CN1387732A - 自动确定何时答复来到的分组数据呼叫的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在无线通信网中确定何时答复一个来到的由基站生成的分组数据呼叫的系统和方法。系统包括一个通信设备(MT2),它与无线通信网交互,和一个终端设备(TE2),它与通信设备电气耦合并能收发分组数据。通信设备(MT2)响应检测到指示终端设备处于待命状态的控制信号或控制信息答复(530)来自于基站的来到的分组数据呼叫。这个终端设备待命指示器可包括诸如在振铃指示器信号被激活以通知用户来到的呼叫后的高态数据传输待命信号或数据传输待命信号从低态到高态转换的控制信号。待命指示器还可包括诸如点对点协议的分组数据指示标识之类的控制信息,这些标识内嵌于由终端设备生成的数据流中或其它表示由终端设备发送的点对点协议分组的信息。

Description

自动确定何时答复来到的分组数据呼叫的系统和方法
发明背景
I.发明的领域
本发明涉及无线通信领域。更具体地说，本发明涉及一种在无线通信网中自动答复来到的分组数据呼叫的新颖和改进的方法和系统。
II.相关技术描述
近来无线通信和计算机相关技术的革新以及因特网用户前所未有的增大为移动计算铺平了道路，事实上，移动计算的遍及对现有的通信架构提出了更大的要求，为移动用户提供更多的支持。满足这些要求并为用户提供必要支持的关键部分是无线通信系统中码分多址(CDMA)技术的利用。
CDMA是一种数字射频信道技术，它在电信工业协会/电子工业协会临时标准-95(TIA/EIA IS-95)中定义，该标准的标题是“用于双模宽带扩频蜂窝系统的移动基站兼容标准”，在1993年7月出版，并在此作为参考。使用这种技术的无线通信系统为通信信号分配一个唯一的代码并把这些通信信号在一个公共的宽带扩频带宽上扩频。只要CDMA系统中的接收设备具有正确的代码，它就可以从同一带宽上同时传输的其它信号中成功地检测和提取出它的通信信号。CDMA的使用增加了系统的业务容量，改进了整个呼叫质量，降低了噪声，为数据服务业务提供了一个可靠的传输机制。
图1是一个简化的框图，描述了一个无线数据通信系统100中的一些基本组成部分。拥有一般技能的技术人员很容易理解到这些基本组成部分与它们相关的接口可被修改、增加或适应于已知的各种标准，而不会限制它们的使用范围或功能。系统100允许一个移动终端设备TE2设备102(例如，诸如膝上或掌上计算机等终端设备)与交互工作功能(IWF)108通信。系统100包括一个无线通信设备，MT2设备104(例如，无线电话)和一个基站/移动交换中心(BS/MSC)106。IWF108作为无线网与其它如公共交换电话网和有线分组数据网之间提供以因特网或内部网为基础的访问的网关。L接口把IWF108和BS/MSC106连在一起。通常IWF108与BS/MSC106放在一起。TS2设备102通过Rm接口与MT2设备104电耦合。MT2设备104通过无线接口Um与BS/MSC106通信。TE2设备102和MT2设备104可以集成在一个单元中也可以分开，例如对一个配置的移动电话来说，膝上计算机是TE2设备102，而收发器是MT2设备104。正如图2所示，值得注意的是TE2设备102和MT2设备104的组合，无论集成在一起或者分离开来，都统称为移动站(MS)103。
CDMA系统提供数据服务业务的能力在TIA/EIA IS-707.5标准中定义，该标准的标题是“用于宽带扩频系统的数据服务选项：分组数据服务”，在1998年2月出版，在此列为参考。这个标准定义了TIA/EIA IS-95宽带扩频系统上支持分组数据传输的要求，提供了一套分组数据承载者服务。相似的，TIA/EIAIS-707-A.5标准，标题是“用于扩频系统的数据服务选项：分组数据服务”和TIA/EIA IS-707-A.9标准，标题是“用于扩频系统的数据服务选项：高速分组数据服务”，都于1999年3月出版，在此列为参考，也定义了用于在TIA/EIAIS-95系统上分组数据传输支持的要求。
这些标准使得在TE2设备102和IWF108之间可以通过BS/MSC106用某些分组数据服务选项进行通信。为了这样做，IS-707.5引入两个协议可选模型，它们为Rm接口规定了分组数据协议要求。图2描述了一个协议可选模型，中继层接口协议可选模型200，在这些模型中，在TE2设备102上运行的应用程序管理分组数据服务和网络寻址。
图2的最左边是协议栈，它用传统的垂直格式表示，描述了在TE2设备102上运行的协议层。TE2协议栈逻辑上通过Rm接口与MT2设备104的协议栈相连。Rm接口可以遵循例如TIA/EIA-232-F标准，标题是“采用串行二进制数据互换的数据终端设备和数据电路终端设备之间的接口”，1997年10月出版，在此作为参考。可以理解，其它的已知的标准或协议可用于定义通过Rm接口的传输。例如，其它可用的Rm接口标准有“通用串行总线(USB)规范，1.1版”，1998年9月出版，和“蓝牙规范1.0A版核心”，1999年7月出版，两者都被引为参考。
用于描述，TIA/EIA-232-F标准在图2中被用于说明Rm接口。TIA/ETA-232-F标准描述了用于在数据终端设备(DTE)(即，TE2设备102)和数据电路终端设备(DCE)(即，MT2设备104)之间相对低速的串行数据通信的物理接口和通信协议。图3A描述了物理接口并列出了由TIA/EIA-232-F标准定义的相应信号。
图3B简要描述了TIA/EIA-232-F标准提供的通信协议。根据标准，TE2设备102产生从低态到高态转换的数据终端待命(DTR)信号320来表示它准备发送数据。(类似地，MT2设备104产生从低态到高态转换的数据设定待命(DSR)信号306来指示它准备接收数据。)TE2设备102请求发送(RTS)信号304和MT2设备104清楚发送(CTS)信号305被用来控制TE2设备102和MT2设备104之间的数据流动。为了与远端DCE设备(例如，在BS/MSC106上的通信设备)建立链路，MT2设备104激活一个信号载波。这个信号载波激活促使MT2设备104的数据载波检测(DCD)信号308从低态到高态转换，它通知TE2设备102准备交换数据。当DCD信号308是高态时，数据分别被发送数据(TXD)302和接收数据(RXD)303信号发送和接收。
对IS-707.5中继层接口协议选项很重要的是在TE2设备102和IWF108之间建立主要链路层连接的概念。这样，MT2设备104就象通过Um接口发送TE2设备102数据帧和通过Rm接口发送IWF108数据帧的管道。如图2所示，中继层接口协议选项在链路的两端把点对点协议(PPP)作为它的链路层协议208，232实现。PPP在请求注释1661(RFC1661)中详细描述，标题是“点对点协议(PPP)”，出版于1992年5月，在此作为参考。PPP协议配置、测试、建立数据链路连接。另外，PPP协议对来自TE2设备102的高层协议层的分组编码，把它们“串行化”以适合传输。
为支持CDMA系统的分组数据服务，IS-707.5标准规定IWF108和MS103(即TE2设备102和MT2设备104的组合)像中继层接口协议选项模型规定的那样，使用链路层连接以便于分组数据的传输。例如，IWF108链路层232必须打开，IWF108必须要求用于到TE2设备102的分组数据呼叫的链路层连接激活。这样的激活请求是引导BS/MSC106通过MT2设备104用分组数据服务选项连接到TE2设备102而实现的。
通常，BS/MSC106通过向MT2设备104发送呼叫消息并请求分组数据服务选项启动连接操作。如IS-95标准规定，寻呼消息被用来通知MT2设备104有来到的呼叫，包括来到的分组呼叫，并被结合到前向链路信道的开销的寻呼信道中。如果MT2设备104回复了一个带有效服务选项号的寻呼响应消息，BS/MSC106就给MT2设备104分配一个业务信道。寻呼响应消息通过反向链路信道的接入信道发送。在这里，值得一提的是，除了用寻呼消息来通知MT2设备104来到的呼叫，也可以用其它的协议来实现。例如，在一定情况下，在Um接口上工作的消息协议可以直接提供给BS/MSC106一个业务信道，不必通知MT2设备104有来到的呼叫。
业务信道在BS/MSC106和TE2设备102之间提供分组数据传输，并包括一个前向和反向业务信道帧的组合。业务信道分配的建立是首先启动MT2设备104的信道，然后与TE2设备102协商分组数数据选项的连接，接着与TE2设备102进一步协商所请求的服务配置。
图4是一个高级状态图，描述在业务信道分配后在MT2设备104和BS/MSC106之间的一般交互。分配之后，IS-95标准规定BS/MSC106通过前向链路信道发送一个“带信息消息的通知”给MT2设备104。带信息消息的通知包含来自BS/MSC106的信令信息，它提示MT2设备104通知有到来呼叫的用户(例如，含不同音调和模式的振铃)。
如图4所示，带信息消息的通知的接收和处理使MT2设备104处于“等待移动基站答复子状态”410。进入子状态410时，MT2设备104设置子状态定时器为最大值T53m秒。然后MT2设备104通过响应由MT2设备104处理过的信令信息来等待用户回复来到的呼叫(即，可听到的“铃声”模式，屏幕上可见的“闪烁”，等等)。如果用户在T53m秒时限内回答MT2设备104的信令，MT2设备104向BS/MSC106发送“连接命令”。这使MT2设备104处于“对话子状态”430。然后MT2设备104通过处理前向和反向业务信道帧准备与BS/MSC106通信。另一方面，如果用户没有答复MT2设备104的信令，子状态定时器超时，导致MT2设备104进入“发送器失效子状态”420。在子状态420中，MT2设备104使发送器失效，释放业务信道，结束呼叫。
如上所说，一旦MT2设备104在等待移动基站答复子状态410，MT2设备104必须接受和处理带信息消息的通知。典型的，对话音呼叫而言，这个消息的处理是相对自动，并导致MT2设备104的振铃。然后用户通过提起话筒或按预编程功能键来答复振铃的MT2设备104。
但是，与来到的话音呼叫不同，没有明确定义其过程来说明MT2设备104怎样响应来到的分组数据呼叫。例如，在处理分组数据呼叫时，MT2设备104不能仅仅振铃或闪光来通知用户，而是必须考虑附加的组成部分-TE2设备102，它是来到的分组数据呼叫的最终目的地。如上所述，TE2设备102可以是膝上或掌上计算机，计算机通过Rm(EIA-232F)接口与MT2设备104电耦合。因此，在MT2设备104能接收和处理由BS/MSC106发送的带信息消息的通知之前，MT2设备104必须确定TE2设备102是否待命或能否连接和交换分组数据。
因此，需要一种新颖的方法和系统使无线通信设备能确定何时答复一个来到的分组数据呼叫。
发明概述
针对以上所述需求，本发明提供一种系统和方法，使无线通信设备能够确定何时答复来自无线通信网的基站的来到的分组数据呼叫。
与这里广泛描述和具体表述的本发明原理相一致的系统和方法包括一个与无线通信网连接的通信设备、一个与通信设备电气相连并能收发分组数据的终端设备。当检测到指示终端设备处于待命状态的控制信号或控制信息时，通信设备答复来自基站的来到的分组数据呼叫。终端设备待命状态指示器可以包括控制信号，如高态数据发送待命信号或在振铃指示信号被激活以通知用户有来到呼叫后数据发送待命信号从低态到高态的转换。待命状态指示器还可以包括诸如点对点协议的分组数据指示标识之类的信息，这些标识内嵌于由终端设备生成的数据流中或其它表示由终端设备发送的点对点协议分组的信息中。
附图简述
所附的图作为说明书的一部分，描述了本发明的实施例，与说明书一起解释说明了发明的目的、优点和原理。在这些图中：
图1是高级框图，描述了一个无线通信系统中的各种组成部分。
图2概略地描述了一个无线通信系统的协议栈。
图3A、3B描述了TIA/EIA-232-F协议。
图4是一个状态图，描述了无线通信设备的工作。
图5是一个状态图，描述了本发明的实施例。
较佳实施例的详细描述
随后本发明的详细描述，参考所附的用来说明的图，这些图说明了与本发明相一致的较佳实施例。也可以有其它的实施例，可以对该实施例进行修改而不脱离发明的精神和范围。因此，随后的详细描述并不是要限制本发明。本发明的范围由所附权利要求所定义。
显然，对于本领域的一般技术人员而言，本发明的如下所述实施例可以用各种方式来实现，包括图中所示的软件、固件、硬件(例如，TE2设备102，MT2设备104，BS/MSC106和IWF108)。本发明不局限于用来实现本发明的实际软件代码或控制硬件。因此，本发明的工作和行为不具体参照实际的软件代码或硬件元件来描述。这种无特定参照是可以接收的，这是可以清楚理解的，因为本领域的技术人员可以根据这里的描述实现本发明的实施例。
图5是本发明实施例的高层状态图。这样，图5详细描述了MT2设备104用于确定是否接受、处理和答复来到的分组数据呼叫的工作。
MT2设备104从“空闲状态”510开始。在这个状态，在BS/MSC106和MT2设备104之间没有建立业务信道提供分组数据业务。因此，MT2设备104可以自由发出或接收任何类型的呼叫。
如上所述，MT2设备104通过Rm接口与TE2设备102相连接，两设备之间的信令可遵循如TIA/EIA-232-F或USB等标准来实现。这些标准提供指示TE2设备102为待命状态的控制信息或控制信号。如TE2设备102待命状态控制信息的例子包括带有待命状态信息的USB分组和TIA/EIA-232-F DTR信号。还有，在一些传统实现中，MT2设备104已被配置成要检测待命状态控制信息。在其它实现中，MT2设备104还没有专门被命令去忽略待命控制信号(例如，Hayes标准拨号命令字符串‘AT&DO’还没有设成忽略TIA/EIA-232-F DTR信号)。在另一种情况中，本实施例使用待命状态控制信息触发MT2设备104答复来到的分组数据呼叫。例如，如果MT2设备104收到来自BS/MSC106的寻呼消息以请求分组数据服务选项，MT2设备104如果检测到待命状态控制信息/信号会自动答复来到的分组数据呼叫。这个自动答复的执行是由MT2设备104发送一个遵循IS-95规程的连接命令到BS/MSC106(见图4)。这个命令使MT2设备104进入“呼叫激活状态”530。
如果MT2设备104收到带分组数据服务选项的寻呼消息但MT2设备104不能检测到有关的待命状态控制信息/信号(如DTR信号)或相反情况检测到待命状态控制信号在“低态”(例如，TE2设备102物理上没有连接到MT2设备104)，MT2设备104会进入处理寻呼状态520。这个状态与IS-95标准中定义的等待MS答复子状态相似(见图4)。
因为低态待命状态控制信号不能指示正在等待的TE2设备102的存在，在状态520，MT2设备104会在Rm接口上切换振铃指示信号(RI)通知有一个来到的分组数据呼叫。可以配置RI切换来触发一个通知信号(如可听到的音调/模式或可见的闪烁/消息)通知来到的分组数据呼叫的用户。在RI切换后且在等待MS答复子状态430T53M秒时限内，如果MT2设备104检测到一个从低态到高态待命控制信号的转换(即DTR信号转换)或在Rm接口上检测到PPP分组，MT2 104会进入“呼叫激活状态”530。
例如，如果TE2设备102预先被MT2设备104断开，并且可听见或看见的由RI切换生成的信号来提醒用户重新连接两设备，那么待命控制信号的转换和PPP分组的出现就会发生。重新连接两个设备后，TE2设备102分组数据应用驱使待命控制信号到高态，经过通常的Rm接口协商后，TE2设备102向MT2设备104发送PPP分组。通过检测来自TE2设备102的控制信号转换，MT2设备104被通知有一个等待的TE2设备102。进一步说，当MT2设备104不能检测到待命控制信息/信号或命令忽略这种信号(例如，发送AT拨号命令字符串‘AT&DO’来忽略DTR信号)，MT2设备104仍能通过检查Rm接口上的字节流并寻找分组开始的PPP标识(例如，0×7E字符)来检测PPP分组。相应地，如果在T53m进限内，MT2设备104检测到(1)待命状态控制信号转换，或(2)PPP分组标识，它就遵循IS-95规程，向BS/MSC106发送连接命令来答复来到的分组数据呼叫(见图4)。
另一方面，如果在T53m时限内MT2设备104没有检测到待命状态控制信号转换或PPP标识，MT2设备104超时并回到空闲状态510。如上所述，在这个状态里，MT2设备104可自由发送或接收任何类型的呼叫。
每当MT2设备104向BS/MSC106发送连接命令答复呼叫时，MT2设备104进入呼叫激活状态530。这个状态类似于IS-95标准中描述的对话子状态430。在状态530里，MT2设备104通过处理前向和后向的业务信道帧与BS/MSC106交换分组数据业务。
因此，这个实施例提供了一个系统和方法，使MT2设备104能确定何时答复一个来到的分组数据呼叫。
本发明较佳实施例的上述描述提供了说明和描述，但并非想包揽一切，也不想把发明局限于所示的精确形式。修改和变化可能与上述所说一致，也可以来自于发明的实践中。相应的，由权利要求和它们的等同内容来定义本发明的范围。

Claims (16)

1.一种在无线通信网中用于确定何时答复一个来到的分组数据呼叫的系统，所述系统包括：
一个与所述无线通信网连接的通信设备；以及
一个连接到所述通信设备用于发送和接收分组数据的终端设备；
其特征在于，所述通信设备根据检测到由所述终端设备产生的待命状态指示器，来答复所述来到的分组数据呼叫。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述待命状态指示器包括高态数据发送待命信号。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于所述待命状态指示器包括在所述通信设备上的振铃指示信号被激活以通知用户有所述来到的分组数据呼叫后，数据发送待命信号从低态到高态的转换。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述待命状态指示器包括所述终端设备产生的数据流中的信息，该信息指示点对点协议的分组数据的传输。
5.一种在无线通信网中用以确定何时答复一个来到的分组数据呼叫的方法，所述方法包括：
将一个通信设备与所述无线通信网连接；
将终端设备与所述通信设备连接，所述终端设备能发送和接收分组数据；
由所述通信设备检测由所述终端设备产生的待命状态指示器，以及
根据所述待命状态指示器的所述检测，由所述通信设备答复所述来到的分组数据呼叫。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述待命状态指示包括一个高态的数据发送待命信号。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述待命状态指示器包括在所述通信设备上的振铃指示信号被激活以通知用户有所述来到的分组数据呼叫后，数据发送待命信号从低态到高态的转换。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述待命状态指示器包括所述终端设备产生的数据流中的信息，该信息指示点对点协议的分组数据传输。
9.一种能确定何时答复在无线通信网中的分组数据呼叫的通信设备，所述通信设备包括：
用于与所述无线通信网连接的装置；
用于与终端设备连接的装置，所述终端设备能发送和接收分组数据；
用于检测所述终端设备产生的待命状态指示器的装置；
用于响应所述待命状态指示器的所述检测，答复所述来到的分组数据呼叫的装置。
10.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于所述待命状态指示器包括一个高态的数据发送待命信号。
11.如权利要求10所述的通信设备，其特征在于所述待命状态指示器包括在所述通信设备上的振铃指示信号被激活以通知用户有所述来到的分组数据呼叫后，数据发送待命信号从低态到高态的转换。
12.如权利要求11所述的通信设备，其特征在于所述待命状态指示器包括所述终端设备产生的数据流中的信息，该信息指示点对点协议的分组数据传输。
13.一种用多个处理器可执行指令编码的用于执行处理的机器可读媒体，包括：
使通信设备能与无线通信网相连接；
使所述通信设备能与终端设备通信，所述终端设备能发送和接收分组数据；
由所述通信设备检测由所述终端设备产生的待命状态指示器；以及
由所述通信设备，响应所述待命状态指示器的所述检测，答复一个来到的分组数据呼叫。
14.如权利要求13所述的机器可读媒体，其特征在于所述待命状态指示器包括一个高态的数据发送待命信号。
15.如权利要求14所述的机器可读媒体，其特征在于所述待命状态指示器包括在所述通信设备上的振铃指示信号被激活以通知用户有所述来到的分组数据呼叫后，数据发送待命信号从低态到高态的转换。
16.如权利要求14所述的机器可读媒体，其特征在于所述待命状态指示器包括所述终端设备产生的数据流中的信息，该信息指示点对点协议的分组数据的传输。
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