用於電路轉換和分組轉換數據傳遞的雙埠無線數據機的製作方法
2023-06-09 07:39:41
專利名稱：用於電路轉換和分組轉換數據傳遞的雙埠無線數據機的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及無線數據機，特別是涉及一種處理電路轉換和分組轉換數據的雙埠無線數據機。
背景技術：
在現有的外部無線數據機中，無線數據機被配置來連接單個外部裝置，特別是經單串行埠連接單個外部裝置。當希望使用無線數據機進行通信時，數據和控制信號經單個串行埠接收，並且經無線數據機進行調製，以便利用諸如GSM的無線協議將數據和控制信號通過空中接口進行傳遞。
例如，圖1示出了已知的外部無線數據機100。無線數據機100包括一個微處理器104；一個只讀存儲器(「ROM」)112；一個隨機存取存儲器(「RAM」)108，用於保持微處理器104的運行時間變量；和一個RF收發信機116，用於調製和接收到達和來自空中接口128的數據和控制信號。由於無線數據機100是外部部件，因此設置一個單串行埠120，它通常經過諸如一個串行電纜的物理通信線路將無線數據機100通信地連結到外部設備上。
已知的外部無線數據機的一個缺點是，與終端設備的所有通信都要經過相同的串行埠120。例如，一個特定的終端設備也許渴望通過對一個特定的遠端設備的電路轉換數據(以下稱作「CSD」)呼叫來進行實時數據通信，如果由於某種原因，該遠端設備突然需要將非實時數據發送給遠端設備，則終端設備必須以某種方式將非實時數據與實時數據進行交替，然後傳送到無線數據機100。
雖然非實時數據與實時數據的交替不會在終端設備上造成明顯的問題，但是問題會出現在無線數據機100上。其原因是，當通常經過更有效的分組型數據傳遞，比如短消息服務(以下稱作「SMS」)消息，而不是CSD傳遞，發送非實時數據時，無線數據機實際上必須進行非實時數據與實時數據之間的語境轉換。
對於具有有限計算能力和資源的微處理器，當傳遞模式間轉換的一個判定將造成實時數據流的中斷時，對存儲器資源的語境轉換的影響可能是非常明顯的。
例如，圖2示出了無線數據機中傳遞模式(語境)間轉換的一個已知處理。在步驟204，初始化單串行埠120。在步驟208，例如，通過發送或引發在無線數據機100將接收的一個「ATDTxxxxxxx」命令的終端設備，初始化一個CSD呼叫。步驟208中的命令將使無線數據機100撥電話號碼(「xxxxxxx」)，並且經RF收發信機116連接遠端設備。遠端設備將回送一個「CONNECTxxxx」信號，在步驟212，無線數據機100接收該信號，從而建立一個CSD呼叫。
在步驟216，開始經無線數據機100的數據傳遞—將數據從終端設備傳遞到遠端設備。在步驟220，將進行周期性輪詢以確定無線數據機100是否收到終端設備的一個SMS命令。如果已經收到SMS命令，則在步驟232中斷經串行埠120的CSD傳遞，並且在步驟236初始化SMS數據傳遞。在步驟240，SMS數據傳遞經RF收發信機發生。
在步驟244，執行一個檢驗以確定SMS數據傳遞是否完成。如果該傳遞沒有完成，則該處理繼續步驟240。否則，在步驟248中，經串行接口100接收一個命令，例如「AT0」，使無線接口100進行返回到CSD模式的語境轉換。然後，該處理繼續步驟216，重新開始CSD傳遞。
在步驟220之後，如果沒有一個SMS消息，則在步驟224執行一個檢驗，以確定CSD呼叫是否已經結束。通常，當CSD呼叫已經結束時，經串行埠120接收一個「ATH」命令。如果CSD呼叫沒有結束，則處理繼續步驟216。否則，繼續處理步驟228，在該步驟中結束CSD呼叫和中止處理。
在實時監督或控制環境中使用上述的無線數據機和處理可能有一些缺點。例如，無線數據機可以被設置在學校總線中以及可以經串行埠120饋送實時視頻圖像。一個報警條件可以出現在該學校總線中。當報警條件出現時，在報警條件經串行埠120被饋送的同時中斷該實時數據流，從而使重要的實時信息丟失。
此外，人們也許還希望，例如經由進行CSD呼叫的一個SMS消息，由無線數據機100接收非實時數據。在無線數據機的目前配置條件下，在CSD呼叫被中止之前不可能進行SMS數據的接收。
在實時數據傳遞是臨界的環境中，或者在非常不希望中斷CSD傳遞的環境中，目前的無線數據機100具有一些明顯的缺點。主要是，無線數據機100與終端設備之間的信道具有兩個不相容的模式(CSD或SMS)，它們可能消耗無線數據機的處理資源並且中斷臨界實時通信。
發明內容
本發明公開了一種雙埠外部無線數據機。根據一個實施例，無線數據機包括微處理器；一個連接該微處理器的只讀存儲器；一個連接該微處理器的隨機存取存儲器，該隨機存取存儲器包括一個緩衝器；一個連接微處理器的RF收發信機，該RF收發信機被配置為用微處理器進行操作以發送和接收無線信號；以及一個連接微處理器的雙埠串行埠，該雙埠串行埠具有一個第一串行埠和一個第二串行埠，該第一串行埠被配置來接收用於電路轉換數據傳遞的數據，該第二串行埠被配置來接收用於分組轉換數據傳遞的數據。
根據本發明的一個實施例，只讀存儲器包括一個無線協議堆棧，一個命令分析器，和一個數據路由器；其中命令分析器檢查經第一串行埠接收的命令和控制信號，數據路由器將經過第一串行埠接收的數據送往用於經RF收發信機進行傳輸的傳輸緩衝器，將經過第二串行埠接收數據送往RF收發信機，以及將RF收發信機接收的數據送往第一串行埠。
本發明還公開了操作雙埠外部無線數據機的方法，和保持上述內容的一個計算機可讀媒介。
圖1示出了一種已知的無線數據機。
圖2是無線數據機的已知處理方法的流程圖。
圖3示出了雙埠無線數據機的一個實施例。
圖4是雙埠無線數據機的方框圖。
圖5示出了一個無線協議堆棧，包括雙埠無線數據機的功能單元。
圖6是顯示雙埠無線數據機的一個處理方法的流程圖。
具體實施例方式
圖3示出了雙埠外部無線數據機300的一個方框圖。根據該實施例，無線數據機300包括一個微處理器304；一個用於存儲運行時間數據的RAM 308；一個ROM 312，用於存儲持久數據，比如，可執行目標碼；和一個RF收發信機316，它最好被配置來以電路轉換和分組轉換模式發送和接收數據。RAM 308、ROM 312、和RF收發信機316通信地連接微處理器304。
無線數據機300還包括雙埠串行埠320。根據本發明的一個實施例，雙埠串行埠320是多埠RS-232通信晶片。重要的是，無線數據機300被配置成同時經雙埠串行埠320的諸多串行埠接收數據。無線數據機300與終端設備之間的命令和控制通信流經雙埠串行埠320中的第一串行埠324。有效數據，例如實時數據，通常流經雙埠串行埠320中的第二串行埠328。然而，根據本發明的一個實施例，也允許有限數量的命令流經第二串行埠328。
一旦無線數據機300接收到數據，那麼就經過空中接口332，例如，GSM或GPRS協議，選擇對RF收發信機316的傳送路由。下面，結合圖4說明數據分析和路由選擇的進一步細節，圖4是雙埠外部無線數據機300的方框圖。
雙埠串行驅動器404處理來自第一串行埠324和第二串行埠328的輸入傳送。當接收到數據時，該數據首先由AT命令分析器408進行檢查。如果僅僅是經第一串行埠324傳送命令和控制信號，那麼AT命令分析器408僅需要檢查來自第一串行埠324的信號。然而，如果AT命令也可以經第二串行埠328來傳遞時，則還需要檢查第二串行埠328。根據一個實施例，AT命令分析器408僅僅監視第二串行埠328上的有限數量的命令。例如，AT命令分析器408可以監視用於「暫停」或「中斷」信號的命令。然而，AT命令組可以被擴展到包括一個新命令「AT～S2PORT＝[value]」，其中「0」禁止第二串行埠328，「1」啟動第二串行埠328。
至適當的傳輸區域的數據傳送由數據路由器412完成。數據路由器412辨別實時數據與非實時數據，或者辨別電路轉換數據與分組轉換數據--諸如SMS的分組轉換數據。如果接收到實時數據，那麼就將它直接傳送到RF收發信機316。然而，如果接收到非實時數據，比如SMS，該數據則被排隊在RAM 308的非實時數據緩衝器416區域或RF收發信機316的一個等價區域。
圖5示出了一個無線協議堆棧500。GSM協議堆棧500的基本組件通常是公知技術。例如，GSM協議堆棧500的基本軟體組件可以從不同的出售商買到，例如，可以從德國柏林的debisSystemhaus、德國Hannover的CONDAT Datensystem Gmblt、和其它通信出售商中買到。根據一個實施例，GSM協議堆棧500可以在各種邏輯裝置中實施或者在由無線數據機的一個嵌入式微處理器已有部分執行的計算機可讀碼中實施。然而，所示的協議堆棧500不同於現有無線數據機堆棧，它包括上述的AT命令分析器408和數據路由器412。
本發明的各個方面最好被實施為包括AT命令接口504的軟體碼。例如，AT命令接口504包括AT命令分析器408，它監視來自終端設備的用於AT命令的串行埠。根據AT命令接口的一個判定，命令或者被轉到MN接口512，或者被轉到微處理器304的另一個算法。本發明的其它方面被具體化為物理層540，它最好控制RF收發信機316和管理傳輸緩衝器416。來自遠端裝置的輸入數據，例如SMS消息，可以由物理層540處理，然後傳送到GSM協議堆棧500，用於AT命令分析器408的進一步處理。
現在適當地對無線協議堆棧500的剩餘部分進行一般性說明。行動網路人機接口(MN)512接收數據(例如，來自AT命令接口504的數據)，並且把該數據傳送給適當的信息服務--例如，一個短消息服務(SMS)516，一個呼叫控制服務(CC)520，或一個附加服務(SS)524。註冊元件508將為移動性管理層528提供關於數據和GSM網絡的必要信息。層508、516、520和524每一個的數據流到達和來自移動性管理層(MM)528。
移動性管理層528建立、保持和釋放與GSM網絡的連接。來自移動性管理層528的數據和控制被傳送給無線資源管理層(RR)532。無線資源管理層532經過用於呼叫相關的信令和業務信道的無線接口(例如，RF收發信機120)建立與GSM網絡的一個基站的連接。
連接無線資源管理層532的是物理層(L1)540。物理層540處理直接來自無線資源層532的呼叫相關的信令和業務信道，並且還處理從數據鏈路(L2)536發送的數據。
圖6示出了存儲在ROM 312中的用於計算機可讀媒介，比如可執行目標碼的具體流程圖，該流程由無線數據機300或者微處理器304、雙埠串行埠320和RF收發信機316的組合執行。通常，在執行之前，將計算機可讀媒介從ROM 312移動到執行存儲器區域，例如，ROM 308的一個保留部分。
在步驟604，初始化雙埠串行埠320的第一串行埠324和第二串行埠328。通常，包括將命令串發送給串行埠320，以指定數據機操作的操作參數。例如，指定用於每個串行埠的波特、數據比特的數目、和奇偶校驗選項。當然，這些數值可以依據附加到無線數據機300的終端設備的類型以及RF收發信機316的數據通過量而改變。
在步驟608，在第一串行埠324上接收一個指示將進行CSD呼叫的控制信號。在步驟612，「ATDTxxxxxxx」命令利用RF收發信機316將無線數據機連結到一個遠端裝置上。無線數據機通常將接收來自遠端裝置的「CONNECT baud」信號，以指示一個電路已經被建立。該「CONNECT baud」可以被重複，經過第一或第二串行接口返回到終端設備。
在步驟616，電路轉換數據傳遞出現在無線數據機與遠端裝置之間。根據本發明的一個方面，無線數據機300經第二串行埠328接收來自終端設備的電路轉換數據。在步驟620，RF收發信機316最好利用GSM協議調製在雙埠串行埠320上接收的實時數據或電路轉換數據。
在電路轉換數據正在進行的時候，無線數據機300的第一串行埠324進行明確地輪詢，或者等待來自終端設備的中斷信號。在步驟624，所顯示的是，為短消息服務(或「SMS」)消息命令檢驗第一串行埠324。如果接收到一個SMS命令，那麼處理繼續到步驟628，否則，處理繼續到步驟640。
在步驟628，分析SMS命令，使該命令與SMS消息數據相分離。作為選擇，後續消息可以包括SMS數據。在步驟632，來自SMS消息的數據被存儲在傳輸緩衝器中，用於隨後的RF收發信機316的傳輸。當RF收發信機316可以工作時，在步驟636將SMS數據發送給遠端裝置。需要注意的是，傳輸可以是直接的，或者可以有短暫的延遲。根據一個實施例，RF收發信機316同時發送SMS數據，但是，與實時數據或CSD相比，它是經過一個分開的頻率(或信道)發送的。
在步驟640，執行一個檢驗，以確定用於SMS或CSD傳遞的數據傳遞是否已經完成。例如，如果數據傳遞已經完成，以及「ATH」或「AT～S2PORT0」命令被AT命令分析器408檢測，那麼無線數據機使一個中斷或暫停命令由RF收發信機316發送。否則，如連接器644所示，處理繼續到步驟616，在該步驟中，在步驟624至636執行期間連續不中斷的CSD呼叫被繼續。
本發明的優點是，當外部無線數據機接收到分組轉換數據或者SMS數據時(來自終端設備或外部裝置)時，電路轉換數據呼叫或數據的實時傳遞也不會中斷。第二，兩個串行埠，而不是一個串行埠，可以有效地經RF收發信機發送和接收數據和命令。這樣具有以下好處，允許經一個串行埠監視的強實時數據和低帶寬報警觸發事件同時經第二串行埠進行通信，或者由第二串行埠接收。再一個優點是可以將一個以上的外部裝置連結到無線數據機。最後，儘管已經相對於從終端設備到遠端裝置的輸出業務，描述了本發明的上述說明，但是，相反的情況，即從遠端裝置到終端設備(或者正好是外部無線數據機)的數據業務也可以按照實際上相似的方式發生。當回顧具體的說明和附圖時，將會明白這些和其它的優點。
權利要求
1.一種無線數據機，包括微處理器；只讀存儲器，所述只讀存儲器通訊地連接所述微處理器，以存儲代碼；隨機存取存儲器，所述隨機存取存儲器通訊地連接所述微處理器，以存儲運行時間的數據；射頻收發信機，所述射頻收發信機通訊地連接所述微處理器，進行操作以發送和接收無線信號；以及通訊地連接所述微處理器的雙埠，所述雙埠具有第一埠和第二埠，所述第一埠用於從一個裝置接收用於實時數據傳遞的數據，所述第二埠用於從所述裝置接收用於非實時數據傳遞的數據；以及傳輸緩衝器，所述傳輸緩衝器通訊地連接所述微處理器和所述第二埠，以便在傳輸所述用於非實時數據傳遞的數據之前存儲所述用於非實時數據傳遞的數據。
2.根據權利要求1所述的無線數據機，其中，所述用於實時數據傳遞的數據包括用於電路轉換數據傳遞的數據，其中所述用於非實時數據傳遞的數據包括用於分組轉換數據傳遞的數據，並且，其中所述射頻收發機用於傳輸所述用於電路轉換數據傳遞的數據和所述用於分組轉換數據傳遞的數據這兩者。
3.根據權利要求1所述的無線數據機，進一步包括數據路由器，所述數據路由器用於將所述用於非實時數據傳遞的數據路由到所述傳輸緩衝器，並將所述用於實時數據傳遞的數據路由到不同於所述傳輸緩衝器之處。
4.根據權利要求3所述的無線數據機，其中，所述數據路由器將所述用於實時數據傳遞的數據路由到所述射頻收發機。
5.根據權利要求4所述的無線數據機，其中，所述數據路由器包括在所述只讀存儲器中的可執行目標代碼。
6.根據權利要求1所述的無線數據機，其中，所述傳輸緩衝器包含在所述隨機存取存儲器中。
7.根據權利要求1所述的無線數據機，其中，所述傳輸緩衝器包含在所述射頻收發機中。
8.根據權利要求1所述的無線數據機，其中，所述第一和第二埠包括串行埠。
9.根據權利要求1所述的無線數據機，其中，所述無線數據機包括位於所述裝置外部的外部無線數據機。
10.根據權利要求1所述的無線數據機，其中，所述雙埠包括RS-232通信晶片。
11.根據權利要求1所述的無線數據機，進一步包括選自GSM協議堆棧和GPRS協議堆棧的無線協議堆棧，且其中所述分組轉換數據傳遞包括短消息服務數據傳遞。
12.一種方法，包括利用無線數據機傳送實時數據；當發生實時數據傳遞時，在所述無線數據機處從一個裝置接收用於非實時數據傳遞的數據，所述裝置通訊地連接所述無線數據機；在傳輸緩衝器中存儲所述用於非實時數據傳遞的數據，用於後續傳輸；以及在一個延遲之後，利用所述無線數據機傳送所述用於非實時數據傳遞的數據。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述用於實時數據傳遞的數據包括用於電路轉換數據傳遞的數據，其中所述用於非實時數據傳遞的數據包括用於分組轉換數據傳遞的數據。
14.根據權利要求12所述的方法，其中，進一步包括將所述用於非實時數據傳遞的數據路由到所述傳輸緩衝器，並在不通過所述傳輸緩衝器的情況下將所述實時數據路由到射頻收發機。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，所述傳送用於非實時數據傳遞的所述數據是在不中斷傳送所述實時數據的情況下完成的。
16.根據權利要求12所述的方法，其中，所述傳送實時數據包括使用選自GSM和GPRS的協議，並且，其中傳送所述用於非實時數據傳遞的數據包括執行短消息服務數據傳遞。
全文摘要
本發明公開了一種雙埠外部無線數據機。根據一個實施例，該外部無線數據機經第一串行埠(324)接收命令和控制信息，以及經第二串行埠(328)接收實時數據。第一串行埠還被配置成接收分組轉換數據，例如短消息服務消息，而第二串行埠被配置成接收電路轉換數據。無線數據機中的RF收發信機(316)最好利用GSM協議堆棧調製經相應串行埠接收的數據和控制信號。根據一個實施例，RF收發信機可以同時發送在無線數據機上接收的電路轉換數據和分組轉換數據，而不中斷電路轉換數據傳遞，從而避免了語境轉換和信息通過量的損失。
文檔編號H04L12/28GK1677963SQ20051000535
公開日2005年10月5日 申請日期2000年9月20日 優先權日1999年9月20日
發明者丹尼爾·門羅, 查爾斯·林賽 申請人:捷迅無線公司