专利名称：用于电路转换数据传递仿真的通信桥的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明涉及通信设备领域，特别是涉及一种用于将电路转换和分组转换网络与通信桥结合的通信设备。
2.背景信息监控和/或安装在遍及世界各地建筑物的住宅、商务和工业综合性建筑的设备是各种用户设备。这种用户的实例包括诸多仪表读数装置，这些装置通过电或机电变换器测量各种公共消费物品，比如天然气、电和水的消耗。仪表读数装置通常是模拟装置，记录一段时间所测量的公共消费物品的第一读数和第二读数任一个，或者，可选择地，记录循环总数(即，达到一定数目之后再循环累计)。
公共事业供应部门的服务人员通常每个月来查看记录公共消费物品的消耗的仪表读数装置。仪表读出装置所记录的消耗被馈送到一个用于开帐单目的的数据库，然后依据所测量的公共消费物品的用户消耗生成一个消费者的发票。
在城区，需要进行记录的仪表读数装置的数量是巨大的。尽管将服务人员派遣到预定位置的开销可以通过在特定位置，例如，在高密度住宅社区(比如，公寓综合建筑)集中仪表读数装置来减缓，但成本仍然是巨大的。然而在郊区，由于通常不能将大量的仪表读出装置集中在一个地方进行读数来减缓开销，因此成本更高。
公共事业公司已经采用了各种技术来减少将服务人员派遣到物理地点的成本。
例如，一个简单的方法是使用随机技术，依据一个或多个过去的数值或者移动性的或季节性的平均值推算一个用于当前读数的测量量。该技术被设计来减少仪表读数的频度。然而，该技术的一个缺点是推算的读数可能大大低于或高于实际消耗，比如，在用户不在家或者未使用服务的情况下，推算的读数高于实际消耗；而在反常气候出现时和消耗明显增加时，推算的读数则低于实际消耗。
另一种技术是使用基于无线的仪表读数装置。例如，每个仪表读数装置包括一个无线设备(以下简称无线电)，该无线电能够将仪表读数广播到附近接收机。例如，在中东，经常使用这样的系统，因为物主(男人)不在家时，服务人员通常被拒绝进入他的家庭。基于无线电的仪表读数装置允许服务人员驱动附近的无线电仪表读数装置，用接收机阅读仪表。采用这种技术，服务人员不需要进入别人的房屋。该系统的一个优点是，在郊区，可以减少服务人员阅读仪表所花费的时间。
例如，一个系统也许需要服务人员物理地驱动身旁或附近的仪表读数装置的收集，以便与这些装置通信。在“驱动”中收集的数据随后被加载到中心数据收集系统。
另一种方案可能包括一个从这些装置收集无线数据的周期站。该周期站还可以包括一个陆地线路调制解调器，经由电路转换呼叫与中心数据收集系统通信。这样一个方案提供了配置服务人员的替代物，然而，建立服务于周期站的电话线路可能也是昂贵的。此外，电路转换呼叫可能也是昂贵的。
例如，一个方案是使用GSM调制解调器进行电路转换呼叫。为了建立和控制的目的，这些GSM调制解调器执行与已知的陆地线路调制解调器，比如Hayes可兼容调制解调器相似的操作。一般来说，这种调制解调器主要是充当一个传递机构，用于在两个装置之间，比如在一个客户计算机与一个头端服务器之间传递数据。具体地说，调制解调器被配置成被动地调制来自客户计算机的数据或控制信号，或者被动地将调制的信号经调制解调器传送给客户计算机。
当一个调制解调器被初始化时，该调制解调器通常是，从该调制解调器中存储的一个默认调制解调器配置开始运行，或者将从客户计算机接收特定的初始化配置参数。在任何一个模式中，初始化配置都被执行来确保该调制解调器能够与客户计算机进行通信，以及最好以最大工作效率进行操作(如一个传递)。
图16示出了一个典型的采用无线调制解调器的通信网络1600。一个便携式计算机是客户计算机1604。客户计算机1604，例如通过RS-232端口和串行电缆1606连接GSM调制解调器1608。GSM调制解调器1608又经过空中接口1610连接GSM网络1612。GSM网络1612经过短消息服务中心接口1614连接一个头端服务器1616，比如一个应用服务器。
如数据流1650所示，当客户计算机1604试图连接一个头端服务器1616时，它首先通过将配置参数直接传送给GSM调制解调器1608来初始化GSM调制解调器1608。例如，例如，配置参数1620从客户计算机1604经串行电缆1606传送给GSM调制解调器1608。然后，GSM调制解调器1608向客户计算机1604反送一个指示该参数是否被接受的响应1624。一旦GSM调制解调器1608被初始化，它基本上成为客户计算机1604的从属部件，除了从头端服务器1616向客户计算机1604传送数据1632外，还用作从客户计算机1604向头端服务器1616被动地传送载送的数据1628。
由于美国不对公共事业进行管制，使上述问题更加恶化。目前可能有若干个不同电力供应商服务于一个大城市。这样就导致服务区域的不邻接的拼缝，以致服务人员必须进行监控。假设特定地理区域中的所有用户从一个服务供应商接收电力不再是可能的。实际上，在一个街区，每个家庭也许有不同的服务供应商。此外，消费者可以如所声称的容易地变换服务供应商是非常麻烦的事情。所以，降低了使收集使用测量费用减缓的能力。
其它类型的用户设备包括自动售货机、火警检测器、盗警检测器、和气体检测器。一般来说，这些装置需要一个报警机构来指示一个特定事件已经被检测到。在大多数情况下，报警仅仅需要是可闻的或可视的。然而，对特殊报警条件的响应常常需要一个远端方进行干预。例如，当火警或盗警被触发时，需要将该报警发送给一个中心调度点，使适当的负责人员可以进行干预。
最通常采用的报警系统是自动售货机上使用的报警系统。在该报警系统中，当报警被触发时，自动售货机上的一个服务灯就被点亮。点亮的服务灯附近的一个标签写着“需要服务或修理请致电JIM(408)557-4567”。
在更复杂的环境中，可以使用更复杂的报警系统。例如，某些装置利用了一个内部微控制器来检测报警条件以及执行一个响应。该响应被发送到一个收集点，再送给一个利用其自身微控制器的外部陆地通信线调制解调器。陆地通信线调制解调器将该报警通知给调度中心。该系统的一个重要方面是该报警系统是在装置内部的微处理器控制和/或触发下进行工作。
发明概述本发明提供了一种用于仿真至用户设备的电路转换呼叫链路的通信桥。根据一个实施例，通信桥经串行数据接口接收来自用户设备的数据。通信桥仿真返回到用户设备的电路转换呼叫链路响应，使用户设备相信电路转换呼叫链路已经完成。一旦建立了仿真的电路转换呼叫链路，通信桥就把来自用户设备的数据分包成短消息服务或者一般的分组无线服务信息包，用于经非电路转换呼叫链路进行传送。
本发明还公开了一种独立于操作员的，透明的无线调制解调器管理系统。根据一个实施例，调制解调器管理系统包括在无线调制解调器接收短消息服务消息，以及检查用于调制解调器管理消息的短消息服务消息。如果短消息服务消息包括调制解调器管理消息，则无线调制解调器处理该短消息服务消息。
在另一个实施例中，通信桥的存储器包括一个无线协议堆栈和一个通知算法。事件检测接口上接收的报警条件触发通知算法。通知算法处理报警条件，最好包括建立一个传送到无线协议堆栈的通知命令。无线协议堆栈还经过RF收发信机传递短消息服务消息，该消息包括与报警条件相对应的数据。
附图简要描述图1示出了本发明一个实施例的物理封装。
图2示出了本发明一个可替换实施例的物理封装。
图3是预处理器单元和接口结构的方框图。
图4是预处理器单元的硬件示意图。
图5是本发明一个实施例的存储器分配图。
图6A-图6C是包括使用设备的本发明实施例的方框图。
图7A-图7B示出了本发明的两个中断服务程序的状态图。
图8是显示预处理器驱动器的主环路的流程图。
图9-图12是显示用于预处理器驱动器的中断服务程序的流程图。
图13A是利用本发明的一个系统的方框图。
图13B是显示电路转换呼叫仿真建立的流程图。
图13C是显示电路转换呼叫仿真卸载的流程图。
图14是利用本发明的网络监控系统的方框图。
图15A-图15C示出了在本发明实施例中使用的各种协议堆栈。
图16示出了典型的通信网络和数据流。
图17示出了根据本发明实施例的通信网络和数据流。
图18是图示说明一个短消息服务调制解调器管理处理的步骤的流程图。
图19A是应用于无线调制解调器的一个事件检测和通知的一个实施例的方框图。
图19B示出了事件检测和通知调制解调器可以连接的外部装置。
图20是显示事件检测和通知的主程序的流程图。
图21是显示事件检测和通知调制解调器的模型通知算法的流程图。
优选实施例的描述本发明公开了一种电路转换数据传递仿真的方法和设备。根据本发明的一个方面，提供了一种通信桥(或接口)，它欺骗一个数据收集装置相信电路转换通信正在被执行。在一个实施例中，通信实际上是经由GSM短消息服务(以下称作“SMS”)进行的。
根据本发明的一个实施例，通信桥经由特殊配置的电硬件和软件实施。然而，根据本发明的另一个实施例，通信桥是通过将GSM协议堆栈的应用层加到现有的GSM调制解调器硬件上的功能性来实施的。下面描述这两个实施例。
操作概述图13A是使用本发明的系统1300的一个实施例的方框图。用户设备1304是一个数据收集装置，比如接收来自多个公共事业仪表的数据的仪表读数器收集站。用户设备1304通信地连接(例如，通过一个串行数据接口1306)一个充当通信桥的数据终端设备1308。数据终端设备1308被配置为经过一个无线接口(或“空中”接口)1324与GSM网络1320进行通信，最好经由是数据终端设备1308的一个部件的标准GSM调制解调器进行通信。为了方便起见，下面将GSM网络1320的左侧称作始发端设备。下文将描述的命令最好从一个修改的Hayes AT命令集开始实施。
由无线接口1328连接的GSM网络1320的右侧是一个相似的数据终端设备1312，它也通信地连接(例如，通过串行数据接口)用户设备1316。用户设备1316可以包括分析或中继来自始发端设备的通信的一个第二数据收集站或其它装置。为方便起见，将GSM网络1320的右侧称之为接收机设备。需要注意的是，接收机设备不需要监控始发端设备，例如，接收机设备不需要经由无线接口1328连接GSM网络1320，而是可以经由物理网络线路进行连接。
图13B-图13C示出了用于电路转换呼叫仿真的呼叫建立和呼叫卸载协议。根据一个实施例，始发端用户设备1304和接收机用户设备1316都将不知道进行了一个非电路转换呼叫。数据终端设备1308和1312仿真对用户设备的电路转换呼叫的响应，从而产生非电路转换的交换被透明地执行的事实。
首先返回到图13B，它与图13A合作显示被仿真的电路转换呼叫建立的流程图。ATD命令1332从用户设备1304开始发出，经串行数据接口1306连续地传递到数据终端设备1308。通信桥处理输入的ATD命令1332，并且把SMS建立链路消息1336发送给无线电。根据一个实施例，数据终端设备和用户设备协商处理流量控制，以避免输入缓冲器溢出从用户设备1304传递到数据终端设备1308的数据。
无线电经无线接口1324将SMS建立链路消息1336发送给GSM网络1320。GSM网络1320将SMS建立链路消息1336传送给接收机无线局域环路1328。在接收机无线局域环路1328上，将SMS建立链路消息1336传送给数据终端设备1312，数据终端设备1312用其无线电接收消息，然后用它的通信桥处理该消息。通信桥检查该消息并且用振铃指示器1340通知用户设备1316一个输入呼叫。
数据终端设备1308的通信桥最好保持电话号码持续5分钟。这样能够给与足够的时间接收一个来自用户设备1316的SMS建立链路消息1336的确认。
根据一个实施例，AT命令“ATA”(被显示为ATA命令1344)从用户设备1316传送到数据终端设备1312。数据终端设备1312随后将SMS链路建立消息1348发送给数据终端设备1308。一旦受到SMS链路建立消息1348，数据终端设备1308的通信桥就向用户设备1304发送一个连接消息1352。
需要注意的是，如果从用户设备1316收到一个ATA命令1344之前，数据终端设备1312从GSM网络1320接收到一个以上的SMS建立链路消息1336，则数据终端设备1312的通信桥响应最新的SMS建立链路消息1336。
一旦SMS链路被建立，数据终端设备1308和1312就可以通过无线局域环路上传送的短消息服务在用户设备1304与用户设备1316之间传递数据。
借助始发端设备与接收机设备之间的虚拟链路，数据可以被传送，就好像一个正规电路转换呼叫正在进行。当数据终端设备通信桥对使用设备的特殊应用所需的所有数据分组、交接、排序和纠错进行处理时，操作对用户设备是透明的。
现在返回到图13C，它也与图13A相配合。图13C示出了用于仿真的电路转换呼叫的一个呼叫链路卸载1350的流程图。根据一个实施例，数据终端设备1308中的通信桥等待来自用户设备1316的数据或者命令约10分钟。如果在这样的时间帧中未接收到数据或命令，则认为该呼叫“丢弃”。然而，接收一个溢出序列也会造成呼叫被丢弃。
首先，溢出序列1356被数据终端设备1308接收。然后，数据终端设备1308中的无线电经无线接口1324发送SMS断开链路消息1360。
GSM网络1320接收所发送的SMS断开链路消息1360，并且经无线接口1328传送给数据终端设备1312。数据终端设备1312接收SMS断开链路消息1360，然后由通信桥进行处理。通信桥又把断开标志1364发送给用户设备1364，然后将链路断开消息1368返回到数据终端设备1308。当数据终端设备1308接收到链路断开消息1368时，无线电丢弃该链路。
尽管上文是结合SMS实施例进行说明的，但是根据另一个实施例，通信桥经由通用分组无线服务(“GPRS”)仿真电路转换呼叫。呼叫建立和卸载基本上与上述的(下述的)的方法相似，然而，不是在AT命令“ATD”之后供应一个电话号码，而是供应互联网协议地址(例如，“ATD114.32.0.108”)。连接一建立，就格式化经GPRS传送的数据分组，使之相似于经SMS的数据分组。
SMS与GPRS的另一个区别是，GPRS分组可以有1500K字节分组长度，而不是具有140字节分组长度和小于300波特的波特速率(SMS)，此外，更高的空中速率，170K波特也是可能的。添加更大的数据分组和增加带宽允许容易地将附加功能集成到通信桥中，比如，不严格的流量控制、改善服务质量的信号交接，多比特加密，和其它的误差恢复技术(例如，奇偶校验，CRC，等)。尽管这些特征可能在SMS实施例中，但小规模的分组长度(尺寸)可能需要与每个分组一起发送的分组排序号和其它首标信息，这样将进一步减慢通信。
实现上述的普通结构的系统的一个实例是个人计算机(用户设备1304)上运行的家用自动应用程序，该个人计算机经接口1306连接数据终端设备1308。家用应用程序的相反端装在配备在用户设备1316的家用网络控制中心中。家用应用程序向家用网络控制系统提供监控和控制服务，而家用网络控制中心则控制，例如，供暖、通风、空调以及用尸家庭安全。商业上可得到的家用控制系统包括Echelon公司的LONWORKSTM技术。
实施图13A所示的一般结构的系统的另一个实例是自动仪表读数系统。在这样的一个系统中，用户设备1304是自动仪表读数器收集站，它能够为一个或多个自动仪表读数器接收所计量的诸如电力或天然气的日用品消耗的测量。自动仪表读数器所测量的数据被发送给收集站，该收集站又将该数据馈送给数据终端设备1308。用户设备1316可以是公共装置，它经过数据终端设备1312主动地轮询收集站，或者经数据终端设备1312被动地接收来自数据收集站的被测量数据。
物理封装图1示出了数据终端模块(“DTM”)100的物理封装的一个实施例的透视图。数据终端模块100包括一个包围数据终端组件(“DTSA”)的封装件104。数据终端组件(未示出)是一个电路卡，被配置为接受一个预处理器和一个无线电(下面将进行详细说明)。
同轴电缆连接器108、标准DB-9连接器112、电源连接器116和电源指示器120被显示在封装件104上。它们的每一个内部连接数据终端组件。同轴电缆108被配置为接受一个无线电的天线。封装件104上开有两个安装套管106的开槽。安装套管106为连接器提供一个通道，用来保证数据终端模块100进入一个预期位置。
图2示出了数据终端单元(“DTU”)200的物理封装的一个实施例的透视图。数据终端单元200包括两层外壳。壳体204装载电子模块，比如数据终端组件228和电源232。散热片224被置于壳体204的每一侧的拐角处，并且用来消散电子模块生成的热。壳体204的外表面包括一个同轴电缆插座240，和一个A/C电源卡244。壳体204的外表面上还有两个铰接的闩锁216。
数据终端单元200的封装的第二部分是盖208。盖208经铰链248连接壳体204，并且被配置成密闭地封盖壳体204上装载的电子模块。闩锁连接器212接受铰接的闩锁216，以配合连接。盖208和壳体204还包括若干用于附加保护的连接器插头插孔220。片状天线236被安装到该208上。片状天线236被链接到设置在数据终端子组件228中的无线电上。
片状天线236和封装的实施例被公开在名称为“CAPACITIVESIGNAL COUPLING DEVICE”，序列号为09/316,457的美国专利申请和名称为“RADIATING ENCLOSURE”，序列号为09/316,459的美国专利申请中，这两件专利申请都是于1999年5月21日提交的。
根据一个可替换实施例，在数据终端模块100或者数据终端单元200中未采用特殊的电气硬件，在这样的一个实施例中，应用软件被加入标准GSM调制解调器软件堆栈上。所以，数据终端设备可以是一个特殊配置的GSM调制解调器。然而，可以在另一个实施例中采用特殊配置的电子和/或存储器。现在介绍一个这样的实施例。
预处理器实施例图3是预处理器结构的一个方框图。预处理器300分别连接一个第一接口328、一个第二接口336、和一个第三接口332。每个接口最好包括一个RS-232端口，具有DB-9或等同的物理连接器。例如，可以用这样的连接器实现COMA 304、COMR 308和DEBUG312。通信线316、320和324将物理连接器通信地链接到预处理器300。
根据一个实施例，第一接口328连接用户设备(例如，遥控设备，自动仪表读数设备，仪表读数器集中点，公共事业仪表控制系统，分局监控设备，等)。用户设备被配置为收集监控外部活动的被测量数据。第二接口336是一个对无线电的物理连接，特别是一个GSM调制解调器，它具有近似9600bps或更高的波特速率。第三接口332最好是一个开放的串行接口，它能够接受一个用于除错和配置目的的检验设备的终端。根据一个实施例，除错端口业务可以经第一接口328物理地访问。
每个RS-232连接器304、308和312被显示为通过独特的通信线316、320和324连接预处理器300。为了简便起见，独特的线路代表每个通信端口或串行接口的一个独特的地址，实际上，单个地址和数据总线可以支持该通信端口。
图4是预处理器300的一个实施例的硬件示意图。预处理器300包括一个微处理器404，最好是Dallas Semiconductor的元件号DS80C323(16MHz)；一个通用异步接收机发射机(“UART”)416，最好是一个Exar公司的元件号ST16C2450(8MHz)；一个非易失性存储器424，最好是Advanced Micro Devices的元件号29LV001B-70JC；和一个易失性存储器428，最好是IDT的元件号71V256SA-12PZ。需要一个附加的控制逻辑420，比如，门矩阵和TTL逻辑，用于维持定时(例如，UART 416的时钟分频器)、缓冲和逻辑电平。电源电路412向预处理器300和任何外围装置(例如，一个无线电)供应电源，以及晶体振荡器408(16MHz)提供一个时钟信号。主总线432连接微处理器404，与存储器424和428以及控制逻辑420。主总线432包括数据、地址和控制线436，比如，互连时钟408、UART 416和微控制器404的同一控制线。
附加的线路440、444和448被显示为连接UART 416。这些线路用于第一接口328、第二接口336和第三接口332。中断由UART416经线路440、444和448接收，它触发微控制器404中的异常/中断算法。易失性存储器428的一部分被用作UART 416中每个输入排队送往1024字节存储缓冲器(这样，如果使用两个接口，则使用存储器的2048字节)。
图5示出了地址空间的65K字节的存储器分配图。低位49kB地址空间504用于非易失性存储器424，下面的12kB地址空间508用于易失性存储器428接下来的8字节的地址空间512用于第一接口328，再接下来的是保留存储器的2kB地址空间516，第二接口336的8字节地址空间520，和保留存储器的另一个2kB地址空间524。
图6A-图6C示出了连接用户设备(例如，数据收集单元608)的本发明的各种物理实施例。图6A示出了单个用户设备600，包括一个数据收集单元608(例如，一个自动仪表读数器)，一个预处理器604和一个无线电612。预处理器604经第一接口616连接数据收集单元608，并且经第二接口620连接无线电612。
图6B示出了包括预处理器604的用户设备624。在这里，无线电612处于分开的物理封装628中。在这里，第二接口包括I/O接口652和656(例如，RS-232端口)。I/O接口652和656经一个串行电缆644连接、I/O接口656经连接器640连接预处理器604，I/O接口652经连接器648连接无线电。
图6C示出了一个用户设备632，它与图6A和图6B所示的系统相似，然而，预处理器604和无线电612被设置(存在于)在数据终端单元/模块636中。图6C示出了结合图6C所述的相同的接口，以及第二接口620。然而，在图6C中，存在于第二接口620中的部件被替换成设置在第一接口616中。图6C非常像图1和图2分别示出的数据终端模块100和数据终端单元200。
现在介绍这些技术的一个工作概况。一般来说，预处理器604是软件驱动器的硬件部件。如上所述，预处理器604可以有一个运行软件驱动器的专用硬件，然而，也能够将软件驱动器重叠到一个现有的硬件中，作为软件堆栈的一个附加部件。例如，预处理器驱动器通常是一个中断驱动服务程序，它首先标识一个中断的源，然后确定处理或中断服务程序怎样根据伴随该中断的任何一个数据(或者，中断本身)来运行。
需要注意的是，输入数据流最好是ASCII字符数据。尽管可以增加附加的一些特殊代码来标识这里所述的特定功能，但是命令最好以已知的Hayes调制解调器AT命令集为基础。下面将结合图2说明一些这样的代码。
根据一个实施例，预处理器的主要分量被存储在非易失性存储器424(例如，存储分配图500的部分504)中，并且由微处理器404按照一个计算机可读格式存储的指令的一个序列来运行。例如，指令序列(例如，op代码)从非易失性存储器424加载到微处理器404内的数据和控制寄存器中(作为选择，在运行之前，指令可以从非易失性存储器424复制到一个易失性存储器中)该指令序列使预处理器300的微处理器404根据指令序列与从串行数据接口(例如，UART 416)接收的数据的组合执行一系列动作。预处理器驱动器所需的程序变量或者存储在微处理器404内部的可变寄存器中，或者存储在易失性存储器428中。
下面结合图7A-图7B说明两个状态图。该说明是原理性的，并且进一步得到下面的结合图8-图12所述的具体流程图的支持。
第一接口中断服务程序的状态图700被显示在图7A中。默认状态是IDLE模式704。在IDLE模式704中，字符经第一接口616接收，并且对触发一个状态变化的命令或事件，例如，链路命令716和728检验该字符。如果指示状态变化的命令或事件未检测到，则把该数据字符存储到一个存储器缓冲器中，直至一个状态变化发生。
除了监视可以触发另一个状态变化的命令或事件(例如，一个溢出序列)，电路(“CKT”)模式712借助预处理器604的一点干预，将数据从第一接口616传送到第二接口620。在电路模式712中，有效虚拟链路经一个无线局域环路被维持在无线电612与公共电话交换网之间。在检测到溢出序列之前，电路模式712将被保持。然而，如果在溢出序列720之后检测到一个再次输入的命令732，中断服务程序将返回到电路模式712，而不是返回到IDLE模式704。
短消息服务(“SMS”)模式准备SMS消息，并且通过无线电612，经第二接口620发送SMS消息，该SMS消息包括来自第一接口616的存储在存储器缓冲器中的数据。来自无线电612的SMS消息在GSM网络上传送，然后其它的插入网络传送到它们的最终目的地。
SMS消息通常具有一个140字节数据结构。第一字节指示一个SMS消息类型，第二字节指示SMS消息长度，最后138字节包括SMS信息体。SMS信息体包括字符数据或者命令，或者字符数据和命令。SMS消息类型被公开在表1中。
表1建立链路 请求建立一个用于SMS数据传递的虚拟链路链路已建立对连接链路消息的一个应答，指示该链路被建立(该消息的发送或接收使该模式改变到SMS模式)数据链路 使用该消息类型传递所有数据断开链路 请求断开一个链路(该消息的发送或接收使该模式改变到IDLE模式)链路已断开对断开链路消息的一个应答一个溢出序列724使状态从SMS模式708返回到IDLE模式704。
图7B所示的状态图750显示了与第二接口中断服务程序相关联的状态，上面结合第一接口中断服务算法所述的状态基本上相似于与第二接口中断服务算法关联的算法，其主要差别是，如果经第二接口接收一个中断，则该中断不是来自用户设备(例如，数据收集608)，而是无线电612之外的远端设备。
在IDLE模式754中，在第二接口620(例如，COMR)接收的数据字符直接经第一接口616(例如，COMA 304)进行传送。然而，监视数据字符是用于链路命令758或762的，这两个链路命令分别指示状态转变到SMS模式766或者转变到CKT模式770。溢出序列774和778将服务程序从CKT模式770或SMS模式766返回到IDLE模式754。
图8示出了预处理器的主回路800。首先，通过初始化各种操作参数，使主回路800启动。例如，在步骤804，初始化看门狗定时器、第二定时器、串行端口和UART 416。
看门狗定时器被设计为在软件停止或处理差错出现的事件中复位预处理器604。最好是，将看门狗定时器的持续时间设置为4.5秒。第二定时器用来为比第一看门狗定时器用时更长的程序扩展4.5秒钟暂停时间，。第二定时器生成2毫秒中断。
串行端口(例如，COMA 304和COMR 308)被初始化，使之在9600波特、8比特、1停止比特以及没有奇偶检验的条件下操作，并且开始建立UART 416，使之按9600波特运行。存储器缓冲器输入队列的每个具有1024字节，并且存储经COMR 308和COMA 304接收的数据字符。
接着，在步骤808，将主环路的模式设置到IDLE(例如，用于第一接口616和第二接口620)。步骤808之后，中断服务程序处理启动。
在步骤812，如果一个中断在第一接口616上收到，那么一个例外出现，并且处理继续到步骤816中的第一接口中断服务程序，该程序已经在上面结合图7A进行了说明并且将结合图9在下文中说明。
在步骤820，如果一个中断在第二接口620上接收到，则一个例外出现，并且处理继续到步骤824中的第二接口中断服务程序，该程序已经结合图7B进行了说明并且将结合图10在下文说明中。
在步骤828，执行一个检验。以确定当第一接口中断服务程序处于SMS模式708时，自最后的数据字符经第一接口616(例如，经COMA 304)收到时的运行时间是否已经到期。该检验被称作SMS定时器期满事件。如果SMS定时器事件已经发生，则在步骤832中使存储器缓冲器准备SMS传送，传送SMS消息和复位SMS定时器。处理继续到步骤836。
在步骤836，如果一个中断在第三接口收到(例如，图3所示的除错接口312)，则在步骤840执行下面将结合图11所述的除错中断服务程序。
在步骤844，执行一个检验，以确定一个调制解调器操状态寄存器或者一个线路状态寄存器的值(由UART 416取自无线电612)是否已经被更新。如果任何一个已经被更新，则处理继续到步骤848，该步骤848下面将结合图12进行说明。此后，作为选择，步骤844或848，处理继续到步骤852，在此将环路重新开始于步骤812。
图9是图示说明经第一接口616进行服务和中断时的预处理驱动器执行的动作的流程图。具体地说，该流程示说明了第一接口中断服务程序900，它服务于来自用户设备(例如，数据收集608)的中断。
在步骤904，执行一个检验，以确定目前的模式是否为CKT模式712，如果模式是CKT模式712，则在步骤908使第一接口616接收的数据通过第二接口620。
在步骤912，执行一个检验，以确定是否接收到一个溢出序列。具体地说，该检验确定是否经第一接口616接收到字符序列“+++”。如果未接收到该溢出序列，则在步骤916中复位溢出序列计数器。然而，如果接收到该溢出序列，则在步骤920中将模式设置为IDLE模式704。随后，预处理器驱动器返回到主环路，即步骤820。
在步骤924，执行一个检验，以确定目前的模式是否为IDLE模式704。如果目前的模式为IDLE模式704，则来自第一接口616的输入数据字符被加到存储器缓冲器上，然后，在步骤932，执行一个检验，以确定一个处理触发(例如，回车，CTRL-Z，或者存储器缓冲器充满)是否已经发生。如果处理触发已经发生，则在步骤936中，分析、解释该存储器缓冲器，并且执行适当的动作。示范性解释的字符串的一个列表和它们的结果被显示在表2中。
表2AT-EMU置位非易失性存储器，以反映仿真模式—0指示没有仿真，1指示所仿真的电路转换ATDnnnnnnn向电话号码nnnnnnn发送一个建立链路SMS消息(当AT～EMU设置为1时)ATH 向使用ATD命令建立的电话号码发送一个断开链路SMS消息(当AT～EMU设置为1时)ATS7？使值30返回到第一接口616AT0 如果无线电612上的载波检测信号仍然被维持，则返回到CKT模式AT+IPR＝xxx 将无线电612上和预处理器604两个端口上的波特速率改变到xxxx(2400，9600)AT？ 向除错端口显示该表需要注意的是，AT～EMU命令集设置用于单元的仿真模式。这是重要的，因为该单元能够提供两个真实的电路转换呼叫或被仿真的转换呼叫。因此，如果模式被设置为不仿真，则ATD和ATH命令将按照一个真实电路转换呼叫的建立/控制功能进行操作。然而，当模式被设置到仿真电路转换模式时，该功能是唯一的—如上所述。
在步骤936之后，预处理器驱动器返回到步骤820。
在步骤940，执行一个检验，以确定目前的模式是否为SMS模式708。如果目前模式是SMS模式708，则在步骤944使SMS定时器复位。在步骤948，执行另一个检验，以确定存储器缓冲器中是否有足够的空间存储附加数据。如果没有足够的空间，则在步骤952使SMS消息复位，从而刷新存储器缓冲器的一部分。然而，如果存储器缓冲器中有足够的空间，则在步骤956中处理任何一个溢出字符，例如经COMA 304出现的字符串“+++”，或者经COMR308接收的断开链路SMS消息。处理该溢出字符之后，预处理器驱动器返回到步骤820。
图10是显示经过第二接口620运行一个中断(即，第二接口中断服务程序1000)时，由预处理器驱动器执行的动作的流程图。
在步骤1004中，执行一个检验，以确定目前模式是否为CKT模式770。如果目前模式是CKT模式770，则在步骤1008中，第二接口620(例如COMR 308)上接收的任何数据字符经预处理器604传送到第一接口616(例如，COMA 304)。然后，在步骤1012，执行一个检验，以确定是否已经收到一个溢出序列。根据一个实施例，溢出序列是三个连续正符号的接收，或字符串“+++”。如果未发现溢出序列，则在步骤1016中复位溢出计数器。然而，如果发现溢出序列，则在步骤1020中将模式调整到IDLE模式754。在步骤1016或1020之后，预处理驱动器继续到步骤828。
在步骤1024中，执行一个检验，以确定目前模式是否为IDLE模式754。如果目前模式是IDLE模式754，则在步骤1028中将第二接口620上接收的数据字符传送到第一接口616。在步骤1032中，执行一个检验，以确定是否在数据字符中发现一个链路序列。根据一个实施例，链路序列是字符串“+CMTI”，它指示一个输入SMS消息。如果未检测到该链路序列，则在步骤1036复位溢出计数器。然而，如果检测到链路序列，则在步骤1040读出入局SMS消息。
然后，在步骤1044，执行第二检验，以确定是否在SMS消息中(例如，在SMS消息型字段中)发现另一个链路序列。例如，下一个链路序列可以是上面结合表1所述的“建立链路”或者“链路建立”消息。如果没有发现建立链路或链路建立消息，则在步骤1048将SMS消息的剩余物输出给第一接口616。然而，如果发现了建立链路或链路建立消息，则在步骤1052中处理该消息以及将模式设置为模式766。然后，预处理驱动器继续到步骤828。
在步骤1056，执行一个检验，以确定目前模式目前模式是否是SMS模式766。如果目前模式是SMS模式766，则在步骤1060中执行一个检验，以确定是否已经收到一个分析触发。根据一个实施例，分析触发包括换行或回车，以及“缓冲器充满”标志。如果没有接收到分析触发，则在步骤1064将数据字符存储在存储器缓冲器中，然后处理继续到步骤828。然而，如果接收到一个分析触发，则在步骤1068中分析SMS消息。
在步骤1072中，执行一个检验，以确定SMS消息类型是否为断开链路。如果SMS消息类型不是断开链路，则在步骤1076将SMS消息类型发送给第一接口616。然而，如果SMS消息是断开链路命令，则在步骤1080中将模式设置为IDLE模式754。在步骤1080之后，预处理驱动器继续到步骤828。
图11是显示除错中断服务程序1100的流程图。在正常情况下，图3和图4所示的第三接口接收除错中断。除错中断通常关系到把终端装置或便携计算机连接到第三接口332。除错中断服务程序1100用于建立和诊断的目的。
在步骤1104，将经过第三接口332接收的数据字符加到存储器缓冲器上。在步骤1108，检验该数据字符，以确定它是否为一个回车。如果数据字符不是一个回车，则程序返回到步骤844。如果数据字符是一个回车，则程序返回到步骤844。如果数据字符是一个回车，则在步骤1112分析存储器缓冲器。在步骤1116，执行一个检验，以确定来自存储器缓冲器的一个命令是否在一个命令集列表(例如，表2)中。如果该命令不在命令列表中，，则在步骤1120中，经第三接口332报告一个差错消息。然而，如果命令在该命令列表中，则在步骤1124运行该命令。此后，处理继续到步骤844。
图12示出了处理第一接口616和第二接口620收集的调制解调器状态寄存器(“MSR”)和线路状态寄存器(“LSR”)值的流程图1200。基本上是，分析一序列可能的差错，并且采取适当的动作，包括在某些情况下改变预处理器模式。
在步骤1204，执行一个检验，以确定是否在第二接口620(例如，无线电612)上是否维持了载波检测(“CD”)。如果维持了该载波检测，则在第一接口616上维持该载波检测并且将模式设置为电路模式(步骤1208)。
在步骤1212，执行一个检验，以确定是否在第二接口620丢弃该载波检测，如果该载波检测被丢弃，则在步骤1216，在第一接口616丢弃该载波检测，并且将模式设置为空闲模式。
在步骤1220，执行一个检测，以确定是否在第二接口620维持一个振铃标志(“RI”)，如果该振铃标志被维持，则在步骤1224将该振铃标志维持在第一接口616上。
在步骤1228，执行一个检测，以确定该振铃检测是否在第二接口620上丢弃。如果该振铃标志被丢弃，则在步骤1232使第二接口616也丢弃该振铃检测。
在步骤1236，执行一个检验，以确定是否在第二接口620上维持清除发送(“CTS”)。如果清除发送被维持，则在步骤1240初始化无线电612。在步骤1236或1240之后，预处理器返回到步骤852。
流程1200中体现的服务程序对以下情形是有用的服务程序可以响应一定的物理条件，即，用来完成虚拟电路的一个线路的维持或丢弃，在第一接口616或第二接口620上改变预处理器604的模式。
应用层实施例根据另一个实施例，特定目的的仿真硬件(例如，图3所示的预处理器300)不与现有的GSM调制解调器操结合。而是，通过加入到图15A所示的一个标准GSM协议堆栈1500上的软件，实现上述的功能。该相同的软件可以分别加到图15B和图15C所示的通用分组无线服务(GPRS)协议堆栈1580(GPRS Class C)和1590(GPRS Class A)。在图15A-图15C中相同的参考标记指相同的元件。
根据本发明的的一个实施例，结合图13A-图13C所述的呼叫建立和卸载功能通过对GSM协议堆栈，例如，现存于GSM模式中的GSM协议堆栈的应用层来执行。
在这样一个实施例中，编辑计算机可读程序代码并且加载到非易失性存储媒介中。然后，由一个或多个配置来按SMS分组格式处理来自用户设备或无线输入端的输入AT命令的处理器运行该代码。应用层扩展建立了对用户设备仿真电路转换呼叫的一个功能通信桥。该应用层实施例的一个优点是不需要特殊的/单一目的的硬件。相反，通过将该软件加入GSM协议堆栈，将该功能加到现有GSM调制解调器上。
图15A示出了GSM协议堆栈1500。GSM协议堆栈1500基本成分一般来说是公知技术。例如，GSM协议堆栈1500的基本软件成分可以从不同的出售商买到，比如，可以从德国柏林的debisSystemhaus、德国Hannover的CONDAT Datensystem Gmblt和其它的无线通信出售商哪里买到。根据一个实施例，GSM协议堆栈1500可以在不同的逻辑装置或者在GSM调制解调器嵌入式处理器部分所运行的计算机可读代码中实施。
本发明可以在包括AT命令接口1504的软件代码中实施。AT命令接口被叠加到不同的GSM协议堆栈1500、1580和1590的每一个上。这样，结合表2所述的命令被桥接在用户设备1304与GSM协议堆栈—以及，因而是GSM网络1320(图13)之间。需要注意的是，AT命令接口1504还可以包括事件检测和通知软件，它们检测来自用户设备的报警并且适当地处理它们—例如，初始化仿真的电路转换或者电路转换呼叫。一些示范性AT命令被显示在表3中。
表3+++AT～LOGON＝[口令]把一个用户登录到无线调制解调器上，并且允许运行其它移动管理功能+++AT～LOGOFF 使一个用户从无线调制解调器中注销，或者禁止移动管理功能+++AT～PWD＝[口令] 改变现有的口令+++AT[命令] 移动管理命令标识符参见图15A，用户设备1304使用Hayes标准AT命令接口1504经过GSM网络1320发送数据。移动网络人机接口(MN)1512接收该数据，并且把该数据传转换成适当的消息业务---短消息服务(SMS)1516，呼叫控制业务(CC)1502，或者附加业务(SS)1524。注册部件1508将提供向移动性管理层1528提供关于数据和网络的必要信息。数据流从层1508、1516、1520和1524传送到移动性管理层(MM)以及从移动性管理层(MM)1528传送到层1508、1516、1520和1524。
移动性管理层1528建立、管理和释放用户设备1304与GSM网络1320之间的连接。数据和控制从移动性管理层1528传送到无线资源管理层(RR)1532。无线资源管理层1532经无线接口建立用于呼叫信令的物理连接，以及在用户设备1304与基站1488(图14)之间建立业务信道。
对无线资源管理层1532的连接是物理层(L1)1540。物理层1540处理字节来自无线资源层1532的呼叫信令和业务信道，并且还处理从数据链路层(L2)1536发送的数据。
图15B大体上与图15A相似，然而，协议堆栈层中的“G”符号指示指定的层现在涉及通用分组无线业务(GPRS)。GPRS利用分组无线原理，并且可以用于在用户设备1304与GSM网络1320之间载送分组数据协议。GPRS除了提供标准GSM网络的业务外，还提供附加业务，例如，GPRS可以提供提高的空中数据传递速率和分组长度。
一个应用程序接口(API)1544被增加来允许一个应用程序控制子网络依赖会聚协议(SNDCP)1548，该协议负责数据分组的分段和重新组装、加密和解密、以及传送控制协议(TCP)首标和数据压缩。
连接AT命令接口1504的层包括注册层1508、人机接口层1512，这两个层又分别连接SM层1552和GSMS(GPRS短信息服务)1556。SM层1552和GSMS层1556连接GPRS移动管理(GMM)层1560，GMM和SNDCP层1548连接链路层控制(LLC)1564，该链路层控制1564处理分组数据的链路层信息。
链路层控制1546连接GPRS资源管理层(GRR)1568。GPRS资源管理层1568又连接媒介访问控制/无线链路控制(RLC/MAC)层1572以及物理层1540，层1572处理物理链路处理。
图15C示出了GPRS Class A协议堆栈1590。协议堆栈1590是GSM协议堆栈1500(图15A)和GPRS Class C协议堆栈1580(图15B)的合并程序，由注释协议堆栈的各个层的双重参考标号表示。GPRS Class A协议堆栈可以同时操作标准GPRS和其它GSM业务。
数据收集系统图14示出了利用本发明的一个可替换系统1400。用户设备1404包括一个应用程序，例如，遥测、自动仪表读数、仪表收集点、公共事业仪表控制系统、分站监控、家用网络控制系统、或者其它应用。具体地说，本发明可以结合一个事件检测和通知应用程序来使用，比如用于火警、盗警、自动售货机，或者指示用户设备1404的状态改变的其它状况，或者与其连接的某些其它装置。
具有硬件流控制的一个RS-232接口1448将用户设备1404连接数据终端模块100，或者可替换地连接数据终端单元200。数据终端模块100和数据终端单元200最好包括一个除错端口，经过该端口终端设备或者一个便携计算机1412可以进行对接以及执行安装或者用软件工具1484检验服务。除错和配置服务可以经过第一接口616随意地被访问。
数据终端模块100和数据终端单元200经过一个无线电连接到一个或多个天线中继器1408。无线电最好是一个GSM型调制解调器。无线电被配置为在所述数据终端模块100或者数据终端与GSM网络1488之间发送和接收信息。
至少一个或多个天线中继器1408连接基站收发信站(“BTS”)1416。基站收发信站1416处理入局无线数据(例如，形成入局无线信号的数据分组)以及经T1线路(或其它专用线路)将该数据传送给基站控制器(“BSC”)1420。基站控制器1420验证用于数据终端单元/模块的业务，并且将处理的入局无线数据经T1线路1456传送给移动交换中心(“MSC”)1424。移动交换中心1424将处理的入局无线数据经一个专用线路1456传送给一个适当的网络站，例如一个交互工作功能(“IWF”)1432，比如，一个电路转换数据路径情形下(由标记“1”标识)的PSTN桥/路由器，或者短消息服务数据路径情形下(由标记“2”标识)的一个短消息服务中心(“SMSC”)1428。
如果数据路径是一个电路转换数据路径，则处理的无线数据从交互工作功能1432经公共交换电话网络(“PSTN”)1436传递到电路转换数据接口1436。然而，如果数据路径是短消息服务数据路径，则短消息服务中心1428可以将被处理的无线数据经PSTN连接1460传送给接口1436，或者经分组交换网络1456连接到互联网1440。在经互联网1440传送的情形下，短消息服务中心1428根据已知的互联网协议标准，比如可公开得到的互联网RFC 791(在此作为参考引用)处理所有互联网协议分组。
用户应用服务器1444经调制解调器连接1468从PSTN接口1436检索入局无线数据。作为选择，用户应用服务器1444经连接互联网1440的一个互联网访问/接收供应器1476检索入局无线数据。
任选的终端管理软件1480可以由用户应用服务器1444使用，以提供出局数据、命令、或者在上述的反向路径中建立从用户应用服务器1444到用户设备1404(经过数据终端模块100或者数据终端单元200)的服务。
操作员独立，透明无线调制解调器管理技术本发明还包括使用短消息服务的操作员独立、透明无线调制解调器管理的方法和技术。该方法和技术在一个无线调制解调器中实施，尽管该技术的方面可以在一个远端(或“起始端”)服务器中实施。该技术最好允许无线调制解调器不但像过去那样作为从属装置，而且还作为一个智能处理装置。
此外，无线调制解调器被配置为允许经短消息服务消息进行配置参数的远程初始化。短消息服务消息可以包含这样的数据，它不仅初始化无线调制解调器操作参数，而且还调用在内部或在外部运行无线调制解调器的命令或者应用程序。例如，该方法和技术允许对无线调制解调器的内部事件检测和通知算法进行远程初始化。在另一个实例中，该方法和技术允许对无线调制解调器的一个内部装置进行远程初始化或控制，例如对一个公共事业仪表、一个自动售货机、或者其它用户设备进行远程初始化或控制。
图17示出了一个使用该技术的示范性网络1700。用户设备1720经串行电缆或者其它线路1706(以下称作“线路1706”)连接到一个无线调制解调器1704，该无线调制解调器最好是移动通信的全球系统(以下称作“GSM”)或者通用分组无线业务(以下称作“GPRS”)-型调制解调器。尽管用户设备1720被图示为一个便携式计算机，但是它可以是不复杂或者功能更有限的用户设备的形式，比如，公共事业仪表、仪表集中点、公共事业控制系统、分站监视器、遥测设备或者自动售货机。
无线调制解调器1704经一个空中接口1610连接一个无线网络1612，例如，一个GSM或者GPRS网络。无线网络1612还经过一个短消息服务中心接口1614连接头端服务器1616。头端服务器1716不同于头端服务器1616，它被配置为向无线调制解调器1708发送SMS消息，SMS消息包括无线调制解调器管理信息。对头端服务器1716不需要特定的编程，因为包括标准SMS消息的ASCII字符串仅需要修改(在下面的结合表1的说明中将会明白)。
图17中的数据流程图1750示出了无线调制解调器1704与用户设备1720或者头端服务器1716之间的可能的通信流。需要注意的是，数据和配置参数现在可以传送到或者来自用户设备1720和头端服务器1716。例如，数据和配置参数1724可以从客户计算机1720传送到无线调制解调器1704。同样，数据和配置参数1728可以从无线调制解调器1704传送到客户计算机1720。值得注意的是，数据和初始化参数1712可以从头端服务器1716发送到无线调制解调器1704，就像数据和初始化参数1708可以从无线调制解调器1704发送到头端服务器1716那样。通过结合短消息服务管理方法和这里所述的技术，无线调制解调器1704可以有效地充当用户设备1720与头端服务器1716之间的智能桥，从而方便了传统装置与无线调制解调器之间的通信和控制。
图18示出了短消息服务调制解调器管理算法1800。在步骤1804中，无线调制解调器1704接收从头端服务器1716始发的SMS消息。在步骤1808中分析入局SMS消息，并且将分析的结果存储到无线调制解调器1704的一个存储器中。在步骤1812中，为一个已知的命令或指示符检验从步骤1808分析的数据，以确定SMS消息应当由无线调制解调器1704进行内部处理，还是应当由用户设备进行外部处理。例如，通过将存储的数据与命令检查表或者指示SMS消息的字符(例如，“+++AT”)的一个特定的序列进行比较，用于调制解调器操作管理的目的。
如果，作为步骤1812的检验结果，一个调制解调器操管理命令被识别，则在步骤1816中由无线调制解调器的特定程序处理SMS消息。然而，如果步骤1812中的检验指示SMS消息应当通过无线调制解调器1704，则在步骤1820中使SMS消息通过到达用户设备1720。
在步骤1816或者1820之后，最初的处理中止。需要注意，然而，该处理可能包括进一步的步骤或者特定功能，它们不包括入局SMS消息的实际切换或者标识。由于这种特定的处理步骤通常不在本发明范围之内，因此不再下文中详细说明，而是在步骤1816中简单地提到无线调制解调器适当地处理SMS消息。在大多数情况中，处理来自用户设备1720的数据或者命令的相同程序被用来处理从头端服务器1716经由SMS消息发送而传递的数据或命令。
例如，附加命令可以包括指令无线调制解调器1704中的处理器检查RF收发信机上检测的RF信号质量，或者选择一个经空中接口将与无线调制解调器通信某些信息的特定信道。此外，命令可以包括指令一个处理器检索一个呼叫历史文档或日志，它们说明了无线调制解调器1704发送或者接收的呼叫。
事件检测和通知应用图19A是无线调制解调器中电子硬件的方框图，它基本上与结合图4图示和描述的无线调制解调器相似，它能够处理本发明的事件检测和通知应用。无线调制解调器1900包括电源和时钟电路1904。电源和地线最好是支持电子硬件的印刷电路板的部件。时钟信号被显示为连接处理器1908，尽管它还可以被提供给包括调制解调器1900的其它部件。
非易失性存储器1912，例如，诸如快速存储器或EEPROM的电可变但持久存储器，通信地连接处理器1908。非易失性存储器1912最好持有处理器1908运行的软件，包含但不限于GSM通信协议堆栈软件和通知算法软件(下面将进行详细说明)。易失性存储器1916比如一个随机存取存储器，也连接处理器1908。易失性存储器1916最好持有在一个运行时间环境(即，当处理器1908正在运行GSM协议堆栈软件或通知算法时)中使用的临时存储器变量和其它信息。
RF无线电或者RF收发信机1920也连接处理器1908。RF收发信机1920处理数据和控制信号的物理修正，用于向空中接口1922传送或者从空中接口1922接收。空中接口1922与作为GSM或GPRS网络的部分的基站通信。通用无线网络标准，比如GSM和GPRS是已知的，因而不需要对它们进行详细说明。
根据一个实施例，处理器1908包括一个或多个中断输入。在一个中断输入上检测到一个状态转换时，检索处理该中断的一个程序的存储器地址(通常称作一个例外矢量)。处理器108随后暂时停止主程序的处理，以便运行由例外矢量标识的算法。如图19A所示，一个外部信号经线路1932供应给又连接中断输入1924的插座1928。插座1928至中断输入1924元件被共同地称作“事件检测接口”。值得注意的是，也可以采用事件检测接口的其它实施例，下面对一些这样的实施例进行详细说明。
为了解释的目的，下面把线路1932上的内部信号称作“报警条件”。报警条件实际上可以是由外部电路执行的任何类型的报警，例如，报警条件可以是气体泄漏表现出的有效高/低信号、维持标志(比如，一个自动售货机用完了存货)，或者电路断路器跳开。需要注意的是，线路1932可以包括一个单线或多条线。
图19B示出了一个自动售货机1940。输入面板1944用来选择显示窗1948后面的存货(比如，糖果或饮料)，一旦付款和选择，就把选择的存货置放在开口1952上。当自动售货机1940中的特定存货或所有存货达到最小水平，或者当自动售货机逐出找零钱的硬币，自动售货机1940内的电路在线路1932上创建一个报警条件。该电路可以在线路1932上生成高或低电压选通脉冲、波形、稳态值、或者一个控制序列。线路1932上的报警条件被馈入调制解调器1900上的插座1928中，从而触发一个例外矢量，使处理器1908执行一个通知算法。
在一个可替换实施例中，线路1932上的报警条件不需要发送到处理器1908上的一个中断输入上。而是，报警条件可以在线路1932上馈入与处理器1908关联的另一个输入端口，比如RS-232端口，并行端口，或者一个并行端口上的一个特定数据线。(所有上述装置是事件检测接口的实施例。)此外，处理器1908可以对于线路1932上的状态变化周期性地轮询事件检测接口，而不是触发调用通知算法的一个例外矢量。如果检测到一个状态变换，则主程序本身调用通知算法。
图20示出了主程序2000的一个实施例。主程序2000的主要功能是处理无线协议和处理到达或者来自RF收发信机1920的数据。所以，主程序2000基本上是一个无线协议堆栈，比如GSM协议堆栈、通用分组业务(“GPRS”)协议堆栈，GSM和GPRS的混合，或者另一种类型的协议堆栈，比如码分多址(“CDMA”)。
步骤2004显示了处置/运行GSM处理的主程序。该处理将持续而不中断，直至在步骤2008中检测到一个报警条件(或“事件”)。如果检测到一个报警条件，则处理继续到图21所示的通知算法2100。
在解释图21之前，重要的是，应当注意到一个以上的报警条件，从而一个以上的事件算法可以被编程到调制解调器1900中。由于该原因，图21一般地图示说明了通知算法的处理，实际上它可以应用于任何通知算法。
现在返回到图21，报警条件在步骤2104上确定。在报警信号被直接馈入到特定中断输入端的情况下，中断输入端接收报警信号的事实足以确定通知算法将处理报警条件。这是因为每个终端输入具有其自己的例外矢量(尽管例外矢量可以与两个或多个中断输入之间的(例外矢量相同)。在步骤2108，通知算法2100建立将使用无线协议发送的特定通知命令。步骤2108可以进一步包括从一个建立文档中阅读命令数据的步骤，该建立文档包括由通知命令使用的特定数据或参数。
在一个实施例中，该通知将以GSM短消息服务(以下称作“SMS”)消息的形式发送。因此，建立用于传送的文本脚本，比如“检测到气体泄漏，IAC Hamption站点，单元3，07-23-990534PST”。类似地，文本脚本可以是“B3用尽，SCU大厦5，单元2，06-09-99 1823 PST”。在另一个实施例中，每一次检测到中断时，通知算法2100可以收集以及合计多个报警条件。一旦达到报警条件的一个阈值数目，例如在一个自动售货机中缺少六种快餐选择，则通知算法2100将数据向前传送到主程序2000，用于经无线协议堆栈处理和传递。
在一个实施例中，报警条件触发一个标准命令格式，例如，该标准命令格式可以是“AT～EVNTMSG＝<num>，<”msg”>”，其中num是一个GSM SMS(或者GPRS SMS)消息将被传递的电话号码(或者可以是IP地址)，msg是消息的ASCII文本脚本。在步骤2108中建立命令之后，该命令在步骤2112中转送到用于处理的主程序2000。在主程序2000中，监视一个通知命令的无线协议堆栈，接收内部调用的命令并且适当地运行它，例如，向适当的电话号码(num)发送作为SMS消息的msg文本。
上述的被用作事件消息命令的参数的文本脚本和其它数据最好被存储在非易失性存储器(比如存储器1912)中，使该命令仅能够编程一次，并且不需要在外部装置(例如，自动售货机1940)上设置处理需求(报警条件电路之外-可能已经存在)。
当多个外部事件被调制解调器1900检测到时，调制解调器中的一个标准解复用器电路可以生成经线路1932馈入调制解调器1900的报警条件。在这样一个实施例中，处理器1908需要监视全部端口，以及辨别中断/输入(如步骤2104所示)。
至于在主程序2000中实施的无线协议堆栈，图15A-图15C示出了包括SMS消息的无线协议堆栈的各种实施例。一个优选的GSM协议堆栈被显示在图15A中，而通用分组无线业务(以下称作“GSM”)协议堆栈被显示在图15A中。图15B示出了组合的GSM和GPRS协议堆栈。图15A-图15C中的相同标号指相同的元件。
根据一个实施例，AT命令接口1504和SMS层1516在协议堆栈中修改，使主程序2000将辨别来自通知算法2100的通知命令(例如，在上文中已经结合图21说明的命令“AT～EVNTMSG＝<num>，<”msg”>”)。具体地说，AT命令接口1504提供了一个方便层，在其中，这样的诸多特定目的的命令可以被结合，不需要请求对无线协议堆栈的实质性修改，而仍然保留结合附加功能的灵活性。
本发明最好被具体化包括AT命令接口的软件码。AT命令接口被重叠在各种无线协议堆栈的每个上。AT命令接口最好接收来自通知算法2100的通知命令，该通知命令由外部装置中的电路设置的报警条件触发。
典型的数据流如下所述。外部装置比如自动售货机1940中的电路检测一个事件。该电路在线路1932上引发一个报警条件。线路1932在其事件监测接口向调制解调器1900反馈检测到报警条件。该报警条件又造成处理器1908输入一个例外/中断处理模式，以暂停主程序2000中的处理以及调用一个特定目的通知算法2100。该通知算法2100处理该报警条件，然后建立传送到AT命令接口的一个通知命令和数据。来自AT命令接口的命令和数据将由无线协议堆栈的剩余部分处理。
主程序2000(包括无线协议堆栈)和通知算法2100可以通过指令的一个或多个序列来实施，这些指令被存储在一个计算机可读媒介中，比如通信地连接无线调制解调器中一个或多个处理器的非易失性存储器。这些指令的序列被预先编辑(像在目标码的场合)，或者它们可以被解释指令。此外，主程序2000和通知算法可以按各种编程语言，比如C、C++、汇编，或者BASIC语言来实施。至于在通知算法2100与主程序2000之间传递的通知命令，它们可以由相同的编程语言实施，但是它们最好基于一个修改的AT命令集。
此外，尽管主程序2000和通知算法2100通常按照可执行目标码来执行，但是用于传送到AT命令接口的特定事件通知命令的建立和初始化字符串(例如，电话号码、IP地址、文本消息、和引发事件消息的报警条件的号码)可以被存储为一个或多个可修改的文本文档。无线调制解调器上的一个除错端口、一个附加端口，或者乃至事件检测接口(例如，一个RS-232端口)可以允许编程地修改建立和初始化字符串，或者通过将SMS或其它类型消息从头端服务器发送到无线调制解调器来编程地修改它们。
本发明的一个优点是，这里所述的方法和设备合并到单个数据终端设备或者无线调制解调器上，然后与需要事件检测和通知技术的传统设备相结合。本发明此结合，从而减少了雇佣服务人员在这种设备上进行检查有关的开销。此外，它提供了一个现成的、单片硬件，该硬件可以加到一个传统的外部装置上，尽管需要最小程度的，如果有的话，对外部设备进行修改。此外，传统的外部装置中的事件检测和通知处理(如果有的话)可以从外部设备移出，并加入传统的多用途无线调制解调器中。
权利要求
1.一种通信桥，包括一个被配置为经一个串行线路接收数据并且将所述数据转换成分组数据的第一接口，用于由一个无线调制解调器经GSM网络传送，所述通信桥还被配置为经所述串行数据线路仿真一个对用户设备的电路转换呼叫链路。
2.根据权利要求1所述的通信桥，其中，所述分组数据为短消息服务格式。
3.根据权利要求1所述的通信桥，其中，所述分组数据为通用分组无线服务格式。
4.根据权利要求1所述的通信桥，还包括加到一个GSM协议堆栈上的应用层目标码，所述应用层目标码被配置为处理对所述用户设备的所述仿真的电路转换呼叫链路。
5.根据权利要求1所述的通信桥，还包括一个微控制器；一个连接所述微控制器的非易失性存储器；一个连接所述微控制器的易失性存储器；以及一个连接所述微控制器的输入输出控制器，所述输入输出控制器包括所述串行数据线路，以及一个被配置为通信地连接所述无线调制解调器的第二串行数据线路。
6.一种用于仿真一个电路转换呼叫链路的方法，包括建立一个对一个用户设备的被仿真的电路转换呼叫链路；准备经过所述被仿真的电路转换呼叫链路接收的数据，用于作为一个或多个分组经过一个非电路转换呼叫链路进行传送；为一个溢出序列监视经过所述被仿真的电路转换呼叫链路接收的所述数据；以及如果检测到所述溢出序列，则丢弃所述非电路转换呼叫链路和所述被仿真的电路转换呼叫链路。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括准备经过非电路转换呼叫链路接收的分组数据，使之成为串行数据，用于经过所述被仿真的电路转换呼叫链路进行传送。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，准备经过所述被仿真的电路转换呼叫链路接收的所述数据，包括格式化所述数据，使之成为短消息服务格式分组。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，准备经过所述被仿真的电路转换呼叫链路接收的所述数据，包括格式化所述数据，使之成为通用分组无线服务格式分组。
10.根据权利要求6所述的方法，还包括向所述用户设备发送流控制数据，所述流控制数据指示所述数据终端设备处理来自所述用户设备的数据流的能力；以及配置状态信息，用于验证到达一个目的地的数据的成功传送。
11.一种计算机可读媒介，其中，存有一个或多个用于仿真一个电路转换呼叫链路的指令序列，所述一个或多个指令序列一个或多个处理器执行上述权利要求6-10中的任何一项所述的动作。
12.一种无线调制解调器，包括一个处理器；一个连接所述处理器的存储器，所述存储器包括一个软件堆栈，所述软件堆栈被配置为持有一个或多个使所述处理器处理一个无线协议的指令序列；一个连接所述处理器的RF收发信机；以及一个连接所述处理器的接口，所述接口被配置为接收来自外部装置的信号；其中所述处理器被配置为经所述接口处理来自所述外部装置的所述信号，并且其中，所述处理器还被配置为处理一个或多个经所述RF收发信机传递的短消息服务消息，所述短消息服务消息包括调制解调器管理信息。
13.根据权利要求12所述的无线调制解调器，其中，所述调制解调器管理信息包括无线调制解调器配置参数。
14.根据权利要求12所述的无线调制解调器，其中，所述调制解调器管理信息包括用于无线调制解调器的一个命令，以执行所述无线调制解调器内部存储的一个功能。
15.根据权利要求12所述的无线接口，其中，通过从一个或多个所述短消息服务消息中分析数据，所述处理器处理经过所述RF收发信机接收的所述一个或多个短消息服务消息，为一个调制解调器管理命令标志检验所述分析过的数据，以及如果检测到所述调制解调器管理命令标志，则处理所述短消息服务消息。
16.根据权利要求12所述的无线调制解调器，其中，所述无线协议是一个全球系统的移动通信协议。
17.根据权利要求12所述的无线调制解调器，其中，所述无线协议是一个通用分组无线服务协议。
18.一种无线调制解调器管理的方法，包括以下步骤在无线调制解调器上接收一个短消息服务消息；为调制解调器管理信息，检查所述短消息服务消息；如果所述短消息服务消息包括所述调制解调器管理信息，则在所述无线调制解调器上处理所述短消息服务消息；以及如果所述短消息服务消息不包括所述调制解调器管理信息，则使所述短消息服务消息通过所述无线调制解调器。
19.根据权利要求18所述的方法，所述的检查步骤包括以下步骤分析所述短消息服务消息；为一个调制解调器管理命令标志，检验所述短消息服务消息，所述命令标志指示所述短消息服务消息是否包括所述调制解调器管理信息；以及向所述无线调制解调器中的处理器发信号，如果发现所述处理标志符则等待一个将运行的命令。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述无线调制解调器处理所述短消息服务消息的所述步骤包括，根据所述短消息服务消息中含有的所述调制解调器管理信息初始化所述无线调制解调器。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述无线调制解调器上处理所述短消息服务消息的所述步骤包括，检查所述无线调制解调器上检测到的无线信号的质量的步骤。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述无线调制解调器上处理所述短消息服务消息的所述步骤包括，处理对呼叫记录历史的一个请求的步骤。
23.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述无线调制解调器上处理所述短消息服务消息的所述步骤包括，在所述无线调制解调器上选择一个用于无线通信的RF信道的步骤。
24.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述无线调制解调器上处理所述短消息服务消息的所述步骤包括，验证向所述无线调制解调器发送短消息服务消息的一个用户的步骤。
25.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述无线调制解调器上处理所述短消息服务消息的所述步骤包括，初始化用于事件检测和通知的通信参数。
26.一种计算机可读媒介，包括一个或多个指令序列，所述指令序列被配置为使一个处理器执行如权利要求18-25中的任何一项所述的用于在无线调制解调器中调制解调器管理的步骤。
27.一种调制解调器，包括一个处理器；一个连接所述处理器的存储器，所述存储器包括一个软件堆栈，所述软件堆栈被配置为持有一个或多个使所述处理器处理一个无线协议的指令序列；一个连接所述处理器的RF收发信机；以及一个连接所述处理器的事件检测接口，所述事件检测接口被配置为接收表示出一个报警条件的一个信号；其中通过执行来自所述软件堆栈的一个通知算法，所述处理器被配置处理表示出一个报警条件的所述信号，所述通知算法将数据发送给所述RF收发信机。
28.根据权利要求27所述的调制解调器，其中，所述无线协议包括用于移动通信短消息服务消息传送的全球标准。
29.根据权利要求27所述的调制解调器，其中，所述无线协议包括通用分组无线服务短消息服务消息传送。
30.根据权利要求27所述的调制解调器，其中，表现出所述报警条件的所述信号被送入所述处理器上的中断输入。
31.根据权利要求27所述的调制解调器，其中，表现出所述报警条件的所述信号由所述处理器周期性地轮询所述事件检测接口来进行检测。
32.根据权利要求27所述的调制解调器，其中，所述事件检测接口通信地连接一个外部装置，所述外部装置包括用于产生表现出所述报警条件的所述信号的电路。
33.一种使用一个无线调制解调器的用于事件检测和通知的方法，包括以下步骤在包含在所述无线调制解调器中的处理器中运行一个无线协议；在连接所述处理器的一个事件检测接口上接收表现出一个报警条件的一个信号；以及响应接收表现出所述报警条件的所述信号的所述步骤，运行所述处理器中的通知算法。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述无线协议包括用于移动通信短消息服务消息传送的全球标准。
35.根据权利要求33所述的方法，其中，所述无线协议包括通用分组无线服务短消息服务消息传送。
36.根据权利要求33所述的方法，还包括以下步骤所述处理器为所述报警条件以周期间隔轮询所述事件检测接口；以及如果一个特定报警条件被检测，则调用所述通知算法。
37.根据权利要求33所述的方法，还包括响应接收表现出所述报警条件的所述信号，生成一个例外矢量的步骤，其中，所述例外矢量使所述通知算法被调用。
38.一种计算机可读媒介，包括一个或多个指令序列，所述指令被配置为使一个处理器在无线调制解调器中执行事件检测和通知的步骤，所述一个或多个指令序列包括上述权利要求33-37中的任何一项所述的步骤。
39.一种无线调制解调器，包括一个处理装置；一个连接所述处理装置的存储器，所述存储器包括一个无线通信协议堆栈；以及一个连接所述处理装置的RF收发信机；其中改进之处包括一个连接所述处理装置的事件检测接口，所述事件检测接口被配置为接收来自外部装置的一个报警信号；以及其中，如果在所述事件检测接口接收到所述报警条件，那么运行一个也存储在所述存储器中的一个通知算法，所述通知算法调用一个通知命令，所述通知命令引发一个短消息服务消息通过所述RF收发信机。
40.根据权利要求39所述的无线调制解调器，其中，所述无线协议包括用于移动通信短消息服务消息传送的全球标准。
41.根据权利要求39所述的无线调制解调器，其中，所述无线协议包括通用分组无线短消息服务消息传送。
42.根据权利要求39所述的无线调制解调器，其中，表现出所述报警条件的所述信号被传送给所述处理器的中断输入。
43.根据权利要求39所述的无线调制解调器，其中，表现出所述报警条件的所述信号由所述处理器周期性地轮询所述事件检测接口来进行检测。
44.根据权利要求39所述的无线调制解调器，其中，所述事件检测接口通信地连接一个外部装置，所述外部装置包括一个信号产生装置，所述信号产生装置被配置为产生表现出所述报警条件的所述信号。
全文摘要
一个用于仿真对用户设备的电路转换呼叫链路的通信桥(300),该通信桥经串行数据接口(328)接收来自用户设备的数据。通信桥(300)仿真返回到用户设备的电路转换呼叫链路响应,是用户设备相信电路转换呼叫链路已经建立。数据经第二接口(336)发送给无线电或GSM调制解调器。
文档编号H04M3/32GK1384942SQ00813083
公开日2002年12月11日 申请日期2000年9月19日 优先权日1999年9月20日
发明者丹尼尔·门罗, 格雷戈里·雷, 杰弗里·特纳, 杰弗里·纽曼 申请人:捷迅无线公司