DE202007019276U1

DE202007019276U1 - Ein drahtloses Zugangssystem

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Publication number: DE202007019276U1
Application number: DE200720019276
Authority: DE
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2011-12-05
Anticipated expiration: 2017-06-02
Also published as: ES2530506T3; WO2008052407A8; EP2079247B1; EP2079247A1; WO2008052407A1; AU2007314024B2; CN101175311A; CN101175311B; AU2007314024A1; PT2079247E; EP2079247A4

Abstract

Ein drahtloses Breitbandzugangssystem dadurch gekennzeichnet, dass folgendes beinhaltet:
ein Kontroll-Subsystem, das ein Prozess-Modul enthält und dazu verwendet wird die Daten zu verarbeiten und ein Schnittstellenmodul verbunden mit dem Prozess-Modul wird für die Verbindung eines Benutzer-Terminals verwendet, und das Prozess-Modul ruft Hintergrund-Prozessprogramme nach Erhalt von Eingabeparametern vom Benutzer-Terminal durch das Schnittstellenmodul auf und wandelt sie in einem AT-Befehl um; und
ein Zugangs-Subsystem, das mit dem Kontroll-Subsystem über eine Schnittstelle verbunden ist und für die Analyse des AT-Befehls in dem Kontroll-Subsystem durch die Schnittstelle verwendet wird, und ruft zugehörige interne Funktionen auf, um den Benutzer-Terminal und ein Netzwerk zu verbinden oder zu trennen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet des dritten Mobilfunkzugangsnetzes, vor allem auf ein drahtloses Zugangssystem, das auf einem doppelt eingebetteten Mikroprozessor basiert und eine mit einem PC verbundene Ethernet Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle unterstützt. Dadurch können die Anforderungen für den Zugriff auf ein Hochgeschwindigkeits-Internet in WCDMA/HSDPA-Netzen erfüllt und gleichzeitig dabei grundlegende Sprachkommunikationsdienste unterstützt werden.
Hintergrund der Erfindung
Im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien entwickelt sich die drahtlose Mobilkommunikationstechnik rasant und beeinflusst dabei die Menschen. Die Kombination der beiden Verfahren wird als drahtlose Breitbandzugangstechnik bezeichnet. Die drahtlose Breitbandzugangstechnik bezieht sich auf die Breitbandzugangstechnik, bei der die Kommunikationsverbindung von einem Benutzer-Terminal zu einem Service-Einschaltpunkt die drahtlose Übertragung ist.
Aus der Sicht des Abdeckungsumfangs kann die drahtlose Breitbandzugangstechnik in drei Gruppen unterteilt werden: eine lokale drahtlose Breitbandzugangstechnik, drahtlose Breitbandzugangstechnik für den Großraum und die weiträumige drahtlose Breitbandzugangstechnik. Jedoch kann die drahtlose Breitbandzugangstechnik aus der Sicht der Unterstützung der Mobilität von einem Terminal, in Gruppen unterteilt werden: eine mobile drahtlose Breitbandzugangstechnik und eine feste drahtlose Breitbandzugangstechnik. Die mobile drahtlose Breitbandzugangstechnik bezieht sich auf die dritte Mobilfunk-Technik (3G), wie WCDMA/HSDPA, CDMA2000 etc. Diese Art von mobiler Kommunikationstechnik unterstützt die Mobilität eines Terminals und kann den drahtlosen Breitbandzugang im bewegten Zustand eines Terminals realisieren, jedoch kann sich die Zugangsbandbreite unter verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten voneinander unterscheiden.
Das Ziel eines 3G-Mobilfunk-Systems ist die Bereitstellung von mobilen Breitband-Multimedia-Kommunikationen und Mehrfachzugangsverfahren, die hauptsächlich das Mehrfachzugangsverfahren verwenden, das zur mobilen Breitband-CDMA Mobilfunktechnik gehört. Das 3G-Mobilfunksystem kann viele Arten von qualitativ hochwertigen Multimediadiensten bereitstellen, es kann die ganze Welt nahtlos abdecken und hat die Fähigkeit der Erreichbarkeit auf der ganzen Welt und ist zudem mit dem Festnetz kompatibel. Es kann einen kleinen tragbaren Terminal darstellen und jede Art von Kommunikation zu jeder Zeit und überall realisieren. Die Standardisierungsarbeiten der 3G-Mobilfunktechnik werden von den 3GPP- und 3GPP2-Standardisierungsorganisationen gefördert und umgesetzt.
Mit der Kommerzialisierung, Weiterentwicklung und Beschleunigung des 3G-Netzes, speziell des WCDMA/HSDPA-Netzes und der rasanten Entwicklung des internationalen 3G-Dienstes sind die Anforderungen an die Diversifizierung der Endgeräte, einschließlich Mobilfunkdatenkarten, Mobiltelefone und WLAN-Zugangsboxen gestiegen. Derzeit hat der weltweite Markt 300 unterschiedliche WCDMA-Terminal-Produkte gefördert, wobei 14 dieser Produkte die HSDPA-Technik für den drahtlosen Breitbandzugang unterstützen (High Speed Downlink Packet Access).
Die derzeit beworbenen drahtlosen 3G Zugangs-Terminals werden hauptsächlich von gewerblichen High-End-Anwendern und Business-Anwendern verwendet und können weder für gewöhnliche Verbraucher (PCs), noch für Sprach- und Breitbanddatendienste in einem weit entlegenen geografischen Umfeld bereitgestellt werden.
Um die Nutzer mit ihrer Forderung nach Breitbanddatendiensten und einem mobilen Büro zu erreichen, treten die Branchenführer einschließlich der Netzbetreiber, die Kommunikationsindustrie, spezialisierte Datenkartenunternehmen und Notebook-Hersteller in den Markt der drahtlosen Netzwerkkarten von ihrer jeweiligen Perspektive ein. Zurzeit ist aber die drahtlose Datenkarte nur für die High-End-Notebooks angepasst, um auf das Internet zuzugreifen und kann nicht für einen gängigen PC-Anwender bereitgestellt werden. Das Problem des drahtlosen mobilen Büros kann nicht durch den Preis gelöst und beeinflusst werden.
Für den Business-Anwender ist der Zugangsterminal, der die Fähigkeit zum drahtlosen Internetzugang besitzt, derzeit vor allem der drahtlose Router, der den Internetzugang für viele PCs oder Notebooks zur Verfügung stellen kann, aber die interne Realisierung ist in der Tat das Verbinden des PCs mit einem drahtlosen Internetzugang als technische Lösung, wodurch ein hoher Preis entsteht und die Nachfrage nach einem drahtlosen Internet für den Benutzer zu Hause nicht befriedigen kann.
Für die Nutzer von PCs realisiert der gegenwärtige mobile drahtlose 3G Zugangs-Terminal die drahtlose Internetzugangsfunktion, vor allem basierend auf der Verbindung eines drahtlosen Modems durch die serielle Schnittstelle eines PCs, jedoch können die Breitband-Multimedia-Eigenschaften des 3G-Netzes aufgrund der Geschwindigkeitsbegrenzung der seriellen Schnittstelle nicht genutzt werden. Unterdessen erhöhen die Anforderungen der entsprechenden PC-Software den Nutzungsaufwand und die technischen Anforderungen an den Benutzer.
Obwohl der mobile drahtlose 3G Zugangs-Terminal USB-Ports benutzt und dadurch eine Hochgeschwindigkeitskommunikation erreichen kann, ist es aber nicht in der Lage, das beste Signal des drahtlosen Zugangsterminals zu erreichen, so dass die Qualität der Funkverbindung und die Geschwindigkeit beeinflusst werden kann.
Das drahtlose öffentliche Telefon, die drahtlose Netzwerkkarte und der drahtlose Router werden zur Zeit auf dem Markt beworben. Sie können jedoch nicht allein aufgrund ihrer Funktion, die Trennung von Sprach- und Datendiensten bzw. aufgrund ihres hohen Preises populär gemacht werden. Speziell in abgelegenen Gegenden können Sprach- und Datendienste durch das Drahtsignal nicht erreicht werden. Der Benutzer muss zwei Arten von Zugangsterminals kaufen, die nicht nur die Kosten, sondern auch die technischen Anforderungen an den Benutzer erhöhen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass durch viele Faktoren, wie zum Beispiel die Technik, der Markt, die Ressourcen und der Wettbewerb die unterschiedlichen Anforderungen der Benutzer von den Netzbetreibern erfüllen werden können. Inzwischen wurde auch erkannt, dass die Serviceleistung erhöht, die Kosten für die drahtlosen Zugangsterminals der Netzwerkausstatter verringert werden müssen und die Vorteile und Stärken der Produkte konkurrenzfähiger gemacht werden müssen.
Zusammenfassung der Erfindung
Daher stellt die vorliegende Erfindung ein drahtloses WCDMA/GSM/GPRS/EDGE/HSDPA-Multimode Zugangssystem dar, das einen doppelt eingebetteten Mikroprozessor verwendet und eine Ethernet Hochgeschwindigkeitsschnittstelle unterstützt, die mit einem PC verbunden ist. Dadurch können die Anforderungen des HSDPA Zugangssystems erfüllt werden und das drahtlose Zugangssystem unterstützt zudem grundlegende Telefongesprächdienstleistungen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein drahtloses Breitbandzugangssystem zur Verfügung gestellt, das folgendes umfasst: ein Kontroll-Subsystem beinhaltet ein Prozess-Modul, das für die Verarbeitung von Daten verwendet wird und ein Schnittstellen-Modul ist mit dem Prozess-Modul verbunden und wird für die Verbindung von Benutzerterminals benutzt und das Prozess-Modul ruft Hintergrund Prozessprogramme nach Erhalt der Eingabeparameter von dem Benutzer-Terminal durch das Schnittstelen-Modul auf und transformiert sie zu einem AT-Befehl; und ein Zugangs-Subsystem, das mit dem Kontroll-Subsystem über eine Schnittstelle verbunden ist und für die Analyse des AT-Befehls verwendet wird, der aus dem Kontroll-Subsystem durch die Schnittstelle kommt und es werden zugehörige interne Funktionen aufgerufen, um einen Benutzer-Terminal und ein Netzwerk zu verbinden oder zu trennen.
Im oben genannten drahtlosen Breitbandzugangssystem, umfasst das Zugangs-Subsystem folgendes: ein Radiofrequenz-Modul, das zum Senden und Empfangen eines Radiofrequenz-Signals verwendet wird, das empfangene Radiofrequenz-Signal wird für die Verarbeitung zum Basisband-Modul gesendet und das Basisband-Modul dient zur mindestens einer der folgenden Prozesse des vor- und/oder nachgeschalteten Radiofrequenz-Signals: Modulation und Demodulation eines vor- und nachgelagerten Luftschnittstellensignals, Kanal-Codierung und Decodierung, Verschlüsselung/Entschlüsselung, Audio-Codierung und Decodierung, Video-Codierung und Decodierung, analoge/digitale Umwandlung und digitale/analoge Umwandlung. Das Zugangs-Subsystem enthält auch ein Stromüberwachungsmodul für die Verwaltung des Ein- und Ausschaltens, für die Aufdeckung von dynamischen Spannungen und für die Stromversorgung des Systems. Das Zugangs-Subsystem beinhaltet auch ein Telefon-Schnittstellensub-Modul zur Erzeugung von internem Klang, erzeugt und dekodiert einen doppelten Klang mit Mehrfachfrequenz-Signal und ein vollständiges Telefonnummer-Signal. Das Zugangs-Subsystem kann auch eine Anzeigelampe enthalten, um das Einschalten der Anzeigelampe zu zeigen und zudem enthält es auch die Verbindung, die Signalstärke und den Zustand eines Anrufs.
Im oben genannten drahtlosen Breitbandzugangssystem ist die Schnittstelle eine USB-Schnittstelle. Der Benutzer-Terminal ist ein PC oder ein Notebook. Der AT-Befehl ist ein Standard- oder ein erweiterter AT-Befehl.
Im oben genannten drahtlosen Breitbandzugangssystem umfasst das Kontroll-Subsystem folgendes: einen ersten Prozessor, eine Ethernet-Treiberschaltung, die mit einem ersten externen Gerät über eine RJ45-Schnittstelle angeschlossen ist, wodurch der Datenaustausch zwischen dem ersten Prozessor und dem ersten externen Gerät implementiert wird; und eine Telefon-Benutzerschnittstelle, die mit einem zweiten externen Gerät über eine RJ11-Schnittstelle angeschlossen ist, wodurch der Datenaustausch zwischen dem ersten Prozessor und dem ersten externen Gerät implementiert wird. Das Kontroll-Subsystem kann auch folgendes enthalten: eine serielle Peripherieschnittstelle verbunden mit der Telefonschnittstelle; eine PCM(Pulse Code Modulation)-Schnittstelle verbunden mit der Telefonschnittstelle.
Das Kontroll-Subsystem kann zudem folgendes beinhalten: ein DC/DC-Modul zur Bereitstellung einer Gleichspannung für den ersten Prozessor und für die Telefonschnittstelle und eine USB-Schnittstelle verbunden mit dem ersten Prozessor.
Im oben genannten drahtlosen Breitbandzugangssystem ist der erste Prozessor ein doppelt eingebetteter Mikroprozessor, das erste externe Gerät enthält ein Terminal-Gerät wie zum Beispiel einen PC, ein Notebook und einen Minicomputer. Das zweite externe Gerät kann irgendein Kommunikationsgerät sein, das eine RJ11-Schnittstelle unterstützt.
Im oben genannten drahtlosen Breitbandzugangssystem enthält das Basisband-Modul folgendes: einen zweiten Prozessor und ein Stromüberwachungsmodul, das mit dem zweiten Prozessor verbunden ist und für die Durchführung von Stromumwandlung verwendet wird, und die Bereitstellung von Strom für den zweiten Prozessor. Das Basisband-Modul beinhaltet auch eine Debug-Schnittstelle und der zweite Prozessor ist ein eingebetteter Prozessor.
Im oben genannten drahtlosen Breitbandzugangssystem, enthält die Debug-Schnittstelle einen JTAG seriellen Anschluss und einen UART seriellen Anschluss. Das Basisband-Modul beinhaltet auch eine USIM-Karten-Schnittstelle und/oder eine SIM-Card-Schnittstelle. Das Kontroll-Subsystem umfasst in der vorliegenden Erfindung auch ein Telefon-Schnittstellenmodul zur Erzeugung eines internen Klangs, generiert und dekodiert ein Doppelton-Mehrfachfrequenz-Signal und erzeugt ein vollständiges Telefonsignal.
Das Kontroll-Subsystem erzeugt hauptsächlich elektrische Energie, die Umwandlung der Teilnehmeranschluss-Schnittstellenleitung (Subscriber Line Interface Circuit SLIC) und die Umwandlung von einem USB-Signal zu einem RJ45-Signal. Das Schnittstellen-Modul kann zum einen die Datenfunktion des Internetzugangs auf dem PC des Benutzers durchführen und zum anderen die Sprachfunktion des Telefons extern über eine RJ11 anschließen. Der Steuerungs-Prozessor (wie zum Beispiel ein ARM-Prozessor) und das Zugangs-Subsystem konvertieren den Ethernet RJ45-Schnittstellen-Verbindungsschicht-Protokoll durch eine USB-Signalschnittstelle zu einem seriellen USB-Port-Kommunikationsprotokoll, damit der PC des Benutzer-Terminals die Datendienste durch den Zugriff auf das Internet über die RJ45 realisieren kann. Die telefonischen Dienste des Benutzer-Telefons werden durch eine SLIC-Schnittstelle bereitgestellt. Bei einem Anruf beauftragt das Zugangs-Subsystem die SLIC-Schnittstelle einen Klingelton zu erzeugen, den Nutzer über den beantworteten Anruf über die Schnittstelle zu informieren, die mit dem Kotroll-Subsystem verbunden ist, und nach der Beantwortung des Anrufs durch den Benutzer verbindet das Zugangs-Subsystem das angerufene Tonsignal mit einen PCM-Bus und eine SLIC-Schnittstelle. Die SLIC-Schnittstelle kann den zweiseitig wirkenden Ton zwischen dem Zugangs-Subsystem und dem Benutzer-Telefon verschlüsseln oder entschlüsseln und führt eine Geprächskommunikationsfunktion durch.
Das Stromüberwachungssystem des Kontroll-Subsystems erzeugt hauptsächlich den Strom durch den Zugangs-Modul und das Kontrollmodul erzeugt den Strom durch die Umwandlung des Gleichstroms, unterstützt durch die Eingabe von externen Gleichstrom/Gleichstrom-Umwandlungsmodul, um den großen Strombedarf zu decken, wenn das Basisband des Zugangs-Subsystems und die Radiofrequenzleistung die Verstärkerschaltung in Betrieb nehmen.
Das Radiofrequenz-Modul enthält eine Sendeschaltung, eine Empfangsschaltung, ein Frequenzband und das Empfangen und Übertragen von Schalterauswahl, eine Antenne und ein Referenztaktsignal, die zum Empfangen und Senden eines Radiofrequenz-Signals verwendet werden. Die Prozesse werden von der UMTS Sendeschaltung wie folgt ausgeführt: nachdem es durch einen Basisband-Verstärker und einen Tiefpassfilter durchlaufen ist, überträgt das UMTS I/Q-Modem-Signal-Ausgang das Basisband-Modul und wird vom Basisband (BB) aufwärts konvertiert, um die Radiofrequenz (RF) zu einem Radiofrequenz-Sendesignal zu formen. Dann wird das Signal durch eine automatische Lautstärkerüberwachung ausgeführt und dann durch einen Trenner, einen Duplexer, einen Multimodeschalter und einer Antenne verstärkt und anschließend verschickt. Um dem Mobilfunkstandard UMTS größte Kontrolle zu gewähren, wird die Radiofrequenzenergie zwischen dem Endverstärker und dem Isolator gekoppelt, um dadurch eine Versorgungsspannung zu erkennen.
Die Funktion der Empfangsschaltung des Radiofrequenzmoduls beinhaltet folgendes: nachdem die Empfangsschaltung von dem entsprechenden Oberflächenwellen-Filter gefiltert ist, wird das WCDMA/GSM-Frequenzband Signal von einem Multimode-Schalter in einen Geräuschzunahmeregler eingegeben, um es zu verstärken und wird dann zu einem Abwärtsumwandler gesendet, der die Radiofrequenz zu einem Basisband umwandelt und dieses wird dann von einem Basisband-Tiefpassfilter gefiltert und als Gleichstrom Vorspannung korrigiert und das gefolgerte I/Q-Basisband-Signal wird von einem Basisband-Verstärker verstärkt und in einem Basisband-Modul geschickt, wo der Haupt-Chip verarbeitet wird.
Das Frequenzband und das Empfangen und Übertragen von dem Sendewähler können jeweils zwischen GSM-900RX, GSM-1800RX, GSM-1900RX, GSM-900TX, GSM-1800/1900TX und UMTSRX/TX wählen, welche das Intervall zwischen dem arbeitenden Slot und nicht arbeitenden Slot des Verstärkers erhöhen kann. Darüber hinaus können die GSM-900, GSM-1800 und GSM-1900-Emissionsfilter in der Fernmeldeleitung die abgestrahlte Oberwelle beschränken und erhöhen somit den empfangenen Bereich.
Es wird ein Referenztaktsignal, eine temperaturkompensierte Spannung (VTVCXO) und ein Oszillator erzeugt. Der Oszillator liefert ein analoges Referenztaktsignal von 19,2 MHz bis zum Radiofrequenz-Modul, Stromüberwachungsmodul und Basisband-Modul.
Gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen folgende Vorteile: die drahtlose Netzwerksteuerung und der drahtlose Zugang können durch zwei eingebettete Prozessoren realisiert werden; der Daten- und Sprachdienst kann integriert werden, um dadurch die Anwenderkosten zu senken. Der PC besitzt eine Ethernet-Schnittstelle, um die hohe Geschwindigkeit des drahtlosen Breitbandmobilnetzes nutzen zu können, und das Kontroll-Subsystem im System und das drahtlose Zugangs-Subsystem übernehmen die hohe Geschwindigkeit der USB-Anschlüsse, um die hohe Geschwindigkeit des drahtlosen Breitbandmobilnetzes nutzen zu können.
Daher kann das System gemäß der vorliegenden Erfindung Benutzersprache und Breitbanddatendienste gleichzeitig erfüllen. Die vorliegende Erfindung setzt ausreichend die Funktion des drahtlosen 3G Breitbandzugangs ein und stellt so für den PC-Terminal-Benutzer ein schnelles Internet zur Verfügung, speziell in einem großen Gebiet mit einer geringen Bevölkerungsdichte, in der die geographische Umgebung nicht passend ist und teilt die Inhalte und Dienste zu jeder Zeit und an jedem Ort. Der Terminal-Benutzer benötigt keine bestimmte Werkzeuge, keine bestimmte Treiber und Anwendungssoftware und braucht sich auch nicht um die technischen Details des Zugangsgerätes und des Netzbetreibers zu kümmern. Durch die allgemeine Browser-Software in einem PC kann die Konsistenz und die Einheit der Benutzerdienstleistungen einfach durchgeführt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 zeigt ein drahtloses Breitbandzugangssystem gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein drahtloses Breitbandzugangssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt ein Basisband-Prozess-Modul in einem Zugangs-Subsystem des drahtlosen Breitbandzugangssystems;
4 zeigt das Kontroll-Subsystem des drahtlosen Breitbandzugangssystems;
5 ist eine Ansicht der Software-Architektur des drahtlosen Breitbandzugangssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Umsetzung des RJ45-USB-Schnittstellenprotokolls in einem drahtlosen Breitbandzugangssystem nach der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
7 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein Verfahren des drahtlosen Breitbandzugangssystems zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm, das die Einstellung des Breitband-Mobilfunknetzes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ausführungsformen zur Durchführung der vorliegenden Erfindung
Die Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben. In Anbetracht der Merkmale des WCDMA/HSDPA Breitbandnetzwerks wird ein System für die Implementierung des mobilen 3G-Netzwerk-Breitband-Zugangs- und Sprachdienste beabsichtigt, das auf einem doppelt eingebetteten Prozessor basiert. Die wichtigsten technischen Probleme, die analysiert werden sollen, sind wie folgt: die UI-Schnittstelle zwischen einem System und einem Hostrechner (PC/Notebook), die Netzwerk-Parametrierung, die Zustandsanzeige einer Verbindungs-Kontrollkommunikation, transparente IP-Paketübertragung und Protokollkonvertierung und so weiter; die Steuerung der Kommunikation zwischen dem Kontroll-Subsystem und dem drahtlosen Zugangs-Subsystem, Netzwerk-Einstellungen, die Verbindungseinrichtung, die Umwandlung zwischen einer Ethernet-Schnittstelle und einer USB-Schnittstelle; die Erweiterung und die Analyse des drahtlosen Zugangssystems mit dem AT-Befehl, drahtlose Netzwerkeinstellungen, der Verbindungsaufbau, der Sprachdienst und der gleichzeitige Dienst von Daten und Sprache und so weiter.
1 zeigt ein drahtloses Breitbandzugangssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt wird, umfasst das drahtlose Breitbandzugangssystem 100 folgendes: ein Kontroll-Subsystem 102, einschließlich ein Prozess-Modul (eine erster eingebetteter Prozessor) 1022, einen Speicher 1024, ein Schnittstellen-Modul (eine Ethernet-Schnittstelle) 1026 und einen Treiber 1028, die für den Aufruf von Hintergrund-Prozess-Programmen verwendet werden, diese konvertieren und erzeugen einen AT-Befehl nach Erhalt des Eingabeparameters vom Benutzer-Terminal; und ein Zugangs-Subsystem 104, das durch eine Schnittstelle mit dem Kontroll-Subsystem verbunden ist und für die Analyse des AT-Befehls verwendet wird, was aus dem Kontroll-Subsystem über eine Schnittstelle erhalten wird, und das Aufrufen von zugehörigen internen Funktionen, die den Benutzer-Terminal mit einem Netzwerk verbinden oder trennen.
Das Zugangs-Subsystem 104 umfasst folgendes: ein Basisband-Modul 1040, einschließlich eines zweiten eingebetteten Prozessors, einen Speicher und einen Basisband-Signalprozessor, der für die Modulation und Demodulation eines vorgeschalteten/nachgeschalteten Luftschnittstellesignals verwendet wird, Kanal-Codierung und Decodierung, Verschlüsselung/Entschlüsselung und ein Radiofrequenz-Modul 1042, das eine Sendeschaltung, eine Empfangsschaltung und ein Frequenzband beinhaltet und der Empfang und die Übertragung von Schalterauswahl, eine Antenne und ein Referenz-Block-Signal, das zum Senden und Empfangen eines Radiofrequenz-Signals verwendet wird.
Darüber hinaus umfasst das Zugangs-Subsystem 104 auch folgendes: ein Stromüberwachungsmodul 1044, das für die Verwaltung des Einschaltstroms eingesetzt wird, das Erkennen einer dynamischen Spannung und die Stromversorgung von Modulen, ein Telefon-Schnittstellensubmodul 1046 für die Generierung eines internen Klangs, Generierung und Dekodierung eines doppelten Mehrfach-Ton-Frequenzsignals und die Erzeugung eines vollständigen Telefonnummer-Signals, und ein Zustandsanzeiger 1048 wird als Anzeige für das Einschalten, die Verbindung, die Signalstärke und den Anrufzustand verwendet.
In dem System 100 wird der Zugang zum drahtlosen Breitband implementiert, wobei die Schnittstelle eine USB-Schnittstelle und das Benutzer-Terminal ein PC oder ein Notebook ist.
2 zeigt ein drahtloses Breitbandzugangssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 2 wird gezeigt, wie ein drahtloser Hochgeschwindigkeits-Zugang, Netzwerkeinstellungen und das Verbindungskontrollverfahren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu realisieren sind. Es wird davon ausgegangen, dass der Benutzer ein legaler Benutzer eines WCDMA/HSDPA/GSM Breitband-Mobilfunkanbieters ist, eine USIM/SIM-Karte des Betreibers besitzt und zudem das Recht für Mobilfunk-Daten und Sprachdiensten hat.
Das drahtlose Zugangs-Subsystem 204 gemäß der Ausführungsform enthält vor allem ein Radiofrequenz-Modul 2042 und ein Basisband-Modul 2044, wobei das Radiofrequenz-Modul 2042 hauptsächlich eine Sendeschaltung, eine Empfangsschaltung und ein Frequenzband enthält und einen Schaltwähler, eine Antenne und ein Referenztaktsignal und so weiter empfängt und überträgt. Die verknüpften Radiofrequenz-Chip-Gruppen empfangen und übertragen in der Radiofrequenz eine Verbindung, eine Hauptverstärkerschaltung (PA), einen Band-Pass-Filter (BPF), einen Phasenregelkreis (PLL), einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) und einen Antennenschalter, welche aus Radiofrequenz-Sende- und Empfangssystem des drahtlosen Zugangsmodul bestehen. Das Radiofrequenz-Modul 2042 kann vollständig die Radiofrequenz-Signale in dem WCDMA/HSDPA-Netz aufnehmen. Das Übertragungsverfahren des Radiofrequenz-Moduls 2042 wird wie folgt durchgeführt:

(I) ein UMTS (WCDMA/HSDPA) Netzwerk durchläuft folgenden Prozess: nach dem Durchlaufen eines Basisband-Verstärkers und eines Tiefpassfilters, überträgt das UMTS das I/Q Modulationssignal aus dem Basisband-Modul und wird vom BB auf RF aufwärts konvertiert, so dass ein Radiofrequenzübertragungssignal dargestellt wird. Das Signal wird durch eine automatische Verstärkungsregelung verstärkt, wird dann bandpassgefiltert und an einem Endverstärker geschickt, um das Signal noch mal zu verstärken und gelangt schließlich abwechselnd in einen Isolator, einen Duplexer, einen Multimode-Schalter und in eine Antenne und wird dann gesendet. Um die UMTS-Höchstleistungssteuerung zu erreichen, ist die Radiofrequenzenergie zwischen dem Endverstärker und dem Isolator gekoppelt, um die Versorgungsspannung zu erkennen.
(II) ein Übertragungsprozess des GSM-Netzes: nachdem das GSM-Netz durch einen Basisband-Verstärker verstärkt wurde, wird es tiefpassgefiltert und DC korrigiert und das von dem GSM übertragene I/Q Modulationssignal, das aus dem Basisband-Modul kommt, wird vom Basisband (BB) zur Zwischenfrequenz (IF) aufwärts konvertiert und die geschaltete Zwischenfrequenz wird an einen Endverstärker gesendet, um es zu verstärken. Danach wird die Zwischenfrequenz durch einen Phasenregelkreis polarmoduliert und gelangt schließlich in den Multimode-Schalter und in die Antenne und wird dann gesendet. Darüber hinaus durchlaufen die Empfangsprozesse des Radiofrequenz-Moduls 2042 die folgenden Schritte:

(1) ein UMTS (WCDMA/HSDPA) Netzempfangsprozess hat folgenden Durchlauf: nach dem das UMTS mit dem empfangenen Netz durch den rauscharmen Verstärker (LNA) verstärkt wurde, ist es fähig eine Verstärkungsregelung auszuführen und wird dann von einem empfangenen Bandpass-Filter gefiltert, das UMTS-Radiofrequenz-Empfangssignal wird vom Duplexer zu einem Abwärtsfrequenzwandler geschickt, um von der Radiofrequenz (RF) zum Basisband (BB) zu konvertieren, und nach der Filterung durch einen Tiefpassfilter wird das enstandene I/Q-Basisband-Signal durch den Basisband-Verstärker verstärkt und wird dann an das Basisband-Modul gesendet und dort verarbeitet.
(2) ein GSM-Netzempfangprozess hat folgenden Durchlauf: nachdem es durch den Oberflächenwellenfilter gefiltert wurde, wird das GSM-Frequenzband-Signal von dem Multimode-Schalter durch den LNA (einschließlich Verstärkungsregelung) signalverstärkt und dann zum Abwärtsumwandler geschickt, um von der Radiofrequenz (RF) zum Basisband (BB) konvertiert zu werden. Nachdem das GSM-Frequenzband-Signal von einem gemeinsamen Basisband Tiefpassfilter gefiltert und DC-Bias korrigiert wird, wird das entstandene I/Q Basisbandsignal durch einen Basisband-Verstärker verstärkt und zum MSM6280 Haupt-Chip gesendet, um dort verarbeitet zu werden.
Das Referenztaktsignal bietet dem Radiofrequenz-Modul 2042 ein analoges Referenztaktsignal an, wie zum Beispiel das Basisband-Modul 2044 und das Stromüberwachungsmodul 2046. Der Antennenschalter wird zwischen dem GSM und UMTS-Signal ausgewählt, übertragen und empfangen, und währenddessen kann das Intervall zwischen dem arbeitenden Slot und nichtarbeitenden Slot eines Leistungsverstärkers verstärkt werden.
3 zeigt das Basisband-Prozess-Modul in einem Zugangs-Subsystem eines drahtlosen Breitbandzugangssystems. Wie in 3 gezeigt wird, führt das Basisband des drahtlosen Zugangsmoduls in erster Linie die folgenden Funktionen durch:

(1) WCDMA/HSDPA Basisbandsignal-Prozess und GSM/GPRS/EDGE Basisband-Signalverarbeitung;
(2) Zugangskontrolle des Speichers (Flash, SRAM, SDRAM);
(3) Stromversorgungsüberwachung: der Gleichstrom wird von dem Gleichstrom/Gleichstrom (DC/DC) konvertiert (unterschiedliche Gleichspannungsausgänge) und an den Leistungsverstärker geschickt; das Stromüberwachungsmodul und das Basisband-Modul (Prozessor) stellen Strom zur Verfügung; und
(4) es bestehen Debug-Schnittstellen wie zum Beispiel JTAG und UART, USIM-Karte oder SIM Karte-Schnittstelle.

Ein digitaler Basisband-Chip führt alle WCDMA/HSDPA und die GSM/GPRS/EDGE-Basisband-Signalverarbeitungsfunktionen mit den eingebetteten Prozessoren (ARM Prozessorkern) zusammen mit zwei DSPs aus, einschließlich die Modulation und Demodulation eines vor- und nachgeschalteten Signals, die Kanal-Codierung und die Decodierung, die Audio-Video-Codierung und die Dekodierung, A/D, D/A und so weiter.
Der Basisband-Prozessor unterstützt zwei Arten von erweiterten Daten-Busse. Der eine wird für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung verwendet und unterstützt SRAM, SDRAM und BURST NOR FLASH, der andere unterstützt zum einen langsame externe Geräte, wie z. B. NANO Flash, SRAM und so weiter, und zum anderen wird es für die Speicherung von Programm-Codes und Daten verwendet.
Das Stromüberwachungsmodul 2046 leitet alle Stromüberwachungsfunktionen und kann Programme empfangen und den Ausgang des Gleichstroms und der Gleichspannung überprüfen. Eine SIM/USIM Karten-Schnittstelle 2048 führt Lese- und Schreibzugriff aus und prüft die SIM/USIM-Karte und so weiter, und das Stromversorgungsüberwachungs-Modul versorgt die SIM/USIM-Karte mit Strom, um sich an dem verlangten Level anzupassen.
Das Kotroll-Subsystem verwirklicht hauptsächlich das Stromversorgungssystem, die Teilnehmeranschluss-Schnittstellenleitung (Subscriber Line Interface Circuit SLIC) Umwandlung und die Umwandlung von einem USB-Signal in einem RJ45 Signal. Das Schnittstellen-Modul kann die Daten-Funktion, und zwar den Zugriff auf das Internet mit dem Benutzer PC ausführen und die Sprachübertragungsfunktion des Telefons ist dabei extern über eine RJ11-schnittstelle angeschlossen. Der Kontrollprozessor (zum Beispiel ein ARM-Prozessor) und das Zugangs-Subsystem konvertieren den Ethernet RJ45-Schnittstellen-Verbindungsschicht-Protokoll zum seriellen USB-Port-Kommunikationsprotokoll über eine USB-Signal-Schnittstelle, wodurch der PC des Benutzers die Datendienste durch den Zugriff auf das Internet über die RJ45-Schnittstelle realisieren kann. Die telefonischen Dienste des Benutzertelefons werden durch eine SLIC-Schnittstelle umgesetzt. Wenn ein Anruf ankommt, steuert das Zugangs-Subsystem die SLIC, erzeugt einen Klingelton, um den Benutzer über die Antwort zu informieren, der Anruf wird durch die Schnittstelle an das Kotroll-Subsystem angeschlossen und nachdem der Benutzer den Anruf beantwortet hat, verbindet das Zugangs-Subsystem das Sprachsignal durch einen PCM-Bus und eine SLIC-Verbindung. Die SLIC kann die Stimme der zweiseitig wirkenden Codierung und Decodierung zwischen dem Zugangs-Subsystem und dem Benutzertelefon erkennen und stellt so die Sprachkommunikationsfunktion zur Verfügung.
Das Stromversorgungssystem des Kontroll-Subsystems generiert hauptsächlich die Energie durch die Umwandlung des externen Gleichstroms und das Gleichstrom/Gleichstrom Umwandlungsmodul, die für das Zugangs-Modul und für das Steuermodul erforderlich ist und um den hohen Strombedarf zu befriedigen, wenn das Basisband des Zugangs-Subsystems und die Radiofrequenzleistung das Betriebssystem verstärken.
Das Radiofrequenz-Modul enthält eine Sendeschaltung, einen Empfangskreis, ein Frequenzband und das Empfangen und Übertragen von Schalterwahl, eine Antenne und ein Referenztaktsignal, welche zum Empfangen und für die Übertragung eines Radiofrequenzsignals verwendet werden. Die Prozesse werden von der UMTS Sendeschaltung wie folgt durchgeführt: nach dem Durchlaufen eines Basisband-Verstärkers und eines Tiefpassfilters sendet das UMTS I/Q-Modem Signal die Ausgabe aus dem Basisband-Modul und das Basisband (BB) wird zur Radiofrequenz (RF) aufwärts konvertiert, um ein Radiofrequenz-Übertragungssignal darzustellen. Danach wird das Signal von einem automatischen Regelverstärker verstärkt, mit einem Bandpass gefiltert und zu einem Leistungsverstärker gesendet, um verstärkt zu werden und dann durchläuft das Signal einen Isolator, einen Duplexer, einen Multimode-Schalter und eine Antenne und wird abwechselnd ausgesendet. Um dem UMTS die größte Leistungssteuerung zu geben, wird die Radiofrequenzenergie zwischen dem Endverstärker und dem Isolator gekoppelt, um die Voltstärke zu erkennen.
Die Funktion der Empfangsschaltung des Radiofrequenz-Moduls beinhaltet folgendes: nachdem die Empfangsschaltung von dem entsprechenden Oberwellenflächen-Filter gefiltert wurde, wird das WCDMA/GSM Frequenzband-Signal durch den Multimode-Schalter in einem geräuscharmen Verstärkungsregelungsschalter eingegeben, um verstärkt zu werden und wird dann zu einem Abwärtswandler gesendet und von RF zu BB umgewandelt. Nachdem das Signal durch einen gemeinsamen Basisband-Tiefpassfilter gefiltert und vom Gleichstrom korrigiert wurde, wird das gefolgerte I/Q-Basisband-Signal von einem Basisband-Verstärker verstärkt und an einem Basisband-Modul Haupt-Chip zur Verarbeitung versendet.
Das Frequenzband kann das Empfangen und Senden von Schalterwahl zwischen GSM-900RX, GSM-1800RX, GSM-1900RX, GSM-900TX, GSM-1800/1900TX und UMTSRX/TX wählen, welche das Intervall zwischen dem arbeitenden Slot und nicht arbeitenden Slot des Leistungsverstärkers erhöhen. Darüber hinaus können GSM-900, GSM-1800 und GSM-1900 Emissionsfilter in dem Kreislauf die emittierte Oberwelle zurückhalten und das empfangene Intervall erhöhen.
Das Referenztaktsignal und temperaturkompensierte, steuergespannte Oszillatoren werden erzeugt. Der Oszillator liefert ein analoges Referenztaktsignal von 19,2 MHz an das Radiofrequenz-Modul, Stromversorgungsmodul und Basisband-Modul.
4 zeigt das Kontroll-Subsystem 202 eines drahtlosen Breitbandzugangssystems. Wie in 4 der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt wird, verwendet der eingebettete Prozessor des Kontroll-Subsystems 202 Prozessoren der ARM Reihe. Das Kontroll-Subsystem 202 verwirklicht überwiegend das Stromüberwachungssystem, Teilnehmeranschluss-Schnittstellenleitung (Subscriber Line Interface Circuit SLIC) Umwandlung sowie die Umwandlung des USB-Signals in ein RJ45-Signal. Das Kontroll-Subsystem 202 kann die Datendienstfunktion des Internetzugangs auf dem PC/Notebook des Benutzers erkennen, wobei die externe Stimmübertragungsfunktion des Telefons über eine RJ11-Schnittstelle angeschlossen ist.
Im eingebetteten Prozessor des Kontroll-Subsystems ist eine Ethernet-Steuerung angeschlossen und es wird ein Netzwerk-Beschleuniger NAT (Netzwerk-Adressenumwandlung) verwendet, um die Umwandlung des Netzwerk-Paketes durchzuführen. Eine Ethernet-Treiberschaltung ist mit dem Basisband-Prozessor und der Ethernet-Steuerung verbunden und wird von dem Basisband-Prozessor gesteuert. Die Hauptfunktionen sind IEEE802.3/802.3u Standard, einschließlich die physikalische Kodierungsunterschicht, der physikalische Mediumanhang, die Twist-Medium-Unterschicht, der 10BASE-TX Codierer/Decodierer und die Twist-Medium Zugangseinheit und so weiter.
Der Sprachdienstprozess des Benutzer umfasst folgendes: die Steuerung und Umwandlung des Sprachdienstes eines Benutzertelefons wird von einer Telefon-Benutzerschnittstellenschaltung durchgeführt. Ein Telefon-Benutzerschnittstellen-Modul 402 bietet eine vollständige analoge Telefon-Schnittstelle an, damit ein gewöhnliches Telefon in einem Mobilfunknetz verwendet werden kann. Wenn ein Anruf ankommt, steuert das Basisband-Prozess-Modul 2044 des drahtlosen Zugang-Subsystems 204 die Subscriber-Line-Schnittstelle, um einen Klingelton durch eine periphere Schnittstelle zu generieren und den Benutzer über den beantworteten Anruf zu informieren. Nach der Beantwortung des Anrufs durch den Benutzer, wird das Anruf-Sprachsignal mit einem PCM-Bus und einem Subscriber-Line-Schnittstellen-Modul 402 verbunden. Das Subscriber-Line-Schnittstellen-Modul 402 kann die Stimme zweiseitig wirkender Codierung und Dekodierung zwischen dem Basisband und dem Benutzertelefon erkennen und die Sprachkommunikationsfunktion zur Verfügung stellen.
Ein DC/DC-Modul 404 führt eine extern angeschlossene Eingangsspannungsversorgung durch und erzeugt die Energie, die für die Umwandlung des drahtlosen Zugangs-Subsystem 204 und des Kontroll-Subsystem 202 benötigt wird.
Die oben beschriebenen Figuren zeigen die funktionalen Einheiten des drahtlosen Breitbandzugangssystems 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Software-Architektur und Protokolldurchführungen werden durch den Verweis auf die funktionalen Einheiten des Systems angezeigt.
5 ist eine Software-Architektur, welche das drahtlose Breitbandzugangssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Software des Kontroll-Subsystems im drahtlosen Breitbandzugangssystem ist einer der Eckpunkte der vorliegenden Erfindung. Das heißt, es wird eine Brücke zwischen einem Benutzer und einem Breitband-Mobilfunknetz durch die Bereitstellung einer Internetzugangs-Agentensoftware in einem PC/Notebook gebaut. Der PC oder das Notebook des Benutzers unterstützt einen gewöhnlichen Browser, ohne jede andere Software installieren zu müssen. Die Netzwerkkarte wird mit dem System der vorliegenden Erfindung angeschlossen und die Treiberprogramme können so die gegenwärtigen ausgereiften Produkte annehmen ohne die Umprogrammierung berücksichtigen zu müssen und können so transparente drahtlose Datendienste wie zum Beispiel den Internetzugang oder das Herunterladen von Daten und so weiter durch die vorliegende Funktionen eines Betriebssystems für den Benutzer zur Verfügung stellen. Eine Anwendungssoftware kann in drei Software Sub-Module aufgeteilt werden: Benutzerebene-Modul, Steuerungsebene-Modul und Datenebene-Modul.
Das Benutzerebene-Software-Modul bezieht sich auf eine allgemeine Browser-Software, die zum Einschalten der Netzwerk-Einstellung verwendet wird, wobei die Homepage vom System der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt wird. Weiterhin bietet das Benutzerebene-Software-Modul die Einstellung der zugehörigen Parameter des Mobilfunknetzes für den Anwender. Die Inhalte für die Realisierung der logischen Funktionen werden wie folgt beschrieben.
Der Betriebssystemkern der Steuerebene verwendet uClinux als Betriebssystem. Die Steuerebene-Funktion umfasst die Ethernet-Schnittstelle-Steuerung, unmittelbares IP-Paket-Routing und die Übertragung und die Steuerfunktion des drahtlosen Zugangsmoduls.
Da die Verbindung zwischen dem drahtlosen Zugangs-Subsystem und dem Kontroll-Subsystem sich auf einer USB-Schnittstelle befindet, bietet das Kontroll-Subsystem einen USB-Treiber und macht den USB-Treiber zu seriellen Anschlüssen, um die Datenübertragung über das Modem und die Zugriffskontrolle durchführen zu können. Es bestehen viele Funktionen, die nicht durch einen Standard AT-Befehl in dem Breitbandzugangsprozess unterstützt werden können, um nicht zum Nachteil der Datenübertragung über das Modem und der Zugangs-Kontrolle im Kommunikationsprozess zu werden. Das Kontroll-Subsystem der vorliegenden Erfindung fügt einen virtuell erweiterten seriellen Anschluss und ordnet diesen Anschluss mit den gleichen physikalischen USB-Ports, um eine Netzwerksteuerung zu einem erweiterten AT-Befehl zu übertragen.
Die Funktion der Kontrollebene beinhaltet folgendes: analysiert die Homepage von dem Benutzer, wählt Netzwerkeinstellungsparameter aus, wandelt die Netzwerkeinstellungsparameter durch das Hintergrundverarbeitungsprogramm wie CGI (Common Gateway Interface) Anwendungsprogramm in einem AT-Befehl um und sendet den AT-Befehl durch einen erweiterten seriellen Treiber an das drahtlose Zugangsmodul und einen physikalischen USB-Port, um eine drahtlose Zugangskontrolle durchzuführen.
Die Datenebene: die Anwendungsdaten eines PCs/Notebooks werden nach dem korrekten Einrichten des richtigen Netzwerks und dem Etablieren einer Netzwerkverbindung in IP Pakete unterteilt, diese werden dann mittels einer Ethernet-Schnittstelle an das IP-Transfer- und Routingmodul des Kontroll-Subsystems gesendet und werden mittels eines seriellen Standardports eines Modems und eines USB-Ports an ein drahtloses Zugangs-Subsystem gesendet, und werden dann mittels einer Kommunikationssoftware für einen drahtlosen Zugang an das Internet transferiert.
Das Netzwerkskonfigurationsprogramm im Kontroll-Subsystem übernimmt einen C/S Server oder WEB Einstellungen basierend auf dem http Protokoll. Die Anwendungssoftware (Browser) auf der Seite des PCs/Notebooks interagiert mit dem Konversionskontrollmodul der Ethernetkarten-Schnittstelle basierend auf dem TCP/IP Protokoll mittels eines high-level Anwendungsbefehls, und das Konversionskontrollmodul der Ethernetkarten-Schnittstelle analysiert, interpretiert, verrichtet und transferiert gemäß dem entsprechenden Befehl und bewirkt Servicefunktionen, die auf Nutzerdaten basieren, wie Einstellparameter und das Aktivieren eines seriellen Ports, etabliert Funktionen wie eine Netzwerkverbindung und so weiter.
6 zeigt eine Ansicht einer RJ45-USB Schnittstellenprotokollkonversion eines drahtlosen Breitbandzugangssystems gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In 6 wird gezeigt, wie das RJ45-USB Schnittstellenprotokoll und die Schnittstellenkonversionsfunktion der Software des Kontroll-Subsystems der vorliegenden Erfindung bewerkstelligt werden.
Darin kommuniziert die Software des Kontroll-Subsystems basierend auf einem Standard- und einem erweiterten AT-Befehl über eine USB Schnittstelle und ein drahtloses Zugangs-Subsystem; und das Kontroll-Subsystem ist über eine RJ45-Schnittstelle mit der Netzwerkschnittstelle eines PCs/Notebooks verbunden. Die Funktionen der Software des Kontroll-Subsystems umfassen: das Senden und das Empfangen eines AT Befehls, das Wählen einer Datenverbindung, eingebettete Web Server Homepage (der Benutzer richtet das drahtloses Zugangs-Subsystem über die Homepage ein, um eine Reihe von Netzwerkverbindungen zuwege zu bringen), die IP-Datenpaket-Transferfunktion, das Übertragen von IP Datenpaketen eines Benutzercomputers zu einem drahtlosen Zugangsmodul nach Aufbau der Datenverbindung.
7 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens für das drahtlose Breitbandzugangssystem. Wie aus 7 ersichtlich ist, umfasst das Verfahren für das drahtlose Breitbandzugangssystem:
S702: eine Benutzerstation wird über eine Schnittstelle mit dem drahtlosen Breitbandzugangssystem verbunden;
S704: Initialisierung des Zugangs-Subsystems und des Kontroll-Subsystems des drahtlosen Breitbandzugangssystems;
S706: das Kontroll-Subsystem ruft Hintergrundprogramme auf, analysiert Parameter, transferiert und generiert einen AT-Befehl entsprechend eines vom Benutzer eingegebenen Parameters;
S708: das Zugangs-Subsystem analysiert den vom Kontroll-Subsystem empfangenen AT-Befehl, führt die entsprechenden Funktionen aus, richtet ein Netzwerk ein, und verbindet oder unterbricht eine Netzwerkverbindung; und
S710: wenn die Netzwerkverbindung etabliert ist, wird das IP Paket der Benutzerstation an das Zugangs-Subsystem gesendet, und wird dann mittels des Zugangs-Subsystems an das Netzwerk transferiert, um eine Datenübertragung zu auszuführen.
Folgendermaßen sind das System durch den Prozess der auf Nutzerdaten basieren Servicefunktionen in Kombination mit den 4 und 6 illustriert.
Wie in 8 zeigt, umfasst der Prozess des Errichtens des mobilen Breitbandnetzwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung:
S801: eine interne IP Adresse wird dem Kontroll-Subsystem des Systems zugeteilt und einem Benutzer mitgeteilt;
S802: Einschalten des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung und Einstecken einer USIM/SIM-Karte, und die Netzwerkregistrierung ist normal;
S803: der Benutzer eines PCs/Notebooks öffnet eine Browser-Software, gibt die Netzwerkadresse des Kontroll-Subsystems des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ein; und etabliert eine HTTP Verbindung mit dem System gemäß der vorliegenden Erfindung;
S804: das WEB Service Gateway im Kontroll-Subsystem sendet eine Homepage mit Netzwerkeinstellungen und Verbindungsparametern an den Benutzer als Antwort auf die vom PC/Notebook gesendete HTTP Anfrage;
S805: der Benutzer setzt die Parameter in der empfangenen Homepage für Netzwerkeinstellungen und stellt die so gesetzte Homepage dem Kontroll-Subsystem zur Verfügung;
S806: das Kontroll-Subsystem analysiert die empfangene Homepage und aktiviert eine interne Funktion wie eine CGI Funktion und transferiert die in der Homepage enthaltenen Netzwerkeinstellungen in einen Standard- oder erweiterten AT-Befehl;
S807: das Kontroll-Subsystem sendet einen AT-Befehl entsprechend der Netzwerkeinstellungen mittels des USB-Ports des drahtlosen Zugangs-Subsystems an das drahtlose Zugangs-Subsystem;
S808: das drahtlose Zugangs-Subsystem analysiert den AT-Befehl und aktiviert entsprechende Programme für Netzwerkeinstellungen, um das Einrichten des drahtlosen Netzwerks zu bewerkstelligen;
S809: das drahtlose Zugangs-Subsystem sendet die Einrichtung des Netzwerks und dessen Zustand an das Kontroll-Subsystem;
S810: Einrichten gemäß der vom Kontroll-Subsystem empfangenen Rückantwort von Erfolg oder Ausfall.
Sofern ein Erfolg vorliegt, zurücksenden einer aktualisierten Seite, die dem Benutzer eingestellt wird, sofern ein Erfolg vorliegt, zurücksenden einer Originalseite an den Benutzer, wobei der Benutzer diese zurücksetzen kann.
Die oben genannten Parameter für Netzwerkeinstellungen umfassen Informationen wie Benutzername, Pin, Benutzerkennung, DNS, APN und so weiter.
Die Operationen wir Einrichten einer Netzwerkverbindung, Trennen einer Netzwerkverbindung oder Wählen eines Netzwerks sind im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ähnlich zu den oben genannten Prozessen.
Wenn der Benutzer nach erfolgreichem Etablieren einer Netzwerkverbindung auf das Internet zugreift, werden die Anwendungsebene oder HTTP Protokoll Nachrichten und Daten an das Kontroll-Subsystem gesendet, nachdem sie gemäß dem TCP/IP Protokoll in Pakete unterteilt wurden. Das Kontroll-Subsystem trifft nach dem Empfang der IP-Pakete keine Entscheidung, unterteilt die IP-Pakete direkt in einen PPP Rahmen, wobei die erneut unterteilten Pakete direkt an das drahtlose Zugangs-Subsystem über eine USB Schnittstelle gesendet, und über das drahtlose Zugangs-Subsystem an das Internet übertragen werden, wodurch die Datendienste des Internetzugangs des Benutzers beendet werden. Daher kann der Benutzer gleichzeitig einen Anruf über das drahtlose Zugangs-Subsystem tätigen oder annehmen, während er auf das Internet zugreift.
Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter einer WCDMA/HSDPA/GSM Netzwerkumgebung beschrieben, und das System der vorliegenden Erfindung kann auf andere 3G Netzwerke wie CDMA2000, TD-CDMA angewendet werden.
Die oben genannten sind lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und nicht dazu bestimmt, die vorliegende Erfindung zu beschränken. Der Fachmann kann verschiedene Änderungen an der vorliegenden Erfindung vornehmen. Jegliche Veränderung, äquivalente Alternative und Verbesserung innerhalb der Idee und der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung sollte durch den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE802.3/802.3u [0059]

Claims

Ein drahtloses Breitbandzugangssystem dadurch gekennzeichnet, dass folgendes beinhaltet: ein Kontroll-Subsystem, das ein Prozess-Modul enthält und dazu verwendet wird die Daten zu verarbeiten und ein Schnittstellenmodul verbunden mit dem Prozess-Modul wird für die Verbindung eines Benutzer-Terminals verwendet, und das Prozess-Modul ruft Hintergrund-Prozessprogramme nach Erhalt von Eingabeparametern vom Benutzer-Terminal durch das Schnittstellenmodul auf und wandelt sie in einem AT-Befehl um; und ein Zugangs-Subsystem, das mit dem Kontroll-Subsystem über eine Schnittstelle verbunden ist und für die Analyse des AT-Befehls in dem Kontroll-Subsystem durch die Schnittstelle verwendet wird, und ruft zugehörige interne Funktionen auf, um den Benutzer-Terminal und ein Netzwerk zu verbinden oder zu trennen.
Das drahtlose Breitbandzugangssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangs-Subsystem ein Radiofrequenzmodul und ein Basisband-Modul enthält, wobei das Radiofrequenz-Modul zum Senden und Empfangen eines empfangenen Radiofrequenz-Signals und für die Übertragung des empfangenen Radiofrequenz-Signals in das Basisband-Modul verwendet wird; und das Basisband-Modul wird für die Durchführung von mindestens einer der verwendeten Prozesse zu einem vor- und/oder nachgeschalteten Radiofrequenz-Signals verwendet: Modulation und Demodulation von vor- und nachgeschalteter Luftschnittstellensignale, Kanal-Codierung und Decodierung, Verschlüsselung/Entschlüsselung, Audio-Codierung und Decodierung, Video-Codierung und Decodierung, analog/digital Konvertierung und digital/analog-Konvertierung.
Das drahtlose Breitbandzugangssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangs-Subsystem außerdem folgendes enthält: die Verwendung eines Stromüberwachungsmoduls für die Verwaltung von Ein- und Ausschaltens, Erkennung von dynamischen Spannungen und die Stromversorgung des Systems; ein Telefon-Schnittstellen-Sub-Modul zur Erzeugung internen Klangs, Generierung und Dekodierung eines doppelten Ton mit Mehrfach-Frequenz-Signal und die Erzeugung eines vollständigen Telefonnummer-Signals; und der Zustand der Anzeigelampe wird zur Anzeige des Einschaltens, der Verbindung, der Signalstärke und für den Zustand eines Anrufs verwendet.
Das drahtlose Breitbandzugangssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle eine USB-Schnittstelle ist, der Benutzer-Terminal ein Personal-Computer oder ein Notebook ist und der AT-Befehl ein Standard oder ein erweiterter AT-Befehl ist.
Das drahtlose Breitbandzugangssystem nach einer der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontroll-Subsystem folgendes enthält: einen ersten Prozessor; einen Ethernet Steuerkreis mit einer ersten externen Vorrichtung, die über die RJ45-Schnittstelle verbunden ist, um dadurch den Datenaustausch zwischen dem ersten Prozessor und der ersten externen Vorrichtung zu implementieren; und eine Telefon-Benutzerschnittstelle ist mit einer zweiten externen Vorrichtung über eine RJ11-Schnittstelle verbunden, um dadurch den Datenaustausch zwischen dem ersten Prozessor und der ersten externen Vorrichtung zu implementieren.
Das drahtlose Breitbandzugangssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontroll-Subsystem folgendes umfasst: eine serielle Peripherieschnittstelle, die mit der Telefon-Benutzer-Schnittstelle verbunden ist; eine PCM-Schnittstelle ist mit der Telefon-Benutzer-Schnittstelle verbunden; ein DC/DC-Modul wird für die Bereitstellung einer Gleichspannung für den ersten Prozessor und der Telefon-Benutzerschnittstelle verwendet; und eine USB-Schnittstelle ist mit dem ersten Prozessor verbunden.
Das drahtlose Breitbandzugangssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Prozessor ein eingebetteter Mikroprozessor ist, die erste externe Vorrichtung aus der Gruppe ausgewählt worden ist, die einen Personal-Computer, ein Notebook und einen Minicomputer enthält und die zweite externe Vorrichtung jede Art von Kommunikationsvorrichtung ist, die eine RJ11-Schnittstelle unterstützt.
Des drahtlose Breitbandzugangssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisband-Modul folgendes beinhaltet: einen zweiten Prozessor; und ein Stromüberwachungsmodul ist mit dem zweiten Prozessor verbunden und wird für die Durchführung von Stromumwandlung und Bereitstellung von Strom für den zweiten Prozessor verwendet.
Des drahtlose Breitbandzugangssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisband-Modul auch eine Debug-Schnittstelle beinhaltet und der zweite Prozessor ein eingebetteter Prozessor ist.
Des drahtlose Breitbandzugangssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Debug-Schnittstelle einen seriellen JTAG Anschluss und einen seriellen UART Anschluss beinhaltet.
Das drahtlose Breitbandzugangssystem nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisband-Modus auch eine USIM-Kartenschnittstelle und/oder eine SIM-Kertenschnittstelle enthält.