CN101553046B - 能实现多信道协议的3g移动通讯设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明系一种能实现多信道协议的3G移动通讯设备及其方法，该设备包括一应用层，提供语音及数据传输的应用程序；一数据处理层，与该应用层相连接，用以执行服务连结设定及无线接取有关的工作，该数据处理层与该应用层形成该设备的一主控模块；一多信道处理层，将该设备的一个或数个物理通讯端口，虚拟成数个逻辑数据信道，各该逻辑数据信道系分别与该数据处理层相连接，并藉一多信道协议层，对该设备接收的数据包进行判断，将数据传输至该数据处理层；至少一物理通讯端口，用以与该设备的物理通讯端口相连接；及3G无线通讯模块，用以与该物理通讯端口相连接。如此，可在该设备上利用该逻辑数据信道，实现该主控模块及该无线通讯模块间的数据通讯。

Description

能实现多信道协议的3G移动通讯设备及其方法

技术领域

本发明系关于一种3G移动通讯设备，尤指一种能在3G移动通讯设备的主控模块及无线通讯模块间，利用数个逻辑数据信道，根据数据的优先级别，实现该主控模块及该无线通讯模块间的数据通讯的装置及其方法。 

背景技术

随着移动通讯技术的不断进步与网际网络的蓬勃发展，人类生活及工作的型态已产生了重大的改变，移动通讯设备已成为现代人日常生活及工作中不可或缺的一重要工具。移动通讯的发展过程，依其出现的顺序，大致如下列： 

(1)第一代移动通讯技术(The first Generation，简称1G)：即类比式的通讯技术，只能进行语音的传递，包括AMPS、TACS等技术规格，第一代移动通讯技术的缺点系在容量有限、技术规格太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务、不能提供自动漫游等； 

(2)第二代移动通讯技术(The second Generation，简称2G)：主要包括GSM(含DCS)、TDMA及CDMA等技术规格，其主特性系提供数位式的语音业务及低速数据传输业务，在第二代移动通讯技术中，虽语音质量、保密性得到了提升，且能提供自动漫游的服务，然而，由于各技术规格仍采用不同类型的技术手段，使得移动通讯标准无法统一，导致用户只能在同一技术规格通讯技术所覆盖的范围内进行漫游，另，由于第二代移动通讯系统的频宽有限，亦大幅地限制了数据传输业务的应用范围，而无法实现高速率的数据传输业务，如：多媒体数据的传输业务； 

(3)第三代移动通讯技术(The third Generation，简称3G)：主要包括W-CDMA、CDMA2000及TD-SCDMA等三个规格，与第一代及第二代移动通讯技术相较，第三代移动通讯技术拥有更高的传输速度及更宽的频宽，其传输速度最低为384K bps，最高为2M bps，其频宽达5MHz以上，不仅能传输语音及数据，还能提供快捷、方便的无线应用，如：无线接入因特网(Internet)，及宽带多媒体的服务，从而为用户提供更经济且内容更丰富的通信服务。 

据上所述可知，第三代移动通讯(The third Generation mobile communication，以下 简称3G)设备，是相对于第一代的类比式手机及第二代GSM、CDMA等数位手机而言的，一般言，3G是指将无线通讯与网际网络等多媒体通讯结合起来的新一代通讯系统，不仅能处理图像、音乐、视频流等多媒体信息，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，且能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能分别支持至少2M bps(字节/每秒)、384k bps及144 kbps的无线传输速度。 

目前，3G移动通讯设备的技术标准，根据国际电信联盟(ITU)的表示，主要以下列三大无线接口标准为主流： 

(1)W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)：支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，包括：欧美的易立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，部分日本公司也参与其中，如：日本的NTT、富士通、夏普等厂商，W-CDMA系能基于现有GSM系统，构建出一较能过渡到3G的通讯网络系统，由于GSM系统相当普及于欧洲及亚洲地区，因此，W-CDMA在欧洲及亚洲等地区自然具有先天的市场优势。 

(2)CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)：系由美国高通北美公司为主导所提出的通讯网络系统，原先受到摩托罗拉、Lucent和韩国三星等公司支持，韩国三星则为该标准的现在主导者，CDMA2000是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的，可使原有的CDMA One结构，直接升级到3G，故系统建设成本较为低廉，然而，目前使用CDMA的地区，只有日本、韩国及北美等地区，因此，CDMA2000的支持者不如W-CDMA的支持者多，不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的一种，许多使用CDMA2000标准的3G手机已在市场贩卖。 

(3)TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)：是由中国大陆独自制订的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院(现为大唐电信)向ITU提出TD-SCDMA标准，TD-SCDMA在频谱利用率、通讯业务的支持、频率灵活性及成本等方面均具有独特的优势，另，由于中国庞大的国内市场，更使得TD-SCDMA受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布支持TD-SCDMA标准。 

经查，目前许多3G移动通讯设备的终端应用开发商，在开发终端应用程序时，均系使用通讯协议供货商所提供的软硬件解决方案，包括OS(Operating System)平台、GUI(Graphical User Interface)及无线通讯协议在内的一整套完整的软硬件解决方案，此一作法，虽为终端应用开发商在开发终端应用程序时，带来许多方便性，但亦对很多个性化的设计及功能的扩展带来较大的困难，使得个性化设计及功能扩展受到极大的限制。 

此外，随着TD-SCDMA及W-CDMA等3G无线通讯技术的不断发展和日臻成熟，3G无线通讯业务必然会以无线通讯模块的方式，提供给终端应用开发商，因此，势必会 在无线通讯模块和主控模块之间产生数据通讯的问题，由于3G无线通讯业务包括电话、短消息、WAP(Wireless Application Protocol)、流媒体(stream media)、视讯电话等语音及数据传输的应用，故，如何设计出一种多通道管理方式，以屏蔽主控模块和无线通讯模块间复杂的数据传输，使得3G移动通讯设备的终端应用开发商能据以更快速且更高效地开发出具有许多个性化设计及功能的3G终端应用程序，即成为许多终端应用开发商刻正努力研发并亟欲达成的一重要目标。 

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种能实现多信道协议的3G移动通讯设备，可在该3G移动通讯设备上利用逻辑数据信道，根据数据的优先级别，实现主控模块及无线通讯模块间的数据通讯。 

本发明的另一个目的系提供一种能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，可在3G移动通讯设备上利用逻辑数据信道，根据数据的优先级别，实现主控模块及无线通讯模块间的数据通讯，使得主控模块及无线通讯模块间的数据通讯，具有更佳的通用性及扩展性。 

为了实现上述目的，本发明提供一种能实现多信道协议的3G移动通讯设备，其特点是，包括： 

一应用层，系提供语音及数据传输的应用程序； 

一数据处理层，系与该应用层相连接，用以执行服务连结设定及无线接取有关的各项工作； 

一多信道处理层，系利用软件，将该3G移动通讯设备的一个或数个物理通讯端口，根据该3G移动通讯设备所传输的数据的优先级别，虚拟成数个逻辑数据信道，各该逻辑数据信道系分别与该数据处理层相连接，该信道处理层还包含一多信道协议层，系与该3G移动通设备的物理通讯端口相连接，用于对该3G移动通讯设备接收的数据包进行判断，并根据数据的优先级别，通过对应的各该逻辑数据信道，将数据传输至该数据处理层； 

至少一物理通讯端口，系总线接口，用以与该3G移动通讯设备的无线通讯模块相连接，以传输数据包；及 

3G无线通讯模块，系一无线通讯接口，用以与该物理通讯端口相连接，且使该3G移动通讯设备能接收一基地台传来的数据包，或将该3G移动通讯设备产生的数据包传送至该基地台。 

该应用层系用以提供包括电话、短消息、WAP、流媒体、视讯电话等语音及数据传输的应用程序。 

该物理通讯端口系USB或UART总线接口。 

本发明还提供一种能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，该方法系应用至一3G移动通讯设备，该3G移动通讯设备包括一应用层，系提供语音及数据传输的应用程序；一数据处理层，系与该应用层相连接，用以执行服务连结设定及无线接取有关的各项工作；至少一物理通讯端口，系总线接口，用以与该3G移动通讯设备的无线通讯模块相连接；及一3G无线通讯模块，系一无线通讯接口，用以与该物理通讯端口相连接，且使该3G移动通讯设备能与一基地台完成信号连接；其特点是，该方法包括： 

根据该3G移动通讯设备所传输的数据的优先级别，利用软件，将该3G移动通讯设备的一个或数个物理通讯端口，虚拟成数个逻辑数据信道，且使各该逻辑数据信道分别与该数据处理层相连接； 

在该逻辑数据信道及物理通讯端口间，建立一多信道协议层； 

利用该多信道协议层，对该3G移动通讯设备接收的数据包进行判断，并根据数据的优先级别，通过对应的逻辑数据信道，将数据传输至该数据处理层。 

该逻辑数据信道包括： 

需主动提供AT命令的通道； 

通用AT命令的通道；及 

数据的信道。 

该逻辑数据信道传输的数据包包括： 

信息数据包；及 

控制数据包，该控制数据包括确认封包及否认封包，其中当该3G移动通讯设备接收到信息数据包，且经过检验，发现是有效时，该3G移动通讯设备所发送出的控制数据包即该确认封包；当该3G移动通讯设备接收到信息数据包，且经过检验，发现有错误时，该3G移动通讯设备所发送出的控制数据包即该否认封包。 

该信息数据包的格式依序包括下列字段： 

包头，占用1个字节，系信息数据包的开始； 

信道号，用于表示发送的信息数据包使用的逻辑数据信道； 

包计数，每发送一个信息数据包，其值加一，重发信息数据包及发送确认封包及否认封包，不会使其值增加，每个通道都需要有一个包计数，另，当该3G移动通讯设备接收数据时，需要维护该通道上的包计数，如果当前信息数据包的包计数等于上一个包计数加1，则说明数据接收正确，如果包计数等于上一个包计数时，则说明对方正在重发上一个信息数据包，如果包计数等于其它值时，则说明有数据丢失； 

包长度，取值范围系由通讯双方协商，占用2个字节，包括低字节及高字节，包长 度系用以记录跟随其后的数据的内容长度； 

内容，系占用包长度所示数量的字节，系信息数据包的内容； 

校验，占用1个字节，计算方法为校验＝(通道号+包计数+低字节+高字节+C1+C2+...+Cn)+1，其中C1表示内容的第1个字节，C2表示内容的第2个字节，Cn表示内容的第n个字节；及 

包尾，占用1个字节，系信息数据包的结束。 

该3G移动通讯设备在接收信息数据包时的状态包括： 

状态0，系指通讯双方在建立多信道的状态，在此一状态下，不对通讯数据进行任何的封装； 

状态1，等待接收通道号； 

状态2，等待接收包计数； 

状态3，等待接收包长度的低字节； 

状态4，等待接收包长度的高字节； 

状态5，接收数据内容，依照包长度字段内所标示的长度，接收数据； 

状态6，等待接收校验；及 

状态7，等待接收包尾。 

该3G移动通讯设备在接收信息数据包时，该多信道协议层，将依下列步骤处理： 

在状态0下，收到非预定的包头，仍停留在状态0，且将收到的数据，作为普通AT命令数据处理。 

所述的方法，尚包括： 

在状态0下，收到预定的包头，则转移到状态1；及 

在状态1时，连续收到预定的包头，则仍停留在状态1，同时，必须对收到的预定的包头计数，每计数到4个预定的包头，则回应一个完整的包头，该完整的包头包含4个预定的包头。 

所述的方法，尚包括：在状态1时，接收到正确的通道号后，转移到状态2。 

所述的方法，尚包括：在状态2时，接收到正确的包计数后，转移到状态3。 

所述的方法，尚包括：在状态2时，如果判断出包计数不正确，则发送否认封包，并转移到状态7。 

所述的方法，尚包括： 

在状态3接收到1个字节时，将其做为低字节，转移到状态4；及 

在状态4接收到1个字节时，将其做为高字节，且将低字节及高字节合并成为包长度。 

所述的方法，尚包括：如果包长度是在通讯双方协商的范围内，则认为接收正确， 转移到状态5。 

所述的方法，尚包括：如果包长度不在通讯双方协商的范围内，则认为有数据丢失，并在发送否认封包后，转移到状态7。 

所述的方法，尚包括：在状态5时，接收信息数据包的内容，同时计数，当接收到的数据长度小于包长度时，仍然保持在状态5。 

所述的方法，尚包括：在状态5时，接收信息数据包的内容，同时计数，当接收到的数据长度等于包长度时，表示信息数据包的内容接收完毕，转移到状态6。 

所述的方法，尚包括：在状态5时，接收信息数据包的内容，同时计数，当接收信息数据包内容的时间已届后，丢弃当前已接收的信息数据包，发送否认封包，回到状态1。 

所述的方法，尚包括：在状态6时，接收1个字节，做为校验，且与已接收的数据所计算出的校验相比较，如果相等，则表示信息数据包接收正确，更新该通道上的接收计数，发送确认封包，并转移到状态7。 

所述的方法，其特征在于，尚包括：在状态6时，接收1个字节，做为校验，且与已接收的数据所计算出的校验相比较，如果不相等，说明接收的信息数据包有错误，发送否认封包后，转移到状态7，等待发送方重发信息数据包。 

所述的方法，尚包括：在状态7时，收到非预定的包尾，直接丢弃，状态保持不变。 

所述的方法，尚包括：在状态7时，收到1个预定的包尾，转移到状态1。 

该3G移动通讯设备在发送信息数据包时的状态包括： 

状态0，3G移动通讯设备间在建立多通道传输后，进入此状态，没有数据发送时，也处于状态0；及 

状态1，在发送信息数据包后，转到此状态，等待确认封包或否认封包。 

该3G移动通讯设备在发送信息数据包时，该多信道协议层，将依下列条件，转移该3G移动通讯设备的状态： 

在状态0下，有信息数据包需要发送，或发送信息数据包后，转移到状态1。 

所述的方法，尚包括：在状态1收到确认封包后，回到状态0。 

所述的方法，尚包括：在状态1收到否认封包或接收信息数据包内容的时间已届后，重发信息数据包，然后，仍然处于状态1。 

本发明具有以下有益技术效果： 

1、由于多信道信息数据包的附带信息较少，故对整体传输速率影响不大； 

2、每个逻辑数据信道53 1都能在多信道建立时，设置数据收发是否需要确认，因此，若应用层具备可靠性传输协议的保证，即无须附加重传机制，故能进一步增强数据 传输的灵活性； 

3、由于主控模块56和3G无线通讯模块55之间建立有数个逻辑数据信道531，各该逻辑数据信道531间相互独立，互不干扰，故能为上网和流媒体等大量数据传输提供更好地支持；及 

4、能进一步支持数个3G无讯通讯模块，以适应3G移动通讯设备50的多模需要。 

附图说明

图1系习知W-CDMA 3G移动通讯系统的架构示意图； 

图2系习知W-CDMA 3G移动通讯设备的架构示意图； 

图3系本发明的3G移动通讯设备的架构示意图； 

图4系本发明的3G移动通讯设备间传输数据的接收方的多信道协议层的处理流程示意图；及 

图5系本发明的3G移动通讯设备间传输数据的发送方的多信道协议层的处理流程示意图。 

具体实施方式

为能对本发明的目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，兹举实施例配合图式，详细说明如下： 

以习知W-CDMA 3G移动通讯系统为例，参阅图1所示，该系统系藉由宽带划码多任务(以下简称WB-CDMA)协议信号，进行无线接取，使得3G移动通讯设备10(如：手机及个人数字助理器等)能与基地台20完成信号连接，并透过基地台20，进一步与网络控制台21(Remote network console)进行无线资源通讯协议信息的交换；嗣，经由核心网络30(Core Network)，分别与PSTN、ISDN、Internet等电信网络40连接，进行各种3G语音与数据的传输服务。一般言，习知W-CDMA 3G移动通讯设备10系使用W-CDMA 3G通讯协议的系统架构，参阅图2所示，主要包括应用层11、数据处理层12、物理通讯端口13及3G无线通讯模块14等四大部分，其中该应用层11系用以提供包括电话、短消息、WAP(Wireless Application Protocol)、流媒体(stream media)、视讯电话等语音及数据传输的应用程序；该数据处理层12包括一非存取层(Non-AccessStratum)121及一存取层(Access Stratum)122，其中该非存取层121包括MM、GMM、RABM、CC、SM、GSMS、SS、CBS等通讯协议层，其主要的任务与无线接取无关，而系在执行与服务连结设定有关的通讯协议，主要系用以执行下列工作： 

(1)对用户身分进行注册、认证与管理； 

(2)对终端设备的移动进行管理； 

(3)对CS/PS通话联机服务进行管理；及 

(4)对CS/PS通话服务通道参数进行设定。 

该存取层122包括MAC、RLC、PDCP、BMC、RRC等通讯协议层，用以对W-CDMA3G的无线接取，执行下列工作： 

(1)执行系统无线资源分配的控制、参数设定、QoS控制、无线通道传输格式的设定；及 

(2)对应用层通讯协议的压缩处理、服务封包的切割及重整处理。 

该物理通讯端口13系USB或UART等总线接口，用以使该3G移动通讯设备10的物理通讯端口能与该3G无线通讯模块14相连接；该3G无线通讯模块14系提供一无线通讯接口，使得该3G移动通讯设备10能与该基地台20完成信号连接。 

在此需特别声明，本发明在以下的叙述中，系以主控模块15代表该应用层11及数据处理层12结合而成的整体。本发明系利用软件，在现有的3G移动通讯设备10的系统架构中，又参阅图2所示，将该3G移动通讯设备10的一个或数个物理通讯端口，虚拟成多个逻辑数据信道，来实现主控模块15和无线通讯模块14之间的数据通讯。 

本发明系一种能实现多信道协议的3G移动通讯设备及其方法，参阅图3所示，该方法系应用至一3G移动通讯设备50，该3G移动通讯设备50的系统架构，参阅图3所示，包括一应用层51、一数据处理层52、一多通道处理层53、至少一物理通讯端口54及3G无线通讯模块55等五大部分，其中该应用层51系用以提供包括电话、短消息、WAP、流媒体、视讯电话等语音及数据传输的应用程序；该数据处理层52系用以执行服务连结设定及无线接取有关的各项工作；该多信道处理层53系利用软件，将该3G移动通讯设备50的一个或数个物理通讯端口，虚拟成多个逻辑数据信道531，并藉一多信道协议层532，来实现主控模块56(即该应用层51及数据处理层52结合而成的整体)和3G无线通讯模块55之间的数据通讯；该物理通讯端口54系USB或UART等总线接口，用以使该3G移动通讯设备10的物理通讯端口能与3G无线通讯模块55相连接；该3G无线通讯模块55系提供一无线通讯接口，使得该3G移动通讯设备50能与基地台完成信号连接。 

一般言，3G移动通讯设备间相互传输的数据，主要包括控制数据(control data)和普通的流数据(stream data)等两种类型，其中控制数据一般系采用标准的AT命令(command)，具有数据量小、完整性要求高及传输速度快等特点，流数据通常是网络数据(如：TCP/IP数据及视频数据等)，具有传输数据量大，但对完整性要求没有控制数据那般苛刻。本发明系根据3G移动通讯设备间传输数据的优先级别，将3G移动通讯设 备间相互传输数据的信道，划分成下列几种类型，然而，以下所述，仅系本发明的一较佳实施例，本发明在实际实施时，并不局限于此，尚能根据实际的设计需求及应用，由用户自由设置具体的信道个数及优先级别： 

(1)需主动提供AT(unsolicited message)的通道：具有最高的优先级，如：来电信息数据即必透过该信道来传输； 

(2)通用AT命令的通道：用以传输控制数据，如：通用AT命令，具有次高的优先级； 

(3)数据的信道：用以传输流数据，如：TCP/IP数据及视频数据等均系透过该通道收发。 

据上所述可知，在本发明中，该信道传输的数据包，主要有两种格式，分别为信息数据包和控制数据包，其中该控制数据包依其性质的不同，又可分为确认封包(acknowledgement packet，以下简称ACK)及否认封包(non-acknowledgement packet，以下简称NAK)，该确认封包系当传输的信息数据包，经过接收方的检验，发现是有效时，接收方发送出的控制数据包，其格式为0XF9，0X06；否认封包系当传输的信息数据包，经过接收方的检验，发现有错误时，接收方发送出的控制数据包，其格式为0XF9，0X21。 

在本发明中，该多信道传输的信息数据包的格式为下表所列，包括下列字段： 

表1多信道的信息数据包的格式 

(1)包头(head)：占用1个字节(byte)，所有信息数据包均以0xf9开头； 

(2)通道号(Channel ID，以下简称CID)：占用1个字节，用于表示发送的信息数据包使用的信道，只可使用预先定义的前述通道值； 

(3)包计数(Packet count，以下简称PC)：占用一个字节，每发送一个信息数据包，其值加一，重发信息数据包及发送ACK及NAK的控制数据包，不会使其值增加，每个通道都需要有一个包计数，以相互独立地进行计数，另，当接收数据时，接收方需要维护该通道上的包计数，如果当前信息数据包的包计数等于上一个包计数加1，则说明数据接收正确，如果包计数等于上一个包计数时，则说明对方正在重发上一个信息数 据包，如果包计数等于其它值时，则说明有数据丢失； 

(4)包长度(Length)：占用两个字节，取值范围系由通讯双方协商，其中len1为低字节(low byte)，len2为高字节(high byte)，包长度系用以记录跟随其后的数据内容的长度，不包括校验(Checksum)和包尾； 

(5)内容(Content)：占用包长度所示数量的字节(bytes)，系信息数据包的内容； 

(6)校验(Checksum)：占用1个byte，计算方法为checksum＝～(CID+PC+len1+len2+C1+C2+...+Cn)+1，其中C1表示内容(content)的第1个byte，C2表示内容的第2个byte，Cn表示内容的第n个byte； 

(7)包尾：占用一个字节，所有信息数据包均以0xf9作为结束。 

在本发明的多通道传输过程中，参阅图4所示，3G移动通讯设备间传输数据的接收方将出现下列八种状态(states)： 

(1)状态0：即IDLE状态，系指通讯双方在建立多信道的状态，在此一状态下，不对通讯数据进行任何的封装； 

(2)状态1：等待接收CID； 

(3)状态2：等待接收PC； 

(4)状态3：等待接收包长度的low byte，即len1； 

(5)状态4：等待接收包长度的high byte，即len2； 

(6)状态5：接收数据内容(Content)，依照包长度字段内所标示的长度，接收数据； 

(7)状态6：等待接收校验(checksum)； 

(8)状态7：等待接收包尾标示0xf9。 

在本发明的多通道传输过程中，再参阅图4所示，3G移动通讯设备间传输数据的接收方的多信道协议层532，将依下列条件，使接收方的前述状态产生下列的状态转移： 

(601)在IDLE状态下，如果收到非0xf9字符的包头，则仍停留在IDLE状态，且将收到的数据，作为普通AT命令数据处理； 

(602)在IDLE状态下，收到0xf9字符的包头，则转移到状态1； 

(603)在状态1时，连续收到0xf9字符的包头，则仍停留在状态1，同时，必须对收到的0xf9字符的包头计数，每计数到4个0xf9字符的包头，则响应一个4个0xf9字符的包头； 

(604)在状态1时，接收到正确的CID后，转移到状态2； 

(605)在状态2时，接收到正确的PC后，转移到状态3； 

(606)如果判断出PC不正确，则发送NAK，并转移到状态7； 

(607)在状态3接收到1个字节时，将其做为len1(即low byte)，转移到状态4； 

(608)在状态4接收到1个字节时，将其做为len2(即high byte)，且将len1做为low byte，以合并成为包长度(length)，如果包长度是在通讯双方协商的范围内，则认为接收正确，转移到状态5； 

(609)如果包长度不在通讯双方协商的范围内，则认为有数据丢失，并在发送NAK后，转移到状态7； 

(610)接收信息数据包的内容，同时计数，当接收到的数据长度小于包长度时，仍然保持在状态5； 

(611)当接收到的数据长度等于包长度时，表示信息数据包的内容接收完毕，转移到状态6； 

(612)在状态6时，接收1个字节，做为校验(checksum)，且与已接收的数据所计算出的校验(checksum)相比较，如果相等，则表示信息数据包接收正确，更新该通道上的接收计数，发送ACK，并转移到状态7，如果不相等，说明接收的信息数据包有错误，发送NAK后，转移到状态7，等待发送方重发信息数据包； 

(613)在状态7时，收到非0xf9字符的包尾，直接丢弃，状态保持不变； 

(614)在状态7时，收到1个0xf9字符的包尾，转移到状态1； 

(615)接收信息数据包内容的时间已届(Time out)后，丢弃当前已接收的信息数据包，发送NAK，回到状态1。 

在本发明的多通道传输过程中，参阅图5所示，发送方将出现下列二种状态： 

(1)状态0：在IDLE状态下，3G移动通讯设备间在建立多通道传输后，进入此状态，没有数据发送时，也处于IDLE状态； 

(2)状态1：在发送信息数据包后，转到此状态，等待ACK或NAK。 

在本发明的多通道传输过程中，再参阅图5所示，3G移动通讯设备间传输数据的发送方的多信道协议层532，将依下列条件，使发送方的前述状态产生下列的状态转移： 

(701)在IDLE状态下，有信息数据包需要发送，或发送信息数据包后，转移到状态1； 

(702)在状态1收到ACK后，回到IDLE状态； 

(703)在状态1收到NAK或接收信息数据包内容的时间已届(Time out)后，重发信息数据包，然后，仍然处于等待ACK或NAK的状态。 

一般言，3G移动通讯设备间在进行多信道传输数据的过程中，双方均应具备数据的容错能力，亦即应具备发现错误及对错误进行处理的能力，在本发明的多通道传输过程中，为了确保3G移动通讯设备间传输数据的接收方的多信道协议层532能接收正确 的信息数据包，该多信道协议层532必需依据下列二条件，对所接收到的数据，进行合法性的判断： 

(1)由于信息数据包中的校验(checksum)能有效验证信息数据包内容的正确性，故该多信道协议层532须在图4所示的状态6中，等待接收校验，并根据接收到的校验，进行错误识别； 

(2)由于一个信息数据包传输数据的最大长度确定后，接收方接收完该信息数据包所需的时间，必定在一个已知的范围内，故该多信道协议层532必需能在图4所示的状态5中，通过发现接收数据内容(Content)的超时(Time out)，来判定传输过程中丢失的数据。 

在本发明的多通道传输过程中，3G移动通讯设备间传输数据的接收方的该多信道协议层532对于所发现的错误，系通过发送NAK，来通知发送方，并要求发送方重新发送信息数据包，以弥补多通道传输过程中发生的错误。此外，由于在本发明的多通道传输过程中，发送方虽然需等待接收到接收方的ACK后，才能发送下一个信息数据包，导致发生信息数据包发送的延迟问题，进而降低了通讯速率，然而，由实际应用中，参阅表2所示，通过串口传输50K的数据，所测出的一组测量数据可知： 

串口速率	多通道是否开启	总数据量	包最大传输长度	传输速率(b/s)
					460800	是	50k	1024	246561.02
	否		1024	312758.22

表2：多信道协议对数据传输速度的影响 

由于，在实际应用中，控制性的数据，如：AT命令数据本身并不具有连续性，因此，接收方产生ACK的时间及发送方等待接收ACK的时间，并不会造成实际应用中的数据堵塞；同时，由于本发明的多信道配置的灵活性，使得数据信道可不进行确认等待的操作及过程，故有效避免在3G移动通讯设备间传输数据的接收方的该多信道协议层532中发生大数据量传输的延迟问题。 

据上所述，本发明利用软件，将该3G移动通讯设备50的一个或数个物理通讯端口，虚拟成多个逻辑数据信道531，并藉一多信道协议层532，来实现主控模块56和3G无线通讯模块55之间的数据通讯，不仅具有极佳的通用性及扩展性，尚包括下列优点： 

1、由于多信道信息数据包的附带信息较少，故对整体传输速率影响不大； 

2、每个逻辑数据信道531都能在多信道建立时，设置数据收发是否需要确认，因 此，若应用层具备可靠性传输协议的保证，即无须附加重传机制，故能进一步增强数据传输的灵活性； 

3、由于主控模块56和3G无线通讯模块55之间建立有数个逻辑数据信道531，各该逻辑数据信道531间相互独立，互不干扰，故能为上网和流媒体等大量数据传输提供更好地支持；及 

4、能进一步支持数个3G无讯通讯模块，以适应3G移动通讯设备50的多模需要。 

以上所述，仅为本发明最佳的一具体实施例，然而本发明的技术特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在所附本申请的专利范围。 

Claims (27)

1.一种能实现多信道协议的3G移动通讯设备，其特征在于，包括：

一应用层，系提供语音及数据传输的应用程序；

一数据处理层，系与该应用层相连接，用以执行服务连结设定及无线接取有关的各项工作；

一多信道处理层，系利用软件，将该3G移动通讯设备的一个或数个物理通讯端口，根据该3G移动通讯设备所传输的数据的优先级别，虚拟成数个逻辑数据信道，各该逻辑数据信道系分别与该数据处理层相连接，该多信道处理层还包含一多信道协议层，系与该3G移动通讯设备的物理通讯端口相连接，用于对该3G移动通讯设备接收的数据包进行判断，并根据数据的优先级别，通过对应的各该逻辑数据信道，将数据传输至该数据处理层；

至少一物理通讯端口，系总线接口，用以与该3G移动通讯设备的3G无线通讯模块相连接，以传输数据包；及

3G无线通讯模块，系一无线通讯接口，用以与该物理通讯端口相连接，且使该3G移动通讯设备能接收一基地台传来的数据包，或将该3G移动通讯设备产生的数据包传送至该基地台。

2.如权利要求1所述的能实现多信道协议的3G移动通讯设备，其特征在于，该应用层系用以提供包括电话、短消息、WAP、流媒体、视讯电话语音及数据传输的应用程序。

3.如权利要求2所述的能实现多信道协议的3G移动通讯设备，其特征在于，该物理通讯端口系USB或UART总线接口。

4.一种能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，该方法系应用至一3G移动通讯设备，该3G移动通讯设备包括一应用层，系提供语音及数据传输的应用程序；一数据处理层，系与该应用层相连接，用以执行服务连结设定及无线接取有关的各项工作；至少一物理通讯端口，系总线接口，用以与该3G移动通讯设备的3G无线通讯模块相连接；及一3G无线通讯模块，系一无线通讯接口，用以与该物理通讯端口相连接，且使该3G移动通讯设备能与一基地台完成信号连接；其特征在于，该方法包括：

根据该3G移动通讯设备所传输的数据的优先级别，利用软件，将该3G移动通讯设备的一个或数个物理通讯端口，虚拟成数个逻辑数据信道，且使各该逻辑数据信道分别与该数据处理层相连接；

在该逻辑数据信道及物理通讯端口间，建立一多信道协议层；

利用该多信道协议层，对该3G移动通讯设备接收的数据包进行判断，并根据数据的优先级别，通过对应的逻辑数据信道，将数据传输至该数据处理层。

5.如权利要求4所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，该逻辑数据信道包括：

需主动提供AT命令的通道；

通用AT命令的通道；及

数据的信道。

6.如权利要求5所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，该逻辑数据信道传输的数据包包括：

信息数据包；及

控制数据包，该控制数据包包括确认封包及否认封包，其中当该3G移动通讯设备接收到信息数据包，且经过检验，发现是有效时，该3G移动通讯设备所发送出的控制数据包即该确认封包；当该3G移动通讯设备接收到信息数据包，且经过检验，发现有错误时，该3G移动通讯设备所发送出的控制数据包即该否认封包。

7.如权利要求6所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，该信息数据包的格式依序包括下列字段：

包头，占用1个字节，系信息数据包的开始；

信道号，用于表示发送的信息数据包使用的逻辑数据信道；

包计数，每发送一个信息数据包，其值加一，重发信息数据包及发送确认封包及否认封包，不会使其值增加，每个通道都需要有一个包计数，另，当该3G移动通讯设备接收数据时，需要维护该通道上的包计数，如果当前信息数据包的包计数等于上一个包计数加1，则说明数据接收正确，如果包计数等于上一个包计数时，则说明对方正在重发上一个信息数据包，如果包计数等于其它值时，则说明有数据丢失；

包长度，取值范围系由通讯双方协商，占用2个字节，包括低字节及高字节，包长度系用以记录跟随其后的数据的内容长度；

内容，系占用包长度所示数量的字节，系信息数据包的内容；

校验，占用1个字节，计算方法为校验＝(信道号+包计数+低字节+高字节+C1+C2+...+Cn)+1，其中C1表示内容的第1个字节，C2表示内容的第2个字节，Cn表示内容的第n个字节；及

包尾，占用1个字节，系信息数据包的结束。

8.如权利要求7所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，该3G移动通讯设备在接收信息数据包时的状态包括：

状态0，系指通讯双方在建立多信道的状态，在此一状态下，不对通讯数据进行任何的封装；

状态1，等待接收信道号；

状态2，等待接收包计数；

状态3，等待接收包长度的低字节；

状态4，等待接收包长度的高字节；

状态5，接收数据内容，依照包长度字段内所标示的长度，接收数据；

状态6，等待接收校验；及

状态7，等待接收包尾。

9.如权利要求8所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，该3G移动通讯设备在接收信息数据包时，该多信道协议层，将依下列步骤处理：

在状态0下，收到非预定的包头，仍停留在状态0，且将收到的数据，作为普通AT命令数据处理。

10.如权利要求8所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态0下，收到预定的包头，则转移到状态1；及

在状态1时，连续收到预定的包头，则仍停留在状态1，同时，必须对收到的预定的包头计数，每计数到4个预定的包头，则回应一个完整的包含4个预定的包头。

11.如权利要求10所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态1时，接收到正确的信道号后，转移到状态2。

12.如权利要求11所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态2时，接收到正确的包计数后，转移到状态3。

13.如权利要求11所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态2时，如果判断出包计数不正确，则发送否认封包，并转移到状态7。

14.如权利要求12所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态3接收到1个字节时，将其作为低字节，转移到状态4；及

在状态4接收到1个字节时，将其作为高字节，且将低字节及高字节合并成为包长度。

15.如权利要求14所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

如果包长度是在通讯双方协商的范围内，则认为接收正确，转移到状态5。

16.如权利要求14所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

如果包长度不在通讯双方协商的范围内，则认为有数据丢失，并在发送否认封包后，转移到状态7。

17.如权利要求15所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态5时，接收信息数据包的内容，同时计数，当接收到的数据长度小于包长度时，仍然保持在状态5。

18.如权利要求15所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态5时，接收信息数据包的内容，同时计数，当接收到的数据长度等于包长度时，表示信息数据包的内容接收完毕，转移到状态6。

19.如权利要求15所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态5时，接收信息数据包的内容，同时计数，当接收信息数据包内容的时间已届后，丢弃当前已接收的信息数据包，发送否认封包，回到状态1。

20.如权利要求18所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态6时，接收1个字节，作为校验，且与已接收的数据所计算出的校验相比较，如果相等，则表示信息数据包接收正确，更新该通道上的接收计数，发送确认封包，并转移到状态7。

21.如权利要求18所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态6时，接收1个字节，作为校验，且与已接收的数据所计算出的校验相比较，如果不相等，说明接收的信息数据包有错误，发送否认封包后，转移到状态7，等待发送方重发信息数据包。

22.如权利要求13、16、20或21所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态7时，收到非预定的包尾，直接丢弃，状态保持不变。

23.如权利要求13、16、20或21所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态7时，收到1个预定的包尾，转移到状态1。

24.如权利要求7所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，该3G移动通讯设备在发送信息数据包时的状态包括：

状态0，3G移动通讯设备间在建立多通道传输后，进入此状态，没有数据发送时，也处于状态0；及

状态1，在发送信息数据包后，转到此状态，等待确认封包或否认封包。

25.如权利要求24所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，该3G移动通讯设备在发送信息数据包时，该多信道协议层，将依下列条件，转移该3G移动通讯设备的状态：

在状态0下，有信息数据包需要发送，或发送信息数据包后，转移到状态1。

26.如权利要求25所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态1收到确认封包后，回到状态0。

27.如权利要求25所述的能在3G移动通讯设备中实现多信道协议的方法，其特征在于，尚包括：

在状态1收到否认封包或接收信息数据包内容的时间已届后，重发信息数据包，然后，仍然处于状态1。

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