CN1302521A - 用于公共交换电话网用户的带有个人通信链路的通信万维网` - Google Patents

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P·斯塔基·麦金托什
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Abstract

用于将电信基础设施线连接到住宅或企业中的电话、手持机、计算机、电复印机和其它终端用户接口或用户电气设备的系统。按照本发明的系统包括网络控制单元,其形成星形拓扑结构的中心,并且与无线接入单元和手持机通过RF链路通信。无线接入单元具有一接口,诸如标准电话插孔,用于接纳电话、传真机、计算机调制解调器或其它设备。计算机或其它设备还可以由具有其它实际和虚拟接口的无线接入单元接纳,这些接口例如包括串行口或网络口。无线接入单元还可以是数字的,适应ISDN或任何其它数字标准。无线控制/监视部件还可用来与网络控制单元通信,并且提供附加功能,诸如入口检测。婴儿监视,HVAC控制和其它服务。个人通信链路提供无线手持机和扬声器话筒服务。个人通信链路包括从该单元到网络控制单元的独立送话/收听路径。此外,每个个人通信链路包括从扬声器话筒操作的高音量/高麦克风灵敏度到用于传统手持机操作的低音量/低麦克风灵敏度自动调节的电路。

Description

用于公共交换电话网用户的 带有个人通信链路的通信万维网
发明背景
对公共交换电话网(“PSTN”)上的语音和数据通信的接入需求正在极快速增长。不仅用户量极快增长，而且更显著的是，各用户开始需要不止一个连接，而且经常需要多点连接。除了蜂窝电话、寻呼机和其它移动设备，基于住宅的连通是这种PSTN极快增长中的一个重要因素。用户近来而且大量地开始需要第二和第三连接，比如全球信息电信基础设施(所说的“互联网”)连通、传真和数据通信以及孩子使用的线路。
尽管传统上，一个住宅含有一条线支持的在各房间的标准电话设备而且或许含有另一条线支持的计算机，标准模拟“普通旧式电话服务”或“POTS”的日子已经不能满足大容量连接以支持图形、视频、交互应用和设备、以及所说的“推(push)技术”的需求。在1995年，例如，地方贝尔营业公司(“RBOC”)开始传输比语音通信更多的数据。因此，用户不仅是使用多条线；连接的性质也正在变化。变化的速度将只随着时间增加。
对于住宅用户连接的增长的需求，并且随着用于新且不同服务的新标准的出现，那些连接的变化性质碰到一个严重的物理障碍：住宅布线设施的永久物理限制特性。双绞线是一个小的管道。通过在单条线上传递多信道、并且以使数字信号传递到附近计算机的方式在用户分界点分离模拟和数字信道，诸如ADSL的一些标准，打破了这些物理上引起的限制。这些标准也已发展了，诸如100-base-T，以从安装的双绞线设施挤出一些性能，但是由该种介质的非屏蔽特性引起的限制总会存在。在任何情况下，不论现在或将来，由于有线线路、同轴电缆、光纤或其它介质物理性能和特性，任何物理布线设施或介质都将受到电的限制进而传输限制。因此，在避免这种物理上引起的管道限制的住宅中的连通将是有利的。
不可避免的，用户将需要住宅中不断增加的计算机阵列和其它连接的电气设备。这些设备不仅包括那些在性质上类似于计算机或电视机需要大量数据管道以支持图形、视频和音频内容的设备。它们还可以是任何希望远程接入的电气设备，很多这些设备按它们自己的方法用例如新的用户电气标准和交互要求对电信基础设施施加负担。例如，期望的128位互联网协议地址格式估计能够支持世界上的每个灯泡，每个具有自己的IP地址。相应地，住宅连通不仅必须考虑每个新设备施加的附加容量需求的幅度和性质，而且必须考虑新设备的增加量，有了这些设备许多用户将必然聚居于它们的住宅和小企业中。
当前，多数住宅在墙中仅安装了双绞线。即使在这种布线时，那些设施也经常不足以满足某些传统的基于住宅的计算机装置的需求。在整个房间重新布置附加线，不论对今天的双绞线或是同轴电缆标准都是很麻烦且昂贵的，而且也是一个大的阻碍，它限制了增加住宅带宽的需求。然而随着时间的流失及技术更新速度的增加，用户将发现每几年就需要重新布线，以便适应变化的标准和不断增大的分布管道的需要。尽管光纤设施从理论上能够提供一个解决方案，作为实际方案，大多住宅和小企业从成本考虑将这种解决方案排除在外。
这些因素导致了住宅中在PSTN用户分界点和电话、传真机、带宽加强的设备诸如计算机和电视机、以及可连接到PSTN或拥有IP地址的任何其它设备的不断增加的阵列和体积之间连通的需求。这些连通必须不仅满足今天，它必须减少对住宅重新布线的需要，以适应新的变化。它必须容纳新设备、格式、协议和标准，无论是模拟还是数字的。它在设计方面必须灵活且模块化，以适应用户中宽范围、不断变化、不断发展的一系列需要和选择。它不应被有线线路、同轴电缆、光纤或其它物理住宅设备方面固有的物理上引起的限制而限制。而且必须是合理的价格方案，以免在电信分布设施的增长和发展产生限制。
发明简述
按照本发明的系统具有一个网络控制单元或万维网控制单元(“NCU”)，该单元与任何希望数目的PSTN连接相连。此处连接是模拟的，在NCU中的网络接口将信号数字化，另外使它们兼容用于传递到可以是内部的交叉连接的交换器。交换器可以在住宅中或远程编程，以将来自每个PSTN连接的信号通过无线频率链路并且以频谱保留方式有效连接到任意数目和组合的无线插孔或无线接入单元。这些无线接入单元伴随并且连接到用户的电话、计算机、传真机、和住宅或小企业中的其它电气设备。因此，用户能够通过基于它们的PSTN连接的数目和性质、它们的现在和将来的电话、计算机、传真机和其它设备和它们的个人爱好，比如哪些线将振铃并且连接到住宅中哪个地方，对交换器编程，来配置它们的通信万维网，以适应它们增加的通信需要。
本发明的通信万维网中采用的手持机、无线接入单元、个人通信链路和/或无线插孔可以包括相对简单且不昂贵的电气设备，以接收和处理基于无线频率链路的信号，并且将这些信号连接到用户设备。手持机包括收发机、多路复用/多路分解电路、模拟/数字转换电路诸如称为“编解码器(codec’s)”、及带有例如麦克风和耳机的组合用于语音通信的控制电路，以及用于数据通信的插孔。
在模拟环境下类似于手持机的无线接入单元加上附加电路用于将信号传递到标准接口诸如RJ-11插孔。按照本发明，将使该无线接入单元适应任何物理和电气接口标准，诸如用于ISDN接口和任何其它希望的数字服务的无线接入单元。当一用户决定通过ISDN线将一新计算机连接到PSTN时，例如，用户可仅买一新的相对便宜的带有RS232端口的数字无线接入单元，将该单元连接到计算机，再编程网络控制单元，以连接新的ISDN连接和新的无线接入单元，以及由此通过有效的RF链路而不需要呼叫承包人把墙钻开进行连接。
个人通信链路提供无线手持机和扬声器话筒服务。PCL是小的、薄的、由可充电电池操作的便携式单元。PCL包括从PCL到NCU的独立的送话/收听路径。在NCU内或PCL的双工电路允许增加扬声器话筒的性能。此外，PCL从用于扬声器话筒操作的高音量/高麦克风灵敏度到用于常规手持机操作的低音量/低麦克风灵敏度自动调节。PCL可包括沿着其侧面的传导条，该传导条当被握住时，自动调节给扬声器和麦克风单元的增益。
因此，PSTN连接可以端接在住宅中的网络控制单元处，网络控制单元物理上可以很小以及外观上合理，可放置在桌子或柜台上或安装在墙上，并且如果需要可耦合到附近的电性出口，及耦合到控制器，诸如个人计算机或其它接口(如果用户希望控制而不是通过网络控制单元本身上的接口)。该单元可以有短天线，附带的平面天线或其它希望的天线。在整个住宅内，希望连接到PSTN的任何设备能够连接到无线接入单元，或包含其自己的无线接入单元，无线接入单元可以是电池供电并且通过RF链路连接到NCU。不需要提供额外的物理介质。
相应地，本发明能够进行住宅或小企业内任何希望设备和PSTN(或其它电信基础实施)之间的无线、有效、灵活和模块化连通。网络控制单元本身在设计上可以模块化，以容纳用于各种改变和发展的标准和协议的各种电路板。可采用多个NCU，或多个NCU功能块可包括在一个单元中，以便容纳各目标诸如分集、手动切断性能和附加性能。可以购买新的无线接入单元用于特定用户希望的特定设备，并且随着时间过去、新设备和服务的发展和标准的改变，他或她可以用新的电路板和新无线接入单元也可能用新手持机更新该系统。
网络控制单元可以通过用户使用在该单元上的接口进行编程。它可以通过网络或PSTN链路连接到远程编程源，或者用于用户控制或者由服务处控制。网络控制单元的这种编程和其它控制和信令可以通过连通到PSTN信令和控制包括所谓的“高级智能网络”的电信基础设施发生。
因此，本发明的目的是提供一种灵活、模块化的系统，其通过RF链路提供PSTN或其它电信基础设施和任何用户希望连接的电气设备之间的连通。
本发明的另一目的是提供PSTN和计算机、手持机及其它设备之间的企业以及住宅无线连通，消除了重新布线企业和住宅的需要，以便适应新标准和服务。
本发明的另一目的是以模块和灵活的方式提供任何数目的PSTN线和任何数目的现存或将来的电气设备之间的基于RF的连通。
参照下面部分，本发明的其它目的、特征和优点将变得更清楚。
附图简述
图1是表示按照本发明系统的一个实施例的住宅示意图；
图2是按照本发明一个实施例的时分多址(“TDMA”)帧的简化表示，该帧具有支持四个双向信道的八个时隙；
图3A是按照本发明一个实施例的网络控制单元的高层功能框图；
图3B是按照本发明一个实施例的网络控制单元的比图3A层低的简图，其中使用四个编码器/解码器或“编解码器”以及相应的四个模拟POTS线；
图3C是可以容纳四条线的单个编解码器的功能方框图，例如，可作为图3B中所示的用于纯模拟POTS线的一个可选设计；
图4是按照本发明的手持机的一个实施例的功能方框图；
图5是按照本发明的无线接入单元的一个实施例的功能方框图；
图6是网络控制单元的功能方框图，其只容纳ISDN标准或容纳ISDN标准以及其它模拟PSTN连接：
图7是按照本发明的网络控制单元的功能方框图，其用来容纳三个模拟和一个数字PSTN连接：
图8是按照本发明的数字无线接入单元的一个实施例的功能方框图；
图9A和9B是按照本发明的包含在无线接入单元或手持机的一个实施例中的交换/处理电路的一个实施例的功能方框图：
图10是按照需要可用在本发明中的收发机电路的高层功能方框图；
图11A是图3的网络控制单元的一个配置序列的简化流程图；
图11B是图3的网络控制单元的配置表，其从图11A所示的配置序列导出：
图12A和12B是按照下面例1讨论的本发明的通信万维网的操作图；
图13A和13B是按照下面例2讨论的本发明的另一通信万维网的操作图：
图14是按照本发明的个人通信链路的方框图；
图15是图14所示的个人通信链路的电路框图；
图16是当NCU100超出范围时PCL的功能流程图。
附图的详细描述
图1是包含本发明的通信万维网的一个简单实施例的住宅或企业的假象平面布置图。该平面布置图示出了一网络控制单元或“NCU”100，其端接了四个中心局POTS线或连接，表示为“CO1”到“CO4”。在不同于图1所示的特定实施例的实施例中，所述连接可以以不同于所说的“本地回路”出现。这些连接可以以任何介质出现，包括有线、同轴电缆、光纤、地面无线频率链路、卫星链路。每个连接可以按照任何现在或将来的标准、格式或协议提供通信信道的任意数目和种类，包括模拟的或数字的。这些连接还可起源于或包含由电信基础设施或网络(而不是PSTN)(不论是交换的或非交换的，也不论是基于电路的交换还是基于分组的交换或其它的)传送的信号。然而，为了便于公开本发明的通信万维网的结构和操作，将参照PSTN，但是以非限定的方式。
在平面布置图中可设立多个无线接入单元或无线插孔(“WAU”)201-203，通过RF连接到NCU。此外，在平面布置图中还可设立多个手持机和无论是便携的还是连接到WAU的普通电话300-304。可包含其它电气设备诸如传真机400；图1中所示的传真机400连接到WAU202。
按照本发明，任何数目的连接可端接在用于特定的位置的一个或多个NCU。同样，可RF链接到用于特定位置的一个或多个NCU的本发明的WAU可用来容纳任何的电信、用户电气或其它需要的标准、格式或协议，无论是模拟的还是数字的，并且为了该种目的，可被制造或单独销售，使得本发明的通信万维网在性质上与一些部件组合模块化，以适合于每个合理的兴趣和爱好。例如，WAU可以连接到“电话”，诸如图1中的电话设备300，连接到传统的调制解调器，通过ISDN WAU直接连接到个人计算机，通过传真机WAU连接到传真机，或任何其它希望的电气设备。按照本发明可以采用多个WAU和手持机，容纳用户希望连接到PSTN的电气设备的任何特定的组合。图1是简化的平面布置图，以便相对于在本发明的通信万维网中使用的NCU、WAU、手持机和其它电气设备提供大致的布局图。
网络控制单元
图3A到3C示出了按照本发明的网络控制单元(“NCU”)的实施例和实施例的一部分的功能框图形式。按照本发明的优选实施例，NCU100包括接口电路，用于与PSTN或其它线或来自交换器或PSTN的其它部件或其它电信传输基础设施或网络的连接，无论是模拟还是数字的，进行连接。该电路如在图3A中所示的称为“网络接口”650，耦合到如图3A中的标号660所示的交换器(并且，如果需要，桥路和附件)电路。该讨论考虑在“下游”或PSTN到NCU到WAU方向上的信号，在相反方向上的相应信号流是明显的。
交叉连接交换器/会议桥路/附件块(“CAB”)部件，以预定和可编程方式，如果需要，则带有附加功能，将来自对应于输入线的网络接口的信号耦合到下游电路，用于最终将RF传送到WAU和手持机。CAB的交换器和桥路部件是网络控制单元的一部分，它允许用户通过将程序编入NCU，远程或本地指示他或她的电话设备、计算机、传真机和其它设备在一天的特定时间或特定条件下哪一个连接到各PSTN。如果需要，桥路和附件电路任一个或两个可忽略，以便CAB只执行交换功能。
当用户设备被指定，在CAB中被合适交换的信号于是被传递到NCU的“无线多路复用引擎”，如图3A中用标号670表示的。RME例如通过时分多址或按照任何希望的格式，将信号多路复用到多个预定信道，用于带宽和RF频率变换。多路复用的信号被传递到无线收发机680，此处信号可按照任何需要的格式进行调节，再次多路复用，并且以可编程方式或其它希望方式调制到适当的RF载波或多个载波上，用于按照需要传送到WAU200、手持机300以及其它设备。多路复用、调制和使CAB输出端的信号兼容用于RF传送的其它处理可发生在同一模块或任意希望的模块或电路组合中。
NCU控制器690连接到NCU中的所有电路，并且可通过耦合到该控制器的计算机或NCU的其它部分或远程地经过一条输入线640，经NCU上的用户接口被编程。控制器690本身可联网到PSTN或其它电信基础设施信令和控制网络，诸如通过高级智能网络或其它信令和控制网络用于远程或部分远程控制。
更详细地说，NCU的网络接口650在设计方面可以是模块化的，并且包含连接到公共交换电话网的电路，用于容纳各种介质，包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线，并且容纳各种模式，包括模拟、数字和混合模式。网络接口可以是模块化的，并且所有线的部分可以以专用集成电路(“ASIC”)介质实现，以容纳模拟电路，或与其它接口一起容纳需要的ISDN、T-1、CATV/COAX、ATM、micro-ATM、AMPS、N-AMPS、TDMA数字蜂窝、CDMA数字蜂窝、模拟或数字SMR(Nextel)、PCS、LEO卫星、地球同步卫星、互联网协议或任何其它当前或将来形式的无线或有线本地回路的服务或其它电信基础设施服务。如图3B所示，用于按照本发明系统的容纳四条POT线的网络接口可以采用独立直接接入排列(independent direct accessarrangement)(“DAA”)电路690的四元组排列的形式，按照需要每个电路具有合适的变压器、隔离器和线路保护电路，二到四线混合电路700、和编码器/解码器(“code”)10。相应地，调整网络接口电路，用于适当隔离、阻抗匹配、线路保护、介质转换(二到四线)和模拟到数字/数字到模拟转换，以便其输出信号720耦合到CAB660。(在直接接入排列电路690的POTS形式中的功能块包括常规部件，并且被常规地实现。)
图3C示出了用来容纳四条POT线的网络接口的另一种排列。能够包括混合电路700和其它部件的线路调节电路交叉耦合到单个码710，代替了每条线640采用一个码的需要。网络接口的输出可以在总线730上，代替了耦合到CAB 660的各个输出，以便通过多路复用连接将网络接口650耦合到CAB 660用于物理上简化和逻辑实现。对于ISDN，网络接口可以是所说的“U接口”和相关的4层双位调制解调器电路。其它数字服务需要特别连接到特定的介质、格式和协议的网络接口。
对于任何无线本地回路或所说的固定的无线服务包括卫星服务，网络接口可以是无线调制解调器，它包括一无线接收机或收发机、适当的调整/解调部分、以及编码和解码电路。当网络接口是无线调制解调器/无线收发机时，NCU100作为无线转发器或再广播单元来工作，通过一个无线协议与PSTN通信，并且通过相同的或可能不同的协议与按照本发明系统的WAU200、手持机300和其它部件通信。本发明的这一方面可能是违反直觉的：如果到PSTN的连接是无线的，那么一个方案是简单直接连接到住宅中的任何位置，而不用通过NCU100的中继信号。然而，通过按照本发明的系统提出了该方案将引起的一个问题，因为与PSTN连接的无线收发机通常必须符合精确空中接口标准，该接口标准具有精确的频率控制、很好定义的RF带宽、较高的传输功率(以容纳到单元塔或PCS天线的更大的距离)、更好的接收机灵敏度、较高的电池损耗和较短的电池寿命，并增加了复杂性和费用。然而，按照本发明的手持机300或WAU200是很简单并且不昂贵的设备，只须符合本发明的不甚严格的内部空中接口标准，但是仍然保留提供较好质量和可靠性的功能，用于户内/户外附近服务，这些设备不昂贵、小型化、重量轻、灵活并且被制造和销售，如果需要，调节到特定的设备诸如传真机或不是每个用户可希望采用的各种数字标准。
至网络接口650的输入连接可以是物理上分开的双绞线，如同在模拟POTS线的情况，此处每条线通过独立的双绞线从PSTN端接；或者每个输入电路可经单线多路复用，诸如由常规的基本速率(2B+D)ISDN线提供的两个数字电路。每秒6兆的micro-ATM光纤连接可经过在网络接口中能够被多路分解的(对于输出或上游信息多路复用)单条光纤提供数字语音服务、MPEG-2数字视频和其它服务，并且输入线可以是虚拟的。即，能够按照需要的基线分配附加线路，并且相应收费。例如，一用户可能从晚上10点到早上7点连接到一条线，从上午7点到上午9点连接到两条线，以及从上午9点到下午7点连接到四条线，并且对于各部分使用相应记帐。如同下面讨论的，CAB660可被编程，以实时地适应在PSTN连接中的变化，以便按照需要在各WAU200、手持机300和其它终端用户接口设备之间分布带宽和服务。
NCU100能够通过全球信息基础设施，不论是否压缩(诸如，使用电信媒体商标压缩(telemedia branded compression)或其它压缩)，路由呼叫或会话。诸如为此种目的当前采用的NCU100可使用NetPhone商标功能块，作为当前可用的合适的功能块的一例。后续事项将同样适用。
交叉连接交换器/会议桥路/附件块
本发明的交叉连接交换器/会议桥路/附件块(“CAB”)可用电的或虚拟的n×m交换器，该交换器被编程，按照一种拓扑，将来自网络接口650的任何输入信号720(不论是物理的、虚拟的、多路复用的或无线的)互连为多个输入信号或互连到对应于通信信道的接口，或者按照另一种拓扑，互连到由本发明的WAU200和/或手持机300服务的手持机、电话、传真机、计算机或其它设备的组合。CAB能够(但不需要)包括功能比桥路或会议桥路简单的这些相同电路和/或远程设备，这样，消除了进一步处理CAB660之外信号的需要。CAB可根据需要附带包含各种解码器、产生器、合成器和其它电路。
CAB660最好按照需要耦合到本地控制处理器和/或外部计算机和/或网络或服务器。外部连接可通过总线或同步连接或通过任何PSTN线640来直接连接。在具有多个NCU的按照本发明的系统中，在各NCU和/或外部/或服务器控制容量中，CAB660、控制处理器690和其它部件可被耦合和/或联网。
图3A中所示的CAB是受本地控制处理器685和个人计算机687的控制。对于语音服务，CAB660可起到与中央交换器和会议桥路类似的功能，按照在控制处理器685和/或PC687中的编程，将每条线路由到一个或多个无线接入单元200和/或手持机300。多条线640、手持机300、连接到WAU200的电话和其它设备可被集中，以形成任意数目的会议的排列组合。一个无线手持机能够呼叫另外一个，不需使用外部线640，仅使用分配的时隙、代码或涉及两个手持机300的RF信道或连接到WAU200的电话。任何两个或多个内部手持机或电话设备的会议呼叫可同样地发生。在多个网络或共享NCU上多个设备中的呼叫或会议可同样地发生。
CAB660，如同NCU、WAU和手持机中的其它部件那样，可用模拟电路来实现，这些模拟电路包括继电器、晶体管、CMOS介质或任何其它专用或非专用模拟部件和/或集成电路，但是，到达CAB660的信号720最好是数字的，以便CAB660可以全部数字实现。
按照本发明，CAB660用来路由及引导例如当在用户居所内通过互联网或内部网络使用外部数据服务时的数据信号。在语音情况下，对于每个呼叫可以建立虚拟电路，每个呼叫被保持用于呼叫的持续。在数据情况下，可以采用载波侦听多路接入(“CSMA”)、异步传送模式(“ATM”)或分组交换协议，及其它格式或协议，以便支持许多突发(burst)设备。如果需要，可以采用虚拟数据电路和CSMA的组合。在类似方式下，按照本发明，CAB660还用来同时容纳语音和数据业务，按照需要路由业务和管理资源。
在CAB660中的会议桥路功能块最好实现为一个高质量数据桥路，其保持所有连接在合适和同等的音频级。尽管会议桥路功能块能够以模拟电路实现，但最好使用逻辑或数字信号处理数字实现。数字调整和噪声控制可用来保持语音电路质量，与桥接到一起的部件的数目无关。会议桥路还可以用来将一个或多个外部线桥接到一个现有电路上，将手持机300和/或WAU200添加到该电路中。
可以(但不需要)构成本发明的CAB660的一部分的附件块功能块，可以包含对本发明的通信万维网添加服务的灵活性和附加等级的特征。附件块功能块例如可包括：DTMF产生器、DTMF解码器、语音合成器、语音识别器、语音压缩扩展器(ADCPM)、数字语音内插器(DSI)、呼叫器ID解码器、低速或高速电话调制解调器、有3类(Group Ⅲ)或类似功能的传真机调制解调器、实时时钟/日历数字电话应答设备(TAD)和按照需要的其它功能。这些功能和控制处理器685和CAB 660的其它部分一起实现下列功能，例如自动拨号、远程编程、语音命令特征、数字语音提示、语音存储和送出以及其它先进功能。附件块功能块的部分或全部可以按照需要放置在NCU100板上或与NCU100远离，用于特定的实现。例如，外部连接可使NCU适合于现有的外部传真机/调制解调器单元。
可以包括在NCU100中的功能包括智能呼叫控制。例如，包括在NCU100中的CPT产生器在摘机时可产生模拟拨号音。NCU100解译来自手持机300或WAU200的触摸拨号输入，添加适当的前缀或其它信令，或例如自动添加新的和改变的区域码信令用于拨NCU100识别的、但是其区域码或其它呼叫控制信息已经改变的一个号码。同样，NCU100能够校正在惯用号码的单个数字中的拨号错误，以防止误拨号和错误号码。可采用这种功能添加信令，使得用户只须拨号号码的一部分，类似于在传统的软件应用程序中的自动“快速填充”。这种信令也能够体现设备内的智能化，或至少部分基于NCU100连接的信息，按照时间和呼叫台以及其它因素，提供路由到不同长距离载波的最低成本。能够按照需要实现或自动进行各种其它的信令能力，包括那些比如自动互联网提供商/长距离服务器。
NCU交换器、桥路和附件块功能块或由NCU100采用的任何其它软件可以驻留在NCU板上，并且可以(但不需要)远程编程或升级。它还可按照需要包括远程接入或推入的程序和/或数据目标和/或应用程序，这些包括在JAVA、Active/X或其它语言中。它还可包括任何其它希望的应用程序，这包括例如NCU100、WAU200和手持机300中的语音/数据加密用于保密、网络安全、欺诈保护和鉴权。
按照本发明的NCU100最好包括标准连接器，诸如RJ-11连接器，其可以硬连线到单条线电话或例如连接到现有的户内布线。该连接器允许NCU100管理现有电话或布线作为其网络的一部分，或许允许它们回答任何振铃线。此外，POTS NCU100能够有脱落继电器或FET电路，该电路在电源故障或系统故障情况下，可以自动将现有线路切换到该连接器。如果NCU100装备有备用电池或其它辅助电源，在掉线并且切换到路由到外部连接器的紧急旁路的情况下，备用电池或其它辅助电源可以继续起作用直到主电源恢复或者其电池耗尽。
本发明的控制处理器685控制在CAB660中实现的交换、路由、RF、附件和其它功能，以及无线收发机680和本发明的NCU100中的其它电路。控制处理器685可以是小型的微处理器芯片，尽管需要更多的处理功率以容纳ISDN和其它数字接口NCU100。然后，外部PCS687以及服务器(如果需要)可加入控制功能。控制处理器685控制CAB660用于图1所示的拓扑结构的很简单的算法示于图11A和11B中，其中，线640在CAB660中被逐步地匹配到各个WAU200、手持机300和其它设备。控制算法和编程本身可以通过可用按钮或键盘实现的接口689、通过PC687或包括网络或电信基础设施的外部连接本地实现。
或者，使得本发明的系统允许来自远程接入中心对NCU100、包括控制处理器685和CAB 660的控制，这样用户在对他或/她的NCU编程以容纳各种WAU200和手持机300感觉到技术上欠缺的情况下，可呼叫服务中心。配置数据也能从万维网站下载。
PC和其它外部连通基于高智能的PC、用于更新和储存和类似应用的附加大容量存储器功能、更方便的用户接口，更精细的应用软件，诸如目录管理、电子数据表和数据库管理器、基于PC的语音合成和识别软件。
无线多路复用引擎
CAB输出信号750耦合到本发明的无线多路复用引擎670，该引擎包括实现下列任意功能的数字逻辑块，这些功能是：多路复用/多路分解，最好(但不必须)TDMA/TDD(时分多址/时分双工)，前向差错控制和一般差错管理，语音压缩(如果需要)，码分多路复用和多路分解(如果有的话)，中继组(hopset)产生(如果有的话)，和其它关键定时，以及对本发明系统的操作关键的同步和编码功能。
本发明的RME670通常(但不必须)以足够高的速度工作，以使控制处理器685管理低效率，尽管不需要这种情况。
RME信号770在本发明的系统中耦合到无线收发机(“RT”)电路680，如图3A所示。RT680可以是低成本多路复用无线收发机或收发机组，其按照需要带有或不带有多路复用和多路分解，按照下列格式或其它格式提供在RF载波上的适当的调制，这些格式是：TDMMTDD、TDMA/FDD、CDMA/FDD、CDMA/TDD、FDMA/TDD或FDMA/FDD，或者上述任何一种带有跳频或直接频率扩频。基本功能是实现将多个同时独立数据流传输到WAU200和手持机300。
多路复用仅是带宽保留和资源共享这个大问题中的一个方面，其也包括双工和分信道(duplexing and channelizing)，还有其它方面。为了公开的目的，多路复用意指多个远程单元同时与一个公共NCU100通信的方法用于接入PSTN。双工意指同时进行上游和下游通信的方法，诸如同时从NCU100到给定的手持机300以及从该手持机回到NCU的通信。分信道意指带宽共享使得多个系统能够共享同一个频带但不相互干扰的方法，可能碰巧落入彼此的无线范围内，其中每个系统由NCU、手持机和WAU构成。
为了本发明目的，时分多路复用和码分多路复用是多路复用的两个可接受的形式，以及还有其它形式。使用时分多路复用，载波带宽比码分多路复用接入带宽窄，方便了频域分信道。尽管CDMA也能够用来例如在相同的RF载波频率上使用正交扩展码对不同NCU分信道，但通常需要很严密地控制传输功率电平，使得直接序列扩频的公知问题不引起困难。这意味着需要调整从一个NCU到下一个和其它手持机的传输功率电平。这在技术上可能是复杂的问题。
针对该公开的大部分CDMA蜂窝和PCS系统使用频分双工(FDD,frequency division duplexing)而不使用时分双工(TDD,time division duplexing)用于双向通信。当前使用CDMA用于双工是不实际的。使用TDD，能够使用同一个RF信道双向通信。TDD也消除了花费双工滤波器的需要，该滤波器路由传输功率从接收机到天线以及从天线到接收机，用相对小型的、不昂贵的同向双工交换器代替。因此带有频域分信道的TDMA/TDD是该公开的双工优选实施例。时分多路复用当前优于FDMA，因为FDMA将需要对四个或更多独立通信链路中的每一个产生一单独的载波，这是昂贵的。
离散多音调(discrete multitone)或DMT/TDD在多径衰落环境方面比TDD呈现某些优点，而且可以被考虑。在需要快速付立叶变换和反向FFT计算的DMT(也称为正交离散频率调制或ODFM)使用传统DSP引擎变得更易处理之前，TDD这个选择经济上很昂贵。
很方便地，RT电路680不需遵从任何差错接口标准，因为它只与类似的设备通信，并且除了通过分离的高质量的收发机之外通常不与PSTN或任何其它公共网络连接，如果有这种情况也以网络接口650来实现或连接到该电路。
按照本发明的系统能够用任何数目的模块格式实现。这些模块格式包括：部分响应、正交部分响应(QPR)、二进制相移键控(BPSK)、微分相移键控(DBPSK)、正交相移键控(QPSK)、微分正交相移键控(DQPSK)、pi4(pi-over-four)正交相移键控(pi/4QPSK)、pi4微分正交相移键控(pi/4DQPSK)、频移键控(FSK)、4或8级FM，离散多音调(DMT)(或正交离散频率调制)。选择的特定调制格式在很大程度上取决于要符合的无线规则，该调制格式从一个管辖区到另一个管辖区变化。本发明的系统的正确操作可以实际使用任何调制格式完成，没有一个调制格式是本发明必须的。当前QPSK和其变形可以是在节约、带宽效率和多径衰落之间一个好的折衷的代表，但是，这仅对于该优选调制格式来说是恰当的。
任何调制格式可以用扩频覆盖。跳频可以用作多址技术。在一些国家包括美国和加拿大，在对未许可的无线发送器进行管制的无线规则条件下，扩频系统具有较高传输功率的优点。此外，某些直接序列实现具有抗多径特性，能够被开发提供更优良的通信。两项技术可提供某些优点，减少来自工作在同一帝宽内的相同或不相同系统的干扰。由于这个原因，扩频技术可用在本
发明的优选实施例中。
通过独立的通信协议，RT单元680能够与落入无线范围内的其它NCU100通信。NCU100能够共享中继组(hopset)数据干扰记录、定时和使用信息，均避免互相传输。在同样方式下，每个系统的分量，NCU100、WAU200、手持机300，使用功率管理检测和响应于干扰或其它规则，均按提供可靠通信所必需的最低功率来传输。在此方式下，每个系统最小化其“干扰半径”，该干扰半径即是围绕一个给定系统的近似环形区域，在该区域内，该给定系统能够对工作在同一频带中的其它(相同或不同)系统产生干扰。
无线接入单元
本发明的无线接入单元200具有两类：(1)模拟的，用于诸如能够容纳一个电话或传统的调制解调器的无线电话插孔功能；或(2)数字的，用于无线计算机或数字设备连接(诸如，DB-25,USB，以太网，ISDN-ST、PCMCIA或类似串行或并行数据通信连接)。
图5示出了本发明的模拟的WAU200的一种形式。模拟WAU200可包括：无线收发机800，它通过RF连接将WAU200链接到NCU100；无线多路复用引擎802；控制处理器804和电路，该电路在电压保护、振铃、监视(摘机检测)、编码、混合和测试功能性(所说的用户线基本功能，borscht)提供电池的基本用户循环功能。图5的模拟WAU 200可以以小的单元实现，其类似于一个墙体变压器，在后面或侧面带有一个或多个RJ-11插孔，并且如果需要，它能够从任何AC出口抽取电源，以及提供到计算机调制解调器、传真机电话应答设备、标准电话或任何与标准RJ-11插孔连接的其它设备的模拟电话型连接。该单元可以(但不需要)是对呼叫者ID信息透明的，它传递从PSTN来的该信息。同样，该单元可以传递编码振铃和其它用户信令。它的电源提供线上帝电的标准电话的电源。其高电压振铃产生器用标准的90voltrms、20Hz振铃信号或其它外国标准对电话振铃。注意，尽管该单元通常不一定必须“有线连接”AC电源线，并且由此不全部“无线”，但该单元和连接到NCU100的输入线640之间的链路是无线的。因此，它消除了要求用户将电话放置在电话口上。如果采用电池电源，允许全部无线操作，在场所方面提供更多的灵活性。
按照本发明的一种类型的数字无线接入单元200示于图6中。这样的无线接入单元200能够提供与计算机、计算机外设、ISDN-ST电话机和其它数字设备的无线连接。由于本发明的系统中使用的无线链路是数字的，在无线接入单元200中的数字电路主要执行缓冲、差错控制和协议转换功能。外部数字接口能够采取很多形式，包括：DB-25；标准串行口连接器；USB；英特尔的新通用串行总线标准；并行口(打印机)连接；以太网；10-base-T；100-base-T；快速或十亿以太网；PCMCIA和其它。还有，可调整WAU200帝有外部传真/调制解调器工作，诸如图13中所示。数字无线接入单元200，象模拟无线接入单元200那样，可以是电力供电或电池供电，以便它们可以给用户提供自由便利。
个人通信链路
本发明的个人通信链路(“PCL”)是可用作手持机或扬声器话筒的手持单元。图14是按照本发明的一种形式的PCL500。PCL500包括一个小的外壳530，具有长约4英寸宽约3英寸的尺寸，使得该单元可以容易地带在口袋和/或钱包中。该外壳530的上方540含有一个扬声器570、麦克风580和应答按钮590。液晶显示器575显示与呼叫PCL500有关的字母数字字符。可以按下在上方540的应答按钮590回答呼叫。当单元500振铃时，激活按钮590。侧边592、594可包括由传导材料构成的接触条582、584。天线523位于外壳530的顶部537上或附近。
显示器575还可以是点阵、CRT或发光二极管显示。CRT显示器将显示从NCU100接收的视频信号。显示器575也可装有微摄像机，用于双向视频电话操作。该摄像机还可以用于视频会议用途。
PCL500不包括象本发明的手持机的键盘。而PCL作为用于NCU的听觉输入/输出设备。液晶显示器575显示来自NCU的状态信息。当多条线在使用中时，显示器575指示PCL正在使用的电话线。PCL使用激活语音拨号进行拨号。用户对麦克风说出希望的数字，而PCL内的语音识别电路记录用户语音，并且将所说的句子翻译成适当的音调。或者，PCL500可以使用触摸屏显示器代替液晶显示器575拨号。触摸屏将允许用户触摸在显示器上示出的“键”。然后PCL内的电路将拔号正确的数字。
PCL设计得小且便于使用。此外，该单元不需要被不断监视。这样，例如，如果设备放错地方，该万维网的其它部件诸如NCU、无线接入单元和手持机可继续起作用。下面将详细描述的探测器可以用来找到PCL。
图15示出了按照本发明优选实施例的PCL电路。单个按钮590使PCL500摘机。按钮590还可用于其它目的，如由存储在PCL500或NCU100中的软件确定的。PCL500包括：无线多路复用引擎1500，从NCU100通过无线频率链路接收和解调下游信号；控制处理器1504；电源1509，诸如可充电锂离子电池；专用集成电路(“ASIC”)1512；和模拟/数字转换电路1514，诸如所说的“codec”。PCL500和NCU之间的送话和收听路径最好是独立的。PCL还可包括类似于在无线接入单元中使用的无线收发机。
此外，PCL500包括增益/平衡和可能有回声消除电路1515，用于控制麦克风580和扬声器570的灵敏度。当用户抓住传导条582、584，上述增益电路减少给麦克风580和扬声器570的增益，这样，使单元500保持更靠近于耳朵。当用户释放传导条582、584时，单元500当成一扬声器话筒使用，有通过扬声器570高的音量和通过麦克风的高的语音灵敏度。尽管示出了传导条582、584，但当举到用户耳朵时，可使用其它方法减少给PCL部件的增益。例如，位于扬声器附近的无源红外遥控(“PIR”)检测器可用来检测用户耳朵的热量。当检测到热量时，PIR检测器减少给扬声器和/或麦克风的增益。此外，PCL可广播来自扬声器1360在超声载波上载有的扩频音频信号。然后载波上的回波将用来检测何时该单元正在靠近用户耳朵。或者，当听筒被盖住时，麦克风580可被编程收听发生的听不到的超声信号的静音。
DTMF/CID/CPT产生器/检测器电路1519提供用于双音调多频(“DTMF”)音调、呼叫者ID信息和呼叫进行音调(“CPT”)的产生器和检测器。检测器/产生器1519的CPT部分检测并且产生几种音调，包括但不限于呼叫中断、高音调、拨号音调、可听见振铃、低音调和忙音。然后PCL500通过显示器575向呼叫者提供信息。例如，按照设置的呼叫，PCL500可被编程，通过询问呼叫者是否愿意PCL500每五分钟重试呼叫，对未回答的外呼叫(回铃)响应。该请求将显示在显示器575上。呼叫者能够使用按钮590进行响应。
在工作中，PCL500作为手持机/扬声器话筒使用。最好是，PCL500具有离NCU100约1,000-2,000英尺的估计的工作范围。NCU100以规则的间隔向PCL500发出砰砰声。PLC可以仅仅收听这些砰砰声，保持了解这是在NCU100的范围之内。PCL可以偶尔返回一“蹦”声给NCU100。NCU100能够测量其“砰”和PCL的“蹦”声之间的时间长度，以确定到PCL的范围。使用定向天线、相位阵列、数字成束或其它定向技术，NCU100能够确定PCL500的大致的相对方向。该信息可由NCU100本地使用，或直接发射到PCL500，由此使PCL500的用户追踪NCU100。该技术还允许在NCU100的另一个人追踪和定位PCL500,PCL500可钉到小孩衣服上。该振铃/定位可以与下述的其它直接序列扩频技术一起使用。当对PCL500呼叫时，振铃电路使扬声器发出振铃声。按下或挤压应答按钮590回答该呼叫。当该单元不正在振铃时，按钮590可被编程为有效的或非有效的。当该单元不处于使用时，可使用充电器(未示出)充电。
在NCU100的广播区域之外，PCL500可被编程以提供基本信令，诸如连续蜂鸣、振动或显示文本消息。如果在PCL500内包含有存储的语音重放，则可对其编程，在特定时间重放记录的语音消息。图16是当NCU100超出范围时，PCL的功能流程图。在步骤1602中，PCL确定它不在NCU100的范围内。如上所述这可以通过从NCU接收一串砰砰声来进行。只要PCL500从NCU接收砰砰声，它以正常灵敏度(约-94dBm)工作在正常模式。当PCL在NCU100的范围之外时，在步骤1606中，它转移到不同工作模式。在步骤1608中，PCL向下调整其“唤醒”频率，使得它更少次数地收听来自NCU100的消息。然而PCL激活和唤醒的时间增加，在工作周期或电池寿命方面不产生实质变化。在唤醒间隔期间，PCL在输入数据流上运行直接序列扩频(“DSSS”)算法。具体地说，PCL500中的电路将未处理的解调数据转储进相关器内，该相关器可以用硬件或软件实现。在软件方式中，集成的高级RISC机(“ARM”)处理器使用FIR匹配滤波器技术执行DSSS算法。集成和转储累加器或类似后相关解码方法将跟随FIR滤波器，以接收DSSS算法的结果。当其幅值穿过预定电平时，该累加器将触发同步算法。如果超过阈值，在步骤1618,PCL对该消息解码。如果没超过该阈值，在步骤1616,PCL忽略输入消息。
通过直接序列处理增益，PCL500能够以正比扩展其接收灵敏度。使用长度100的扩展码，可以实现接收机灵敏度20dB的改善。这将扩展其对准(line-of-sight)范围10倍，典型的地形和植物的范围将扩展约3倍。这个改善的范围将用来定位已经在系统的正常通信范围之外加载的PCL在范围内或在范围和方向(如上述讨论的)内。当工作在这种扩展范围模式时，尽管正常、双路全双工、实时语音通信可能不切实际，但是，数字消息、音调告警、触发或预记录或存储语音提示，或发送任何其它短长度数字编码消息是可能的。
NCU100也可使用基本数字字母消息与PCL500通信。当NCU100希望向PCL500发送一消息，NCU100可直接向PCL500发送一串字母数字符号。PCL500可包括集成电路，用于接收消息，并且在显示器575上显示消息。
PCL500还可用来与另一个在NCU100范围之外的PCL单工通信。在此方式下，每个PCL只支持按键通话(push-to-talk)通信。在离开所述范围之前，两个PCL可通过个人计算机来配置。当PCL离开NCU100的范围时，用户通过按下按钮590和对着麦克风讲话，与第二PCL通信。在第一PCL范围内的另一用户将通过扬声器570听到第一用户的声音。一旦返回NCU100的范围内，该单元将自动返回到缺省状态，正常模式工作。
在另一个优选实施例中，PCL500在两种模式下可以修改工作：(1)当PCL500是在NCU100的范围之内时的标准模式；和(2)当PCL500在NCU100的范围之外时的蜂窝或PCS模式。如上讨论的，PCL500从NCU100收听到周期砰砰声，确认它在NCU100的范围内。当PCL是在NCU范围之外时，模式切换电路允许PCL象标准蜂窝或PCS电话那样工作。或者，PCL500可以修改，当在NCU100的范围内时，作为标准蜂窝或PCS电话工作。
在另一个优选实施例中，PCL500可以装有全球定位系统(“GPS”)硬件和软件。GPS硬件/软件与GPS卫星系统一起工作，以获得PCL的全球定位。此外，GPS软件将在显示器575上显示一个地图，指示PCL的位置。
手持机/PCL定位器
此外，个人手持机和PCL将使用编入NCU扩展器中的手持机定位器消息被定位。例如，可对NCU控制器编程，以监视现有的布线RJ-11插孔和找寻特定的触模音调模式。于是，当一个人将一特定的码(例如“***”)编入连接到RJ-11插孔的电话中时，NCU将识别该模式是定位器码。然后，NCU将定位器信号触发给一个或多个手持机或PCL，接着，手持机或PCL将发出定位器音调，诸如从其听筒或扬声器来的高调的“蜂鸣”。用此方式，在一场所内将容易地定位手持机和PCL。
无线控制/监视附件
本发明的系统还能够在用户场所执行很多控制和监视功能，便利并且增加效率。例如，无线门铃附件或WAU200能够发射响应于振铃门铃信号的编码的铃声。然后用户能够按下“互通”软键，设置用户与门口的来客全双工通信，并且能够将他或她的图像显示在显示器上。其它的无线附件能够提供住所灯光、车库门打开和安全监视控制。同样，通过合适的软键，手持机和其它接口设备能够控制电视、音响设备、暖气、空调和设备。不论是否通过CE总线，通过无线音频监视器监视婴儿以及其它用户电气功能可由本发明实现。
操作
如上所述，本发明的系统的四个主要部件是网络控制单元100、无线接入单元200、手持机300和无线控制/监视附件350。尽管每个部件可包含自身携带的微处理器，支配其基本功能，但单独或与外部控制器容量一起工作的NCU100最好是整个通信万维网的基本控制器和管理器。所有遥控部件最好简单可靠，并且最好具有限定的智能/功能，用于减少成本和增加模块化，以便系统性能和功能主要由NCU100确定。如上所述，NCU100可包含在线固件和/或软件升级能力。通过本发明系统的该能力和中央智能结构，整个系统的功能能够被升级，添加新特性，修理软件错误和修补硬件故障，这一切通过下载新的固件进入新的NCU100中实现。大部分NCU的计算机程序代码最好保存在快闪、可重新编程的存储器中。尽管不必须如此，但遥控单元中的固件最好用ROM存储器实现。
NCU100是系统星形网络拓扑的中心部分。对于整个系统，如果需要，NCU100选择RF信道，跳跃序列，并且如果需要，选择扩展码。NCU100管理用于各种遥控的ID串，并且它执行与网络管理、遥控单元登记和鉴别及通信协议管理有关的其它功能。NCU100还控制CAB660的交换和互连，并且驱动CAB660的所有附件块特性。下列例子描述了本发明的通信万维网的两个实施例的操作。
例1
示于图12中的本发明的系统，带有四个输入POTS线，NCU100在地下室或顶楼上，无线手持机和三个响应于电话、计算机和传真机的无线接入单元200。该系统可编程如下：在CAB660中编程POTS线1振铃通过并且连接到LCD手持机300。POT线2振铃通过并且连接到无线接入单元1号，无线接入单元1号通过RJ-11插孔连接到标准电话。POTS线3连接到无线接入单元2号，又依次接纳传真机。POTS线4连接到无线接入单元3号，该单元通过RS-232接口连接到个人计算机。
来自POTS线1-4的信号耦合到无线多路复用引擎670，以TDMA格式多路复用，并且在RT或调制解调器680中调制到RF载波上用于传输。手持机300接收来自NCU100的信号，并且解调、多路分解和处理提供给手持机300的信息。该信息包含在提供给接口电路和编码器/解码器650中的信号，用于传递到与人的接口。这些信号还提供给LCD驱动器和屏幕。在上游方向上，来自键盘和微电话的信号被处理、多路复用、调制和送给NCU100,NCU100最终解调、多路分解和处理传递到POTS线1的信号。就RF和多路复用电路而言，无线接入单元1-3通常工作在类似的模式下。然而，无线接入单元1号含有接口电路，用来容纳标准电话，接口电路包括例如编码器/解码器电路、线路接口、电池、监视器、和振铃产生电路，该振铃电路与RF-11插孔连接。提供给传真机的无线接入单元2号接口电路可以类似或等同于无线接入单元1号。
无线接入单元3号配置有接口电路，以容纳RS-232端口而不是RF-11模拟插孔。相应地，在RS-232串行口标准方面包括前向差错校正、通用异步接收器/发送器和信号交换电路。
例如如果用户希望消除POTS线4，或仅仅在一天的部分时间中订用它，在CAB660中能够再编程POTS线3，以容纳无线接入单元3号用于计算机通信，而POTS线2被配置成振铃通过无线接入单元1和2，用于电话和传真机。当用户需要新的服务或不同的服务时，可以按照需要采用任何其它组合，或将设备添加到具有它们伴随的无线接入单元的通信万维网。
例2
示于图13中的本发明的另一系统带有输入POTS线和ISDN线。在网络控制单元100的CAB660中编程POTS线1，振铃通过并且连接到LCD手持机300。POTS线2被编程振铃通过并且连接到无线接入单元1号和2号，依次分别连接到标准电话和传真机。ISDN线被编程连接到无线接入单元3号，由此通过串行口到计算机。还有，按照用户希望新的或附加的服务或添加其它设备，根据需要多个线被编程连接到各手持机300和无线接入单元200。对于图13中所示的现有设备，例如，用户能够编程CAB660以将POTS线1连接到手持机300和无线接入单元1和2，以便消除第二POTS线。类似，能够指定线1担当用于连接到手持机300和无线接入单元1号的语音线。线1或线2也能有线连入网络接口650中或相反直接连通到现有布线，如图13中所示。
为了公开本发明的各实施例，已经提供了前述内容。在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本发明的通信万维网和它们的部件及处理可包含各种修改和调整形式，包括采用新标准和实现模式的那些形式。

Claims (29)

1、一种公共交换电信网络(“PSTN”)用户使用的通信万维网，该万维网包括：
a．至少一个万维网控制单元，该万维网控制单元依次包括：
    ⅰ．至少一个万维网接口，用来连接到PSTN，该接口用来使得来自
        PSTN的信号与万维网控制单元中的电路兼容，并且使得上游信
        号与PSTN兼容；
    ⅱ．至少一个交换器，用来按照可编程控制器提供的控制信号，将来
        自至少一个万维网接口的每个接口的信号耦合到至少一个输出
        端；
    ⅲ．可编程控制器，用来按照耦合到至少一个万维网接口的PSTN
        连接的数目和类型，按照由通信万维网服务的电话、手持机和其
        它设备的数目、类型和位置，及按照用户的需要，控制所述交换
        器；
    ⅳ．多路复用/多路分解电路，耦合到所述交换器，并且用来将从所
        述交换器输出端接收的下游信号复用成为兼容的形式，用于传递
        到多路复用/多路分解电路，以及多路分解从多路复用/多路分解
        电路接收的上游信号，用于传递到交换器；
b．至少一个通信链路，所述通信链路包括：
    ⅰ．多路复用/多路分解电路，用来多路分解从万维网控制单元接收
        的下游信号，并且多路复用从产生器/检测器电路接收的上游信
        号，用于传递到万维网控制单元，并且兼容用于由万维网控制单
        元中的多路复用/多路分解电路最终多路分解；和
    ⅱ．产生器/检测器电路，用于产生和检测双音调多频音调和呼叫进
        行音调；
    ⅳ．扬声器；和
    ⅴ．麦克风。
2、如权利要求1所述的万维网，其中，所述通信链路还包括：用于控制扬声器的灵敏度和麦克风的灵敏度的装置。
3、如权利要求2所述的万维网，其中，控制所述扬声器灵敏度和所述麦克风灵敏度的装置还包括：
至少一个接触传导条；
增益电路，耦合到所述传导条，所述增益电路响应于传导条的接触，减少对扬声器和麦克风的增益。
4、如权利要求2所述的万维网，其中，控制所述扬声器的灵敏度和所述麦克风灵敏度的装置还包括：用于从所述扬声器在超声载波上广播扩频音频信号的装置，当所述音频信号的回声返回时，所述控制装置减少对所述扬声器和所述麦克风的增益。
5、如权利要求1所述的万维网，其中，所述产生器检测器电路响应于从所述麦克风接收的信号，产生音调。
6、如权利要求1所述的万维网，其中，所述通信链路还包括液晶显示器。
7、如权利要求6所述的万维网，其中，所述显示器列出用户使用中的PSTN线。
8、如权利要求6所述的万维网，其中，所述通信链路还包括全球定位系统电路，其在显示器上显示通信链路的位置。
9、如权利要求1所述的万维网，其中，所述通信链路还包括阴极射线管显示器。
10、如权利要求1所述的万维网，其中，所述通信链路还包括微型摄像机电路，其传输上游信号到多路复用/多路分解电路。
11、如权利要求1所述的万维网，还包括：
至少一个数字无线接入单元，其包括：
    ⅰ．收发机电路，用来从所述万维网控制单元通过RF链路接收下游
        信号，并且用来解调所述下游信号，用于传递到多路复用/多路
        分解电路，以及在至少一个RF载波上调制从所述多路复用/多路
        分解电路传递的上游信号，以便通过RF链路传送所述信号到所
        述万维网控制单元；
    ⅱ．多路复用/多路分解电路，用来多路分解从所述收发机电路接收
        的下游信号，并且多路复用从接口电路接收的上游信号，用于传
        递到所述收发机电路，并且兼容用于由所述万维网控制单元中的
        多路复用/多路分解电路的最终多路分解；
    ⅲ．接口电路，用来接收来自所述多路复用/多路分解电路的下游信
        号，使所述下游信号兼容用于用户设备使用，用于传递到与所述
        用户设备的一个接口，并且用来接收来自所述至少一个接口的上
        游信号，以及使所述上游信号兼容，用于所述多路复用/多路分
        解电路使用，以及传递到所述多路复用/多路分解电路。
12、一种公共交换电信网络(“PSTN”)用户使用的通信万维网，该万维网包括：
a．至少一个万维网控制单元，该万维网控制单元依次包括：
    ⅰ．至少一个万维网模拟接口，所述接口用来连接到所述PSTN；和
    ⅱ．收发机电路，用来耦合到所述接口，并且用来在至少一个无线
        频率载波上调制所述下游数字信号，以便通过无线频率链路发送
        信号，并且在所述无线频率链路上接收上游数字信号以及对其进
        行解调；
b．至少一个通信链路(“PCL”)，所述PCL包括：
    ⅰ．收发机电路，用来从所述万维网控制单元通过无线频率链路接收
        所述下游数字信号并且解调所述下游信号；以及在至少一个RF
        载波上调制上游信号，以便通过RF链路传送所述信号到所述万
        维网控制单元；和
    ⅱ．多路复用/多路分解电路，用来多路分解从所述收发机电路接收
        的下游信号并且多路复用从接口电路接收的上游信号，用于传递
        到所述收发机电路，并且对于所述万维网控制单元中的多路复用
         /多路分解电路的最终多路分解兼容；
    ⅲ．接口电路，用来从所述多路复用/多路分解电路接收下游信号，
        将所述下游信号转换成模拟信号，并且使所述下游信号兼容用于
        至少一个扬声器和至少一个显示器，并且从麦克风接收上游信
        号，将所述上游信号转换成数字信号，并且使所述上游信号兼容
        用于所述多路复用/多路分解电路，并且传递到所述多路复用/多
        路分解电路。
13、如权利要求12所述的万维网，其中，所述通信链路还包括：
检测何时所述通信链路是在控制单元的预定范围之外的电路。
14、如权利要求10所述的万维网，其中，所述检测电路还包括：
滤波电路，从所述收发机电路接收解调数据，所述滤波电路对于所述解调数据执行直接序列扩频算法；
累加器电路，接收直接序列扩频算法的结果，并且当已经达到预定阈值时，触发一同步算法。
15、如权利要求12所述的万维网，还包括：
第二通信链路，当所述第一和第二通信链路是在万维网控制单元的预定范围之外时，与所述第一通信链路直接通信。
16、如权利要求15所述的万维网，其中，所述第一通信链路和第二通信链路可由个人计算机构成。
17、如权利要求12所述的万维网，其中，所述通信链路还包括：
模式切换电路，当在万维网控制单元的范围之外时，将通信链路切换到蜂窝电话。
18、如权利要求1所述的万维网，其中，所述通信链路还包括：用于控制扬声器灵敏度和麦克风灵敏度的装置。
19、如权利要求18所述的万维网，其中，控制所述扬声器灵敏度和所述麦克风灵敏度的装置还包括：
至少一个接触传导条；
增益电路，耦合到所述传导条，所述增益电路响应于传导条的接触，减少对扬声器和麦克风的增益。
20、如权利要求18所述的万维网，其中，控制所述扬声器灵敏度和所述麦克风灵敏度的装置还包括：用于从所述扬声器广播在超声载波上的扩频音频信号的装置，当所述音频信号的回声返回时，所述控制装置减少对所述扬声器和所述麦克风的增益。
21、如权利要求12所述的万维网，其中，所述产生器检测器电路响应于从所述麦克风接收的信号，产生音调。
22、如权利要求12所述的万维网，其中，所述通信链路还包括液晶显示器。
23、如权利要求22所述的万维网，其中，所述显示器列出用户使用中的PSTN线。
24、如权利要求22所述的万维网，其中，所述通信链路还包括全球定位系统电路，其在显示器上显示通信链路的位置。
25、如权利要求12所述的万维网，其中，所述通信链路还包括阴极射线管显示器。
26、如权利要求12所述的万维网，其中，所述通信链路还包括微型摄像机电路，其传输上游信号到多路复用/多路分解电路。
27、如权利要求12所述的万维网，其中，所述通信链路还包括用于从万维网控制单元接收字母数字消息的电路。
28、如权利要求27所述的万维网，其中，所述通信链路还包括用于从所述万维网控制单元接收的字母数字消息。
29、如权利要求12所述的万维网，其中，所述通信链路还包括触摸屏。
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