CZ232798A3 - Telefonní a datový terminál pro radiotelefonní síť - Google Patents

Description

Telefonní a datový terminál pro radiotelefonní síť.

Dosavadní stav techniky

Telefonní sítě jsou stále více používány pro přenos dat, poněvadž poskytují velmi snadný přístup. Za účelem připojení zařízení pro přenos dat, jakým je například osobní počítač, k telefonní síti, je toto zařízení připojeno k telefonnímu vedení přes připojovací adaptér. Tento adaptér zahrnuje modem, který zajišťuje konverzi signálů přenášených osobním počítačem tak, aby měly žádoucí úroveň a typ modulace pro přenos telefonní sítí, a rovněž zabezpečuje zpětnou konverzi přijímaných signálů. Poněvadž telefonní vedení obvykle umožňuje pouze jednoduché spojování, dvoukanálové spínací zařízení umožňuje zvolení příslušného telefonního přijímače nebo modemu.

Za účelem dosažení spojení volající osobní počítač reguluje přes adaptér spínání spínacího zařízení a tudíž spojování s jeho kanálem a přenáší telefonní volící příkazy, které přicházejí od klávesnice osobního počítače nebo jsou vytvářeny softwarem v osobním počítači. Potom, co je telefonního spojení dosaženo, uskutečňuje se výměna dat přes adaptér, který rovněž může zajišťovat logické přizpůsobení, tj . může provést protokol konverze mezi vstupními/výstupními signály osobního počítače a vstupními/výstupními signály přenášenými sítí.

Problém určený k vyřešení přihlašovatelem a neomezující v žádném případě rozsah ochrany předmětu této přihlášky vynálezu se týká telefonní sítě GSM a zejména telefonního terminálu sítě GSM, který je určen ke spojování s adaptérem opatřeným modémem sítě GSM pro připojení osobního počítače, který má spojovací funkci.

Podstata tohoto problému spočívá ve vysoké ceně uvedeného adaptéru.

• fc fcfcfcfc • · •

fc fcfcfcfc • fc · • · · • fcfc · · • · · · fcfc fcfc · ·· fcfc • fcfc · • · fcfc • fcfc · · · • · · • fc fcfc

Vynález napomáhá tento nedostatek omezit.

Podstata vynálezu

Za tímto účelem se vynález týká radiotelefonního terminálu zahrnujícího prostředek pro připojení k digitální radiotelefonní síti, telefonní mikrotelefon, prostředek pro uzpůsobení dat určený k připojení k zařízení pro přenášení dat a centrální jednotku pro řízení ústní telefonní komunikace a komunikace uvedených dat, přičemž tento vynález spočívá v tom, že centrální jednotka je určena, v režimu sdílení času, k řízení uvedené ústní telefonní komunikace a pokračování uvedeného uzpůsobení digitálních dat.

Přidání relativních funkcí k datům se zdálo a priori ekonomicky nevýhodné. Ve skutečnosti toto přidání spočívá v přidání funkcí přenosu dat a uzpůsobení dat do terminálu, jehož základní funkcí je telefonie, aniž by se vědělo, zda-li přírůstek nákladů způsobený tímto přidáním bude kompenzován zefektivněním provozu. Jinými slovy přístup, který se zdál racionální a který byl až do současnosti aplikován, spočíval ve vložení adaptační karty do zařízení pro přenos dat. Jednou ze zásluh přihlašovatele tedy je, že uvažoval o radiovém terminálu poskytujícím ekonomicky a definitivně službu přímého připojení k síti. Ve skutečnosti adaptační funkce, která je integrována do centrální jednotky nevyžaduje specifickou jednotku, neboť, používá zcela nebo částečně centrální jednotku v provozu se sdílením času. Stručně řečeno hluboké zkoumání řešení, které se zdálo a priori neracionální, ukázalo přihlašovateli, že tato cesta výzkumu vyústí v ekonomicky nej lepší řešení.

Ve výhodném provedení je centrální jednotka určena k řízení dat a prostředek pro přenos dat je začleněn do terminálu.

·· ···· ·· ···· ·· ·· • · ♦ · • · »· ··· · · • · · ··

Tento terminál tudíž může mít všechny funkce žádoucí pro použití při praktických aplikací, t j . na jedné straně k vytvoření spojení pro přenos dat se vzdáleným počítačovým terminálem nebo serverem a na druhé straně k následné výměně dat s tímto terminálem a rozboru dat týkající se dotyčné aplikace. Závěrem je nutné uvést, že v tomto případě terminál zahrnuje funkce počítačového terminálu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude lépe pochopen pomocí následujícího popisu dvou výhodných provedení telefonního a datového terminálu, přičemž v tomto popisu budou dělány odkazy na připojené výkresy, na kterých obr. 1 a 2 zobrazují dvě výhodná provedení uvedeného terminálu.

Je samozřejmé, že zobrazené diagramy slouží pro pochopení vynálezu, tj . popsané funkce jsou ve skutečnosti provedeny jediným obvodem v provozu se sdílením času. Jinými slovy zobrazené bloky reprezentují funkce a ne obvody vyhrazené pro tyto funkce, jak bude níže popsáno.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 zobrazuje terminál i připojený k zařízení 40. pro přenos dat, kterým je v tomto případě osobní počítač. Tento terminál je tvořen telefonním přístrojem, v tomto případě pro radiotelefonní siř, který je spojen radiokomunikačním spojem 32 se sítí 33 GSM. Terminál 1 zahrnuje rádiový obvod 30 se spojovací modulem GSM, telefonní sestava 20 a sestavu 10 pro uzpůsobení dat. Spojovací obvod 30. umožňuje spojení radiokomunikačního spoje 32 se sestavou 10 a 2 0, přičemž v tomto případě jsou tyto sestavy jednotlivě spojeny se spojem 32 . Uvedená sestava 10 pro uzpůsobení dat je rovněž spojena osobním počítačem 40.

·· ···· ·· ···· • · · • · • · · • · · ···· ·· • · • · • · • · ·· ·· ·· • · · • · ·· • ··· · • · ·♦ ··

Spojovací obvod 30 zahrnuje konvenční rádiový vysílač a přijímač naladěný na danou specifickou nosnou frekvenci, přičemž nosný signál tohoto vysílače a přijímače je modulován pro přenos hlasového signálu nebo signálů z modemu po rádiovém kanálu. Za tímto účelem radiokomunikační spoj 32. může být spojen se sestavou 10 nebo sestavou 20 přes rádiový spojovací obvod 30.

Uvedená sestava 10 pro uzpůsobení dat zahrnuje obvod 11 se spojovacím modulem V24 připojeným na jedné straně k osobnímu počítači 40 a na druhé straně k sestavě 12 pro signalizační procesy a sestavě 16 pro zpracování dat, přičemž obě tyto sestavy jsou na obrázku vymezeny přerušovanou linií. K těmto sestavám 12 a 16 je připojena centrální jednotka 9.·

Uvedená sestava 12., která je, jak již to bylo výše uvedeno, připojena ke spojovacímu obvodu 11, zahrnuje funkci 13 pro zpracování konvenční telefonní signalizace (režim obvodu) a funkci 14 pro zpracování signalizace pro datové obslužná vedení spojená se sítí pro přenos paketových dat. V tomto příkladném provedení jsou uvedená obslužná vedení tvořeny obslužnými vedeními pro terminály označené ochrannou známkou MINITEL. Tato obslužná vedení jsou připojena ke specifické digitální síti pro přenos paketami X25, přičemž tato síť může být dosažitelná z komutovaných telefonních sítích typu STN a GSM. Uvedené funkce 13., 14 jsou připojeny k modému 31 sestavy 20 spojeného s rádiovým obvodem 30 pomocí signalizační funkce 15.

Sestava 16 pro zpracování dat, která je připojena ke spojovacímu obvodu 11, má strukturu podobnou jako struktura sestavy 12 a tudíž zahrnuje funkci 17 pro zpracování signalizačních dat telefonního typu a funkci 18 pro zpracování signalizačních dat typu MINITEL, přičemž tyto funkce jsou připojeny k modému 31 pomocí řídicí nebo spínací funkce 19.

V konvenčním provedení telefonní sestava 20 zahrnuje centrální jednotku 21 s mikroprocesorem a obvod 22 pro spojení s telefonním přístrojem, přičemž tento obvod je připojen k rádiovému obvodu 30 . Mikrotelefon 23 zahrnující mikrofon 24 a sluchátko 25 je spojen s spojovacím obvodem 22.

Uvedený osobní počítač 40 zahrnuje obvod 41 se spojovacím modulem V24 pro spojení s prvky sestavy 10 pro uzpůsobení dat prvky skrze obvod 11 a obvod 43 pro zpracování teleinformačních dat k funkcím 13., 17 a 18. Osobní počítač £0 v konvenčním provedení obsahuje vstupní/výstupní prvky pro vzájemnou interakci mezi osobním počítačem a jeho uživatelem, přičemž mezi tyto prvky v tomto případě zejména patří klávesnice 42 a monitor 45.

V následující části popisu bude popsán provoz terminálu 1 a osobního počítače 40.

Vytvoření ústní výstupní komunikace sestavou 20 je provedeno vysláním signálů odpovídacích číslu volanému uživatelem pomocí klávesnice terminálu 1 do sítě 33 typu GSM, přičemž tento proces je regulován centrální jednotkou 21. Konvenční prostředky žádoucí pro tento účel nejsou zobrazeny. Spojovací obvod 22 polarizuje mikrofon 24 a zajišťuje adaptační-modulační funkci za účelem provedení obousměrné adaptace mezi analogovými hlasovými signály a modulace poskytnuté pro rádiový přenos, přičemž v tomto případě se jedná o modulaci typu GMSK.

Pro přenos dat mezi osobním počítačem 40 a dalším zařízením pro přenos dat připojeným k síti 33 typu GSM, buď přímo nebo pomocí jiné sítě, sestava 10 zajišťuje uzpůsobení dat vyměňovaných mezi těmito zařízeními, aby tyto data mohla být přenášena po síti 33 typu GSM.

V prvém případě, který se týká vytvoření vazby dat v telefonním nebo obvodovém módu k terminálu spojeného se sítí 33 typu GSM přímo nebo skrze analogovou síť, uživatel • · osobního počítače aktivuje klávesnicí 42 obvod 43.. Tento obvod 43 zahrnuje softwarovou paměť., která je adresována za účelem přenosu telefonního Čísla volaného terminálu pomocí obvodu 41. Toto číslo přenášené obvodem 41 je přes obvod 11 přijmuto funkcí 13.. Nasměrování k funkci 13 je ve skutečnosti provedeno přes centrální jednotku 9, která analyzuje přijmutou signalizaci a nasměruje ji k funkci 13 nebo funkci

14, což závisí na charakteru signalizace: telefonní, obvodový mód nebo typu MINITEL. Uvedené číslo je přeneseno k funkci

15. která ovládá vytvoření komunikace po síti typu GSM a zejména zajišťuje funkce vrstvy hladiny 3 v sedmi vrstvách mezinárodní klasifikace OSI. Tudíž funkce 15 pomocí modemu 31 si vyměňuje sekvence signalizačních zpráv se sítí typu GSM a uzpůsobuje tyto sekvence v závislosti na signalizačních zprávách v odpovědi na každou zprávu za účelem vytvoření a ukončení komunikace. Funkce 15 rovněž řídí modem 31 pro spojení s obvodem 30, a to v tom smyslu, že může tento modem konfigurovat podle specifických parametrů, jakými jsou např. jeho rychlost a modulační frekvence.

Jakmile bylo vytvořeno spojení s volaným terminálem přes síť 33., přenos dat mezi terminály je v kompetenci sestavy 16. Funkce 17 zajišťuje zejména uzpůsobení dat mezi spojovacím modulem V24 a sítí 33 typu GSM s ohledem na jejich prezentační formát. Jedná se o funkci RA1' doporučení ETSI 04.21 týkající se sestavení/rozboru rámců V110 s 36 nebo 60 bity, z nichž 24 nebo 48 jsou uživatelské bity a 12 servisní bity z/do bloků s uživatelskými bity. Spojovací modul V24 přenáší bity rychlostí 2,4, 4,8 nebo 9,6 kb/s, zatímco, pokud jde o síť typu GSM, jsou bity vyměňovány při rychlosti 3,6, 6 nebo 12 kb/s. Funkce 18 provádí funkci RAO doporučení 04.21, tj. uzpůsobení výstupu mezi synchronními daty a asynchronními daty směrem k nejbližšímu vyššímu výstupu 2ⁿ x 600 bitů/s (n je celé kladné číslo) přidáním bitů nebo potlačením bitů typu stop. Přímé spojení mezi funkcemi 17 a 18 umožňuje vzájemnou spolupráci těchto funkcí ve zpracování stejných • · bloků dat. Centrální jednotka 9. může zejména řídit sestavu 16 příkazy přicházející ze sestavy 12 a poskytovat zpětné informace.

Během přenosu dat na síti 33 typu GSM funkce 17 čte data na spojovacím modulu 11 V24 a ukládá je do vyrovnávací paměti. Tyto data jsou cyklicky kódovány do formátu V110 a, např. ze 6 bytů se stane 9 bytů přidáním startovacích a zastavovacích bitů. Např., při rychlosti 2400 bitů/s je použita stejná sekvence ve formě softwarové smyčky každých 45 bytů. V průběhu přijímání bloků dat ze sítě 33 typu GSM funkce 18 odvolá stavové bity za účelem vytvoření kontinuálního toku uživatelských dat. Kromě toho je provedena kontrola startovacích bitů a/nebo zastavovacích bitů. V případě, že zpráva je pozitivní, je učiněna indikace, že položka datové informace byla detekována. Jestliže byl uvedený blok spotřebován, potom příjem následujícího bloku je očekáván za účelem provedení stejné operace. Pro zpracování nízkých výstupních datových toků jsou poskytnuty vyrovnávací paměti.

V případě vytvoření spojení s serverem MINITEL. princip vytvoření komunikace je stejný jako výše uvedený, avšak pro toto spojení je určen obvod 44 a funkcí 14.,17 a 18.

V tomto případě sestava 10 slouží pro adaptaci v přenosu dat skrze síú 33 typu GSM. Jinými slovy, síú 33 a další podobné terminály spojující další zařízení pro přenos dat jsou transparentní s ohledem na jejich aplikaci. Přenos samotný nemůže být transparentní, tj . může obsahovat zejména detekci a korekci chyb.

Avšak je možné přijmout opatření, že sestava 10 pro uzpůsobení dat zahrnuje funkce týkající se vrstev OSI nad úrovní 3 a zejména zpracování alespoň části aplikace týkající se přenosu dat. Zejména je možné integrovat do této sestavy faksimilní nebo teletextové funkce, tj. vytvořit v této • · · · • · sestavě faksimilní spojovací zařízení řídící protokol pro výměnu signalizace a dat mezi faksimilními stroji nebo zařízeními majícími tuto funkci. Je tudíž k dispozici dělený faksimilní stroj tvořený skanerem a tiskárnou, které jsou připojeny k osobnímu počítači 40 a které si vyměňují obrazová data se sestavou 10 pro uzpůsobení dat.

Jak to bylo uvedeno výše, uvedené funkce jsou v některých případech provedeny jediným obvodem s časovým dělením signálů. To zejména platí pro centrální jednotku 9. a centrální jednotku 21, které jsou vytvořeny ze společné centrální jednotky a tudíž řídí ústní telefonní komunikaci a data procházející skrze sestavu 10 pro uzpůsobení dat. Obvod 22 a modem 31 mohou být tvořeny jediným modulačním/ demodulačním obvodem spojeným s rádiovým obvodem 30 pro analogové, hlasové nebo digitální signály. Zejména identiťikace/generace digitálních modulačních signálů modemu 31 může být provedena společnou centrální jednotkou nebo signálovým procesorem. Stejným způsobem signalizační identifikační funkce z osobního počítače 40 provedené sestavou 12 a funkce sestavy 16 mohou být zpracovány společnou centrální jednotkou. Tudíž společná hlasová/datová centrální jednotka může zpracovávat způsobem časového sdílení a pod kontrolou softwaru vhodného pro toto zpracování telefonické funkce a funkce popsané pro sestavu 10.. Závěrem je nutné uvést, že sestava 10 nevyžaduje dodatečný obvod, avšak pouze čas centrální jednotky.

Obr. 2 zobrazuje alternativní provedení terminálu 100 zpracovávajícího funkce týkající se vrstev OSI nad úrovní 3 zejména za účelem dosažení aplikační vrstvy, to znamená, že do terminálu 100 je začleněn prostředek 40 pro přenášení dat.

Funkce prvků obr. 1, které si ponechaly své vztahové značky, zůstávají zde nezměněny. Prostředky pro vzájemnou interakci mezi uživatelem a strojem 42 a 45 mohou být spojeny s terminálem 100 odejímatelným kabelem nebo, jak je to • · · ·

9999

99 zobrazeno na obr. 2, jsou začleněny do tohoto terminálu. Spojovací obvod 11 již není žádoucí.

Výše uvedené provedení terminálu je zobrazeno pomocí funkčních bloků z důvodů lepšího pochopení struktury terminálu. V praxi bude výhodně použita jediná centrální jednotka obsahující mikroprocesor 9, pracovní paměti pro ukládání dat a paměti s různými programy pro zpracování vrstev OSI 2 až 7. V tomto případě je možné tudíž předpokládat, že tato centrální jednotka tvoří prostředek pro uzpůsobení dat, který zpracovává funkce vytvoření a ukončení spojení skrze dotyčnou síú, tomto případě síú GSM (vrstvy 2 a 3) a adaptační prostředek pro zpracování jedné nebo více aplikací (vrstvy 4 až 7), přičemž aplikační funkce jsou v podstatě nezávislé na povaze přenosové, radiové nebo drátěné sítě.

V níže uvedeném textu je popsán jeden příklad aplikace týkající se krátkých rádiových zpráv a označovaný jako služba SMS.

Sled operací protokolu přenosu z terminálu 100 řízeného programy ve výše uvedených pamětích je následující.

Uživatel terminálu 100 aktivuje program pro přenos krátkých zpráv. Provoz modemu 31 je tudíž konfigurován v souladu s parametry uloženými v programové paměti, které mimo jiné určují rychlost, paritu a analogický nebo digitální charakter signálů přenášených do sítě.

Potom, co lokální správce serveru poskytnul přihlašovací stránku, přihláška je s ní synchronizována za účelem vyslání řady charakterů obsahujících jméno serveru. Tato přihláška je synchronizována s další řadou charakterů obsahujících telefonní číslo volaného korespondenta vytočené pomocí klávesnice 42 uživatelem a zobrazí tento charakter na obrazovku 45 . Avšak tato poslední řada charakterů může být jednoduše uložena předem do paměti.

• · · ·

Řada charakterů vložených pomocí klávesnice 42 je potom přenesena k serveru s možnou konverzí jistých charakterů.

Potom, co uživatel napsal krátkou zprávu pomocí klávesnice 42 a uložil ji do pracovní paměti, přihláška je synchronizována s příjmem řady charakterů text k poslání přicházející z serveru a zobrazí na obrazovku 45 volba krátké zprávy do paměti a její validování. Všechny tyto charaktery a zprávy mohou být rovněž předtím uloženy do paměti.

Po proběhnutí filtrace a konverze řada charakterů zprávy, která byla vložena a prozatímně lokálně uložena, je po validaci uživatelem přenesena k serveru.

Přihláška je synchronizována s řadou charakterů zpráva poslána a zobrazí na obrazovku úspěšný vzkaz, což ukončuje vysílačovou sekvenci krátkého vzkazu.

Programová paměť může obsahovat množinu přihlášek a může být modifikována z klávesnice 42.

Claims (8)

1. Radiotelefonní terminál (1) zahrnující spojovací prostředek (30,31,22) pro připojení k digitální radiotelefonní síti (33), mikrotelefon (23), prostředek (10) pro uzpůsobení dat určený pro připojení k zařízení (40) pro přenášení dat a centrální jednotku (9,12,16,21,31) pro řízení ústní telefonní komunikace a komunikace uvedených dat, vyznačený tím, že centrální jednotka (9,12,16,21,31) je určena, v provozu se sdílením času, k řízení uvedené ústní telefonní komunikace a pokračování v uvedené adaptaci digitálních dat.

2. Terminál podle nároku 1, vyznačený tím, že prostředek (10) pro uzpůsobení dat je určen k řízení (13,14) prostředku (15) pro vytvoření telefonní komunikace.

3. Terminál podle některého z nároků la2, vyznačen ý t í m, že prostředek (10) pro uzpůsobení dat je určen k řízení (14) přenosu paketových dat.

4. Terminál podle některého z nároků 1 až 3, vyznačený t í m, že centrální jednotka (9,12,16,21,31) je určena k řízení dat.

5. Terminál podle některého z nároků laž4, vyznačený t í m, že prostředek pro přenášení dat je začleněn do terminálu (100).

• ·· · · · • · · · • · · < • · · · • ·· · · • · ·· ··

6. Terminál podle nároku 5, vyznačený prostředek (10) pro přenášení dat je určen faksimilního protokolu.

tím, že k řízení

7. Terminál podle některého z nároků 5a6, vyznačen ý t í m, že prostředek (10) pro uzpůsobení dat je určen k řízení teletextového protokolu.

8. Terminál podle některého z nároků 5 až 7, vyznačený t í m, že prostředek pro přenášení dat je určen k přenosu krátkých zpráv.