無線通信系統終端軟體自動升級的方法及系統的製作方法

2023-05-24 19:18:16 2

專利名稱：無線通信系統終端軟體自動升級的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信系統中用戶終端軟體更新的方法，尤指一種終端軟體能夠通過無線傳輸，從基站空中升級的方法。
從近十年來GSM系統的運營和近年來CDMA系統的運營可以看到，控制在運營商手中的通信系統網絡部分總是在不斷地升級，不斷地提高性能，提供更豐富的功能和服務。但另一方面，現有用戶如果想要享受更高的服務質量或新的服務項目，就不得不放棄舊的終端(如手機)設備，購置新的終端設備。這對於用戶和運營商來說都會造成損失，用戶要花費額外的錢來更新自己的終端設備，運營商則有可能由於用戶更新終端時選擇別的運營商而失去用戶。
經驗告訴我們，一方面，無線通信技術的理論和實踐都處在快速發展的過程中，即使在相同的系統體制下，有時處理算法中部分參數的調整或一個算法的改進可以使通信的效果得到很大的提高；另一方面，軟體的設計和實現難免存在缺陷，而這些缺陷很可能會對用戶和運營商帶來損失。因此，局部更新終端設備中的數據或軟體模塊、算法單元是非常必要的。但是，採用以往的人工更新軟體的方法，用戶必須到運營商指定地點去更新軟體，提高了運營商的運營成本，也浪費了用戶的大量時間和精力。
利用軟體無線電技術是現代無線通信系統的共同特徵，軟體無線電技術使系統產品在不對硬體作任何改動的情況下，改善系統性能，改進和添加系統功能。例如，對軟體算法(如基帶處理算法、聲碼器算法、睡眠機制等)的改進往往可以大大提高系統的性能，有時甚至只是對個別門限參數、校準參數的修正就會起到顯著的效果。對於運營商控制下的系統網絡部分的設備，其軟體升級比較容易做到，但對於數量巨大的分散在廣大用戶手中的終端設備，其軟體升級就比較難於操作和實現。
現代無線數字個人通信系統都具備了很強的數據通信能力，因此只要在系統的各個環節增加相應的處理功能模塊，完全可能通過系統本身的機制，實現對終端設備的自動軟體升級。
由上可知，現有通訊系統的軟體升級方法存在諸多的缺陷，有進一步改進的必要。
為了實現上述目的，本發明提供了一種可實現終端軟體空中升級的無線通信系統，包括網絡管理系統、基站控制器、基站及每個基站上的多個用戶終端，其中，網絡管理系統管理待升級的軟體代碼，該網絡管理系統將該軟體代碼分發到各個基站控制器，基站控制器將待升級的軟體代碼轉發到其從屬的基站，基站通過廣播信道將軟體代碼廣播到多個用戶終端上，實現空中自動軟體升級。
如上所述的無線通信系統，其中，該基站軟體的實現包括一升級代碼存儲器，用於存儲由基站控制器傳送來的待升級軟體代碼；一成幀處理模塊，用於形成初始化數據幀和將待升級的軟體代碼分割成多個代碼數據幀；一幀數據存儲器，用於存儲該成幀處理模塊形成的初始化數據幀和代碼數碼幀；
一日期時間設定控制模塊，用於設定軟體升級的有效起止日期和廣播升級代碼的時段；一廣播模塊，用於將幀數據存儲器中的初始化數據幀和多個代碼幀在有效的日期和時段內通過廣播信道循環廣播到該基站覆蓋的小區。
如上所述的無線通信系統，其中，該初始化數據幀包依次括本次軟體升級的代號，終端廠商代號，終端型號，現有終端軟體版本號，升級後的軟體版本號，本次升級的規模級別，待升級代碼數據的長度，超時時間。
如上所述的無線通信系統，其中，該代碼數據幀依次包括本次升級的代號，本幀數據唯一的序列號，代碼數據，CRC校驗碼。
如上所述的無線通訊系統，其中，該用戶終端軟體的實現包括一接收模塊，用於從廣播信道接收由基站廣播的初始化數據幀和代碼數據幀；一本機數據存儲器，用於存儲本機參數，包括本機軟體版本號，本機產品廠商編號，本機產品信號；一代碼記錄表，用於存儲接收模塊接收到的多個代碼數據幀，其數據格式為幀序列號、下載標記和代碼數據；一升級進程控制表，用於記錄升級進程中的各種狀態數據，包括本次軟體升級代號，本次軟體升級的級別碼，本次軟體升級後的版本號，下載代碼的長度(幀數)，當前軟體升級所處的狀態，本次升級的超時時間；一分析處理模塊，用於解碼接收到的初始化數據幀和代碼數據幀，並根據初始化數據幀的解碼結果與該本機數據存儲器中的信息進行比較，確認本機是否屬於本次軟體升級的範圍，並負責初始化升級進程控制表和代碼記錄表；一升級控制模塊，用於控制軟體升級的整個過程，將本機軟體代碼升級為代碼記錄表中的待升級代碼，並負責保證這兩部分數據之一是完整的。
本發明還提供了一種無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，用於將升級軟體由基站通過廣播信道空中升級到用戶終端，實現自動空中升級，其中，包括如下步驟基站對待升級的代碼數據進行成幀處理；基站發送該成幀處理形成的多個數據幀；
用戶終端接收基站發送的多個數據幀；用戶終端升級處理用戶端軟體。
如上所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其中，在成幀處理步驟之前，還包括如下步驟將升級代碼數據導入網絡管理系統；網絡管理系統將該升級代碼數據分發到各個基站控制器；基站控制器將該升級代碼數據轉發到所屬的基站。
如上所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其中，成幀處理步驟還進一步包括如下步驟形成初始化數據幀，該初始化數據幀包依次括本次軟體升級的代號，終端廠商代號，終端型號，現有終端軟體版本號，升級後的軟體版本號，本次升級的規模級別，待升級代碼數據的長度，超時時間；形成代碼數據幀，該代碼數據幀依次包括本次升級的代號，本幀數據唯一的序列號，代碼數據，CRC校驗碼。
如上所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其中，在基站發送數據幀之前，還包括如下步驟判斷當前日期和時間是否是有效的升級日期和發送時段；如果不是有效的升級日期和時間，則復位存儲單元，結束升級；如果是有效的升級日期和時間，則基站通過廣播信道發送所述的初始化幀和多個代碼幀；循環發送該初始化數據幀和多個代碼幀，直到當前時間超過設定的發送時段。
如上所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其中，還包括一用戶終端判斷是否屬於本次升級範圍的步驟，該步驟進一步包括如下步驟解碼初始化數據幀；比較解碼得到的升級條件是否於本用戶終端存儲的本機信息一致；如果不屬於本次升級的範圍，則直接退出；如果屬於本次升級的範圍，則初始化升級進程控制表和代碼記錄表；設置升級進程控制表的進程狀態為代碼下載狀態。
如上所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其中，該代碼記錄表用於存儲接收到的多個代碼數據幀，其數據格式為幀序列號、下載標記和代碼數據；該升級進程控制表，用於記錄升級進程中的各種狀態數據，包括本次軟體升級代號，本次軟體升級的級別碼，本次軟體升級後的版本號，下載代碼的長度(幀數)，當前軟體升級所處的狀態，本次升級的超時時間。
如上所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其中，該用戶終端接收基站發送的多個數據幀的步驟還包括如下詳細步驟處理接收代碼數據幀；根據接收幀的序列號讀取代碼記錄表中的下載標記；如果該下載標記指示該幀已經正確接收，則丟棄當前接收到的數據；如果該下載標記指示該幀未被接收，則將代碼數據寫入代碼記錄表中與該序列號對應的代碼數據單元中；設置該序列號對應的代碼記錄表中的下載標記為正確讀取標誌。
如上所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其中，用戶終端升級處理用戶端軟體步驟還包括如下詳細步驟判斷所有代碼數據是否接收完畢；如果所有代碼數據沒有接收完畢，則返回代碼接收步驟繼續接收代碼數據；如果所有代碼數據接收完畢，則將升級狀態控制表中的進程狀態設置為內部處理狀態；內部升級處理，將待升級代碼替換原軟體代碼；將升級狀態控制表中的進程狀態設置為復位狀態；復位進程控制表和代碼記錄表；將升級狀態控制表中的進程狀態設置為初始化狀態。
本發明的有益效果是解決了現有無線通信系統中，由於終端數目龐大、分散，而無法實現對終端軟體實現升級，提升系統性能和改進服務質量。本發明所設計的空中加載自動軟體升級的基本方法，從安全性、可靠性和可操作性、有效性等方面保證了在無線個人通信系統中實現空中升級軟體自動升級的可能性。
本發明基於軟體無線電的概念和現代無線數字個人通信系統中的數據傳送功能，提出了對無線個人通信系統終端軟體實現空中自動升級的思想，並設計了一種安全、可靠的實現方法，包括基本處理流程和協議框架。在不改變終端硬體的情況下，通過升級終端的軟體，達到提升系統性能、改進或添加系統功能的目的。該方法利用無線數字個人通信系統中網絡部分的數據傳送信道和無線接口部分的廣播信道，並在空中加載時採用分幀校驗、序列號接收控制、周期循環廣播等步驟，來保證下載數據的完整性；在終端通過一個基於非易失性存儲器(如FLASH)存儲的專用軟體升級管理線程來保證升級的安全性。
本發明關於無線個人通信系統中終端軟體的空中升級方法，基於該方法的對個人移動通信終端的軟體模塊、算法單元、關鍵參數的升級手段，解決了在現有的個人移動通信系統無法利用軟體無線電的思想，從終端的角度來提升系統的功能，對已經發布的終端軟體缺陷只能聽之任之的局面，從而給用戶和運營商都帶來了利益。本方法所設計的基本協議結構和流程，有效地解決了無線個人通信系統中終端軟體自動、安全升級的可能性。特別是針對個人移動通信終端普遍存在的切換、出服務區、關機、掉電等情況，該方法所設計的機制仍能有效、可靠地實現軟體的自動升級。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
(1)、終端軟體的自動升級通過網絡管理系統(NMS)11來操作和控制，維護人員將升級代碼數據導入NMS系統，配置相應的流程參數，然後啟動軟體升級流程。
(2)、NMS將升級軟體代碼加載到各個基站控制器(BSC)12。
(3)、BSC將待加載的軟體代碼轉發到其從屬的基站(BTS)13。
(4)、BTS啟動一個終端軟體加載的任務，該任務首先對待加載的代碼數據進行成幀處理，然後在設定的時間段內周期性循環地向其覆蓋的小區內的用戶廣播待加載的數據幀序列。廣播數據幀序列中包括兩種基本數據幀初始化數據幀和代碼數據幀。
(5)、終端14對廣播信道上接收到的數據幀進行分析，通過接收到的初始化數據幀分析其終端型號(包括生產廠家和產品系列等)、軟體版本號，確定該升級任務是否適合於本終端。
(6)、確認本終端屬於本次軟體升級的對象範圍後，根據初始化幀接收到的信息初始化軟體升級流程，包括在非易失性存儲器空間中配置升級進程控制表和配置代碼記錄表，然後進入數據接收過程。
(7)、終端對接收到的數據通過完整性校驗檢查後，啟動基於非易失性存儲器的正式代碼的修改流程。
(8)、終端代碼修改完成後，更新相應的軟體版本號，復位相關的存儲器單元。
(9)、本次軟體升級完成。
在上述步驟中，為了保證升級的快速安全可靠，本發明採用了下述關於無線通信系統空中軟體自動升級的詳細實現方法1.在升級之前，首先要對升級規模進行劃分。為了提高軟體升級空中加載的效率，應該儘量減少升級代碼的傳輸數據量。因此，可以將軟體升級的規模劃分為以下三級(1)功能模塊升級，如基帶處理模塊、聲碼器模塊、人機界面模塊(MMI)、短消息處理模塊等；(2)算法單元模塊升級，指對某一個單元處理算法的更新；(3)局部功能參數的更新，如修改指定地址的參數值。不同級別的升級任務中，下載的代碼可以採用不同的格式，以便於終端軟體的處理。
2.基於無線單向廣播信道的數據傳送。
由於無線通信系統中的終端數量巨大，採用廣播的方式可以大大地提高傳送效率。基站在設定的時間範圍內，通過廣播信道向其覆蓋範圍內的所有終端設備發送軟體加載升級的代碼數據。
3.數據正確性和完整性的保證。
由於空中信道的不確定性和用戶終端存在的各種不確定性，本發明採用下述方法來保證數據傳送的正確性和完整性(1)分幀傳送，採用短幀數據冗餘校驗(CRC)的方式發送數據。
如果待加載代碼數據長度為X字節，每幀發送的有效數據長度為N字節，則可以將代碼數據拆分成M幀，然後按照一定的幀結構構成發送幀。終端分別接收、校驗和存儲每一個代碼幀，而不要求正確幀的連續性。任何一個正確接收的代碼幀都可以補充到代碼記錄表中，當檢測到所有幀都被正確接收後，停止代碼接收並進入內部升級處理狀態。其中，幀數M由下式計算 (2)採用幀序列號來保證數據的完整性，在一次軟體升級代碼的加載過程中，保證所有幀的序列號互不相同。接收端通過代碼記錄表中的代碼幀接收標記來記錄未正確接收的代碼幀，並在以後的重複廣播過程中進行補充。從而保證即使在代碼接收過程中，由於用戶呼叫、關機、意外掉電、出服務區等各種原因導致的下載中斷都能在以前的基礎上繼續進行。
(3)周期性循環廣播發送，確保終端設備有足夠的機會來接收、補充完整的下載代碼。
4.終端採用一個專用的軟體升級管理模塊來管理軟體的可升級性。
該軟體管理升級模塊具備以下特性(1)該模塊本身是不可升級的；(2)任何時候終端設備開機時都能激活該模塊，包括由於異常中斷，內部升級處理狀態下，升級處理進程破壞了原來的程序數據的情況下，該模塊仍能正常啟動和運行；(3)該模塊控制軟體升級的整個過程，記錄升級過程中的狀態進度，保證在任何情況下發生的中斷都能從中斷所處的狀態繼續；(4)該模塊同時管理升級前的代碼數據和待升級的代碼數據，並保證這兩部分數據之一一定是完整的。在進入內部升級處理狀態之前，升級前的代碼數據一定是完整的，在進入內部升級處理狀態之後，待升級的代碼數據一定是完整的。只有當升級處理完成後，才將下載的更新代碼清除。
5.小區切換、用戶關機、異常掉電等處理方法。
由於小區切換、用戶關機、掉電等事件隨時可能出現在終端軟體升級的進程，因此，本發明提供了一個安全的管理方法。這一方法包括如下步驟(1)代碼接收過程化整為零的分幀處理步驟；終端設備在非易失性的存儲器(如FLASH)中，根據初始化幀信息建立一個接收代碼記錄表，表中用一個標識Flag來標記對應的幀是否已經被正確接收。這樣，任何時候接收到一個正確的代碼幀，只要記錄表中的標記為0，都將記錄到該表中，而無需連續地接收正確地數據幀。通過不斷補充正確幀，直到所有的幀接收標記置為1，表示代碼已經完整地下載，如表1所示表1代碼記錄表數據結構

(2)保證下載的代碼數據完整地記錄在非易失性的存儲器(如FLASH)中的步驟如圖2所示，在步驟21中，只要接收到一個完整且校驗正確的代碼幀，就按照圖中所示的方法記錄在該表格中，這時，在步驟22中，首先根據接收幀的序列號讀取記錄表中的Flag，如果該Flag值為零，說明該幀沒有被記錄在記錄表中，這時，轉入步驟23，將代碼數據寫入代碼記錄表中與該序列號對應的存儲單元中，然後在步驟24中將Flag值修改為1；如果該Flag本來就是1，說明記錄表已經將該幀代碼完整地記錄在了記錄表中，這時，系統轉入步驟25，直接將該幀接收到的數據丟棄。由於Flag是在數據記錄完成後才被置為1，這樣如果在代碼存儲過程中程序被中斷，該幀將被視為沒有正確接收，從而保證了表中記錄的每一幀數據都是完整的。當所有幀的正確接收標記都置為1時，表明已經正確接收到完整的代碼，可以進入內部升級處理流程。
(3)保證任務的進程記錄完整地記錄在非易失性的存儲器中的步驟。
如圖3所示，軟體升級任務的進程控制記錄表將包括下述基本內容本次軟體升級的代號，本次軟體升級的級別碼，本次軟體升級後的版本號，下載代碼的長度(幀數)，當前進程所處的狀態，本次升級的超時時間等，而當前進程所處的狀態包括初始化狀態31、代碼下載狀態32、內部處理狀態33和復位狀態34。
為了保證任何中斷都不會破壞進程的繼續執行，該升級進程控制表必須保存在非易失性的存儲器中。並且必須在上一個狀態的工作完全完成後，才更新狀態標誌，進入下一個狀態。如果在設定的時間(從初始化幀中得到)範圍內，沒有正確地接收到升級代碼數據，則放棄本次升級流程，進入復位狀態，這時可以將該失敗信息通過LCD顯示提示用戶，並利用信令消息或短消息等機制發送到系統的網管中心。
狀態的轉移是確保處理進程正確進行的關鍵環節。例如，在初始化狀態下，收到一個正確的初始化幀並判斷適合於本終端的升級任務後，開始初始化進程記錄表，完成記錄寫入操作後才更新狀態標誌，進入代碼下載狀態。如果在記錄寫入過程中，進程被中斷，則本次收到的初始化幀無效。當下次進程啟動後，必須收到一個新的初始化幀，重新修改進程記錄表。這樣，就保證了當狀態進入到代碼下載時，記錄表中的數據是完整且可靠的。
6.初始化幀基本構成初始化幀用於終端用戶識別本機是否屬於本次升級的範圍，並提供本次升級的基本信息，便於終端升級管理任務初始化一個升級流程。初始化幀中將攜帶下述信息本次軟體升級的代號，終端廠商代號，終端型號，現有終端軟體版本號，升級後的軟體版本號，本次升級的規模級別，待升級代碼數據的長度(即幀數)，超時時間等。
7.代碼數據幀的基本結構基站將來自網絡管理系統NMS的升級代碼數據(該數據已經按照對應的升級規模級別所定義的格式結構化)進行分幀處理，參考幀結構如下

8.基站任務流程圖和終端設備任務流程如圖4所示，是基站端的升級任務流程圖，其中基站(BTS)接收到基站控制器(BSC)發送下來的升級代碼下載數據後，啟動一個終端軟體升級模塊，該模塊的處理流程如圖4所示。首先，在步驟41中對升級任務進行初始化，初始化處理主要包括，(1)構成下發的初始化幀；(2)分幀處理，將長度為X的代碼數據才分成長度分別為N的M幀；(3)按照代碼數據幀的格式，對每一個代碼數據幀添加本次軟體升級的代號和各幀唯一的序列號，並計算包括代碼號、序列號和代碼數據在內的CRC校驗碼，附在該幀的最後。
然後，在步驟42中，任務將通過判斷當前時間與設置的有效升級時段來確定是否廣播發送數據。時間設置可以包括軟體升級的起止日期，每天廣播的時段(一般選擇在業務量比較小的時段，如凌晨)。如果是在有效日期的設定時段內，則在步驟43中首先發送初始化幀，然後在步驟44和45中將所有代碼數據幀發送完畢；並且在有效的日期和發送時段內循環發送；如果是在有效日期的設定時間段以外或當前日期超出設定的日期後，在步驟46中，進程退出並復位相關的存儲單元。
如圖5所示，是本發明的終端流程圖，其中在步驟51中，當終端接收到來自廣播信道的一個軟體升級初始化幀後，在步驟52中，通過解碼該初始化幀得到本次軟體升級的條件，包括產品廠商編號、產品型號、軟體版本號等，並在步驟53中確定是否屬於本終端升級的範圍，當這些條件與本機存儲的信息相符時，則本機屬於本次軟體升級的範圍，並在步驟54中，開始初始化升級進程(即初始化進程控制表和代碼記錄表)，然後在步驟55中設置進程控制表的當前狀態為代碼下載狀態。
在步驟56的代碼下載狀態中，終端分析接收每一個代碼幀，當接收幀正確時，通過幀序列號檢查該幀在代碼記錄表中是否已經存在，如果還沒有，則將該幀寫入記錄表，並置對應的Flag為1；如果該幀代碼已經正確記錄在代碼表中，則拋棄接收的數據，進入接收下一幀。當所有代碼幀都接收正確後，在步驟57中將進程控制表的當前狀態設置為內部處理狀態。
在步驟58的內部升級處理步驟中，實現軟體的真正升級，即軟體升級管理模塊利用下載的代碼覆蓋原來的代碼，或者添加到原來的代碼中。如果在升級操作的中間，進程被中斷，則在下一次進程啟動時，重新執行覆蓋或添加操作，而不管上一次操作被中斷的位置。當升級處理順利完成後，將軟體版本號更新為當前的版本號，進入復位狀態。
在步驟59的復位步驟裡，進程將清除並釋放下載代碼記錄表，將進程控制表復位，回到初始化狀態，等待下一次滿足條件的升級任務。
本發明還提供了一種可實現終端軟體空中升級的無線通信系統，如

圖1所示，包括網絡管理系統11、基站控制器12、基站13及每個基站上的多個用戶終端14，其中，網絡管理系統管理待升級的軟體代碼，該網絡管理系統將該軟體代碼升級到各個基站控制器，基站控制器將待升級的軟體代碼轉發到其從屬的基站，基站通過廣播信道將軟體代碼廣播到多個用戶終端上，實現空中自動軟體升級。
如圖6所示，本發明的基站端包括一升級代碼存儲器61，用於存儲由基站控制器傳送來的待升級軟體代碼；一成幀處理模塊62，用於形成初始化數據幀和將待升級的軟體代碼分割成多個代碼數據幀；一幀數據存儲器63，用於存儲該成幀處理模塊形成的初始化數據幀和代碼數碼幀；一日期時間設定控制模塊64，用於設定軟體升級的有效起止日期和廣播升級代碼的時段；一廣播模塊，用於將幀數據存儲器中的初始化數據幀和多個代碼幀在有效的日期和時段內通過廣播信道循環廣播到該基站覆蓋的小區。
如圖7所示，本發明的無線用戶終端包括一接收模塊71，用於從廣播信道接收由基站廣播的初始化數據幀和代碼數據幀；一本機數據存儲器73，用於存儲本機參數，包括本機軟體版本號，本機產品廠商編號，本機產品信號；一代碼記錄表74，用於存儲接收模塊接收到的多個代碼數據幀，其數據格式為幀序列號、下載標記和代碼數據；一升級進程控制表75，用於記錄升級進程中的各種狀態數據，包括本次軟體升級代號，本次軟體升級的級別碼，本次軟體升級後的版本號，下載代碼的長度(幀數)，當前軟體升級所處的狀態，本次升級的超時時間；一分析處理模塊72，用於解碼接收到的初始化數據幀，並根據解碼結果與該本機數據存儲器中的信息進行比較，確認本機是否屬於本次軟體升級的範圍，並負責初始化升級進程控制表75和代碼記錄表74；一升級控制模塊76，用於控制軟體升級的整個過程，將本機軟體代碼升級為代碼記錄表中的待升級代碼，並負責保證這兩部分數據之一是完整的。
由上所述，本發明的終端軟體空中升級的方法和系統，具有如下優點1.本發明所提出的基於空中升級的終端軟體自動升級思想，可以解決現有無線個人通信系統中，由於終端數目龐大、分散，而無法實現對終端軟體實現升級，提升系統性能，改進服務質量的目的，從而充分發揮軟體無線電在數字無線通信系統中的作用；2.本發明所設計的軟體升級分級處理，可以提高軟體自動升級控制的靈活性和效率；3.本發明所設計的各個基站採用空中廣播信道分別周期性地循環發送升級代碼數據的方法，既能提高效率，又能有效地支持對終端狀態的不確定性的處理策略；4.本發明所設計的分幀校驗、無序接收機制和對終端狀態的不確定性處理策略，實現了空中代碼升級的有效性和完整性保證。
5.本發明所提供的終端軟體升級管理模塊的設計思路，能有效地確保終端軟體的安全升級；6.發明所設計的初始化幀和代碼數據幀基本結構，可以有效地控制處於同一無線個人通信系統的不同廠商、不同系列、不同版本的終端軟體升級。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例，所有依本發明內容所作出的等效變換，均包含在本發明的專利範圍內。
權利要求
1.一種可實現終端軟體自動升級的無線通信系統，包括網絡管理系統、基站控制器、基站及每個基站上的多個用戶終端，其特徵在於，網絡管理系統管理待升級的軟體代碼，該網絡管理系統將該軟體代碼分發到各個基站控制器，基站控制器將待升級的軟體代碼轉發到其從屬的基站，基站通過廣播信道將軟體代碼廣播到多個用戶終端上，實現空中自動軟體升級。
2.如權利要求1所述的無線通信系統，其特徵在於，該基站包括一升級代碼存儲器，用於存儲由基站控制器傳送來的待升級軟體代碼；一成幀處理模塊，用於形成初始化數據幀和將待升級的軟體代碼分割成多個代碼數據幀；一幀數據存儲器，用於存儲該成幀處理模塊形成的初始化數據幀和代碼數碼幀；一日期時間設定控制模塊，用於設定軟體升級的有效起止日期和廣播升級代碼的時段；一廣播模塊，用於將幀數據存儲器中的初始化數據幀和多個代碼幀在有效的日期和時段內通過廣播信道循環廣播到該基站覆蓋的小區。
3.如權利要求2所述的無線通信系統，其特徵在於，該初始化數據幀依次包括本次軟體升級的代號，終端廠商代號，終端型號，現有終端軟體版本號，升級後的軟體版本號，本次升級的規模級別，待升級代碼數據的長度，超時時間。
4.如權利要求2所述的無線通信系統，其特徵在於，該代碼數據幀依次包括本次升級的代號，本幀數據唯一的序列號，代碼數據，CRC校驗碼。
5.如權利要求1所述的無線通訊系統，其特徵在於，該用戶終端包括一接收模塊，用於從廣播信道接收由基站廣播的初始化數據幀和代碼數據幀；一本機數據存儲器，用於存儲本機參數，包括本機軟體版本號，本機產品廠商編號，本機產品信號；一代碼記錄表，用於存儲接收模塊接收到的多個代碼數據幀，其數據格式為幀序列號、下載標記和代碼數據；一升級進程控制表，用於記錄升級進程中的各種狀態數據，包括本次軟體升級代號，本次軟體升級的級別碼，本次軟體升級後的版本號，下載代碼的長度(幀數)，當前軟體升級所處的狀態，本次升級的超時時間；一分析處理模塊，用於解碼接收到的初始化數據幀，並根據解碼結果與該本機數據存儲器中的信息進行比較，確認本機是否屬於本次軟體升級的範圍，並負責初始化升級進程控制表和代碼記錄表；一升級控制模塊，用於控制軟體升級的整個過程，將本機軟體代碼升級為代碼記錄表中的待升級代碼，並負責保證這兩部分數據之一是完整的。
6.一種無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，用於將升級軟體由基站通過廣播信道空中升級到用戶終端，實現自動空中升級，其特徵在於，包括如下步驟基站對待升級的代碼數據進行成幀處理；基站發送該成幀處理形成多個數據幀；用戶終端接收基站發送的多個數據幀；用戶終端升級處理用戶端軟體。
7.如權利要求6所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其特徵在於，在成幀處理步驟之前，還包括如下步驟將升級代碼數據導入網絡管理系統；網絡管理系統將該升級代碼數據分發到各個基站控制器；基站控制器將該升級代碼數據轉發到所述的基站。
8.如權利要求6所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其特徵在於，成幀處理步驟還進一步包括如下步驟形成初始化數據幀，該初始化數據幀依次包括本次軟體升級的代號，終端廠商代號，終端型號，現有終端軟體版本號，升級後的軟體版本號，本次升級的規模級別，待升級代碼數據的長度，超時時間；形成代碼數據幀，該代碼數據幀依次包括本次升級的代號，本幀數據唯一的序列號，代碼數據，CRC校驗碼。
9.如權利要求8所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其特徵在於，在基站發送數據幀之前，還包括如下步驟判斷當前日期和時間是否是有效的升級日期和發送時段；如果不是有效的升級日期和時間，則復位存儲單元，結束升級；如果是有效的升級日期和時間，則基站通過廣播信道發送所述的初始化幀和多個代碼幀；循環發送該初始化數據幀和多個代碼幀，直到當前時間超過設定的發送時段。
10.如權利要求8所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其特徵在於，還包括一用戶終端判斷是否屬於本次升級範圍的步驟，該步驟進一步包括如下步驟解碼初始化數據幀；比較解碼得到的升級條件是否於本用戶終端存儲的本機信息一致；如果不屬於本次升級的範圍，則直接退出；如果屬於本次升級的範圍，則初始化升級進程控制表和代碼記錄表；設置升級進程控制表的進程狀態為代碼下載狀態。
11.如權利要求10所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其特徵在於，該代碼記錄表用於存儲接收到的多個代碼數據幀，其數據格式為幀序列號、下載標記和代碼數據；該升級進程控制表，用於記錄升級進程中的各種狀態數據，包括本次軟體升級代號，本次軟體升級的級別碼，本次軟體升級後的版本號，下載代碼的長度，當前軟體升級所處的狀態，本次升級的超時時間。
12.如權利要求11所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其特徵在於，該用戶終端接收基站發送的多個數據幀的步驟還包括如下詳細步驟處理接收代碼數據幀；根據接收幀的序列號讀取代碼記錄表中的下載標記；如果該下載標記指示該幀已經正確接收，則丟棄當前接收到的數據；如果該下載標記指示該幀未被接收，則將代碼數據寫入代碼記錄表中與該序列號對應的代碼數據單元中；設置該序列號對應的代碼記錄表中的下載標記為正確讀取標誌。
13.如權利要求12所述的無線通信系統中終端軟體空中升級的方法，其特徵在於，用戶終端升級處理用戶端軟體步驟還包括如下詳細步驟判斷所有代碼數據是否接收完畢；如果所有代碼數據沒有接收完畢，則返回代碼接收步驟繼續接收代碼數據；如果所有代碼數據接收完畢，則將升級狀態控制表中的進程狀態設置為內部處理狀態；內部升級處理，將待升級代碼替換原軟體代碼；將升級狀態控制表中的進程狀態設置為復位狀態；復位進程控制表和代碼記錄表；將升級狀態控制表中的進程狀態設置為初始化狀態。
全文摘要
本發明公開了一種可實現終端軟體空中升級的無線通信系統及其方法，該系統包括網絡管理系統、基站控制器、基站及每個基站上的多個用戶終端，其中，網絡管理系統管理待升級的軟體代碼，該網絡管理系統將該軟體代碼分發到各個基站控制器，基站控制器將待升級的軟體代碼轉發到其從屬的基站，基站通過廣播信道將軟體代碼廣播到多個用戶終端上，實現自動軟體升級。
文檔編號H04W88/18GK1457201SQ02160289
公開日2003年11月19日 申請日期2002年12月31日 優先權日2002年12月31日
發明者王正強, 李國強, 袁進, 溫斌, 林波 申請人:北京信威通信技術股份有限公司