自動確定何時答復來到的分組數據呼叫的系統和方法

專利名稱：自動確定何時答復來到的分組數據呼叫的系統和方法
背景技術：
I.發明的領域本發明涉及無線通信領域。更具體地說，本發明涉及一種在無線通信網中自動答復來到的分組數據呼叫的新穎和改進的方法和系統。
II.相關技術描述近來無線通信和計算機相關技術的革新以及因特網用戶前所未有的增大為移動計算鋪平了道路，事實上，移動計算的遍及對現有的通信架構提出了更大的要求，為移動用戶提供更多的支持。滿足這些要求并為用戶提供必要支持的關鍵部分是無線通信系統中碼分多址(CDMA)技術的利用。
CDMA是一種數字射頻信道技術，它在電信工業協會/電子工業協會臨時標準-95(TIA/EIA IS-95)中定義，該標準的標題是“用于雙模寬帶擴頻蜂窩系統的移動基站兼容標準”，在1993年7月出版，并在此作為參考。使用這種技術的無線通信系統為通信信號分配一個唯一的代碼并把這些通信信號在一個公共的寬帶擴頻帶寬上擴頻。只要CDMA系統中的接收設備具有正確的代碼，它就可以從同一帶寬上同時傳輸的其它信號中成功地檢測和提取出它的通信信號。CDMA的使用增加了系統的業務容量，改進了整個呼叫質量，降低了噪聲，為數據服務業務提供了一個可靠的傳輸機制。


圖1是一個簡化的框圖，描述了一個無線數據通信系統100中的一些基本組成部分。擁有一般技能的技術人員很容易理解到這些基本組成部分與它們相關的接口可被修改、增加或適應于已知的各種標準，而不會限制它們的使用范圍或功能。系統100允許一個移動終端設備TE2設備102(例如，諸如膝上或掌上計算機等終端設備)與交互工作功能(IWF)108通信。系統100包括一個無線通信設備，MT2設備104(例如，無線電話)和一個基站/移動交換中心(BS/MSC)106。IWF108作為無線網與其它如公共交換電話網和有線分組數據網之間提供以因特網或內部網為基礎的訪問的網關。L接口把IWF108和BS/MSC106連在一起。通常IWF108與BS/MSC106放在一起。TS2設備102通過Rm接口與MT2設備104電耦合。MT2設備104通過無線接口Um與BS/MSC106通信。TE2設備102和MT2設備104可以集成在一個單元中也可以分開，例如對一個配置的移動電話來說，膝上計算機是TE2設備102，而收發器是MT2設備104。正如圖2所示，值得注意的是TE2設備102和MT2設備104的組合，無論集成在一起或者分離開來，都統稱為移動站(MS)103。
CDMA系統提供數據服務業務的能力在TIA/EIA IS-707.5標準中定義，該標準的標題是“用于寬帶擴頻系統的數據服務選項分組數據服務”，在1998年2月出版，在此列為參考。這個標準定義了TIA/EIA IS-95寬帶擴頻系統上支持分組數據傳輸的要求，提供了一套分組數據承載者服務。相似的，TIA/EIAIS-707-A.5標準，標題是“用于擴頻系統的數據服務選項分組數據服務”和TIA/EIA IS-707-A.9標準，標題是“用于擴頻系統的數據服務選項高速分組數據服務”，都于1999年3月出版，在此列為參考，也定義了用于在TIA/EIAIS-95系統上分組數據傳輸支持的要求。
這些標準使得在TE2設備102和IWF108之間可以通過BS/MSC106用某些分組數據服務選項進行通信。為了這樣做，IS-707.5引入兩個協議可選模型，它們為Rm接口規定了分組數據協議要求。圖2描述了一個協議可選模型，中繼層接口協議可選模型200，在這些模型中，在TE2設備102上運行的應用程序管理分組數據服務和網絡尋址。
圖2的最左邊是協議棧，它用傳統的垂直格式表示，描述了在TE2設備102上運行的協議層。TE2協議棧邏輯上通過Rm接口與MT2設備104的協議棧相連。Rm接口可以遵循例如TIA/EIA-232-F標準，標題是“采用串行二進制數據互換的數據終端設備和數據電路終端設備之間的接口”，1997年10月出版，在此作為參考。可以理解，其它的已知的標準或協議可用于定義通過Rm接口的傳輸。例如，其它可用的Rm接口標準有“通用串行總線(USB)規范，1.1版”，1998年9月出版，和“藍牙規范1.0A版核心”，1999年7月出版，兩者都被引為參考。
用于描述，TIA/EIA-232-F標準在圖2中被用于說明Rm接口。TIA/ETA-232-F標準描述了用于在數據終端設備(DTE)(即，TE2設備102)和數據電路終端設備(DCE)(即，MT2設備104)之間相對低速的串行數據通信的物理接口和通信協議。圖3A描述了物理接口并列出了由TIA/EIA-232-F標準定義的相應信號。
圖3B簡要描述了TIA/EIA-232-F標準提供的通信協議。根據標準，TE2設備102產生從低態到高態轉換的數據終端待命(DTR)信號320來表示它準備發送數據。(類似地，MT2設備104產生從低態到高態轉換的數據設定待命(DSR)信號306來指示它準備接收數據。)TE2設備102請求發送(RTS)信號304和MT2設備104清楚發送(CTS)信號305被用來控制TE2設備102和MT2設備104之間的數據流動。為了與遠端DCE設備(例如，在BS/MSC106上的通信設備)建立鏈路，MT2設備104激活一個信號載波。這個信號載波激活促使MT2設備104的數據載波檢測(DCD)信號308從低態到高態轉換，它通知TE2設備102準備交換數據。當DCD信號308是高態時，數據分別被發送數據(TXD)302和接收數據(RXD)303信號發送和接收。
對IS-707.5中繼層接口協議選項很重要的是在TE2設備102和IWF108之間建立主要鏈路層連接的概念。這樣，MT2設備104就象通過Um接口發送TE2設備102數據幀和通過Rm接口發送IWF108數據幀的管道。如圖2所示，中繼層接口協議選項在鏈路的兩端把點對點協議(PPP)作為它的鏈路層協議208，232實現。PPP在請求注釋1661(RFC1661)中詳細描述，標題是“點對點協議(PPP)”，出版于1992年5月，在此作為參考。PPP協議配置、測試、建立數據鏈路連接。另外，PPP協議對來自TE2設備102的高層協議層的分組編碼，把它們“串行化”以適合傳輸。
為支持CDMA系統的分組數據服務，IS-707.5標準規定IWF108和MS103(即TE2設備102和MT2設備104的組合)像中繼層接口協議選項模型規定的那樣，使用鏈路層連接以便于分組數據的傳輸。例如，IWF108鏈路層232必須打開，IWF108必須要求用于到TE2設備102的分組數據呼叫的鏈路層連接激活。這樣的激活請求是引導BS/MSC106通過MT2設備104用分組數據服務選項連接到TE2設備102而實現的。
通常，BS/MSC106通過向MT2設備104發送呼叫消息并請求分組數據服務選項啟動連接操作。如IS-95標準規定，尋呼消息被用來通知MT2設備104有來到的呼叫，包括來到的分組呼叫，并被結合到前向鏈路信道的開銷的尋呼信道中。如果MT2設備104回復了一個帶有效服務選項號的尋呼響應消息，BS/MSC106就給MT2設備104分配一個業務信道。尋呼響應消息通過反向鏈路信道的接入信道發送。在這里，值得一提的是，除了用尋呼消息來通知MT2設備104來到的呼叫，也可以用其它的協議來實現。例如，在一定情況下，在Um接口上工作的消息協議可以直接提供給BS/MSC106一個業務信道，不必通知MT2設備104有來到的呼叫。
業務信道在BS/MSC106和TE2設備102之間提供分組數據傳輸，并包括一個前向和反向業務信道幀的組合。業務信道分配的建立是首先啟動MT2設備104的信道，然后與TE2設備102協商分組數數據選項的連接，接著與TE2設備102進一步協商所請求的服務配置。
圖4是一個高級狀態圖，描述在業務信道分配后在MT2設備104和BS/MSC106之間的一般交互。分配之后，IS-95標準規定BS/MSC106通過前向鏈路信道發送一個“帶信息消息的通知”給MT2設備104。帶信息消息的通知包含來自BS/MSC106的信令信息，它提示MT2設備104通知有到來呼叫的用戶(例如，含不同音調和模式的振鈴)。
如圖4所示，帶信息消息的通知的接收和處理使MT2設備104處于“等待移動基站答復子狀態”410。進入子狀態410時，MT2設備104設置子狀態定時器為最大值T53m秒。然后MT2設備104通過響應由MT2設備104處理過的信令信息來等待用戶回復來到的呼叫(即，可聽到的“鈴聲”模式，屏幕上可見的“閃爍”，等等)。如果用戶在T53m秒時限內回答MT2設備104的信令，MT2設備104向BS/MSC106發送“連接命令”。這使MT2設備104處于“對話子狀態”430。然后MT2設備104通過處理前向和反向業務信道幀準備與BS/MSC106通信。另一方面，如果用戶沒有答復MT2設備104的信令，子狀態定時器超時，導致MT2設備104進入“發送器失效子狀態”420。在子狀態420中，MT2設備104使發送器失效，釋放業務信道，結束呼叫。
如上所說，一旦MT2設備104在等待移動基站答復子狀態410，MT2設備104必須接受和處理帶信息消息的通知。典型的，對話音呼叫而言，這個消息的處理是相對自動，并導致MT2設備104的振鈴。然后用戶通過提起話筒或按預編程功能鍵來答復振鈴的MT2設備104。
但是，與來到的話音呼叫不同，沒有明確定義其過程來說明MT2設備104怎樣響應來到的分組數據呼叫。例如，在處理分組數據呼叫時，MT2設備104不能僅僅振鈴或閃光來通知用戶，而是必須考慮附加的組成部分-TE2設備102，它是來到的分組數據呼叫的最終目的地。如上所述，TE2設備102可以是膝上或掌上計算機，計算機通過Rm(EIA-232F)接口與MT2設備104電耦合。因此，在MT2設備104能接收和處理由BS/MSC106發送的帶信息消息的通知之前，MT2設備104必須確定TE2設備102是否待命或能否連接和交換分組數據。
因此，需要一種新穎的方法和系統使無線通信設備能確定何時答復一個來到的分組數據呼叫。
發明概述針對以上所述需求，本發明提供一種系統和方法，使無線通信設備能夠確定何時答復來自無線通信網的基站的來到的分組數據呼叫。
與這里廣泛描述和具體表述的本發明原理相一致的系統和方法包括一個與無線通信網連接的通信設備、一個與通信設備電氣相連并能收發分組數據的終端設備。當檢測到指示終端設備處于待命狀態的控制信號或控制信息時，通信設備答復來自基站的來到的分組數據呼叫。終端設備待命狀態指示器可以包括控制信號，如高態數據發送待命信號或在振鈴指示信號被激活以通知用戶有來到呼叫后數據發送待命信號從低態到高態的轉換。待命狀態指示器還可以包括諸如點對點協議的分組數據指示標識之類的信息，這些標識內嵌于由終端設備生成的數據流中或其它表示由終端設備發送的點對點協議分組的信息中。
附圖簡述所附的圖作為說明書的一部分，描述了本發明的實施例，與說明書一起解釋說明了發明的目的、優點和原理。在這些圖中圖1是高級框圖，描述了一個無線通信系統中的各種組成部分。
圖2概略地描述了一個無線通信系統的協議棧。
圖3A、3B描述了TIA/EIA-232-F協議。
圖4是一個狀態圖，描述了無線通信設備的工作。
圖5是一個狀態圖，描述了本發明的實施例。
較佳實施例的詳細描述隨后本發明的詳細描述，參考所附的用來說明的圖，這些圖說明了與本發明相一致的較佳實施例。也可以有其它的實施例，可以對該實施例進行修改而不脫離發明的精神和范圍。因此，隨后的詳細描述并不是要限制本發明。本發明的范圍由所附權利要求所定義。
顯然，對于本領域的一般技術人員而言，本發明的如下所述實施例可以用各種方式來實現，包括圖中所示的軟件、固件、硬件(例如，TE2設備102，MT2設備104，BS/MSC106和IWF108)。本發明不局限于用來實現本發明的實際軟件代碼或控制硬件。因此，本發明的工作和行為不具體參照實際的軟件代碼或硬件元件來描述。這種無特定參照是可以接收的，這是可以清楚理解的，因為本領域的技術人員可以根據這里的描述實現本發明的實施例。
圖5是本發明實施例的高層狀態圖。這樣，圖5詳細描述了MT2設備104用于確定是否接受、處理和答復來到的分組數據呼叫的工作。
MT2設備104從“空閑狀態”510開始。在這個狀態，在BS/MSC106和MT2設備104之間沒有建立業務信道提供分組數據業務。因此，MT2設備104可以自由發出或接收任何類型的呼叫。
如上所述，MT2設備104通過Rm接口與TE2設備102相連接，兩設備之間的信令可遵循如TIA/EIA-232-F或USB等標準來實現。這些標準提供指示TE2設備102為待命狀態的控制信息或控制信號。如TE2設備102待命狀態控制信息的例子包括帶有待命狀態信息的USB分組和TIA/EIA-232-F DTR信號。還有，在一些傳統實現中，MT2設備104已被配置成要檢測待命狀態控制信息。在其它實現中，MT2設備104還沒有專門被命令去忽略待命控制信號(例如，Hayes標準撥號命令字符串‘AT&DO’還沒有設成忽略TIA/EIA-232-F DTR信號)。在另一種情況中，本實施例使用待命狀態控制信息觸發MT2設備104答復來到的分組數據呼叫。例如，如果MT2設備104收到來自BS/MSC106的尋呼消息以請求分組數據服務選項，MT2設備104如果檢測到待命狀態控制信息/信號會自動答復來到的分組數據呼叫。這個自動答復的執行是由MT2設備104發送一個遵循IS-95規程的連接命令到BS/MSC106(見圖4)。這個命令使MT2設備104進入“呼叫激活狀態”530。
如果MT2設備104收到帶分組數據服務選項的尋呼消息但MT2設備104不能檢測到有關的待命狀態控制信息/信號(如DTR信號)或相反情況檢測到待命狀態控制信號在“低態”(例如，TE2設備102物理上沒有連接到MT2設備104)，MT2設備104會進入處理尋呼狀態520。這個狀態與IS-95標準中定義的等待MS答復子狀態相似(見圖4)。
因為低態待命狀態控制信號不能指示正在等待的TE2設備102的存在，在狀態520，MT2設備104會在Rm接口上切換振鈴指示信號(RI)通知有一個來到的分組數據呼叫。可以配置RI切換來觸發一個通知信號(如可聽到的音調/模式或可見的閃爍/消息)通知來到的分組數據呼叫的用戶。在RI切換后且在等待MS答復子狀態430T53M秒時限內，如果MT2設備104檢測到一個從低態到高態待命控制信號的轉換(即DTR信號轉換)或在Rm接口上檢測到PPP分組，MT2 104會進入“呼叫激活狀態”530。
例如，如果TE2設備102預先被MT2設備104斷開，并且可聽見或看見的由RI切換生成的信號來提醒用戶重新連接兩設備，那么待命控制信號的轉換和PPP分組的出現就會發生。重新連接兩個設備后，TE2設備102分組數據應用驅使待命控制信號到高態，經過通常的Rm接口協商后，TE2設備102向MT2設備104發送PPP分組。通過檢測來自TE2設備102的控制信號轉換，MT2設備104被通知有一個等待的TE2設備102。進一步說，當MT2設備104不能檢測到待命控制信息/信號或命令忽略這種信號(例如，發送AT撥號命令字符串‘AT&DO’來忽略DTR信號)，MT2設備104仍能通過檢查Rm接口上的字節流并尋找分組開始的PPP標識(例如，0×7E字符)來檢測PPP分組。相應地，如果在T53m進限內，MT2設備104檢測到(1)待命狀態控制信號轉換，或(2)PPP分組標識，它就遵循IS-95規程，向BS/MSC106發送連接命令來答復來到的分組數據呼叫(見圖4)。
另一方面，如果在T53m時限內MT2設備104沒有檢測到待命狀態控制信號轉換或PPP標識，MT2設備104超時并回到空閑狀態510。如上所述，在這個狀態里，MT2設備104可自由發送或接收任何類型的呼叫。
每當MT2設備104向BS/MSC106發送連接命令答復呼叫時，MT2設備104進入呼叫激活狀態530。這個狀態類似于IS-95標準中描述的對話子狀態430。在狀態530里，MT2設備104通過處理前向和后向的業務信道幀與BS/MSC106交換分組數據業務。
因此，這個實施例提供了一個系統和方法，使MT2設備104能確定何時答復一個來到的分組數據呼叫。
本發明較佳實施例的上述描述提供了說明和描述，但并非想包攬一切，也不想把發明局限于所示的精確形式。修改和變化可能與上述所說一致，也可以來自于發明的實踐中。相應的，由權利要求和它們的等同內容來定義本發明的范圍。
權利要求
1.一種在無線通信網中用于確定何時答復一個來到的分組數據呼叫的系統，所述系統包括一個與所述無線通信網連接的通信設備；以及一個連接到所述通信設備用于發送和接收分組數據的終端設備；其特征在于，所述通信設備根據檢測到由所述終端設備產生的待命狀態指示器，來答復所述來到的分組數據呼叫。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于所述待命狀態指示器包括高態數據發送待命信號。
3.如權利要求2所述的系統，其特征在于所述待命狀態指示器包括在所述通信設備上的振鈴指示信號被激活以通知用戶有所述來到的分組數據呼叫后，數據發送待命信號從低態到高態的轉換。
4.如權利要求3所述的系統，其特征在于所述待命狀態指示器包括所述終端設備產生的數據流中的信息，該信息指示點對點協議的分組數據的傳輸。
5.一種在無線通信網中用以確定何時答復一個來到的分組數據呼叫的方法，所述方法包括將一個通信設備與所述無線通信網連接；將終端設備與所述通信設備連接，所述終端設備能發送和接收分組數據；由所述通信設備檢測由所述終端設備產生的待命狀態指示器，以及根據所述待命狀態指示器的所述檢測，由所述通信設備答復所述來到的分組數據呼叫。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于所述待命狀態指示包括一個高態的數據發送待命信號。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于所述待命狀態指示器包括在所述通信設備上的振鈴指示信號被激活以通知用戶有所述來到的分組數據呼叫后，數據發送待命信號從低態到高態的轉換。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于所述待命狀態指示器包括所述終端設備產生的數據流中的信息，該信息指示點對點協議的分組數據傳輸。
9.一種能確定何時答復在無線通信網中的分組數據呼叫的通信設備，所述通信設備包括用于與所述無線通信網連接的裝置；用于與終端設備連接的裝置，所述終端設備能發送和接收分組數據；用于檢測所述終端設備產生的待命狀態指示器的裝置；用于響應所述待命狀態指示器的所述檢測，答復所述來到的分組數據呼叫的裝置。
10.如權利要求9所述的通信設備，其特征在于所述待命狀態指示器包括一個高態的數據發送待命信號。
11.如權利要求10所述的通信設備，其特征在于所述待命狀態指示器包括在所述通信設備上的振鈴指示信號被激活以通知用戶有所述來到的分組數據呼叫后，數據發送待命信號從低態到高態的轉換。
12.如權利要求11所述的通信設備，其特征在于所述待命狀態指示器包括所述終端設備產生的數據流中的信息，該信息指示點對點協議的分組數據傳輸。
13.一種用多個處理器可執行指令編碼的用于執行處理的機器可讀媒體，包括使通信設備能與無線通信網相連接；使所述通信設備能與終端設備通信，所述終端設備能發送和接收分組數據；由所述通信設備檢測由所述終端設備產生的待命狀態指示器；以及由所述通信設備，響應所述待命狀態指示器的所述檢測，答復一個來到的分組數據呼叫。
14.如權利要求13所述的機器可讀媒體，其特征在于所述待命狀態指示器包括一個高態的數據發送待命信號。
15.如權利要求14所述的機器可讀媒體，其特征在于所述待命狀態指示器包括在所述通信設備上的振鈴指示信號被激活以通知用戶有所述來到的分組數據呼叫后，數據發送待命信號從低態到高態的轉換。
16.如權利要求14所述的機器可讀媒體，其特征在于所述待命狀態指示器包括所述終端設備產生的數據流中的信息，該信息指示點對點協議的分組數據的傳輸。
全文摘要
在無線通信網中確定何時答復一個來到的由基站生成的分組數據呼叫的系統和方法。系統包括一個通信設備(MT2),它與無線通信網交互,和一個終端設備(TE2),它與通信設備電氣耦合并能收發分組數據。通信設備(MT2)響應檢測到指示終端設備處于待命狀態的控制信號或控制信息答復(530)來自于基站的來到的分組數據呼叫。這個終端設備待命指示器可包括諸如在振鈴指示器信號被激活以通知用戶來到的呼叫后的高態數據傳輸待命信號或數據傳輸待命信號從低態到高態轉換的控制信號。待命指示器還可包括諸如點對點協議的分組數據指示標識之類的控制信息,這些標識內嵌于由終端設備生成的數據流中或其它表示由終端設備發送的點對點協議分組的信息。
文檔編號H04L12/56GK1387732SQ00815410
公開日2002年12月25日 申請日期2000年9月7日 優先權日1999年9月8日
發明者N·阿布羅爾 申請人:高通股份有限公司