RU2136116C1

RU2136116C1 - Адаптер данных

Info

Publication number: RU2136116C1
Application number: RU97101497A
Authority: RU
Inventors: Микко Терхо; Марко Эрккиля; Симо Вапаакоски
Original assignee: Нокиа Мобил Фоунс Лтд.
Priority date: 1995-05-03
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1999-08-27
Also published as: GB2313526B; DE19680530B4; GB2313526A; SE9700170D0; US5884103A; BR9606581A; KR100249278B1; FI952107A0; GB9701070D0; KR970705274A; EP0826282A1; BR9606581B1; FI98028B; CH696375A5; DE19680530T1; AU5648996A; AU693027B2; CN1169225A; SE518339C2; SE9700170L

Abstract

Адаптер данных, функционирующий в качестве промежуточного звена между информационным терминалом и цифровой сетью передачи данных, реализован путем использования частей, обычно имеющихся в информационном терминале, при управлении их работой посредством команд процессора, записанных в памяти информационного терминала. Технический результат заключается в выполнении функций адаптера данных электрическими методами с использованием частей и компонентов, уже имеющихся в компьютерах, при определенном управлении их работой. 3 с. и 15 з.п.ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относится к способу и оборудованию для передачи и приема данных в сети мобильных станций путем использования терминального устройства данных, такого как персональный компьютер, подключенного к цифровой мобильной станции через стандартный последовательный порт.

Традиционный модем - это электронное устройство, предназначенное для взаимной адаптации различных характеристик передачи данных терминального устройства и телефонной сети. Эти характеристики могут различаться, например, в отношении типа сигнала (цифровой/аналоговый), уровня напряжения, скорости передачи данных и протокола данных. Под протоколами передачи данных здесь подразумеваются стандартизованные методы, которые используются в устройствах, участвующих в передаче данных, и обеспечивают работоспособность и надежность коммуникаций. Коррекция ошибок может быть приведена в качестве примера протокола передачи данных, согласно которому передающее устройство добавляет к данным, подлежащим передаче, контролирующие сигналы в соответствии с любым применимым стандартом. Сравнивая полученные данные с контролирующими сигналами, приемник способен установить, не возникали ли при передаче данных какие-либо ошибки.

Традиционный модем подключается к последовательному порту терминала. Варианты выполнения устройства варьируют в зависимости от того, какая физическая шина устройства подключена к терминалу. Как пример, далее в качестве терминала рассматривается компьютер, снабженный прикладной программой, такой как телефаксная программа, предусматривающей использование модема. Как показано на фиг. 1, модем 1 может представлять собой внешнее устройство, подключенное к последовательному порту терминала 4 и к стационарной телефонной сети 2 посредством кабеля 3. Может использоваться и так называемая модемная карта 5, подключенная непосредственно к внутренней шине компьютера 4 (фиг. 2) или, особенно в портативных компьютерах, к разъему PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association - Международная Ассоциация Карт Памяти Персонального Компьютера). Термин "модем" относится к устройствам, предназначенным для стационарных коммуникационных сетей, преимущественно аналоговых телефонных сетей. Устройство 7 по фиг. 3. выполняющее функции модема в цифровых мобильных телефонных сетях, называется адаптером данных. Поскольку настоящее изобретение относится преимущественно к передаче данных в цифровой мобильной телефонной сети, предусмотренное настоящим изобретением устройство для передачи данных от терминала на мобильную станцию, действующую в мобильной телефонной сети, именуется здесь адаптером данных.

С точки зрения передачи данных, адаптер данных в цифровых телефонных сетях, независимо от его физической формы выполнения, рассматривается компьютером в качестве последовательного порта, например порта 9 COM в персональном компьютере (ПК - фиг. 4). Хотя на фиг. 4 в качестве примера изображен модем 10, традиционный адаптер данных общается с прикладной программой 8 полностью аналогичным способом, через порт 9 (порт COM ПК). Под управлением прикладной программы компьютер через выбранный последовательный порт 9 направляет выходные данные D/out в модем 10 и оттуда в телефонную сеть 2 и считывает выходные данные D/in от последовательного порта. Модем 10 работает с переданными ему данными как отдельное электронное устройство, и терминал не имеет доступа к сигналам, идущим от модема к телефонной сети 2 или приходящими от телефонной сети на модем. Компьютер или соответствующий терминал обеспечивает подачу на модем или адаптер данных команд управления и настроек, используя так называемые AT-команды (см. фиг. 4), подаваемые им на последовательный порт 9, через который он связан с модемом или адаптером данных. Вырабатываемые модемом или адаптером данных ответы на команды могут считываться с того же последовательного порта. Для приема и считывания команд модем 10 или адаптер данных должен находиться в так называемом командном состоянии, а термин AT- команда обусловлен тем, что в соответствии с распространенной практикой все команды, отдаваемые модему или адаптеру данных, начинаются с латинских букв AT.

Процессор компьютера не общается напрямую с физическим портом 9, управляемым прикладной программой 8: между ними находится контроллер 11 порта, реализованный в компьютере предпочтительно как программа контроллера порта (фиг. 5). Контроллер 11 порта содержит данные о том, по какому адресу в пространстве памяти находится контур 12 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter - Универсальный Асинхронный Приемник Передатчик), управляющий требуемым портом, и какой сигнал прерывания он использует. Однако, обычный контроллер порта не осуществляет обработку проходящих через него данных. Стандартный разъем последовательного порта (например RS- 232) содержит соответствующие линии для входящих и выходящих асинхронных данных и так называемые линии квитирования (установления связи) для управления передачей данных. Если, как показано на фиг. 6, модем или адаптер данных 7 подключен к входной шине компьютерного устройства 4 или к разъему PCMCIA, передаваемые и принимаемые данные проходят через UART-контур 15 внутри модема или адаптера данных, а не через соответствующий UART-контур компьютера. В варианте по фиг. 6 функции модема выполняет карта адаптера 7 данных, поскольку передача данных осуществляется в цифровой мобильной телефонной сети.

Недостатки традиционного модема (или адаптера данных) связаны с тем, что он представляет собой отдельное электронное устройство, которое нужно приобрести и установить, прежде чем данные могут быть переданы по телефонной сети. Будучи установленным, модем или адаптер данных резервирует один последовательный порт, а в случае модемной карты - еще и дополнительный слот для установки карты. Для использования адаптера данных, совместимого с PCMCIA, необходим интерфейс PCMCIA, который, следовательно, уже нельзя использовать для других вспомогательных устройств. Поскольку модем и компьютер обычно не изготавливаются одним и тем же производителем, несогласованные механические и электрические допуски и технические характеристики, а также реальные дефекты изготовления могут создавать трудности во взаимодействии компьютера и модема, несмотря на все усилия по стандартизации.

Модем или адаптер данных обычно имеет регулируемые настройки или переключатели, которые перед монтажом его в компьютер должны быть установлены в определенные положения, последующая модификация которых затруднительна. Структура и компоненты модема могут ограничивать его использование в различных режимах работы, и если в протоколы передачи данных вносятся изменения, это может привести к необходимости замены модема или некоторых его частей. Для соединения модема и телефонного аппарата требуется специальный кабель, который обычно не соответствует стандартам на соединения, применяемые в компьютерах.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы избежать перечисленных недостатков, присущих обычному модему или адаптеру данных. Эта задача решается выполнением функций адаптера данных электрическими методами, с использованием частей и компонентов, уже имеющихся в компьютерах, и при определенном управлении их работой.

Способ, соответствующий настоящему изобретению, характеризуется тем, что преобразование в требуемую форму данных, обрабатываемых прикладной программой, управляющей работой информационного терминала, и данных, обрабатываемых внешним устройством, подключенным к информационному терминалу, осуществляется в контроллере устройства, установленном в информационном терминале, который для обеспечения преобразования данных осуществляет коммуникацию:
- с указанной прикладной программой через связной контроллер, управляющий передачей данных внутри информационного терминала, и
- с контроллером порта, который связан с внешним устройством и управляет портом через указанный связной контроллер.

Информационный терминал согласно настоящему изобретению характеризуется тем, что он содержит контроллер для обработки передаваемых данных, который находится в контакте с указанным связным контроллером для передачи данных
- между указанным контроллером устройства и указанной прикладной программой и
- между указанным контроллером устройства и указанным контроллером порта.

Контроллер устройства согласно настоящему изобретению характеризуется тем, что он находится в контакте с указанным связным контроллером, чтобы передавать данные
- между указанным контроллером устройства и указанной прикладной программой и
- между указанным контроллером устройства и указанным контроллером порта.

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
фиг. 1 иллюстрирует использование компьютера и внешнего модема в соответствии с уровнем техники в стационарной телефонной сети;
фиг. 2 иллюстрирует использование компьютера и встроенного модема (модемной карты) в соответствии с уровнем техники в стационарной телефонной сети;
фиг. 3 иллюстрирует использование портативного компьютера, адаптера данных PCMCIA и телефона системы GSM в соответствии с уровнем техники в цифровой мобильной телефонной сети;
фиг. 4 представляет собой блок-схему взаимодействия между модемом в соответствии с уровнем техники и прикладной программой, имеющейся в компьютере;
фиг. 5 иллюстрирует работу основных частей, участвующих в передаче данных в компьютере и модеме в соответствии с уровнем техники;
фиг. 6 иллюстрирует с большей детальностью известное оборудование для передачи данных по фиг. 3, когда телефон GSM подсоединен к компьютеру через адаптер данных PCMCIA:
фиг. 7а представляет собой блок-схему работы известного модема или адаптера данных при передаче данных:
фиг. 7б представляет собой блок-схему работы адаптера данных согласно изобретению при передаче данных:
фиг. 7в представляет собой блок-схему работы известного модема или адаптера данных при передаче в режиме телефакса;
фиг. 7г представляет собой блок-схему работы адаптера данных согласно изобретению при передаче в режиме телефакса;
фиг. 8 иллюстрирует взаимодействие адаптера данных согласно изобретению с программной и аппаратурной частями компьютера;
фиг. 9 иллюстрирует прохождение передаваемых данных в компьютере, использующем адаптер данных согласно изобретению, когда изобретение осуществлено в предпочтительном варианте.

На каждой фигуре для аналогичных компонентов используются одинаковые цифровые обозначения.

Адаптер данных, согласно изобретению, в сущности представляет собой по отношению к компьютеру контроллер устройства, а еще точнее - виртуальный контроллер последовательного порта, причем он предназначен для применения при передаче данных в цифровых мобильных телефонных сетях. Конкретная форма осуществления адаптера данных согласно изобретению в определенной степени зависит от того, для использования в какой мобильной телефонной системе он предназначен. Далее в качестве примера рассматривается адаптер данных, предназначенный для системы GSM, но для специалистов очевидно, что путем замены частей и операций, отвечающих стандартам GSM, на части и операции, отвечающие стандартам других мобильных телефонных систем, может быть получен адаптер данных, соответствующий изобретению и пригодный для передачи данных в других мобильных телефонных сетях. Адаптер данных согласно изобретению содержит некоторые протоколы передачи данных мобильной телефонной сети, предназначенной для обслуживания передачи данных. Остальная часть протоколов передачи данных находится в телефоне и в прикладной программе компьютера. Интерфейсы между адаптером данных согласно изобретению и остальным компьютером определены в соответствии со стандартами, обычно применяемыми в компьютерах, так чтобы остальные части компьютера, такие как связной контроллер, управляющий передачей данных внутри компьютера, могли работать совместно с адаптером данных согласно изобретению.

Далее структура и работа адаптера данных будут описаны сначала применительно к ситуации, когда пользователь терминала хочет передать цифровые данные через мобильную телефонную сеть на другой терминал, используя, наряду с цифровым мобильным телефоном, прикладную программу в терминале и адаптер данных. При описании характеристик настоящего изобретения особое внимание уделяется таким конструктивным особенностям и операциям, которые отличают адаптер данных согласно настоящему изобретению от уровня техники. Адаптер данных в соответствии с уровнем техники обозначен на фигурах как 7, тогда как адаптер данных согласно настоящему изобретению имеет обозначение 18.

Цифровые данные направляются от прикладной программы к адаптеру данных через стандартизированный интерфейс вызова, что, как правило, подразумевает, что не изображенный на чертеже микропроцессор, входящий в состав терминального оборудования, управляемого прикладной программой, записывает слова команд и данные, предназначенные для адаптера данных, по определенному адресу памяти. Как было показано выше, в схемах, соответствующих уровню техники, и модем 1 и 5, и адаптер данных 7 рассматриваются терминалом как последовательные порты, например как порт 9 COM в ПК: поэтому интерфейс вызова - это интерфейс вызова 19 телекоммуникационного порта последовательного типа. Процессор терминала записывает данные, подлежащие передаче, по определенному адресу в памяти, который выбран таким образом, что шине данных компьютера дается указание физически переместить подлежащие обработке данные в контур 20 обработки (фиг. 6) на модемной карте или на карте PCMCIA в адаптере данных. Согласно схеме, предлагаемой изобретением, процессор терминала (на чертеже не изображен) записывает данные, находящиеся под управлением прикладной программы, в регистр или адрес памяти, из которого он может их считать и подвергнуть обработке под управлением адаптера 18 данных, выполненного согласно изобретению. Передача управления данными между прикладной программой 8 и адаптером 18 данных обеспечивается специальным связным процессором 17 (фиг. 8), который желательно реализовать программными средствами. Этот процессор сам по себе известен, но его использование является существенным для настоящего изобретения, и поэтому он будет описан далее более подробно. Стандартизованный регистровый интерфейс в этом случае - это интерфейс 28 для контроллеров 11, 11а и 18 устройства, который задается изготовителем программы контроллера интерфейса. В иерархической структуре компьютера контроллеры устройства располагаются ниже связного контроллера 17.

Все схемы использования модема и адаптера данных предусматривают интерпретатор 21 AT команд, который принимает цепочку символов, поступающую от прикладной программы, и задача которого заключается в том, чтобы установить, является ли цепочка символов командой или словом данных, подлежащим передаче. В рассматриваемой далее ситуации, представленной на фиг. 7а и 7б, когда пользователь хочет начать передачу данных от терминала в мобильную телефонную сеть, адаптер 7, 18 данных в типичном случае сначала примет от прикладной программы команду "ATD123456", в которой AT указывает на команду. D - это аббревиатура слова "dial" (набор), а 123456 означает телефонный номер желаемого приемника данных. В результате подачи этой команды адаптер данных передает команду на мобильный телефон набрать телефонный номер 123456. В схеме, соответствующей изобретению, интерпретатор 21 AT команд подает команду в блок 29 управления, входящий в состав адаптера данных, откуда команда проходит через связной контроллер, контроллер порта 11а, реальный порт 9 и передающий кабель 16 к мобильному телефону 6. Форма команды зависит от спецификации, определяемой изготовителем мобильного телефона. Роли связного контроллера, контроллера порта и реального порта в передаче данных будут описаны далее. Форма команд, которые требуются для мобильного телефона, соответствует цепочке символов, детальная структура которой не является существенной для адаптера данных при том условии, что она известна изготовителю адаптера данных, чтобы он мог обеспечить выполнение функций, необходимых для выработки команд нужной формы.

После того, как адаптер 7, 18 данных передал команду на набор мобильному телефону 6, он ждет от телефона сообщения, указывающего, что телефонная связь установлена. Сообщение такого типа, используемое какой-то из частей оборудования, чтобы показать, что задание было выполнено, далее называется ОК-сообщением. Если с телефонным соединением все в порядке, адаптер данных пересылает ОК- сообщение от телефона к прикладной программе 8. После этого прикладная программа 8 начинает посылать подлежащие передаче данные на адаптер данных, который, когда эта передача начинается, переходит из командного состояния в состояние передачи. Ранее уже упоминалось, что в вариантах, соответствующих уровню техники, данные передаются физически, для последующей обработки контуром 20 модемной карты или карты адаптера данных PCMCIA, при этом передача происходит по шине данных, последовательно по одному слову данных со скоростью, определяемой параметрами шины. В схеме согласно изобретению передача данных от прикладной программы через стандартизированный интерфейс 28 к адаптеру 18 данных, выполненному согласно изобретению, представляет собой в сущности коммуникацию между программируемыми процессами, функционирующими в компьютере. Поэтому скорость и длина наборов символов, передаваемых за один цикл, зависит от возможностей и технической реализации процессоров компьютера (на чертеже не показаны) и от нагрузки, создаваемой другими процессами, происходящими в компьютере.

Подлежащие передаче данные, которые исходят из прикладной программы, направляются с помощью адаптера 7, 18 данных в блок 22 протокола данных, структура и работа которого зависят от того, для использования в какой мобильной телефонной системе предназначен адаптер данных. В данном описании в качестве примера рассматривается адаптер данных, предназначенный для системы GSM, в которой блок 22 протокола данных содержит два подблока, называемых LR2 (протокол терминального адаптера, Layer 2 Relay Function - Функция Связи Уровня 2) и RLP (Radio Link Protocol - Протокол Радио Контакта). Первый из них, т. е. LR2 - блок 23 организует подлежащие передаче данные в PDU (Protocol Data Units - Элементы Протокола Данных), состоящие, в соответствии со стандартом 3SM 07.02, из октетов состояний. PDU поочередно направляются в RLP-блок 24. Здесь, в соответствии со стандартом GSM 04.22, данные преобразуются в RLP-кадры, содержащие заголовок объемом 16 битов, информационную часть объемом 200 битов и последовательность для контроля кадра объемом 24 бита. Полные RLP-кадры передаются на мобильный телефон 6, цифровой процессор сигнала в котором (на чертеже не изображен) осуществляет канальное кодирование и уплотнение сигналов для передачи согласно системе GSM. В варианте, соответствующем уровню техники, передача к мобильному телефону осуществляется с использованием контроллера порта и физического порта 27 на модемной карте или на карте адаптера данных, В схеме согласно изобретению эта передача осуществляется через связной контроллер, контроллер 11а порта и физический порт 9, расположенный в терминале.

После того, как прикладная программа перенесет все подлежащее передаче данные на адаптер 7, 18 данных и телефонный вызов может быть завершен, она информирует об этом адаптер данных с помощью так называемой последовательности прекращения, т. е. цепочки символов, которая распознается адаптером данных как команда на переход из состояния передачи обратно в командное состояние. После этого, прикладная программа выдает адаптеру данных команду "ATH", в которой буквы AT указывают на то, что это команда, а H - аббревиатура термина "hang-up" ("повесить трубку"), т.е. закончить. Контроллерный блок 29 в адаптере данных передает эту команду мобильному телефону, аналогично тому, как это было описано ранее в связи с командой выбора номера, после чего телефон прекращает коммуникацию.

Фиг. 9 иллюстрирует описанное выше прохождение передаваемых данных в компьютере 4, в котором установлен адаптер данных 18 согласно изобретению. Фиг. 9 относится к предпочтительному варианту осуществления адаптера 18 данных, т. е. к полностью программной реализации прикладной программы 8, связного контроллера 17 и контроллера 11 порта, причем все они принадлежат той части программного обеспечения компьютера, которая на фиг. 9 отделена пунктирной линией. Связь 16 между компьютером 4 и мобильным телефоном 6 осуществлена беспроводным способом, предпочтительно посредством инфракрасного канала.

Далее описывается ситуация, в которой адаптер данных используется как часть аппаратуры, которая получает данные от цифровой мобильной телефонной сети. Эта ситуация не иллюстрируется на чертеже отдельно, и в сущности она полностью аналогична описанной выше ситуации передачи данных.

Цифровой процессор сигнала (на чертеже не изображен) в мобильном телефоне осуществляет канальное декодирование и снятие уплотнения принятого сигнала в соответствии со стандартом GSM, так что данные находятся в такой же форме RLP-кадра, в какой они покинули адаптер данных передающего устройства. Кадры переносятся на адаптер 18 данных, блок 22 протокола данных которого освобождает их от структуры кадра. В адаптере данных, предназначенном для системы GSM, в котором блок 22 протокола данных содержит подблоки L2R и RLP, RLP-блок освобождает от кадровой структуры последовательно кадр за кадром и с помощью контрольной суммы проверяет принятый кадр на отсутствие дефектов. Если контрольная сумма не соответствует другим компонентам содержания кадра, RLP-блок передает сообщение об ошибке, которое проходит по линии передачи в обратном направлении по отношению к направлению передачи, вплоть до адаптера данных передатчика. Сообщение об ошибке содержит информацию, необходимую для идентификации дефектно принятого кадра, и передающий адаптер данных реагирует на это сообщение в соответствии с используемым протоколом передачи, который обычно предусматривает, что дефектный кадр передается снова или же повторяется вся передача, начиная с дефектного кадра.

После того, как RLP-блок 24 установит, что освобожденный от кадровой структуры RLP- кадр был принят правильно, он направляет элемент передачи данных (PDU), выделенный из кадра, в L2R-6AOK 23, где он далее преобразуется в форму, понятную прикладной программе. После этого данные передаются прикладной программе 8. В схеме согласно изобретению последняя операция передач данных - это опять-таки коммуникация между программными процессами в компьютере, так что ее практическое осуществление зависит от структуры и возможностей процессора компьютера. В этом отличие от предшествующего уровня техники, поскольку согласно известным решениям данные передаются от адаптера 7 данных к прикладной программе 8 по шине данных терминала от одного контура к другому.

Передача телефаксного сообщения по сети цифровой связи с применением адаптера данных слегка отличается от описанной выше передачи данных. Поэтому как передача, так и прием такого сообщения далее будут описаны более подробно, со ссылкой, в основном, на фиг. 7в и 7г. При передаче в режиме телефакса требуется большее количество AT-команд, чем для описанного выше режима передачи. Поэтому адаптер 7, 18 данных, пригодный для системы GSM, включает в себя стандартизованное расширение 25 интерпретатора AT-команд, которое называется телефаксовым протоколом ПК. Дополнительные команды включают выбор параметров, таких как разрешение, связанное с передачей телефакса, а также указание, использовать ли при передаче коррекцию ошибок. Стандарты GSM 03.45 и 03.46 описывают так называемые прозрачное и непрозрачное кадрирование телефаксных данных, что означает неиспользование и использование коррекции ошибок соответственно. При применении прозрачного режима данные, передаваемые в режиме телефакса, не обрабатываются в описанных выше L2R- и RLP-блоках, а проходят только настройку скорости 26, которая соответствует производительности телефаксного оборудования, участвующего в передаче. В случае непрозрачного режима передаваемые данные подвергаются кадрированию в блоке протокола данных (L2R 23 и RLP 24) аналогично тому, как это осуществлялось в режиме передачи, описанном выше. Прикладная программа 8 задает выбор прозрачной или непрозрачной обработки путем посылки на начальной стадии передачи соответствующей AT-команды на адаптер 7, 18 данных. Практическая разница между этими двумя режимами обработки состоит в том, что при прозрачной передаче задержка передачи между передающим и принимающим терминалами является постоянной, но уровень ошибок, т.е. отношение количества дефектно принятых битов к общему количеству битов в передаваемых данных колеблется в зависимости от нагрузки 5 и характеристик установления связи в сети. При непрозрачной передаче уровень ошибок постоянен, тогда как задержка непостоянна.

Начало и окончание вызова в режиме телефакса осуществляется таким же образом, как это было описано применительно к передаче данных. Особенность передачи в режиме телефакса состоит в том, что прикладная программа, используя AT-команды, включенные в телефаксный протокол ПК, устанавливает связанные с режимом телефакса функции, которые отличаются от передачи данных. В качестве примера можно назвать описанный выше выбор между прозрачным и непрозрачным кадрированием. Использование адаптера 18 данных согласно изобретению при передаче в режиме телефакса отличается от предшествующего уровня тем же, что и 51 передача данных, т.е. в соответствии с изобретением коммуникация между прикладной программой 8 и адаптером 18 данных осуществляется через посредство связного контроллера 17 между программно-специфическими процессами в компьютере, и передача данных между адаптером 18 данных и мобильным телефоном 6 происходит аналогичным образом через посредство связного контроллера 17 с использованием обычного последовательного порта 9 компьютера и его контроллера 11а порта.

В адаптере 18 данных согласно изобретению расширение 25 интерпретатора AT-команд и различные телефаксные протоколы (прозрачное и непрозрачное кадрирование), необходимые для передачи в режиме телефакса, включены в протоколы данных. Инструкции по применению этих протоколов данных записаны электрическим методом в память терминала как часть адаптера данных согласно изобретению.

Некоторые моменты данного описания касаются связного контроллера 17, который в системе, предусмотренной изобретением, управляет передачей данных между прикладной программой 8 и адаптером 18 данных и между адаптером 18 данных и контроллером 11а порта, который управляет физическим портом. Одной из причин, по которой производство устройств на базе адаптера данных, подобного предлагаемому в изобретении, ранее было невозможно, состоит в том, что в компьютерах передача данных между процессором и контроллером порта, управляющим физическим портом, находится под контролем систем типа COMM (COMmunication Manager - Менеджер КОМмуникаций), входящих в состав операционной системы Windows 3.1, обладающей очень низкой гибкостью. В соответствии с традиционной системой, компьютер имеет определенное количество физических портов для передачи данных в последовательном режиме от процессора к модему или к адаптеру данных, или к другим периферийным устройствам. В ПК этим порты называются COM-портами и нумеруются как COM1, COM2 и т.д. В известных системах параметры модема 1, 5, 10 или адаптера 7 данных, установленных в компьютере, задаются, или конфигурируются на стадии инсталляции с тем, чтобы процессор, управляемый прикладной программой 8, воспринимал его как определенный последовательный порт, например COM1. После этого попытки любой другой прикладной программы, помимо использующей модем или адаптер данных, обратиться к данному порту вызывали состояние ошибки.

В новых операционных системах, в качестве примера которых здесь рассматривается операционная система Microsoft Windows95, применен иной связной контроллер, который предлагает стандартизированный интерфейс для всех устройств и процессов, которые связаны с передачей данных. В Windows95 этот связной контроллер называется VCOMM. Стандартизация интерфейса 28 означает, что указанный связной контроллер нового типа, такой как VCOMM, содержит предварительно определенные, разрешенные типы контроллеров 11 устройства, таких как контроллеры печати и последовательных портов, вызовы, команды, средства для передачи данных между прикладной программой и контроллерами 11 устройства, которые соответствуют указанным стандартным типам, например, применительно к контроллеру последовательного порта - открыванию и закрыванию порта, а также установке скорости передачи.

Когда новый контроллер 11, 11а, 18 устройства инсталлируется в компьютер, в котором используется связной контроллер, подобный упомянутому VCOMM (причем желательно, чтобы контроллер устройства представлял собой контроллерную программу, которая использует последовательный режим передачи данных между компьютером и каким-либо другим устройством), он регистрируется в связном контроллере 17 и получает обозначение последовательного порта COMx, где значение x может лежать в пределах 1-255. Адаптер 18 данных согласно изобретению и контроллеры порта 11, 11а, управляющие физическими коммуникационными портами 9, COM2, LPT1 компьютера, относятся именно к такого типа контроллерам устройства. Поскольку адаптер 18 данных согласно изобретению не управляет непосредственно каким-либо физическим портом, он называется виртуальным контроллером порта в системе. Когда адаптер 18 данных согласно изобретению инсталлируется в систему, применяющую операционную систему типа Windows95, он регистрируется как контроллер последовательного порта, стоящего ниже связного контроллера 17, и ему выдается номер последовательного порта. В дополнение к этому, в процессе инсталляции в адаптер 18 данных согласно изобретению записывается информация, указывающая номер физического последовательного порта, с которым связан мобильный телефон, используемый при передаче данных. Этот физический последовательный порт (COM1 на фиг. 8) управляется своим контроллером порта (11a на фиг. 8), который сам по себе известен и содержит информацию, указывающую адрес в пространстве памяти, по которому находится UART-контур 12 требуемого порта и то, какой сигнал прерывания используется.

Связной контроллер (например, VCOMM) теперь управляет передачей данных таким образом, что когда прикладная программа 8 передает AT-команду или слово данных, предназначенное для передачи, связной контроллер направляет его адаптеру 18 данных, выполненному согласно изобретению. Адаптер 18 данных, в свою очередь, вызывает физический порт 9, т.е. когда адаптер данных хочет передать команду или RLP-кадр на мобильный телефон 6, он направляет их связному контроллеру 17, которые направляет их далее контроллеру 11а порта, управляющему физическим портом 9, а через него, с помощью физического порта 9 и передающего кабеля 16, - на мобильный телефон 7. При приеме данные от мобильного телефона 6 поступают через кабель 16 и физический порт 9 к контроллеру 11а порта, который вызывает адаптер 18 данных по настоящему изобретению, т.е. передает данные через связной контроллер к адаптеру 18 данных, от которого они передаются далее через связной контроллер к прикладной программе 7. Благодаря применению связного контроллера типа VCOMM и описанной выше схеме прикладной программе не требуется знать, контроллеры с какими номерами, участвующие в коммуникации последовательного типа, являются заданными в системе, поскольку связной контроллер в каждом случае обеспечивает передачу данных к нужному контроллеру порта или к другому контроллеру устройства, которым может быть контроллер реального порта типа контроллера 11а физического последовательного порта или виртуальный контроллер порта, подобный адаптеру 18 данных согласно изобретению.

В описании в качестве примера физическая связь 16 между терминалом (например, компьютером) и мобильным телефоном представлена в виде передающего кабеля. Она может быть выполнена также, как инфракрасный канал или любая иная форма связи. С точки зрения применимости изобретения важно, чтобы этот канал передачи данных был осуществлен с использованием физического порта, отвечающего стандарту, например физического порта типа RS-232, который уже имеется в компьютере. В этом случае использование адаптера 18 данных согласно изобретению не требует установки дополнительных компонентов в компьютер, через которые он общался бы с периферийными устройствами, подобными мобильному телефону.

Связной контроллер 17 (например, VCOMM) - это программа, входящая в состав операционной системы (например, Windows95) компьютера, управляющая всем трафиком внутри компьютера. Контроллеры порта и другие контроллеры устройства автоматически регистрируются в связном контроллере при запуске компьютера (или не регистрируются, пока не понадобятся). Эта функция называется "Plug and Play" (Включи и Работай"). После регистрации прикладные программы имеют доступ к реальным или виртуальным коммуникационным портам, управляемым контроллерами устройства. Когда создается контроллер порта, такой как адаптер 18 данных согласно изобретению, управляющий виртуальным коммуникационным портом, он создается на стандартном интерфейсе 28 на нижнем уровне по отношению к связному контроллеру 17, причем иерархия уровней системы остается неизменной.

Особенно эффективный вариант осуществления изобретения состоит в том, чтобы выполнить все связанные с изобретением блоки, представленные на фиг. 7б и 7г путем записи команд, соответствующих их работе, в память компьютера, благодаря чему не требуется устанавливать в компьютер никаких дополнительных устройств или компонентов. С точки зрения функционирования, эти блоки соответствуют блокам, имеющим те же цифровые обозначения, что и в адаптере 7 данных согласно уровню техники, которые показаны на фиг. 7а и 7в, т.е. сами по себе они известны специалистам в данной области.

Помимо традиционных применений (коммуникация с терминалом, передача данных, телефакс), адаптер данных согласно изобретению может быть использован и для других целей. В одном из предпочтительных вариантов осуществления адаптер данных обрабатывает цифровые речевые сигналы, поступающие от телефона, выполняя требуемые задания, такие как модификация или сжатие частоты дискретизации. Тем самым облегчается передача речевого сигнала от телефона к компьютеру и наоборот, что, в частности, позволяет использовать информационный терминал в качестве автоответчика без применения дополнительной электроники.

На фиг. 7а- 7г и в данном описании применительно к частям и функциям адаптера данных согласно изобретению использовались в качестве примера обозначения, относящиеся к системе GSM. Заменой этих частей на аналогичные части, соответствующие другим системам мобильных телефонов, адаптер данных согласно изобретению может быть приспособлен к другим системам. Например, заменой блока 22 протокола данных, состоящего из L2R- и RLP-блоков, на блок протокола согласно стандарту WORM-ARQ, можно обеспечить соответствие адаптера данных японской системе мобильных телефонов. В отличие от этого, адаптер данных, соответствующий американской системе телефаксной передачи согласно стандарту IS136, не включает расширение ПК-телефакс или прозрачное телефаксное кадрирование, а предусматривает лишь сжатие согласно стандарту V. 42bis и RLP-кадрирование. Это совпадает с передачей в режиме телефакса в соответствии с классом 2.0 системы GSM. Соответствующий интерпретатор AT-команд адаптирован для передачи, помимо AT, и всех других команд, предназначенных для управления скоростью потока данных между компьютером и мобильным телефоном через связной контроллер, контроллер порта, физический порт и мобильный телефон на мобильный коммутационный центр.

Как показано в описании, реализация адаптера данных согласно изобретению не обязательно требует установки в компьютер отдельных электронных устройств или компонентов. Благодаря этому удается избежать недостатков традиционных модемов и адаптеров данных, связанных с различиями с точки зрения изготовления и стандартизации. Адаптер данных может инсталлироваться на любые компьютеры, процессоры и операционные системы которых имеют достаточную эффективность независимо от того, имеются ли в компьютере свободные слоты для карт. Решение согласно изобретению предельно просто и надежно. Компьютер в любое время может быть использован для модификации любой из настроек и может быть сконфигурирован на различные применения. Адаптер данных согласно изобретению легко модернизировать и развивать (в частности, в связи с тем, что протоколы передачи данных имеют тенденцию к развитию, например, в отношении передачи данных мультимедиа): для этого пользователь должен лишь запустить на своем компьютере инсталляционную программу, сообщающую адаптеру данных новые свойства. Затраты на производство адаптера данных согласно изобретению существенно ниже, чем для традиционных модемов или адаптеров данных.

Claims

1. Способ передачи данных между информационным терминалом (4) и подключенным к нему внешним устройством (6), причем информационный терминал содержит связной контроллер (17), который управляет передачей данных внутри терминала, а также по меньшей мере один коммуникационный порт (9) и контроллер (11а) порта, управляющий им при передаче данных между информационным терминалом (4) и внешним устройством (6), причем передаваемые данные обрабатываются прикладной программой (8) и направляются через контроллер (11а) порта и коммуникационный порт (9), отличающийся тем, что заранее заданную модификацию передаваемых данных из формы, в которой они обрабатывались прикладной программой (8), в форму, воспринимаемую внешним устройством (6), осуществляют в контроллере устройства, инсталлированном в информационном терминале (4), причем контроллер устройства для обеспечения передачи осуществляет коммуникацию с указанной прикладной программой (8) через связной контроллер (17) и с контроллером (11а) порта через связной контроллер (17).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что передаваемые данные формируют в прикладной программе (8), направляют через связной контроллер (17) к контроллеру устройства, преобразуют в контроллере устройства в форму, воспринимаемую внешним устройством (6), и направляют через связной контроллер (17) к контроллеру (11а) порта для передачи на внешнее устройство.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что передаваемые данные передают от внешнего устройства (6) на контроллер (11а) порта, направляют оттуда через связной контроллер (17) к контроллеру устройства, преобразуют в форму, воспринимаемую прикладной программой, (8) и направляют через связной контроллер (17) к прикладной программе (8).

4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что систему для его осуществления записывают в электрической форме в память информационного терминала.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что прикладная программа управляет работой контроллера устройства, подавая на него АТ-команды.

6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что контроллер устройства при преобразовании передаваемых данных использует схему кадрирования согласно стандартам GSM 07.02 и 04.22.

7. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что контроллер устройства при преобразовании передаваемых данных использует схему кадрирования согласно стандартам - WORM-ARQ.

8. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что контроллер устройства при преобразовании передаваемых данных использует схему кадрирования согласно коммуникационному стандарту IS 136.

9. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что контроллер устройства при преобразовании передаваемых данных использует схему кадрирования согласно коммуникационному стандарту IS 95.

10. Информационный терминал, управляемый по прикладной программе, обрабатывающей передаваемые данные, соединенный с внешним устройством (6) и содержащий связной контроллер (17), который управляет передачей данных внутри терминала, и по меньшей мере один коммуникационный порт (9) и контроллер (11а) порта, управляющий портом для передачи данных между информационным терминалом (4) и внешним устройством (6), отличающийся тем, что для обработки передаваемых данных он содержит контроллер устройства, который связан со связным контроллером для передачи данных между контроллером устройства и прикладной программой (8) и между контроллером устройства и контроллером (11а) порта.

11. Информационный терминал по п.10, отличающийся тем, что контроллер устройства содержит интерпретирующую часть (21) для интерпретации входящих команд и средство (22) для модификации данных из формы, обрабатываемой прикладной программой (8), в форму, обрабатываемую внешним устройством (6), и обратно.

12. Информационный терминал по п.10 или 11, отличающийся тем, что контроллер устройства записан в электрической форме в памяти информационного терминала (4).

13. Информационный терминал по любому из пп.10 - 12, отличающийся тем, что он использует операционную систему Microsoft Windows 95, и связной контроллер (17) является связным контроллером VCOMM, который принадлежит операционной системе.

14. Информационный терминал по любому из пп.10 - 13, отличающийся тем, что коммуникационный порт является последовательным портом, соответствующим стандарту RS -232.

15. Информационный терминал по любому из пп.10 - 12, отличающийся тем, что коммуникационный порт является инфракрасным каналом связи.

16. Контроллер устройства для обработки передаваемых данных, которые передаются между прикладной программой (8), управляющей работой информационного терминала (4), и внешним устройством (6), соединенным с информационным терминалом, содержащим связной контроллер (17), управляющий передачей данных внутри терминала, и по меньшей мере один коммуникационный порт (9) и контроллер (11а) порта, управляющий портом для передачи данных между информационным терминалом (4) и внешним устройством (6), отличающийся тем, что контроллер устройства приспособлен для связи со связным контроллером для осуществления передачи данных между контроллером устройства и прикладной программой (8) и между контроллером устройства и контроллером (11а) порта.

17. Контроллер устройства по п.16, отличающийся тем, что он содержит интерпретирующую часть (21) для интерпретации входящих команд и средство (22) для модификации данных из формы, обрабатываемой прикладной программой (8), в форму, обрабатываемую внешним устройством (6) и обратно.

18. Контроллер устройства по п.16, отличающийся тем, что он записан в электрической форме в памяти информационного терминала (4).