CN1647564A - 通过模拟接口发送分组数据的固定蜂窝终端 - Google Patents
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Abstract
固定蜂窝终端(FCT)(30)包括一个分组服务单元(154)、一个模拟线路接口(120)和一个分组服务/模拟线路网关(68)。分组服务单元促进通过一个空中接口与蜂窝电信网络的通信，并且尤其提供诸如GPRS服务之类的分组服务。模拟线路接口被连接到终端设备单元(50)中的一个调制解调器。分组服务/模拟线路网关(68)允许在模拟线路接口(120)上使用分组交换服务，并通过FCT调制解调器(121)中的第1层模拟调制实现一个第二层点对点协议，从而向FCT提供终端设备(TE)通常在电路交换连接远端上需要的协议。而且，分组服务/模拟线路网关包括一个序列解译器(150)，它识别模拟线路(46)上的预确定网关控制序列。在本发明的一个示例模式中，序列解译器把由终端设备生成的一个预确定数字序列识别为一个开始分组交换服务命令。当收到一个开始分组交换服务命令后，分组服务/模拟线路网关协调在分组服务单元(例如执行分组服务附加程序；激活PDP环境)和模拟线路(开始一个点到点连接)两者上的动作。分组交换TCP套接然后能够通过这些层被透明地传送到TE和网络以及从TE和网络中被透明地传送。在本发明的另一模式中，序列解译器把由终端设备单元生成的另外一个预确定数字序列识别为一个自动的分组服务附加命令，它导致在固定蜂窝终端(FCT)开启后自动执行一个分组服务附加程序。
Description
背景
发明领域
本发明涉及固定无线电信，尤其涉及使用固定蜂窝终端(FCT)的分组数据发送。
相关技术和其它考虑
固定无线是通过利用无线技术来向固定位置提供语音、数据或者视频服务。有若干固定无线系统可以代替或者绕过传统上通过铜线或光缆来提供的那些服务。可以被替换或绕过的有线系统包含有线电话服务、高速电话通信链路、有线电视系统和局域网系统。
所引入的基本固定无线技术包含无线本地环路(WLL)、无线电缆、无线旁路和无线局域网(WLAN)。这些固定无线服务可以提供本地拨号音语音服务、高速数据和视频服务。在一些情况中，单个固定无线系统可以同时提供所有这些服务。
在它的形式之一中，无线本地环路(WLL)是指电话服务的分布，例如，从最近的电话中心局通过一条无线链路到一个固定无线终端(FWT)(也称为固定蜂窝终端(FCT))。一个或多个用户被连接到所述固定蜂窝终端(FCT)。因此，这种无线本地环路系统例如在固定蜂窝终端(FCT)和交换机之间使用无线电信号代替铜线把用户连接到公用交换电话网(PSTN)。
传统上，固定蜂窝终端(FCT)采用盒子的形式，其具有天线(或到外部天线的电缆)、功率输入以及用于POTS电话、传真机和诸如个人计算机之类的数据设备的连接。无线本地环路(WLL)系统所提供的最基本服务是提供被称为普通老式电话业务(POTS)的标准拨号音服务。现在，除了基本服务之外，WLL系统通常提供高级功能，比如高速数据、住宅区无绳业务和(在某些情况下)视频业务。近来，此类盒子的尺寸已经被缩小到大约一盘录像带的尺寸包括备用电池。该盒子可以被放置在桌面上或者安装在墙上。普通的电话设备(包括POTS电话和GroupIII传真机)可以经由RJ-11端口而被连接。通常，多达五个的设备可以被并联连接(5REN)。当用户拿起电话时，出现一个拨号音并且电话就像它被连接到陆地线PSTN一样操作。
固定蜂窝终端(FCT)的示例例如在如下专利中被提供：美国专利5,991,641；美国专利6,195,531；和美国专利6,122,263；所有这些专利都在此引用以作参考。
因此，固定蜂窝终端(FCT)向当前能够被连接到标准固定线的所有种类的现有设备提供类似PSTN的服务。通过使用有线连接(例如双线连接、RS232等等)或者无线连接，固定蜂窝终端(FCT)能够被连接到这些设备。
GSM(全球移动通信系统)是第二代无线网络的欧洲标准，它基本上是作为综合业务数字网(ISDN)系统的无线对应系统。GSM固定蜂窝终端在GSM无线电和固定模拟电话线之间提供一个接口。诸如一个或多个数字数据接口之类的附加功能已经被附加。这些数字数据接口的示例包括RS232和蓝牙。蓝牙是工作在ISM频带内的通用无线电接口。蓝牙标准是一个低成本的短距离无线连接，它为它的跳频扩谱传输而使用与IEEE 802.11标准大部分相同的频率范围(参见www.bluetooth.com和Haartsen，Jaap″Bluetooth-The Universal Radio Interface ForAd Hoc Wireless Connectivity(蓝牙一用于Ad HOC无线连接性的通用无线电接口)″，Ericsson Review，No.3，1998)。
根据数据通信，在空中接口中设立单时隙或多时隙GSM数据信道。这些数据信道被实现为电路交换数据信道(CSD)。这些GSM数据信道被连接到固定蜂窝终端的数字数据接口或者模拟线路接口。在连接到模拟线路接口的情况下，ITU-TV系列调制被使用。
GPRS(通用分组无线服务)的出现在固定蜂窝终端中引入一个新的功能：通过固定蜂窝终端的数字数据接口的分组交换通信。固定蜂窝终端的数字数据接口同样适于电路交换和分组交换通信。分组交换通信具有明显的优点，包括(但不限于)效率和相对的低成本。
不管用于分组交换通信的数字数据接口的可用性，由固定蜂窝终端所提供的最重要的接口是GSM无线电/模拟线路接口。GSM无线电/模拟线路接口被用于语音、传真以及数据通信。事实上，模拟线路是被最广泛使用并且在用户之中是更为流行的。虽然固定蜂窝终端能够既使用电路交换(CSD，HSCSD)又使用分组交换(GPRS)数据，但是如果用户想要通过固定蜂窝终端的模拟接口通信，则至今只能建立一个电路交换连接。对分组交换通信的优点而言，要求使用电路交换连接是不合适的。
在上述方面，模拟接口期望通过拨一个B号码来建立连接，以便与B方建立电路交换连接。但是B号码等等不被大多数的分组交换协议(例如TCP/IP)所包含或预期。
因此，所需要的、以及本发明的一个目的是在固定蜂窝终端的常规模拟线路调制解调器连接上应用分组交换服务。
简明概要
一个固定蜂窝终端(FCT)包括一个分组服务/模拟线路网关，其允许在模拟线路接口上使用分组交换服务。模拟线路接口被连接到一个无线电单元(它促进通过一个空中接口的与蜂窝电信网络的射频通信)并且被连接到终端设备单元中的调制解调器。分组服务/模拟线路网关实现一个第2层点对点协议，所述点对点协议为分组传送建立链路。这个第2层协议的实施允许FCT通过模拟接口提供分组交换连接而不要求在终端设备单元(TE)配置(它被有规则地电路交换连接到蜂窝网)中有任何改变。
在一个示例实施例中，分组服务/模拟线路网关包括一个模拟线路处理器，它负责管理模拟线路接口功能(摘机/挂机，DTMF及脉冲检测，音调生成，完整的调制解调器管理等等)。
而且，在一个示例实施例中，分组服务/模拟线路网关包括一个控制单元，该控制单元控制所有网关的功能，即：在模拟线路接口上实现点对点协议(模拟电路交换连接)，运行分组封装/拆封，基于模拟线路序列解译器结果为无线单元产生分组交换的功能控制命令，并且控制序列解译器和模拟线路处理器。
在本发明的一个模式中，分组服务/模拟线路网关的序列解译器把由终端设备单元生成的一个预确定数字序列识别为一个开始分组交换服务命令。一收到开始分组交换服务命令，分组服务/模拟线路网关就执行如下步骤： 执行一个分组服务附加程序；和激活PDP环境。在本发明的另一模式中，序列解译器把由终端设备单元生成的另外一个预确定数字序列识别为一个自动的分组服务附加命令，它导致在固定蜂窝终端(FCT)接通电源后自动执行分组服务附加程序。
附图简述
本发明的上述和其它目的、特征和优点将从附图中所示出的优选实施例的如下更为具体的描述中变得显而易见，附图中附图标记是指所有各个视图的相同部分。附图不一定按比例，而是相反强调依据说明本发明原理而被放置。
图1是一个示例移动通信系统的图表视图，在该系统中可以有利地利用本发明的固定蜂窝终端(FCT)。
图2是本发明固定蜂窝终端(FCT)的示例性非限制实施例的某些组件的示意图，所述固定蜂窝终端(FCT)通过模拟调制解调器连接而被连接到一个终端设备单元。
图3是示出图2的固定蜂窝终端(FCT)所应用的一个示例性协议栈的图表视图。
图4是一个图表视图，其示出在通过图2的固定蜂窝终端(FCT)的一个模拟线路接口开始和终止一个分组服务连接的过程中所涉及的基本事件，该FCT工作在基于呼叫附加模式。
图5说明了本发明的一种自动模式，其中当一个固定蜂窝终端(FCT)30被开启时所述固定蜂窝终端(FCT)把它本身自动附加到分组交换网络。
附图的详细说明
在如下说明中，为了解释而不是限制的目的，诸如具体的体系结构、接口、技术等等之类的具体细节被阐明，以便提供本发明的一个全面理解。可是，对本领域技术人员来说，很显然，本发明可以被实践在偏离这些具体细节的其它实施例中。在其它实例中，熟知的设备、电路和方法的详细说明被省略，以便不让无用的细节模糊本发明的描述。此外，单独的功能块在某些图中被示出。本领域技术人员应该理解：可以使用单独的硬件电路、使用与一个适当编程的数字微处理器或者通用计算机相结合地运行的软件、使用专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP)来执行那些功能。
在如图1所示的通用移动电信(UMTS)10的非限制示例环境中描述本发明。被示为云状物12的代表性的面向连接的外部核心网例如可以是公用交换电话网(PSTN)和/或综合业务数字网(ISDN)。被示为云状物14的代表性的无连接外部核心网例如可以是因特网。两个核心网都被耦合到它们相应的服务节点16。PSTN/ISDN面向连接的网络12被连接到被示为移动交换中心(MSC)节点18的一个面向连接的服务节点，它提供电路交换服务。在(为了举例的缘故)特别采用通用分组无线业务(GPRS)的所示示例中，因特网面向无连接的网络14通过一个网关通用分组无线业务(GPRS)支持节点(GGSN)19而被连接到一个服务通用分组无线业务(GPRS)支持节点(SGSN)节点20，后者被定制成提供分组交换类型服务，网关GRPS支持节点(GGSN)19向由云状物14所表示的分组交换网络(例如，因特网，X.25外部网)提供接口。网关GRPS支持节点(GGSN)19转换数据格式、信令协议和地址信息以便允许在不同网络之间的通信。服务GPRS支持节点(SGSN)20提供去向和来自一个SGSN服务区域的分组路由，并且服务物理上处在SGSN服务区域内的GPRS用户。服务GPRS支持节点(SGSN)20向用户设备单元提供诸如认证、加密、移动性管理、收费数据以及逻辑链路管理之类的功能。一个GPRS用户可以按照位置由网络中的任何SGSN服务。服务GPRS支持节点(SGSN)20和网关GRPS支持节点(GGSN)19的功能可以被合并在同一节点中，或者可以如图1所示存在于分开的节点中。骨干网21提供在不同GSN节点和核心网的其它组件之间的连接，并且例如可以是一个因特网协议(IP)网络。
每一个核心网服务节点18和20通过一个无线接入网接口连接到一个无线接入网(RAN)24。在GSM中，无线接入网接口被称为A接口。在通常所说的UMTS地面无线接入网(UTRAN)的另一无线接入网中，该接口被称为Iu接口。无线接入网24包括作为基站控制节点发挥功能的一个或多个节点。在GSM中，此类控制节点被称作基站控制器(BSC)，而在UTRAN中，此类节点被命名为无线网络控制器(RNC)。为了简洁的缘故，以下将以实例的方式呈现无线接入网的UTRAN模型，应当看到，本发明以及特别是固定蜂窝终端(FCT)的原理同样可应用到其它适当的无线接入网中。
为了简单的缘故，图1的无线接入网24被示出只有一个RNC261。每个RNC26被连接到多个基站(BS)28。例如(并且同样为了简单的缘故)，示出被连接到RNC26的两个基站。关于这点，RNC26服务基站281和基站282。应该理解：每个RNC可以服务不同数量的基站，并且RNC不必服务同一数量的基站。此外，图1示出一个RNC可以通过Iur接口被连接到URAN24中的一个或多个其它RNC。另外，本领域技术人员还将理解：基站在本领域中有时还称作无线基站、节点B或B节点。
在图示的实施例中，为了简洁的缘故，每个基站28被示为服务一个小区C。每个小区C由包围对应基站的一个圆形来表示。可是本领域技术人员应该理解，基站可以为一个以上小区服务于通过空中接口通信。例如，两个小区可以应用位于同一基站站点处的资源。此外，每个小区可以被分成一个或多个扇区，每个扇区具有一个或多个小区/载波。
诸如图1所示的固定蜂窝终端(FCT)30之类的一个固定蜂窝终端(FCT)，通过无线电或空中接口32与一个或多个小区或者一个或多个基站(BS)28通信。当然，固定蜂窝终端(FCT)30在图1中未示出为成比例，为了说明各个示例性细节，其被示出为甚至延伸到固定蜂窝终端(FCT)30在其中被服务的小区C2的外部。每一个无线接口32(Iu接口、Iub接口和Iur接口)在图1中借助虚线示出。
在无线接入网24中的无线接入可以从各种方式来完成。例如，无线接入可以基于使用CDMA扩展码分配其各个无线信道的宽带码分多址(WCDMA)。当然，也可以使用其它接入方法。WCDMA为多媒体服务提供宽带宽和其它高传输速率需求以及类似分集越区切换和RAKE接收机那样的强健特征以便确保高质量。
有利地，与现有技术相比，在本发明的一个方面中，固定蜂窝终端(FCT)30包括一个分组服务/模拟线路网关68，它允许在固定蜂窝终端(FCT)30的模拟线路接口上使用分组交换服务。模拟线路接口通过模拟链路46连接到终端设备(TE)单元50中的调制解调器上。虽然没图示出，但是应该理解，固定蜂窝终端(FCT)30还可以被连接到其它终端设备(TE)单元，并且甚至通过适当的通信链路被连接到其他类型的终端设备(TE)单元。
根据本发明的固定蜂窝终端(FCT)30的示意性非限制实施例的进一步细节在图2中被说明。特别地，固定蜂窝终端(FCT)30被示出为包括移动终端实体(MT)60；终端适配器(TA)62；分组服务/模拟线路接口68；和接口部分70。虽然各个这些实体在下面被描述，但是应该理解，本发明不被限制为在功能实体之间具有相同物理分隔的固定蜂窝终端，并且本发明可以按照不同于所述的功能配置来实现。
移动终端实体(MT)60有时也称为移动设备(ME)，包括一个无线发送机/接收机(具有天线61)和向网络的通信控制，例如，无线连接的建立和释放，切换等等。终端适配器(TA)62担当移动终端实体(MT)60和各个应用之间的一个适配。
移动终端实体(MT)60和终端适配器(TA)62是无线单元(RU)72的一部分，该单元有时还称为无线终端(RCP)。无线单元(RU)72提供通常在蜂窝电话系统的移动站中为所找得到的所有射频通信功能，包括一个配备有空中接口32的可调谐射频收发信机，用于接入控制信道和话音信道的射频载波(并且如果可应用话，接入数字蜂窝系统TDMA或其中的CDMA时隙)。移动终端实体(MT)60和终端适配器(TA)62共同包括一个分组服务单元154，诸如在无线单元(RU)72中提供GPRS服务的GPRS单元。
接口部分70具有至少一个模拟线路接口单元(LIU)120。线路接口单元(LIU)120装备有一个模拟调制解调器121。模拟调制解调器121通过模拟链路46被连接到终端设备(TE)单元50中的调制解调器124。
另外，接口部分70任选地具有一个或多个数字数据接口122。数字数据接口122的示例包括蓝牙接口1221和RS232接口1222。还可以提供其它类型的数字接口(IrDA，USB等等)，如接口122n的开放标注所示。不同于模拟线路接口120，应该理解：本发明不需要任何特定数量或类型的接口，并且特别地，对于本发明的实施，如图2所示的数字接口当中没有必定需要的。
在其它功能之中，分组服务/模拟线路网关68管理分组服务单元154(无线单元(RU)72中)和接口部分70的操作以便例如通过无线网络提供建立和终止到接口和来自接口的呼叫所必需的信号变换。
如图2所示，分组服务/模拟线路网关68包括各种功能体，诸如序列解译器150、控制单元151以及模拟线路处理器152。在对图2的固定蜂窝终端(FCT)30所应用的协议栈的一个简要讨论之后，结合参考图4和图5所述的接下来的示例方案来解释这些功能体中的每一个所扮演的角色。
图3示出了结合图2的示例固定蜂窝终端(FCT)30的操作所应用的协议栈。被划线(例如，交叉阴影)的框说明了本发明的图3协议栈中的哪些特定协议不同于通常被固定蜂窝终端用于模拟线路接口上电路交换服务的协议栈。正如从图3和图2中所确定的，固定蜂窝终端(FCT)30的模拟线路接口120在物理层有它的模拟调制解调器121，其通过模拟链路46连接到终端设备(TE)单元50中的调制解调器124。用于固定蜂窝终端(FCT)30的模拟线路接口120和终端设备(TE)单元50的协议栈中接连的更高层是V.42层、V.42bis层和点对点(PPP)层。
图3中的V.42和V.42bis层存在于模拟线路接口上的电路交换和分组交换发送中。V.42层是与V系列双工数据电路端接设备(DCE)一起使用的差错检测和差错校正协议，其允许接受来自数据终端设备(DTE)中的开始-停止数据以及以同步的方式发送。V.42bis层是与V系列数据电路端接设备(DCE)一起使用的一个数据压缩程序，当需要时还能够以一种透明的模式工作。
点对点协议(PPP)被用来配置和保持一条链路，该链路适于通过串行链路传送网络层协议分组。通常，它把由电话线连接的个人计算机连接到服务器。在图1中说明的电路交换连接中(该连接把FCT模拟接口120下的终端设备(TE)50连接到PSTN/ISDN网络12中的因特网服务供应商(ISP))，这个PPP层既存在于ISP又存在于终端设备(TE)50中。
为使FCT通过模拟接口提供分组交换连接而不需要终端设备单元(TE)50配置中的任何改变，应该存在PPP层。可是这层在诸如GPRS网络SGSN20和GGSN19节点之类的分组服务网络节点中不可用，因为GPRS网络应用它自己的第2层协议。因此，与现有技术FCT不同，在此所述的FCT的实施例具有一个分组服务/模拟线路网关，并且此类分组服务/模拟线路网关包括点对点协议(PPP)。正如上面解释的，点对点协议的包含使得FCT的分组服务/模拟线路网关68能够为IP分组传送建立一条链路，并且使终端设备(TE)50相信它被电路交换连接到一个服务器或ISP，从而通过常规PPP层发送IP分组。当把IP分组传送到一个分组服务单元(诸如GPRS单元154)或者从其中传送IP分组时，FCT中的控制单元151从一个第2层协议(PPP)切换到另外一个(例如，专用于GPRS的)。
在本地第2层协议(PPP)上协商的某些参数可以被传送到网络第2层协议上，反之亦然。例如，诸如GPRS用户ID和口令之类的验证参数由终端用户输入并在终端设备(TE)50和分组服务/模拟线路网关68之间的PPP层中被转送。可是，在GPRS网络第2层中，这些参数被使用于真实的认证过程中。
图4示出了一个表示固定蜂窝终端(FCT)30操作的某些代表性基本步骤或事件的示例方案，其中，在固定蜂窝终端(FCT)30处结合固定蜂窝终端(FCT)30的模拟线路接口120来利用一个分组服务。然而，在传统的电路交换连接中，终端设备(TE)将拨TCP/IP业务供应商(例如，因特网服务供应商)的B号码，而根据本发明的一个模式，终端设备(TE)单元50替换地拨一个预确定数字序列作为一个开始分组交换服务命令。此类开始分组交换服务命令通过模拟链路46被发送到固定蜂窝终端(FCT)30的一个示例被示出为图4中的事件4-1。固定蜂窝终端(FCT)30的序列解译器150识别所述作为开始分组交换服务命令的预确定数字序列。开始分组交换服务命令不被发送到网络，而是替换地启始一个包括如图4所示的后续动作在内的动作序列。
图4说明了本发明的一个示例模式。在由序列解译器150识别开始分组交换服务命令已经被接收之后，控制单元151命令分组服务单元154执行一个分组服务附加程序，如图4中的动作4-2。本质上，分组服务附加程序在诸如SGSN节点20(参见图1)之类的一个节点和固定蜂窝终端(FCT)30之间创建一条逻辑链路。SGSN节点20例如跟踪当把来自外部网的分组发送到固定蜂窝终端(FCT)30时使用哪一基站28。在图4中，分组服务附加程序由动作4-3表示。
本领域技术人员应该理解包含在分组服务附加程序4-3中的是什么。例如，当分组服务是GPRS时，对于GPRS附加程序4-3，固定蜂窝终端(FCT)30发送一个附加请求消息给SGSN20。SGSN20然后检查以便确定SGSN是否知道该固定蜂窝终端(FCT)30并尝试发现它的唯一IMSI标识号码。由于固定蜂窝终端(FCT)30是固定的，所以SGSN20可能知道IMSI，因此不必为IMSI而联系一个旧的SGSN并且认证增至三倍。另外，作为GPRS附加程序4-3的一部分，SGSN20执行固定蜂窝终端(FCT)30的认证并告诉固定蜂窝终端(FCT)30被指配给它的临时位置链路标识符(TLLI)。临时位置链路标识符(TLLI)在GPRS会话中被使用作为SGSN20与固定蜂窝终端(FCT)30之间的逻辑链路的一个标识符。
图4的动作4-4示出了激活或开始PPP连接的FCT控制单元151和终端设备单元(TE)50。此过程包含GPRS单元154和网络之间的PDP环境激活过程4-5。换言之，PPP层激活触发PDP环境激活，并且直到它完成为止才结束。PPP层激活允许在模拟线路第2层协商和空中接口第2层协商之间的必要的第2层信息的交换。第2层连接的建立(具有GPRS单元154的网络；具有终端设备(TE)单元50的控制单元151)允许终端设备中的应用程序和分组交换蜂窝网中的相应节点之间的第3层以及以上的信息的透明套接开放和转送。
图4的动作4-5示出了分组服务单元154为连接激活PDP(分组数据协议)环境。当一个PDP环境被激活时，系统产生在FCT的GSM/分组服务(例如GPRS)标识和外部数据网络用户ID和/或地址之间的动态绑定，并且适当的服务参数被应用，因此在FCT和分组服务网络之间建立一条虚拟连接。PDP环境因此是一个交互工作的配置文件，其持有与连接相关的某些参数。例如，PDP环境包括所使用的协议(例如，IP或X25)、IP地址(如果IP被使用)、服务质量(QoS)配置文件、指示是否应用压缩的信息等等。所期望的PDP环境参数例如可以由使用注意命令(AT命令)的终端设备(TE)50应用程序、由序列解译器150解码的特定序列、由具有特定通信协议的特定FCT配置PC应用程序等等来设置。
本领域技术人员还应该理解包含在PDP环境激活程序4-5中的是什么。作为PDP环境激活程序4-5的一部分，固定蜂窝终端(FCT)30发送一个PDP环境请求消息给SGSN20，从而启动在固定蜂窝终端(FCT)30和SGSN之间的安全功能的执行，该功能验证所述PDP环境请求。诸如SGSN20之类的一个节点然后检查固定蜂窝终端(FCT)30的署名；检查影响服务价格的服务质量(QoS)；发送关于如何到达固定蜂窝终端(FCT)30的信息给GGSN19；并且通过建立一个通道来配置一条到GGSN19的逻辑链路。GGSN19联系运营商网络内的一个RADIUS或类似的服务器并获取固定蜂窝终端(FCT)30的一个IP地址，此IP地址被发送给固定蜂窝终端(FCT)30。
图4的动作4-6示出了开放一个TCP套接的TCP/IP程序156。空中接口分组交换TCP套接把终端设备单元(TE)50中的本机侧上的应用程序与远端上的相应应用程序(其可以处在服务器中或任何支持TCP/IP协议的其它平台中)逻辑连接。两个应用程序然后可以通过开放的TCP套接交换它们的专用命令(SMTP，POPS，HTTP等等)。
每当在模拟线路46上有数据传送(动作4-7)时，FCT中的调制解调器121和终端设备单元(TE)50中的调制解调器124提供第1层功能(数字数据的调制/解调以把它适配于模拟线路特性)。模拟线路处理器152根据它从控制单元151收到的指令来控制FCT调制解调器121。控制单元151因此同步GPRS单元154和模拟线路处理器在模拟线路接口120上能够产生的可能动作：摘机/挂机，DTMF和脉冲检波，音调产生，完整的调制解调器管理等等。所有这个第1层功能在图4中都被省略，因为它对电路交换方案是通用的。
在分组服务网络中完成实际的TCP/IP分组传送之后，任一侧可以选择结束通信。例如，如果最终用户决定离线，则作为动作4-8，终端设备(TE)50中的TCP/IP应用程序关闭TCP套接(FCT对此是透明的)，并且作为动作4-9，开始PPP断开。在动作4-9期间，FCT模拟线路处理器152通知控制单元151，它将结束较低层通信。随后，控制单元151命令分组服务单元154开始动作4-10和4-11。正如在激活步骤4-4和4-5中一样，PPP断开4-9的完成需要PDF环境停用4-10的完成。
作为动作4-10，分组服务单元154停用由动作4-5激活的PDP(分组数据协议)环境。当此结束时，动作4-10结束始于动作4-4的在TE50和FCT30之间的PPP连接。作为动作4-11，GPRS单元154执行一个分组服务分离程序以便去除在诸如SGSN节点20之类的节点和固定蜂窝终端(FCT)30的由动作4-3创建的逻辑链路。
GPRS网络附加/分离特征可以按照许多模式进行工作。在图4中的示例中，分组服务附加/分离是″基于呼叫(on-call)″的，只有当建立一个分组服务呼叫时才发生。另一工作模式示例如图5所示，其中FCT自动地把它本身附加到分组服务网络(也就是说，每当它初始化或复位时(开启等等))，并且保持被附加直到关闭。
可以通过由终端设备(TE)单元50经由模拟线路接口120发送的被序列解译器150解码的一个特定序列、也可以通过AT命令或其他FCT配置方法，来选择模式。
图5说明了本发明的另一方案，其中终端设备(TE)单元50处的运营商拨打给固定蜂窝终端(FCT)30的另一预确定数字序列，该序列通知固定蜂窝终端(FCT)30：在固定蜂窝终端(FCT)30下一次开启时要把它本身自动地附加到分组交换网络。以自动分组服务附加命令(也称为″切换到自动模式″命令)的形式发送此预确定数字序列被示出为图5中的动作5-0。当固定蜂窝终端(FCT)30接下来开启(由事件5-1表示)时，分组服务单元154基本上立刻并自动地(不等待来自终端设备(TE)单元50的另外的命令)开始GPRS附加程序5-2。过些时候，分组服务通信的开始将不需要先前的分组服务附加动作。参考类似的图4中的动作4-3到4-10来理解在分组服务通信中发生的所有这些动作(5-3到5-10)。
在上面参考图5描述的序列中，终端设备(TE)单元50拨打预确定序列以切换到″基于呼叫″模式(on-call)，在作为动作5-9的PPP连接结束之后，分组服务单元154将运行一个分组服务分离序列，正象图4中一样。此外，如果固定蜂窝终端(FCT)30被关闭，然后随后被开启，则自动的分组服务附加将不发生。相反，将必须由用户(预确定序列)通过以图4的方式使用开始分组服务连接命令手动执行在分组交换网络中的注册，或者只能基于呼叫。
在此提供的FCT的一个方面是在FCT处对用于执行分组服务附加的当前附加模式保持控制。正如在上面说明的，一个附加模式是自动附加模式。通过使用″切换到自动模式″命令，自动附加模式被指定为当前附加模式。在自动附加模式中，默认地，在启动时(例如，加电、复位等等)无线单元把它本身附加到分组交换蜂窝网。
另一附加模式是基于呼叫模式。通过使用″切换到基于呼叫模式″命令，基于呼叫附加模式被指定为当前附加模式。在基于呼叫模式中，默认地，在启动时无线单元不把它本身附加到启动的分组交换蜂窝网。
已经把在此说明的模式通用化以用于分组服务，一个具体的实例是GPRS。在所有模式中，能够向用户提供机会来手动地从分组服务网络中附加/分离FCT。另一预确定数字序列被应用/识别为用于GPRS附加的命令；并且还有另一个预确定数字序列被应用/识别为用于分组服务分离的命令。在检测到分组服务附加命令后，固定蜂窝终端(FCT)30发送适当的附加消息给网络。在检测到分离命令后，固定蜂窝终端(FCT)30发送适当的GPRS分离消息给网络。
通过到序列解译器150的一个预确定序列组、或者通过AT命令或任何其它FCT配置方法，允许用户手动地附加/分离FCT的可能性还可以是可配置的。
虽然在诸如图4的方案中分组服务附加程序4-3被执行，但应该理解可以改为执行一个合并的分组服务/IMSI附加程序以使固定蜂窝终端(FCT)30同时对话音和分组数据两者来说都可见。
应该理解：可以使用单独的硬件电路、使用与一个适当编程的数字微处理器或者通用计算机相结合地运行的软件、使用专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP)来执行分组服务/模拟线路网关68的那些功能。
在本发明中，通过在模拟线路接口120上拨特定的序列来完成分组服务(例如GPRS)功能的控制。这些序列或命令是固定蜂窝终端(FCT)30(例如序列解译器150)所知道的，并因此不被理解为B号码而是被理解为用于实现诸如上述那些操作的分组服务(例如GPRS)命令。这些序列可以在FCT中由AT命令来配置，或者由任何其它FCT配置方法来配置。
根据本发明，分组交换数据连接可用在通用扩展的模拟电话线路上。分组交换服务在模拟电话线路上的可用性允许运营商获取更有效率的频谱利用。终端用户能够保持其易于配置和使用的模拟线路使用，同时享受分组交换服务的优势(例如费用和数据传送之间的正比性)。因此，用户不必严格按连接时间付费，例如如果互联网慢的话，这将是非常痛苦的。
虽然已经结合目前被认为是最实际和优选的实施例描述了本发明，但是应该理解的是本发明并不限于所公开的实施例，相反地，本发明意欲覆盖各种修改和等效安排。
Claims (28)
1.一个固定蜂窝终端(FCT)(30)，包括：：
一个无线单元(72)，它促进通过一个空中接口与蜂窝电信网络(24)的射频通信；
一个模拟线路接口(120)，它被连接到无线单元(72)；
该固定蜂窝终端(FCT)(30)的特征在于：
一个提供分组交换服务的分组交换单元(154)；
一个分组服务/模拟线路网关(68)，它允许在模拟线路接口(120)上使用由分组交换单元(154)提供的分组交换服务。
2.权利要求1的设备，其中：模拟线路接口(120)连接到终端设备单元(50)中的一个调制解调器(124)。
3.权利要求1的设备，其中：分组服务/模拟线路网关(68)实现一个第2层点对点协议，所述点对点协议为分组传送建立一条链路。
4.权利要求3的设备，其中：模拟线路接口(120)连接到终端设备单元(50)，并且通过实现第2层协议，该分组服务/模拟线路网关(68)允许FCT通过模拟线路接口(120)提供分组交换连接而不要求在终端设备单元(50)中有任何改变。
5.权利要求1的设备，其中：模拟线路接口(120)连接到终端设备单元(50)，并且分组服务/模拟线路网关(68)包括一个序列解译器(150)，它把由终端设备单元(50)生成的一个预确定数字序列识别为分组服务附加命令。
6.权利要求1的设备，其中：当接收到一个分组服务网络附加命令后，分组服务/模拟线路网关(68)就执行将无线单元(72)附加到分组服务蜂窝网的附加程序。
7.权利要求1的设备，其中：分组服务/模拟线路网关(68)包括一个序列解译器(150)，它把由终端设备单元(50)生成的一个预确定数字序列识别为分组服务网络分离命令。
8.权利要求1的设备，其中：当接收到分组服务网络分离命令后，分组服务/模拟线路网关(68)就执行将无线单元(72)分离出分组服务蜂窝网的分离程序。
9.权利要求1的设备，其中：分组服务/模拟线路网关(68)包括一个序列解译器(150)，它把由终端设备单元(50)生成的一个预确定数字序列识别为一个开始分组交换服务命令。
10.权利要求1的设备，其中：当接收到一个开始分组交换交换命令后，如果无线单元(72)之前没有被附加，则分组服务/模拟线路网关(68)就把无线单元(72)附加到分组交换蜂窝网，并且激活一个PDF环境。
11.权利要求1的设备，其中：分组服务/模拟线路网关(68)包括一个序列解译器(150)，它把由终端设备单元(50)生成的一个预确定数字序列识别为一个切换到自动模式命令。
12.权利要求1的设备，其中：模拟线路接口(120)连接到终端设备单元(50)，并且当接收到一个切换到自动模式命令后，如果无线单元(72)之前没有被附加，则分组服务/模拟线路网关(68)就把无线单元(72)附加到分组交换蜂窝网，并且把终端设备切换到一个自动模式，其中在自动模式中，在启动时终端设备缺省地附加它本身。
13.权利要求1的设备，其中：分组服务/模拟线路网关(68)包括一个序列解译器(150)，它把由终端设备单元(50)生成的一个预确定数字序列识别为一个切换到基于呼叫模式命令。
14.权利要求1的设备，其中：模拟线路接口(120)连接到终端设备单元(50)，并且当接收到一个切换到基于呼叫模式命令后，如果无线单元之前(72)没有被分离，则分组服务/模拟线路网关(68)就从分组交换蜂窝网中分离无线单元(72)，并且把终端设备单元(50)切换到一个基于呼叫模式，其中在随时待命模式中，在启动时终端设备单元(50)缺省地不附加它本身。
15.一种使用在固定蜂窝终端(FCT)中的方法，所述固定蜂窝终端(FCT)包括一个无线单元(72)和被连接到无线单元(72)上的一个模拟线路接口(120)，以及一个由调制解调器(124)外部地连接到FCT模拟接口的终端设备，所述方法包括：
在FCT处对用于执行一个到分组交换蜂窝网的附加的当前附加模式保持控制，至少一个附加模式是自动附加模式和基于呼叫附加模式中之一；和
根据当前附加模式执行到分组交换蜂窝网的附加。
16.权利要求15的方法，还包括：在固定蜂窝终端(FCT)启动后，执行如下步骤：
在当前附加模式是自动模式时把无线单元(72)附加到分组交换蜂窝网，在当前附加模式是基于呼叫模式时不把无线单元(72)附加到分组交换蜂窝网。
17.权利要求15的方法，还包括：在固定蜂窝终端(FCT)处把由终端设备单元(50)生成的一个预确定序列识别为一个分组服务附加命令。
18.权利要求17的方法，还包括：当接收到分组服务附加命令后，就执行如下步骤：
如果无线单元(72)之前没有被附加，则把无线单元(72)附加到分组交换蜂窝网。
19.权利要求17的方法，还包括：在固定蜂窝终端(FCT)处把由终端设备单元(50)生成的一个预确定序列识别为一个分组服务分离命令。
20.权利要求19的方法，还包括：当接收到分组服务分离命令后，就执行如下步骤：
如果无线单元(72)之前没有被分离，则把无线单元(72)从分组交换蜂窝网中分离。
21.权利要求19的方法，还包括：在固定蜂窝终端(FCT)处把由终端设备单元(50)生成的一个预确定序列识别为一个切换到自动模式命令。
22.权利要求21的方法，还包括：当接收到切换到自动模式命令后，就执行如下步骤：
如果无线单元(72)之前没有被附加，则把无线单元(72)附加到分组交换蜂窝网；以及
把所述设备切换到自动模式。
23.权利要求21的方法，还包括：在固定蜂窝终端(FCT)处把终端设备单元(50)生成的一个预确定序列识别为一个切换到基于呼叫模式命令。
24.权利要求23的方法，还包括：当接收到切换到随时待命模式命令后，就执行如下步骤：
如果无线单元(72)之前没有被分离，则把无线单元(72)从分组交换蜂窝网中分离；以及
把所述设备切换到基于呼叫模式。
25.权利要求23的方法，还包括：在固定蜂窝终端中实现一个在分组服务/模拟线路网关68)上的第2层点对点(PPP)协议，用于与被连接到FCT模拟线路接口(120)的外部调制解调器(124)和终端设备单元(50)通信。
26.权利要求25的方法，还包括：在固定蜂窝终端(FCT)处把终端设备单元(50)生成的一个预确定序列识别为一个开始分组交换服务命令。
27.权利要求26的方法，还包括：当接收到开始分组交换服务命令后，就执行如下步骤：
如果无线单元(72)之前没有被附加，则把FCT附加到分组交换蜂窝网；
在被连接到模拟线路的分组服务/模拟线路网关(68)和调制解调器(124)以及终端单元之间，激活该模拟线路上的一个PPP层；
激活无线分组服务上的PDP环境；
在模拟线路第2层协商和空中接口第2层协商之间交换第2层信息；和
允许在终端单元中的一个应用程序和分组交换蜂窝网中一个相应节点之间透明转送第3层及其以上的信息的。
28.权利要求27的方法，还包括：当模拟线路处的通信中断后，就执行如下步骤：
停用在被连接到模拟线路的分组服务/模拟线路网关(68)和调制解调器(124)以及终端单元之间的模拟线路上的PPP层，
停用无线分组服务上的PDP环境；
当当前附加模式是自动模式时不把FCT从分组交换蜂窝网中分离；
当当前附加模式是基于呼叫模式时把FCT从分组交换蜂窝网中分离。
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