CN1169395C - 通信设备的软件重构 - Google Patents

Abstract

一种方法，用于重构软件定义无线电系统中的软件接口，该系统中，当一个发射站(PS)向一个接收站(SS)发射一个重构软件消息时，接收站用一个消息响应，该消息给出执行其软件重构所需时间的估计值。在所估算的时间区间内，发射站监听接收站已成功重构之后所发射的确认消息，并利用新的配置执行正常的通信。估算时间区间可利用出现在重构软件消息中的标记来计算。

Description

通信设备的软件重构

发明领域

本发明有关一个终端的软件重构，该终端可以是一个固定主站或一个移动的或便携式的副站。以使该终端能够与一个通信链路另一端的另一个终端的软件配置兼容。本发明特别适用于(但非排它性的)蜂窝式/无绳电话。

背景技术

在题为“Mode Switching and Software Download for SoftwareDefined Radio：The SDR Forum Approach”的文章中(作者M.Cummings和S.Heath，发表在IEEE Communications Magazine，1999年8月一期的104 to 106页)中指出，随着无线电接口的激增，需要一种标准的方式将从由一个无线系统所支持的业务切换到一些系统，并向该域中的系统下载新的代码。常规系统及软件定义系统都需要这种功能。在第106页的左栏中描述了不同的软件下载方案。这篇文章还着重描述了一些影响蜂窝电话的实现，例如，网络由不同当局管理，网络由来自不同卖主的部件组成，移动终端需要在不同的网络间漫游，以及需要通过较少的软件升级来维持基础软件的稳定性。

EP-A2-0 804 046描述了一种方法和设备，利用无线电接口来更新一个移动终端的软件。该移动终端的一个必要特性是，它要有两个能够存储一个数据处理器程序的存储器，并有一个指示装置，利用一个标记来指示当前使用的是哪一个存储器。这样，两个存储器之一存储当前所用软件，而另一个存储器通过存储新的基础软件得以更新。在适当的时间，该终端从两个存储器之一切换到另一个存储器上，随后，按新的软件操作并将标志转换过来。若新的软件不被接收，则恢复到原来使用的存储器，仍使用以前使用的软件。所教导的方案的缺点是，需要两个相当大的存储器，它们占据相当大的芯片面积，从而使其价格昂贵，并且，两个存储器消耗很大功率，从而限制移动终端的通话/待机时间。

尽管系统域软件必须随时升级，仍存在其它的情况，即，在一对一基础的情况下，要么是一个固定主站，要么是一个移动副站需要重构其软件接口，以便与另一个站的软件接口配合，而该主站和其它移动站之间的软件接口不变。另一个应指出的问题是，工作在一个网络上的移动终端不仅可以是不同制造商生产的，而且，即使是同一制造商生产的，其工作特性也会随不同的型号而不同。

发明公开

本发明的一个目的是提供一种灵活的方法，以重构一个通信系统中两个站间的软件接口的一部分(如果不是全部的话)。

按本发明的一个方面，提供了一种重构一个通信站中的软件的方法，包括一个向一个第二通信站发射一个软件重构消息的第一通信站，该软件重构消息中包含一个标记，该标记被第二站用来确定需要多长时间来重构它自身，第二站接收该消息并利用其中的标记来估算其重构时间，第二站向第一站发送该消息，给出一个重构时间的标记，根据该标记，第一站确定重构时间，等该时间间隔结束后，使用重构后的软件同第二站通信。

为了能使一个要被重构的站能够独立于其制造商和生产批次来估算其重构时间，接收站中的处理器可以包含一个存储器，例如一个ROM，在其中的预定位置，存储最大重构时间和该最大重构时间的一个预定分数。软件重构消息中的标记可以包含存储器中的地址，从而可以读出相应的重构时间。因此，若一个站包含一个快速处理器，则由于最大重构时间会比较短，故预存的时间估计值也会较短，不过，若该处理器较慢，则由于最大重构时间会较长，故预存的时间估计值也会较长。因此，系统能满足不同的站。

在另一种方式中，重构时间的估算可能与要被重构的接口软件的某一层或某些层有关。接收站可以包含一个存储器，例如一个ROM，在其中的不同存储位置，存储有重构各接口层中的软件所需的时间的估算值。软件重构消息中的标记可以包含存储器中的地址，在该地址所对应的位置，存储有指定层的重构时间估计值。

按本发明的第二方面，提供有一个从第一站传输到第二站的软件重构消息，该消息包含有可被第二站用来估算其自身重构所需时间的标记。

按本发明的第三方面，提供了一个通信系统，该系统包括一个主站和至少一个副站，主站包括一个收发机，一个处理器和一个存储器，存储器用来存储某个或每个副站的配置软件，某个和每个副站包括一个收发机，一个处理器和一个存储配置软件的存储器，用于重构存储器中的至少一些配置软件的装置，及根据主站发射的一个重构消息中所包含的标记，估算重构时间的装置，该重构时间被发射给主站。

按本发明的第四方面，提供了一个站，该站包括一个收发机，一个处理器，一个用来存储配置软件的存储器，一个根据外部消息，重构存储器中的软件的装置，和根据该外部消息中的标记估算重构时间，并使收发机发射该估算重构时间的装置。

本发明方法也适用于一个移动副站重构存储在一个固定基(或主)站中的接口软件，反之亦然。因此，一个漫游移动站可以使基站改编其软件接口以适应该移动站，而不需实施系统域的改变。在蜂窝和/或无绳电话中，软件重构消息一般是通过空中发射的，不过，这些消息也可通过合适的电缆和光缆，被发射给其它的软件配置装置。

下面，参照附图，举例说明本发明，其中：

附图描述

图1是一个简化通信系统的方块图，

图2是一个重构消息结构的图形，

图3举例说明了一个主站和一个副站间的消息交换图，

图4是一个重构事件的时序图，

图5使一个流程图，举例说明了一个副站所执行的操作序列。

实施例

图中，同样的参考符号用于表示相对应的特性。

为便于描述，参照一个实例来介绍本发明，该实例是，一个固定主站PS向一个移动或便携副站SS发射软件重构消息。不过，应该理解，一个副站SS也可以向一个主站PS发射软件重构消息。各个站也可以是相等的状态。

所举例的蜂窝式电话通信系统中有一个主站PS，假设它是固定位置的，并且能接多种空中接口协议(例如GSM(全球移动通信系统)和IS95-码分多址(CDMA))工作，并有多个软件可配置的，便携的副站SS1，SS2，它们是可编程/可再编程的，以按照无线电接口的范围操作。

主站PS包括一个处理器10，其中包含一个计算机，它可被编程以控制该主站的操作，程序保存在ROM12中。处理器10包括一个时钟14，一个用来存储在该通信网络上注册的副站的地址的地址存储器16，一个用来存储与各个副站相关的用户接口的存储器18，和一个PSTN或其它陆地线路接口20，该接口用于将主站PS与有线电话网连接起来。多个基站无线收发机22(只示出了其中之一)经陆地线路连接到处理器10的端口上。

副站SS1包含一个与一个收发机32相连的天线30，收发机32又与一个微处理器34相连，微处理器34按照一个存储在ROM 36中的程序操作。一个麦克风38和一个扬声器40连接到微处理器34上，微处理器34可以对收发机32发射/接收的语音编/译码。一个键盘42和一个消息存储器44也连接到处理器34上。接口软件存储在固定存储器46中，接口软件可通过无线电编程/再编程。在接收到重构消息，对接口软件再编程时，只有其中的一部分被改变，并且，如以下将更详细地介绍的那样，本发明方法要求接收一个重构消息的副站，给出一个自身重构所需时间的估算值。若一个网络只包含由一个制造商生产的同一类副站，则重构时间和时间范围是已知的，可被编入主站中，从而，副站不需发送一个时间估算值。不过，在现实生活中，副站一般是在不同时间来自不同制造商，所以，同一重构任务将有不同的执行时间。其结果是，集中存储所有的重构时间估算值是不现实的，因为这需要知道所有的已生产的和未生产的各种不同的软件定义蜂窝电话。因此，接收重构软件的副站生成改变其软件接口所需时间的估计值。

在一个副站的生产阶段，生产商可以测量该站执行不同的编程/再编程任务所需的时间，并将其存入一个非易失存储器48中。因此，若该站指示再编程，在该例中，主站PS发射一个要被实施的编程/再编程范围的指示，随后，副站SS利用该指示生成一个时间估计，该时间估计值被送给主站PS。存储器48可以几种形式实现。如图所示，可以是存储器48A，该存储器中可以预存对存储器46中所保存的整个接口软件编程/再编程所需的最大时间，和适用于执行部分编程/再编程操作的这一最大时间的分数。软件重构消息中给出的指示可以是一个存储位置的地址，该存储位置存储最大时间的一个特定分数或全部。这一时间可被读出并被包含在一个给出时间估计值的消息中。

在另一个装置中，存储器48可实现为48B。假设一个无线电接口协议由不同的层组成，例如物理层(PHL)，媒体存储控制层(MAC)，数据链路控制层(DLC)和网络层(NWK)，并且在副站SS的制造过程中已经确定了每个层编程/再编程所需的时间。该信息被存储在存储器48B中。在工作过程中，包含在软件重构消息中的标记定义了要改变哪一层，其相关的时间估计值可被读出并被包含在发往主站PS的一个消息中。

图2举例说明了一个软件重构消息50，由一个同步域SYN开始，后跟一个副站地址ADD，一个标题HD，其中含有一个标记域IND，用来提供一个重构范围的标记，和重构软件RS。根据不同的因素，消息50可作为一个单个信息发送，也可作为一串数据包发送。

图3举例说明了构造一个无线电接口时的一系列事件，在图中，主站和副站分别被记为PS和SS，双向箭头52表示副站SS在待机状态时的信息交换。双向箭头54表示主站与副站正在就其性能进行协商。箭头56代表主站PS正在向副站SS传输重构软件。箭头58代表副站发射一个消息，该消息中包含有所需重构时间的估算值，也称为时间窗细节。最后，双向箭头60代表在经过了该时间窗之后，主站PS检查副站是否已重构了其软件并且正在使用它。同时，主站PS也已对其自身重构，并在经过了该时间窗之后，准备好利用新的配置开始正常的通信。

图4在时域举例说明了刚刚描述的一系列事件。为便于参考，相同的参考符号代表相应的事件，性能协商54之后是重构软件56的传输。事件62是副站向主站发射一个时间窗估计值(58)之后，对自身的重构。事件60是时间窗60，在该时间窗期间，主站等待/监听对重构完成的确认。

图5的流程图示出了副站SS执行的步骤。块64表示开始。块66表示副站SS从主站PS接收重构软件的过程。块68代表对所接收重构软件进行误差校验。判定块70检测所接收软件是否无误。若不是(N)，块72代表副站SS通知主站PS，流程返回块66。若软件是无误的(Y)，块74代表利用标题HD中的索引IND确定一个重构时间的估计值，即时间窗。块76代表将该估计值(或时间窗)发送给主站PS的操作，见图3和4中的消息58。块78代表副站SS重构自身的操作，见图4中的事件62。块80有关副站中的处理器检测内部错误的操作。判定块82检测是否不存在错误。若存在错误(N)，块84中，副站SS利用原有的软件接口与主站通信。若不存在内部错误(Y)，块86中，利用新重构的软件接口与主站通信。判定块88代表检测通信是否成功。若不(N)，流程转入块84，使用原有的软件。若成功(Y)，块90表示继续使用重构后的接口。块92表示流程结束。

在当前的说明和权利要求中，元件前面所加的定语“一个”并不排除出现多个这类元件。另外，“包含”一词并不排除出现所列步骤和元件之外的其他步骤和元件。

通过以上介绍，本发明专业人士可以认识到，可对本发明进行其他的改动。这些改动可以包含其他的特性，在软件定义的通信设施和其中的组件部分的设计、生产和使用中，这些特性都是已知的，可以代替或补充此处所描述的特性。尽管在该应用中，权利要求被列为具体的特性组合，但应该理解到，本发明范围也包括此处明确或隐含地揭示出的任何新颖的特性或这些特性的任何组合，只要它们与当前列出的任一权利要求所描述的本发明有关，只要它们能缓解本发明所关注的同一技术问题。此处指出，在本发明的执行期间或由本发明引申出的其它任何应用中，新的声明将被列入这类特性和/或特性组合中。

本发明可广泛应用于蜂窝/无绳电话。

Claims (11)

1.一种重构通信系统中的软件的方法，该方法包含一个第一通信站向一个第二通信站发射一个软件重构消息，该消息包含有标志，第二站可利用该标志估算重构自身所需要的时间，第二站接收该消息并利用该标志估算其重构时间，第二站向第一站发射一个消息，给出重构时间的标记，第一站根据该重构时间，在经过了该时间之后，才利用重构后的软件同第二站通信。

2.如权利要求1的方法，其特点在于，第二站存储重构所需的最大时间，在软件重构消息中被发射的标记被用于确定实现该重构所需要的最大时间的比例。

3.如权利要求2的方法，其特点在于，第二站的最大重构时间和该最大重构时间的分数被存储在一个ROM中，并且，其特点在于，软件重构消息中的标记被用于提供一个ROM地址。

4.如权利要求1的方法，其特点在于，软件重构消息中的标记与要被重构的软件层有关，并且，其特点在于，第二站存储每个软件层的重构时间的估计值。

5.如权利要求1到4中任一个的方法，其特点在于，有多个第二站，其中至少两个第二站的最大重构时间是不同的。

6.如权利要求1到4中任一个的方法，其特点在于，在该重构时间结束时，第一站重构其与各第二站相关的配置软件。

7.一个通信系统，由一个主站和至少一个副站组成，该主站包含一个收发机，一个处理器和一个用来存储该个或每一个副站的重构软件的存储器，并且，该个或每一个副站都包括一个收发机，一个处理器和一个用来存储配置软件的存储器，用于重构存储器中的至少一些配置软件的装置，和估算装置，该装置根据主站发射的一个重构消息中所包含的标记来估算重构时间，该重构时间被发射给主站。

8.一个如权利要求7所述的系统，其特点在于，主站中的处理器包括计时装置，用于在副站发射的重构时间结束时，使与该副站相关配置软件被重构。

9.一个如权利要求7所述的系统，其特点在于，每一个副站包括一个非易失存储器，在相应的位置存储最大软件重构时间和所述最大软件重构时间的预定因数，并且，主站包括将一个存储位置信息存入所述标记中的装置。

10.一个站，具有一个收发机，一个处理器，一个用来存储配置软件的存储器，一个根据外部消息重构存储器中的软件的装置，根据该外部消息中的标记，估算一个重构时间，并使收发机发射该估算重构时间的装置。

11.如权利要求10所述的站，其特点在于，提供了一个非易失存储器，在相应的位置存储最大软件重构时间和所述最大软件重构时间的一个预定因子的估计值，并且，所述估计值是根据所接收的标记选定的。

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