Система интерфейса сотовых телефонов для услуг передачи данных стандарта amps и множественного доступа с кодовым разделением каналов

 

Изобретение относится к электрической связи, в частности к сотовым телефонам, обеспечивающим возможность приема и передачи данных. Технический результат заключается в обеспечении межсетевого взаимодействия при минимальной стоимости и потребляемой мощности сотового телефона. Система содержит плату модема персонального компьютера для взаимного соединения сотового телефона с источником данных. Сотовый телефон имеет возможность передачи в соответствии с протоколами передачи AMPS или МДКР. 5 с. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Область техники Изобретение относится к сотовым телефонам, более конкретно к сотовым телефонам, обеспечивающим возможность приема и передачи данных.

Предшествующий уровень техники Пользователи компьютеров часть применяют беспроводные сотовые телефонные системы для осуществления в мобильном режиме передачи и приема данных. В настоящее время имеется два наиболее известных типа сотовых телефонных систем: аналоговые сотовые телефонные системы, обычно называемые системами стандарта AMPS (Усовершенствованное мобильное телефонное обслуживание), и цифровые сотовые телефонные системы, включающие системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) и системы множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР). Для осуществления передачи данных через коммутируемое соединение каналов с использованием сотовой телефонной системы стандарта AMPS, цифровые данные должны сначала преобразовываться в тональные сигналы с использованием модема. Модемы также используются при осуществлении связи через стандартную проводную коммутируемую телефонную сеть общего пользования (КТСОП). Для межсетевого взаимодействия с использованием цифровой телефонной системы, цифровые данные подаются непосредственно в сотовый телефон, который обрабатывает данные в их цифровой форме. Для обеспечения максимальной гибкости большинство цифровых сотовых телефонов могут надлежащим образом сопрягаться как с цифровыми сотовыми телефонными системами, так и с сотовыми телефонными системами стандарта AMPS.

Для сопряжения портативного "дорожного" компьютера с сотовым телефоном, имеющим возможность осуществления аналоговых операций, пользователь в общем случае использует модем, выполненный в форме тонкой платы, помещаемой в слот компьютера. Модем выдает тональные сигналы, которые могут затем вводиться в сотовый телефон с использованием кабеля. Эта конфигурация модема и компьютера соответствует стандарту PCMCIA (Ассоциация по интерфейсу плат памяти для персональных компьютеров), который был принят для обеспечения простоты использования и мобильности. Для сопряжения портативного компьютера с сотовым телефоном, выполненным с возможностью работы в цифровом режиме, цифровой выходной порт компьютера должен быть связан с сотовым телефоном, также путем использования кабеля. Цифровой выходной порт в типовом случае конфигурируется в соответствии со стандартом RS-232, который предусматривает выдачу цифровых данных в виде цифровых сигналов напряжения плюс или минус 12 В.

На фиг.1 представлен портативный компьютер и сотовый телефон, выполненные с возможностью межсетевых операций. Портативный компьютер 2 и сотовый телефон 4 показаны вместе с кабелем 5 стандарта RS-232 для режима МДКР и соединительной линией 7 для режима AMPS. Портативный компьютер имеет последовательный порт 6 для линии RS-232 и слот для приема PCMCIA-платы 8, соединенной с кабелем, обеспечивающим соединение режима AMPS. Таким образом, либо кабель RS-232, либо кабель AMPS, но не оба, могут подсоединяться к сотовому телефону. Следовательно, пользователь должен знать заранее, какая линия соединения требуется, и соответственно соединять требуемую линию с сотовым телефоном.

Можно предположить, что в обозримом будущем оба типа систем, как AMPS, так и цифровые телефонные системы, будут сосуществовать и поэтому пользователю сотового телефона потребуется иметь средства сопряжения с обоими типами систем. Однако, как описано выше, для двух различных систем требуются два различных метода сопряжения портативного компьютера с сотовым телефоном и соответствующими средствами обработки сигналов. Использование двух различных методов для такого сопряжения вызывает неудобства для пользователя, поскольку ему необходимо изменять конфигурацию соединения между компьютером и телефоном в зависимости от типа интерфейса, реализуемого в данный момент времени. Таким образом, весьма желательным был бы способ, обеспечивающий беспроводное межсетевое взаимодействие, реализуемое в соответствии с цифровыми и аналоговым режимами работы, и не требующий изменения конфигурации используемой системы. Подобный способ раскрыт в совместно поданной заявке на патент США 08/636261 на "Осуществление связи с использованием двухрежимного радиотелефона", переуступленной правопреемнику настоящего изобретения.

Другая проблема в осуществлении межсетевого взаимодействия в мобильном режиме с использованием интерфейса AMPS и МДКР связана с выбором того, какие из различных протоколов передачи данных, форматов и стандартов сжатия должны быть обеспечены. В последнее время разработано множество протоколов передачи данных, форматов и стандартов сжатия для обеспечения передачи данных, причем каждый из них требует своего собственного уникального программного обеспечения, аппаратного обеспечения или и того и другого. Способы включают протоколы исправления ошибок, протоколы пакетных интерфейсов, такие как TCP/IP. Стоимость и потребление мощности в связи с поддержкой этих различных способов в типовом случае являются весьма существенными по сравнению с обычными вычислительными возможностями сотового телефона. Хотя дополнительные вычислительные возможности могут быть дополнительно реализованы в сотовом телефоне, это привело бы к увеличению стоимости телефона, его размеров и потребления мощности питания, что отрицательно сказалось бы на мобильности. Кроме того, эти требуемые протоколы могут изменяться со временем, в результате чего программное обеспечение в телефоне будет устаревать. Соответственно, не требуется и даже не желательно, чтобы в сотовом телефоне были предусмотрены все возможные протоколы передачи данных. Поэтому желательно конфигурировать и устанавливать необходимое аппаратное и программное обеспечение таким образом, чтобы обеспечивать межсетевое взаимодействие, но при этом минимизировать стоимость и потребляемую мощность для сотового телефона, а также обеспечить возможность модернизации в соответствии с типом межсетевого взаимодействия. Именно на решение этих задач направлено изобретение.

Сущность изобретения В соответствии с изобретением заявлена сотовая телефонная система для передачи данных, принимаемых от источника данных, такого как портативный компьютер или факсимильный аппарат, к локальной сотовой базовой станции с использованием как протокола AMPS, так и протокола МДКР. В возможном варианте осуществления изобретения система включает в себя плату модема персонального компьютера (ПК-модема), такую как плата PCMCIA, для соединения источника данных с сотовым телефоном. Плата ПК-модема включает средство для передачи данных между источником данных и сотовым телефоном. В режиме AMPS данные передаются в виде сигналов с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). В режиме МДКР данные передаются в виде сигналов стандарта RS-232E.

Сотовый телефон включает в себя средство для приема ИКМ данных от платы ПК-модема и передачи данных с использованием сигналов формата AMPS к локальной базовой станции. Сотовый телефон также включает в себя средство обработки режима МДКР для приема данных стандарта RS-232 от платы ПК-модема и передачи данных с использованием сигналов формата МДКР к базовой станции. Один кабель межсоединения соединяет плату ПК-модема и сотовый телефон. Одна соединительная линия включает в себя индивидуальные линии для передачи как сигналов формата ИКМ, так и сигналов формата RS-232E. Следовательно, в сотовом телефоне необходим только один порт соединения. Также только один порт соединения (слот платы PCMCIA) необходим в портативном компьютере.

В одном из вариантов осуществления средство для передачи данных между источником данных и сотовым телефоном содержит средство, включая систему управления AT для интерпретации АТ-команд, что хорошо известно в уровне техники, блок обработки данных, модем и кодек (кодер-декодер), для преобразования сигналов, принимаемых от источника данных, в тональные сигналы ИКМ, пригодные для передачи к сотовому телефону в режиме AMPS. Использование тональных ИКМ сигналов облегчает манипулирование и обработку соответствующих данных и поэтому является предпочтительным, однако в других вариантах осуществления изобретения могут также использоваться выборки некодированных аналоговых данных. Средство для передачи также содержит средство, включая систему управления AT и блок преобразования уровня, для преобразования сигналов, принимаемых от источника данных, в сигналы RS-232E для передачи к сотовому телефону в режиме МДКР.

Блок обработки данных в плате ПК-модема дополнительно содержит средство для выполнения функций обработки данных, включая кодирование и/или сжатие принятых данных в соответствии с любым из следующих форматов : IS-99, EIA-617, RFC854, V42. bis, TCP, IP и РРР, каждый из которых хорошо известен в технике. Блок обработки данных может также выполнять исправление ошибок, управление потоком данных и другими связанными с этим функциями. Плата ПК-модема может дополнительно включать в себя порт телефонной линии для сопряжения модема с обычной линией наземной системы, такой как линия КТСОП для передач по линиям наземной системы. Следует отметить, что это в некоторой степени противоположно спецификации IS-99, которая предполагает, но не требует, чтобы все услуги стандарта IS-99 выполнялись в самом сотовом телефоне.

Таким образом, в соответствии с изобретением функциональные возможности передачи данных подразделены между сотовым телефоном и платой ПК-модема, причем большая часть функций обеспечивается платой ПК-модема, а не сотовым телефоном. В режиме, устанавливаемом по умолчанию, компоненты передачи данных автоматически выполняют выбор между режимом AMPS и режимом МДКР таким образом, что от пользователя не требуется никаких действий. Кроме того, пользователь может отменить такую автоматическую селекцию путем принудительного выбора либо режима AMPS, либо режима МДКР. За счет использования платы ПК-модема для межсоединения между источником данных и сотовым телефоном, возможности передачи данных удобным образом обеспечиваются без существенного возрастания размера и стоимости собственно сотового телефона и без значительного увеличения потребления мощности сотовым телефоном. Пользователи, для которых необходимо осуществлять передачу данных, получают сотовый телефон и плату ПК-модема. Потребление мощности в сотовом телефоне увеличивается незначительно, в частности, из-за того, что компоненты обработки данных в плате ПК-модема могут получать мощность питания от источника данных, а не от источника питания сотового телефона.

В одном из вариантов осуществления межсоединение между платой ПК-модема и сотовым телефоном обеспечивается с помощью интерфейса, который может дополнительно включать в себя микрофон и громкоговоритель для обеспечения режима телефонного разговора "со свободными руками" при работе в речевом режиме. В другом конкретном варианте осуществления компоненты TCP, IP и РРР размещаются в сотовом телефоне, а не на плате ПК-модема.

Таким образом, заявлен сотовый телефон, который имеет возможность работы как в режиме AMPS, так и в режиме МДКР, осуществляя при этом речевой режим телефонного разговора или передачу данных. В типовом случае не требуется каких-либо существенных действий со стороны пользователя для переключения из одного режима в другой. Это является важным преимуществом по сравнению с системами, в которых пользователь должен сначала определять тип передачи (AMPS или МДКР) и затем соответственно конфигурировать систему. Для передачи данных пользователь может только набрать телефонный номер адресата, которому должны передаваться данные или от которого должны приниматься данные, а сотовый телефон и плата ПК-модема определяют соответствующий протокол передач сотовой системы и протокол передачи данных для приема и передачи упомянутых данных.

Краткое описание чертежей Фиг.1 - пространственное представление портативного компьютера, сотового телефона и отдельных кабелей межсоединений для режимов МДКР и AMPS.

Фиг. 2 - пространственное представление портативного компьютера, платы ПК-модема и сотового телефона, конфигурированных в соответствии с изобретением.

Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая на высоком уровне соответствующие внутренние компоненты платы АК-модема и сотового телефона по фиг.2.

Фиг. 4 - пространственное представление портативного компьютера и платы ПК-модема по фиг.2, соединенных с линией КТСОП, в соответствии с изобретением.

Фиг. 5 - блок-схема конкретного варианта осуществления ПК-модема и сотового телефона по фиг. 2, причем внутренние компоненты платы и телефона подразделены в соответствии с первым вариантом.

Фиг. 6 - блок-схема конкретного варианта осуществления ПК-модема и сотового телефона по фиг. 2, причем внутренние компоненты платы и телефона подразделены в соответствии со вторым вариантом.

Фиг. 7 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая на высоком уровне операции, выполняемые платой ПК-модема по фиг.5.

Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая этапы способа, выполняемые платой ПК-модема, для инициирования исходящего вызова передачи данных посредством сотового телефона.

Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая этапы способа, выполняемые платой ПК-модема, для приема входящего вызова передачи данных посредством сотового телефона.

Детальное описание вариантов осуществления изобретения Ниже описаны возможные варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи. Эти варианты описаны в первую очередь со ссылками на блок-схемы систем и блок схемы последовательностей выполняемых операций. Что касается блок-схем последовательностей выполняемых операций, то каждый блок такой блок-схемы представляет как этап способа, так и элемент устройства для выполнения этапа способа. В данном случае элемент устройства может определяться как средство, или элемент, или блок для выполнения соответствующего этапа способа. Также следует иметь в виду, что не все компоненты или этапы способа, необходимые для завершения реализации реальной системы, всегда представлены или описаны детально. Напротив, на чертежах показаны и описаны только те компоненты или этапы способа, которые необходимы для правильного понимания изобретения. Кроме того, компоненты или этапы способа, которые являются обычными или могут быть легко спроектированы и изготовлены или выполнены в соответствии с изобретением, детально не описываются.

На фиг.2 представлена система 10, включающая в себя портативный компьютер 12, сотовый телефон 14 и плату 16 ПК-модема, соединенные между собой одной линией 18 межсоединений. Сигналы данных, формируемые портативным компьютером 12, передаются платой 16 ПК-модема к сотовому телефону 14 по линии 18 для сотовой передачи к удаленной сотовой базовой станции (не показана). Сигналы, принимаемые базовой станцией, в конечном счете передаются к удаленному компьютеру (также не показан), который, например, может быть составной частью сети Интернет. Ответные сигналы, формируемые удаленным компьютером, в конечном счете передаются базовой станцией и принимаются сотовым телефоном 14, затем они маршрутизируются по линии 18 через плату 16 ПК-модема в портативный компьютер 12. В данном конкретном варианте осуществления сотовая передача осуществляется с использованием протоколов AMPS или МДКР, но и другие пары протоколов могут использоваться в соответствии с изобретением в других вариантах его осуществления. Линия межсоединения включает в себя линии последовательной передачи, предназначенные для передачи сигналов при работе с использованием протоколов МДКР, и линии ИКМ сигналов для передачи сигналов при работе с использованием протоколов AMPS. Последовательная передача сигналов данных по линии 18 выполняется с использованием протокола интерфейса EIA/TIA-RS-232E (с использованием напряжений, отличающихся от определенных согласно протоколу), но могут использоваться и другие протоколы. Протокол интерфейса EIA/TIA-R. S-232E описан в документе, озаглавленном "Интерфейс между DTE и DCE, использующий обмен последовательными двоичными данными" Ассоциации промышленности средств связи. Хотя на чертеже показан портативный компьютер, но следует иметь в виду, что может использоваться любой тип источника данных, включая любой тип портативного или непортативного компьютера, а также другие типы источников данных, такие как персональные интеллектуальные помощники передачи данных, факсимильные аппараты и т. п. Также показано, что портативный компьютер может иметь отдельный последовательный порт 17, который в соответствии с изобретением не требуется для передачи сигналов данных к сотовому телефону, и поэтому может быть использован для других целей.

Сотовый телефон содержит кнопку 20 подачи питания, кнопку 22 передачи и клавишную панель 24. Телефон активизируется пользователем путем нажатия кнопки питания. Для речевой передачи пользователь вводит с помощью клавишной панели 24 требуемый телефонный номер и затем нажимает кнопку передачи. Для передачи данных требуемый номер телефона выдается портативным компьютером, и функция передачи автоматически активизируется сотовым телефоном. В одном из вариантов, описанном ниже, "автомобильный" интерфейс предусмотрен между кабелем межсоединения и сотовым телефоном. Этот интерфейс включает в себя громкоговоритель и микрофон, обеспечивающие режим функционирования "со свободными руками", что может использоваться, например, когда пользователь, включивший сотовый телефон, находится за рулем автомобиля.

Для передач данных телефонный номер выдается портативным компьютером либо из устройства памяти, содержащегося в нем, либо с помощью пользовательского ввода с клавиатуры компьютера. Телефонный номер пересылается в сотовый телефон с помощью платы ПК-модема. Любые необходимые квитирования приема между платой ПК-модема и сотовым телефоном выполняются, как это требуется. Сотовый телефон пытается осуществить контакт с локальной сотовой системой для получения канала трафика, сначала с использованием протокола МДКР, а затем, если канал трафика режима МДКР недоступен, то с использованием протоколов AMPS. После того как канал трафика получен, сотовый телефон передает соответствующие сигналы к плате ПК-модема, идентифицирующей канал как канал режима МДКР или канал режима AMPS. Сотовый телефон также обеспечивает размещение телефонного вызова с использованием канала трафика на требуемый телефонный номер.

После того как осуществлено соединение телефонного вызова, данные, подлежащие передаче с портативного компьютера, пересылаются в плату ПК-модема в виде сигналов передачи данных. Если рабочий режим представляет собой режим МДКР, то плата ПК-модема преобразует принятые сигналы данных в сигналы RS-232E для передачи по соединению последовательной передачи кабеля межсоединения. Сотовый телефон преобразует сигналы RS-232E в сигналы, соответствующие передаче в режиме МДКР, и затем передает сигналы к локальной базовой станции. Ответные сигналы, принимаемые сотовым телефоном, преобразуются в нем в сигналы RS-232E и затем пересылаются в плату ПК-модема для преобразования в обычные сигналы данных для последующей пересылки в портативный компьютер.

В режиме AMPS сигналы, принятые платой ПК-модема от портативного компьютера, преобразуются в ИКМ сигналы и пересылаются в сотовый телефон по линиям ИКМ кабеля межсоединения. Сотовый телефон преобразует ИКМ сигналы в сигналы протокола AMPS для передачи к локальной базовой станции. Ответные сигналы режима AMPS преобразуются сотовым телефоном в ИКМ сигналы, пересылаются по кабелю межсоединения в плату ПК-модема для преобразования в модулированные сигналы данных для последующей пересылки к портативному компьютеру.

Компоненты платы ПК-модема и сотового телефона, используемые для обеспечения передач по протоколу AMPS или МДКР, представлены на фиг.3. Более конкретно, на фиг.3 показано, что плата 16 ПК-модема включает в себя систему 26 AT управления, блок 27 обработки данных, модем 28, кодек 30 и блок 31 преобразования уровня. Плата ПК-модема также включает в себя последовательный порт 32 и ИКМ порт 34 для соединения с соответствующими линиями кабеля 18 межсоединения. Следует иметь в виду, что в предпочтительном варианте осуществления ИКМ порт 34 и последовательный порт 32 расположены в одном физическом соединителе, в который вводится кабельный соединитель. Плата ПК-модема также включает в себя порт 36 телефонной линии для подсоединения к линии наземной телефонной системы, такой как телефонная линия КТСОП.

Система AT управления система обработки данных, модем и кодек совместно образуют средство для преобразования сигналов данных, принимаемых от портативного компьютера, в сигналы стандарта RS-232E для передачи к сотовому телефону в режиме МДКР.

Более конкретно, сигналы данных, формируемые портативным компьютером (фиг. 2), принимаются системой AT управления и блоком обработки данных. Система AT управления выделяет AT команды из сигналов и управляет работой блока обработки данных в соответствии с этими командами. В режиме AMPS сигналы данных кодируются и форматируются блоком обработки данных, преобразуются в тональные сигналы с помощью модема и затем преобразуются в ИКМ сигналы с помощью кодека. Полученные ИКМ сигналы выдаются через ИКМ порт в ИКМ линии кабеля межсоединения. Сигналы принимаются ИКМ портом 50 сотового телефона, преобразуются в сигналы формата AMPS с помощью преобразователя 52 формата ИКМ в формат AMPS (ИКМ/AMPS-преобразователем) и затем пересылаются в приемопередающее устройство 44 для передачи с помощью антенны 46. Ответные сигналы проходят по противоположному пути для обеспечения преобразования в сотовом телефоне из сигналов формата AMPS в ИКМ сигналы и для преобразования в ПК-модеме из ИКМ сигналов в сигналы данных для последующей передачи в портативный компьютер.

Если линия КТСОП подсоединена к модему, то тональные сигналы, выдаваемые из модема, пересылаются в линию КТСОП, а не в кодек.

В режиме МДКР система AT управления также выделяет AT команды из сигналов данных и управляет работой блока обработки данных в соответствии с этими командами, чтобы кодировать сигнал данных в соответствии с выбранным протоколом формата сжатия данных. Полученные сигналы данных выдаются из блока обработки данных в виде сигналов стандарта RS-232E на блок преобразования уровня. Блок 31 преобразования уровня модифицирует уровень напряжения сигналов из уровня с выхода блока обработки данных (от + 3,3 В до 0,0 В) в диапазон напряжений, соответствующий передаче по линии соединения последовательной передачи стандарта RS-232E (в типовом случае от +12 В до -12 В). Полученные в результате сигналы выдаются через последовательный порт 32 в линии соединения последовательной передачи кабеля межсоединения.

Сигналы принимаются в сотовом телефоне через последовательный порт 40 и пересылаются в преобразователь 42 протокола RS-232 в протокол МДКР (RS-232/МДКР-преобразователь 42), работа которого более подробно описана ниже. Сигналы RS-232E преобразуются в сигналы протокола МДКР для маршрутизации в приемопередающее устройство для последующей передачи с помощью антенны. Ответные сигналы МДКР проходят по противоположному пути для преобразования в сотовом телефоне в сигналы RS-232 и для преобразования в плате ПК-модема в сигналы, пригодные для передачи в портативный компьютер.

При описанной конфигурации функции передачи AMPS данных и МДКР данных обеспечены в сотовом телефоне просто за счет аппаратных средств и программного обеспечения, реализующих соответствующее преобразование, требуемое для обработки сигналов RS-232E и ИКМ сигналов. Остальные аспекты обработки сигналов данных реализуются в плате ПК-модема. Соответственно, потребление мощности в сотовом телефоне ограничено, а также ограничены затраты, связанные с сотовым телефоном.

Как отмечено, плата ПК-модема может быть соединена с обычной линией наземной системы. Это показано на фиг.4.

В зависимости от конкретной реализации может оказаться необходимым или желательным осуществлять форматирование, сжатие или иную обработку передаваемых данных в соответствии с одним из множества стандартов, таких как V42. bis, TCP, IP и т.д. На самом деле, передачи в режиме МДКР согласно стандарту IS-99 должны поддерживать протоколы TCP, IP и РРР. На фиг.5 и 6 представлены два конкретных варианта, согласно которым компоненты аппаратных средств и программного обеспечения, соответствующие различным форматам или протоколам, разделены между платой ПК-модема и сотовым телефоном. Оба варианта включают в себя интерфейс 160 (см. фиг.5 и 6) между кабелем межсоединения и сотовым телефоном. Интерфейс 160 представляет собой вышеупомянутый "автомобильный интерфейс", обеспечивающий громкоговоритель и микрофон для реализации режима использования "со свободными руками". Интерфейс 160 не является необходимым для осуществления изобретения и во многих вариантах не будет использоваться. Кроме того, чтобы не загромождать чертеж, не показан блок 31 преобразования уровня.

На фиг.5 показаны сотовый телефон 114 и плата 116 ПК-модема. Плата ПК-модема может включать в себя последовательный порт 132, порт ИКМ 134 и порт 136 телефонной линии КТСОП. Сотовый телефон включает в себя приемопередающее устройство 144 эфирного интерфейса и антенну 146. Интерфейс 160 предусмотрен между кабелем межсоединения 118 и сотовым телефоном. Интерфейс включает в себя последовательный порт 140 и ИКМ порт 142. Обмен сигналами между интерфейсом и сотовым телефоном может быть обеспечен посредством дополнительных последовательного и ИКМ портов (не показаны) или посредством другой соответствующей формы компонентов межсоединения.

Интерфейс 160 также включает в себя громкоговоритель 160 и микрофон 164, пригодные для реализации режима работы со свободными руками. Такой сотовый телефон с интерфейсом может использоваться при управлении транспортным средством, причем от пользователя не требуется говорить или слушать с использованием громкоговорителя и микрофона самого сотового телефона (отдельно не показаны).

Аппаратные средства и программное обеспечение для обработки данных, обеспечивающие возможность работы с использованием различных форматов и протоколов передачи, разделены между платой ПК-модема и сотовым телефоном следующим образом. Плата ПК-модема включает в себя процессор 170 AT/IS-99 команд, модем 172 и кодек 174. Плата ПК-модема также содержит блок 171 обработки данных, имеющий комплект блоков форматирования, включая блок 176EIA-617, блок 178 RFC854, блок 180 V42.bis, блок 182 TCP, блок 184 IP и блок 186 РРР. Данные, проходящие через блок 171 обработки данных, обрабатываются всеми или некоторыми из блоков форматирования, или совсем не обрабатываются ими, в зависимости от конфигурации, реализуемой процессором 170 AT/IS-99 команд. В сотовом телефоне предусмотрен процессор 188 AT/A данных вместе с RLP- процессором 190 и процессором 192 аудио и цифровых сигналов.

В режиме МДКР данные, принимаемые платой ПК-модема от портативного компьютера, пересылаются через процессор 170 AT/IS-99 команд, который направляет соответствующие команды в сотовый телефон через порт соединения последовательной передачи для установки канала трафика. Процессор 170 AT/IS-99 команд также активизирует один или несколько блоков форматирования, таких как блок TCP или блок РРР, для форматирования данных. Данные, которые должны форматироваться, принимаются непосредственно от портативного компьютера (т. е. данные не пересылаются через процессор 170 AT/IS-99 команд) и выдаются непосредственно на порт соединения последовательной передачи при управлении от процессора 170 AT/IS-99 команд.

Отформатированные данные, принятые сотовым телефоном, пересылаются через процессор АТ/А данных, который реагирует соответствующим образом на любые AT команды, содержащиеся в них, и который управляет переносом действительных данных для передачи к локальной базовой станции. Ответные сигналы данных пересылаются по тому же пути в обратном направлении через соответствующий блок форматирования платы ПК-модема, декодирующий данные, если это необходимо, прежде чем пересылать их к портативному компьютеру.

В режиме AMPS сигналы данных, выдаваемые с портативного компьютера, также обрабатываются процессором 170 AT/IS-99 команд, который направляет соответствующие команды в сотовый телефон для установки канала трафика. Данные пересылаются при управлении от процессора 170 AT/IS-99 команд через процессор 171 данных, модем 172 и кодек 174 для передачи в виде ИКМ сигналов к сотовому телефону. В альтернативном варианте (не показан отдельно) кодек может быть предусмотрен как часть линии межсоединения. Кроме того, как отмечено, может быть предусмотрен отдельный блок загрузки данных.

В сотовом телефоне ИКМ кодированные сигналы пересылаются к процессору аудио/цифровых сигналов. Кроме того, AT команды пересылаются к процессору АТ/А данных. Процессор АТ/А данных отвечает на AT команды, такие как команды набора номера, и передает соответствующие ответные сигналы на плату ПК-модема. Действительные данные для передачи в режиме AMPS обрабатываются процессором аудио/цифровых сигналов в соответствии с обычными методами и пересылаются в приемопередающий блок для передачи к локальной базовой станции. Ответные сигналы данных пересылаются по тому же пути в обратном направлении через кодек и модем платы ПК-модема для последующей пересылки к портативному компьютеру.

В другом варианте, показанном на фиг.6, компоненты разделены между платой ПК-модема и сотовым телефоном во многом аналогичным образом, но блоки TCP, IP и РРР предусмотрены в сотовом телефоне, а не на плате ПК-модема. Аналогичные компоненты на фиг. 6 обозначены теми же ссылочными номерами, увеличенными на 100. Такие компоненты и способ их работы повторно не описываются.

В любом из вариантов, как на фиг.5, так и на фиг.6, комбинация ПК-модема и сотового телефона работает в качестве интерфейса IS-99 MT2 в соответствии с техническими требованиями стандарта EIA/TIA IS-99 для модемных эмуляций и эмуляции IS-657 для пакетных режимов обслуживания. Сжатие данных осуществляется в соответствии с V42.bis. ПК-модем выполняет обработку IS-99 AT команд. Следует отметить, что это в некоторой степени противоположно техническим требованиям стандарта IS-99, который подразумевает, хотя и не требует, что все режимы обслуживания стандарта IS-99 должны выполняться в самом сотовом телефоне.

Что касается режимов обслуживания IS-657 с пакетной передачей данных, то ПК-модем выполнен так, чтобы обеспечивать обслуживание входящих и исходящих вызовов с пакетной передачей, а также обеспечивать схемы, программное обеспечение и другие средства, необходимые для инициирования вызова с пакетной передачей. В этом отношении ПК-модем имеет возможность перехода в режим пакетной передачи и выхода из этого режима. Прикладная задача, предусматривающая пакетную передачу, инициирует вызов в режиме пакетной передачи путем выдачи AT команд для установки пакетного режима и для инициирования вызова. ПК-модем переходит в режим пакетной передачи после приема команды пакетного режима передачи (в типовом случае AT+CRM=1). Может использоваться обнаружение в автоматическом режиме. После приема соответствующей команды ПК-модем пересылает команду к сотовому телефону и затем функционирует как Rm интерфейс, совместимый с IS-657 (т.е. интерфейс пакетной передачи).

Операции, выполняемые платой ПК-модема в вариантах осуществления изобретения, описанных выше, представлены на фиг.7-9. Ниже дано краткое описание этих операций. Согласно фиг.7 плата ПК-модема сначала обнаруживает, не соединена ли она с линией КТСОП или сотовым телефоном (этап 300). Если имеется соединение с линией КТСОП, то ПК-модем работает в соответствии с обычными операциями модема обычной телефонной линии (этап 302). Этап 302 повторяется до тех пор, пока вызов не будет завершен (этап 303). Если имеет место соединение с сотовым телефоном, то ПК-модем сначала проверяет, включен ли сотовый телефон (этап 304). На этапе 306 плата ПК-модема передает сигнал к сотовому телефону для включения режима ПК-модема в сотовом телефоне. Если обнаружен исходящий вызов (этап 308), а сотовый телефон не включен, то соответствующий сигнал ошибки пересылается к портативному компьютеру. В противном случае выполняются операции, показанные на фиг.9. При обнаружении исходящего вызова выполняются этапы, показанные на фиг.8. В любом случае выполнение операций в конечном счете возвращается к этапу 300.

Со ссылками на фиг.8 ниже описываются операции, выполняемые платой ПК-модема, для инициирования исходящего вызова через сотовый телефон. Первоначально на этапе 400 плата ПК-модема передает сигнал в сотовый телефон для отключения аудиорежима, так что оператору сотового телефона нет необходимости прослушивать передачу данных. Затем на этапе 402 сотовый телефон получает AT команды с использованием линии последовательной передачи, что сигнализирует о запросе исходящего вызова с передачей данных. На этапе 404 плата ПК-модема получает AT отклики по линии последовательной передачи, показывающие, предоставлен ли канал трафика, и если это так, то указывающие, является ли предоставленный канал трафика каналом AMPS или каналом МДКР. На этапе 406 плата ПК-модема начинает принимать данные от портативного компьютера через интерфейс модема. После этапа 408, если канал трафика является каналом МДКР, то выполнение переходит к этапам 410-415, а если AMPS, - то к этапам 416-419.

Более конкретно, в режиме МДКР ПК-модем сначала преобразует сигналы, принимаемые от портативного компьютера, в сигналы RS-232E (этап 410), Затем ПК-модем выполняет форматирование данных и/или сжатие данных, если оно требуется, например, применяя форматы TCP или РРР или используя сжатие данных в формате V42. bis. На этапе 414 полученные в результате сжатые кодированные сигналы передаются по линиям последовательной передачи в виде сигналов RS-232E в сотовый телефон для последующего преобразования в нем в сигналы МДКР. Этапы 410-414 повторяются до тех пор, пока вызов не закончится.

Если канал трафика является каналом AMPS, то на этапе 412 принятые сигналы пересылаются через модем и кодек для преобразования в ИКМ сигналы. ИКМ сигналы на этапе 414 передаются по линиям ИКМ аудиосигналов по кабелю межсоединения в сотовый телефон для преобразования в нем в сигналы AMPS для последующей передачи. Этапы 416-418 повторяются до тех пор, пока вызов не завершится на этапе 419. Независимо от того, в каком режиме осуществляется передача, МДКР или AMPS, выполнение процедуры возвращается к этапам, показанным на фиг.7, для обработки исходящих вызовов или входящих вызовов.

Со ссылками на фиг.9 ниже будет описана работа платы ПК-модема в ответ на входящие передачи данных, принимаемые сотовым телефоном. Первоначально на этапе 500 плата КП-модема принимает АТ-отклики по линиям последовательной передачи кабеля межсоединения, индицирующие входящие данные и идентифицирующие соответствующий канал трафика в качестве канала AMPS или канала МДКР.

Способы, описанные выше со ссылками на фиг.7-9, могут выполняться устройствами, представленными на фиг.2-6, или иными устройствами. Аналогичным образом, устройство, представленное на фиг.12-6, может выполнять этапы способа иначе, чем конкретно показано на фиг.7-9.

Выше была описана сотовая телефонная система, имеющая интегрированные средства функционирования в режимах AMPS и МДКР. Аппаратные средства и программное обеспечение, используемые для выполнения соответствующей обработки данных, используют сотовый телефон и плату ПК-модема. Представлены две конкретные схемы разделения этих компонентов. Однако и другие варианты, использующие другие конфигурации компонентов, могут соответствовать принципам изобретения. Представленные варианты должны рассматриваться как иллюстрирующие изобретение, но не как ограничивающие его объем. На самом деле, принципы изобретения применимы к другим комбинациям сотовых форматов передачи, включая МДЧР, МДВР и т.д. Также принципы изобретения применимы к другим типам мобильных передающих устройств, кроме сотовых телефонов.

Формула изобретения

1. Система для передачи данных, принимаемых от источника данных, содержащая плату модема персонального компьютера (плату ПК-модема) для соединения с источником данных и сотовый телефон, соединенный с платой ПК-модема, при этом плата ПК-модема включает в себя средство для пересылки данных между источником данных и сотовым телефоном, а сотовый телефон содержит средство обработки стандарта AMPS для приема данных от платы ПК-модема и передачи данных с использованием сигналов формата AMPS и средство обработки в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) для приема данных от платы ПК-модема и передачи данных с использованием сигналов формата МДКР.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство обработки стандарта AMPS содержит средство для приема сигналов AMPS от удаленного источника и для передачи содержащихся в них данных к плате ПК-модема, а средство обработки режима МДКР содержит средство для приема сигналов МДКР удаленного источника и для передачи содержащихся в них данных к плате ПК-модема.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для пересылки данных между источником данных и сотовым телефоном содержит средство для определения режима AMPS или МДКР, в котором должны передаваться данные сотовым телефоном.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для определения режима предусматривает передачу данных в виде сигналов МДКР, причем оно выбирает режим AMPS только в том случае, когда режим МДКР недоступен.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для пересылки данных платы ПК-модема содержит средство для преобразования сигналов, принимаемых от источника данных, в сигналы с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) для передачи к сотовому телефону, а средство обработки стандарта AMPS сотового телефона содержит средство для приема ИКМ сигналов от платы ПК-модема и для преобразования сигналов в сигналы формата AMPS.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для пересылки данных платы ПК-модема содержит средство для преобразования сигналов, принимаемых от источника данных, в выборки аналогового аудиосигнала для передачи к сотовому телефону, а средство обработки стандарта AMPS сотового телефона содержит средство для приема выборок аналогового аудиосигнала от платы ПК-модема и для преобразования сигналов в сигналы формата AMPS.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для определения режима предусматривает передачу данных в виде сигналов МДКР и выбирает режим AMPS только в том случае, когда режим МДКР недоступен в первом режиме, и передает данные в виде сигналов МДКР, когда выбран режим МДКР, и в виде сигналов AMPS, когда выбран режим AMPS.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для пересылки данных платы ПК-модема содержит средство для преобразования сигналов, принимаемых от источника данных, в сигналы стандарта RS-232Е для передачи к сотовому телефону, а средство обработки режима МДКР сотового телефона содержит средство для приема сигналов стандарта RS-232E от платы ПК-модема и для преобразования сигналов в сигналы формата МДКР.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для обработки режима МДКР сотового телефона содержит средство для выполнения эмуляции модема с использованием формата IS-99 и средство для выполнения обслуживания в режиме пакетной передачи с использованием формата IS-657 процессора аудио/цифрового сигнала.

10. Система по п.8, отличающаяся тем, что средство для пересылки данных платы ПК-модема содержит средство для обработки принимаемых данных в соответствии с форматом, выбранным из группы форматов, включающей AT/IS-99, EIA-617, RFC854, V42.bis, TCP, IP и РРР.

11. Система по п.1, отличающаяся тем, что плата ПК-модема включает в себя средство для определения того, находится ли сотовый телефон в рабочем режиме.

12. Система по п.5, отличающаяся тем, что средство для преобразования сигналов, принимаемых от источника данных в сигналы с ИКМ, включает в себя модем и схему кодека.

13. Способ передачи данных, принимаемых от источника данных, к сотовой базовой станции с использованием системы, содержащей плату ПК-модема и сотовый телефон, причем способ включает этапы определения того, принимает ли сотовая базовая станция сигналы сотовой передачи формата МДКР, и если принимает, то управления сотовым телефоном для приема данных от сотовой базовой станции и передачи данных к сотовой базовой станции с использованием формата МДКР, а если не принимает, то управления сотовым телефоном для приема данных от сотовой базовой станции и передачи данных к сотовой базовой станции с использованием формата AMPS.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что этап передачи данных с использованием формата МДКР включает этапы управления платой ПК-модема для приема сигналов данных от источника сигнала, преобразования сигналов в сигналы формата RS-232 и пересылки преобразованных сигналов в сотовый телефон и управления сотовым телефоном для приема сигналов формата RS-232, преобразования в сигналы формата МДКР и передачи к сотовой базовой станции.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что этап передачи данных с использованием формата AMPS включает этапы управления платой ПК-модема для приема сигналов данных от источника сигнала, преобразования сигналов в сигналы формата ИКМ и пересылки преобразованных сигналов в сотовый телефон и управления сотовым телефоном для приема сигналов формата ИКМ, преобразования в сигналы формата AMPS и передачи к сотовой базовой станции.

16. Плата ПК-модема для взаимного соединения источника данных и сотового телефона, включающая в себя средство для приема сигналов от источника данных, для преобразования сигналов в ИКМ сигналы и передача ИКМ сигналов в сотовый телефон и средство для приема сигналов от источника данных, для преобразования сигналов в сигналы стандарта RS-232E и передачи полученных сигналов в сотовый телефон.

17. Плата ПК-модема по п.16, отличающаяся тем, что содержит средство для обработки сигналов, принимаемых от источника данных, в соответствии с форматом, выбранным из группы форматов, включающей AT/IS-99, EIA-617, RFC854, V42.bis, TCP, IP и PPP.

18. Плата ПК-модема по п.16, отличающаяся тем, что содержит средство для определения того, находится ли сотовый телефон в рабочем режиме.

19. Плата ПК-модема по п.16, отличающаяся тем, что средство для преобразования сигналов в ИКМ сигналы включает в себя модем и схему кодека.

20. Способ функционирования платы ПК-модема, включающий этапы преобразования цифровых данных в тональные сигналы, которые выдаются через первый набор контактов в порте кабеля при работе в аналоговом режиме, и преобразования цифровых данных в данные, форматированные согласно стандарту RS-232, которые выдаются через второй набор контактов в упомянутом порте кабеля при работе в цифровом режиме.

21. Кабель, содержащий первое соединение для передачи синусоидальных тональных сигналов между компьютером и беспроводным телефоном, когда беспроводный телефон работает в аналоговом режиме, и второе соединение для передачи цифровых данных между компьютером и беспроводным телефоном, когда беспроводный телефон работает в цифровом режиме.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9