集成蜂窝/pcs-pots通信系统的制作方法

文档序号:7608942阅读:222来源:国知局
专利名称:集成蜂窝/pcs-pots通信系统的制作方法
技术领域
本发明总体上涉及有线和无线通信,更具体地,涉及一种集成蜂窝/个人通信系统-传统电话服务(PCS-POTS)通信系统。
背景技术
目前,不存在桥接蜂窝/个人通信系统(PCS)系统与住宅情况中的传统电话服务(POTS)陆地通信线的统一方式。由于该不足,住宅用户不得不忍受至少三种不便(1)不能在家中用其它陆地线路电话接收蜂窝/PCS呼叫,这意味着必须前往蜂窝电话处以接听呼叫,或在家中随身携带蜂窝/PCS电话来回移动(这意味着不能对蜂窝电话进行充电);(2)大多数蜂窝电话运营商提供了无限制周末话时(unlimited weekend minutes)和不是对于家中每个人都可用的大量“任意时间”呼叫话时,除非在任意时刻均使用蜂窝电话进行呼叫;以及(3)同时具有POTS和蜂窝/PCS电话的家庭不得不支付两份账单,(a)一个用于蜂窝运营商以及(b)另一个用于POTS用途。
因此,具有克服了至少以上缺陷的一种集成蜂窝/PCS-POTS通信系统是非常有利并且所希望的。

发明内容
本发明解决了上述问题以及现有技术的其它相关问题,本发明针对一种集成蜂窝/个人通信系统-传统电话服务(PCS-POTS)通信系统。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于将至少一个住宅传统电话系统(POTS)电话集成到蜂窝电话网络的系统。订户线接口电路(SLIC)将来自蜂窝电话网络的音频与至少一个住宅POTS电话相接。与SLIC相连的线路切换器将至少一个住宅POTS电话与POTS线路或蜂窝线路中的任意一个相连。与SLIC相连的音频网关无线地接收来自与蜂窝电话网络相连的蜂窝电话的音频以便随后发送到至少一个住宅电话,并无线地将来自POTS线路的音频发送到蜂窝电话。
根据结合附图阅读的以下优选实施例的详细描述,本发明的这些和其它方面、特征以及优点将变得显而易见。


图1是示出了根据本发明的演示实施例、使用BLUETOOTH(BT)启用音频网关的集成通信系统100的图示;图2是示出了根据本发明的演示实施例、另一个集成通信系统200的更一般性实现的图示;图3是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的单个连接305、微微网(piconet)310和分散网(scatternet)315的图示;图4是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的BLUETOOTH帧结构400的图示;图5是示出了根据本发明演示实施例的多时隙分组500的图示;图6是示出了根据本发明演示实施例的物理链路类型600的图示;图7是示出了根据本发明演示实施例的各种分组类型的图示;图8是示出了根据本发明演示实施例的语音分组的图示;图9是示出了根据本发明的演示实施例、用于DM1和DH1分组的数据率计算900的图示;图10是示出了根据本发明的演示实施例、用于DM3和DH3分组的数据率计算1000的图示;图11是示出了根据本发明的演示实施例、用于DM5和DH5分组的数据率计算1100的图示;图12是示出了根据本发明的演示实施例的数据分组类型1200的图示;图13是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的BLUETOOTH分组结构1300的图示;图14是进一步示出了根据本发明的演示实施例、图13的接入码字段1316、报头字段1318以及有效载荷字段1320的图示;
图15是示出了根据本发明演示实施例的接入码类型1500的图示;图16是进一步示出了根据本发明的演示实施例、图13的BLUETOOTH分组结构1300的各种字段的图示;图17是进一步示出了根据本发明的演示实施例、图13的BLUETOOTH分组结构1300的分组报头字段的图示;图18是示出了根据本发明演示实施例的分组类型特性1800的图示;图19是示出了根据本发明演示实施例的BLUETOOTH协议栈1900的图示;图20是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的BLUETOOTH分组结构2000的图示;图21是示出了根据本发明的演示实施例、涉及由另一个设备发现BLUETOOTH设备的发现过程的图示;图22是示出了根据本发明的演示实施例、在图19的BLUETOOTH栈1950中的音频位置的图示;图23是示出了根据本发明演示实施例的链路管理协议(LMP)协议数据单元(PDU)有效载荷体2300的图示;图24是示出了根据本发明演示实施例的服务发现协议(SDP)协议数据单元(PDU)2400的图示;图25是示出了根据本发明的演示实施例、用于建立服务发现协议(SDP)会话的各种步骤的图示;图26是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的BLUETOOTH简档2600的图示;图27是示出了根据本发明演示实施例的服务质量(QoS)消息收发2700的图示;图28是示出了根据本发明演示实施例的基于BLUETOOTH的集成通信系统的图示;图29是示出了根据现有技术、在NOKIA 51xx/61xx蜂窝电话2900中与模拟音频接口相对应的内部连接的图示;图30是示出了根据本发明的演示实施例、用于应答/结束呼叫特征的修改NOKIA头戴式送受话器3000的图示;图31是概括示出了根据本发明的演示实施例、用于在来自SONYERICSSON的示例蜂窝/个人通信系统(PCS)电话(T68i)中的三种内置式调制解调器操作模式3100之间进行切换的方法的图示;图32是示出了BLUETOOTH简档结构3200和对应的简档相关性的图示;图33是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的免提协议栈的图示;图34是示出了根据本发明的演示实施例、在音频网关116中支持的特征3400和在免提单元(HF)中支持的特征3450的图示;图35是示出了根据本发明演示实施例的服务等级连接初始化3500的图示;图36是示出了根据本发明演示实施例的服务等级连接释放的图示;图37是示出了根据本发明演示实施例的注册状态的传输的图示;图38是示出了根据本发明演示实施例的音频连接建立的图示;图39是示出了根据本发明演示实施例的一种用于应答来话的方法的图示;图40是示出了根据本发明的演示实施例、一种用于终止来自音频网关116的呼叫处理的方法的图示;图41是示出了根据本发明的演示实施例、一种用于处理具有由音频网关116提供的电话号码的呼叫的方法的图示;图42是示出了根据本发明演示实施例的一种用于执行呼叫线路标识(CLI)通知的方法的图示;图43是示出了根据本发明的演示实施例、一种针对蜂窝/个人通信系统(PCS)电话和传统电话服务(POTS)电话的典型网络集成解决方案的图示;图44是示出了根据本发明的另一个演示实施例、针对蜂窝/个人通信系统(PCS)电话和传统电话服务(POTS)电话的另一种典型网络集成解决方案的图示;
图45是示出了根据本发明的另一个演示实施例、针对蜂窝/个人通信系统(PCS)电话和传统电话服务(POTS)电话的另一种典型网络集成解决方案的图示;图46是示出了根据本发明的另一个演示实施例、针对蜂窝/个人通信系统(PCS)电话和传统电话服务(POTS)电话的另一种典型网络集成解决方案的图示。
具体实施例方式
本发明针对一种集成蜂窝/个人通信系统-传统电话服务(PCS-POTS)通信系统。
应当理解,可以按照各种硬件、软件、固件、专用处理器或其结合的形式实现本发明。优选地,可以将本发明实现为硬件和软件的结合。此外,优选地,将软件实现为有形地体现在程序存储器件上的应用程序。可以将应用程序上载到包括任意适当架构的机器上并由所述机器来执行。优选地,在具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)和输入/输出(I/O)接口之类的硬件的计算机平台上实现所述机器。计算机平台还包括操作系统和微指令码。这里所述的各种处理和功能可以是通过操作系统执行的微指令码的一部分或应用程序的一部分(或其结合)。此外,可以将诸如附加数据存储设备和打印设备之类的各种其它外围设备与计算机平台相连。
还可以理解,由于优选在软件中实现附图中所示的某些构成系统组件和方法步骤,系统组件(或处理步骤)之间的实际连接根据对本发明编程的方式而变化。根据这里给出的教益,本领域的普通技术人员能够设想本发明的这些和类似的实现或配置。
有利地,本发明提供了将已有的住宅有绳和无绳产品集成到蜂窝基础设施(电话接入点)的能力,而与蜂窝标准(包括但不局限于全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线服务(GPRS)、改进数据GSM服务(EDGE)、通用移动电信系统(UMTS)、国际移动电信2000(IMT2000)、码分多址(CDMA)、窄带高级移动电话服务(NAMPS)、宽带码分多址(WCDMA)、时分码分多址(TDCDMA)、高级移动电话系统(AMPS))无关。
此外,有利地,通过使用有线/无线连接或通过蜂窝/PCS电话的数据终端或通过嵌入式无线数据连通解决方案,本发明提供了用户POTS线路电话的住宅网络和蜂窝/PCS电话的连通,所述嵌入式无线数据连通解决方案包括但不局限于802.11/802.15/红外数据协会(IrDA)/BLUETOOTH/蜂窝/PCS电话的超宽带宽(UWB)。本发明还提供了利用有线和/或无线解决方案的这种连通。
本发明提供了利用使用任意所有公知标准的有线解决方案的这种连通,包括但不局限于通用串行总线(USB)/基于的有线802.11/推荐标准-232(RS-232)/RS-485/家庭电话线网络联盟(PNA)/专用协议等,具有用于模拟g.711类型的语音传递能力(a/mu law脉冲编码调制(PCM)/自适应增量/差分脉冲编码调制(ADPCM)或因特网协议语音电话(VoIP))。
本发明还提供了利用无线解决方案的这种连通,包括但不局限于BLUETOOTH/802.11/UWB/近红外通信/IrDA(光学)。可以通过蜂窝/PCS电话上的嵌入式无线数据通信数据或通过外部无线dongles与蜂窝/PCS手持机数据端口的连接来实现通信和控制,所述连接与专用协议相兼容,或利用例如具有模拟g.711(a/mu law PCM)/ADPCM或VoIP类型的语音传递能力的上述标准来建立所述连接。
例如,可以利用AT命令(数据电路端接设备-数据电路端接设备(DCE-DCE))模式或(数据终端设备-数据电路端接设备(DTE-DCE)模式)来同时使用有线和无线解决方案,以接入蜂窝/PCS数据端口。
此外,有利地,本发明提供了订户线接口电路,以便通过有线/无线装置、设备等,将来自蜂窝/PCS电话的音频和数据相接到直接附在TAP(电话接入点)或位于家庭中各个位置处的住宅电话。POTS线路上的信号类型可以在传统的模拟音频到g.711(a/mu law PCM)/ADPCM或VoIP类型之间变化。
此外,有利地,本发明通过TAP向已有的家庭有绳/无绳电话提供了以下能力进行/接收呼叫、接收蜂窝/PCS呼叫的呼叫方ID信息、进行三方通话、呼叫保持、呼叫持续时间指示以及蜂窝/PCS手持机提供的许多其它特征。
另外,有利地,本发明提供以即时消息(IM)、MM、和电子邮件的形式从蜂窝/PCS网络向住宅电话/终端分发数据的能力。
此外,有利地,通过经由拨号调制解调器直接从因特网下载,或通过与个人计算机(PC)或数据存储器件相连的电话接入点上的USB/RS-232端口,本发明允许将新的驱动程序(用于新的蜂窝/PCS型号)和系统软件更新下载到电话接入点(TAP)。
此外,有利地,通过电话接入点,本发明利于蜂窝/PCS手持机和个人数字助理(PDA)之间的地址簿、铃声和其它项的同步和交换,而无需PC。
图1是示出了根据本发明的演示实施例、使用BLUETOOTH(BT)启用音频网关的集成通信系统100的图示。将BLUETOOTH用作连接蜂窝/PCS电话的有线替代技术。
集成通信系统100包括BLUETOOTH无绳手持机102、基站{BLUETOOTH}启用蜂窝电话104、硬接线音频和数据连接电话106、同步动态随机存取存储器(SDRAM)/快闪存储器108、USB接口110、RS 232+模拟音频接口112、无绳基站{BLUETOOTH}114、音频网关{BLUETOOTH}116、显示器和键盘118、订户线接口电路(SLIC)120、POTS线路切换器和双音多频(DTMF)解码器(统一或分离地表示为参考数字122)以及主控制器(这里还称作“主控制处理器”(HCP))124。
图2是示出了根据本发明的演示实施例、另一个集成通信系统200的更一般性实现的图示。
集成通信系统200包括BLUETOOTH无绳手持机202、无线保真(WiFi)/BLUETOOTH/红外(IR)启用蜂窝电话204、硬接线音频和数据蜂窝/PCS电话206、SDRAM/快闪存储器108、USB/以太网接口110、RS 232+模拟音频接口212、无绳基站{BLUETOOTH}214、音频网关{BLUETOOTH/WiFi/IR}216、显示器和键盘218、订户线接口电路(SLIC)220、POTS线路切换器和DTMF解码器222以及主控制器224。
BLUETOOTH实际上已经成为短距离无线数据通信的全球标准,允许设备利用安全的无线电波彼此进行通信,并且基于电子与电气工程师协会(IEEE)802.15.1标准。尽管随着技术变得更加深入,不可避免地出现了新的应用和用途模式,但BLUETOOTH最初被设想为基本电缆替代技术。
BLUETOOTH操作于在世界各地均没有得到许可且可用的2.4GHz工业、科学和医疗(ISM)波段。由于该频带已经非常拥挤,BLUETOOTH被设计成足够鲁棒以便在嘈杂的环境中进行操作。
BLUETOOTH被设计成在移动设备中使用,其中尺寸、成本和电池寿命是关键因素。其通常操作于10米的范围只内,尽管高功率版本能够在最多100米的范围内可用。由于BLUETOOTH是一种无线电链路,BLUETOOTH并不局限于视线范围内并且可以穿过墙体。在伪随机模式中,其使用跳频在一秒钟将频率改变1600次,这导致其难以被窃听,并且在链路层使用128比特加密以便添加安全性。
BLUETOOTH规范最重要的特性之一在于,其应当允许来自大量不同制造商的设备协同工作。因此,BLUETOOTH不仅定义了无线电系统,还定义了软件栈,使应用能够发现区域中的其它BLUETOOTH设备、发现可以提供何种服务并使用该服务。BLUETOOTH允许将最多八个设备连接在一组(被成为微微网)。可以将不同的微微网连接为分散网,但分散网之间的数据率低于单个微微网中的速率。
BLUETOOTH设备操作于全球可用的无许可证ISM波段中的2.4GHz。这是为通常世界范围内的工业、科学和医疗应用的使用保留的带宽。由于只要满足调节的任意无线电发射机均可以自由使用该无线电波段,因此不能预测干扰的强度和本质。因此,抗干扰能力对于BLUETOOTH是个非常重要的问题。通常,通过干扰抑制或避免来得到抗干扰能力。可以通过编码或直接序列扩频来得到抑制,但特定网络中的干扰信号的动态范围可以非常大,因此实际中得到的编码和处理增益通常不足。频率避免更为实用。由于2.4GHz ISM波段提供了大约83MHz的带宽且所有无线电系统均为频率受限,因此能够找到不具有较强干扰的一部分频谱的可能性较大。
考虑到上述内容,已经选择了跳频-码分多址(FH-CDMA)技术来实现用于BLUETOOTH的多址方案。FH-CDMA技术将多个属性相结合,这能够进行用于特定无线电系统的最佳选择。FH-CDMA技术实现了ISM波段的扩频需要设置,即,平均起来能够在较大的频率范围内对信号进行扩频,但瞬时只占据带宽的很小部分,这避免了大多数可能的干扰。此外,正常操作中BLUETOOTH不需要严格的时间同步方案(如时分多址(TDMA))或协同传输功率控制(如直扩码分多址(DS-CDMA))。在2.45GHz ISM波段,已经以1MHz为间隔定义了一组79个跳跃载波。在系统中使用了625微秒的额定跳跃停留时间,每一个停留时间出现在不同的频率处。如果将多个时隙用于发射数据,则在多时隙数据发射周期期间频率保持不变。通过应用时分双工(TDD)技术实现了全双工通信,由于在不同的时隙处发生所述发射和接收,发射和接收还出现在不同的跳跃载波处。已经识别了大量的最优伪随机跳跃序列,并且通常与各种BLUETOOTH外围设备相连的BLUETOOTH单元确定选择在微微网中使用的特定伪随机跳跃序列。通常与外围BLUETOOTH单元相连的该单元通常被称作主设备,并且还定义了通信会话期间的定时参数。会话所涉及的所有其它从设备必须调整其扩频序列并与主设备同时钟。
BLUETOOTH使用具有额定调制指数k=0.3的高斯频移键控(GFSK)调制。由于其鲁棒性以及可接受的带宽限制而选择该二进制调制,该调制可以提供最多1Mbps的原始数据率。利用限制调频(FM)鉴别器可以实现非相干解调。这种简单的调制方案使得可以实现低成本的无线电单元,这是BLUETOOTH系统的主要目的之一。
调频(FH)BLUETOOTH信道与微微网相关联。如前所述,主单元通过提供跳跃序列和跳跃相位定义了微微网信道。参与微微网的其它所有单元均为从设备。然而,由于BLUETOOTH基于对等通信,主/从规则只在微微网中的通信会话持续时间内对单元有效。当通信会话完成时,还取消了主和从规则。除了定义微微网以外,主设备还控制微微网上的业务量并处理接入控制。将时隙交替地用于主和从发射。为了防止由于多个从发射引起的信道冲突,主设备将轮询技术应用于每一个主到从发射时隙并决定允许哪一个从设备在该时隙进行发射。如果主设备不具有要发送的信息,其仍然明确地利用短轮询分组来轮询从设备。该主控制有效地防止了微微网的参与者之间的冲突,但当偶然使用相同的跳跃载波时,独立配置的微微网可能会彼此干扰。由于单元不检查清楚载波(clear carrier)(不在讲话之前接听),会出现这种情况。如果出现冲突,在下一个发射机会重发数据。由于较短的停留时间,冲突避免方案不太适于FH系统。
将在BLUETOOTH技术中使用的拓扑称作分散网。分散网基本上有被称作微微网的单元架构构成。微微网是一组共享公共信道的BLUETOOTH设备。识别四种模式的操作主、从、待机和搁置或保持。主模式的操作可以处理最多7个同步连接以及200个有效从设备。从模式的操作可以参与一个或多个微微网。单机模式的操作是BLUETOOTH设备的缺省状态。待机和搁置模式是低功率状态。
基本上微微网是一种星形连接,其中中央的一个是主设备,其它设备是从设备。图3是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的单个连接305、微微网310和分散网315的图示。
因此,在微微网中,主设备可以最多服务于7个从设备。如果需要连接多于7个设备,则不得不将从设备转到低功率搁置模式(parkmode)。在将其转到搁置模式之后,使(相连的)其它设备变为有效。主设备还控制数据传输流程。
分散网是彼此互连的一组微微网。这些微微网通过网桥节点彼此相连。网桥节点的功能在于停留在每一个微微网一段时间,因此能够通过所有附加的微微网中进行循环。按照这种方式,可以接收来自每一个微微网的数据并将其发送到其它微微网。
由通过伪随机跳跃序列定义的79个跳跃信道来创建物理信道。将物理信道划分为时隙,其中每一个时隙与RF跳频相对应。额定跳频是1600跳/s。图4是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的BLUETOOTH帧结构400的图示。
因此,每一个时隙的长度是625微秒。在图3所示的TDD方案中,当在不同频率处出现发送时,主设备和从设备能够同时进行发送。RF跳频应当在分组的持续时间内保持固定。
在主设备和从设备之间可以建立两种类型的物理链路同步面向连接(SCO)链路和异步无连接(ACL)链路。
SCO链路是微微网中的主设备和从设备之间的点对点链路。它有助于以规则的时间间隔来保留在双方向的时隙。因此,该链路能够传输作为时间受限信息的语音。主设备能够支持到相同或不同从设备的最多三个SCO链路。主设备以规则时间间隔发送SCO分组。被寻址的从设备以SCO分组进行响应。主设备通过发送包括所需定时参数的SCO建立消息来建立SCO链路。
ACL链路提供了主设备和参与微微网的所有有效从设备之间的分组切换连接。这通过循环冗余校验(CRC)来进行数据有效载荷保护。这还有效地使用了微微网信道。只有已经在前一个主到从时隙对从设备进行了寻址才不允许从设备发送ACL分组,否则不允许从设备进行发送。
图5是示出了根据本发明演示实施例的多时隙分组500的图示。图6是示出了根据本发明演示实施例的物理链路类型600的图示。
现在给出根据本发明演示实施例的各种SCO和ACL连接情况的描述。
如果BLUETOOTH设备具有ACL但不具有SCO,则设备能够请求任意类型的HVx分组类型。但是一旦请求了SCO,如果资源允许,则将来所有的SCO连接必须是相同类型。
图7是示出了根据本发明演示实施例的各种分组类型700的图示。各种分组类型700包括控制分组710和数据/语音分组720。
根据第一演示连接情况,BLUETOOTH设备希望建立利用HV1的SCO。如果是,则由于将所有时隙用于唯一的SCO/HV1链路,不能建立更多的SCO链路。
根据第二演示连接情况,BLUETOOTH设备希望建立利用HV2的SCO。如果是,则由于时隙分配导致只能建立一个以上SCO链路且可以是利用HV2的另一个SCO。
根据第三演示连接情况,BLUETOOTH设备希望建立利用HV3的SCO。如果是,则如果要建立几个以上的SCO链路,其必须是利用HV3的SCO链路。
如果已经进行了一个SCO连接,则(a)如果原始SCO链路使用HV1,则除非将第一SCO链路修改为使用HV2或HV3,否则由于资源限制拒绝附加的SCO链路;(b)如果原始SCO链路使用HV2,则该附加SCO链路必须使用HV2,或者如果将原始链路修改为使用HV3,则可以还利用HV3来建立附加SCO链路;以及(c)如果原始SCO链路使用HV3,则该附加SCO链路必须使用HV3;(d)如果原始两个SCO链路使用HV2,则拒绝附加SCO请求,除非首先将两个之前的SCO链路修改为使用HV3,然后可以利用HV3建立第三SCO链路;以及(e)如果原始两个SCO链路使用HV3,则附加SCO请求必须使用HV3。
图8是示出了根据本发明演示实施例的语音分组800的图示。例如,这种语音分组800可以包括HV1、HV2和HV3语音分组。此外,这种语音分组800可以报括接入码字段1316、报头字段1318、和有效载荷字段1320。
每隔1.25微秒发送HV1分组,其有效载荷是80(10×8)比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=80×(1600/2)=64Kbps。
每隔2.5微秒发送HV2分组,其有效载荷是160(20×8)比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=160×(1600/4)=64Kbps。
每隔3.75微秒发送HV3分组,其有效载荷是240(30×8)比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=240×(1600/6)=64Kbps。
现在给出当从设备具有两个不同主设备的情况下的描述。在这种情况下,从从设备到每一个主设备的SCO链路必须是使用HV3的SCO。如果不是,从设备不能在两个微微网之间来回跳。注意,上述一些情况下描述了不能修改链路而不中断SCO链路的数据。
图9是示出了根据本发明的演示实施例、用于DM1和DH1分组的数据率计算900的图示。每隔1.25微秒发送DM1分组,其有效载荷是(17×8)136比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=136×(1600/2)=108.8Kbps。
每隔1.25微秒发送DH1分组,其有效载荷是(27×8)216比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=216×(1600/2)=172.8Kbps。
图10是示出了根据本发明的演示实施例、用于DM3和DH3分组的数据率计算1000的图示。每隔1.875微秒发送DH3分组,其有效载荷是(183×8)1464比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=1464×(1600/4)=585.6Kbps。
每隔1.875微秒发送DM3分组,其有效载荷是(121×8)968比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=968×(1600/4)=387.2Kbps。
图11是示出了根据本发明的演示实施例、用于DM5和DH5分组的数据率计算1100的图示。每隔3.125微秒发送DH5分组,其有效载荷是(339×8)2712比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=2712×(1600/6)=723.2Kbps。
每隔3.125微秒发送DM5分组,其有效载荷是(224×8)1792比特。如下计算该模式中的吞吐率比特/时隙×时隙/秒=1792×(1600/6)=477.8Kbps。
图12是示出了根据本发明的演示实施例的数据分组类型1200的图示。
DV分组是一种在SCO链路上传输的特定分组。它包含80比特的语音字段和最多150比特的数据字段。可以在一个DV分组中最多发送10字节的数据。利用2/3速率前向纠错(FEC)对数据和16比特循环冗余码(CRC)一并进行编码。
DV分组格式向一些时间受限应用提供了一种通过电路交换数据路径传输数据的有效手段。
存在使用的四种类型的控制分组ID、NULL、POLL和FHS。这四种分组对于SCO和ACL链路是公用的。将所述分组用于同步、轮询和其它信道控制功能。
图13是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的BLUETOOTH分组结构1300的图示。BLUETOOTH分组结构1300包括AM_ADDR字段(3比特)1302、TYPE字段(4比特)1304、FLOW字段(1比特)1306、ARQB字段(1比特)1308、SEQN字段(1比特)1310、报头纠错(HEC)字段(8比特)1312、a+FEC字段(36比特)1314、接入码字段(72字段)1316、报头字段(54比特)1318、有效载荷字段(0-2745比特)1320、前同步码字段1322、同步字字段(64比特)1324和报尾字段(4比特)1326。
因此,每一个分组具有72比特的接入码、54比特的报头以及可变规模的有效载荷。与802.11b相比,BLUETOOTH分组更小,这提供了较低错误概率的优点。
图14是进一步示出了根据本发明的演示实施例、图13的接入码字段1316、报头字段1318以及有效载荷字段1320的图示。
对于在一个微微网中传输的所有分组来说,接入码是相同的。接入码包括4比特的前同步码、64比特的同步字以及可能包含4比特的报尾。一个BLUETOOTH单元的接收机使用滑动相关器来对同步字进行相关以确定定时。根据微微网的状态,按照不同的方式产生同步字。前同步码和报尾用于DC补偿。
图15是示出了根据本发明演示实施例的接入码字段1316的图示。接入码字段1316可以包括各种类型的接入码。接入码类型1500包括但不局限于信道接入码(CAC)、设备接入码(DAC)和查询接入码(IAC)。
一个单元可以通过查看报头1318来简单地发现分组是否寻址到所述单元,如果不是,则所述单元在剩余地时隙中内返回休眠状态。即使在有效模式中该设计也能够减小功率消耗。
图16是进一步示出了根据本发明的演示实施例、图13的BLUETOOTH分组结构1300的各种字段的图示。
分组报头具有6个字段。AM_ADDR字段1302是主设备用于对成员进行区分的有效成员的地址。TYPE字段1304包括例如分组会持续多久、使用的纠错方案和分组类型之类的信息,例如,用于对从设备或仅对同步进行轮询。FLOW字段1306用于ACL链路中的流控制。ARQB字段1308用于ARQ。SEQN比特1310用于区分来自新成员的重发分组。HEC字段1312是一个8比特报头错误校验。
为了进一步的保护,将包括HEC字段1312的整个报头编码为54比特的1/3速率FEC,以实现更强的鲁棒性。根据分组的类型,有效载荷1320的规模可变。SCO链路仅具有固定长度的语音字段(除了DV分组以外,DV分组同时具有语音和数据字段)。
图17是进一步示出了根据本发明的演示实施例、图13的BLUETOOTH分组结构1300的分组报头字段1318的图示。在ACL链路上,数据字段本身包括有效载荷报头、有效载荷体和可能的有效载荷CRC码。
有效载荷报头包括以下3个字段2比特L_CH,用于识别逻辑信道1比特FLOW,用于流控制5比特LENGTH(8比特用于多时隙分组),指示可变有效载荷规模。
图18是示出了根据本发明演示实施例的分组类型特性1800的图示。
然而,认为不寻址到特定从设备的ACL分组是广播分组并且由每一个从设备进行读取。
现在给出关于根据本发明演示实施例的信道容量和链路效率的简要描述。
在83.5MHz带宽的跳频扩谱中实现BLUETOOTH,码分多址的形式用于多路复用。存在2.0MHz的低保护波段和3.5MHz的高保护波段。在这些保护波段之间,存在间隔为1.0MHz的79个RF信道。因此,额定带宽是BW=1.0MHz。
天线功率0dBm的BLUETOOTH链路的操作距离是10m。带宽距离积是BWD=10.0MHzm。
天线功率20dBm的BLUETOOTH链路的操作距离是100m。带宽距离积是BWD=100.0MHzm。
利用具有两个符号的高斯频移键控来调制信号,因此M=2。利用奈奎斯特理论,如下定义理论上的信道容量CC=2W log2(M)其中,C是信道容量,W是带宽。代入实际值,得到下式C=2*1.0MHz log2(2)=2.0Mbps。
BLUETOOTH的规定传输速率是1.0Mbps。接收机处的最小功率需要是-70dBm。
现在,香农-哈特利理论将信道容量与SNR进行相关。
将C等于1.0Mbps和M等于1.0MHz代入C=W log2(1+S/N)这暗示噪声功率-70dBm(10-10瓦)的Np是最大容限噪声电平。
BLUETOOTH实现了时分双工媒体接入,以便提供全双工连接。例如,考虑到以下情况(a)64kbps的三个SCO链路=192kbs,全双工连接192kbps*2=384kbps使用HV3分组。有效载荷上无FEC。总帧大小54比特报头+240比特有效载荷=294比特。开销是54比特/294比特=18.37%,净吞吐量是81.63%或313.5kbps。
(b)64kbps的两个SCO链路=128kbs,全双工连接128kbps*2=256kbps使用HV2分组,有效载荷上有2/3的FEC。总帧大小54比特报头+240比特有效载荷=294比特。开销是134比特/294比特=45.58%。实际吞吐量是54.42%或139.3kbps。
(c)64kbps的一个SCO链路,全双工连接64kbps*2=128kbps使用HV1分组,有效载荷上有1/3FEC。整个帧大小54比特报头+240比特有效载荷=294比特。开销是214比特/294比特=72.79%。实际吞吐量是27.21%或34.8kbps。
(d)64kbps的一个SCO链路,全双工连接64kbps*2=128kbps使用HV3分组。有效载荷上无FEC。总帧大小54比特报头+240比特有效载荷=294比特。开销是54比特/294比特=18.37%,净吞吐量是81.63%或104.5kbps。
此外,对称ACL链路433.9kbps*2=867.8kbps。对于使用有效载荷分组上无FEC的DH5分组的最大实际吞吐量总帧大小54比特报头+16比特有效载荷报头+16比特CRC+2728比特数据=2814比特。开销是86比特/2814比特=3%。实际吞吐量是97%或841.3kbps。将总吞吐量计算为kbps+841.3kbps=945.8kbps(前向链路+返回链路)。
尽管存在横跨多个层的一些特征,将BLUETOOTH协议栈定义为一系列层。可以由两部分构成BLUETOOTH设备实现协议栈的高层的主机以及实现低层的模块。这种层的分离可用于多个原因。例如,诸如PC之类的主机具有处理高层的备用容量,这使BLUETOOTH设备能够具有较小存储器和较小功率的处理器,引起成本降低。此外,主机设备能够休眠并通过输入BLUETOOTH连接将其唤醒。当然,在高层和低层之间需要接口,因此BLUETOOTH定义了主控制器接口(HCI)。然而,对于某些小型且简单的系统,还可以在一个处理器上运行协议栈的所有层。这种系统的一个示例是免提模式中的头戴式送受话器。
图19是示出了根据本发明演示实施例的BLUETOOTH协议栈1900的图示。BLUETOOTH协议栈1900包括应用层1902、TCS层1904、OBEX层1906、WAP层1908、SDP层1910、射频通信(RFCOMM)层1912、逻辑链路控制和应用层1914、主控制器接口1916、链路管理器1918、基带/链路控制器1920和无线电层1922。
主机1951上的上层1950包括高层1952、音频层1954、L2CAP层1956、控制层1958、HCI驱动器1960和物理总线驱动器1962。
BLUETOOTH模块1971上的低层1970包括物理总线驱动器1972、HCI驱动器1974、链路管理器层1976、链路控制器层1978和无线电层1980。
在高层1950和低层1970之间交换HCI分组1999。
关于基带层1920,存在在主设备和从设备之间能够建立的两种基本类型的物理链路同步面向连接(SCO);以及异步无连接(ACL)。
SCO链路提供了主设备和从设备之间的对称链路,具有保留时隙形式的规则周期性数据交换。因此,SCO链路提供了有规律交换数据的电路交换连接,同样,SCO用于将时间受限信息用作音频。主设备能够支持到相同或不同从设备的最多3个SCO链路。从设备能够支持来自相同主设备的最多3和SCO链路。
ACI链路是主设备和微微网中的所有从设备之间的点到多点链路。ACL链路可以使用信道上没有用于SCO链路的所有剩余时隙。ACL链路提供了不规则交换数据的分组交换连接,因此对于帧的高层可用。由主设备完全调度ACL链路上的业务量。
每一个BLUETOOTH设备具有48比特IEEE媒体接入控制(MAC)地址,用于接入码的推导。接入码具有伪随机属性并且包括微微网主设备的身份。由该主设备身份来标识在信道上交换的所有分组。这防止了一个微微网中发送的分组被另一个微微网中的设备错误地接受,在使用特定时隙中的相同跳频会出现这种情况。所有分组具有相同的格式,以接入码开始,之后是分组报头,并且以用户有效载荷结束。
图20是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的BLUETOOTH分组格式2000的图示。分组格式2000可以包括接入码字段1316、报头字段1318以及有效载荷字段1320。包括在有效载荷字段1320中的有效载荷可以包括语音2010或数据2020。
包括在接入字段1316中的接入码用于将分组寻址到特定设备。报头字段1318包括与分组和链路相关的所有控制信息。有效载荷字段1320包括实际消息信息。BLUETOOTH分组可以是1、3或5个时隙长,但始终在单跳载波上发送多时隙分组。
链路控制层1920用于管理设备可发现性、建立连接并进行维护。在BLUETOOTH中,可以定义三种元素来支持连接建立扫描、寻呼和查询。
查询是一种设备试图在其本地区域中发现所有BLUETOOTH启用设备的处理。希望进行连接的单元广播查询消息,所述查询消息包括返回其地址的接收方。接收到查询消息的单元返回跳频同步(FHS)分组,此外,所述分组还包括其身份和时钟信息。需要接收方的身份来确定寻呼消息和唤醒序列。对于FHS分组的返回,将随机后退(back-off)机制用于防止冲突。
图21是示出了根据本发明的演示实施例、涉及由另一个设备发现BLUETOOTH设备的发现过程的图示。在图21的演示实施例中,两个设备包括膝上型计算机2110和移动电话2120。
从膝上型计算机2110向移动电话2120发送查询,然后,从移动电话2120向膝上型计算机2110发送FHS分组。
处于空闲状态的单元希望在大多数时间内休眠以节约功率,但是,有时单元还希望侦听其它单元是否希望连接(寻呼扫描)。在实际的特定系统中,不存在公共控制信道,单元可以进行锁定以便侦听寻呼消息。因此,当每一次唤醒单元时,在延长的时间内在不同的跳跃载波处进行扫描。必须在空闲模式功率消耗和响应时间之间进行折中增长的休眠时间减小了功率消耗但延长了可以进行接入之前的时间。希望连接的单元必须解决频率时间的不确定该单元不知道在何时、以何频率唤醒空闲单元。因此,寻呼单元重复地以不同频率发送接入码每1.25毫秒,寻呼单元发送两个接入码且侦听两次响应。在10毫秒的周期内,访问16个不同的跳跃载波。如果空闲单元以这16个频率中的任意一个唤醒空闲单元,空闲单元接收接入码并开始连接建立过程。受限,空闲单元通过返回消息来通知寻呼单元,然后,空闲单元发送包含寻呼机的所有消息的FHS分组。然后,这两个单元将所述信息用于建立微微网。一旦建立了基带链路,主设备和从涉笔可以根据其希望来交换规则,因此从设备变为主设备,而主设备变为从设备。
应当理解,由本地设备完成剩余的链路控制。如果本地设备没有通过寻呼扫描使其自身可发现,则不能发现本地设备。如果本地设备没有通过寻呼扫描使其自身可连接,则不能将本地设备相链接,一旦处于连接中,则本地设备能够随时自由断开而无需告警。
通过SCO(同步面向连接)信道来承载音频数据。这些SCO信道使用预留的时隙来保持其上承载的音频的时间一致性。这使得对于诸如蜂窝电话、呼叫中心交换板或甚至个人音乐回放之类的许多消费产品,能够利用BLUETOOTH来创建诸如无线头戴式送受话器、麦克风和头戴式受话器之类的设备。
存在用于使音频通过BLUETOOTH系统的两种路由通过HCI,作为HCI分组中的数据,以及通过直接PCM连接到基带CODEC。
图22是示出了根据本发明的演示实施例、在图19的BLUETOOTH栈1950中的音频位置的图示。
HCI路由在承载音频数据方面具有一些不足,即,对穿过HCL的分组进行流控制,因此由于执行HCI和LM(链路管理器)任务的微控制器导致可变的等待时间。没有在BLUETOOTH规范中较好地规定直接PCM路由,但是在常用实现中非常普遍。
关于链路管理器1918,主机通过主控制器接口(HCI)命令来驱动BLUETOOTH设备,但所述设备是将这些命令转译为基带级操作的链路管理器1918。其主要功能在于控制微微网管理(建立并破坏链路和规则改变)、链路配置和安全性以及QoS功能。
链路管理器1918利用链路管理协议(LMP)1976与其它设备上的其对等方进行通信。如果主设备发起事务,则每一个LMP消息开始于为0的标志比特,如果从设备发起事务,则开始于标志比特1。该比特之后是7比特操作码和消息的参数。
图23是示出了根据本发明演示实施例的链路管理协议(LMP)协议数据单元(PDU)有效载荷体2300的图示。LMP PDU有效载荷体2300包括TID字段2310、OpCode字段2320和参数字段1到N 2330。
当最初建立链路时,使用缺省的单时隙分组。多时隙分组使用波段的效率较高,但是存在一些不能使用多时隙的情况,例如在嘈杂的链路上或如果SCO链路没有在用于多时隙的分组之间剩余足够的空间。
LMP 1976还提供了用于由链路两端的设备用于协商加密模式以及协调加密密钥的机制。此外,LMP 1976支持用于配置连接上服务质量的消息。分组类型可以根据信道质量来自动地改变,因此当信道质量良好时,可以以较高速率传输数据,如果信道质量恶化,则以具有更多错误保护的较低速率传输数据。
逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)1914从BLUETOOTH栈的高层1952和应用来得到数据并在栈的低层上发送数据。L2CAP 1914将分组传送到HCI 1974或在无主机系统中直接传送到链路管理器1976。
L2CAP 1914的主要功能之一是在不同的高层协议之间进行复用,以允许多个高层链路能够共享单个ACL连接。L2CAP使用信道号还标记分组,因此当接收到分组时,可以将其路由到正确的位置。
L2CAP 1914的另一个主要功能是进行分段并重组,以便能够传输大于低层所支持的分组。所有应用必须使用L2CAP 1914来发送数据。例如RFCOMM 1912和SDP 1910之类的BLUETOOTH的高层也使用L2CAP 1914,因此,可以认为L2CAP 1914是每个BLUETOOTH系统的必备部分。
RFCOMM 1912是一种简单、可靠的传输协议,提供了RS-232串行端口的串行电缆线设置和状态的仿真。RFCOMM 1912通过依赖于L2CAP 1914提供了到多个设备的连接,以便基于单个连接进行复用。RFCOMM 1912支持如下两种类型的设备类型1内部仿真串行端口。这些设备通常是通信路径的端设备,例如PC或打印机。
类型2具有物理串行端口的中间设备。这些是设置在通信路径的中部的设备,例如调制解调器。
最多可以建立30个数据信道,因此RFCOMM 1912理论上能够一次支持30个不同的服务。RFCOMM 1912基于GSM TS 07.10标准,这是GSM蜂窝电话使用的一种非对称协议,用于将多个数据流复用到一个物理串行电缆上。
服务发现协议(SDP)1910是BLUETOOTH协议栈1900最要的成员之一。SDP 1910向SDP客户端提供了访问由SDP服务器提供的、有关服务信息的手段。SDP服务器是向其它BLUETOOTH设备提供服务的任意BLUETOOTH设备。在SDP数据库中保持有关服务的信息。不存在集中的数据库,因此每一个SDP服务器保持其自己的数据库。简单地说,SDP数据库是描述BLUETOOTH设备能够向其它BLUETOOTH设备提供的所有服务的一组记录,服务发现协议提供了用于其它设备查看这些记录的手段。为了能够容易地找到希望的服务,将服务排列为等级结构,作为能够浏览的树。客户端从检查树的根部开始,然后遵循等级到描述各个服务的叶节点。
为了浏览服务等级或得到有关特定服务的信息,SDP客户端和服务器交换在SDP协议数据单元(PDU)中承载的消息。PDU的第一字节是ID 2410,标识了PDU中的消息。服务具有对其进行描述的通用唯一标识符(UUID)。由BLUETOOTH简档定义的服务具有根据标准分配的UUID,但是服务提供商可以定义其自身的服务并向这些服务分配其自身的UUID。
图24是示出了根据本发明演示实施例的服务发现协议(SDP)协议数据单元(PDU)2400的图示。SDP PDU 2400包括PDU TID字段2410、事务ID字段2420、参数长度字段2430以及参数字段2440。
在检索SDP信息之前,SDP取决于在SDP客户端2501和SDP服务器2502之间建立的L2CAP链路。
图25是示出了根据本发明的演示实施例、用于建立服务发现协议(SDP)会话的各种步骤的图示。在本地设备(SDP客户端)2501和远程设备(SDP服务器)2502之间进行会话。图25的步骤大体上包括链路控制器连接建立2510、链路管理器连接建立2520、L2CAP连接建立2530、SDP会话2540以及断开2550。
更具体地,链路连接建立2510包括查询步骤2511和寻呼步骤2512。
链路管理器连接建立步骤2520包括LMP主机连接请求2521、LMP接受响应2522、LMP名称请求2523、LMP名称响应2524、认证2525、LMP建立完成消息2526和另一个LMP建立完成消息2527。
L2CAP连接步骤2530包括L2CAP连接请求2531和L2CAP连接响应2532。
SDP会话2540包括SDP查询2541和SDP响应2542。
断开2550包括终止连接消息2551。
关于支持的协议,如上所述,BLUETOOTH规范最重要的特性之一在于应当允许来自大量不同制造商的设备协同工作。因此,按照允许多个不同协议在其顶部运行的方式来设计BLUETOOTH。这些协议中的一些是无线接入协议(WAP);对象交换协议(OBEX);以及电话控制协议。
WAP提供了与因特网协议(IP)栈相似的协议栈,但WAP专用于移动设备的需要。通过提供用于适于其能力的网页的特定格式,WAP支持移动设备中典型地受限显示尺寸和分辨率。通过定义在经由无线链路传输WAP内容之前压缩WAP内容的方法,WAP还向移动设备提供了较低带宽。WAP可以按照与使用GSM、CDMS和其它无线服务相同的方式,将BLUETOOTH用作承载层。WAP栈利用用户数据报协议(UDP)、因特网协议(IP)和点对点协议(PPP)加入BLUETOOTH栈。
OBEX是一种设计用于各种设备简单且自发地交换数据的协议。BLUETOOTH根据红外数据协会(IrDA)规范来使用该协议。OBEX具有客户端/服务器架构并且允许客户端将数据推送(push)到服务器或从服务器牵拉(pull)数据。例如,PDA可能从膝上机牵拉文件,或与地址簿同步的电话可以将地址簿推送到PDA。两种通信协议的低层之间的相似性意味着IrDA的OBEX协议理想上适于在BLUETOOTH设备之间传输对象。
BLUETOOTH的电话控制协议规范(TCS)定义了应当如何通过BLUETOOTH链路来发送电话。TCS给出了建立点到点以及点到多点呼叫所需的信息的指南。通过使用TCS,来自可以将外部网络的呼叫定向到其它BLUETOOTH设备。例如,蜂窝电话可以接收呼叫并使用TCS来将呼叫重定向到膝上机,这允许将膝上机用作免提电话。由提供用户接口的电话应用来驱动TCS,TCS提供了通过TCS建立的连接来传输的语音或数据的源。
现在给出与特定应用相关联的BLUETOOTH简档的描述。即,除了保证两个单元讲相同语言的协议以外,BLUETOOTH规范定义了简档。简档指定了在特定应用中哪些协议元素是强制的。当仅需要很少部分的BLUETOOTH栈时,该概念防止了具有很小存储器以及处理功率的设备使用整个BLUETOOTH栈。因此,可以利用极大缩减的协议栈来实现例如头戴式送受话器或鼠标的简单设备。
将BLUETOOTH简档组织成组,在一个下部的简档上建立每一个简档,并且从下继承特征。对于开发人员,这意味着可以在其它解决方案中重复使用一个BLUETOOTH解决方案的关键特征,降低了开发成本并加快了开发周期。
图26是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的BLUETOOTH简档2600的图示。
由BLUETOOTH实现的简档包括一般性接入2605;串行端口2610;拨号网络2615;FAX 2620;头戴式送受话器2625;局域网(LAN)接入点2630;一般性对象交换2635;文件传输2640;对象推送2645;同步2650;无绳电话2655;和对讲装置2660。
一般性接入2605定义了使用协议栈的基本规则。串行端口2610定义了如何在BLUETOOTH产品中使用RFCOMM的串行端口仿真功能。拨号网络2615定义了到调制解调器的BLUETOOTH链路。FAX2620定义了如何基于BLUETOOTH传输传真。关于头戴式送受话器2625,由诸如蜂窝电话之类的音频网关来控制到头戴式送受话器的双工链路。LAN接入点2630定义了通过BLUETOOTH到LAN的链路。一般性对象交换2635定义了用于使用OBEX的一组规则,支持文件传输、对象推送和同步简档。文件传输2640涉及BLUETOOTH设备之间的文件传输相关。对象推送2645涉及将对象从BLUETOOTH启用服务器推送到客户端。同步2650涉及BLUETOOTH设备之间的对象同步。无绳电话2655涉及将电话呼叫转发到BLUETOOTH设备。对讲装置2660涉及BLUETOOTH设备之间的短距离语音连接。
BLUETOOTH简档2600还包括服务发现应用简档2665。
尽管主要用于个人设备之间的短距离连通,仍需要考虑基本安全元素来防止BLUETOOTH系统中未授权的使用和窃听。安全特征被包括在链路级并且基于由一对设备共享的秘密链路密钥。为了生成该密钥,当两个设备首次进行通信时使用配对过程。
在连接建立时,执行认证处理以验证相关单元的身份。认证处理使用传统的问询-响应例程。验证器对申请人产生的签名响应(SRES)与其自身的SRES进行比较,并决定问询者是否可以继续连接建立。为了防止作为无线通信固有危险的链路上的窃听,对每一个分组的有效载荷进行加密。基于流密码进行加密;将有效载荷比特模2相加到二进制密钥流。
安全处理中的中心元素是128比特链路密钥。该链路密钥是驻留在BLUETOOTH硬件中的秘密密钥,用户不能进行访问。在初始化阶段期间产生该链路密钥。一旦已经执行了初始化,128比特链路密钥就驻留在设备中,并且从此能够用于自动认证而无需用户交互。此外,所述方法可用于对单个微微网中的所有从设备使用相同的加密密钥。
BLUETOOTH提供了最低级的有限数目的安全元素。可以在更高层实现更高级的安全过程。
当由电池对多个BLUETOOTH设备进行供电时,在设计中特别需要注意功率消耗的减小。此外,已经执行了多种测试来证明BLUETOOTH设备的功率极低,以至于不会对健康造成负面影响。已经定义了三种低功率模式,通过减少连接的有效性延长了电池寿命。将这些模式称作Park、Hold和Sniff。
Park模式提供了节省功率的最大机会。当侦听来自主设备的非搁置传输时,仅在周期性信标时隙中唤醒设备。如果没有搁置,设备返回休眠,关闭其接收机。搁置的设备放弃其有效成员地址,因此主设备能够一次具有Park模式中的多个设备。在Sniff模式中,从设备不能在每一个主到从时隙处进行扫描,但具有扫描之间的较大间隔。处于Sniff模式的设备保持其有效成员地址。典型地,sniffing设备比搁置设备更多地处于有效模式。Park和Sniff模式均涉及将设备置于周期性唤醒的状态,而Hold模式只在单个周期内将连接置于低功率状态。因此,主设备需要执行查询以便能够再次服务于连接。
在连接状态中,通过仅在数据可用时才进行发送,使电流消耗最小并且防止了浪费的干扰。在较长的静音周期中,主设备需要偶尔在信道上发送分组,以便所有从设备将其时钟重同步并补偿漂移。在连续的TX/RX操作期间,单元在RX时隙的开始处开始扫描接入码。如果没有发现接入码,或即使发现了接入码但从设备地址与接收方不匹配,则单元进入休眠,直到下一个时隙为止。报头指示了分组的类型以及分组将持续的时间;因此,未寻址的接收方可以确定能够休眠多久。
大多数BLUETOOTH应用在短距离连通中使用的额定发射功率是0dBm。这限制了电流消耗并将到其它设备的干扰保持为最小。然而,BLUETOOTH无线电规范允许最多20dBm的TX功率。在0dBm以上,闭环接收信号强度指示功率控制是强制的。该功率控制可以补偿传播损失和减缓耗尽过程。
在低功率模式中,涉及BLUETOOTH协议栈的许多层在无效周期之后,设备可能失去同步并需要在比通常更宽的窗口上侦听传输,基带层改变相关器属性。链路管理器提供了各种消息以配置由主机使用的一组命令,从而配置并控制模块的节能能力。L2CAP 1914必须考虑到低功率模式用于其服务承诺的质量。
不同的BLUETOOTH设备可以具有对于数据率、延迟变化以及可靠性的不同需求。根据高层应用或协议,规范提供了用于链路属性的服务质量(QOS)配置。这些属性包括QOS的类型、令牌速率、令牌速率块大小、峰值带宽、等待时间和延迟变化。
图27是示出了根据本发明演示实施例的服务质量(QoS)消息收发2700的图示。即,图27示出了如何使用贯穿BLUETOOTH协议栈的消息来控制QOS。消息配置和建立QOS流在栈的层中垂直地上下流动,而链路管理器以及逻辑链路控制和适配层(L2CAP)1914以端对端协商的方式配置QOS。链路管理器1976实际针对器配置实现QOS策略并控制基带链路,并且具有各种手段来试图满足L2CAP 1914请求的QOS。
QOS消息收发2700包括与QoS要求相关的消息2705、QoS配置成功或失败2710、QoS违例2715、QoS建立2730、链路控制2725和链路信息2730。例如,在高层协议和应用1952、L2CAP 1914、HCI1974以及链路管理器1976之间交换消息。
首先当建立链路时,从高层1952向L2CAP 1914请求QOS。然后,在本地和远程L2CAP 1914之间发送QOS配置的协商分组2799。链路管理器1976根据来自L2CAP 1914的请求来提供QOS能力。在具有HCI 1974的系统上,通过一系列HCI命令和事件来实现L2CAP 1914和链路管理器1976之间的交互。可以将LMP命令2798用于配置轮询间隔、从主设备发送到从设备的分组之间的最大间隔以及广播分组重复时间。当LMP结束建立时,产生QOS建立完成。如果LMP建立失败,则将消息发送回高层,以决定再次尝试还是放弃。如果LMP建立成功,则信道打开,以便以希望的QOS传输数据。
即使已经配置了信道,重要的是,应用已知其QOS是否与所请求的相同,同样希望关闭链路或以不适当的质量进行运行,或关闭其它链路以改进该链路。在这种情况下,低层发送QOS违例事件以告知高层并使高层决定如何进行操作。
返回参考图1,现在基于所示的集成通信系统100的BLUETOOTH的一些元素的进一步描述。
BLUETOOTH无绳手持机102是基于BLUETOOTH技术的双向通信设备。这些终端具有与无绳基站相链接并交换语音或数据分组的能力。将手持机102配置为从模式并将无绳基站114配置为主模式。基于无绳手持机102的功能需求,装载了适当的使用简档。例如,如果设想语音链路,则无绳单元102可以被赋予免提简档或更适当的无绳电话简档。无绳基站114上的BLUETOOTH芯片能够与主控制器124进行通信,以按照应用的支持来协调各种功能。
音频网关116用作呼叫代理,用于蜂窝/PCS电话和集成通信系统100之间的数据交换,并且使用被配置为从模式并且具有免提简档的BLUETOOTH设备。
对于去话蜂窝呼叫(outgoing cell call),音频网关116在蜂窝电话104上进行输出呼叫,包括通过BLUETOOTH音频网关116向蜂窝电话104发送命令,以便“拨打”号码并发起呼叫(经由蜂窝网络路由呼叫而不是陆地线网络);在蜂窝电话104和无绳手持机102之间建立BLUETOOTH语音信道。
对于去话蜂窝呼叫,音频网络116挂断蜂窝/PCS手持机,包括向蜂窝电话发送呼叫挂断通知。
对于去话蜂窝呼叫,音频网络116使用SMS/MMS/拨号调制解调器,包括上载/下载数字图像的能力;进入因特网的能力;发送即时消息/多媒体消息的能力;调整音频等级(音量);使用语音识别用于拨号以及控制蜂窝/PCS电话上功能的能力;以及将呼叫置于Hold的能力。
对于来话蜂窝/PCS呼叫,音频网关16检测来话呼叫并示出CLIP信息。如果用户接受/拒绝呼叫,通知蜂窝电话。
对于蜂窝/PCS手持机上的挂断,音频网关116向蜂窝电话发送呼叫挂断通知;具有将呼叫置于“on hold”的能力;利用POTS线路进行蜂窝/PCS电话的会议模式操作;通过POTS线路执行蜂窝/PCS呼叫重路由;具有上载/下载数字图像的能力;具有通过蜂窝网络收集信息并控制不同产品和设备的能力;具有发送即时消息/多媒体消息的能力;调整音频等级(音量);具有使呼叫处于Hold的能力;具有通过电子邮件发送Wave或MP3文件、基于计算机的拨号或单机(单机调制解调器)将蜂窝电话呼叫方留下的语音消息转发到指定人或组的能力。
关于显示器和键盘118,显示器118的功能在于向用户显示各种程序菜单以及CLIP或其它相关信息。显示器118提示用户选择适当的蜂窝/PCS电话软件用于内部连通。还在软件下载操作期间提示用户。键盘118使得能够进行以下操作从接入点拨号、选择菜单、软件下载提示、缺省设置、系统配置设置、即时消息收发以及多媒体消息收发。
图28是进一步示出了根据本发明的演示实施例、图1的订户线接口电路(SLIC)120的图示。
SLIC 120包括控制接口2805、PCM接口2810、PLL 2815、压缩模块2820、扩展模块2825、DTMF解码器2830、增益/衰减模块2835、音调发生器2840、另一个增益/衰减模块2845、模拟数字转换器2850、数字模拟转换器2855、DC-DC转换器2860、线路馈电控制模块2865、线路状态模块2870、第一逆变器2875、第二逆变器2880以及程序设计混合模块2885。此外,SLIC 120还包括和/或与低成本外部分离设备2899的接口。
SLIC 120向短回路(小于2000英尺)应用提供理想的完全模拟电话线路接口。SLIC 120集成了订户线接口电路(SLIC)、编解码器和DC-DC转换器控制器2860。SLIC 120还集成了5REN环形发生器、DTMF解码器2830和双音发生器,进一步减小了外部组件的数目。将5 REN环形发生器和双音发生器包括在音调发生器2840中。芯片级DC-DC转换器控制器2860使SLIC 120能够动态地产生从单9V到30V DC供电的线路电压,无需较大的负电压供电并节约了功率。SLIC120可编程为满足全球电话标准,允许在世界范围内实现用于各种应用的单个设计,包括电缆电话、无线本地回路、PBX、语音IP和ISDN终端适配器。SLIC 120得到数字PCM信号并在POTS线路上输出模块电压,还得到来自POTS线路的模拟信号,并将其转换为用于前向传输的数字PCM流。除了这些功能以外,SLIC 120还被编程为与SLIC120的Tip和Ring输出相交的发送呼叫方ID信号。总之,SLIC 120复制了传统中心局用于POTS线路的几乎所有功能。
关于POTS线路切换器和DTMF解码器122,需要POTS线路切换器将住宅电话与POTS线路或蜂窝线路相连。由于当进行POTS线路呼叫时SLIC120不能与Tip和Ring线路相连,该切换非常重要。当从与SLIC相连的住宅电话进行信号通知以便发起蜂窝/PCS呼叫时,需要隔离来防止Tip和Ring线路上的DTFM信号被传送到电话中心局。通常设置POTS线路切换器和DTMF解码器122,用于与蜂窝网络的连通。然而,用户可选择该设置,并且在停电期间默认是POTS线路连接。本文的其它部分将详细描述用于普通POTS电话集成系统的各种连通功能。块122中包括分离的DTMF解码器122,以便当利用蜂窝/PCS电话进行有效语音连接时,从相连的POTS电话得到用于主控制器124的DTMF命令,以用于呼叫控制功能。
关于快闪/SDRAM存储器模块108,存在如下四种用于该模块108的关键功能1)用于BLUETOOTH音频网关116的软件;2)用于BLUETOOTH无绳基站114的软件;3)用于控制SLIC 120的软件;以及4)用于各种蜂窝电话简档的软件。通过ATtention(AT)命令来建立控制并与蜂窝电话连通的主要形式,所述命令专用于与接入点(AP)相连的特定蜂窝/PCS电话。
RS-232/模拟音频接口112允许通过硬接线手段实现蜂窝/PCS电话和接入点之间的连接。头戴式送受话器/麦克风将来自蜂窝电话的输出(模拟信号)转换为13比特线性PCM流,用于前向传输到无线系统或根据需要传输到SLIC 120。利用蜂窝电话卖方的数据电缆或任意其它商用兼容电缆,数据端口直接硬接线连接到接入点上的RS-232连接器。在一些情况下,这些电缆可以端接USB,在这种情况下,USB连接器110用于利用AT命令进行发送。除了该功能以外,RS232端口112和/或USB端口110利用计算机的电话配件,使能够与外部计算机相连,用于计算机启用电话。
关于模拟音频接口112,图29是示出了根据现有技术、在NOKIA51xx/61xx蜂窝电话2900中与模拟音频接口相对应的内部连接的图示。蜂窝电话2900包括麦克风2902、耳机2904、多个电容器2980、多个电阻器2982、总线2984以及多个集成电路(IC)2986。可以将模拟mic和音频信号路由到SLIC 120,用于与POTS电话相接。
图30是示出了根据本发明的演示实施例、用于应答/结束呼叫特征的修改NOKIA头戴式送受话器3000的图示。头戴式送受话器3000包括麦克风2902、耳机2904、多个电容器2906、总线2910以及开关2999。
在图30中,通过开关2999连接耳机信号,开关2999即刻返回信号地。当发起开关2999时,可以将蜂窝电话从挂机切换到摘机,反之亦然。然而,图30的配置能够从蜂窝电话提取呼叫线路身份表示(CLIP)信息,除非利用蜂窝电话的内部调制解调器(未示出,但包括在图1和2所示的蜂窝电话104中)建立通信。
例如,Nokia电话使用两种类型的通信方法来进行数据促函数和与PC的通信FBUS和M2BUS。根据使用FBUS还是M2BUS来向电话发送铃声和图形。
M2BUS具有以下特性使用5个管脚;半双工通信;在Nokia 21xx电话(仅数据通信)使用;用于服务和调整目的;以及在电缆连接上最多2Mbps的突发内部信号速度。
FBUS具有以下特性电话和PC之间的高速全双工通信;NokiaData SuiteTMv1.x和v2.x应用仅使用FBUS传输方法;在Nokia 3/5/7/8/9系列电话中使用;用于以9/6/14.4kbps到GSM网络和PC的数据通信;以及用于服务和调整操作。
当利用蜂窝调制解调器建立FBUS或其它任意类型的通信链路时,经由硬接线连接或通过外部BLUETOOTH、IrDA或WiFi dongles,通过使用蜂窝调制解调器的离线命令模式,可以建立到接入点的连通并基于调制解调器连接发送语音和数据。可选地,调制解调器可以用于执行接入点和蜂窝电话之间的数据通信,而从模拟音频和mic端子得到音频,用于进一步的处理。
关于蜂窝/PCS调制解调器和AT命令AT命令用于配置电话,以便通过红外端口或系统总线相连;配置电话,以便通过BLUETOOTH/Wi-Fi/IrDA端口或系统总线相连;配置调制解调器,以便通过红外端口或系统总线相连;请求有关电话或调制解调器的当前配置或操作状态的信息;以及测试电话或调制解调器的可用性,当可应用时,请求当可应用时有效参数范围内的AT命令。
可以将蜂窝电话104的内置式调制解调器104设置为以下三种操作模式中的任意一种离线命令模式;在线数据模式;以及在线命令模式。
在离线命令模式中,当首次加电且准备好输入AT命令时,将内置式调制解调器置于离线命令模式。
在线数据模式使得能够进行内置式调制解调器的“正常”操作,以便与远程调制解调器交换数据或收发传真。
在在线命令模式中,当希望向内置式调制解调器发送AT命令时,可以切换到在线命令模式,同时仍保持与远程调制解调器的连接。
图31是概括示出了根据本发明的演示实施例、用于在来自SONYERICSSON的示例蜂窝/个人通信系统(PCS)电话(T68i)中的三种内置式调制解调器操作模式3100之间进行切换的方法的图示。三种内置式调制解调器操作模式3100包括离线命令模式3105、在线数据模式3110以及在线命令模式3115。可以当加电3199时输入三种内置式调制解调器操作3100。
在离线命令模式3105中,内置式调制解调器接受数据,作为命令而不作为正常的通信业务量。
关于切换到在线数据模式3110,对于要与链路另一端的调制解调器交换的数据,输入ATD命令,之后输入电话号码进行呼叫。可选地,键入ATA来应答正在进行的呼叫也可以将内置式调制解调器置于在线数据模式3110。
关于切换回离线命令模式3105,以下任意操作可以将内置式调制解调器从在线数据模式3110返回到离线命令模式3105失去连接(NOCARRIER错误);失去内置式调制解调器和计算机之间的红外链路;按压移动电话上的“NO”按钮;以及将DTR拉(pull)为低(当使用电缆时不可用)。
现在给出根据本发明的演示实施例、关于在数据连接期间使用AT命令的描述。
如果希望在与处于在线数据模式3110的远程调制解调器相连、并保持与远程调制解调器的连接的同时使用AT命令,首先输入在线命令模式3105。存在从在线数据模式3110切换到在线命令模式3115的两种方式。
从在线数据模式3110切换到在线命令模式3115的第一方式在于键入退出序列“+++”,之后键入适当的AT命令。必须从选项AT、ATE、ATH、ATI、ATL、ATM、ATQ、ATV和ATX中选择该命令。利用该分,可以在移入在线命令3115的同时执行AT功能。例如,利用以下命令进行切换+++ATH<CR>
将内置式调制解调器切换到在线命令模式3115。执行AT命令,使连接终止(执行挂机)。键入退出序列“+++”而无需任意后续命令使系统等待一秒中,切换到在线命令模式3115并响应OK;从在线数据模式3110切换到在线命令模式3115的第二方式在于在提前设置AT&D=1之后,将DTR拉为低。
为了在处于在线命令模式3115时返回在线数据模式3110,键入
ATO<CR>
为了将内置式调制解调器从在线命令模式3115切换到在线数据模式3110,使用上述关于切换回离线命令模式3105的任意方法;并键入+++ATH<CR>,以便切换到在线命令模式,并立即挂机。
关于操作AT命令,可以发出以下四种类型的命令设置命令,调整内置式调制解调器的操作参数;执行命令,指导操作,而无需任何参数;读取命令,查看当前命令设置;以及测试命令,查看可用的命令参数。不是所有的AT命令都支持所有四种功能。
用于输入设置命令的标准格式是AT<命令>=<参数><CR>
其中AT向内置式调制解调器通知正在输入命令。
<命令>正在输入的命令的名称。
<参数>命令要使用的数值。
<CR>通过按压<CR>(返回或输入)键终止所有命令线。
注意通过按压计算机键盘上的<CR>键来完成所有的命令线。
为了设置内置式调制解调器来与异步连接上的自动波特进行操作,命令线可以是AT+CBST=0,1,1然而,命令还具有缺省设置。这些是当没有实际值置于命令线时假定已经输入的数值。例如,可以将上述命令输入为AT+CBST=,,1由以下描述中的黑体字表示命令使用的缺省值。
当参数是字符串(例如“<名称>”)时,则应当将数值输入在括号之间。例如“Peter”。方括号中示出了可选的参数。例如[<数值>]。
现在给出关于输入执行命令的描述。
执行命令与设置命令非常相似。通常不需要任何参数并且用于得到有关移动电话或内置式调制解调器的信息或用于执行事件。例如,为了发现有关移动电话电池的信息,输入+CBC命令AT+CBC内置式调制解调器响应
+CBC0,60指示了,与移动电话电池相连(0),且剩余电量是60%。为了应答来话呼叫,执行A命令ATA现在给出关于利用读取命令来浏览命令设置的描述。
为了检查命令的当前设置,使用“?”选项。例如,为了检查+CBST命令的当前选项,输入AT+CBST?如果已经根据之前的示例设置了CBST,将设置显示为+CBST0,0,1现在给出关于利用测试命令来请求命令帮助的描述。
为了测试命令的可用性和参数的范围,使用,=?TM选项和命令。例如,为了检查在以上示例中参数是否可用于命令线,输入AT+CBST=?显示线路+CBST(0,4,6,7,68,70,71),(0),(1)以指示可以针对参数<数据率>、<承载服务>和<连接元素>设置的有效输入的范围。
每一个蜂窝/PCS具有电话调制解调器支持的一组AT命令。需要强调,不同的蜂窝/PCS电话支持不同的AT命令列表。可以在接入点写入适当的AT转换器,以便建立蜂窝/PCS电话和接入点之间的有线或光学/无线连通。
主控制处理器(HCP)124是接入点的“大脑”。HCP 124发起与相连的其余外围设备的通信会话。
主控制处理器124执行以下功能。
主控制处理器124区分出适当的蜂窝电话信令简档,并发送AT命令用于与蜂窝电话104的通信。首先将AT命令发送到音频网关116,音频网关116随后通过四种方法之一告知蜂窝数据端口(a)硬接线数据电缆(由蜂窝电话经销商或其它提供);(b)嵌入式BLUETOOTH模块;(c)外部BLUETOOTH Dongle;以及(d)红外(IrDA)。
主控制处理器124协调多个蜂窝/PCS电话104到接入点的链路。
主控制处理器124预先装载SLIC 120上所需的设置,用于发送和接收模式的适当功能。
主控制处理器124接收来自蜂窝/PCS来话呼叫模式的CLIP信息,并在本地LCD屏幕上进行显示,还针对SLIC 120对该号码进行格式化,以便在相连的POTS类型电话机上执行振铃和呼叫方ID功能。
主控制处理器124对本地键盘输入进行解码。
主控制处理器124协调从音频网关116到无绳基站单元BLUETOOTH模块114的音频/命令路由。
主控制处理器124处理来自SLIC 120和外部DTMF解码器122的DTMF信号,以便转译为适当的AT命令。
主控制处理器124允许USB和RS-232与计算机、存储器件或单机客户端的连通,用于新程序的下载和其它可用服务。
主控制处理器124进行存储器管理。
主控制处理器124执行任意DTMF/任意数字命令的AT命令转译,用于与蜂窝/PCS和POTS线路的呼叫管理控制。
主控制处理器124执行键盘扫描并显示用于菜单服务的例程。
主控制处理器124执行用于集成通信系统的配置控制。
主控制处理器124将蜂窝/PCS线路上呼叫方的CLIP号与名称进行相关,以便能够在普通POTS电话的呼叫方标识(CID)显示器上显示这两个字段。(蜂窝呼叫仅具有号,不具有名称)。
主控制处理器124产生多音或独特的铃声模式,以便在以下呼叫之间进行区分a)蜂窝/PCS呼叫和POTS呼叫;以及b)与接入点相连的不同蜂窝/PCS电话之间。
USB模块110主要用于从计算机下载软件升级。随着新蜂窝电话的发展,需要更新蜂窝电话命令库。可以通过到USB智能存储器件或到计算机的连接来执行下载。该连接还可以用于升级蜂窝电话铃音、地址簿、CID列表并通过蜂窝网络建立因特网连通。如果希望在该系统上使用基于语音消息电子邮件设施的Wav/MP3,该端口110也很重要。
现在给出根据本发明的演示实施例、蜂窝/PCS电话104和音频网关116之间的连接方法的描述。
通过蜂窝电话104和音频网关116中的BLUETOOTH单元的链路建立来建立蜂窝电话104和音频网关116之间的连接。在免提简档中配置蜂窝电话104和音频网关116,以便能够在蜂窝电话104和音频网关116之间以任意方向来回传送AT命令,同时使两个设备之间的音频流在SCO信道上流动。这保证了终端自由音频连通(分离的数据信道)。下面将简要描述操作的BLUETOOTH免提模式。
图32是示出了BLUETOOTH简档结构3200和对应的简档相关性的图示。如果重新使用简档的一部分,则简档通过显式地参考另一个简档而取决于另一个简档。
简档包括一般性接入简档3205、服务发现应用简档3210、基于TCS二进制简档3215、无绳电话简档3220、对讲装置简档3225、串行端口简档3230、拨号网络简档3235、传真简档3240、头戴式送受话器简档3245、LAN接入简档3250、免提简档3255、一般性对象交换简档3260、文件传输简档3265、对象推送简档3270和同步简档3275。
如图32所示,头戴式送受话器3255取决于串行端口简档3230和一般性接入简档3205。作为另一个示例,对象推送简档3270取决于一般性对象交换简档3260、串行端口简档3230和一般性接入简档3205。此外,对讲装置简档3255取决于基于TCS二进制简档3215和一般性接入简档3205。
图33是示出了根据本发明的演示实施例、应用了本发明的免提协议栈的图示。
在音频网关侧,对应的音频网关协议栈3301包括应用层(音频端口仿真)3304、免提控制层3308、RFCOMM层3312、SDP层3316、LMP层3320、L2CAP层3324以及基带层3328。
在免提侧,对应的免提协议栈3350包括应用层(音频驱动器)3354、免提控制层3308、RFCOMM层3312、SDP层3316、LMP层3320、L2CAP层3324以及基带层3328。
基带层3328、LMP层3320以及L2CAP层3324是开放式系统互连(OSI)层1和2BLUETOOTH协议。RFCOMM层3312是BLUETOOTH串行端口仿真实体。SDP层3316是BLUETOOTH服务发现协议。优选与一并在此作为参考的“Specification of theBLUETOOTH System”,Core,Version 1.1,2001年2月22相兼容。免提控制是用于免提单元特定控制信令的实体;该信令基于AT命令。尽管上述模型中未示出,该简档假设免提控制已经接入一些低层过程(例如,SCO链路建立)。
图33所示的音频端口仿真层3304是仿真音频网关116上的音频端口的实体,音频驱动器3354是免提单元中的驱动器软件。对于图33中的阴影(shaded)协议/实体,将串行端口简档用于基础标准。对于这些协议,除了明显存在偏差的规范之外,需要强制执行串行端口简档中阐明的所有协议。
针对该简档定义以下规则。
音频网关(AG)116是一种作为音频的网关的设备,同时用于输入和输出。根据本发明,音频网关116充当接入点,用于将蜂窝/PCS电话104集成到POTS线路,承载接入点、POTS电话和蜂窝/PCS电话104之间的语音和数据(蜂窝电话104具有与AG 116相同的BLUETOOTH简档)。
免提单元(HF)是一种充当音频网关的远程音频输入和输出机制的设备。HF还提供了一些远程控制手段。在本发明的特定实施例中,免提单元是允许非BLUETOOTH蜂窝/PCS电话与音频网关116进行通信的外部BLUETOOTH Dongle。
图34是示出了根据本发明的演示实施例、在音频网关116中支持的特征3400和在免提单元(HF)中支持的特征3450的图示。图34左侧表3470中示出了在音频网关116中支持的特征。右侧表3480中示出了在免提单元(HF)中支持的特征。在图34中,“M”表示对于BLUETOOTH免提简档标准的强制遵守,“O”表示可选遵守。
现在将给出根据本发明的演示实施例、关于用户需求和情况的描述。
将以下规则应用于该简档(a)简档阐明了当“免提简档”在音频网关116和蜂窝电话104中有效时的强制和可选特征。
(b)简档强制使用CVSD或PCM用于音频的传输(基于BLUETOOTH链路)。得到的音频是单声道,在通常的环境中,具有不会被觉察音频退化的质量。
(c)在蜂窝电话104和音频网关116之间,每次只支持一个音频连接。这意味着如果存在与音频网关116相连的两个蜂窝电话,则两个电话都不能同时向音频网关116发送音频。
(d)蜂窝电话104和音频网关116均可以发起音频连接建立和释放。在建立音频连接之后,在SCO链路上应当存在沿两个方向的有效语音数据。
(e)只要存在“音频连接”,就应当存在相关的“服务等级连接”。
(f)“服务等级连接”的存在不应当隐含存在“音频连接”。释放“服务等级连接”应当还释放与其相关的任意已有的“音频连接”。
现在将给出根据本发明的演示实施例、有关免提控制互操作性需求的描述。
下面所述的过程主要基于使用最小的AT命令组作为控制协议。下面描述这些AT命令及其结果码。此外,以下还描述通常如何处理服务等级连接,包括如何将免提单元控制实体下的层用于建立和释放服务等级连接。
现在将给出根据本发明演示实施例的、有关服务等级连接建立的描述。
当出现用户动作或内部事件时,蜂窝电话或音频网关116可以发起服务等级连接建立过程。服务等级连接建立需要存在RFCOMM连接,即,蜂窝电话104和音频网关116之间的RFCOMM数据链路信道。蜂窝电话104和音频网关116均可以发起RFCOMM连接建立。如果蜂窝电话104和音频网关116之间不存在RFCOMM会话,发起设备应当首先初始化RFCOMM。应当按照用于一般性接入简档3205和串行端口简档3230的BLUETOOTH标准的定义来执行RFCOMM连接建立。
现在给出根据本发明演示实施例的关于服务等级连接初始化的描述。
图35是示出了根据本发明演示实施例的服务等级连接初始化3500的图示。
当已经建立了RFCOMM连接时(3501),应当执行服务等级连接初始化过程3500。首先,在初始化过程中,音频网关116应当向蜂窝电话104发送AT+BRSF=<AG支持特征>命令(3504),以便向蜂窝电话104通知在音频网关116中支持的特征以及利用+BRSF结果码来检索在蜂窝电话104中支持的特征(3508)。从蜂窝电话104向音频网关116发送OK消息(3512)。
在蜂窝电话104中检索了支持的特征之后,音频网关115应当确定蜂窝电话支持哪些指示符以及所支持的指示符的次序。这是因为,根据GSM 07.07技术规范,Version 5.0.0,1996年7月,蜂窝电话可以支持免提简档不支持的附加指示符,并且还因为指示符的次序是实现指定的。GSM 07.07技术规范一并在此作为参考。音频网关116使用AT+CIND=?测试命令来检索有关支持的指示符及其次序的信息(3516)。然后,蜂窝电话104向音频网关116发送+CIND...命令(3520)以及OK消息(3524)。
一旦音频网关116具有必要的支持指示符以及次序信息,音频网关116应当利用AT+CIND读取信息来检索蜂窝电话104中指示符的当前状态(3528)。音频网关116从蜂窝电话104检索信息还涉及蜂窝电话104向音频网关116发送+CIND...命令(3532)和OK消息(3536)。
当在蜂窝电话中检索了指示符的状态之后,则AG应当通过发出AT+CMER命令来启用蜂窝电话中的“指示符状态更新”功能(3540),蜂窝电话以OK消息3544作为响应。结果,只要出现服务、呼叫或呼叫建立状态的改变,蜂窝电话就可以发送+CIEV主动提供结果码和对应的指示符值。
当呼叫和呼叫建立指示符均需要更新时,在发送用于呼叫建立指示符的+CIEV主动提供结果码之前,蜂窝电话应当发送用于呼叫指示符的+CIEV主动提供结果码。音频网关116应当使用由+CIEV码提供的信息来更新其自身的内部和/或外部指示。
一旦已经启用“指示符状态更新”功能,蜂窝电话保持功能可用,直到发出AT+CMER命令来禁用所示功能或由于任何原因停止音频网关116和蜂窝电话104之间的当前服务等级连接。在音频网关116已经启用蜂窝电话中的“指示符状态更新”功能之后,以及如果蜂窝电话104和音频网关116在支持特征位图中设置了“呼叫等待和3方呼叫”,则音频网关116应当发出AT+CHLD=?测试命令,以便检索在蜂窝电话中如何支持呼叫保持和多方服务的信息(3548)。然后,蜂窝电话向音频网关发送+CHLD...命令3552以及OK消息3556。在蜂窝电话104或音频网关116不支持“3方呼叫”特征的情况下,音频网关116应当不发出AT+CHLD=?测试命令。
在以下情况之一中,音频网关116认为要完全初始化服务等级连接,并由此建立连接(3580)。
当且仅当针对蜂窝电话104和音频网关116在支持特征位图中设置了“呼叫等待和3方呼叫”时,在音频网关116利用AT+CHLD命令成功地检索到关于在蜂窝电话104中如何支持呼叫保持和多方服务的信息之后,音频网关116认为要完全初始化服务等级连接,并由此建立连接。
当且仅当针对蜂窝电话104或音频网关116没有在支持特征位图中设置了“呼叫等待和3方呼叫”时,在音频网关116利用AT+CMER命令成功地启用“指示符状态更新”之后,音频网关116认为要完全初始化服务等级连接,并由此建立连接。在以下情况之一中,蜂窝电话104认为要完全初始化服务等级连接并由此建立连接。
如果针对蜂窝电话104和音频网关116在支持特征位图中设置了“呼叫等待和3方呼叫”,在蜂窝电话104利用+CHLD命令已经成功地响应关于在蜂窝电话中如何支持呼叫保持和多方服务的信息和OK响应之后,音频网关116认为要完全初始化服务等级连接,并由此建立连接。
如果没有针对蜂窝电话104或音频网关116在支持特征位图中设置了“呼叫等待和3方呼叫”,在蜂窝电话104利用OK到AT+CMER命令成功地进行响应之后,音频网关116认为要完全初始化服务等级连接,并由此建立连接。
现在将给出根据本发明演示实施例的关于从音频网关116恢复链路丢失的描述。
只要失去了BLUETOOTH链路,音频网关116就可以与蜂窝电话104重新相连。当由于一端的显式终止断开了服务等级连接时(利用如下所述的“服务连接释放”),则在尝试重新建立服务等级连接之前,两个设备(音频网关116和蜂窝电话104)应当等待显式的用户动作。如果音频网关116确定由于链路监督超时导致断开了服务等级连接,则音频网关116可以执行如上所述的“服务等级连接建立”过程,以建立到蜂窝电话104的新服务等级连接。在由于链路监督超时导致链路丢失之后,音频网关116应当不会假设来自之前连接的服务等级连接状态有效(例如呼叫状态、服务状态)。
现在给出根据本发明演示实施例的关于服务等级连接释放的描述。
图36是示出了根据本发明演示实施例的服务等级连接释放的图示。
已建立服务等级连接3580的断开应当立即意味着蜂窝电话104和音频网关116之间的对应RFCOMM数据链路信道的去除(3608)。此外,作为去除服务等级连接的结果,去除了已有的音频连接。L2CAP3324和链路层的去除是可选的。应当利用“服务等级连接去除”过程来释放已建立的服务等级连接。
蜂窝电话104或音频网关116可以通过显式用户请求来发起“服务等级连接去除”过程(3612)。
如果在蜂窝电话104或音频网关116中禁用BLUETOOTH功能,则应当发起“服务等级连接去除”过程。
如果在蜂窝电话104的去话期间执行“向蜂窝电话的音频连接传输”,则可以发起“服务等级连接去除”。在去除服务等级连接的情况下,一旦已经停止呼叫,蜂窝电话104就会尝试重新建立服务等级连接。作为该过程的前提,必须存在音频网关116和蜂窝电话104之间的输入服务等级连接。
现在给出根据本发明演示实施例的关于注册状态的传输的描述。
图37是示出了根据本发明演示实施例的注册状态的传输的图示。
如上所述,AT+CMER命令启用蜂窝电话104中的“注册状态更新”功能(3704)。当启用该功能时,只要蜂窝电话注册状态改变,蜂窝电话104就向音频网关116发送具有对应服务指示符和数值的+CIEV主动提供结果码(3702)。音频网关116应当能够解译由+CIEV结果码提供的信息并确定服务可用状态。作为该过程的前提,必须存在音频网关116和蜂窝电话104之间的输入服务等级连接3580。如果不存在该连接,则蜂窝电话104利用上述过程自主地建立服务等级连接。
现在给出根据本发明演示实施例的关于呼叫的传输以及呼叫建立状态的描述。
如上所述,AT+CMER命令启用蜂窝电话中的“呼叫状态指示符更新”功能。当启用该功能时,只要蜂窝电话的当前呼叫状态改变,蜂窝电话就发出+CIEV主动提供结果码和对应的呼叫指示符以及数值。同样,只要蜂窝电话的当前呼叫建立状态改变,音频网关116就发出具有对应呼叫建立指示符和数值的+CIEV主动提供结果码。音频网关116应当能够解译由+CIEV结果码提供的信息并确定呼叫状态。此外,蜂窝电话还能够解译由+CIEV结果码提供的可选呼叫建立状态信息。
现在给出根据本发明演示实施例的关于音频连接建立的描述。
图38是示出了根据本发明演示实施例的音频连接建立的图示。
当出现用户动作或内部事件时(3802),只要必要,蜂窝电话104或音频网关116就可以发起音频连接的建立。蜂窝电话104或音频网关116还需要进一步的内部动作来内部地路由音频路径。音频连接建立过程始终意味着SCO链路(3810)的建立并且始终与已有的服务等级连接相关(3850)。原则上,利用这里所述的过程建立音频连接不必与任何呼叫处理均相关。一旦存在蜂窝电话104和音频网关116之间的音频连接(3880),蜂窝电话会将音频网关116用作其单独的音频端口。蜂窝电话104保持音频路径、相关或不相关的呼叫被路由(3820)到音频网关116,用于涉及音频存在的所有操作(例如语音、告警、按键音调)。
作为该过程的前提,应当存在音频网关116和蜂窝电话104之间的正在进行服务等级连接3580。如果该连接不存在,过程的指示符应当自主地利用上述适当的过程来建立服务等级连接。
指示符和接受器均会通知新音频连接的出现。可以通过“释放”连接来拒绝输入音频连接(如下所述)。
现在给出根据本发明演示实施例的关于音频连接释放的描述。
当出现用户动作或内部事件时,只要必要,蜂窝电话104或音频网关116就可以释放已有的音频连接3880。音频连接去除过程始终意味着其对应SCO链路3810的断开。当释放音频连接时,应当将音频路径路由回蜂窝/PCS电话104。原则上,利用本节所述的过程来去除音频连接不必与任何呼叫处理均相关。作为该过程的前提,应当存在音频网关116和蜂窝电话104之间正在进行的音频连接。
现在给出根据本发明演示实施例的关于应答来话呼叫的描述。
图39是示出了根据本发明演示实施例的一种用于应答来话呼叫的方法的图示。
利用已建立服务等级(3904),可以建立音频网关116和蜂窝电话104之间的SCO链路(3908)。然后,建立音频连接(3910)。
当出现来话呼叫时,蜂窝电话向音频网关(接入点)116发送主动提供RING告警的序列。只要呼叫接受悬而未决,就应当重复RING告警,或直到由于任意原因中断了来话呼叫为止。音频网关116能够产生与RING相作用的本地告警(例如铃音)。音频网关116能够根据希望随时中止来话呼叫。
现在将给出根据本发明的演示实施例、关于终止来自音频网关116的呼叫处理的描述。
图40是示出了根据本发明的演示实施例、一种用于终止来自音频网关116的呼叫处理的方法的图示。
利用用户动作或其它任意事件(4002),蜂窝电话104或音频网关116可以终止正在进行的呼叫过程。将以下前提应用于该过程。一种前提在于应当存在音频网关116和蜂窝电话104之间正在进行的服务等级连接(3580)。如果该连接不存在,音频网关116应当自主地利用上述适当的过程来建立服务等级连接。其它这种前提在于在AG中正在进行呼叫相关处理(4010)。尽管不需要呼叫终止处理,典型地,在蜂窝电话和AG之间存在音频连接。
用户可以利用音频网关116提供的任意手段来中止正在进行的呼叫。音频网关116应当向蜂窝电话104发送AT+CHUP命令(4020),然后,蜂窝电话104开始终止或中断当前呼叫的过程(4030)。然后,蜂窝电话104发送OK消息(4040)、之后是具有数值指示(呼叫=0)的+CIEV结果码(4050)。当执行类似的过程时,还可以将上述AT+CHUP命令用于中断正常的去话建立处理。尽管不需要呼叫终止处理,典型地在HF和AG之间存在音频连接。
现在给出根据本发明的演示实施例、关于处置具有由音频网关116提供的电话号码的呼叫的描述。
图41是示出了根据本发明的演示实施例、一种用于处理具有由音频网关116提供的电话号码的呼叫的方法的图示。
音频网关116可以通过向蜂窝电话104提供目的电话号码来发起输出语音呼叫。为了开始呼叫连接,如果必要,音频网关116就可以发起服务等级连接建立,并向蜂窝电话104发送适当的ATDdd...dd命令(4102)。然后,蜂窝电话104向音频网关116发送OK消息(4104),利用从音频网关116接收到的电话号码来开始呼叫建立过程,并发出具有数值(呼叫建立=2)的+CIEV结果码,以通知音频网关116已经成功地发起了呼叫建立(4106)。
作为该过程的前提,存在音频网关116和蜂窝电话104之间正在进行的服务等级连接(3580)。如果不存在连接,则音频网关116利用上述适当的过程来自主地建立服务等级连接。
如果没有建立音频连接,蜂窝电话104开始建立(4108)音频连接以建立适当的音频连接(4110)并且紧接在正在进行呼叫建立过程开始之后,将来话呼叫的音频路径路由到音频网关116。一旦开始远程方的告警,蜂窝电话104发出具有数值指示(呼叫建立=3)的+CIEV结果码(4112)。+CIEV结果码用于报告状态为“呼叫=1”(4114)。如果由于任意原因中断的正常的去话建立过程,蜂窝电话104发出具有数值指示(呼叫建立=0)的+CIEV结果码(4116),以向音频网关116通知该状态。如果蜂窝电话104支持“三方呼叫”特征并且如果已经在蜂窝电话104中进行该呼叫,则执行该过程应当导致将新呼叫置于第三方且保持当前呼叫。
现在给出根据本发明演示实施例的关于呼叫线路标识(CLI)通知的描述。
图42是示出了根据本发明演示实施例的一种用于执行呼叫线路标识(CLI)通知的方法的图示。
内部事件或用户请求会针对启用CLI通知(4201)。音频网关116发出AT+CLIP命令以便启用蜂窝电话中的“呼叫线路标识通知”功能(4204)。如果呼叫订户号信息对于网络可用,当在来话呼叫中警告音频网关116时,蜂窝电话在每一个RING指示之后发出+CLIP主动提供结果码。
一旦音频网关116发出AT+CLIP命令,蜂窝电话104利用OK消息进行响应(4208)。然后,蜂窝电话104保持“呼叫线路标识通知”可用,直到音频网关116发出AT+CLIP命令以禁用、或由于任意原因通知音频网关116和蜂窝电话104之间的当前服务等级连接。作为该过程的前提,存在音频网关116和蜂窝电话之间正在进行的服务等级连接(3580)。如果不存在该连接,音频网关116自主地利用上述适当过程来建立服务等级连接。
现在给出根据本发明的演示实施例、关于将音频网关116集成到住宅电话网络的描述。
存在在家庭中的电话网络上分布来自蜂窝/PCS电话104的音频和数据的多种方式。
图43是示出了根据本发明的演示实施例、一种针对蜂窝/个人通信系统(PCS)电话和传统电话服务(POTS)电话的典型网络集成解决方案的图示。
将音频网关116、无绳基站114和POTS电话4304与电话公司入口点(RJ11)4302相连。另一个POTS电话4310和硬接线蜂窝/PCS电话106与音频网关116相连。蜂窝电话104能够与音频网关116进行无线通信,反之亦然。多个无绳手持机102中的每一个均能够无线地与无绳基站114进行通信,反之亦然。可以理解,下文中还可以将POTS电话4304、其它POTS电话4310和多个无绳手持机102(结合无绳基站114)统一地称为POTS电话4399。
蜂窝/PCS电话104通过BLUETOOTH连接与接入点(音频网关116)硬接线连接或相链接。接入点具有SLIC 120,能够在普通POTS线路和向POTS电话4399到接入点的蜂窝信号路径之间进行切换。如上所述,POTS电话4399可以是有绳(例如4304,4310)或无绳(102和114)。相连的POTS电话4399始终与蜂窝电路相连,并且还具有通过POTS线路直接进行呼叫的能力。对于通过蜂窝网络的呼叫发起,POTS电话4399发送发起呼叫的接入点能够理解的编码DTMF序列。SLIC 120上的DTMF解码器2830解码来自POTS电话4399的所拨号码数位,并利用适当的AT命令来格式化所拨号码数位串。假设已经出现了上述必要的链路和音频信道建立过程。然后,建立POTS电话4399和蜂窝电话104之间的链路。
在来话呼叫的情况下,上面已经描述了蜂窝电话和接入点之间的连接细节。接收来自蜂窝电话104的“RING”信号,在接入点对信号进行解码,随后接入点向SLIC 120发出“RING”命令。在ring信号之间适当地调制(按照已有的POTS线路标准)从蜂窝电话104接收到的CLIP(呼叫方ID)信息,因此具有呼叫方ID解码能力的任意一般POTS电话4399(有绳或无绳)均能够解码该信号并对其进行显示。然后,当从接入点向蜂窝电话104发出适当的AT命令并且建立了音频连接时,POTS电话4399接听呼叫。再一次,在呼叫的终止处,接入点感知线路电压或等待从POTS电话4399发出deDTMF命令,以确定呼叫状态并适当地告知蜂窝电话104。简而言之,在蜂窝电话104中使用在线命令模式来实现该连接。可以通过使用适当的AT命令来开发蜂窝调制解调器的完全功能。将架构的范围扩展到远程POTS电话位置不针对这种情况。
图44是示出了根据本发明的另一个演示实施例、针对蜂窝/个人通信系统(PCS)电话和传统电话服务(POTS)电话的另一种典型网络集成解决方案的图示。图4的图示示出了具有硬接线/BLUETOOTH启用蜂窝/PCS连接和基于BLUETOOTH的远程扩展方的系统架构。
图44所示的系统架构通过提供远程扩展方扩展了接入点的到达,允许涉及远程POTS电话到POTS线路或蜂窝电话的信令和通信,而无需违反任何电话公司和联邦通信委员会(FCC)的规定。存在提供接入点和远程POTS电话之间的该信令扩展的多种方法。图44和45所示的两种方法示出了由以下方式提供远程扩展(a)基于无线连接的BLUETOOTH;以及(b)利用承载双边音频和命令以及DTMF信号的400KHz子载波。
参考图44,将音频网关116、第一SLIC和POTS线路开关4402、第二SLIC和POTS线路开关4404、第一无绳基站114A和第一POTS电话4406与电话公司入口点(RJ11)4302相连。
第二POTS电话4410、硬接线蜂窝/PCS电话106和BLUETOOTH无绳基站4411与音频网关116相连。蜂窝电话104能够无线地与音频网关116进行通信,反之亦然。
第二无绳基站114B和第一BLUETOOTH无绳扩展4415与第一SLIC和POTS线路开关4402相连。第三POTS电话4418和第二BLUETOOTH无绳扩展4420与第二SLIC和POTS线路开关4404相连。
多个无绳手持机102A中的每一个均能够无线地与第一无绳基站114A进行通信,反之亦然。多个其它无绳手持机102B中的每一个均能够无线地与第二无绳基站114B进行通信,反之亦然。
BLUETOOTH无绳基站4411能够无线地与每一个BLUETOOTH无绳扩展4420和4415进行通信,反之亦然。
图45是示出了根据本发明的另一个演示实施例、针对蜂窝/个人通信系统(PCS)电话和传统电话服务(POTS)电话的另一种典型网络集成解决方案的图示。图45示出了一种具有利BLUETOOTH和基于高频(HF)的远程扩展方的硬接线/BLUETOOTH启用蜂窝/PCS连接的系统架构。
参考图45,将第一SLIC和POTS线路开关4520、第二SLIC和POTS线路开关4530、第一400MHz子载波模块4540和包括在接入点4550中的第三SLIC和POTS线路开关4552与电话公司入口点(RJ11)4302相连。
接入点4550还包括模拟音频模块4554和音频网关{BLUETOOTH}4556。蜂窝电话104能够无线地与音频网关4556进行通信,反之亦然。
接入点4510与第二400KHz子载波模块4556相连,而子载波模块4556与BLUETOOTH无绳基站4558相连。
包括在接入点4550中的第三SLIC和POTS线路开关4552还与第一无绳基站114A相连。多个无绳手持机102A中的每一个均能够无线地与第一无绳基站114A进行通信,反之亦然。
包括在接入点4550中的模拟音频模块4554与硬接线蜂窝/PCS电话106相连。
第一SLIC和POTS线路开关4520与第一远程单元4522相连,而第一远程单元4522与第一BLUETOOTH无绳扩展4524相连。第一SLIC和POTS线路开关4520还与第一POTS电话4526相连。
第二SLIC和POTS线路开关4530与第二远程单元4532相连,而第二远程单元4532与第二BLUETOOTH无绳扩展4534相连。第二SLIC和POTS线路开关4530还与第二无绳基站114B相连。多个无绳手持机102B中的每一个均能够无线地与第二无绳基站114B进行通信,反之亦然。
第一400MHz子载波模块4540与第三远程单元4542相连,而第三远程单元4542与第四SLIC和POTS线路开关4544相连。第四SLIC和POTS线路开关4544还与第三无绳基站114C相连。多个无绳手持机102C中的每一个均能够无线地与第三无绳基站114C进行通信,反之亦然。
BLUETOOTH无绳基站4558能够无线地与每一个BLUETOOTH无绳扩展4524和4534进行通信,反之亦然。
图46是示出了根据本发明的另一个演示实施例、针对蜂窝/个人通信系统(PCS)电话和传统电话服务(POTS)电话的另一种典型网络集成解决方案的图示。
在图46中,代替蜂窝电话104和接入点4560之间的BLUETOOTH连接,将蜂窝电话104包括在接入点4650中。该蜂窝电话104可以专用于蜂窝/PCS标准或可以是多波段多系统实现,允许无缝集成的可能性。图46的系统架构进行了以下假设(a)可以将SIM卡从移动单元交换到接入点,并关闭移动电话。
(b)可以空中下载或接入点上的有线连接,动态地从移动向接入点传输SIM细节。
(c)可以在接入点复制蜂窝电话的移动SIM卡。
(d)可以将进出移动单元的所有呼叫重路由到嵌入在接入点的蜂窝电话。嵌入式蜂窝电话可以与移动具有相同或不同的数目。
(e)蜂窝服务提供商可以具有允许在移动电话和住宅嵌入式电话之间号码共享的方案。
(f)根据能力,蜂窝服务提供商能够提供的、允许移动或嵌入式蜂窝电话接收蜂窝的任意其它方案对于接入点是透明的,以便通过接入点命令、控制并路由音频。
如果上述任意一点为真,则可以控制蜂窝电话104中的离线调制解调器,并双边地控制呼叫参数,还将音频路由到接入点4650。由主控制处理器124发出用于蜂窝电话-接入点相互通信的应用层AT命令,这使得接入点4650能够使用蜂窝电话104支持的所有特征。音频信号的通信和通信协议以及方法与前述情况相同。
参考图46,将第一SLIC和POTS线路开关4620、第二SLIC和POTS线路开关4630、第一400MHz子载波模块4640和包括在接入点4650中的第三SLIC和POTS线路开关4652与电话公司入口点(RJ11)4302相连。
接入点4650还包括嵌入式蜂窝电话/对接站(docking station)4654。嵌入式蜂窝电话/对接站4654能够无线地与蜂窝塔(未示出)进行通信。
接入点4510与第二400KHz子载波模块4656相连,而子载波模块4656与BLUETOOTH无绳基站4658相连。
包括在接入点4650中的第三SLIC和POTS线路开关4652还与第一无绳基站114A相连。多个无绳手持机102A中的每一个均能够无线地与第一无绳基站114A进行通信,反之亦然。
第一SLIC和POTS线路开关4620与第一远程单元4622相连,而第一远程单元4622与第一BLUETOOTH无绳扩展4624相连。第一SLIC和POTS线路开关4620还与第二无绳基站114B相连。多个无绳手持机102B中的每一个均能够无线地与第二无绳基站114B进行通信,反之亦然。
第二SLIC和POTS线路开关4630与第二远程单元4632相连,而第二远程单元4632与第二BLUETOOTH无绳扩展4634相连。第二SLIC和POTS线路开关4630还与第一POTS电话4636相连。
第一400MHz子载波模块4640与第三远程单元4642相连,而第三远程单元4642与第四SLIC和POTS线路开关4644相连。第四SLIC和POTS线路开关4644还与第三无绳基站114C相连。多个无绳手持机102C中的每一个均能够无线地与第三无绳基站114C进行通信,反之亦然。
BLUETOOTH无绳基站4658能够无线地与每一个BLUETOOTH无绳扩展4624和4634进行通信,反之亦然。
可以理解,例如在图44-46中,与第二组件相连的第一组件可以与第二组件分离或作为第二组件的一部分。当然,在保持本发明的精神的同时,本领域的普通技术人员可以容易地设想其它变体。
尽管这里已经参考附图描述了演示实施例,可以理解本发明并不局限于这些确切的实施例,在不脱离本发明的范围或精神的前提下,本领域的普通技术人员可以进行各种其它改变和修改。所有这种改变和修改都意欲被包括在由所附权利要求所限定的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种用于将至少一个住宅传统电话系统(POTS)电话集成到蜂窝电话网络的系统,包括订户线接口电路(SLIC)(120),用于将来自蜂窝电话网络的音频与至少一个住宅POTS电话相接;与所述SLIC相连的线路切换器(122),用于将至少一个住宅POTS电话与POTS线路或蜂窝线路中的任意一个相连;与所述SLIC相连的音频网关(116),用于无线地接收来自与蜂窝电话网络相连的蜂窝电话的音频以便随后发送到至少一个住宅电话,并且无线地将来自POTS线路的音频发送到蜂窝电话。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述SLIC包括双音多频(DTMF)解码器(122),用于解码初始输入到住宅POTS电话的所拨号码串,并且用于格式化所拨的号码串,以便由蜂窝电话网络使用。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,蜂窝电话包括调制解调器,所述SLIC(120)将所拨号码串格式化为ATtention(AT)命令,以便由包括在蜂窝电话中的调制解调器使用。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,蜂窝电话包括调制解调器,所述音频网关包括AT命令转译器。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,蜂窝电话包括调制解调器,所述音频网关包括ATtention命令转译器,用于接收来自所述SLIC的AT命令,并将AT命令转译为与包括在蜂窝电话中的调制解调器相兼容的格式。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述SLIC(120)包括呼叫方ID模块,用于接收来自蜂窝电话网络的呼叫方ID信息,并用于输出呼叫方ID信息,以便由住宅POTS电话使用。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述SLIC(120)接收来自蜂窝电话网络的脉冲编码调制(PCM)信号以转换为模拟信号,以便随后由住宅POTS电话接收,所述SLIC接收来自POTS线路的模拟信号以转换为PCM信号,以便随后蜂窝电话接收。
8.根据权利要求1所述的系统,其中,至少一个住宅POTS电话包括远程住宅POTS电话,所述系统还包括至少一个远程扩展方(4420),用于使得能够进行远程住宅POTS电话与POTS线路和蜂窝线路中任意一个之间的通信。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述音频网关包括嵌入式蜂窝电话和对接站(4654),用于使得能够进行蜂窝电话和嵌入式蜂窝电话之间的通信。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述SLIC(120)与电话接入点(TAP)相连。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述音频网关(116)能够通过以下任意之一与蜂窝电话进行通信硬接线电缆、嵌入式BLUETOOTH模块、外部BLUETOOTH dongle以及红外(IR)模块。
12.根据权利要求1所述的系统,其中,蜂窝电话包括调制解调器,所述音频网关针对包括在蜂窝电话中的调制解调器发出ATtention(A)命令,以使蜂窝电话能够接收拨到住宅POTS电话的号码的电话呼叫。
13.根据权利要求1所述的系统,还包括USB接口(110),用于将蜂窝电话与所述SLIC相连。
14.根据权利要求1所述的系统,还包括RS-232/模拟音频接口(112),用于将蜂窝电话与所述SLIC相连。
15.根据权利要求1所述的系统,其中,至少一个住宅POTS电话包括至少一个无绳电话。
16.根据权利要求15所述的系统,其中,至少一个住宅POTS电话还包括至少一个有绳电话。
17.根据权利要求1所述的系统,其中,音频网关(116)能够感知线路电压和双音多频命令,以便确定呼叫状态,还能够利用ATtention(AT)命令向蜂窝电话提供呼叫状态的指示。
全文摘要
提供了一种用于将至少一个住宅传统电话系统(POTS)电话集成到蜂窝电话网络的系统。订户线接口电路(SLIC)(120)将来自蜂窝电话网络的音频与至少一个住宅POTS电话相接。与SLIC相连的线路切换(122)将至少一个住宅POTS电话与POTS线路或蜂窝线路中的任意一个相连。与SLIC相连的音频网关(116)无线地接收来自与蜂窝电话网络相连的蜂窝电话的音频以便随后发送到至少一个住宅电话,并且无线地将来自POTS线路的音频发送到蜂窝电话。
文档编号H04W88/02GK1879427SQ200480033231
公开日2006年12月13日 申请日期2004年5月12日 优先权日2003年11月13日
发明者昌德拉·莫汉, 加印塔·马休达 申请人:汤姆森许可贸易公司
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