CN1209937A - 自动数据服务选择 - Google Patents

Abstract

本发明是一种根据正被传送的数据自动选择恰当的数据服务的新的、改进的方法和装置。根据从计算机系统(102)或其他数字数据系统接收的数据由无线用户单元(100)选择分组数据服务或调制解调器数据服务。如果接收到AT拨号命令,则无线用户单元(100)进入调制解调器模拟模式(204)。如果接收到分组初始化序列,则无线用户单元进入分组数据服务模式(202)。在本发明的较佳实施例中,分组数据初始化序列由前标志空载时间组成,后面是标志字节,后面是后标志时间间隔内所有附加数据的接收。

Description

自动数据服务选择

                     发明背景Ⅰ．发明领域

本发明涉及无线通信。本发明尤其涉及根据正被传送的数据自动选择数据服务的一种新的和改进的方法和装置。Ⅱ．相关技术的描述

EIS(Electronics Industry Association，电子工业协会)和TIA(Telecommunications Industry Association(电信工业协会)，2001 PennsylvaniaAvenue,N.W.Washington,D.C.20006)是负责设置计算机、电信和其他信息处理系统间兼容性标准的工业集团。EIA和TIA按照其职责，已经建立起来用于调制解调器模拟数据服务的IS-99数据服务标准和用于分组数据服务的IS-657数据服务标准。分组数据服务向基于分组的网络(如互联网)提供传送层数据分组传输能力(transport layer packet transmission capability)。调制解调器模拟数据服务向接收数字系统提供专用接续，以及按照标准调制解调器或传真机的使用将数字数据调制成单音(tone)。调制解调器模拟服务还提供“AT”命令的解释和处理，这些命令用来控制数字数据转换成单音的结构和处理。AT命令组在本领域中是人们熟知的，采用小写体或大写体的ASCII前缀“AT”来定义，后跟任何一组预定的代码。这里所提及的其他预定代码包括ASCⅡ字符“DT”，小写或者大写，后跟产生电话呼叫的电话号。

对于需要连接各种数据网和系统的无线电信服务用户(某些数据网和系统需要基于数据分组的接续，而另一些需要基于调制解调器的接续)来说，要求在单个无线用户单元或蜂窝电话中既有分组数据服务又有调制解调器模拟数据服务。所以，在单个无线用户单元中提供分组数据服务和调制解调器模拟数据服务增加了无线用户单元的有用性和相关的无线通信系统的有用性。然而，提供调制解调器模拟和分组数据服务使得必须对所起用的每一通信判断和选择恰当的服务类型。这一判断和和选择的过程对于许多无线数据通信服务的用户来说是不方便的，这是因为他们经常工作在高度移动环境中，必须迅速连续地从一种类型的服务转换到另一种类型的服务。另外，许多用户不了解两种类型的网络接续之间的差异，因此在为给定通信选择恰当服务类型时会有麻烦。这就减少了从单个无线用户单元提供多种类型的数据服务的有用性。所以，需要一种改进的方法和装置，来自动确定和选择所要求的数据服务，从而可以对各种通信恰当地建立起数字接续。

                     发明概述

本发明是一种新的改进的方法和装置，用来根据正被传送的数据自动选择恰当的数据服务。由无线用户单元根据从计算机系统或其他数字数据系统接收的数据来选择分组数据服务或调制解调器模拟数据服务。如果接收的是AT拨号命令，那么无线用户单元进入调制解调器模拟方式。如果接收的是分组初始化序列，无线用户单元进入分组数据服务方式。在本发明的较佳实施例中，分组数据初始化序列由前标志字节空载时间(pre-flag byte dead time)组成，后面是标志字节，再后面是后标志时间区间(post flag time interval)内任何附加数据的接收。同时，在本发明的较佳实施例中，前标志空载数据是10个字符时间区间，而后标志时间区间是1个字符时间区间，这里的时间区间是在给定的波特速率下传送一个字节的数据所必须的时间。

                     附图简述

在结合附图对本发明进行了详细描述以后，本发明的特征、目的和优点将变得清楚起来。图中，相同的标号表示相同的意义。

图1是按照本发明构成的数字无线通信系统的图；

图2是按照本发明的实施例工作的数字无线电话系统的状态变化图。

              较佳实施例的详细描述

下面描述根据正被传送的数据自动选择恰当数据服务的方法和装置。在下面的描述中，将描述状态的变化和由无线用户单元进行的操作。在本发明的较佳实施例中，这些状态变化和操作是通过微处理机或数字信号处理器或二者通过软件控制的半导体集成电路的使用来进行的。正如在本领域中所公知的那样，软件采用存储电压、电流或磁微粒或其组合的形式。本申请的其他例子中，各种熟知的系统用方框来描述。这样做的目的是为了避免本发明的揭示的不必要的混淆。

图1是按照本发明一个实施例构成的数字无线通信系统的图。用户单元100通过联线与计算机系统102耦合。用户单元100还通过射频电磁信号与基站交换数字数据。基站104与移动电话交换局106耦合，该移动电话交换局提供网络接续服务和移动管理服务。在本发明的较佳实施例中，用户单元100具有键盘101用来输入电话号；以及SEND键103和END键105，当按下时分别启动通信和终断通信。移动电话交换局106与基于分组的网络108和公共交换电话网(PSTN)110相连。当所描述的本发明在数字蜂窝电话系统中应用时，多个基站104将与MSTO106耦合。另外，在本发明的较佳实施例中，用来在用户单元100和基站104之间交换信息的RF信号是按照TIA/IS-95码分多址(CDMA)信号调制技术来处理的，用以提高性能。这种技术使现有的RF带宽具有更高的利用率，使衰落条件敏感性减小，并使功率要求降低。

操作期间，用户单元100通过联线从计算机系统102接收数字数据。在本发明的较佳实施例中，数据是以串行形式提供的。用户单元100监视该数字数据，并根据所检测的数据确定所要求的数据服务。一旦服务类型被确定下来以后，用户单元100通过建立可以传送数字数据的包括前向和后向链路业务信道的双向RF接口，启动与基站104的通信。由于后向链路接续建立了起来，所以，用户单元100向移动电话交换局106发送信令信息，指示所要求的服务的类型，以及恰当准备呼叫所必须的所有参数。这些参数包括有关所要求的数据服务选项的信息、所有模拟调制解调器服务的恰当状态的信息和所有的电话号或其他完成网络接续所必须的地址信息。

如果用户单元100判断通信需要调制解调器模拟服务，则该用户单元100向移动交换中心106发送信令信息，使移动交换中心通过PSTN110建立起网络接续，并分配调制解调器模拟资源，用以将正被传送的数字数据转换成单音，并将接收的单音转换成数字数据。在本发明的较佳实施例中，这些调制解调器模拟资源由利用存储器中存储的软件来配置和控制的数字信号处理器(DSP)构成，二者均位于移动交换中心106(未图示)内。如果呼叫需要基于分组的网络服务，则用户单元100向移动电话交换中心106传送信令信息，使得移动电话交换中心分配一IP(internet协议)路由资源，用以接收任何传送或接收的数据及选择其路由，并用以提供网络层功能。在本发明的较佳实施例中，该IP路由资源是通过采用移动电话交换局106内存储在存储系统(未图示)中的软件来配置并控制的微处理器来提供的。

按照本发明的较佳实施例，用户单元100执行一组如图2所示的状态转移，从而根据从计算机系统102接收的数据恰当判断要提供的数据服务的类型。在所提供的典型实施例中，用户单元100的状态是由用户单元100内微处理器(未图示)当前执行的特定软件指令组确定的。软件指令也存储在位于用户单元100内的存储器系统(未图示)中。首次启动时，用户单元100处于自动检测状态200。在自动检测状态200下，用户单元100监视从计算机系统102接收的数据，并保持在自动检测模式200，除非接收到一组预定的数据序列。另外，在自动检测模式200下，用户单元不断判断数据接收的速率，这一过程称为自动波特率判断(autobauding)，自动波特率判断的许多技术在本领域中是人们所熟知的。当在自动检测状态200期间用户单元100检测到AT命令时，用户单元100处理这些接收到的AT命令。处理包括对上述用户单元100中的存储系统中所存储的调制解调器配置表进行修改。调制解调器状态表含有配置与AT标准完全兼容的调制解调器所必须的所有状态信息。

在自动检测模式200期间接收到AT拨号命令以后，用户单元100进入调制解调器模式204。按照AT标准，AT拨号命令由一组与“ATDT”(无论是大写还是小写)的二进制ASCII码对应的数据字节组成。这组数据字节后面可以是有关ASCⅡ“空格”和按照AT标准拨打的电话号。当进入调制解调器模式204时，由用户单元100发出异步数据或传真呼叫，从而建立起与基站102的双向RF接口，通过基站102建立与MTSO106的网络的接续。采用该双向RF接口，用户单元100指令MTSO106分配信号处理资源，按照传统调制解调器的标准操作将数字数据转换成单音，并将AT调制解调器状态信息提供到MTSO106，从而可以按照自动检测模式期间200用户单元100接收的任意AT命令恰当配置该调制解调器。一旦分配了信号处理资源，用户单元100保持在调制解调器模式204，并透明地将从计算机系统102接收到的任意数据传送到MTSO106，在MTSO106处数据被转换并引入PSTN，该PSTN选择数据通向接收系统的路由。

当处于调制解调器模式204时，用户单元100还监视从计算机系统102接收用于断开序列(disconnect sequence)的数据。尽管序列可以由用户通过附加的AT命令来构成，但按照AT标准，断开序列由一个先是不传送数据的一秒时间间隔，后跟三个与ASCII序列“+++”等效的数据字节，再后跟不传送数据的另一个一秒时间间隔组成。在接收到断开序列以后，用户单元100通过基站104向MTSO106发送一条信令信息，指示接收到了断开序列。接着基站104停止将数据转换成单音，并处理作为AT命令而接的的任何附加信息，用于配置所提供的调制解调器模拟服务的状态。如果MTSO106接收到挂机(hand-up)命令，而按照AT标准该命令对应小写键或大写ATH，那么MTSO104就向用户单元100发送一条信令信息，指示呼叫终断。该信令信息使得用户单元100回到自动检测模式200，并释放双向RF接口。如果用户按下END键105(图1)，或者如果用户单元100和基站104之间交换的RF信号丢失了，或者如果断开(deassert)了来自计算机系统的载波检测信号，那么用户单元100也会从调制解调器模式204转换到自动检测模式200。

仍然参见图2，当在自动检测模式200期间从计算机系统100接收到分组初始化序列时，用户单元100进入分组模式202。分组初始化序列是由前标志空载时间间隔，后跟一标志字节，再后跟后标志时间间隔内接收的任意附加数据组成。按照PPP(point to point，点对点)协议，标志字节具有十六进制值Ox7E，或者二进制数01111110。在本发明的较佳实施例中，前分组空载时间是十个字符时间间隔，而后标志字节时间间隔是一个字符时间间隔。字符时间间隔是在给定的波特速率下发送一个数据字节所需的时间间隔。应当指出，在接收到ASCⅡ字符“AT”(小写或大写)和回车(retrun)字符之间是不搜寻分组初始化序列的，因为这时接收到的数据被解释为AT命令。

要求前标志空载时间防止了数据流内偶然出现的标志字节不会错误地解释为数据分组的开头。要求附加数据在小于一个字符的时间间隔的后标志字节时间间隔内接收到防止了单个的随机标志字节因为在顺序操作期间在给定的波特率下传送完整的分组而解释为数据分组的开头。同时，要求在这样的后标志字节时间间隔内出现附加数据使得通过计算机102的键盘输入数据的人来说基本上是不会错误地产生分组初始化序列，因为数据通常是不会以正常的数据速率被键入。然而由于在本发明的较佳实施例中采用十个字符时间间隔的前标志字节空载时间，所以，其他时间内的前标志字节空载时间间隔与本发明的操作是一致的。特别是，尽管实验指出十个字符时间间隔给出最好的结果，但也可以采用大于一个字符时间间隔的前标志字节空载时间。与此类似，尽管最好采用小于一个字符时间间隔的后字符时间间隔，但大于一个字符时间间隔的后标志字节时间间隔与本发明的操作也是符合的。

一旦进入分组模式202，用户单元100发出一分组服务数据呼叫，产生与基站104建立的双向RF信号接口，并建立起与MTSO106的网络接续。另外，正如上文中所描述的那样，在MTSO106内分配IP路由资源，用来提供网络层功能。从计算机系统102接收的数据分组包括标志字节，接着通过基站104将所有后续数据传送到MTSO106内IP资源。接着，按照IP协议，用每一数据分组中含有的地址信息通过分组基网络(packet base network)110将数据传送到下一个合适的目的地，IP协议的使用在本领域中是熟知的。第一分组的结尾以及以后的数据分组的开头和结尾按照PPP协议由后续标志字节划界，并且用户单元100接收的每一分组被传送到MTSO106。

在呼叫终断和后呼叫终断时间间隔结束以后，用户单元100离开分组模式202，并返回到自动检测模式200。在本发明的较佳实施例中，呼叫终断可以以四种方式中的一种方式出现。第一种方式是，使用者可以在通信期间按压END(结束)键105。第二种方式是，呼叫可以由于用户单元100和基站104之间交换的一个或多个RF信号的遗失而失掉，而RF信号的遗失可以因为许多原因而发生，包括太长的距离或衰落情况。第三种方式是，呼叫可以因用户单元100处DTR信号(其使用是本领域中熟知的)的断开(deassertion)而终断，这经常是因为计算机系统102与用户单元100的电缆连接的断开而引起的。在本发明的较佳实施例中，用户单元100也可以被配置成忽略DTR信号。第四种终断呼叫的方式是，在一个超时周期内没有数据传送。在本发明的较佳实施例中，尽管所有其他的超时周期与本发明的操作是一致的，但该超时周期是30秒。同时，在本发明的较佳实施例中，超时周期可以由使用者通过用户单元100上的键盘操作或通过数据端口处用户单元100接收的串行数据流输入的各个指令来配置。

如果在呼叫终断以后，在后呼叫终断时间间隔内接收到一个新的分组初始化序列，则用户单元100保持在分组模式202，重新建立起与基站104的RF接口，并且必要的话重新建立起与MTSO106的网络接续。在后呼叫终断周期内，用户单元100继续执行呼叫流操作，包括CTS和RTS信号的处理，以及XON和XOFF命令。在本发明的较佳实施例中，后呼叫终断周期是2秒。采用2秒后呼叫终断周期使得在出现不希望的呼叫终断时能够有序地终断数据传输。有序的终断包括用户单元100从计算机系统100接收的数据的存储和缓冲，从而一旦重新建立接续时可恢复该数据的传送。

除了分组模式202和调制解调器模式204以外，用户单元100还可以进入诊断模式206。用户单元100在接收到按照AT标准产生的诊断命令以后进入诊断模式206，AT标准包括一系列等效于“ATDM”(小写或大写)的ASCⅡ对应的数字数据。一旦处于诊断模式时，响应卖主(vendor)专用的附加命令，以便确定有关用户单元100的操作的各种状态，和调制解调器配置表的状态。用户单元100在接收到诊断模式退出命令以后退出诊断模式，按照AT标准，诊断模式退出命令由等效于小写或大写的“ATDM”的ASCⅡ组成。

至此，描述了根据正被传送的数据在数字无线通信系统中自动选择恰当的数据服务的方法和装置。前述较佳实施例的描述使得本领域的任何技术人员能够制作和使用本发明。很明显，对于本发明的技术人员来说，还可以对这些实施例进行各种修改，在没有发明专业人员的帮助下，可以将这些基本原理应用于其他的实施例。所以，本发明并非仅限于所述实施例，应当从最宽的范围来理解本发明的原理和所揭示的新特征。

Claims (11)

1．一种自动选择恰当数据服务以向用户提供数字无线通信服务的方法，其特征在于，它包含：

a)监视二进制数据流；

b)当接收到分组初始化序列时提供基于分组的数据服务；以及

c)当接收到拨号命令时提供异步数据服务。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包初始化序列由一标志字节组成。

3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述包初始化序列还包含前标志字节时间间隔，在该时间间隔内没有数据传送。

4．如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述包初始化序列还包含后标志字节时间间隔，在该时间间隔内传送附加数据字节。

5．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拨号命令组成是ASCⅡ“A”，后面是ASCⅡ“T”，后面是ASCⅡ“D”，后面是ASC“T”。

6．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c由下述步骤组成：

c1)接收ASCⅡa；

c2)接收ASCⅡd；

c3)接收ASCⅡd；以及

c4)接收ASCⅡt。

7．如权利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述基于分组的数据服务，直到出现呼叫终断。

8．如权利要求7所述的方法，其特征在于，提供所述基于分组的数据服务，直到后呼叫终断时间间隔过时。

9．如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述呼叫终断以后存储从所述二进制数据流接收的数据，直到所述后呼叫终断时间间隔过时。

10．一种按照权利要求1所述的步骤工作的无线用户单元。

11．一种无线通信系统，用来通过按照码分多址调制技术处理的一组射频信号提供数据服务，其特征在于，所述系统包含：

移动电话交换局，用来建立起基于分组的网络接续，和建立起基于信道的网络接续；以及

用户单元，用来接收数字数据，和向所述移动电话交换局发信令，从而根据所述数字数据建立起分组基数据服务(packet base data service)和调制解调器模拟数据服务。

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