270A、270B到PSTN260的可能的网络互连。移动用户(MS)420与一个作为它的归属PLMN270A的PLMN关联。在每个PLMN270A，270B中，有多个服务网络覆盖的地理区域的移动交换中心(MSC)470A，470B。被它的归属PLMN270A服务的移动用户420能够和通过网关移动交换中心(GMSC)430A与PSTN260连接的其它无线和有线终端进行通信。PSTN260中相关的接入汇接(AT)440将PLMN270A中产生的移动呼叫路由到PSTN260中一个它的交换机服务的有线终端，或经由它的GMSC430B到另一个PLMN270B。如果移动用户420走出它的归属PLMN270A的覆盖区域并且漫游到相邻PLMN270B覆盖的地理区域，就在归属PLMN270A和相邻PLMN270B之间发生局际切换，藉此通过相邻PLMN270B为漫游用户MS420继续提供电信业务。
图5是包括移动交换中心470的PLMN270的框图。此外，PLMN270包括本地位置寄存器(HLR)480、访问位置寄存器(VLR)490以及多个天线系统500-1到500-M。移动交换中心470一般在本领域中也称为基站系统，并包括基站控制器510和一个或多个基站收发机站(BS)520-1到520-L。每个基站收发机站关联于天线系统500-1到500-M的一个子组。为了使移动用户420分配到归属网络，在HLR480中要添上一个记录。每当MS420打开时，并且可能的话在此后的规则间隔上，它将与PLMN270注册并给出它的位置区。
MSC470直接与HLR480和VLR490交换同户信息并当MS420在PLMN270覆盖的地理区域中移动时将呼叫从一个BS传递到另一个。另外，GMSC430作为网关允许接入与PSTN260关联的其它其它有线终端或与其它PLMN关联的无线移动用户。
PLMN270之中和以外的蜂窝呼叫建立一般是通过7号信令系统(SS7)网络协议使用网络地址实现的。上文中交叉引用并结合在这里参考的，1995年12月22提交的，共同受让未决的美国专利申请“IDENTIFICATION OF MOBILE CALLS WITHIN A MOBILE TELEPHONESYSTEM”中描述了使用网络地址为蜂窝呼叫构造唯一呼叫标识符的方法和系统。
现在参考图6，610总体表示常规陆地线路电话的框图。这个电话610包括支架635和手柄645。电话610通过承载模拟或数字电话信号的有线连接615连接到PSTN260。容易理解有线连接615实际上可以于图3所示以及上面描述的联合路径261一致。支架635包括数据接入装置(DAA)部分620，键盘625，和振铃电路630。另一方面，手柄645包括扬声器640和麦克风650。DAA620包含模拟滤波器和连接PSTN260所要求的其它已知的保护装置。键盘625用于向PSTN提供被叫号码。振铃电路630和已知的相关信令装置在有呼入时通知用户。
图7说明常规无绳电话基座单元的框图，总体如710所示，它可以在，举例而言，接近或位于46MHz到49MHz的频率范围内工作。在概念上，无绳电话基座单元710是一个超小型蜂窝系统，它提供至少一个信令信道，用类似于常规蜂窝出站信令信道的方法发射出站信号，并且从远端手执单元715接收业务请求。
基座单元710具有本地PSTN线路接口720，连接到天线770的远端单元接口730，信道开关740，产生单音信号(如振铃音信号)的单音信号源750，和控制器760。信道开关选择产生本地PSTN线路接口720和远端单元接口730之间的信道，以及单音信号源750和远端单元接口730之间的信道。业界周知，本地PSTN线路接口720可以包括完成摘挂控制的摘机电路(未示出)，检测呼叫信号的呼叫检测电路(未示出)和发送拨号信号的发送器(未示出)。同样，业界周知，远端单元接口730包括语音频带处理电路(未示出)，混频器(未示出)，连接到天线770的射频收发机(未示出)。控制器760控制本地PSTN线路接口720，信道开关740和远端单元接口730。
现在参考图8，参考号码810整体表示根据本发明的一个方面的无线头戴装置的框图。使用标准无线通信协议或专用协议完成本地通信信号的接收和发射的天线820，电连接到射频收发机830。业界周知，射频收发机830的功能可以用很多已知方法实现，如电子电路参与调谐等。
继续看图8，射频收发机830的信号输出随后馈入基带调制器/解调器部件840，从本地载波中提取信息信号或使用信息信号调制本地载波。然后，入信息信号经由驱动/放大部件850馈入扬声器880。业界周知，扬声器880和驱动/放大部件850在物理实现上可以有多种已知的形式。出信息信号是由麦克风870产生并被驱动/放大部件850放大的。然后，放大的出信息信号被本地载波调制在本地媒介上进行本地传输。控制器部件860优选地与射频收发机830，基带调制器/解调器840和驱动/放大器850进行电路交换以监督信息信号的双向传输。在本发明的一个方面中，控制器部件860可以包括麦克风，多个控制开关，存储器和/或硬件实现的数字逻辑。在本发明的另一个方面，无线头戴装置的实现可以包括单一具有按键键盘的外壳和相关的控制按键，字母数字显示器，和充电电池这样的便携电源。本发明也包括对念出的被叫电话号码的语音激活和语音识别。在另一方面，无线头戴装置可以包括两个耳机，灵活安装在外壳中的可摆动麦克风，增强逼真双声道的音量控制，和使单元可靠放在用户头上的辅助头箍。此外，天线820可以优选地置于为麦克风870提供的摆动臂内，尽管在本发明的另一方面，它可以连接到一个耳机上，使得它能从耳机外壳中伸出。此外，代替常规的开/闭开关，可以优选地提供一种语音激活机制，有利于头戴装置的本地通信链路的连接/断开连接。此外，耳机可以优选地由弹性橡胶或弹性材料构成，以保证用户耳朵安全并使外部背景噪声的接收最小化。或者，耳机可以是凹陷的垫子，类似于高保真耳机的泡沫垫子以便进一步降低周围的背景噪声。此外，根据到此为止的参考应该理解无线头戴装置的美学方面反过来也会提高某些设计特性。
图9A是适用于与PLMN270(未表示)有关的移动站240(未表示)的本地接口部件目前优选的示范实施例的框图。图9B是适于作为与PSTN260有关的可直接连接归属基站的本地接口部件目前优选示范实施例的框图。图9C是适用于串行计算机端口连接器的本地接口部件的目前优选示范实施例的框图。图9D是适用于电子数据终端230的本地接口部件目前优选示范实施例的框图。图9E是适用于与PSTN260有关的无绳电话基座单元210的本地接口部件目前优选示范实施例的框图。
现在特别地参考本地接口部件，分别是图9A到9E的905-A到905-E，可以很容易地理解，根据本发明目前优选的示范实施例，本地接口部件实际上彼此相同，而且在很大程度上类似于图8所示的无线头戴装置。正如上面所描述的，天线820可用于接收和发送本地通信信号，可以使用标准的无线通信协议或专用协议，在可以是电磁波、红外波、无线电波、微波、磁波、光波或甚至有线连接这样的单个本地通信介质上实现。通信信号的调制和解调由连接到接口电路部件910-A到910-E的基带调制器/解调器840实现。接口电路部件910-A在本地接口部件905-A和连接到移动站240(未表示)的系统连接器920之间实现通信信号的恰当转换。接口电路部件910-B在可直接连接的本地接口部件905-B(或归属基站，如上所述)和PSTN260之间实现通信信号的恰当转换。接口电路部件910-C在本地接口部件905-C和串行端口连接器930之间实现通信信号的恰当转换。在本发明的一个方面，串行端口连接器930可优选地是RS-232类型的连接器。或者，接口电路部件910-C可以是兼容PCMCIA-标准的，如系列号为08/353,966的共同受让未决的美国专利申请中所描述的，该申请在上下文中交叉参考并在这里结合作为参考。接口电路部件910-D在本地接口部件905-D和电子数据终端935之间实现通信信号的恰当转换。接口电路部件910-E在本地接口部件905-E和与PSTN260有关的无绳电话基座单元210之间实现通信信号的恰当转换。
根据本发明目前优选的实施例，本地接口部件905-A到905-E中的每一个可以优选地放置在它要与之接口的通信装置(未表示)的外壳内。或者，本地接口部件也可以放置在单独的外壳中，以便构成可插拔单元，在通信装置的部件端口中接收。正如上面所提到的，图9A到9E中的控制器部件860实际上类似于图8中的控制器部件860。
图10、11A和11B表示了两个流程图，说明可以根据本发明概念使用的示范判决树，以便至少在增强无线电话接口装置、移动站和无线头戴装置之间实现本地无线通信。因为让用户得到最大方便和灵活是本发明追求的目标，因此可以使用不同的判决树适于不同的操作条件。
现在特别地参考图10，其中表示了可选地实现呼叫接收的本地无线通信链路的流程图。步骤1005和1020是判决部件，确定入呼叫是否是PSTN呼叫或者是否是PLMN上的蜂窝呼叫。如果呼叫是PSTN呼叫，那么用户需要确定是否使用移动站或头戴装置作为呼叫端接装置。这个步骤在判决部件1010中提供。如果移动站在为附在增强电话接口装置上的本地接口部件的无线收发单元提供的地理覆盖区中出现，而且用户选择使用移动站接收PSTN呼叫，用户就采取MS路径1011。当做出该确定时，用户可以选择性地在移动站和增强无线电话接口装置之间建立无线本地通信链路，如1015所示。另一方面，如果移动站超出了增强无线电话接口装置的使用范围，或者如果用户希望使用无线头戴装置接收入PSTN呼叫，那么用户采取头戴装置路径1013，在步骤1017中在无线头戴装置和增强无线电话接收装置之间选择性地建立本地无线通信链路。此外，如果无线头戴装置超出范围，或者如果用户不希望使用无线头戴装置，那么用户可以如步骤1016中进行，通过使用常规无线、或有线手机，采取1012所示的路径接收PSTN呼叫。
如果入呼叫是蜂窝呼叫，正如步骤1020所确定的，那么用户可选择以常规方式使用移动站接收该呼叫，如步骤1035中所示，或者在移动站和无线头戴装置之间建立无线本地通信链路，假设它们彼此处于合适范围之内，如步骤1040所示。
现在参考图11A和11B，其中表示了示范判决树，根据本发明一个方面的概念发起呼叫。判决部件1105和1125用于确定出呼叫是在PLMN还是在PSTN上发送。如果出呼叫是PSTN呼叫，用户采取1104所示的YES路径。这个步骤之后，用户可以选择通过使用带键盘的无线头戴装置、通过语音激活和语音拨号、或通过使用移动站发起呼叫，如判决部件1110所示。如果用户希望使用移动站而且如果移动站在增强无线电话接口装置的本地范围内，用户可以采取MS路径1113，在移动站和增强无线电话接口装置之间可选地建立本地通信链路，如1121所示。另一方面，如果用户希望采取头戴装置路径1111而使用头戴装置，判决树的随后步骤要依赖于无线头戴装置是否配备了远程操作必需的它自己的键盘。这个条件在判决部件1115中测试。如果确定为NO，用户采取路径1116，使用与增强无线电话接口装置有关的键盘发起PSTN呼叫，如步骤1117所示。此后，用户可以通过路径1118返回到使用无线头戴装置，如步骤1119，如果用户从判决部件1115采取YES路径1114也可以到达。或者，如果用户没有选择移动站或无线头戴装置，那么PSTN上的呼叫发起将通过使用常规手机进行，如果提供了增强无线电话接口装置的话，如步骤1120所示。
类似地，如果在1125确定出呼叫是蜂窝呼叫，那么用户可选择使用头戴装置、或移动站。如果头戴装置不在适当范围内，或者如果头戴装置没有配备键盘，或头戴装置不能进行语音拨号，那么用户使用移动站发起蜂窝呼叫，如步骤1165所示，可以通过1141或1136到达。在使用移动站发起蜂窝呼叫之后，用户可选择通过返回路径1172返回使用头戴装置，或者继续使用移动站，如1175所示。而且，从判决部件1140采取YES步骤1142，用户可以在头戴装置和移动站之间选择性地建立本地通信链路，如1160所示。
现在参考图13，说明了彼此通信并具有接收信号强度指示(RSSI)以便控制无线头戴装置收发机发送功率的两个无线头戴装置。接收信号强度指示器1300A和1300B包含在图8所描述类型的无线头戴装置810A和810B中。当从无线头戴装置810A发出的信号被无线头戴装置810B在天线820B上接收时，接收信号强度指示器1300B测量接收信号的强度。接收信号强度提供了无线头戴装置810A和810B保持完全接近无错连接所必需信号强度的近似值。强信号趋于表示无线头戴装置彼此距离很近，或者远程通信条件较好。相反，如果接收信号强度很弱，收发机需要增加发送输出功率以克服不利条件或两个收发机间较远的距离。从无线头戴装置810A接收的信号强度可用于控制收发机830B的输出功率，而且也可以发回无线头戴装置810A以调节收发机830A的输出功率。类似地，当从无线头戴装置810B发出的信号被无线头戴装置810A在天线820A上接收时，接收信号强度指示器1300B测量接收信号的强度。从无线头戴装置810B接收的信号强度可用于控制收发机830A的输出功率，而且也可以发回无线头戴装置810B以调节收发机830B的输出功率。因此，每个收发机830A和830B的输出功率可以基于接收收发机所测量的另一个无线头戴装置所发信号的强度、另一个无线头戴装置测量并发回的其收发机所发的信号强度、或者由用户所选的手动设置来调节。通过使用接收信号的测量强度，收发机输出功率可以降低到维持完全接近无错连接所必需的最低水平，以便节省电池寿命或降低对其它无线通信干扰的可能性。
在一个实施例中，接收强度指示器1300A和1300B分别通过控制线1310A和1310B独立控制发送输出功率。在另一个实施例中，接收信号强度指示器1300A和1300B通过信号线1320A和1320B将接收信号强度传递到控制器860A和860B。控制器860A和860B则分别通过控制线1330A和1330B控制发送输出功率。控制器860A和860B可以将其它变量作为控制过程中的因子，例如电池强度。另外，可以手动指示控制器860A和860B设置特定的输出功率，例如在需要长范围情况下使发射机输出功率最大，或者在只需要短范围时使发射机输出功率最小。
现在参考图14，其中说明了适用于无线头戴装置的本地接口部件的框图，该装置还包括用于接收、发送、显示和操作数据的字母数字显示器和计算机装置。本地接口部件1405类似于图8的部件810，部件1405包括天线820、收发机830、基带调制器/解调器840、驱动器/放大器850、以及控制器860，驱动器/放大器850连接到扬声器880和麦克风870。此外，部件按图8描述中所讨论地操作。通过将通信传输分成分组并使用协议定义何时分组包括语音以及何时分组包括数据，部件1405也具有通过与头戴装置用于语音通信相同的本地通信信号接收和发送数据的能力。部件1405工作于三种模式。第一种模式在传输数据且无语音时使用。相反，第二种模式在传输语音且没有数据时使用。最后，第三种模式在语音和数据合并传输时使用。天线820接收本地通信信号并电连接到无线收发机830。正如业界所周知的，无线收发机830的功能可以用很多已知方式来实现，带有附带的调谐电路等。收发机830的输出信号被发送到基带调制器/解调器840，并按照图8所描述地解调。类似地，出语音信号被调制并发送到收发机，如图8的描述中所概述的。基带调制器/解调器840在遵循所建立协议的控制器860指导下，从接收信号中分离语音信号和数据信号，并将语音信号和数据信号合成以便传输。声音信号从驱动器/放大器850接收并发送到那里，而数据信号从接口1410接收并发送到那里。接口部件1410实现数据信号的恰当变换，以便在字母数字显示器1420上显示数据并发送到计算机装置1430。
尽管本发明方法和设备的目前优选示范实施例已经在附图中说明并在前面的详细描述中描述，但是应该理解发明不仅限于所揭示的实施例，而是能够在不背离如下权利要求所提出并定义的发明精神的前提下进行很多重组、修改和替换。例如，很容易理解本地通信路径也可以包括红外(IR)或微波或磁波链路，而且相应的接收机/发射机将用于代替无线收发机。此外，这里使用的术语“无线收发机”包括组成能够使用诸如DAMPS、GSM、DECT等的无线通信标准通信的无线装置所必需类型的恰当的无线控制逻辑。除了发射机和接收机以外，当通信装置用于数据传输时，收发机可以包括数据调制解调器电路。此外，本地和非本地(即，处于多个通信装置和它们各自的外部通信网之间)通信信号可以是模拟或数字的，而且可以包括语音、视频和数据。因此，本领域的一般技术人员很容易理解，根据到此为止的参考，上面所提到的示范修改和替换不背离本发明精神，面向在使用单一本地通信介质的多个通信装置之间能够实现本地通信路径的本地区域通信系统(LACS)。

Claims (12)

1.一种在第一无线头戴装置和第二无线头戴装置之间实现双向通信链路的电路装置，第一无线头戴装置和第二无线头戴装置共同置于一个本地区域，第二无线头戴装置还包括在外部通信系统中，该电路装置包括：
连接到第一无线头戴装置的第一本地接口部件，第一本地接口部件用于，至少在本地区域中，发射由第一无线头戴装置产生的第一本地传输信号，第一本地接口部件还用于，至少在本地区域中，接收第二本地传输信号并向第一无线头戴装置提供第二本地传输信号；以及
连接到第二无线头戴装置的第二本地接口部件，第二本地接口部件用于接收由第一本地接口部件发射的第一本地传输信号，并且为第二无线头戴装置提供第一本地传输信号，第二本地接口部件还用于，至少在本地区域内，发送由第二无线头戴装置产生的第二本地传输信号。
2.权利要求1的电路装置，其中第一无线头戴装置和第二无线头戴装置中的至少一个还包括：
附着在用户头部的外壳；
置于外壳中的用于接收和发射本地通信信号的收发机；
连接到收发机的天线；
用于控制收发机的控制器，该控制器连接到收发机；
至少一个具有扬声器的耳机，该至少一个耳机附着于外壳上；
附着于外壳的麦克风；
包含于外壳中的电源；和
包含于外壳中的放大器，该放大器连接到收发机，放大收发机接收的本地通信信号。
3.权利要求2的电路装置，其中第一无线头戴装置和第二无线头戴装置中的至少一个还包括：
测量接收的本地通信信号强度的测量装置；和
响应测量装置用来控制收发机输出功率的控制装置。
4.权利要求2的电路装置，其中第一无线头戴装置和第二无线头戴装置中的至少一个还包括：
测量接收的本地通信信号强度的装置，该装置响应接收本地通信信号的强度用来控制收发机的输出功率。
5.权利要求2的电路装置，其中第一无线头戴装置还包括：
提供这样的本地通信信号的信号强度测量的装置，所述本地通信信号是第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的；
向第二无线头戴装置发送这样的本地通信信号的信号强度测量值的装置，所述本地通信信号是第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的；和
接收由第二无线头戴装置对第二无线头戴装置从第一无线头戴装置接收的本地通信信号所做的信号强度测量值的装置，该测量值被发射到第一无线头戴装置，并且控制器响应该测量值以控制第一无线头戴装置收发机的输出功率。
6.权利要求2，3，4，或5的电路装置，其中第一无线头戴装置和第二无线头戴装置中的至少一个还包括键盘。
7.权利要求2，3，4，或5的电路装置，其中第一无线头戴装置和第二无线头戴装置中的至少一个还包括用于语音拨号的语音识别装置。
8.权利要求2，3，4，或5的电路装置，其中第一无线头戴装置和第二无线头戴装置中的至少一个还包括响应用户的语音命令以激活无线头戴装置的激活装置。
9.权利要求1的电路装置，其中第一无线头戴装置还包括：
接收第二本地传输信号并发射第一本地传输信号的收发机；
调制和解调第一本地传输信号和第二本地传输信号的基带调制/解调器，基带调制/解调器连接到收发机；
控制器，控制器产生控制信息，控制器连接到收发机和基带调制/解调器；
提供这样的本地通信信号的信号强度测量的装置，所述本地通信信号是第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的；
向第二无线头戴装置发送这样的本地通信信号的信号强度测量值的装置，所述本地通信信号是第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的；和
接收由第二无线头戴装置对第二无线头戴装置从第一无线头戴装置接收的本地通信信号所做的信号强度测量值，并将该测量值发射到第一无线头戴装置的装置，控制器响应该测量值以控制第一无线头戴装置收发机的输出功率。
10.权利要求1的电路装置，其中第二无线头戴装置还包括：
接收第一本地传输信号并发射第二本地传输信号的收发机；
调制和解调第二本地传输信号和第一本地传输信号的基带调制/解调器，基带调制/解调器连接到收发机；
控制器，控制器产生控制信息，控制器连接到收发机和基带调制/解调器；
提供这样的本地通信信号的信号强度测量的装置，所述本地通信信号是第二无线头戴装置从第一无线头戴装置接收的；
向第一无线头戴装置发送这样的本地通信信号的信号强度测量值的装置，所述本地通信信号是第二无线头戴装置从第一无线头戴装置接收的；和
接收由第一无线头戴装置对第一无线头戴装置从第二无线头戴装置接收的本地通信信号所做的信号强度测量值的装置，该测量值被发射到第二无线头戴装置，并且控制器响应该测量值以控制第二无线头戴装置收发机的输出功率。
11.一种在第一通信装置和第二通信装置之间实现通信链路的电路装置，第一通信装置和第二通信装置共同置于一个本地区域，第二通信装置还包括在外部通信系统中，该电路装置包括：
连接到第一通信装置的第一本地接口部件，第一本地接口部件发射由第一通信装置产生的第一本地传输信号，接收由第二接口部件发射的第二本地传输信号，并且为第一通信装置提供第二本地传输信号；
连接到第二通信装置的第二本地接口部件，第二本地接口部件发射由第二通信装置产生的第二本地传输信号，接收由第一本地接口部件发射的第一本地传输信号，并且为第二通信装置提供接收的第一本地传输信号，由此实现第一通信装置和第二通信装置之间的通信链路；
其中第一通信装置和第二通信装置中的至少一个包括无线头戴装置；
连接到第一和第二本地接口部件中的至少一个的字母数字显示器；和
连接到第一和第二本地接口部件中的至少一个的计算机装置。
12.权利要求11的电路装置，其中的无线头戴装置包括：
附着在用户头部的外壳；
置于外壳中的接收和发射本地通信信号的收发机；
连接到收发机的天线；
调制和解调本地通信信号的基带调制/解调器，基带调制/解调器连接到收发机；
至少一个具有扬声器的耳机，该至少一个耳机附着于外壳上；
附着于外壳的麦克风；
包含于外壳中的电源；
包含于外壳中的放大器，该放大器连接到基带调制/解调器，用于放大由收发机接收并由基带调制/解调器解调的本地音频通信信号；
所述的字母数字显示器和计算机装置附着于外壳；
连接到基带调制/解调器、字母数字显示器和计算机装置的接口装置，该接口装置实现基带调制/解调器和字母数字显示器和计算机装置之间的通信；和
控制收发机、基带调制/解调器、和放大器的控制器，该控制器指示基带调制/解调器将接收的本地通信信号是导向放大器还是接口装置。
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