专利名称：模拟无线数据接入的模拟器和模拟无线数据接入的方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体地说，涉及无线数据接入的模拟技术。
背景技术：
随着无线通信技术的发展，用户终端设备经由无线通信系统访问因特网已经得到 了普遍的应用。通常，用户终端设备通过无线数据接入卡进行拨号，接入到无线通信系统的 基站中，并通过基站连接到分组数据服务设备，再经由该分组数据服务设备连接到因特网。目前，在测试无线分组呼叫时，通常需要使用真实的无线数据接入环境，即真实的 无线数据接入卡、无线通信系统的基站和分组数据服务设备等，这使得无线分组呼叫测试 受到硬件环境的影响，并且在多个用户进行测试时，不能实现多用户的共享。
发明内容
本发明正是鉴于上述技术问题而提出的，其目的在于提供一种在用户终端设备与 无线通信系统的分组数据服务设备之间模拟无线数据接入的模拟器以及包含该模拟器的 用户终端设备，其中模拟器能够在模拟无线数据接入的过程中用作无线数据接入卡和无线 通信系统的基站，从而在很大程度上方便了无线分组呼叫的测试，并且无需真正的无线数 据接入卡和基站。本发明的另一个目的还在于提供一种使用模拟器模拟无线数据接入的方 法。根据本发明的一个方面，提供一种在用户终端设备与无线通信系统的分组数据服 务设备之间模拟无线数据接入的模拟器，其中，所述用户终端设备具有虚拟串行端口，所述 模拟器包括第一通信模块，用于与所述用户终端设备的虚拟串行端口进行通信；第二通 信模块，用于与所述分组数据服务设备进行无线通信；以及转换模块，用于在所述用户终端 设备所支持的消息与所述分组数据服务设备所支持的消息之间进行消息转换，并将转换后 的消息通过所述第二通信模块或所述第一通信模块传输。根据本发明的第二个方面，提供一种用户终端设备，具有虚拟串行端口以及如上 所述的模拟器，其中所述虚拟串行端口被配置为能够与所述模拟器进行通信。根据本发明的第三个方面，提供一种使用如上所述的模拟器模拟无线数据接入的 方法，包括在所述模拟器与用户终端设备之间建立有线或无线连接，其中所述用户终端设 备具有被配置为能够与所述模拟器进行通信的虚拟串行接口 ；在所述模拟器与无线通信系 统的分组数据服务设备之间建立无线连接；以及经由所述模拟器在所述用户终端设备与所 述分组数据服务设备之间建立点对点连接。
图1示出根据本发明的一个实施例的在用户终端设备与无线通信系统的分组数 据服务设备之间模拟无线数据接入的模拟器的示意性框图；图2示出根据本发明的一个实施例的使用模拟器模拟无线数据接入的方法的示意性流程图；图3示出在无线通信系统是个人电话系统时的模拟无线数据接入的示意性流程图。
具体实施例方式相信通过以下结合附图对本发明的具体实施例的详细描述，本发明的上述和其它 目的、特征和优点将会更加明显。图1示出根据本发明的一个实施例的在用户终端设备500与无线通信系统的分组 数据服务设备600之间模拟无线数据接入的模拟器100的示意性框图。下面结合附图，对 本实施例进行详细描述。在本实施例中，用户终端设备500具有虚拟串行端口，例如虚拟COM端口等。进一 步地，用户终端设备500可以是计算机、移动终端等。如图1所示，根据本实施例的模拟器100包括第一通信模块101，其经由虚拟串 行端口与用户终端设备500进行通信；第二通信模块102，其与分组数据服务设备600进行 无线通信；以及消息转换模块103，用于在用户终端设备500所支持的消息与分组数据服务 设备600所支持的消息之间进行消息转换，并将转换后的消息通过第二通信模块102或第 一通信模块101传输。在该模拟器100中，第一通信模块101经由用户终端设备500的虚拟串行端口与 用户终端设备500通信。为此，需要预先对该虚拟串行端口进行配置，包括将目的地节点 的IP地址设置成模拟器100的IP地址。通过该配置，可在第一通信模块101与用户终端 设备500之间建立TCP/IP连接，进而在该TCP/IP连接的基础上进行无线数据接入，例如， 通过点对点协议(PPP)拨号。因此，当用户终端设备500经由虚拟串行端口发起拨号请求 时，第一通信模块101和用户终端设备500实现无线数据接入卡的功能。根据分组数据服务设备600所处的无线通信系统的类型，第二通信模块102相应 地建立与分组数据服务设备600的通信。因此，第二通信模块102具有无线通信系统的基 站的功能。在本实施例中，无线通信系统可以是个人电话系统(PHS)、基于码分多址(CDMA) 的通信系统或全球移动通信系统(GSM)等。对于本领域的技术人员来说，无线通信系统中 基站与分组数据服务设备之间的通信是已知的，此处省略其说明。消息转换模块103主要用于用户终端设备500所支持的消息与分组数据服务设备 600所支持的消息之间的相互转换。在该消息转换模块103中，当通过第一通信模块101从用户终端设备500接收到 消息后，封装单元1031根据无线通信系统的类型，对所接收的消息进行封装，封装后的消 息通过第二通信模块102发送到分组数据服务设备600。对于分组数据服务设备600所发送的控制消息，模拟器100直接进行处理，而无需 转发给用户终端设备500，因此，消息转换模块103只需转换来自分组数据服务设备600的 数据消息。当通过第二通信模块102从分组数据服务设备600接收到数据消息后，解封装单 元1032根据用户终端设备500所支持的消息的格式，对所接收的数据消息进行解封装，并 通过第一通信模块101发送到用户终端设备500。
当无线通信系统是PHS系统时，分组数据服务设备600是PHS分组数据服务器，其 使用个人电话系统分组管理协议(PPMP)进行消息的传输。在这种情况下，模拟器100的封 装单元1031可包括选择单元，其选择当前可用的交换虚拟电路(SVC)；以及填充单元，其 在所选择的交换虚拟电路中填充来自用户终端设备500的消息，以生成个人电话系统分组 管理协议(PPMP)消息。而解封装单元1032包括有效载荷提取单元，其从来自分组数据服 务设备600的PPMP数据消息中取出有效载荷；以及编码单元，其对所获取的有效载荷进行 编码，以生成将要发送给用户终端设备500的数据消息。当无线通信系统是基于CDMA的通信系统时，分组数据服务设备600是分组数据服 务节点，消息转换模块103采用通用路由封装(GRE)协议进行消息的封装。在这种情况下， 封装单元1031将来自用户终端设备500的消息封装为GRE有效载荷，而解封装单元1032对 来自分组数据服务设备600的数据消息进行GRE拆封，以取出要发给用户终端设备500的数据消息。当无线通信系统是GSM通信系统时，消息转换模块103可采用通用路由封装(GRE) 协议或GPRS隧道协议(GTP)进行消息的封装。在这种情况下，封装单元1031将来自用户 终端设备500的消息进行GTP封装或封装为GRE有效载荷，而解封装单元对来自分组数据 服务设备600的数据消息进行GTP或GRE拆封，以取出要发给用户终端设备500的数据消 肩、ο本实施例的模拟器100可代替无线数据接入卡和无线通信系统的基站，用于无线 数据接入的模拟。在本实施例中，无线数据接入是基于PPP协议的，因此，用户终端设备500 所支持的消息是PPP消息。进一步地，还可以使用高级数据链路控制(HDLC)消息作为用户 终端设备500所支持的数据消息。进一步地，本实施例的模拟器100还可包括配置模块104，通过该配置模块104， 用户能够配置无线数据接入模拟的各种情形，包括拨号成功、拨号失败、呼叫切换、漫游寸。通过以上描述可以看出，根据本实施例的模拟器100能够在模拟无线数据接入的 过程中用作无线数据接入卡和无线通信系统的基站，从而极大地方便了无线分组呼叫的测 试，由于无需真正的无线数据接入卡和基站，因此，避免了硬件环境的限制。而且，由于通过 虚拟串行端口进行通信，因此，可以实现多个用户同时使用模拟器进行无线分组呼叫的测试。根据本实施例的模拟器100在物理上可以是单独的装置，也可以作为一个模块集 成到用户终端设备500中。也就是说，用户终端设备包括虚拟串行端口和如图1所示的模 拟器100，其中虚拟串行端口被配置为能够与该模拟器进行通信。应当指出，本实施例的模拟器及其各个组成部分可以由诸如超大规模集成电路或 门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备 等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也 可以由上述硬件电路和软件的结合实现。在相同的发明构思下，图2示出根据本发明的一个实施例的使用图1所示的模拟 器模拟无线数据接入的方法的示意性流程图。对于与前述的实施例相同的部分，适当省略 其说明。
如图2所示，在步骤S201，在模拟器与用户终端设备之间建立连接，其中用户终端 设备具有被配置为能够与模拟器进行通信的虚拟串行接口。如前所述，虚拟串行接口需将 目的地节点的IP地址配置成模拟器的IP地址，这样，模拟器能够与用户终端设备建立TCP/ IP连接。模拟器与用户终端设备之间的连接可以是有线或无线的形式。在步骤S205，在模拟器与无线通信系统的分组数据服务设备之间建立无线连接。 如前所述，该无线连接是模拟器作为无线通信系统的基站与分组数据服务设备之间的连 接，其连接的建立过程对于本领域的普通技术人员是熟知的，在此省略其说明。然后，在步骤S210，经由模拟器在用户终端设备与分组数据服务设备之间建立无 线分组数据传输连接。在本实施例中，以PPP连接作为无线分组数据传输连接的一个例子进行说明。当 然，本领域的普通技术人员能够理解，可以采用其它的无线分组数据传输连接。PPP连接的建立过程对于本领域的普通技术人员是熟知的，因此本实施例主要从 模拟器在该PPP连接建立过程中的处理方面进行描述。具体地，在步骤S210中，用户终端设备通过虚拟串行端口向模拟器发送与建立 PPP连接有关的消息，例如链路控制协议(LCP)消息、认证请求消息、IP控制协议(IPCP)消 息等。模拟器根据无线通信系统的类型，对所接收的消息进行转换，以获得分组数据服务设 备所支持的消息，并将其发送到分组数据服务设备。分组数据服务设备在接收到这些消息 后，产生相应的响应消息，例如LCP确认消息、认证确认消息等，并将其发送到模拟器。模拟 器将所接收的响应消息转换成用户终端设备所支持的消息，并发送给用户终端设备。这样， 在经过链路建立、认证、参数协商等阶段后，在用户终端设备与分组数据服务设备之间建立 PPP连接。对于PPP连接，用户终端设备所支持的消息是PPP消息。进一步地，在步骤S215，在所建立的无线分组数据传输连接上传输数据。具体地，对于用户终端设备所发送的数据消息，模拟器在接收到数据消息后，将所 接收的数据消息转换成分组数据服务设备所支持的数据消息，并将转换后的数据消息发送 到分组数据服务设备。对于分组数据服务设备所发送的数据消息，模拟器在接收后将其转 换成用户终端设备所支持的数据消息，并将转换后的数据消息发送给用户终端设备。对于PPP连接，除了 PPP消息之外，用户终端设备所支持的数据消息还可以采用 HDLC消息。对于不同类型的无线通信系统，模拟器采用不同的协议进行消息/数据消息的转 换。例如，对于PHS通信系统，使用PPMP协议；对于基于CDMA的通信系统，使用GRE协议； 对于GSM系统，使用GTP协议或GRE协议。下面以PHS系统和CDMA通信系统为例，具体说明使用模拟器模拟无线数据接入的 过程，其中用户终端设备采用PPP拨号接入因特网，并且采用HDLC消息作为数据消息。
图3示出在无线通信系统是PHS系统时的模拟无线数据接入的示意性流程图。如图3所示，首先，用户终端设备与模拟器建立TCP连接，接着，用户终端设备向模 拟器发送PPP拨号消息，例如LCP消息、认证请求消息、IPCP消息等。模拟器在接收到PPP 拨号消息后，对其进行处理，同时与PHS分组数据服务器建立连接。为了防止由于用户终端 设备等待时间较长而造成用户误认为PPP拨号操作不成功，模拟器还可以向用户终端设备发送PPP拨号连接消息。模拟器对所接收的PPP拨号消息，生成PPMP绑定消息，并选择空 闲的交换虚拟电路SVC，通过该SVC将PPMP绑定消息发送到PHS分组服务器。PHS分组服 务器生成响应消息，返回到模拟器。如果响应消息是PPMP控制消息，则模拟器直接进行处 理，而无需转发给用户终端设备。如果响应消息是PPMP数据消息，则模拟器从PPMP数据消 息中取出有效载荷，并对有效载荷进行编码，以生成符合用户终端设备所支持的数据消息 的格式的数据消息。模拟器将所生成的数据消息发给用户终端设备。这样，通过链路建立、 认证、参数协商等阶段，可以在用户终端设备与PHS分组服务器之间建立PPP连接。对于用户终端设备随后发送的在PPP连接上传输的数据消息，模拟器选择分配给 该用户终端设备的一个空闲SVC，并在该SVC中填充所接收的数据消息，以生成PPMP数据消 息，并将该PPMP数据消息发送到PHS分组服务器。对于CDMA通信系统，在用户终端设备与分组数据服务节点之间建立PPP连接时， 模拟器将用户终端设备发送的PPP拨号消息，例如LCP消息等，封装成GRE有效载荷，并发 送给分组数据服务节点。当分组数据服务节点返回响应消息时，模拟器将所接收的响应消 息进行GRE拆封，并将拆封后的消息发送给用户终端设备。当在所建立的PPP连接上进行 数据传输时，模拟器对于来自用户终 端设备和分组数据服务节点的数据消息进行类似的消 息转换处理。以上虽然通过一些示例性的实施例详细描述了本发明的在用户终端设备与无线 通信系统的分组数据服务设备之间模拟无线数据接入的模拟器、用户终端设备以及使用模 拟器模拟无线数据接入的方法，但是以上这些实施例并不是穷举的，本领域技术人员可以 在本发明的精神和范围内实现各种变化和修改。因此，本发明并不限于这些实施例，本发明 的范围仅由所附的权利要求限定。
权利要求
一种在用户终端设备与无线通信系统的分组数据服务设备之间模拟无线数据接入的模拟器，其中，所述用户终端设备具有虚拟串行端口，所述模拟器包括第一通信模块，用于经由所述虚拟串行端口与所述用户终端设备进行通信；第二通信模块，用于与所述分组数据服务设备进行无线通信；以及消息转换模块，用于在所述用户终端设备所支持的消息与所述分组数据服务设备所支持的消息之间进行消息转换，并将转换后的消息通过所述第二通信模块或所述第一通信模块传输。
2.根据权利要求1所述的模拟器，其中，所述消息转换模块包括封装单元，用于根据所述无线通信系统的类型，对来自所述用户终端设备的消息进行 封装；以及解封装单元，用于根据所述用户终端设备所支持的消息的格式，对来自所述分组数据 服务设备的数据消息进行解封装。
3.根据权利要求2所述的模拟器，其中，所述无线通信系统是个人电话系统； 所述封装单元包括选择单元，用于选择可用的交换虚拟电路；以及填充单元，用于在所选择的交换虚拟电路中填充来自所述用户终端设备的消息，以生 成个人电话系统分组管理协议PPMP消息； 所述解封装单元包括有效载荷提取单元，用于从来自所述分组数据服务设备的PPMP数据消息中取出有效 载荷；以及编码单元，用于对所获取的有效载荷进行编码，以生成将要发送给所述用户终端设备 的数据消息。
4.根据权利要求2所述的模拟器，其中，所述无线通信系统是基于码分多址的通信系统；所述封装单元用于将来自所述用户终端设备的消息封装为通用路由封装GRE有效载荷；所述解封装单元用于对来自所述分组数据服务设备的数据消息进行GRE拆封，以取出 要发给所述用户终端设备的数据消息。
5.根据权利要求2所述的模拟器，其中，所述无线通信系统是全球移动通信系统； 所述封装单元用于将来自所述用户终端设备的消息进行GPRS隧道协议GTP封装或封装为通用路由封装GRE有效载荷；所述解封装单元用于对来自所述分组数据服务设备的数据消息进行GTP或GRE拆封， 以取出要发给所述用户终端设备的数据消息。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的模拟器，还包括配置模块，用于由用户配置无 线数据接入模拟的各种情形。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的模拟器，其中，所述用户终端设备所支持的消息 是点对点协议消息。
8.根据权利要求7所述的模拟器，其中，所述用户终端设备所支持的数据消息是高级 数据链路控制消息。
9.一种用户终端设备，具有虚拟串行端口以及根据权利要求1至8任意一项所述的模 拟器，其中所述虚拟串行端口被配置为能够与所述模拟器进行通信。
10.一种使用根据权利要求1至8任意一项所述的模拟器模拟无线数据接入的方法，包括在所述模拟器与用户终端设备之间建立连接，其中所述用户终端设备具有被配置为能 够与所述模拟器进行通信的虚拟串行接口；在所述模拟器与无线通信系统的分组数据服务设备之间建立无线连接；以及 经由所述模拟器在所述用户终端设备与所述分组数据服务设备之间建立无线分组数 据传输连接。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述无线分组数据传输连接是点对点连接。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，经由所述模拟器在所述用户终端设备与所述 分组数据服务设备之间建立无线分组数据传输连接的步骤包括所述模拟器接收经由所述用户终端设备的虚拟串行接口传输的与建立点对点连接有 关的消息；所述模拟器将所接收的与建立点对点连接有关的消息转换成所述分组数据服务设备 所支持的消息；所述模拟器向所述分组数据服务设备发送转换后的与建立点对点连接有关的消息； 所述模拟器接收来自所述分组数据服务设备的响应消息； 所述模拟器将所述响应消息转换成所述用户终端设备所支持的消息；以及 所述模拟器将转换后的响应消息发送给所述用户终端设备，从而建立点对点连接。
13.根据权利要求10至12任意一项所述的方法，还包括在所建立的无线分组数据传 输连接上传输数据。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述传输数据的步骤包括 所述模拟器接收来自所述用户终端设备的数据消息；所述模拟器将所接收的数据消息转换成所述分组数据服务设备所支持的数据消息； 所述模拟器向所述分组数据服务设备发送转换后的数据消息； 所述模拟器接收来自所述分组数据服务设备的数据消息； 所述模拟器将所述数据消息转换成所述用户终端设备所支持的数据消息；以及 所述模拟器将转换后的数据消息发送给所述用户终端设备。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述用户终端设备所支持的数据消息是高级 数据链路控制消息。
全文摘要
一种在用户终端设备与无线通信系统的分组数据服务设备之间模拟无线数据接入的模拟器，其中，用户终端设备具有虚拟串行端口，所述模拟器包括第一通信模块，用于经由所述虚拟串行端口与用户终端设备进行通信；第二通信模块，用于与分组数据服务设备进行无线通信；以及消息转换模块，用于在用户终端设备所支持的消息与分组数据服务设备所支持的消息之间进行消息转换，并将转换后的消息通过所述第二通信模块或所述第一通信模块传输。本发明的模拟器能够在模拟无线数据接入的过程中用作无线数据接入卡和无线通信系统的基站，从而极大地方便了无线分组呼叫的测试。此外，还公开了一种用户终端设备和使用模拟器模拟无线数据接入的方法。
文档编号H04L12/26GK101841822SQ20091012855
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者丛中兴, 刘光军, 周大勇, 孙海力, 李振明, 欧阳广奇, 阎峰 申请人:阿尔卡特朗讯公司