Автоматический выбор услуг передачи данных

 

Изобретение относится к беспроводным системам связи. Техническим результатом является автоматический выбор услуг сети на основе передачи пакетов. Устройство содержит средство для установления услуги с эмуляцией модема и средство для установления услуги сети на основе передачи пакетов. Способ описывает работу указанного устройства. 2 c. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники Настоящее изобретение относится к беспроводным системам связи. В частности, настоящее изобретение относится к новому и улучшенному способу и устройству для автоматического выбора услуг передачи данных на основе передаваемых данных.

Известный уровень техники ЕIS (Ассоциация электронной промышленности) и ТIА (Ассоциация промышленности средств связи, 2001 Pensylvania Аvеnuе, N.W., Washington, D. С. 20006) являются промышленными группами, отвечающими за установку стандартов, обеспечивающих совместимость компьютерных систем, систем электросвязи и других систем обработки информации. В соответствии с этими полномочиями ЕIS и ТIА установили стандарт 13-99 для услуг передачи данных с эмуляцией модема и стандарт IS-657 для услуг передачи пакетных данных. Услуги передачи пакетных данных обеспечивают совместимость пакетной передачи на транспортном уровне в пакете на основе такой сети, как Интернет. Услуги передачи данных с эмуляцией модема обеспечивают специализированное подсоединение к принимающей цифровой системе и модуляцию цифровых данных в тональные сигналы в соответствии с использованием стандартного модема или факсимильного аппарата. Услуги эмуляции модема обеспечивают также интерпретацию и обработку команд "АТ", которые используются для управления конфигурацией и обработкой преобразования цифровых данных в тональные сигналы. Набор команд АТ хорошо известен специалистам и определяется путем использования префикса "АТ" АSСII (Американский стандартный код для обмена информацией) либо в нижнем, либо в верхнем регистре, за которым следует какой-либо из набора других заранее заданных кодов. Эти другие заранее заданные коды включают в себя символы "DТ" АSСII либо в нижнем, либо в верхнем регистре, за которыми следует телефонный номер, который инициирует телефонный вызов.

Для абонентов, пользующихся услугами беспроводной связи, которым требуется подсоединение к различным сетям и системам передачи данных, часть из которых требуют пакетных соединений, а другие - соединения на основе модема, желательно получать на одном беспроводном абонентском устройстве или сотовом телефоне как услуги пакетной передачи данных, так и услуги передачи данных с эмуляцией модема. Следовательно, обеспечение в одном беспроводном абонентском устройстве услуг пакетной передачи данных и услуг передачи данных с эмуляцией модема повышает эффективность беспроводного абонентского устройства и соответствующей системы беспроводной связи. Однако обеспечение услуг передачи данных с эмуляцией модема и пакетных данных приводит к необходимости определять и выбирать подходящий тип услуг для каждого инициированного сеанса связи. Такой процесс определения выбора может оказаться неудобным для многих пользователей услуг беспроводной передачи данных, которые часто работают в условиях мобильности и быстро переключаются с одного типа услуг на другой много раз подряд. Кроме того, многие пользователи не понимают различия между двумя типами сетевых соединений, и, следовательно, у них возникнут проблемы при выборе правильного типа услуг для данного сеанса связи. Это уменьшает эффективность обеспечения множества типов услуг передачи данных с одного беспроводного абонентского устройства. Следовательно, имеется потребность в улучшенном способе и устройстве для автоматического определения и выбора желаемых услуг передачи данных так, чтобы можно было надлежащим образом установить цифровое соединение для различных видов сеансов связи.

Сущность изобретения Настоящее изобретение представляет собой новый и улучшенный способ и устройство для автоматического выбора соответствующих услуг передачи данных на основе передаваемых данных. Беспроводным абонентским устройством на основе данных, полученных от компьютерной системы или другой системы цифровых данных, выбираются либо услуги передачи пакетных данных, либо услуги передачи данных с эмуляцией модема. Если принята команда АТ, то беспроводное абонентское устройство входит в режим эмуляции модема. Если принята последовательность инициализации пакета, то беспроводное абонентское устройство входит в режим услуг передачи пакетных данных. В предпочтительном варианте изобретения последовательность инициализации пакетных данных содержит паузу перед байтом флага, за которой следует байт флага, после чего следует прием любых дополнительных данных в течение временного интервала после флага. Также в предпочтительном варианте изобретения пауза перед флагом составляет десять временных интервалов символа, а временной интервал после флага составляет временной интервал одного символа, где временной интервал представляет собой время, необходимое для передачи одного байта данных с заданной скоростью передачи данных в бодах.

Краткое описание чертежей Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены соответствующие одинаковые элементы и на которых представлено следующее: фиг. 1 - схема цифровой беспроводной системы связи, выполненной согласно одному из вариантов осуществления изобретения; и фиг. 2 - диаграмма состояний, иллюстрирующая изменения состояний, связанных с цифровой беспроводной телефонной системой, работающей в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Предлагается способ и устройство для автоматического выбора соответствующих услуг передачи данных на основе передаваемых данных. В последующем описании изобретение излагается в контексте набора изменений состояний и операций, выполняемых беспроводным абонентским устройством. В предпочтительном варианте изобретения эти изменения состояний и операции выполняются посредством использования микропроцессора или процессора цифровых сигналов, либо того и другого, реализованных посредством использования полупроводниковых интегральных микросхем, управляемых программным обеспечением. Как известно специалистам, программное обеспечение реализуется в виде запоминаемых напряжений, токов или свойств магнитных частиц, либо их комбинаций. Различные хорошо известные системы описываются в виде блоков. Это делается во избежание излишнего усложнения раскрываемой сущности настоящего изобретения.

На фиг.1 показана схема цифровой беспроводной системы связи, построенной в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Абонентское устройство 100 подсоединено к компьютерной системе 102 посредством проводного соединения. Абонентское устройство 100 также обменивается цифровыми данными с базовой станцией 104 с помощью радиочастотных электромагнитных сигналов. Базовая станция 104 подсоединена к коммутатору мобильных телефонов 106, который обеспечивает услуги сетевого соединения, а также услуги по организации работы с мобильными абонентами. В предпочтительном варианте изобретения абонентское устройство 100 имеет клавиатуру 101, используемую для ввода телефонных номеров, а также клавишу SEND (послать) 103 и клавишу END (конец) 105, которые в нажатом состоянии соответственно инициируют и прекращают сеанс связи. Коммутатор мобильных телефонов 106 подсоединен как к сети 108 пакетной передачи данных, так и коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП) 110. Если описываемое изобретение реализуется в цифровой сотовой телефонной системе, то множество базовых станций 104 будут соединены коммутатором мобильных телефонов (КПТ) 106. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления изобретения радиочастотные сигналы, используемые для обмена информацией между абонентским устройством 100 и базовой станцией 104, обрабатываются в соответствии со способами модуляции сигналов системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) стандарта ТIА/IS-95 для улучшения рабочих характеристик, которое такие способы обеспечивает, включая более эффективное использование имеющегося радиочастотного диапазона, пониженную восприимчивость к режимам замирания и пониженные требования к питанию.

Во время работы абонентское устройство 100 получает цифровые данные от компьютерной системы 102 через проводное соединение. В предпочтительном варианте изобретения эти данные подаются последовательно. Абонентское устройство 100 непрерывно контролирует эти цифровые данные и на основе обнаруженных данных определяет желаемые услуги передачи данных. После определения типа услуг абонентское устройство 100 инициирует связь с базовой станцией 104 путем установления двунаправленного радиочастотного интерфейса, включающего в себя канал трафика с прямым и обратным каналами связи, по которому могут передаваться цифровые данные. Когда установлено соединение обратного канала связи, абонентское устройство 100 передает на коммутатор мобильных телефонов 106 сообщения сигнализации, которые указывают требуемый тип услуг, а также некоторые параметры, необходимые для соответствующей подготовки вызова. Эти параметры включают в себя информацию о требуемом варианте услуг передачи данных, соответствующее состояние услуг с эмуляцией модема и какой-либо телефонный номер или другую адресную информацию, необходимую для завершения сетевого соединения.

Если абонентское устройство 100 определяет, что для данного сеанса связи требуются услуги с эмуляцией модема, то оно передает на коммутатор мобильных телефонов 106 сообщения сигнализации, которые заставляют коммутатор мобильных телефонов установить сетевое соединение через КТСОП 110 и выделить ресурсы для эмуляции модема для преобразования передаваемых цифровых данных в тональные сигналы и преобразования принимаемых тональных сигналов в цифровые данные. В предпочтительном варианте осуществления изобретения эти ресурсы для эмуляции модема содержат процессор цифровых сигналов (ПЦС), конфигурация и управление которым осуществляется посредством использования хранящегося в памяти программного обеспечения, причем эти ресурсы размещаются в коммутаторе мобильных телефонов 106 (не показаны). Если вызов требует сетевых услуг на основе пакетов, то абонентское устройство 100 передает на коммутатор мобильных телефонов 106 сообщения сигнализации, которые заставляют коммутатор мобильных телефонов выделить ресурс маршрутизации IР-протокола (межсетевого протокола) для приема и маршрутизации передаваемых или принимаемых данных и для обеспечения функции сетевого уровня. В предпочтительном варианте изобретения ресурс маршрутизации IР-протокола обеспечивается микропроцессором, конфигурация и управление которым осуществляется посредством использования программного обеспечения, хранящегося в системе памяти (не показана), находящейся в коммутаторе мобильных телефонов 106.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения абонентское устройство 100 выполняет набор переходов из состояния в состояние, показанных на фиг.2, для того, чтобы правильно определить тип услуг передачи данных на основе данных, получаемых от компьютерной системы 102. В предлагаемом в качестве примера варианте состояние абонентского устройства 100 определяется конкретным набором команд программного обеспечения, выполняемых в данный момент микропроцессором (не показан) в составе абонентского устройства 100. Команды программного обеспечения хранятся в системе памяти (не показана), которая также размещена в абонентском устройстве 100. При первой активизации абонентское устройство 100 находится в состоянии автоматического обнаружения 200. В состоянии автоматического обнаружения 200 абонентское устройство 100 непрерывно контролирует данные, получаемые от компьютерной системы 102, и продолжает оставаться в режиме автоматического обнаружения 200, пока не будет принята одна из набора заранее заданных последовательностей данных. Кроме того, в режиме автоматического обнаружения 200 абонентское устройство 100 постоянно определяет скорость, с которой принимаются данные, то есть осуществляет процесс, который называют "автободингом" (autobauding), множество способов реализации которого широко известны специалистам в данной области техники. Если во время состояния автоматического обнаружения 200 абонентским устройством 100 обнаруживается команда АТ, то абонентское устройство 100 обрабатывает эти команды АТ при приеме. Эта обработка включает в себя модификацию таблицы конфигурации модема, хранящейся в системе памяти в абонентском устройстве 100, как упоминалось выше. Таблица состояний модема содержит всю информацию о состояниях, необходимую для полной конфигурации модема, совместимого со стандартом АТ.

При приеме команды набора номера АТ в режиме автоматического обнаружения 200 абонентское устройство 100 вводит режим модема 204. В соответствии со стандартом АТ команда набора номера АТ состоит из набора байтов данных, которые соответствуют двоичным кодам АSСII для "АТDТ", либо в нижнем, либо в верхнем регистре. За этим набором байтов данных может следовать "пробел" АSСII и телефонный номер для набора номера в соответствии со стандартом АТ. Когда вводится режим модема 204 абонентское устройство 100 формирует асинхронный вызов данных или факса, в результате чего устанавливается двунаправленный радиочастотный интерфейс с базовой станцией 102, через которую выполняется сетевое соединение с КПТ 106. Используя двунаправленный радиочастотный интерфейс, абонентское устройство 100 выдает команду КПТ 106 выделить ресурсы по обработке сигналов для преобразования цифровых данных в тональные сигналы в соответствии со стандартной операцией известного модема и подает информацию о состоянии модема АТ в КПТ 106 так, чтобы можно было осуществить правильное конфигурирование модема в соответствии с командами АТ, принимаемыми абонентским устройством 100 в режиме автоматического обнаружения 200. После того как ресурсы по обработке сигналов выделены, абонентское устройство 100 продолжает оставаться в режиме модема 204 и передает в прозрачном режиме любые данные, получаемые от компьютерной системы 102, в КПТ 106, где эти данные преобразуются и вводятся в КТСОП, которая направляет эти данные в принимающую систему.

Находясь в режиме модема 204, абонентское устройство 100 также непрерывно контролирует данные, принимаемые от компьютерной системы 102, отслеживая последовательность разъединения. В соответствии со стандартом АТ последовательность разъединения содержит односекундный временной интервал, в течение которого данные не передаются, за которым следуют три байта данных, эквивалентные последовательности "+++" АSСII, после чего следует еще один односекундный временной интервал, в течение которого данные не передаются, несмотря на то, что эта последовательность имеет конфигурацию, перестраиваемую пользователем посредством дополнительных команд АТ. При приеме последовательности разъединения абонентское устройство 100 передает на КПТ 106 через базовую станцию 104 сообщение сигнализации, указывающее на прием последовательности разъединения. Затем базовая станция 104 прерывает преобразование данных в тональные сигналы и обрабатывает дополнительную информацию, принимаемую в виде команд АТ, используемых для конфигурации состояния обеспечиваемых услуг с эмуляцией модема. Если КПТ 106 принимает команду "зависания", которая согласно стандарту АТ соответствует АТН нижнего, либо верхнего регистра, то КПТ 104 передает на абонентское устройство 100 сообщение сигнализации, указывающее на прекращение вызова. Это сообщение сигнализации обуславливает переход абонентского устройства 100 в режим автоматического обнаружения 200 и разъединение двунаправленного радиочастотного интерфейса. Абонентское устройство 100 также переключается с режима модема 204 на режим автоматического обнаружения 200, если пользователь нажмет на клавишу END 105 (фиг.1) при прекращении радиочастотного сигнала, которым абонентское устройство 100 обменивается с базовой станцией 104, или если потерян уровень сигнала обнаружения несущей от компьютерной системы 102.

Согласно фиг. 2, в случае, когда от компьютерной системы 100 в режиме автоматического обнаружения 200 принимается последовательность инициализации пакета, абонентское устройство 100 вводит пакетный режим 202. Последовательность инициализации пакета состоит из интервала паузы перед флагом, за которым следует байт флага, после чего следует прием любых дополнительных данных в течение временного интервала после флага. В соответствии с протоколом РРР (двухпунктовый) байт флага имеет щестнадцатиричное значение Ох7Е, либо двоичное значение 01111110. В предпочтительном варианте осуществления изобретения время паузы перед пакетом составляет десять временных интервалов символа, а временной интервал после байта флага составляет один временной интервал символа. Временной интервал символа представляет собой временной интервал, необходимый для передачи байта данных с заданной скоростью передачи данных в бодах. Следует отметить, что поиск последовательностей инициализации пакета не производится между приемом символов 'АТ' АSСII, либо в нижнем, либо в верхнем регистре, и символа возврата, когда принимаемые в это время данные интерпретируются в виде команды АТ.

Требование наличия паузы перед флагом предотвращает появление случайного байта флага в потоке данных, что может быть неверно интерпретировано как начало пакета данных. Требование приема дополнительных данных в течение временного интервала после байта флага, меньшего, чем время одного символа, предотвращает интерпретацию одного случайного байта флага как начала пакета данных, поскольку во время упорядоченной работы полный пакет передается с заданной скоростью передачи данных в бодах. Также требование наличия дополнительных данных внутри указанного временного интервала после байта флага практически исключает возможность оператору, осуществляющему ввод данных с клавиатуры компьютера 102, неправильно сформировать последовательность инициализации пакета, поскольку данные в типовом случае не могут вводиться с клавиатуры с нормальными скоростями передачи. Хотя в предпочтительном варианте осуществления изобретения перед байтом флага используется пауза в десять временных интервалов символа, для функционирования настоящего изобретения пригодны паузы с другими длительностями перед байтом флага. В частности, перед байтом флага может быть использована любая пауза, большая, чем временной интервал одного символа, хотя эксперименты показывают, что наилучшие результаты обеспечивают длительность в десять временных интервалов символа. Подобным же образом временные интервалы после байта флага более одного временного интервала символа также подходят для осуществления настоящего изобретения, хотя предпочтительнее использовать постинтервал с длительностью, меньшей временного интервала одного символа.

При вводе пакетного режима 202 абонентское устройство 100 инициирует вызов услуг пакетной передачи данных, что приводит к установке двунаправленного радиочастотного сигнального интерфейса с базовой станцией 104, и установке сетевого соединения с КПТ 106. Кроме того, как отмечалось выше, в КПТ 106 выделяется ресурс маршрутизации IР-протокола для обеспечения функционирования на сетевом уровне. Пакет данных, принимаемый от компьютерной системы 102, включает в себя байт флага, и затем любые последующие данные передаются в ресурс 1Р в КПТ 106 через базовую станцию 104. Затем КПТ 106 через сеть на основе пакетов 110 направляет данные в соответствующий следующий пункт назначения, используя адресную информацию, содержащуюся в каждом пакете данных, в соответствии с протоколом 1Р, использование которого хорошо известно специалистам в данной области техники. Конец первого пакета, а также начало и конец последующих пакетов данных разграничиваются последующими байтами флагов в соответствии с протоколом РРР, и каждый пакет, принимаемый абонентским устройством 100, передается в КПТ 106.

Абонентское устройство 100 выходит из пакетного режима 202 и возвращается в режим автоматического обнаружения 200 после завершения вызова и по истечении временного интервала после завершения вызова. В предпочтительном варианте осуществления изобретения завершение вызова может произойти по одному из четырех вариантов. Во-первых, пользователь может нажать клавишу END 105 во время сеанса связи. Во-вторых, вызов может быть потерян из-за потерь одного или более радиочастотных сигналов, которыми обмениваются абонентское устройство 100 и базовая станция 104, что может произойти по многим причинам, включая слишком большое расстояние или режим замирания. В-третьих, вызов может быть прекращен из-за потери уровня сигнала DTR (устройства ввода данных цифрового терминала) (использование которого хорошо известно специалистам) в абонентском устройстве 100, что чаще всего вызывается отсоединением кабеля, соединяющего компьютерную систему 102 с абонентским устройством 100. В предпочтительном варианте изобретения абонентское устройство 100 может также иметь такую конфигурацию, при которой игнорируется сигнал DТR. Четвертый вариант завершения вызова - это случай, когда данные в течение интервала простоя не посылаются. В предпочтительном варианте изобретения этот интервал простоя составляет тридцать секунд, хотя для осуществления настоящего изобретения может использоваться любой другой интервал простоя. Также в предпочтительном варианте изобретения интервал простоя может быть сформирован пользователем посредством клавиатуры на абонентском устройстве 100, либо посредством команд, вводимых через последовательный поток данных, принимаемый абонентским устройством 100 на порте данных.

Если вслед за завершением вызова принимается новая последовательность инициализации пакета в течение временного интервала после завершения вызова, то абонентское устройство 100 остается в пакетном режиме 202 и вновь устанавливает радиочастотный интерфейс с базовой станцией 104 и сетевое соединение с КПТ 106, если это необходимо, а также передает принятый пакет данных. В течение определенного интервала после завершения вызова абонентское устройство 100 продолжает выполнять операции с потоком вызовов, включая обработку сигналов СТS (сброс передатчика) и RТS (запрос передатчика), а также команд ХОN и ХОFF. В предпочтительном варианте изобретения интервал после завершения вызова составляет две секунды. Использование двухсекундного интервала после завершения вызова позволяет выполнить упорядоченное завершение передачи данных при возникновении неожиданного завершения вызова. Это упорядоченное завершение включает в себя запоминание и буферизацию данных, которые принимаются абонентским устройством 100 от компьютерной системы 102 так, чтобы передача этих данных могла бы быть возобновлена сразу после восстановления соединения.

Кроме пакетного режима 202 и режима модема 204 абонентское устройство 100 может также войти и в режим диагностики 206. Абонентское устройство 100 вводит режим диагностики 206 при приеме диагностической команды, генерируемой в соответствии со стандартом АТ, которая содержит последовательность цифровых данных соответствующих эквиваленту 'АТDМ' АSСII либо нижнего, либо верхнего регистра. В режиме диагностики инициируются дополнительные команды, определяемые фирмой-поставщиком, для того, чтобы определить различные показатели работы абонентского устройства 100 и состояние таблицы конфигурирования модема. Абонентское устройство 100 выходит из режима диагностики при приеме команды выхода из режима диагностики, которая согласно стандарту АТ содержит эквивалент 'АТDМ' АSСII либо нижнего, либо верхнего регистра.

Таким образом, заявленные способ и устройство обеспечивают автоматический выбор соответствующих услуг передачи данных в цифровой беспроводной системе связи на основе передаваемых данных. Вышеприведенное описание предпочтительных вариантов обеспечивает возможность специалистам в данной области техники реализовать, либо использовать настоящее изобретение. Для специалистов очевидны различные модификации представленных вариантов, причем определенные здесь основополагающие принципы можно использовать для других вариантов без дополнительного изобретательства. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается показанными здесь вариантами, а соответствует самому широкому объему, согласованному с раскрытыми принципами и новыми признаками.

Формула изобретения

1. Способ автоматического выбора среди доступных услуг сети в ответ на принятые данные в абонентском устройстве, выполненном с возможностью использования с системой беспроводной связи, заключающийся в том, что выбирают услугу сети на основе передачи пакетов при обнаружении последовательности инициализации пакета в принятых данных, причем последовательность инициализации пакета содержит временной интервал паузы перед флагом, байт флага и временной интервал после флага и выбирают услугу с эмуляцией модема при обнаружении команды набора номера в принятых данных.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что временной интервал паузы перед флагом равен приблизительно десяти временным интервалам символа.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что временной интервал паузы после флага равен приблизительно одному временному интервалу символа.

4. Абонентское устройство, предназначенное для использования с системой беспроводной связи, предоставляющей услугу сети на основе передачи пакетов и услугу с эмуляцией модема, содержащее средство для установления услуги с эмуляцией модема с системой, реагирующее на команду набора номера в принятых данных, и средство для установления услуги сети на основе передачи пакетов с системой, реагирующее на последовательность инициализации пакета, характеризуемую временным интервалом паузы перед флагом, байтом флага и временным интервалом после флага.

5. Абонентское устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно является устройством системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР).

6. Абонентское устройство по п. 5, отличающееся тем, что временной интервал паузы перед флагом равен приблизительно десяти временным интервалам символа.

7. Абонентское устройство по п. 6, отличающееся тем, что временной интервал после флага равен приблизительно одному временному интервалу символа.

8. Абонентское устройство по п. 4, отличающееся тем, что временной интервал паузы перед флагом равен приблизительно десяти временным интервалам символа.

9. Абонентское устройство по п. 5, отличающееся тем, что временной интервал после флага равен приблизительно одному временному интервалу символа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2