从主叫通信单元传输数据的系统及方法

本发明涉及无线通讯系统，更具体地说，涉及到从与无线通讯系 统连接的主叫通信单元向被叫通信单元传输数据通信的系统及方法。

在典型的无线通讯系统中，比如蜂窝无线频率电话系统(cellular radio freqency(RF)radiotelephone system)，一个无线子系统包括一 个基站系统，基站系统具有一个基站控制器和多个发送器和多个接收 器，该无线子系统与一个交换中心进行通讯。一个交互工作单元(An interworking unit)  经常与无线子系统中的一个或多个单元通讯。无 线子系统响应一个移动通讯单元或移动通讯台的请求，在基站系统服 务的地区范围内操作。

在无线子系统和移动台之间，会发生多个经过RF信道接入无线 通讯系统的现象，RF信道提供传输数字通信信号，如语音和数据的物 理通路。在电子工业协会EIA和通讯工业协会TIA公布的标准中详细 地描述了使用码分多址(CDMA)进行信道划分的无线通讯系统。例 如TIA/EIA临时标准95(IS-95)，IS-95A和IS-96，每一个标准都在 此被引用。

为了促进数据通讯中的无线传输，很多移动台都能从计算机、传 真机和其他数据源处接收数字数据或向它们发送数字数据。

图1所示为典型的数据通信的呼叫建立过程，例如，在码分多址 (CDMA)系统中进行一次传真通讯。首先，为进行数据通讯10，移 动台44向无线子系统46发送请求。通过空中接口协议，产生如IS-95 的请求10。然后，无线子系统46在一个可包含一个或多个modem(未 画出)的交互工作单元(interworking unit)  56中请求一个数据电路 12。请求12可以根据IS-687协议而被实施形成，用于在蜂窝通讯系 统中在无线子系统与交互工作单元(interworking unit)之间建立或 拆除数据电路。

然后，移动台44和交互工作单元56交换指令和数据，用来建立 第一条数据信道16(比如，一条移动台通路或数据电路)，例如通信 协议栈。使用IS-99协议可以建立一个合适的栈。这时，移动台44与 交互工作单元56就能交换指令和响应18，根据移动台44的要求来配 置与交互工作单元56相关联的调制解调器(未给出)。正确地配置调 制解调器需要一条或多条指令和响应18。在IS-99中有这些指令和响 应的定义，包括但不限于波特率指令、负载检测超时指令和其他的指 令和响应，此处作为参考引用。

此时，一般有必要建立第二条数据信道22，例如PSTN数据电路， 用来在移动台和(未画出)可以是有线传真机或计算机的被叫装置之 间提供连接。建立一条PSTN数据电路的步骤是众所周知的。大致包 括如下几步，并不限于这几步：在无线子系统和/或调制解调器与PSTN 之间建立有线数据电路；拨被与叫装置相关的号码；等待被叫装置的 响应。另外，在开始数据通信30前，还需根据众所周知的方法完成调 制解调器协商26。

为了表明第二条数据信道22已经建立及调制解调器协商已经完 成，通过第一条数据信道向移动台44传送一个消息，如连接消息28。 一旦移动台44收到连接消息28，数据通信30就可以开始了。

可见，传统方式的传输数据通信30具有各种各样的问题。例如， 当移动台44没有数据传输时，等待建立第二条数据信道22会占用宝 贵的RF资源，并且进行数据通讯30的总时间会延长。

因此需要用一种新的系统及方式来从一个通讯单元(如与无线通 讯系统相连的移动台)向被叫通信单元传输数据，减少完成数据通信 所需的总时间。

根据本发明的一个方面，上述的需求可以通过从与无线通讯系统 相连的主叫通信单元向被叫通讯单元传输数据的方法实现，该方法包 括：在主叫通信单元与无线通讯系统之间建立第一条数据信道，并配 置它，使其能接收和发送数据；在无线通讯系统与被叫之间建立第二 条数据信道前，通过第一条数据信道传输数据；由无线通讯系统将数 据保存在缓冲区；然后建立第二条数据信道，并配置它，使其能接收 和发送数据；然后将缓冲区中的数据通过第二条数据信道传输。

根据本发明的另一方面，从与无线通讯系统相连的主叫通信单元 向被叫通信单元传输数据的方法包括：在主叫通信单元与无线通讯系 统之间建立第一条数据信道，并配置它，使其能接收和发送数据；建 立了第一条数据信道之后，在无线通讯系统与被叫通信单元之间建立 第二条数据信道前，主叫通信单元收到一条仿真连接消息，这条仿真 连接消息表明第二条数据信道已经建立，根据这条仿真连接消息，主 叫单元通过第一条数据信道传输数据。

根据本发明的另外一个方面，从与无线通讯系统相连的主叫通信 单元向与无线通讯系统相连的被叫通信单元传输数据的系统包括：主 叫通信单元与无线通讯系统之间建立的第一条数据信道，并已配置， 能接收和发送数据；无线通讯系统与被叫通信单元之间建立的第二条 数据信道，并已配置，能接收和发送数据；与无线通讯系统相关联的 交互工作单元，交互工作单元在第一条数据信道建好之后及第二条数 据信道建立之前，向主叫通讯单元发送一仿真连接消息，这条仿真连 接消息表明第二条数据信道已经建立，并且，这条仿真连接消息指示 主叫通讯单元通过第一条数据信道传输数据。

对于那些本领域的技术人员来说，本发明的优势是显而易见的， 这可以通过本发明推荐的一个实施方式来说明，下面以图表的形式进 行描述。我们将认识到，本发明可以有其他不同的实施方式，也可以 改变其细节。因此，下面的图示及描述应该被认为是定性的，而不仅 限于此。

图1：典型的码分多址(CDMA)系统中数据通讯的呼叫建立流 程。

图2：根据本发明推荐的一种实施方式的无线通讯系统中从主叫 通信单元向被叫通信单元传输数据通信的块图。

图3：本发明推荐的一种实施方式中数据通信的呼叫建立流程。

现在让我们来看图，其中相同的标号表示相同的部件，图2是根 据本发明推荐的实施方式设计的无线通讯系统40中从主叫通信单元向 被叫通信单元传输数据的框图。

如图所示，与数据源48相连的移动通讯单元44或移动台，对无 线通讯系统40作出响应，数据源可以是计算机、传真机、个人数字助 理器或其他装置。

在基站收发信台BTS50与移动台44之间，通过RF信道进行多 址接入，RF信道提供物理通道，用来传输数字通信信号，如声音、数 据、视频及其他信息。移动台到基站的通信称为反向链路信道，基站 到移动台的通信称为前向链路信道。如图所示，通信信号42通过反 向链路信道，如业务信道，从移动台44传送到BTS50。

BTS50与基站控制器(BSC)52相连。附加的基站收发信台(未 画出)也可以与BSC52相连。BTS50和BSC52合在一起可以被称作基 站系统。除了有其它部件之外，BSC52中还包含一个数据传输命令检 测器62，用于检查来自移动台44的通信信号42，根据众所周知的方 法，来确定信号42是否应该经声码器54或交互工作单元IU56被选择 路由。

声码器54以众所周知的方式，将来自移动台44的声音信号转换 成脉冲编码调制(PCM)数据，该声音信号通过基站收发信台BTS50 传送。

一般地，交互工作单元56包括一个微处理器或计算机58和一个 或多个调制解调器60。如图所示，缓冲区76，可以用适当类型的存储 器，是交互工作单元56的一部分。然而，缓冲区可以放置在无线通讯 系统40中的任何一个单元内，或与任何一个单元相关联。缓冲区76 的功能是保存一次特定数据通讯中接收的数据，或保存一次特定通讯 中将要发送的数据。有多种众所周知的缓冲方式适用于此目的。

BSC52与移动交换中心(MSC)66相连，移动交换中心66与在 移动台44和基站系统之间的通信信道相连，这是基站系统通过与公共 交换电话网络(PSTN)68或其他如智能网(AIN)70中的网络连接 器相关联的所选无线通信实现的。实际上，连接MSC66与PSTN68 或AIN70的可以是中继线。附加的基站系统(未画出)也可以与MSC66 相连。

无线通讯系统40与被叫装置84之间可以通过PSTN68建立一条 信道，如数据信道。被叫装置可以是电话、传真机、计算机或其他可 以接收数据的设备。

AIN70可以与无线通讯系统40或另外一个无线通讯系统或其他类 型的系统都相关联。如图所示，AIN70与归属位置寄存器(HLR)72 和访问者位置寄存器(VLR)74在进行通讯，HLR与VLR一般作为 移动台信息的存储器，存储移动台的性能配置信息以及与个人通讯有 关的登录信息、用户配置文件等。与AIN70内部单元的通讯以及AIN 内部单元之间的通讯遵循一个由华盛顿电信工业协会公布的临时协议 标准41，或其他一些适用的协议。

图3是本发明推荐的一种实施方式中数据通信的呼叫建立流程 图，参考图1、图2的相关部分，首先，移动台44发送一个请求与包 括BTS50和/或BSC52的无线子系统46建立数据通信的请求10。请 求10的格式由空中接口协议如IS-95规定。

然后，无线子系统46在交互工作单元56中请求数据电路12，这 将包括请求一个或多个调制解调器60，请求12可以根据IS-687协议 形成，用于在蜂窝式通讯系统中的无线子系统与交互工作单元之间建 立或拆除一条数据电路。

然后，移动台44和交互工作单元IU56交换指令和数据，建立例 如数据通信协议栈的第一条数据信道16(例如移动台数据电路或移动 台通路)。例如，可以根据IS-99协议建立合适的栈。这时，移动台44 和交互工作单元56就可以交换指令和响应18，根据移动台44的需 求，配置与交互工作单元56相关联的调制解调器。为正确配置调制解 调器需要交换一个或多个指令和响应。例如，这些指令和响应18可以 包括，但不限于，由IS99支持的信令，如波特率指令和负载超时检测 指令等。

此时，在建立第二条数据信道22之前，第二条数据信道可以是 在无线通讯系统40和被叫装置84之间的PSTN通路，交互工作单元 56向移动台44发送一条消息，如一条仿真的连接消息19。作为对仿 真连接消息19的响应，移动台44开始向无线通讯系统40传输数据21。 在第二条数据信道22和调制解调器进行协商26时，数据通信21的 数据暂时存储在缓冲区76中。

当第二条数据信道22已经确实建立、调制解调器协商26完成之 后，交换工作单元56接收连接消息28，但不再进一步向移动台44传 输消息28。一旦交互工作单元56接收到连接消息28，存储在缓冲区 76中的数据通信21的那部分数据27就被传输到被叫设备84。另外， 如果数据通信21还没有完成，此时可以通过第一条或第二条数据信 道继续传输到设备84。

这样，本发明的系统和方法将减少移动台44占用的无线通讯时 间，因为移动台44在建立与被叫装置84建立连接之前就进行数据通 信21的传输了。本发明也能有效地利用宝贵的业务信道资源。

此处引用了CDMA蜂窝通信系统，但本发明可用于任何通讯系 统，而且此处描述的系统及方法可以与RF技术独立使用。其他合适 类型的通信系统，包括但不只局限于模拟通讯系统，如接入通信系统 (TASC)，数字通讯系统如移动通信特别小组(GSM)，欧洲的时分 多址(TDMA)系统，太平洋数字蜂窝(PDC)，日本的TDMA系统。 另外，任何通讯系统协议都可以和本发明的系统和方法一同使用，如 电子工业协会553协议(EIA-553)和临时协议54(IS-54)等。

本发明的原理既适用于基于蜂窝式通讯系统和/或有线通讯系统， 也适用于其他类型的通讯系统，包括，但不止这些，无线自环通讯系 统，个人通讯系统，中继系统，卫星通讯系统和数字网络。同样，本 发明的原理既适用于所有类型的射频信道，也适用于其他类型的信道， 如电子数据总线，无线信道，光纤链路和卫星链路。

我们将会看到，在本发明的权利要求书和它们的等效者的精神和 范围内，可以设计本发明的其它的和进一步的形式。还需明确，本发 明不只限于上面所描述的任何一种实施方式，但由下面的权利要求书 及其等效者限制。

本申请涉及到一个共同未决的申请：no.名称为向移动通讯单元传 输数据的系统及方法，1997年12月17日提出申请，与本发明共同 被转让。