CZ412798A3

CZ412798A3 - Způsob určování hovorného a jeho změn při telefonním hovoru a zařízení pro použití s bezdrátovým telefonním systémem

Info

Publication number: CZ412798A3
Application number: CZ19984127A
Authority: CZ
Inventors: Barry R. Robbins; Gadi Karmi
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2000-03-15
Also published as: IL127526A0; NO985813D0; ES2247632T3; CN1228224A; HUP0000259A3; CZ293830B6; NZ333364A; ATE306782T1; HK1020467A1; JP2000512819A; WO1997048221A2; BR9709719A; DE69734350T2; PL183482B1; NO985813L; EP0906688B1; HUP0000259A2; WO1997048221A3; PL331486A1; RU2178956C2

Description

Oblast techniky

Vynález se týká bezdrátových telefonních systémů a zejména veřejných telefonních automatů, připojených k bezdrátovým telefonním systémům.

Dosavadní stav techniky

Bezdrátové telefonní systémy, zahrnující například celulární (buňkové) telefonní systémy a systémy s bezdrátovou lokální smyčkou, se staly velmi populární pro soukromé individuální použití. V nedávné době byly bezdrátové telefonní systémy rozšířeny na veřejné telefonní automaty. Bezdrátové telefonní automaty mohou být vytvořeny podobně jako telefonní automaty, připojené k obvyklým pozemním vedením, jako je veřejná pevná telefonní síů, ale bezdrátový telefonní automat vysílá signály místo do přípojného pozemního vedení do vzdálené základnové stanice. Vzdálený systém může obsahovat například vesmírné družice, celulární základnové stanice apod. Bezdrátové telefonní automaty jsou obzvláště žádoucí pro použití v oblastech, které neobsahují běžná pozemní vedení, včetně odlehlých oblastí USA, jakož i části území rozvojových zemí. Bezdrátové telefonní automaty mohou být také výhodně použity i v oblastech majících běžná pozemní vedení, aby umožnily spotřebitelům volbu mezi telefonními společnostmi spravujícími pozemní vedení a telefonními společnostmi poskytující ·« ··

4 4 4 4 4

4 4 4

4 ··· ··« • · · 44·· ·· ··

-24· 44 44

4 4 · · · * · · · · • · · · 9

4 4 4 4 •4 44«· ·· v oblasti bezdrátové služby. Bezdrátové telefonní automaty jsou také ideální pro použití v letadlech, vlacích, autobusech, lodích a jiných podobných veřejných dopravních prostředcích, kde nejsou běžná pozemní vedení k dispozici.

Při realizaci bezdrátových telefonních automatů však vznikají problémy pokud jde odměřování hovorného (poplatků za hovor), naběhlého pro uživatele telefonního automatu. U běžného telefonního automatu připojeného k pozemnímu vedení se odměřování v typickém případě dosahuje tím, že se ze sítě vysílají do telefonního automatu odméřovací impulsy. Odméřovací impulsy jsou v typickém případě krátké tóny, nastavené například na frekvenci 4000 Hz. Telefonní automat může obsahovat filtr pro odfiltrovávání tónu, takže uživatel neslyší během telefonního hovoru tóny. Telefonní automat je obvykle předprogramován s určitou peněžní hodnotou přiřazenou ke každému odměřovacímu impulsu, takže se dají během telefonního hovoru vypočítat skutečné hovorné naběhlé během telefonního hovoru z celkového počtu odměřovacích impulsů přijatých během telefonního hovoru. Každý jednotlivý odměřovací impuls může representovat volací čas v hodnotě například jednoho nebo dvou centů. Během hodin silného provozu, kdy je častost telefonování nejvyšší, jsou odméřovací impulsy vysílány poměrné často. Během hodin slabého provozu, kdy je častost telefonování menší, jsou odméřovací impulsy vysílány méné často.

V typickém případě se od uživatele požaduje, aby vložil do telefonního automatu pro spojení telefonního hovoru určitý počáteční peněžní obnos. Po té se při pokračujícím telefonním hovoru přijímají automatem odméřovací impulsy • ·

4 4

4« ····

-344 ·«·· · · •·· ··· • · • 4 44 a peněžní částka, odpovídající každému odměřovacímu impulsu, se odečítá od výchozí vložené peněžní částky. Může být použit displej, který udává uživateli zbývající peněžní částku. Pokud zbývající peněžní obnos poklesne pod určitou minimální prahovou hodnotu, například jeden dolar, je také uživateli obvykle poskytována výstražná zpráva, která indikuje, že telefonní hovor může být automaticky ukončen, nevloží-li se do telefonního automatu další peníze. U mnohých telefonních automatů podle stavu techniky není uživatel omezen na to, aby vkládal peníze pouze v hotovosti. Alternativně mohou být používány různé typy kreditních karet, přičemž kreditní karta je předprogramována s určitým množstvím peněz. Alternativně může být hovorné účtováno volanému nebo eventuelně na účet kreditní karty, účet telefonní karty apod. Řada telefonních automatů podle stavu techniky totiž nepřijímá žádnou peněžní hotovost, ale pracuje pouze s telefonními kartami nebo při použití jakéhokoli bezhotovostního postupu.

Zatímco výše popsaný odměřovací postup funguje dobře u telefonních automatů připojených k pevným pozemním vedením, vznikají problémy při pokusech o jeho realizaci u bezdrátových telefonů. U většiny bezdrátových telefonů je potřeba minimalizovat množství informací, vysílaných ze základnových stanic ke vzdáleným bezdrátovým telefonům za účelem dosažení maximální kapacity systému. Vyloučení přenosu redundantní nebo nepotřebné signalizační informace je jeden způsob celkového zmenšování šířky pásma, spotřebované na telefonní hovor a tím maximalizování kapacity systému. Může být potřeba, aby byly více či méně současně v bezdrátovém telefonním systému vysílány desítky hovorů spojených s bezdrátovými telefonními automaty. Vysílání periodických odměrová4 φφ

Φφ ·· φφ φφ φφ • · φφφφ φ · φφφ φφφ • φ φ φ · φ · · ·· φφφφ φφ φφφφ φφ φφ cích impulsů v každém telefonním hovoru, spojeném s automatem, zejména během hodin silného provozu, spotřebovává velkou Šířku pásma, která má dopad na celkový počet hovorů, které je třeba současně uskutečnit.

Obzvláště důležitým problémem v bezdrátových systémech, používajících digitální vysílací postupy, jako je vícenásobný přístup s kódovým dělením (CDMA). V případě vysílání v protokolu CDMA znesnadňuje způsob, jakým jsou hlasové signály kódovány, vysílání hlasových signálů s na nich superponovanými vysokofrekvenčními tóny. U hypotetického bezdrátového systému pro vysílání odměřovacích impulsů tak může být potřebné převádět impulsy na datové pakety, jako jsou pakety typu použitého při vysíláni povelových a řídicích signálů pro prokládání s datovými pakety, obsahujícími digitalizovaná hlasová data. Pro bezdrátové systémy s lokální smyčkou, používající protokol CDMA, mohou zejména omezení formátování takových paketů významně ovlivňovat šířku pásma, která je k dispozici pro další signály, jako jsou povely a řídicí signály a digitalizované hlasové signály. Kdyby byly přídavné datové signály, odpovídající měřicím impulsům, vysílány po celou dobu trvání telefonního hovoru do bezdrátového telefonního automatu, mohla by být velikost šířky pásma, která je k dispozici pro odpovídající hlasové signály, dále výrazně snížena, s omezením maximální možné kvality vysílaného hlasového signálu. Takové problémy mohou být i závažnější u bezdrátových telefonních automatů, osazených v letadle, lodích apod., přičemž hlasová kvalita může být již relativně omezená jinými omezeními vysílání. Potřeba zpracovávat periodické odměřovací signály během celého telefonního hovoru může zatěžovat mikroprocesor nebo jiné září·» « « · * · φ « φφ φ · · · φ « · «φφφ «φφφ φφ* φφφ φφφ φφφ ·« • Φ «φφφ φφ φφφφ φφ φφ

-5zení, zpracovávající různé číslicové signály přijímané ze vzdálené stanice.

Jeví se tak jako žádoucí vytvořit zlepšený způsob a zařízení pro provádění placeného odměřování v bezdrátovém telefonním systému, obsahujícím jeden nebo více bezdrátových telefonních automatů. Vynález si proto klade za úkol zajistit splnění výše uvedeného cíle.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo vynálezem zařízení pro použití s bezdrátovým telefonním systémem, které obsahuje prostředky pro přijímání odměřovacích signálů z vnějšího systému, reprezentativních pro účtovací poplatky (hovorné) za konkrétní telefonní hovor uskutečňovaný mezi bezdrátovým telefonem a vnějším systémem, prostředky pro určování účtovací rychlosti (počtu účtovacích impulsů za jednotku času - dále: účtovací rychlosti) ustáleného stavu pro telefonní hovor z odměřovacích signálů, a prostředky pro vysílání signálu, reprezentativního pro účtovací rychlost v ustáleném stavu, do bezdrátového telefonu. Zařízení může dále obsahovat prostředky pro detekci změny v ustáleném stavu účtovací rychlosti pro telefonní hovor a pro určování nové účtovací rychlosti v ustáleném stavu.

Při použití tohoto zařízení nemusí být vedeny do bezdrátového telefonu odměřovací signály z vnějšího systému. Místo toho je zapotřebí vysílat pouze jediný signál reprezentativní pro ustálený stav účtovací rychlosti. Změní-li se rychlost, je potom vysílán jiný signál reprezentativní pro novou účtovací rychlost v ustáleném stavu. Je tak vysíláno • · ·· • · ♦ ·

-6flfl ·· • · * • 4 · · flfl flflfl· • fl ·» • * * • · fl • flfl flflfl • · flfl flfl do bezdrátového telefonního systému méně signálů a spotřebovává se menší šířka pásma, než u tradičních systémů, u nichž se vysílají všechny odměřovací impulsy.

V jednom příkladném provedení je bezdrátový telefon bezdrátový telefonní automat, uspořádaný pro vysílání a přijímání signálů reprezentativních pro účtovací rychlost v ustáleném stavu pro telefonní hovor a prostředky pro používání této rychlosti pro vypočítání výše hovorného, vzniklé během telefonního hovoru. Bezdrátový telefon může obsahovat prostředky pro zobrazování výše hovorného naběhlého během telefonního hovoru k uživateli, provozujícímu bezdrátový telefon.

Použití relativně několika málo signálů účtovací rychlosti v ustáleném stavu místo častých periodických jednotlivých odměřovacích signálů je obzvláště žádoucí v bezdrátových telefonních systémech nebo systémech s bezdrátovou lokální smyčkou, protože může být spotřebována významně menší šířka pásma několika málo signály ustáleného stavu místo mnoha častých periodických odměřovacích signálů. Pro další signály je tak k dispozici větší šířka pásma. Přídavná šířka pásma může být použita pro zpracování dalších telefonních hovorů nebo pro umožňování, aby se během telefonního hovoru vysílalo větší množství dat. V závislosti na provádění může přídavná šířka pásma dovolit zdokonalení hlasových signálů vůči systémům vyžadujícím přenos periodických odměřovacích impulsů, nebo zvýšení celkové kapacity systému.

V příkladném provedení s bezdrátovými telefonními automaty používajícími přenos CDMA jsou jediné měřicí signály

4*

-7·· »· * 4 • · 4 · « * • · « · ·

I» ···· *· ···!

··· ·· • «

4· ·· přijímané bezdrátovým telefonním automatem signály účtovací rychlosti, které udávají konkrétní rychlost účtování v ustáleném stavu. První signál účtovací rychlosti se přijímá na začátku telefonního hovoru. Další signály účtovací rychlosti se přijímají pouze v případě, jestliže se mění účtovací rychlost. V alternativním provedení bezdrátový telefonní automat zpočátku přijímá digitalizované signály, odpovídající jednotlivým měřicím impulsům, až byla určena účtovací rychlost v ustáleném stavu. Bezdrátový telefonní automat potom přijímá jeden signál účtovací rychlosti v ustáleném stavu a již nepřijímá periodické odměřovací signály. V dalších provedeních mohou být vytvářeny přídavné nebo alternativní signály, odpovídající principům podle vynálezu, pro minimalizaci nebo vyloučení řady odměřovacích impulsových signálů do bezdrátového telefonu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l blokové schéma systému s bezdrátovými telefonními automaty, uspořádaného podle vynálezu, obr.2 časovači diagram ukazující periodické odměřovací impulsy vysílané v běžném systému s telefonními automaty, obr.3 časovači diagram ukazující signály účtovací rychlosti v ustáleném stavu do bezdrátového telefonního automatu z obr.l, obr.3 časovači diagram ukazující alternativní posloupnost signálů pro vysílání do bezdrátového telefonního automatu z obr.l, kde jsou použity jak odměřovací impulsy, tak i signály účtovací rychlosti v ustáleném stavu do bezdrátového telefonního automatu z obr.l, obr.5 vývojový diagram znázorňující způsob zpracování signálů účtovací rychlosti v ustáleném stavu «9 9« · · 9 >9 · 9

-89 · · * 9 ·

9·99

9

9 9 »999

99

9 9 * * 9 9 9

999 999 ·

• 9 99 z obr.3 a obr.6 vývojový diagram znázorňující způsob zpracování signálů účtovací rychlosti v ustáleném stavu z obr.4.

Příklady provedení vynálezu

S odvoláním na výkresy budou nyní popsána příkladná provedení vynálezu. Příkladná provedení jsou v prvé řadě popisována s odvoláním na bloková schémata a vývojové diagramy. Pokud jde o vývojové diagramy, představuje každý blok ve vývojovém diagramu jak způsobový krok, tak i prvek zařízení pro provádění tohoto kroku. Prvek zařízení může být v souvislostech tohoto popisu označen jako jako prostředek, tak i prvek nebo jednotka pro provádění způsobového pochodu. Pokud jde o bloková schémata, je třeba vzít na zřetel, že nejsou vždy podrobně popisovány všechny prvky potřebné pro úplné provádění systému podle vynálezu v praxi, a že jsou znázorněny a popsány pouze ty prvky, které jsou potřebné pro dobré pochopení vynálezu. Kromě toho zde nejsou popisovány prvky a součástky, které jsou bud obvyklé nebo mohou být snadno navrženy a vyrobeny na základě myšlenky vynálezu.

Obr.l znázorňuje bezdrátový telefonní systém 10 používající jeden nebo více bezdrátových telefonních automatů 12. jednu nebo více základnových stanic 16 a spínací ústřednu 16 mobilních jednotek. Bezdrátové telefonní automaty mohou být osazeny na pevných místech, jako v budovách nebo na ulicích, nebo mohou být osazeny v mobilních zařízeních, jako letadlech, vlacích, lodích a autobusech. Spínací ústředna 16 mobilních jednotek je připojena pozemním vedením k vnějšímu systému 18, který může tvořit součást pevné telefonní sítě, nebo k ní může být připojen.

-9«fl • fl flfl * · « fl » • · flfl fl * flflfl » · a · flfl flflflt flfl flfl • · · · · · · fl fl flflfl flflfl • · • «•fl flfl flfl

Bezdrátový telefonní automat 12 obsahuje číslicovou klávesnici 20, alfanumerický displej 22, štěrbinu 24 pro vkládání kreditní karty a štěrbinu pro vkládání drobných nebo jiného oběživa. Uživatel zahajuje telefonní hovor při použití bezdrátového telefonního automatu 12 bud vkládáním počátečního množství peněz nebo známek do štěrbiny 26 nebo vložením kreditní karty do štěrbiny 24. Množství peněz nebo jiných peněžních kreditních jednotek, vložených uživatelem, je zobrazováno alfanumerickým displejem 22. Alternativně zahajuje uživatel telefonní hovor identifikací účtu na kreditní nebo telefonní karty pro účely účtování při použití číslicové klávesnice 20. V každém případě se vysílají vhodné signály pro zahajování bezdrátového telefonního hovoru z bezdrátového telefonního automatu 12 na základnovou stanici 14 v souladu s různými protokoly bezdrátového vysílání při použití například vícenásobného přístupu s kódovým dělením CDMA nebo vícenásobného přístupu s časovým dělením CDMA. V následujícím popisu se předpokládá, že se použijí protokoly CDMA, přičemž však jsou principy vynálezu použitelné pro další typy systémů bezdrátového vysílání i pro systémy přenosu po drátě.

Signály vysílané bezdrátovým telefonním automatem 12. jsou přijímány základnovou stanicí 14 a jsou dále směrovány na spínací ústřednu 16 mobilních jednotek pro propojování s vnějším systémem 18. K tomuto účelu může spínací ústředna 16 mobilních stanic převádět bezdrátové telefonní signály, přijímané ze základnové stanice 14, na obvyklé tónové signály pro použití se systémy pevné telefonní sítě. Tónové signály jsou vedeny do vnějšího systému 18 pro vzájemné spojování s jinými telefony normální pevné telefonní sítě pro ko-10φ · φφ ·· φ · φ * φ φ •Φ φφφφ

nečné spojení s telefonem udávaným telefonním číslem zvoleným uživatelem bezdrátového telefonního automatu 12. Jakmile bylo vytvořeno telefonní spojení, začíná vnější systém 18 vysílat periodické odměřovací impulsy do spínací ústředny 16 mobilních jednotek pro použití při identifikaci placeného obnosu během telefonního hovoru, používajícího vnější systém 18. Odměřovací impulsy jsou krátké tóny, nastavené například na 4000 kHz. Jak je uvedeno výše, je každý impuls reprezentativní pro předem určené množství peněz (tarifní impuls). Každý impuls může například představovat dobu hovoru za cenu dva centy.

Obr.2 znázorňuje příkladný soubor odměřovacích impulsů 50. Počáteční část impulsů se opakuje při první periodické rychlosti (počtu impulsů za jednotku času) během časového údobí 52. Druhá část se opakuje při druhé a poněkud rychlejší periodické rychlosti po časové údobí 54. K rozdílu v počtu odměřovacích impulsů za jednotku času dochází například v důsledku zvýšení hovorného, vyvolaného přechodem z hodin slabého provozu do hodin silného provozu. Na obr.2 dochází k přechodu v bodě 56. V jednom příkladě se impulsy časového údobí 52 vysílají rychlostí okolo jednoho impulsu za sekundu, zatímco impulsy časového údobí 54 se vysílají při poněkud vyšší rychlosti, jako 1,2 impulsů za sekundu. Vyšší rychlost impulsů (počet impulsů za jednotku času) v časovém údobí 54 je reprezentativní pro vyšší cenu telefonního hovoru v závislosti na čase.

Posloupnosti odměřovacích impulsů, jako je posloupnost znázorněná na obr.2, se vysílají z vnějšího systému 18 z obr.l do mobilní spínací ústředny 16. V běžných systémech • ·

-IX* fe • fe · ·

• · · · • · · · fefefe fefefe telefonních automatů se odměřovací impulsy vedou pouze do telefonního automatu, který z nich přímo vypočítává poplatky za telefonní hovor (hovorné). Při použití systému z obr.l však spínací ústředna 16 mobilních jednotek převádí posloupnost řady opakujících se několika málo účtovacích impulsových signálů za jednotku času v prvním ustáleném stavu, jak je například znázorněno na obr.3. Konkrétněji znázorňuje obr.3 posloupnost 60 mající jediný impuls 62 účtovací rychlosti v ustáleném stavu v časovém údobí 52, a druhý impuls 64 účtovací rychlosti v ustáleném stavu, odpovídající časovému údobí 54. Impulsy 62, 64 jsou uspořádány například jako číslicové posloupnosti bitů, obsahujících binární reprezentaci účtovací rychlosti (počtu účtovacích impulsů za jednotku času) v odpovídajícím časovém údobí. Jestliže například odměřovací impulsy časového údobí 52 z obr.2 představují každý cenu dvou centů za jednotku volaného času a jsou vysílány ve vzájemné vzdálenosti jedné sekundy, potom signál 62 obsahuje bitovou kombinaci reprezentativní pro účtovací rychlost dvou centů za sekundu nebo 1,20 dolarů za minutu. Jsou-li podobně odměřovací impulsy časového údobí 54 z obr.2 vysílány při počtu 1,2 impulsů za sekundu, potom obsahuje signál 64 bitovou kombinaci reprezentativní pro účtovací rychlost 2,4 centů za sekundu nebo 1,44 dolarů za minutu.

Pro kódování, přiřazené rychlosti odměřování může být použit v signálech počtu účtovacích impulsů za jednotku času jakýkoli z široké škály kódovacích postupů. Účtovací rychlost samotná může být vypočítávána spínací ústřednou 16 mobilních jednotek pouze odpočítáváním počtu odměřovacích impulsů přijatých během předem určeného časového údobí, jako

-12·· «· ·· ·· ·· ·· ♦ · · · · » · * · fc » · • · » · fc · · · · · fc· · · · · · · ··· fcfcfc · · ··· fc · • fc ··*· ·« «fc·· fcfc «· sekund, a po té zprůměrováním na toto časové údobí. Alternativně může spínací ústředna mobilních jednotek pouze vypočítávat časové údobí, které uplynulo mezi středy dvou po sobě následujících impulsů. První postup má výhodu v tom, že se dá vypočítat přesnější, časově zprůměrovaná účtovací rychlost, která je relativně prostá šumů nebo jiných statistických chyb. Druhý postup má výhodu v tom, že dovoluje vypočítávat rychleji účtovací rychlost a přepočítávat ji s každým následujících impulsem. V každém případě vysílá spínací ústředna 16 mobilních jednotek signál účtovací rychlosti v ustáleném stavu, jakmile byl stanoven počet účtovacích impulsů za časovou jednotku. Po té monitoruje ústředna 16 mobilních jednotek přijímané impulsy pro určování, zda se změnila účtovací rychlost v ustáleném stavu. Jakmile byla zjištěna změna, spínací ústředna 16 mobilních jednotek vypočítává novou účtovací rychlost v ustáleném stavu a generuje nový kódovaný signál účtovací rychlosti. Různé operace, prováděné spínací ústřednou 16 mobilních jednotek, mohou být prováděny při použití hardwaru, softwaru, mikroprogramového vybavení nebo jejich kombinací.

Signály ustáleného stavu jsou vedeny, spolu s dalšími signály, jako jsou hlasové signály, na základnovou stanici 14 pro přenos do telefonního automatu. Signály ustáleného stavu mohou být prokládány s hlasovými signály a jinými povely a řídicími signály podle protokolů CDMA. Spínací ústředna 16 mobilních jednotek s výhodou odfiltrovává tóny z odméřovacích impulsů tak, že šířka pásma telefonního hovoru není odměřovacími impulsy používána, takže uživatel odměřovací impulsy neslyší.

· ·· «» »· ·· ·· • * · · * · * · * · • · · · · ····* • · »·«· * · ·«· ·>· • · · ··· « · — 13“ ·* ···* ·· ···♦ ·* ι«

Bezdrátový telefonní automat 12 přijímá signály vysílané ze základnové stanice 14 a extrahuje z nich signály ustáleného stavu. Ze signálů ustáleného stavu vypočítává telefonní automat výši hovorného, naběhlého během telefonního hovoru, jako funkci času. K tomuto účelu bezdrátový telefonní automat 12 s výhodou obsahuje hodiny nebo jiné časovači ústrojí. Na začátku vypočítává telefonní automat 12 celkovou výši hovorného vyplývajícího ze spojení telefonního hovoru, a odečítá tuto výši od množství peněz nebo jiného peněžního kreditního obnosu na začátku přijatého telefonním automatem. Displej 22 se aktualizuje pro zohledňování zbývajícího peněžního obnosu. Při pokračujícím telefonním hovoru bezdrátový telefonní automat 12 periodicky odečítá peněžní obnos ze zbývajícího peněžního obnosu v souladu s dobou trvání hovorů a účtovací rychlost v ustáleném stavu. V souladu s tím se aktualizuje peněžní kreditní obnos zobrazený na alfanumerickém displeji.

Bezdrátový telefonní automat 12 také monitoruje přijímané signály pro určování, zda se přijímá nový signál ustáleného stavu, reprezentativní pro novou účtovací rychlost (nový počet impulsů za jednotku času). Je-li tomu tak, bezdrátový telefonní automat 12 po té vypočítává přídavné hovorné, používající novou hodnotu účtovací rychlosti v ustáleném stavu. Je-li nová účtovací rychlost vyšší, než původní, potom displej uživateli ukáže, že hovorné je účtováno rychleji. Když se zbývající peněžní nebo kreditní hovor spotřebuje, bezdrátový telefonní automat 12 může uvědomit uživatele, že telefonní hovor bude automaticky odpojen. To může být provedeno například tím, že se superponuje přes hlasový rozhovor zvukový tón, nebo že se zavede na displej

-144 4 4

speciální alfanumerický řetězec. V každém případě bud uživatel skončí telefonní hovor, nebo přidá další peněžní obnos nebo zavede další peněžní kreditní částku nebo umožní, aby byl telefonní hovor automaticky ukončen.

Během telefonního hovoru tak bezdrátový telefonní automat 12 přijímá pouze příležitostný signál účtovací rychlosti v ustáleném stavu. Nemění-li se účtovací rychlost vnějšího systému 18 během telefonního hovoru, potom bude bezdrátový telefonní automat 12 přijímat pouze jeden signál účtovací rychlosti v ustáleném stavu. Přídavný signál se přijímá pouze pokud se mění účtovací rychlost, jako je tomu během přechodu ze slabého provozu na silný provoz. Během telefonního hovoru je tak přijímán pouze jeden signál ustáleného stavu nebo dva signály ustáleného stavu. To představuje rozdíl vůči běžným systémům telefonním automatů, které přijímají každý periodické odměřovací impulsy. Značným omezením počtu signálů, které musí být vysílány, se tak ušetří značná šířka pásma. Zmenšení spotřeby šířky pásma je výhodné v bezdrátových systémech a zejména v bezdrátových systémech s místní smyčkou, v nichž je šířka pásma, která je k dispozici, již redukována jinými omezeními včetně potřeby vysílat povelové a řídicí signály, stejně jako i hlasové signály.

V až dosud popisovaném uspořádání určuje spínací ústředna 16 mobilních jednotek účtovací rychlost v ustáleném stavu před tím, než vysílá jakékoli signály účtovací informace do bezdrátového telefonního automatu 12. V alternativním uspořádání spínací ústředna 16 mobilního jednotek na začátku vysílá signály odméřovacích impulsů do bezdrátového telefonního automatu 12, až se může určit počet impulsů za φφ »* φφ φφ φ φφφφ φφφφ φφ φ φφ φ φφφφ φφ Φφφφ φφ φφφ φφφ φφφ φφφ φ φ φφ φφφφ φφ φφφφ φφ φφ

15• Φ * • φ · časovou jednotku (účtovací rychlost) v ustáleném stavu. Po té spínací ústředna 16 mobilních jednotek vysílá signál ustáleného stavu a ukončí vysílání odměřovacích impulsových signálů. Příkladná výsledná impulsová posloupnost 70 je znázorněna na obr.4.

impulsových rychlost se

Jak ukazuje obr.4, je nejprve vedeno do bezdrátového telefonního automatu 12 několik periodických odměřovacích signálů. Po bodu přechodu na novou účtovací vysílá jeden signál 74 pro účtovací rychlosti v ustáleném stavu typu popsaného výše. Po bodu 56 přechodu do nové účtovací rychlosti spínací ústředna 16 mobilních jednotek opět vysílá několik periodických signálů 72 odměřovacích impulsů, až je spolehlivě určena nová účtovací rychlost, načež spínací ústředna 16 mobilních jednotek vysílá další signál 76 pro účtovací rychlost v ustáleném stavu.

V alternativním provedení je bezdrátový telefonní automat 12 uspořádán tak, že vypočítává hovorné jak z periodických impulsů, tak i ze signálů ustáleného stavu. Bezdrátový telefonní automat 12 pouze přepíná z jednoho počítacího postupu na jiný počítací postup při detekci přijímání signálu účtovací rychlosti v ustáleném stavu. Bezdrátový telefonní automat 12 přepíná na způsob výpočtu odměřovacích impulsů, jakmile byl jednou přijat přídavný signál odměřovacích impulsů.

Signál 72 odměřovacích impulsů z obr.4 nemusí být tónové signály shodné s tónovými signály impulsů, přijímaných z vnějšího systému 18. V závislosti na omezeních bezdrátového systému nemusí být možné nebo žádoucí vysílat tónové odΦΦ φφ φ · φ · φ φ φφφ • φ φ · φφφφ φ

Φφφφ

-16»· φ

φ φ φ φ « φ • Φ φ* φ φ φ φ φ φ φ φ φφφ φφφ φ φ ·· φφ měřovací impulsy. V příkladném provedení generuje spínací ústředna 16 mobilních jednotek číslicově kódované signály pro reprezentování impulsů. Signály jsou podobné číslicově kódovaným signálům ustáleného stavu, ale jsou kódované odlišnou bitovou kombinací pro identifikování signálů jako diskrétních impulsů místo hodnot účtovací rychlosti v ustáleném stavu. Jak bude zřejmé, může být použita široká škála kódovacích postupů.

Obr.5 a 6 znázorňují vývojové diagramy, shrnující oba výše uvedené postupy. Na obr.5 i 6 jsou operace vykonávané bezdrátovým telefonním automatem 12 znázorněny vlevo a operace vykonávané spínací ústřednou 16 mobilních jednotek jsou znázorněny vpravo. Znázorněné operace jsou pouze ty, které se vztahují k odměřování telefonního hovoru, spojeného z telefonního automatu 12. Řada dalších operací, vykonávaných bezdrátovým telefonním automatem 12 a spínací ústřednou 16 mobilních jednotek, není znázorněna.

Jak ukazuje obr.5, přijímá bezdrátový telefonní automat počáteční peněžní kreditní obnos pro spojení telefonního hovoru, a to v kroku 100. Po té volí v kroku 102 uživatel požadované telefonní číslo a zahajuje telefonní hovor. Vysílají se signály do spínací ústředny 16 mobilních jednotek, kde se v kroku 103 dále vede telefonní hovor do vnějšího systému 18 po pozemních vedeních, jako vedeních pevné telefonní sítě. Po té začíná v kroku 105 spínací ústředna 16 mobilních jednotek přijímat odměřovací impulsy a opakovaně aktualizuje odměřovací rychlost v ustáleném stavu z nově přijatých odměřovacích impulsů v kroku 113. Liší-li se nová účtovací rychlost v ustáleném stavu od předchozí účtovací ·· ·· 44 44 ·* • 4 · · 4 4 4 4 44*4 • · * 4 · · 444« • 4 4444 44 444 44« • 44 4 · 4 44

4444 44 4444 44 44 rychlosti, potom se v kroku 115 vykonávání vrátí do kroku 109. kde spínací ústředna 16 mobilních jednotek kóduje novou účtovací rychlost v ustáleném stavu jako digitální signál pro přenos do bezdrátového telefonu 12. Jestliže se v kroku 115 nová účtovací rychlost neliší od předchozí účtovací rychlosti, potom se provádění programu pouze vrací do kroku 113, kde spínací ústředna 16 mobilních jednotek pokračuje v monitorování nově přijímaných odměřovacích impulsů. Po té provádění pokračuje ve smyčce obsahující kroky 109-115 nebo pouze kroky 113-115, až se telefonní hovor ukončí.

Pokud jde o bezdrátový telefonní automat 12, nastavuje automat po kroku 102, ale před tím, než má možnost přijímat signál ustáleného stavu, vnitřní hodnotu ustáleného stavu na standardní (default) hodnotu v kroku 116. Standardní hodnota může například reprezentovat účtovací rychlost v ustáleném stavu pro hodiny slabého provozu. V kroku 118 vypočítává bezdrátový telefonní automat 12 hovorné vyplývající z používání hodnoty ustáleného stavu. K tomuto účelu bezdrátový telefonní automat 12 sleduje uplynulý čas a násobí tento čas hodnotou ustáleného stavu. V kroku 120 se potom poplatky odečítají z počáteční kreditní částky a zobrazuje se na displeji zbývající obnos.

V kroku 122 bezdrátový telefonní automat 12 určuje, zda byl přijat ze spínací ústředny 16 mobilních jednotek signál ustáleného stavu. Není-li tomu tak, provádění se vrací do kroku 118, kde bezdrátový telefonní automat 12 pokračuje je vypočítávání hovorného, založeného na původní standardní hodnotě účtovací rychlosti v ustáleném stavu. Jestliže se v kroku 122 přijímá digitální signál ustáleného stavu, • «

-18·« ·· • 9 9 *

Φ Φ Φ • « 9

9 9

9999 ·Φ·Φ *· ΦΦ • Φ Φ 9 • 9 Φ Φ *Μ ΦΦΦ

Φ Φ • Φ ΦΦ vykonávání pokračuje do kroku 124, kde se vnitřní hodnota ustáleného stavu nastaví na přijatou hodnotu. Po té se provádění vrací do kroku 118, kde se vypočítávají přídavné poplatky při použití nové hodnoty ustáleného stavu. Kroky 118 až 124 se provádějí ve smyčce, až se telefonní hovor ukončí. Krok 124 se samozřejmě vykonává pouze když se přijímá nový digitální signál hodnoty ustáleného stavu. Jak bylo uvedeno výše, bude u řady telefonních hovorů přijímána během telefonního hovoru pouze jediná hodnota ustáleného stavu.

Nyní budou s odvoláním na obr.6 stručně popsány operace bezdrátového telefonního automatu 12 a spínací ústředny 16 mobilních jednotek pro alternativní provedení, přičemž se vysílají do bezdrátového telefonního automatu 12 jak signály ustáleného stavu, tak odměřovací impulsy. Řada z kroků způsobu z obr.6 odpovídá krokům popsaným s odvoláním na obr.5 a popis těchto kroků nebude opakován. Jako na obr.5 se nejprve přijme počáteční kreditní obnos a bezdrátovým telefonním automatem 12 se v krocích 200 a 202 zahájí telefonní hovor. Telefonní hovor je spojen do vnějšího systému 18 a odméřovací impulsy jsou přijímány spínací ústřednou mobilních jednotek 16 v krocích 203 a 205. Po kroku 205 spínací ústředna 16 mobilních jednotek místo bezprostředního určování odměřovací rychlosti v ustáleném stavu kóduje odměřovací impulsy jako jednotlivé signály a vysílá tyto signály do bezdrátového telefonního automatu 12 v kroku 207.

Po té spínací ústředna 16 mobilních jednotek určuje v krocích 209 až 213 odměřovací rychlost v ustáleném stavu a kóduje tuto rychlost jako číslicový signál a vysílá číslicový signál do bezdrátového telefonního automatu 12. V kro-19cích 215 a 217 spínací ústředna 16 mobilních jednotek pokračuje ve zpracovávání nově přijímaných odméřovacích impulsů pro aktualizaci odměřovací rychlosti v ustáleném stavu a pro určení, zda se aktualizovaná rychlost liší od předchozí rychlosti. Kroky 215 a 217 se provádějí ve smyčce, až se nová rychlost liší od předchozí rychlosti. V tomto bodě se provádění vrací do kroku 207. kde spínací ústředna 16 mobilních jednotek začíná kódovat a vysílat jednotlivé odměřovací impulsy.

Po té se určuje a vysílá nová odměřovací rychlost v ustáleném stavu. Dále se provádějí kroky 207 až 217 nebo pouze 215 až 217 ve smyčce, dokud se telefonní hovor neukončí. Během této doby spínací ústředna 16 mobilních jednotek střídavě vysílá signály reprezentativní pro odměřovací impulsy nebo signály reprezentativní pro účtovací rychlosti v ustáleném stavu. Pro každou změnu v účtovací rychlosti vysílá spínací ústředna 16 mobilních jednotek odměřovací impulsy, až může být určena nová účtovací rychlost, a po té vysílá pouze jediný signál nové účtovací rychlosti v ustáleném stavu. V typických provedeních se vysílají odměřovací impulsy v ne více než pěti nebo deseti jednotlivých periodách odméřovacích impulsů před tím, než se určí rychlost v ustáleném stavu.

Pokud jde o operace bezdrátového telefonního automatu 12, přijímá telefonní automat 12 po kroku 202 jednotlivé odměřovací impulsy v kroku 218 a vypočítává z nich hovorné, v krocích 220 a 222 se hovorné odečítá z přijatého počátečního kreditního obnosu a zbývající obnos se zobrazuje pro uživatele. V kroku 224 bezdrátový telefonní automat 12 urču·· ·· • · • fl ··

-20• fl flfl·· flfl fl · · flflfl • fl flfl·· flfl fl··· •flfl «·· fl « • fl flfl je, zda byl přijat číslicový signál ustáleného stavu. Není-li tomu tak, provádění se vrací do kroku 218. Je-li tomu tak, pokračuje provádění do kroku 226, kde bezdrátový telefonní automat 12 vypočítává přídavné hovorné při použití nově přijímané odměřovací rychlosti v ustáleném stavu. Přídavné hovorné se odečítá od zbývajícího kreditního obnosu a výsledné číslo se v kroku 228 zobrazí na displeji.

V kroku 230 určuje bezdrátový telefonní automat 12, zda byl přijat přídavný odměřovací impuls, udávající přepínání na novou účtovací rychlost. Je-li tomu tak, provádění pokračuje z kroku 230 do kroku 218, kdy bezdrátový telefonní automat 12 vypočítává hovorné při použití odměřovacích impulsů místo odměřovací rychlosti v ustáleném stavu. Není-li tomu tak provádění se vrací z kroku 230 do kroku 226, kde bezdrátový telefonní automat 12 pokračuje ve vypočítávání hovorného při použití poslední odměřovací rychlosti v ustáleném stavu. Kroky 218 až 230 jsou tak prováděny ve smyčce, až se telefonní hovor ukončí.

Výše byla popsána příkladná provedení odměřovacího systému v telefonním automatu, který podstatně snižuje počet odměřovacích signálů, které je nutné vysílat do bezdrátového telefonního automatu. Byla popsána dvě konkrétní provedení. V souladu s principy vynálezu je možné rozvinout a realizovat řadu dalších provedení. I když byl vynález primárně popsán s odvoláním na bezdrátový systém používající postupy vícenásobného přístupu s kódovým dělením CDMA, vynález může být použit v jiných bezdrátových systémech používající jiné vysílací protokoly, přičemž periodické odměřovací impulsy nebo podobné periodické signály nebo impulsy nemusí být vy-2199 ·« 99 99 ·9 • 99« · · 9 9 * · · 9

9· 9 9 · 9 9 9 9 9

9 999* 99 999 999

999 999 9 9

9999 99 9999 99 99 sílány. Příkladné provedení, popsané výše, není tedy uvažo váno jako omezení rozsahu vynálezu, ale vynález může být vy užit v širokém rozsahu provedení jak pro dosažení výše po psaných konkrétních cílů, jakož i pro dosažení jiných cílů.

-22• 9 9 » 9

9999

9 9 999 999

9 9 9 «

9999 99 99

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro použití s bezdrátovým telefonním systémem, vyznačené tím, že obsahuje prostředky pro přijímání odměřovacích signálů z vnějšího systému, reprezentativních pro účtovací poplatky za konkrétní telefonní hovor uskutečňovaný mezi bezdrátovým telefonem a vnějším systémem, prostředky pro určování účtovací rychlosti v ustáleném stavu pro telefonní hovor z odměřovacích signálů, a prostředky pro vysílání signálu, reprezentativního pro účtovací rychlost v ustáleném stavu, do bezdrátového telefonu.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že dále obsahuje prostředky pro detekci změny v ustáleném stavu účtovací rychlosti pro telefonní hovor a pro určování nové účtovací rychlosti v ustáleném stavu.
3. Zařízení pro použití v bezdrátovém telefonu, vyznačené tím, že obsahuje prostředky pro přijímání signálů reprezentativních pro účtovací rychlost v ustáleném stavu pro telefonní hovor uskutečňovaný mezi bezdrátovým telefonním automatem a vnějším systémem, a prostředky pro vypočítávání částky hovorného, naběhlého během telefonního hovoru.
4. Zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že dále obsahuje prostředky pro zobrazování částky hovorného, naběhlého během telefonního hovoru.
5. Zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že dále obsahuje prostředky pro přijímání peněžní kreditní částky za hovor, prostředky pro zobrazování aktuální výše kreditní » flfl fl » flfl * • flfl • · částky, která je k dispozici pro hovor, a prostředky pro odečítání hovorného, naběhlého během telefonního hovoru, od aktuální výše kreditní částky, která je k dispozici pro hovor.
6. Zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že dále obsahuje prostředky pro přijímání více jednotlivých odměřovacích signálů, které jsou každý reprezentativní pro jednotlivou peněžní částku naběhlou během telefonního hovoru, přičemž tyto prostředky pro přijímání jednotlivých odměřovacích signálů jsou činné pouze během částí telefonního hovoru, v nichž nebyl přijat žádný signál reprezentativní pro účtovací rychlost v ustáleném stavu.
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že dále obsahuje prostředky pro přijímání signálu udávajícího, že předchozí signál, reprezentativní pro účtovací rychlost v ustáleném stavu, již neplatí.
8. Zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že vnější systém je veřejná pevná telefonní síú.
9. Zařízení podle nároku 3, realizované v bezdrátovém telefonním systému s lokální smyčkou.
10. Zařízení podle nároku 3, realizované v celulárním telefonním systému.
11. Zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že celulární telefonní systém používá vysílací protokol s vícenásobným přístupem s kódovým dělením (CDMA).

9 9 9

9 9 9

9 • 9 99 * 9 9

9 9 9

9 9 9

9 9

99 9999

9

9

9999
12. Zařízení podle nároku 3 realizované v systému s veřejně přístupnými telefonními automaty.
13. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že bezdrátový telefonní automat je osazen na pevném místě.
14. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že telefonní automat je mobilní.
15. Zařízení podle nároku 14, vyznačené tím, že mobilní telefonní automat je osazen v dopravním prostředku.
16. Způsob určování hovorného, naběhlého během telefonního hovoru, spojeného do bezdrátového telefonního automatu, vyznačený tím, že se přijímá signál reprezentativní pro účtovací rychlost v ustáleném stavu pro telefonní hovor, a vypočítává se hovorné naběhlé během telefonního hovoru násobením účtovací rychlosti v ustáleném stavu dobou trvání telefonního hovoru.
17. Způsob určování změn vzniklých během telefonního hovoru, spojeného do bezdrátového telefonního automatu, vyznačený tím, že se

a) přijímají jednotlivé odměřovací impulsy, reprezentativní každý pro obvyklý předem určený obnos, účtovaný za telefonní hovor,

b) vypočítává se celková částka naběhlého hovorného přírůstkovým přičítáním obvyklých částek za každý jednotlivý přijatý odměřovací impuls,

c) přijímá se signál reprezentativní pro účtovací rychlost φφ φ» φφ ·· φφ ·· • · φ φ φ φφ * φ φ φ φ

-25• φφφφ φ φ φ φφφ φφ φφφ» φφ φφφφ φφφ φφφ φ φ φφ φφ v ustáleném stavu pro telefonní hovor,

d) a vypočítávají se přídavné hovorné násobením účtovací rychlosti v ustáleném stavu přídavným časem, uplynulým od okamžiku přijetí signálu účtovací rychlosti v ustáleném stavu a přičtením výsledné hodnoty k před tím vypočítanému součtu.
18. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že se dále přijímá signál, udávající, že předchozí signál účtovací rychlosti v ustáleném stavu již neplatí, a po té se opakují kroky a) až d).
19. Způsob podle nároku 18, vyznačený tím, že signál udávající, že předchozí signál účtovací rychlosti v ustáleném stavu již neplatí, obsahuje signál s jednotlivým odměřovacím impulsem nebo impulsy.