SK101698A3 - Voice and data terminal for a radiotelephone network - Google Patents

Description

Doterajší stav techniky í '

Telefónne siete sú stále viac používané na prenos dát, pretože poskytujú veími ľahký prístup. Zariadenie na prenos dát, akým je napríklad osobný počítač, je k telefónnej sieti pripojený prostredníctvom pripojovacieho adaptéru. Tento adaptér zahrňuje modem, ktorý zabezpečuje konverziu signálov prenášaných osobným počítačom tak, aby mali žiaducu úroveň a typ modulácie na prenos telefónnou sieťou, a tiež zabezpečuje spätnú konverziu prijímaných signálov. Pretože telefónne vedenie zvyčajne umožňuje iba jednoduché spojenie, zvolenie príslušného telefónneho prijímača alebo modemu umožňuje dvojkanálové spínacie zariadenie.

S cieľom dosiahnuť spojenie reguluje volajúci osobný po! čítač prostredníctvom adaptéru spínanie spínacieho zariadenia a tiež spájanie s jeho kanálom · a prenáša telefónne voliace príkazy, ktoré prichádzajú od klávesnice osobného počítača alebo sú vytvárané softvérom v osobnom počítači. Po dosiahnutí telefónneho spojenia sa uskutočňuje výmena dát prostredníctvom adaptéru, ktorý môže tiež zaisťovať logické prispôsobenie, t.j. môže uskutočniť protokol konverzie medzi vstupnými/výstupnými signálmi osobného počítača a vstupnými/výstupnými signálmi prenášanými po sieti.

Problém určený na vyriešenie prihlasovateľom a neobmedzujúci v žiadnom prípade rozsah ochrany predmetu tejto prihlášky sa týka telefónnej siete GSM a najmä telefónneho terminálu siete GSM, ktorý je určený na spájanie s adaptérom vybaveným modemom siete GSM na pripojenie osobného počítača, ktorý má spojovaciu funkciu.

Podstata tohto problému spočíva vo vysokej cene uvedeného adaptéru.

Vynález pomáha obmedziť tento nedostatok.

Podstata vynálezu

S týmto cieľom sa vynález týka rádiotelefónneho terminálu, ktorý zahrňuje prostriedok na pripojenie k digitálnej rádiotelefónnej sieti, telefónny mikrotelefón, prostriedok na prispôsobenie dát určený na pripojenie k zariadeniu na prenášanie dát a centrálnu jednotku na riadenie ústnej telefónnej komunikácie a komunikácie uvedených dát, pričom tento vynález spočíva v tom, že centrálna jednotka je určená, v režime oznamovania času, na riadenie uvedenej ústnej telefónnej komunikácie a pokračovanie uvedeného prispôsobenia digitálnych dát.

Pridanie relatívnych funkcií k dátam sa zdalo a priori ekonomicky nevýhodné. V skutočnosti toto pridanie spočíva v pridaní funkcií prenosu dát a prispôsobení do terminálu, ktorého základnou funkciou je telefónia, bez toho, aby sa vedelo, či prírastok nákladov spôsobený týmto pridaním bude kompenzovaný zefektívnením prevádzky. Inými slovami prístup, ktorý sa zdal byť racionálny, a ktorý bol až do súčasnosti aplikovaný, spočíval vo vložení adaptačnej karty do zariadenia na prenos dát. Jedna zo zásluh prihlasovateľa teda je, že uvažoval o rádiovom terminále, ktorý poskytuje ekonomicky a definitívne službu priameho pripojenia k sieti. V skutočnosti adaptačná funkcia, ktorá je integrovaná do centrálnej jednotky, nevyžaduje špecifickú jednotku, pretože používa úplne alebo čiastočne centrálnu jednotku v prevádzke s oznamovaním času. Stručne povedané, podrobné skúmanie riešenia, ktoré sa zdalo a priori, neracionálne, ukázalo prihlasovateľovi, že táto cesta výskumu vyústi do ekonomicky najlepšieho riešenia.

Vo výhodnom vyhotovení je centrálna jednotka určená na riadenie dát a prostriedok na prenos dát je začlenený do terminálu.

Tento terminál môže mať teda všetky funkcie žiaduce na použitie pri praktických aplikáciách, t.j. na jednej strane k vytvoreniu spojenia na prenos dát so vzdialeným počítačovým terminálom alebo serverom a na druhej strane k následnej výmene dát s týmto terminálom a rozboru dát, ktorý sa týka pri slušnej aplikácie. Na záver je nutné uviesť, že y tomto prípade terminál zahrňuje funkciu počítačového terminálu.

Prehlad obrázkov na výkresoch

Vynález bude lepšie pochopený pomocou nasledujúceho opisu dvoch výhodných vyhotovení telefónneho a dátového terminálu, pričom v tomto opise sa budú robiť odkazy na pripojené výkresy, na ktorých obr. 1 a 2 zobrazujú dve výhodné vyhotovenia uvedeného terminálu.

Je samozrejmé, že zobrazené diagramy slúžia na pochopenie vynálezu, t.j. opísané funkcie sú v skutočnosti uskutočnené jedným obvodom v prevádzke s oznamovaním času. Inými slovami zobrazené bloky reprezentujú funkcie a nie obvody vyhradené pre tieto funkcie, ako bude opísané nižšie.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 zobrazuje terminál 1 pripojený k zariadeniu 40 na prenos dát, ktorým je v tomto prípade osobný počítač. Tento terminál je tvorený telefónnym prístrojom, v tomto prípade pre rádiotelefónnu sieť, ktorý je spojený rádiokomunikačným spojom 32 so sieťou 33 GSM. Terminál 1 zahrňuje rádiový obvod 30 so spojovacím modulom GSM, telefónnu zostavu 20 a zostavu 10 na prispôsobenie dát. Spojovací obvod 30 umožňuje spojenie rádiokomunikačného spoja 32 so zostavou 10 a 20, pričom v tomto prípade sú tieto zostavy jednotlivo spojené so spojom 32. Uvedená zostava 10 na prispôsobenie dát je tiež spojená s osobným počítačom 40.

Spojovací obvod 30 zahrňuje konvenčný rádiový vysielač a prijímač naladený na danú špecifickú nosnú frekvenciu, pričom nosný signál tohto vysielača a prijímača je modulovaný na prenos hlasového signálu alebo signálov z modemu po rádiovom kanáli. S týmto účelom môže byť rádiokomunikačný spoj 32 spojený so zostavou 10 alebo zostavou 20 prostredníctvom rádiového spojovacieho obvodu 30.

Uvedená zostava 10 na prispôsobenie dát zahrňuje obvod so spojovacím modulom V24 pripojeným na jednej strane k osobnému počítaču 40 a na druhej strane k zostave 12 na signalizačné procesy a zostave 16 na spracovanie dát, pričom obe tieto zostavy sú na obrázku vymedzené prerušovanou čiarou. K týmto zostavám 12 a 16 je pripojená centrálna jednotka 9.

Uvedená zostava 12., ktorá je, ako to už bolo uvedené vyššie, pripojená ku spojovaciemu obvodu 11, zahrňuje funkciu 13 na spracovanie konvenčnej telefónnej signalizácie (režim obvodu) a funkciu 14 na spracovanie signalizácie pre dátové obslužné vedenia spojené so sieťou na prenos paketových dát. V tomto príkladnom vyhotovení sú uvedené obslužné vedenia tvorené obslužnými vedeniami pre terminály označené ochrannou známkou MINITEL. Tieto obslužné vedenia sú pripojené ku špecifickej digitálnej sieti na prenos paketami X25, pričom táto l ^! sieť môže byť dosiahnuteľná z komutovaných telefónnych sietí typu STN a GSM. Uvedené funkcie 13, 14 sú pripojené k modemu 31 zostavy 20, ktorý je spojený s rádiovým obvodom 30 pomocou signalizačnej funkcie 15.

Zostava 16 na spracovanie dát, ktorá je pripojená ku spojovaciemu obvodu 11, má štruktúru podobnú na štruktúru zostavy a teda zahrňuje funkciu 17 na spracovanie signalizačných dát telefónneho typu a funkciu 18 na spracovanie signalizačných dát typu MINITEL, pričom tieto funkcie sú pripojené k modemu 31 pomocou riadiacej alebo spínacej funkcie 19.

V konvenčnom vyhotovení zahrňuje telefónna zostava 20 centrálnu jednotku 21 s mikroprocesorom a obvod 22 na spojenie s telefónnym prístrojom, pričom tento obvod je pripojený k rádiovému obvodu 30. Mikrotelefón 23., ktorý zahrňuje mikrofón 24 a slúchadlo 25. je spojený so spojovacím obvodom 22.

Uvedený osobný počítač 40 zahrňuje obvod 41 so spojovacím modulom V24 na spojenie s prvkami zostavy 10 na prispôsobenie dát prostredníctvom prvkov obvodu 11 a obvod 43 na spracovanie teleinformačných dát k funkciám 13, 17 a 18. Osobný počítač 40 obsahuje v konvenčnom vyhotovení vstupné/výstupnú prvky na vzájomnú interakciu medzi osobným počítačom a jeho užívateľom, pričom v tomto prípade medzi tieto prvky patrí najmä klávesnica 42 a monitor 45.

V nasledujúcej časti bude opísaná prevádzka terminálu 1 a osobného počítača 40.

Vytvorenie ústnej výstupnej komunikácie zostavou 20 je uskutočnené vyslaním signálov zodpovedajúcich číslu, ktoré volá užívateľ pomocou klávesnice terminálu 1 do siete 33 typu GSM, pričom je tento proces regulovaný centrálnou jednotkou

21. Konvenčné prostriedky žiaduce na tento účel nie sú zobrazené. Spojovací obvod 22 polarizuje mikrofón 24 a zaisťuje adaptačno-modulačnú funkciu na uskutočnenie obojsmernej adaptácie medzi analógovými hlasovými signálmi a moduláciu poskytnutú na rádiový prenos, pričom v tomto prípade ide o moduláciu typu GMSK. ·

Zostava 10 zaisťuje prispôsobenie dát vymieňaných pri prenose medzi osobným počítačom 40 a ďalším zariadením na prenos dát pripojeným k sieti 33 tak, aby sa tieto dáta mohli prenášať po sieti 33 typu GSM.

V prvom prípade, ktorý sa týka vytvorenia väzby dát v telefónnom alebo obvodovom móde k terminálu spojenému so sieťou 33 typu, GSM priamo alebo prostredníctvom analógovej siete, aktivuje užívateľ osobného ' počítača klávesnicou 42 obvod 43. Tento obvod 43 zahrňuje softwerovú pamäť, ktorá je adresovaná na prenos telefónneho čísla volaného terminálu pomocou obvodu 41. Toto číslo prenášané obvodom 41 je cez obvod 11 prijaté funkciou 13. Nasmerovanie k funkcii 11 je v skutočnosti uskutočnené cez centrálnu jednotku 9, ktorá analyzuje prijatú signalizáciu a nasmeruje ju k funkcii 13 alebo k funkcii 14, čo závisí od charakteru signalizácie: telefónny, obvodový mód alebo typu MINITEL. Uvedené číslo je prenesené k funkcii 15, ktorá ovláda vytvorenie komunikácie po sieti typu GSM a najmä zaisťuje funkcie vrstvy hladiny 3 v siedmich vrstvách medzinárodnej klasifikácie OSI. Funkcia 15 si tiež pomocou modemu 31 vymieňa sekvencie signalizačných správ so sieťou typu GSM a prispôsobuje tieto sekvencie v závislosti na signalizačných správach v odpovedi na každú správu s cieľom vytvoriť a ukončiť komunikáciu. Funkcia 15 tiež riadi modem 31 pri spojení s obvodom 30, a to tak, že môže tento modem konfigurovať podľa špecifických parametrov, akými sú napríklad jeho rýchlosť a modulačná frekvencia.

Hneď, ako sa prostredníctvom siete 33 vytvorilo spojenie s volaným terminálom, je prenos dát medzi terminálmi v kompetencii zostavy 16. Funkcia 17 zaisťuje najmä prispôsobenie dát medzi spojovacím modulom V24 a sieťou 33 typu GSM s ohľadom na ich prezentačný formát. Ide o funkciu RAľ doporučenie ETSI 04.21, ktorá sa týka zostavenia/rozboru rámcov V110 s 36 alebo 60 bitmi, z ktorých 24 alebo 48 sú užívateľské bity a 12 servisné bity z/do blokov s užívateľskými bitmi. Spojovací modul V24 prenáša bity rýchlosťou 2,4, 4,8 alebo 9,6 kb/s, zatial čo, pokial ide o sieť typu GSM, sú bity vymieňané pri rýchlosti 3,6, 6 alebo 12 kb/s. Funkcia 18 zabezpečuje funkciu RAO doporučenie 04.21, t. j. prispôsobenie výstupu medzi synchrónnymi dátami a asynchrónnymi dátami smerom k najbližšiemu vyššiemu výstupu 2ⁿ x 600 bitov/s (n je celé kladné číslo) pridaním bitov alebo potlačením bitov typu stop”. Priame spojenie medzi funkciami 17 a 18 umožňuje vzájomnú spoluprácu týchto funkcií pri spracovaní rovnakých blokov dát. Centrálna jednotka 9 môže riadiť najmä zostavu 16 príkazmi, ktoré prichádzajú zo zostavy 12 a poskytovať spätné informácie.

Počas prenosu dát na sieti 33 typu GSM funkcia 17 číta dáta na spojovacom module 11 V24 a ukladá ich do vyrovnávacej pamäte. Tieto dáta sú cyklicky kódované do formátu Vilo a napríklad zo 6 bytov sa stane 9 bytov pridaním štartovacích a zastavovacích bitov. Napríklad pri rýchlosti 2400 bitov/s sa použije rovnaká sekvencia vo forme softwerovej slučky každých 45 bytov. V priebehu prijímania bloku dát zo siete 33 typu GSM funkcia 18 odvolá stavové bity s cieľom vytvoriť kontinuálny tok užívateľských dát. Okrem toho sa uskutoční kontrola štartovacích bitov a/alebo zastavovacích bitov. V prípade, že správa je pozitívna, indikuje sa, že položka dátovej informácie sa detegovala. Ak sa uvedený blok spotreboval, potom je príjem nasledujúceho bloku očakávaný s cieľom uskutočniť rovnaké operácie. Na spracovanie nízkych výstupných dátových tokov sa poskytnú vyrovnávacie pamäte.

V prípade vytvorenia spojenia so serverom MINITEL je princíp vytvorenia komunikácie rovnaký ako je uvedené vyššie, avšak na toto spojenie je určený obvod 44 a funkcie 14, 17 a 18.

V tomto prípade slúži zostava 10 na adaptáciu v prenose dát prostredníctvom siete 33 typu GSM. Inými slovami, sieť 33 a ďalšie podobné terminály, ktoré spájajú ďalšie zariadenia na prenos dát, sú transparentné s ohladom na ich aplikáciu. Samotný prenos nemôže byť transparentný, t.j. môže obsahovať najmä detekciu a korekciu chýb.

Môžu sa však prijať také opatrenia,'že zostava 10 na prispôsobenie dát zahrňuje funkcie, ktoré sa týkajú vrstiev OSI nad úrovňou 3 a najmä spracovanie aspoň časti aplikácie týkajúcej sa prenosu dát. Do tejto zostavy sa môžu integrovať najmä faksimilové alebo teletextové funkcie, t.j. vytvoriť v tejto zostave faksimilové spojovacie zariadenie, ktoré riadi protokol na výmenu signalizácie a dát medzi faksimilovými strojmi alebo zariadeniami, ktoré majú túto funkciu. K dispozícii je teda delený faksimilový stroj tvorený skenerom a tlačiarňou, ktoré sú pripojené k osobnému počítaču 40, a ktoré si vymieňajú obrazové dáta so zostavou 10 na prispôsobenie dát.

Ako bolo opísané vyššie, uvedené funkcie sú v niektorých prípadoch uskutočnené jediným obvodom s časovým delením signálov. To platí najmä pre centrálnu jednotku 9 a centrálnu jednotku 21, ktoré sú vytvorené zo spoločnej centrálnej jednotky a teda riadia ústnu telefónnu komunikáciu a dáta, ktoré prechádzajú cez zostavu 10 na prispôsobenie dát. Obvod

22. a modem 31 môžu byť tvorené jediným modulačným/demodulačným obvodom spojeným s rádiovým obvodom na analógové, hlasové alebo digitálne signály. Predovšetkým identifikácia/generácia digitálnych modulačných signálov modemu 31 sa môže uskutočniť spoločnou centrálnou jednotkou alebo signálovým procesorom. Rovnakým spôsobom môžu byť spoločnou centrálnou jednotkou spracované signalizačné identifikačné funkcie z osobného počítača 40 uskutočnené zostavou 12 a funkcie zostavy 16. Teda spoločná hlasová/dátová centrálna jednotka môže spracovávať spôsobom časového oznamovania a pod kontrolou softweru vhodného na toto spracovanie telefonické funkcie a funkcie opísané pre zostavu .10. Na záver je potrebné uviesť, že zostava 10 nevyžaduje dodatočný obvod, avšak iba čas centrálnej jednotky.

Obr. 2 zobrazuje alternatívne vyhotovenie terminálu 100. ktorý spracováva funkcie týkajúce sa vrstiev OSI nad úrovňou 3 predovšetkým s cielom dosiahnuť aplikačnú vrstvu, to znamená, že do terminálu 100 je začlenený prostriedok 40 na prenos dát.

i

Funkcie prvkov z obr. 1, ktoré si ponechali svoje vzťahové značky, tu zostávajú nezmenené. Prostriedky na vzájomnú interakciu medzi užívateľom a strojom 42 a 45 môžu byť spojené s terminálom 100 odoberatelným káblom alebo, ako je to zobrazené na obr. 2, sú začlenené do tohto terminálu. Spojovací obvod 11 už nie je žiaduci.

Vyššie uvedené vyhotovenie terminálu je zobrazené pomocou funkčných blokov z dôvodu lepšieho pochopenia štruktúry terminálu. V praxi bude výhodne použitá jediná centrálna jednotka obsahujúca mikroprocesor 9, pracovné pamäte na ukladanie dát a pamäte s rôznymi programami na spracovanie vrstiev OSI 2 až

7. V tomto prípade sa teda dá predpokladať, že táto centrálna jednotka tvorí prostriedok na prispôsobenie dát, ktorý spracováva funkcie vytvorenia a ukončenia spojenia prostredníctvom danej siete, v tomto prípade siete GSM (vrstvy 2 a 3) a adaptačný prostriedok na spracovanie jednej alebo viacerých aplikácií (vrstvy 4 až 7), pričom aplikačné funkcie sú v podstate nezávislé na povahe prenosovej, rádiovej alebo drôtovej siete.

V nižšie uvedenom texte je opísaný jeden príklad aplikácie, ktorý sa týka krátkych rádiových správ a označuje sa ako služba SMS.

Postupnosť operácií protokolu prenosu z terminálu 100 riadeného programami vo vyššie uvedených pamätiach je nasledujúca.

Užívate! terminálu 100 aktivuje program na prenos krátkych správ. Prevádzka modemu 31 je teda konfigurovaná v súlade s parametrami uloženými v programovej pamäti, ktoré okrem iného určujú rýchlosť, paritu a analogický alebo digitálny charakter signálov prenášaných do siete.

Potom, čo lokálny správca servera poskytol prihlasovaciu stránku, je s ňou prihláška synchronizovaná s cieľom vyslať reťazec znakov, ktorý obsahuje meno servera. Táto prihláška je synchronizovaná,, s ďalším reťazcom znakov, ktorý obsahuje telefónne číslo volaného korešpondenta vytočené pomocou klávesnice 42 užívateľom a zobrazí tento reťazec na obrazovku .45. Tento posledný reťazec znakov sa však môže jednoducho vopred uložiť do pamäte.

Reťazec znakov vložený pomocou klávesnice 42 sa potom prenesie k serveru s možnou konverziou istých znakov.

Potom, čo užívateľ napíše krátku správu pomocou klávesnice 42 a uloží ju do pracovnej pamäte, sa prihláška synchronizuje s príjmom reťazca znakov text na odoslanie”, ktorý prichádza zo servera a zobrazí na obrazovku 45 voľba krátkej správy do pamäte a jej validovanie. Všetky tieto znaky a správy sa takisto môžu vopred uložiť do pamäte.

Po prebehnutí filtrácie a konverzie je reťazec znakov správy, ktorá bola vložená a predbežne lokálne uložená, po validácii užívateľom, prenesený k serveru.

Prihláška je synchronizovaná s reťazcom znakov správa odoslaná a zobrazí na obrazovku úspešný odkaz, čo ukončuje vysielaciu sekvenciu krátkeho odkazu.

Programová pamät môže obsahovať množinu prihlášok a môže byť modifikovaná z klávesnice 42.

Claims (8)

1. Rádiotelefónny terminál (1), ktorý zahrňuje spojovací prostriedok (30,31,22) na pripojenie k digitálnej rádiotelefónnej sieti (33), mikrotelefón (23), prostriedok (10) na prispôsobenie dát určený na pripojenie k zariadeniu (40) na prenos dát a centrálnu jednotku (9,12,16,21,31) na riadenie ústnej telefónnej komunikácie a komunikácie uvedených dát, vyznačujúci sa tým, že centrálna jednotka (9, 12,16,21,31) je určená, v prevádzke s oznamovaním času, na riadenie uvedenej ústnej telefónnej komunikácie a pokračovanie v uvedenej adaptácii digitálnych dát.

2. Terminál podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prostriedok (10) na prispôsobenie dát je určený na riadenie (13,14) prostriedku (15) na vytvorenie telefónnej komunikácie .

3. Terminál podľa niektorého z nárokov la 2,vyznačujúci sa tým, že prostriedok (10) na prispôsobenie dát je určený na riadenie (14) prenosu paketových dát.

4. Terminál podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že centrálna jednotka (9, 12,16,21, 31) je určené na riadenie dát.

5. Terminál podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že prostriedok na prenos dát je začlenený do terminálu (100).

6. Terminál podľa nároku 5, vyznačujúci tým, že prostriedok (10) na prenos dát ja určený na riadenie faksimilového protokolu.

7. Terminál podľa niektorého z nárokov 5a 6,vyznačujúci sa tým, že prostriedok (10) na prispôsobenie dát je určený na riadenie teletextového protokolu.

8. Terminál podľa niektorého z nárokov 5 až 7, vyznačujúci sa tým, že prostriedok na prenos dát je určený na prenos krátkych správ.