电子通信系统和方法

专利名称：电子通信系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于传送电子数据的系统和方法，尤其涉及其中便携式电子器件经由电话线把数据发送到中央报文分配系统的用于传送电子数据的系统和方法。该系统还可使用单向通信协议或双向通信协议来传送电子数据，便携式器件可接收来自几个不同源的数据。
在计算机发展前，人们使用传真机和直接的计算机-计算机数据连接经由现有的出租电话线来传送存储-转发形式的报文(即，首先以某种方式存储，然后转发)。随着计算机变得更便宜且更便于使用，人们开始使用更先进的传真机、计算机传真调制解调器、和直接的计算机-计算机调制解调器连接来相互传递信息。
近来，人们开始使用商用在线(on-line)业务来相互传送大量的存储-转发形式的信息(即，电子邮件)。现在，一种用于通信的新媒体(因特网)获得了广泛普及。在最近的五年中，连接到因特网的人数不断增加，这是因为因特网允许拥有因特网帐户、调制解调器和计算机的用户可以最少的费用相互传送大量信息，而无论每一方访问因特网的方法或其因特网人口(access)点的地理位置。例如，用本地电话的成本，加里福尼亚州的某人可把一个很长的电子邮件(e-mail)报文发送给世界上任何地方的一个朋友(他也必须有因特网入口)。在很大程度上由于因特网，使得诸如e-mail等电子存储-转发发报的普及成指救增长。
最初，由于计算机的尺寸大，人们通常只从桌面计算机访问因特网。后来。从桌面到笔记本到掌上型，随着计算机从尺寸和重量的减少，人们可随时随地携带他们的计算机并通过调制解调器从他们所在的任何地方的电话插座访问其e-mail帐户而连接到因特网。
在e-mail的流行增长的同时，寻呼技术的流行也不断增长。许多人可携带寻呼机，以保证别人可容易地在任何时候找到他们。此外，引入了一种新的产品类别的便携式计算机，即众所周知的个人数字助理(PDA)。PDA是基本上非常小的手提计算机(有几种PDA提供诸如寻呼或e-mail等有限的发报能力)，对普通消费者的购买来说，它们的定价太高(即，超过500美元)且不能提供很好地满足普通消费用户需求的通信特征。
今天，有大量PDA投放市场。一种公知的PDA具有由特殊的用户接口软件控制的小的触摸式屏幕。此PDA还具有允许用户与计算机网络通信并发送e-mail报文、传真和寻呼机报文的调制解调器。然而，此PDA及其附件非常昂贵，且需要用户固定用于发送和接收的电话插座。在流通于当今市场上这些公知的PDA中，所有的报文都经由同一通信链路发送和接收，这需要昂贵的调制解调器和延长PDA中的调制解调器与连到PDA的调制解调器之间的握手交接时间。
第二种公知的PDA是具有用作键盘的触摸式背光(backlit)显示器的蜂窝式电话。这第二种PDA具有发送传真、与商用在线业务通信和以由置的时间管理系统来管理用户时间表的能力。然而，这第二种PDA也非常昂贵，且太大太重而用户不能在口袋里携带。此外，由于此PDA的电路切换通信，其成本可非常高，这是因为它只能经由更昂贵的蜂窝式电话系统进行通信，而不是使用不太昂贵的陆上通信线电话和短脉冲串分组(packet)数据发送协议。此外，由于此PDA只依赖于蜂窝式通信，所以它的功耗相对高，导致电池寿命非常短。
允许用户发送和接收多种类型的电子报文(即，传真、寻呼和e-mail)的所有公知的发报系统都太大，太昂贵、太不方便(即，它们需要通过RJ.11电话插座的电话连接)或者电池耗尽太快。此外，这些公知的系统不能经由普通的公共付费电话线或许多蜂窝式链路可靠地发送报文，这是由于公知系统不能够修正偶然的线噪声问题以及缺乏更方便(即，适当的声学)的电话耦合技术。此外，没有一种公知的系统可提供发送不同类型报文的廉价方法，也不能给用户提供来自接收计算机的表示是否已准确发送报文的可听见的确认信号。这些公知的系统也不能提供两种不同的数据传送通信协议或两种不同的报文接收系统。
因而，需要一种经由任何类型的通信链路发送各种类型的电子报文的廉价的电子发报系统。还需要这样一种电子发报系统，它具有用于把可听见的确认信号发送回用户的系统以及用于进行多级检错和纠错的系统。因此，需要一种电子发报系统和方法，经由电话线把电子数据发送到中央服务器并防止常规发报系统和方法的这些和其它问题，本发明旨在这个目的。

发明内容
本发明提供了一种廉价的便携式电子发报系统和方法，可容易地以声学方式耦合到诸如付费电话听筒等通信链路。它可经由第一通信链路发送任何类型的电子报文。该电子发报系统还可接收经由第一通信链路或与第一通信链路分开的第二通信链路进入的报文。
该电子报文系统还可通过计算机利用单向通信协议经由同一第一通信链路来发送电子邮件、传真和寻呼报文，并允许用户经由第一通信链路接收来自计算机的可听见的即时反馈(即，确认接收到所发送的数据的信号)。该电子发报系统还可利用双向通信协议，其中可以电子方式确认每个所发送或接收到的数据分组。
本发明的电子发报系统还可具有前向纠错方案，以增加经由吵闹通信链路的报文发送的可靠性。纠错方案可包括多级检错和纠错，以进一步增加报文发送的可靠性。纠错级可包括数据分组级纠错、响应于来自中央计算机的错误数据分组确认信号而重新发送错误的数据分组以及位级纠错。
本发明的电子发报系统和方法还包括计算机和远离计算机的手提单元，用以在计算机和远程手提单元之间传送数据。远程单元可具有用于接收来自用户的输入并产生对应于输入数据的电子信号的系统。被转换成电子信号的输入数据还可包括唯一识别计算机的特定远程单元和用户的数据，从而计算机可确定哪一个用户正在发送该输入数据。远程单元还可包括用于根据该电子信号产生经纠错的数据并对应于此经纠错数据产生声学音调(acoustical tone)的系统。远程单元还可具有用于把此声学音调耦合到第一通信链路以发送到计算机的系统。远程单元还可以双向通信协议接收此声学数据。
计算机可具有用于对声学音调所表示的信号进行检错和纠错的系统以及用于经由第一通信链路把一信号发送回远程单元的用户以确认接收到该声学音调的系统。此外，远程单元可具有用于通过第二通信链路接收来自计算机的数据的系统。
此电子发报系统还可具有对计算机中的数据进行检错和纠错的方法，包括检查数据分组的差错、重新发送其中的任一数据分组包含有任何差错的任何数据、把该数据分组与重新发送的数据分组相比较，并该数据分组中的每一位与重新发迭的数据分组中的每一位相比较来确定正确的位。此方法可对每个数据分组产生指示每个数据分组内的差错的完整性标志。
此电子发报系统还可以单向或双向通信协议把数据发送到服务器，手提单元可具有一系统用于以声学方式确定正在利用哪一类型的通信协议。此电子发报系统还可具有可平衡CPU上的负担以便CPU的生产率最大化的手提单元以及用于依据接收器的动作来改变接收器的采样速率的系统。此电子发报系统还可允许用户在单个电话呼叫时段(session)例如响应于语音邮件(voicemail)通过语音进行通信，并在单个通信时段利用手提单元经由电话线传送电子数据。
依据本发明，提供了这样一种系统，用于在计算机和远离计算机的单元之间传送数据，包括在远程单元中接收来自用户的输入信息、产生对应于输入信息的数据信号、从这些数据信号中产生经纠错的报文信号、产生对应于此经纠错报文信号的声学音调、经由第一通信链路传送所述声学音调(所述第一通信链路是双向的，从而远程单元与计算机传送数据)以及经由所述第一通信链路接收来自计算机的声学音调，在把此声学音调发送到远程单元前根据第一通信链路的状态来调节此声学音调。
还提供这样一种系统，用于在计算机和远离计算机的单元之间传送数据，包括在远程单元中接收来自用户的输入信息并产生对应于此输入信息的数据信号、从此数据信号中产生经纠错的报文信号、产生对应于此经纠错报文信号的声学音调、经由第一通信链路来传送所述声学音调(所述第一通信链路是双向的，从而远程单元与计算机传送数据)以及经由独立于所述第一通信链路的第二通信链路接收来自计算机的数据，从而远程单元接收来自两个不同通信链路的数据。
还提供了这样一种系统，用于在单个声学数据时段在用户和计算机之间传送多个不同类型的数据，包括接收来自用户的输入呼叫、接收来自所述用户的声学音调以及在单个声学数据时段期间根据所述接收到的声学音调在多个声学时段间进行切换，所述多个声学时段包括语音邮件时段和电子数据通信时段，从而用户可在单个数据时段以声音方式把语音数据和电子数据传送到计算机。此外，提供了一种以声音方式与计算机传送电子数据的装置，包括具有打开位置和关闭位置的壳体、在所述壳体打开时暴露以允许用户输入数据的输入装置以及在所述壳体打开时暴露以为用户显示数据的显示装置。该装置还可包括位于壳体外表面上用于与计算机传送电子数据的通信系统、用于在所述壳体关闭时启动所述通信系统的系统、用于确定所述电子数据通信时段的时间周期的系统以及位于壳体的外表面上用于指示通信时段的时间周期从而用户可以处于关闭位置时开始和结束通信时段的系统。远程单元还可包括音频换能器，它在数据通信时段产生蜂鸣声，从而即使在较响的背景噪声时，用户也可验证正在发生通信时段。
附图概述

图1是示出依据本发明经由电话线在手提单元和服务器之间传送电子数据的整个系统和方法的一个实施例的图；图2是示出依据本发明与服务器传送数据的多个手提单元的图；图3是依据本发明处于关闭位置的手提单元的俯视图；图4是依据本发明的关闭的手提单元的侧视图；图5是依据本发明的关闭的手提单元的端视图；图6是依据本发明的关闭的视图单元的仰视图；图7是依据本发明处于打开位置的视图单元的俯视图；图8是依据本发明的手提单元的更详细的图；图9是示出位于服务器上与手提单元进行通信的通信系统的图；图10是示出用于确定手提单元内的通信模式的系统的图；图11是示出单向通信模式的图；图12是示出双向通信模式的图；图13是示出可用于前向纠错方法使用的交错(interleaving)方法的图；图14是依据本发明的前向纠错方法的流程图；图15是依据本发明的数据分组完整性检查的图；
图16是示出依据本发明的检错和纠错方法的流程图；图17是示出依据本发明的多数位表决(voting)方法的图；图18是示出依据本发明的单向发送方法的流程图；图19是依据本发明的单向发送协议的流程图；图20是依据本发明的双向协议的流程图；图21是示出依据本发明的报文摘要的图；图22服务器系统内的信号调整系统的图；图23是依据本发明的服务器内的安全数据通道的图；以及图24是依据本发明在单个电话呼叫期间用户与手提单元进行语音邮件操作和传送数据的图。
本发明的较佳实施方式本发明尤其适用于经由普通电话线在手提单元和中央服务器之间传送电子数据的系统和方法。将在上下文中描述本发明。然而，应理解，本发明的系统和方法具有更大的用途。
依据本发明的电子发报系统可包括计算机和手提的便携式电池供电单元。该单元可远离计算机并可经由至计算机的第一通信链路产生、发送和/或接收诸如寻呼、传真和e-mail报文等电子报文，还可经由第二通信链路接收来自计算机的输入报文。远程单元还可具有用于产生和观看报文的显示装置和输入装置、此外。远程单元可具有声学耦合系统，从而可把来自远程单元的信号以声学方式耦合到第一通信链路并通过第一通信链路传送。电子发报系统的计算机可接收输入的远程单元电子报文，可对远程单元信号进行检错和纠错，并可经由第一通信链路把指示接收到远程单元信号的可听见信号或电子信号发送回远程单元的用户。计算机还可经由各种适当的输出发送来自远程单元的各种类型的电子报文(即，e-mail、寻呼和传真)，并可经由第二通信链路把报文发送回远程单元。
远程单元可利用单向通信协议或双向通信协议与计算机进行通信，计算机可自动地确定将使用哪种通信协议。在单向协议期间，远程单元可把数据发送到计算机，计算机在整个通信期间的结尾可把可听见的寻呼发送回用户，以确认接收到报文或请求重新发送报文。在双向协议期间，远程单元和计算机可以电子方式相互通信，从而远程单元可发送每个数据分组，计算机可确认每个数据分组或请求重新发送该数据分组。如下所述，可依据电话线情况或远程单元与电话听筒的对准来使用任一种协议。
图1是实施本发明的多功能电子发报系统18的示意图。如图所示，电子发报系统18可包括计算机20和远离计算机的便携式单元22。诸如普通电话线等第一通信链路24可把远程单元22连接到计算机20，以允许利用单向或双向通信协议把来自远程单元的报文传送到计算机。远程单元最好产生代表用户产生的各种类型电子报文的声学音调模式(V.23 CCITT始发台调制解调器声学音调频率，以指示串行1/0位流)。在单向协议中，声学音调可由诸如扬声器等输出装置26输出，并经由第一通信链路发送到计算机，如以下更详细所述，计算机使用数据接收机调制解调器28来解释来自远程单元的声学音调。如下所述，计算机可对远程单元发送给它的数据进行检错和纠错，并可产生经由第一通信链路发送回远程单元的用户的可听见的信号。该信号表示完全无差错数据发送或可表示因发送并非完全无差错而必须重新发送数据。在双向协议中，还可把麦克风(未示出)耦合到远程单元，从而计算机可把声音音调发送回远程单元，以确认每个数据分组。
计算机可依据其最终目的地分离出各种类型的报文(即，传真、e-mail和寻呼机报文)，并把这些报文发送到计算机内发送这些报文的适当子系统(即，用于发送传真报文的传真机子系统)。在图1所示的系统中，计算机可具有传真输出30、e-mail输出32和寻呼机输出34。依据本发明的多功能电子发报系统可处理任何其它类型的电子报文，且还可具有诸如语音发报系统等其它类型的功能。如下所述，计算机还可以双向通信协议经由第一通信链路和/或经由如下所述的第二通信链路36把输入的电子报文发送到远程单元。
计算机还可根据手提单元的电话时段来检测未被手提单元接收到的或出错的寻呼机报文，计算机可在寻呼机频率或经由电话链路重新发送这些丢失的寻呼机报文。计算机还可允许用户定制地与计算机的通信，从而计算机可给用户提供有关输入报文的起源等额外的信息。例如，计算机可接收对一用户的输入传真报文。并可从存储在计算机上的用户地址薄的拷贝中检索传真报文的发送者并确定发送者的传真号，从而用户可容易地对此传真报文作出响应。然后，计算机可把发送者的传真号添加到传真报文上，并经由一条通信链路把这两者发送到用户。因此，当用户接收到该报文时，他可知道回答的传真号，从而他可作出响应而不必在他的地址簿查询该传真号。计算机还可把某人的电话号码添加到输入的语音邮件报文上，从而用户可更容易地对该报文作出响应。
用户还可请求把存储在手提单元中的数据的完整拷贝周期性地存储在计算机上。例如，可把地址薄和任何保存的报文存储在计算机上。在手提单元因电池功率低而丢失数据的情况下，可从存储在计算机上的拷贝中对手提单元恢复数据。此外，如果用户丢失他的手提单元或其手提单元破偷，则用户可购买新的手提装置并从存储在计算机上的数据的拷贝中恢复他所有的数据。
用于传送数据的第一通信链路与只用于接收数据的第二通信链路的分离提供许多优点。此外，单向和双向协议也可提供优点。尤其是，单向协议中的第一通信链路只用于以分组的形式单向发送来自远程单元的报文(即，只发送，而没有计算机与远程单元之间的交接)，第二通信链路只用于以分组的形式把来自计算机的报文单向发送到远程单元振(即，只接收，而没有计算机与远程单元之间的握手交接)。这种分组化报文的单向发送可比传统的双向发送更快，这是因为双向发送需要远程单元与计算机之间的握手交接和较大的同步。单向发送还可最大程度地使用用于从计算机到远程单元的时间敏感报文的最方便的通信链路，并可更多地使用可获得的(affordable)带宽从远程单元到计算机发送报文。双向协议选项给用户提供了额外的选择，诸如当第二通信链路不能工作时。例如，当飞机在其典型航行高度处飞行时，寻呼机接收器不能工作，但专用蜂窝式电话可以工作，所以用户可依据本发明接收和发送来自飞机的数据。
在本实施例中，第二通信链路可以是无线寻呼机频率链路。为了接收输入的寻呼机报文，远程单元可具有寻呼机接收机38。此外，第一通信链路可以是具有接收机听筒40的付费电话线，远程单元扬声器被固定于电话听筒麦克风上。以把声音音调耦合到电话线。第一和第二通信链路可以是任何类型的通信链路。它们不限于图1中所示的例子。
图2是连接到多个远程单元50、52、54、56和57的计算机20的方框图。远程单元可以如图所示通过各种不同的第一通信链路连接到计算机，诸如公共电话线58、办公室专用小交换机62、ISDN链路64或通过蜂窝式基站68的蜂窝式电话线66。此外，如上所述，远程单元还可具有内置或外部的寻呼机无线电接收机(未示出)，从而远程单元可经由诸如无线电寻呼机系统70等第二通信链路接收输入的寻呼机报文。连接到不同第一通信链路的所有远程单元都通过公共交换电话网(PSTN)72连接到计算机，该网络可通过把呼叫切换到各种输入电话线和计算机中的多个调制解调器(未示出)来处理来自远程单元的多个电话呼叫。调制解调器可以连接到计算机的电信接口74，它把来自远程单元的输入声音音调解释和翻译(转换)成电子数字形式。然后，电信接口可把经转换的输入远程单元数据运送到输入报文系统76，它处理来自远程单元的输入数据。可由检错和纠错系统78来进行数据检错和纠错。如下所述，可把经纠错的报文路由选择到适当的输出报文系统。以下将参考图19来描述输入报文系统的操作。所有的计算机系统都可包括微处理器或多任务计算机服务器，并可通过诸如Ethernet网络等基干(backbone)网络80连接在一起，从而计算机内的所有系统都可相互交换数据。在本实施例中，所示的输出报文系统为输出传真系统82、e-mail系统84和寻呼机系统86。计费、报文和用户概况系统88和备份系统90也可连接到基干80。本发明不限于所示的输出系统，且还可具有诸如语音邮件系统等其它系统。
如果输入报文系统76接收到的某些数据为传真报文，则该报文首先可在检错和纠错单元78中进行检错和纠错，然后经由基干网络80路由选择到输出传真系统82，输出传真系统82可具有与其相接的传真机92或服务器用以发送输出传真报文。如果输入报文系统接收到的某些数据为输出电子邮件(e-mail)报文，则该报文可被纠错并路由选择到e-mail系统84，然后到达诸如因特网等电子邮件通道上。对于向远程单元用户的输入e-mail报文，该e-mail报文由e-mail系统接收并在单向协议中路由选择到寻呼机系统86，寻呼机系统86以寻呼机报文的形式通过寻呼终端和发射器70把该报文发送到远程单元。在双向协议中，输入的报文可经由第一通信链路传送到远程单元。因而，有两种不同的方式把报文发送到远程单元。如果输入报文系统接收到的某些数据为输出寻呼机报文，则该报文可被路由选择到连接到寻呼终端和发射器70的寻呼机系统86。
计费、报文和用户概况系统88可存储保持跟踪计费、报文使用和用户概况所需的所有信息。计费、报文和用户概况系统还可具有分别用于短期和长期存储用户概况和计费信息的数据库94和档案存储装置96。数据库还存储可经由第一通信链路发送到远程单元的用户的可听见的报文(即，预先记录的语音报文)(即，当确认已适当地接收到来自远程单元的数据时)。备份系统90可包括通过备份网络连接在一起的备份传真系统、备份e-mail系统、备份寻呼机系统、备份输入报文系统和备份计费、报文和用户概况系统。备份系统的细节未示出。此备份系统可在计算机内提供冗余，以减少因碰撞和其它可能的故障和失灵所而引起的丢失数据。现在，将更详细地描述依据本发明的手提单元。
图36分别是依据本发明的关闭的手提单元的俯视、侧视、端视和仰视图，图7是依据本发明的打开的手提单元的俯视图，手提单元100的尺寸可以如此，从而手提单元可容易地配合口袋以便于携带。如图所示，当手提单元100关闭时，看到壳体102的上表面，壳体的上表面可包括多个发光二极管(LED)104和两个按钮106、108。每个按钮可具有与按钮相连的LED110、112。如下所述LED104和按钮106、108允许在壳体关闭时操作手提单元。如下所述，LED104可指示把报文发送到手提单元所需的时间长度。如下所述，第一按钮106可允许手提单元的用户选择“Send-only”操作模式。LED110将点亮来指示手提单元正在接收报文。第二按钮108可允许用户选择Send/Receive操作模式，LED112可点亮来指示手提单元正在接收报文。这两个按钮允许用户不打开壳体来操作手提单元。因而，用户可能想要检查他的报文，他只要简单地把手提单元的扬声器拿到高达电话听筒处并按下适当地按钮就可实现，这将在以下更详细地描述。
为了保证手提单元的用户可确定手提单元和服务器之间的有效通信时段正在发生，手提单元可具有音频换能器。在有效通信期间，音频换能器可发出持续的蜂鸣声，从而即使在用户因背景噪声高而不能听见声音数据时，用户也可确认通信时段正在发生。
图4和5分别是手提单元100的侧视和端视图。如图所示，手提单元可具有通过插销(1atch)118可松脱地关闭的上壳体114和下壳体116。手提单元还可具有连接上下壳体的铰链(hinge)119。如图6所示，手提单元的底部还可具有扬声器120和麦克风122。扬声器和麦克风在手提单元上可隔开一定距离，从而如下所述。当以双向操作模式操作手提单元时，扬声器和麦克风可以声学方式分别耦合到电话的耳机和送话口。麦克风的位置是可调节的，以对不同的电话听筒调节。手提单元的底部还可具有电池腔124。图7是壳体打开时手提单元100的图。如图所示，在壳体关闭时可由上壳体114来保护显示器126和键盘128。现在，将更详细地描述手提单元。
图8是依据本发明的手提单元100的更详细的方框图。手提单元可包括中央处理单元(CPU)130、通信单元132、寻呼机单元134、存储单元136、电池单元138、模式选择器140、通信长度指示器142、显示系统144和键盘146。CPU可控制手提单元的各种其它部分。通信单元可允许CPU和用户经由电话线发送和/或接收电子数据，寻呼机可经由寻呼机频率接收数据。因而，依据本发明，可有两种不同的方法来接收电子数据(即，经由电话线或经由寻呼机频率)。存储器可存储由CPU执行的软件应用程序并存储诸如地址、约会等此类的用户数据。电池系统可为电子发报系统提供电能，并保证存储器的一部分总是能接收电能，以防止例如当需要更换电池时丢失用户的数据。模式选择器可允许用户选择只发送模式或发送/接收模式。通信长度指示器允许用户快速地确定经由电话线下载报文所需的时间。如下所述，通信长度指示器还可向用户指示他可能中断与服务器的通信链路而完全不会永久地丢失数据。通信长度指示器一点亮，就已接收到待发送到手提单元的所有的报文的摘要，从而如果在把所有根文传递到手提单元前中断通信链路，则手提单元可在以后根据此摘要请求末被发送的报文。显示系统显示数据给用户观看，键盘使用户把数据输入手提单元。可以触摸屏和笔迹识别软件来替换键盘。
手提单元可把指示在通信时段开始时手提单元中剩下多少报文的存储空间的报文发送到服务器。于是，服务器将只发送可适合存储器的一样多的报文，以防止引起手提单元丢失较旧的报文。服务器还可向用户发送报文，以指示用户需要在从服务器发送任何另外的报文前除去一些报文。
现在将更详细地描述通信系统132。通信系统可利用滤波器/数字-模拟转换器(D/A)148、放大器150和扬声器152来发送电子数据。CPU可产生前向纠错(FEC)的数字脉宽调制的音频数据，该数据被转换成模拟波形。此模拟波形可被放大。被放大的模拟信号使扬声器产生可经由依据本发明的电话线传送的音频信号。为了经由电话线传送音频信号，扬声器可以声学方式耦合电话听筒送话口。通信系统还可利用麦克风154和A/D转换器156经由电话线接收经FEC编码的数据。为了经由电话线接收数据，麦克风可以声学方式耦合到电话听筒接收器。于是。依据本发明，手提单元可经由电话线发送和接收音频信号形式的数据。现在将描述寻呼机接收器。
寻呼机接收器134提供了可把数据发送到手提单元的第二种方法。寻呼机接收机可利用寻呼机天线158以及可把接收到的寻呼机频率信号转换成可被路由选择到CPU的数据的寻呼机模块162接收寻呼机发送。因而，由手提单元，用户可依据用户所选中的设定，利用双向协议经由电话线或寻呼机频率接收数据。例如，用户可选择经由寻呼机接收其输入报文的摘要作为寻呼机报文，从而他可回顾和选择将经由电话线下载给他的报文，这样可减少下载报文所需的时间。用户还可选择只下载重要的报文。用户还可选择经由第一通信链路(即，电话链路)接收其寻呼机报文，这在寻呼机接收机不能工作的情况下给寻呼机接收机提供后备。用户还可选择经由寻呼机而不是电话链路来接收他的报文，这样给电话链路提供后备。手提单元还可在没有寻呼机模块的情况下进行操作。
在操作中，服务器可跟踪经由寻呼机接收到的报文，从而可经由寻呼机或电话链路重新发送任何丢失的寻呼机报文。例如，服务器可把多个寻呼机报文发送到手提单元，并可以一标识符给每一个寻呼机报文作标记。当手提单元接收到这些寻呼机报文时，它可记录这些标识符，从而可确定是否丢失报文。例如，手提单元可确定它接收到寻呼机报文1到4和6到10而没有寻呼机报文5。在系统单元经由电话链路连接到服务器以后的某个时刻，手提单元可请求服务器根据标识符重新发送报文5。因而，系统可跟踪输入的寻呼机报文并请求重新发送丢失的寻呼机报文。
当把一寻呼机报文发送到手提单元时，可把大的寻呼机报文分成几个较小的寻呼机报文。例如，可把一千个字符的报文分割成五个200字符的报文，这是因为典型寻呼机系统的最大报文大小可以为两百个字符。在典型的寻呼机系统中。可把报文分割成几个较小的报文，但不再把报文重新放在一起而形成大的报文，从而用户必须阅读作为分开报文的每一部分报文。依据本发明，计算机可把一个大的报文分成几个较小的报文段，还把标志添加到每个报文段。当手提单元已接收到所有的部分时，手提单元可利用添加到每个片段上的标志重组大的寻呼机报文，从而用户可阅读整个大的报文而不必阅读几个报文段。添加到每个报文段的标志还可允许手提单元确定较大报文的一部分出错或未接收到，并请求重新发送出错的报文段。现在，将描述手提单元的存储器和电池系统。
存储器136可包括只读存储器(ROM)162、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)163和随机存取存储器(RAM)164。存储器136还可具有可加到手提单元上以增大手提装置的存储容量的快擦写存储卡(末示出)。ROM可存储诸如报文组织程序、地址簿应用程序和日期簿等应用程序，它们被永久地存储在手提单元内。EEPROM可存储在工厂可改变一次的数据，诸如可被服务器用来识别每个手提单元的手提单元序号。RAM可存储用户改变的数据，诸如地址薄数据、发送的报文、约会等数据。由于RAM是易失性的且RAM的内容将在断电时丢失，所以电池系统138给RAM提供了持续的电能。为了避免完全丢失数据，用户可把他所有的数据备份到服务器，然后，如果他确实丢失了他的数据，他可从服务器下载他先前存储的数据并在其手提单元上重建他的数据。电池系统138可为CPU和系统的其余部分提供电能，但尤其是为RAM提供电能。电池系统可包括一对不可再充电的电池166和输出稳定的+5伏的转换器168。在电池系统138中还可包括低电池指示器170。为了后备不可再充电的电池，可包括一对碱性电池172，它们只在不可再充电电池已耗尽或从手提单元中移去时才使用。开关174可在不可再充电电池166和碱性电池172之间切换，以保证保持对RAM的供电。现在，将描述模式选择系统140和通信长度指示器系统142。
如上所述，模式选择系统140允许用户选择用于较快速报文传递的只发送模式或发送/接收模式。为了选择任一种模式，用户可按下用于发送模式或发送/接收模式的按钮176、178，与每个按钮相连的LED180、182将点亮来指示用户选中的操作模式。如上所述，按钮和LED可位于手提单元外部，从而可操作手提单元而不打开壳体。如上所述，发送长度指示器系统142可包括指示接收来自服务器的报文所需时间长度的多个LED184-192。如图所示，所指示的长度可以是30秒、一分钟、两分钟、三分钟或比三分钟更长。LED还可指示通信时段剩余时间的百分比，诸如75％、50％和25％。此外，如下所述，一旦LED中的任一个点亮，则手提单元已接收将被手提单元接收的报文的浓缩摘要。因而，如果在接收到所有报文前通信链路被中断，则用户可在以后请求根据此报文摘要发送这些未发送的报文，从而用户可在接收到此摘要后中断与服务器的通信链路，而不会永久地丢失任何报文。现在，将描述显示器和键盘。
显示器144可包括液晶显示器(LCD)194、电致发光(EL)背光(backlight)196和EL驱动器198。EL背光可从背面照亮LCD，从而可在光线暗的情况下容易地观看LCD。键盘146可以是标准QWERTY布局键盘。现在，将描述手提单元的操作。
在操作中，用户可把报文发送到服务器或连收来自服务器的报文。为了发送报文，用户可利用键盘产生一报文并可把该报文存储在RAM中。然后，用户可建立与服务器的电话链路，随后，用户可把手提单元的扬声器和/或麦克风拿到高达电话听筒的地方。然后，服务器可确定通信是单向(即，手提单元发送数据，服务器把语音提示发送回用户)，还是双向(即，手提单元或服务器发送/接收数据分组，且手提单元或服务器可确认每个分组的接收)。将在以下更详细地单向和双向通信模式。通过单向或双向，可经由电话线把来自手提单元的数据发送到服务器。然后，用户可在报文传递完成时挂断电话。
为了接收来自服务器的数据，用户可在已选中发送/接收操作模式时经由电话线接收数据，或者经由寻呼机接收机接收数据。对于寻呼机接收机，用户可在任何时间接收寻呼机报文。为了经由电话线接收报文，用户必须启动对服务器的电话呼叫，且数据将被下载。如上所述，服务器可把包含输入报文的摘要的寻呼机报文发送到用户，从而用户可选择只下载某些报文。现在将描述位于服务器上的用于与手提单元通信的通信系统。
图9是图1所示数据接收器调制解调器28的一部分的电信接口74的详细方框图。调制解调器可包括调制解调器CPU210、存储单元212、报文收发机214和输入报文系统接口216。调制解调器CPU可具有第一UART端口218，该端口218与诸如RS232电平变换器(shifter)等输入报文系统接口通信，以在输入远程单元服务器与数据接收器调制解调器之间来回传送数据。CPU中的第二UART端口222连接到报文收发机，该报文收发机用于接收远程单元数据(声音音调)、经由第一通信链路把确认接收到远程单元数据的信号发送回远程单元的用户以及把来自服务器的声音音调形式的报文发送回手提单元。
存储单元212可具有RAM224，RAM224可用作输入电子报文的缓冲器并可暂时存储诸如每个特定远程单元的设定信息等程序信息和变量。存储单元还可具有用于存储在调制解调器CPU上运行的软件程序的ROM226。来自远程单元的输入数据和输出到远程单元的用户的确认信号均通过报文收发机，该报文收发机可包括电信接口227、第一和第二放大器228、230以及数据解调器232。可具有第一通信链路把来自远程单元的输入数据运送到诸如公共交换电话网(PSTN)234等其它通信网络，或者第一通信链路本身可以是PSTN。输入的声音音调被电信接口227转换成电信号，经过第一放大器228的放大，数据解调器232的解调。并通过UART端口输入调制解调器CPU。对于经由PSTN和任何其它第一通信链路发送出的输出确认信号，调制解调器CPU信令计算机内的其它子系统(未示出)产生诸如同步或预先记录的音频报文等信号。调制解调器CPU还通过控制对第二放大器230的使能信号来控制该信号。因而，该信号通过电信接口馈送入第二放大器，并经由PSTN 234或任何其它第一通信链路发送回远程单元的用户。电信接口227由调制解调器CPU所产生的ON/OFF中继(hook)信号(电话线在接通和断开中继状态之间切换)，来自PSTN的输入振铃(ring)状态产生一振铃检测信号，该信号被馈送人调制解调器CPU，从而引起调制解调器CPU启动电信接口。
对于从服务器到手提单元的输出报文，CPU 210可产生适当的电信号，该电信号可被数据调制器236调制和由放大器238放大。然后，此放大的声音音调可通过电信接口227路由选择并经由PSTN 234发送到手提单元。现在，将描述手提单元与服务器之间的单向和双向通信协议。
图10是示出与确定可经由电话线在服务器和手提单元之间发生的通信方式的方框图。单向通信发生在手提单元使用以声学方式耦合到电话听筒送话口的扬声器把数据发送到服务器时，服务器在报文的结尾处给用户提供指示接受报文的语音提示。手提单元在单向通信协议期间不能经由电话线接收数据。另一方面，双向通信发生在手提单元使用以声学方式耦合电话听筒送话口的扬声器来发送数据分组时，服务器可在每个数据分组后通过以声学方式耦合到电话听筒接收器的麦克风把一确认信号发送回手提单元。服务器还可把数据发送到远程单元，远程单元可确认接收到双向协议的每个数据分组。
该系统的一部分可以是由CPU来执行的软件应用程序。例如，发送器和接收器是以软件为基础的。该系统可包括上述通信系统132和决定系统242。决定系统242包括连接到麦克风154和单向/双向检测器246的第一开关244。为了检测双向通信是否可能，单向/双向检测器246可产生通过扬声器发送到服务器的信号。然后，如果麦克风以声学方式耦合到电话听筒接收器，则服务器经由可被麦克风拾起的电话线来发送响应信号。因而，如果麦克风检测到信号，则可把该信号反馈到检测该信号的检测器246并确定可发生双向通信。如果未接收到响应信号，则检测器246默认单向通信模式。因而，检测器可在用户连接到服务器时自动地确定将要发生单向还是双向通信。例如，如果用户不把麦克风拿到足够靠近电话听筒接收器处来进行声学耦合，则将选中单向通信模式，且用户将接收来自服务器的语音提示。
如果发生双向通信，则可闭合第一开关244，以电学方式把数据接收器248连接到麦克风来接收来自服务器的确认或接收来自服务器的声音音调形式的报文。可经由DATA OUT线把接收到的报文或确认信号输出到手提单元的CPU。数据接收器可作为由CPU来执行的软件应用程序而实现。如果发生单向通信，则接收器不连接到麦克风。第二开关250可依据电话线的状态把1200位每秒的软件发送器252或2400位每秒的软件发送器254连接到扬声器。为从DATA-IN线发送数据，确定系统可选择电话线状态给定的最高的可能发送速度。因而，系统240可选择单向通信或双向通信，继而1200波特发送或2400波特发送。现在，将描述单向和双向通信模式的细节。
图11和12是示出依据本发明的单向和双向通信模式的方枢图。如图11所示。在单向通信期间，扬声器152可产生经由电话线24发送到服务器20的音频信号。麦克风154不工作。因而，一旦手提单元100已发送数据，服务器20将产生一语音提示，用户可通过电话听筒接收器40听到该语音提示以指示已接收到报文或重新发送。在单向协议中，手提单元不能经由电话线接收报文。如图12所示。在双向通信期间，扬声器152和麦克风154可以声学方式分别耦合到电话听筒40的送话口和接收器，从而数据分组可由扬声器产生并发送到服务器，服务器可在手提单元100接收到每个分组后通过麦克风154发送回确认信号。此外，服务器可利用麦克风把报文发送到手提单元，手提单元可使用扬声器确认每个数据分组。现在，将描述交错所传送的数据以增加纠错效率的方法。
图13是示出可与以下参考图14所示的纠错方法一起使用来增加通信系统的纠突发错的效率的纠错方法的图。尤其是，可把多个数据流的位交错在一起。从而增强以后对这些位的纠错。作为一个例子，将描述四个数据流的四路交错。如图所示，第一数据流260包括a-k，第二数据流262包括位1-v，第三数据流264包括位w-gg，第四数据流266包括位hh-rr。如上所述的前向纠错方法可从每十六位中纠错高达两位。因而，只能纠正每个数据流260-266中的两位。示出了获得的数据流268，其中例如来自第一数据流的位a-d可位于交错数据流的位1、5、9和13处。示出了交错数据流最先的十六位。如果交错数据流的最先八位被丢失或有损坏，则每个数据流只有两个受损位，可如下所述纠正这两个受损位。因而，交错数据流可增加系统的纠突发错能力，现在将描述依据本发明的纠错系统。
图14是示出在本发明的电子发报系统中所使用的检错和纠错方法的流程图。在图2所示的输入报文系统76内实行本发明的纠错方法。在远程单元内发生利用本发明的纠错方法的数据流(经由输入报文系统及其调制解调器从远程单元下载到计算机的数据)编码。在300，纠错方法开始，这些方法可以是Bose、Chaudhuri、Hocquenghem(BCH)前向纠错系统、报文重新发送和出错分组覆盖纠错。在302，输入报文系统接收来自远程单元的经纠错编码的数据流。
首先由远程单元中的CPU利用诸如(15，7，2)BCH信息码等前向纠错方法对来自远程单元的数据流进行编码。前向纠错方法还可以使用类似于可纠正一个差错的Hamming码的(26，21，1)BCH码。由(15，7，2)BCH码，来自远程单元的原始数据被分割成七(7)位，在十五个编码位的结尾处计算和串接额外的一致校验位(标准偶/奇校验)，以产生更便于标准计算机外围设备所使用的十六位字，把来自远程单元的数据发送到输入报文系统，每次发送十六(16)位。因而，以十六(16)位的分组把来自远程单元的所有数据发送到输入报文系统，这十六位包括十五个BCH码位和一个(1)一致校验位。这十五个BCH码位包含七个(7)实际数据位和八个(8)个BCH产生的码位。此BCH码最多可检测和纠正每个十六位数据分组中的两个(2)随机差错。此外，BCH纠错系统还可检测每个分组中的两个以上的差错，但不能纠错。实际上，最多可纠正数据流中的四个(4)个连续位差错，只要这些差错均等地分裂在两个分组间(即，在分组N的结尾处发生两个差错，在分组N+1的结尾处发生两个差错)。
在304，输入报文系统确定在每个分组内是否产生任何BCH差错。如果在从远程单元发送的任一个十六位分组内都没有差错，则在306处完成纠错方法。同样，如果一个分组有两个或更少的BCH差错，则BCH纠错方法可在308处纠正这些差错，且该方法在310处完成。如果任何数据分组有两个以上位差错，则BCH纠错方法检测到这些差错，输入报文系统将在312处通过可听见的声音音调或语音报文请求远程单元用户重新发送该数据。
在312处重新发送数据后，输入报文系统在步骤314处确定在任何数据分组内是否存在任何差错。如果在重新发送的数据流的一数据分组内存在0、1或2个差错，则纠错在316处结束。如果在任何数据分组内仍旧存在差错，则可在318处使用出错分组覆盖纠正。以下将参考图15更详细地描述出错分组覆盖纠错方法。在320，确定在出错分组覆盖纠正后是否仍有任何差错。如果已通过出错分组覆盖纠错纠正了所有的差错，则此方法在322处结束。如果在出错分组覆盖纠正后在任何数据分组内仍旧存在不可纠正的差错，则在步骤324确定该数据是否已被发送了三次以上。如果该数据的发送还末到三次，则流程返回312，在这里重新发送数据并进行出错分组覆盖纠正。如果该数据已被发送了三次或以上，则可在326处实行分组的多数位表决纠正方法，以下将参考图13更详细地描述此方法。在328处，确定在分组的多数位表决完成后是否存在任何差错。如果不存在差错，则此方法在330处结束。如果在分组的多数位表决后仍旧存在差错，则流程返回重新发送数据的312。在操作中，本发明的纠错方法提供了分离的三级纠错，以保证输入报文系统接收到没有差错的数据流。
图15是示出出错分组覆盖纠错方法的示意图。当输入报文系统接收到数据流时，每个16位BCH分组具有由输入报文系统添加到该分组上的完整性标志，以把该分组指示为好分组(差错小于或等于两个)或坏分组(差错大于两个)。
在以下讨论中，描述了(26，21，1)BCH码，但同样的概念还可应用于有某些次要修改的(15，7，2)BCH码。尤其是，由于(26，21，1)BCH纠错可纠正一个“差错”位(即，该位错误，其值应翻转，诸如从“0”到“1”或相反)或两个“擦除”的位(即，因第一和第二数据流的位值的不同而可能出错的位)。为了给分组标注好或坏的完整性标注，回顾分组内的每一位。当只发送单个数据流时，只有单个差错位的每个分组可具有好的完整性标志，这是因为每个分组中的单个差错位可被纠正。一旦因坏的完整性标志而重新发送数据流，则除了把位标为“差错”位外，还可把位标为“擦除”位。如果一位在第一数据流中具有一个值而在第二数据流中具有另一个值时，则把该位标为“擦除”位。可给具有两个“擦除”位的数据分组标上好的完整性标志。然后，如下所述可纠正该分组中的“擦除”位。
如果在数据流中存在至少一个坏的分组，则重新发送整个数据流。如上所述。可把该数据流重新发送高达N次，以产生暂时存储的N个数据流(数据流1、数据流2等直到数据N)。如图所示，每个分组的完整性标志也可与每个独立的数据分组一起存储。使用temp buffer存储器352来存储图13中所示的出错分组覆盖纠错方法的结果。如图15所示，在此例中，每个数据流可具有一A数据分组。一B数据分组、一C数据分组和一D数据分组。如图所示，对于分组A，把来自数据流1的分组存储在临时缓冲器中，因为它具有好的完整性标志。同样，对于分组B，可把来自数据流2或数据流N的分组存储在临时缓冲器中，因为它们都具有好的完整性标志。对于分组C，由于所有的数据流都具有坏的完整性标志，所以执行分组的多数位表决纠错方法。最后，对于分组D，可使用来自这三个数据流的任一个分组，因为所有的完整性标志都是好的。
图16是示出出错分组覆盖纠错方法的操作以及当执行多数位表决纠错方法时的流程图。此方法在360处开始。在362，把每个数据流的特定数据分组(12…M)的完整性标志(标志1，标志2，…标志M)相互比较。例如，如图12所示，对于数据分组A，数据流1的完整性标志(标志1)是好的，数据流2的完整性标志(标志2)是坏的且数据流N的完整性标志(标志M)是坏的。在步骤364，确定是否所有的完整性标志都是好的。在366，如果特定数据分组的所有完整性标志都是好的。则把差错最少的数据分组存储在temp_buffer存储器352中。在368，确定是否所有的完整性标志都是坏的。如果所有的完整性标志都是坏的，则在370，只要存在至少三个数据流，就进行分组的多数位表决。如果完整性标志不全是坏的，则在366处选中差错最少的分组。一旦在366处选中具有好的完整性标志且差错最少的数据分组，就纠正该数据分组中的任何差错。对于选中的数据分组高达两个的“擦除”位，则可以常规的二进制擦除技术纠正该“擦除”位。在以下的教科书中描述了二进制擦除技术的一个例子，在这里通过引用而引入其内容Error Control System for Digital Communications andStorage，Stephen B，Wicker，Prentice Hall，1995，pp.229。现在，将描述分组的多数位表决方法。
图17是分组的多数位表决方法的示意图，它是图14所示检错和纠错方法的一部分。选择数据分组内的每一位，以与所比较的多数(百分之五十以上)位匹配(即，选中的值与被比较的3位中的2位的值相同)。例如，如图14所示，对于每个数据流，每个数据流中的bit_one 400分别为1，1，…0，从而这些位的多数(百分之五十以上)等于“1”。相应地，把bit_one设定为“1”。一旦多数位方法确定了新的分组值，则使用常规的校验和方法和BCH方法对新组合数据分组进行检错，然后把这些分组存储在temp_buffer存储器中。这样，如此确定数据流中的所有数据分组，从而该数据流可由输入报文系统来处理。
因而，使用依据本发明的多级检错和纠错系统，从远程单元发送到计算机的数据将基本上没有差错。对于大多数发送，只需要把数据重新发送一次，且出错分组覆盖方法将检测和纠正该数据中的任何差错。此多级检错和纠错系统增加了报文发送的可靠性。此外，此纠错和检错系统非常快速，从而用户将非常快地接收到确认信号。如此快速的检错和纠错使得用户和远程单元在尽可能短的时间内保持连接到计算机，而不牺牲报文发送的完整性。
图18是示出图2所示的输入报文系统76为处理输入的远程单元报文所采取的操作的流程图。在440，由输入报文系统回答来自用户与远程单元的电话呼叫。在442，输入报文系统播放诸如同步或预先记录的语音报文等可听见的报文，从而通过把远程单元拿到靠近电话听筒的麦克风处并按下Send按钮来指令用户“现在发送数据”。可把由输入报文系统所播放语音报文存储在图2所示的数据库中。然后，在步骤444，输入报文系统接收来自远程单元的数据，该数据包括任何输出的报文数据、任何新的e-mail屏蔽标准以及自与输入报文系统的最后一个通信以来由远程单元接收到的寻呼机报文的记录。
e-mail屏蔽标准使计算机可自动地屏蔽最终指定远程单元用户的e-mail报文。例如，可屏蔽由远程单元的用户认为格外骚扰人发来的报文。使用寻呼机报文记录来保证远程单元的用户接收他/她所有的输入寻呼机报文，并使计算机重新发送任何丢失的寻呼机报文。在445处进行了纠错和检错后，在446处，确定从远程单元接收到的所有数据是否完全没有差错。以上参考图14、17描述了在接收到报文时在输入报文系统内发生的检错和纠错。如果数据包含太多的差错。则控制返回442，指令输入报文系统播放请求重新发送数据的可听见的报文。然而，如果数据完全没有差错，则在448，输入报文系统播放另一个可听见的报文，该报文告诉用户已清楚地接收到数据。可把输入报文系统所播放的报文存储在图2所示的数据库中。在播放了接收到数据的报文后，在450处输入报文系统挂断电话。
在挂断与用户的电话后，对输入数据流的进一步处理开始(452)。输入的数据被分割成如上所述的e-mail屏蔽标准、输入报文(每个依据其最终目的地来分离)和如上所述先前接收到的寻呼机报文的记录。然后，分析先前发送的寻呼机报文的记录并把它与先前接收到的寻呼机报文的记录相比较，确定自用户最后一次把数据下载到输入报文系统以来是否适当地接收到发送到用户的远程单元的所有寻呼报文，如果用户的远程单元未适当地接收到先前已发送的所有寻呼机报文，则输入报文系统把用户错过/丢失的寻呼机报文设于图2所示的数据库中(458)，并把它们上载到图2所示的寻呼系统，用以重新发送到远程单元。
一旦已重新发送任何错过的寻呼机报文，或者一旦已确认接收到先前发送的所有寻呼机报文，则输入报文系统在460把e-mail屏蔽标准中的任何变化运送到存储在图2所示的数据库中的用户记录数据库。然后，在462，把任何输出报文运送到输出报文堆栈，现在，在464处把计算机中的控制传递到处理各种类型的输出报文的各个系统。例如，如果输出报文包含一e-mail报文和一传真报文，则控制将进到传真系统和e-mail系统。计算机中的各种报文系统还可同时独立地操作，并同时处理几个不同的报文。
图19是示出在数据传递期间远程单元与计算机之间的传递通信协议的示意图。传递协议提供了让计算机识别远程单元的方法、验证是否准确地接收到数据的方法以及请求在末接收到数据时重新发送数据的方法。如图所示，在远程单元与计算机之间可有六个数据传递阶段，包括拨号阶段470、连接阶段472、先导序列(preamble)发送阶段474、数据发送阶段476、确认阶段478和结束阶段480。
在拨号阶段470和连接阶段472中，在远程单元的用户与计算机之间建立通过诸如电话线等第一通信链路的连接。计算机可产生音频声调或综合语音欢迎报文，以指令用户开始发送数据。一旦连接，用户把远程单元的扬声器拿到靠近电话听筒的麦克风处并按下远程单元的SEND按钮，以开始远程单元与计算机之间的通信协议的先导序列阶段。
在先导序列阶段474中，远程单元把先导序列数据发送到计算机。先导序列数据可包括同步部分、远程单元识别号、特征数据、时间和日期标记、纠错类型数据、调制选择数据、分组大小选择数据、校验和和任何附加信息的扩展数据。特征数据通知计算机有关当时在使用中的特定远程单元的特定特征，诸如确认信号的类型、是否在使用蜂窝式电话连接、数据是否被加密以及是在每个数据分组发送的结尾处还是在所有数据分组发送的结尾处(即，在已发送包含多个数据分组的整个数据流后)出现从计算机到远程单元用户的确认。如上所述，可在已传递整个数据流后产生较佳的确认信号。纠错数据指定了用于数据发送的前向纠错的类型。分组大小数据允许数据分组(即，确认信号之间的字节数)在1字节和256字节之间变化。在先导序列中发送校验和数据，以使计算机验证先导序列中数据的完整性。
远程单元还允许用户在数据从远程单元传递到计算机前选择几种传递模式中的一种。用户可选择的传递模式的变化可影响在先导序列内发送的数据值的变化，包括所使用的前向纠错的类型、所使用的调制类型以及重新发送数据的次数。用户可选择的传递模式还使用户在蜂窝式模式、付费电话模式(通常，付费电话比普通电话线有更多的噪声问题)和普通电话线模式之间进行选择。这些用户可选择的模式中的每一种都构成不同的传递协议，以优化每个特定环境的远程单元的发送。例如。对于蜂窝式连接(它一般非常吵闹且难于经由其进行通信)，可增加前向纠错的速率，可改变调制并增加可重新发送数据的发送。因而，用户能选择为特定类型的第一通信链路而优化的传递协议，且远程单元可向计算机提供以此优化的传递协议格式化的数据。
一旦接收到先导序列且计算机已配置成接收依据优化可选择传递协议格式化的数据，则远程单元在发送阶段476中传递包含各种电子报文和前向纠错电子报文的数据。如下所述，一旦该数据的发送完成，则计算机检查该数据内所有数据分组的差错。
在确认阶段478中，计算机发送一确认信号，该信号要么通知用户已接收到数据且没有不可纠正的差错，或者通知用户因故据分组内的差错而必须重新发送数据。一旦已准确地接收到数据，则计算机在结束阶段480期间向用户产生一结束报文并结束与用户和远程单元的电话连接。
传递协议提供了一种系统，其中为了优化传递，远程单元的用户可如上所述依据待使用的通信链路选择不同的传递协议。传递协议还可允许用户接收来自计算机的可听见的确认信号。此确认信号使用户知道是已经准确无误地接收到数据还是必须在数据发送后立即重新发送数据，因此用户可重新发送该数据，而不必重新建立通过第一通信链路的另一个连接。以下将描述较佳检错和纠错方案，但在将由远程单元系统发送的数据的编码中，可使用诸如校验和方案等许多不同的检错和纠错方案。
图20是依据本发明的双向通信协议500的图。如图所示，在图顶端的步骤502中开始通信时段，其中手提单元的用户拨服务器的电话号码。然后，在连接步骤504中把可听见的问候报文发迭回用户。用户通过按下手提单元上的Send或Send/Receive按键来开始一个时段。所有数据交换都是半双工的。则可把包含用户日期的先导序列506从手提单元发送到服务器。然后，服务器可以音频声调的形式发送确认508，它可被麦克风接收并由手提单元中的CPU进行处理。接着，在握手交接步骤510期间，把有关当前手提单元配置的信息发送到服务器，服务器可进行一些线路调节。服务器可发送确认。接着，在数据发送步骤512期间，手提单元把数据分组发送到服务器，服务器可确认每个数据分组或请求重新发送该数据分组。一旦已发送所有的报文，则接收阶段514开始，手提单元发送接收器准备就绪信号声音音调516，且服务器可开始把任何输入的报文发送到手提单元。手提单元可确认接收到每个数据分组或请求重新发送。一旦已接收到所有的报文，则服务器可产生指示发送时段完成的语音提示，并挂断电话线。现在，将描述报文摘要和LED的操作。
图21是示出依据本发明的报文摘要的图。在输入报文传递的开始，图4所示壳体上的LED不亮，以指示还未发生传递。从服务器发送到手提单元的第一信息分组可以是摘要块520，它可包括一用户的每个输入报文的摘要。此摘要提供足够的信息，从而用户可回顾此摘要并确定想要下载哪些报文。一旦成功地接收到摘要块，则LED之一可发光，它指示现在开始报文522的发送并从总体上估计下载报文的时间。除了给用户提供报文的摘要以外，摘要的完成还保证当用户在报文发送期间的任何时候中断电话连接时可容易地重新发送丢失的报文，这是因为摘要包含应被接收的输入报文的记录。因而，如果用户很忙，他可下载摘要。看到LED发光，然后终止连接而不会丢失任何摘要数据。还可经由寻呼机频率周期性地发送摘要，从而用户可回顾此摘要，然后只下载用户选中的报文，这样可明显地减少报文的发送时间。例如，用户可预订一listserv投递清单，并可确定他不必立即观看这些listserv报文。现在，将描述一种根据电话线的状态来调节信号的系统，该系统可位于服务器上。
图22是示出依据本发明的可位于服务器上的电话线信号调节系统530的图。电话线信号调节系统可以是不对称的，完全由服务器来进行依据线状态的信号调节。在常规的调制解调器型连接中，电话线每一端的调制解调器可相互通信并根据线状态共同调节信号。电话线信号调节系统可包括输入信号接收器532、接到信号接收器的数据接收器534、接到信号接收器和信号发送器538的信号调节器536以及连接到信号发送器的数据发送器540。简言之，在操作中，可经由电话线由输入信号接收器接收来自手提单元的信号，可利用信号发送器经由电话线把信号发送到手提单元。当从手提单元接收到信号时，这些信号进入信号接收器。倍号调节器可检测该信号的可指示当前电话线状态的多个特性，例如，信号调节器可通过把该信号与假设理想发送链路的信号相比较来检测相移、频移和/或时钟起伏。信号调节器可对信号提供某些调节，以计入诸如相位或频率的变化等差错。信号调节器还可调节信号，以计入引起数据分组的起始位置梢梢变化的时钟起伏。因而，手提单元可具有更便宜、准确率较低的时钟，较便宜时钟所引起的起伏不会对报文的发送或接收产生不利影响。
一旦已确定适当的调节，则信号调节器可调节信号接收器接收到的信号，可把经纠正的信号传送到数据接收器，数据接收器对经前向纠错的数据进行译码。还可利用基于输入信号的调节来调节信号发送器538，从而可预先调节发送到手提单元的数据的线状态。因而，看上去，手提单元从服务器接收到的信号应不受线状态的影响，因为该信号的线状态已经过调节。这样，服务器可根据接收到的信号进行线调节，手提单元不进行任何线调节。这减少了位于手提单元内的软件调制解调器的复杂性，对服务器与手提单元之间的通信质量没有不利影响。现在。将描述服务器内的安全通信信道(channel)。
图23是依据本发明的服务器内的安全数据信道的图。如图所示，服务器20可包括输入服务器550，该服务器550可具有与其相连的T1通信链路552，从而用户可利用T1链路与输入服务器连接。输入服务器接收到的数据可包括诸如系统的汁费信息或用户喜好等指定用户数据库554的数据以及待由输出系统556发送的报文数据。接收到的所有数据可经过前向纠错并可被传递到分配器(dispatcher)558，分配器558可从报文数据中分离出用户数据库数据。可把报文数据运送到输出系统556，在输出系统556中可依据报文的类型例如由e-mail系统560、传真系统562或寻呼机系统564来发送报文。用户数据库可由分配器558利用诸如公共密钥加密系统等任何公知的加密系统来进行加密，并经由通信链路566发送到可接到用户数据库的用户数据库计算机568。用户数据库服务器可对用户数据库进行解密并实行利用该数据的适当功能。对用户数据库计算机和用户数据库的访问只有经过该通信链路。可输入用户数据库计算机的唯一数据是经加密的数据。因而，数据的加密防止了入侵者访问用户数据库或用户数据库计算机并增加了系统的安全性。
图24是示出依据本发明的综合通信时段的图。手提单元100的用户可建立与服务器20的通信链路，如图所示，手提单元100可以如上所述的单向或双向通信协议以声学方式耦合到电话听筒40。电话听筒可接到PSTN72，PSTN 72可连接到例如位于服务器内的开关580。通过以声学方式耦合的手提单元及其语音，用户可经由电话线把数据以声学方式传送到服务器，或者传送语音报文。例如，开关580可以电气方式连接到可与手提单元通信的语音邮件系统582、远距离呼叫卡系统584和电子报文系统586。此开关允许用户在这些系统之间快速地移动而不终止电话呼叫。因而，通过单个电话呼叫，用户可检查其语音邮件并对任何语音邮件作出响应，可发出远距离电话呼叫，以及/或者可使用手提单元来往于服务器发送数据。这使得用户可快速而容易地访问几个不同的通信系统。此外，在单个通信时段期间，由于手提单元的声学通信协议，用户可在该时段内的任何时间实行语音通信以及数据通信。
此开关可以是响应于音频声调的电子开关，且可以在诸如语音邮件系统、发报系统或呼叫卡系统等各种系统之间进行切换。每个系统可被切换到响应于不同的音频声调。众所周知，用户通过按下电话听筒键盘上的各种数字按键来产生各种音频声调。因而，开关可检测由用户按下电话听筒键盘上的某一按键而产生的各种音频声调，并把用户切换到选中的系统而不中断电话线。
虽然以上参考了本发明的特定实施例，但本领域内的技术人员应理解，可在本实施例中进行变化而不背离本发明的原理的精神，本发明的范围是由所附的权利要求书来限定的。
权利要求
1.一种在计算机和远离计算机的单元之间传送数据的系统，其特征在于包括位于所述远程单元中用于接收来自用户的输入信息并产生对应于此输入信息的数据信号的装置；位于远程单元中用于产生对应于此输入信息的声学音调的装置；用于经由声学通信链路把所述声学音调传送到计算机的装置；所述通信装置还包括用于根据预定的标准来确定是否已经由计算机与所述远程单元之间的声学通信链路建立了双向通信信道的装置；以及位于远程单元中用于经由独立于所述声学通信链路的第二通信链路接收来自计算机的数据的接收装置，从而远程单元经由两个不同的通信链路接收来自计算机的数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述声学通信装置包括用于在所述计算机与所述远程单元之间还未建立双向通信信道时把声学音调耦合到声学通信链路以进行从远程单元到计算机的单向发送的装置，以及位于远程单元中用于在已发送数据后接收来自计算机的语音提示以确认接收到此声学音调的装置。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述通信装置还包括用于在远程单元与计算机之间已建立双向通信路径时经由声学通信链路把所述声学音调发送到计算机的装置，以及用于经由所述声学通信链路接收来自所述计算机的声学音调以确认接收到此声学音调的装置。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于声学通信链路包括电话链路，第二通信链路包括无线链路，用于接收来自第二通信链路的数据的装置包括无线电寻呼机接收机。
5.如权利要求2所述的系统，其特征在于计算机还包括用于接收来自远程单元的数据分组的装置，每个所述数据分组包括多位；用于对计算机中的数据分组进行检错的装置；用于当任何数据分组中存在差错时进行从计算机传送到远程单元的用户的通信以重新发送所有的数据分组的装置；用于把首先发送的数据分组与重新发送的对应数据分组进行比较以确定是否存在差错的装置；以及用于把每个首先发送的数据分组与每个重新发送的数据分组的对应位相比较以选择在一半以上的数据分组中存在的位值的装置。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于所述重新发送装置包括用于在远程单元与计算机之间还未建立双向通信路径时产生指令用户重新发送数据分组的语音提示的装置，所述重新发送装置包括在已建立双向通信路径时把一声学音调发送到远程单元以请求重新发送数据分组的装置。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述计算机包括用于在远程单元与计算机之间已建立双向通信路径时调节从计算机经由所述声学通信链路发送到远程单元的声学音调的装置，在把所述声学音调发送到远程单元前对于声学通信链路的状态而调节所述声学音调。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于所述调节装置还包括用于接收来自所述远程单元的所述声学音调的装置；用于从所述接收到的声学音调确定所述线路状态差错的装置；用于对所述线状态差错纠正接收到的声学音调的装置；以及用于在已建立双向通信路径时把声学音调发送到远程单元的装置，根据接收到的声学音调中的所述线状态差错来纠正所发送的声学音调。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于用于确定线状态差错的所述装置包括用于检测所述接收到的声学音调中的相位差错的装置、用于检测所述接收到的声学音调中的频率差错的装置以及用于检测从远程单元接收到的所述声学音调中的时钟差错的装置。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述远程单元还包括用于在声学数据发送前确定从计算机发送到远程单元的声学数据发送的时间长度的装置以及用于指示声学数据发送的时间长度的装置。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于所述时间长度确定装置包括在发送多个报文前从计算机发送到远程单元的先导序列报文，先导序列报文包含将要发送到远程单元的每个报文的摘要以及每个报文发送的时间长度。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于所述发送长度指示装置包括用于向远程单元的用户指示声学通信链路的中断不会导致报文数据丢失的装置。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述远程单元还包括用于产生包含对计算机的命令以及用户喜好的命令报文的装置，所述命令报文是在远程单元与计算机之间建立了通信链路时发送到计算机的第一个报文。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述计算机还包括用于在所述远程单元与计算机之间经由声学通信链路建立通信时段的装置以及用于根据在所述通信时段接收到的声学音调在多个不同的发报时段之间进行切换的装置，所述多个发报时段包括用于接收语音邮件的声学语音数据时段以及语音在远程单元与计算机之间传送声学电子数据的声学电子数据通信时段，从而用户可在单个通信时段期间以声学方式把语音数据和电子数据传送到计算机。
15.一种与远程计算机系统传送电子数据的器件，其特征在于所述器件包括用于接收来自用户的输入信息并产生对应于此输入信息的数据信号的装置；用于产生对应于此输入信息的声学音调的装置；用于经由声学通信链路把所述声学音调传送到远程计算机的装置，所述声学通信链路能在所述器件与所述远程计算机之间建立单向或双向通信路径；以及用于经由独立于第一通信链路的第二通信链路接收来自计算机的数据的接收装置，从而远程单元经由两个不同的通信链路接收来自计算机的数据。
16.权利要求15所述的器件，其特征在于所述声学通信装置包括用于经由声学通信链路接收来自远程计算机的确认信息的装置。
17.如权利要求16所述的器件，其特征在于所述确认信息包括在所述器件与计算机之间已建立单向声学通信路径时在数据发送后确认接收到声学音调的来自计算机的语音提示，所述确认信息包括当在所述器件与计算机之间已建立双向声学通信路径时确认接收到声学音调的声学音调。
18.如权利要求15所述的器件，其特征在于声学通信链路包括电话链路，第二通信链路包括无线链路，用于接收来自第二通信链路的数据的装置包括无线电寻呼机接收机。
19.如权利要求15所述的器件，其特征在于还包括用于接收来自计算机的重新发送数据分组的请求的装置。
20.如权利要求15所述的器件，其特征在于所述远程单元包括用于在远程单元与计算机之间已建立经由声学通信链路的双向通信路径时经由所述声学通信链路接收来自计算机的声学音调的装置，在把所述声学音调发送到远程单元前对于声学通信链路的状态而调节所述声学音调。
21.如权利要求15所述的器件，其特征在于所述远程单元还包括用于在声学数据发送前确定从计算机发送到远程单元的声学数据发送的时间长度的装置以及用于指示声学数据发送的时间长度的装置。
22.如权利要求21所述的器件，其特征在于所述时间长度确定装置包括在发送多个报文前从计算机发送到远程单元的先导序列报文，先导序列报文包含将要发送到远程单元的每个报文的摘要以及每个报文发送的时间长度。
23.如权利要求21所述的器件，其特征在于所述发送长度指示装置包括用于向远程单元的用户指示声学通信链路的中断不会导致报文数据丢失的装置。
24.如权利要求15所述的器件，其特征在于所述远程单元还包括用于产生包含对计算机的命令以及用户喜好的命令报文的装置，所述命令报文是在远程单元与计算机之间建立了通信链路时发送到计算机的第一个报文。
25.如权利要求15所述的器件，其特征在于所述计算机还包括用于在所述远程单元与计算机之间经由声学通信链路建立通信时段的装置以及用于根据在所述通信时段接收到的声学音调在多个不同的发报时段之间进行切换的装置，所述多个发报时段包括用于接收语音邮件的声学语音数据时段以及语音在远程单元与计算机之间传送声学电子数据的声学电子数据通信时段，从而用户可在单个通信时段期间以声学方式把语音数据和电子数据传送到计算机。
26.一种以声学方式与远程计算机传送电子数据的器件，其特征在于所述器件包括具有打开位置和关闭位置的壳体；当所述壳体处于打开位置时暴露以允许用户把数据输入所述器件的输入装置；当所述壳体处于打开位置时暴露以显示数据的显示装置；用于在通信时段期间以声学方式与计算机传送电子数据的通信系统；用于在所述壳体被关闭时启动所述通信系统的装置；位于远程单元中用于接收一报文的装置，该报文指示在通信时段期间把报文传送到远程单元的总时间长度；以及位于壳体外表面上用于指示通信时段的时间周期的装置，从而使用户在所述壳体处于关闭位置时开始和结束通信时段。
27.一种在计算机与远离计算机的单元之间传送数据的计算机，其特征在于所述计算机包括用于与所述远程单元建立通信时段的装置；用于经由声学通信链路接收来自远程单元的声学音调的装置；所述声学通信链路还包括用于根据预定标准确定在所述计算机和所述远程单元之间是否已经在声学通信链路上建立了双向通信信道的装置；经由独立于第一通信链路的第二通信链路把数据发送到远程单元的装置，从而远程单元经由两个不同的通信链路接收来自计算机的数据。
28.如权利要求27所述的计算机，其特征在于还包括用于在双向通信路径还未建立时经由声学通信链路接收来自远程单元的声学音调的装置以及用于在已发送数据后把确认接收到声学音调的语音提示发送到远程单元的装置。
29.如权利要求28所述的计算机，其特征在于所述通信装置还包括用于在远程单元与计算机之间建立了双向通信路径时经由声学通信链路把所述声学音调发送到计算机的装置，以及用于经由所述声学通信链路接收来自所述计算机的声学音调以确认接收到此声学音调的装置。
30.如权利要求27所述的计算机，其特征在于声学通信链路包括电话链路。第二通信链路包括无线链路，用于接收来自第二通信链路的数据的装置包括无线电寻呼机接收机。
31.如权利要求28所述的计算机，其特征在于计算机还包括用于接收从远程单元到计算机的数据分组的装置，每个所述数据分组包括多位；用于对数据分组进行检错的装置；用于当任何数据分组中存在差错时进行从计算机到远程单元的用户的通信以重新发送所有数据分组的装置；用于把首先发送的数据分组与重新发送的对应数据分组进行比较以确定是否存在差错的装置；以及用于把每个首先发送的数据分组与每个重新发送的数据分组的对应位相比较以选择在一半以上的数据分组中存在的位值的装置。
32.如权利要求31所述的计算机，其特征在于所述重新发送装置包括用于在远程单元与计算机之间还末建立双向通信路径时产生指令用户重新发送数据分组语音提示的装置，所述重新发送装置包括在已建立双向通信路径时把一声学音调发送到远程单元以请求重新发送数据分组的装置。
33.如权利要求27所述的计算机，其特征在于还包括用于在远程单元与计算机之间已建立双向通信路径时调节经由所述声学通信链路发送到远程单元的声学音调的装置，在把所述声学者调发送到远程单元前对于声学通信链路的状态而调节所述声学音调。
34.如权利要求33所述的计算机，其特征在于所述调节装置还包括用于接收来自所述远程单元的所述声学音调的装置；用于从所述接收到的声学音调确定线状态差错的装置；用于纠正接收到的声学音调的所述线状态差错的装置；以及用于在已建立双向通信路径时把声学音调发送到远程单元的装置，根据接收到的声学音调中的所述线状态差错来纠正所发送的声学音调。
35.如权利要求34所述的计算机，其特征在于用于确定线状态差错的所述装置包括用于检测所述接收到的声学音调中的相位差错的装置、用于检测所述接收到的声学音调中的频率差错的装置以及用于检测从远程单元接收到的所述声学音调中的时钟差错的装置。
36.如权利要求27所述的计算机，其特征在于还包括用于在所述远程单元与计算机之间经由声学通信链路建立通信时段的装置以及用于根据在所述通信时段接收到的声学音调在多个不同的发报时段之间进行切换的装置，所述多个发报时段包括用于接收语音邮件的声学语音数据时段以及语音在远程单元与计算机之间传送声学电子数据的声学电子数据通信时段，从而用户可在单个通信时段期间以声学方式把语音数据和电子数据传送到计算机。
37.一种在远程单元和计算机之间进行通信的方法，其特征在于所述方法包括在远程单元处接收来自用户的输入信息并产生对应于此输入信息的数据信号；在远程单元处产生对应于此输入信息的声学音调；经由声学通信链路把所述声学音调传送到计算机，所述声学通信链路能在所述器件与所述远程计算机之间建立单向或双向通信路径；以及经由独立于所述第一通信链路的第二通信链路接收来自计算机的数据，从而远程单元经由两个不同的通信链路接收来自计算机的数据。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于所述声学通信包括经由声学通信链路接收来自远程计算机的确认信息。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于所述确认信息包括在所述器件与计算机之间已建立单向声学通信路径时在数据发送后确认接收到声学音调的来自计算机的语音提示，所述确认信息包括当在所述器件与计算机之间已建立双向声学通信路径时确认接收到声学音调的声学音调。
40.如权利要求37所述的方法，其特征在于声学通信链路包括电话链路，第二通信链路包括无线链路，接收来自第二通信链路的数据的装置包括无线电寻呼机接收机。
41.如权利要求37所述的方法，其特征在于还包括接收来自计算机的重新发送数据分组的请求。
42.如权利要求37所述的方法，其特征在于还包括在远程单元与计算机之间已建立双向通信路径时经由所述声学通信链路接收来自计算机的声学音调，在把所述声学音调发送到远程单元前对于声学通信链路的状态而调节所述声学音调。
43.如权利要求37所述的方法，其特征在于还包括在声学数据发送前确定从计算机发送到远程单元的声学数据发送的时间长度以及指示声学数据发送的时间长度。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于所述时间长度确定包括使用在发送多个报文前从计算机发送到远程单元的先导序列报文，先导序列报文包含将要发送到远程单元的每个报文的摘要以及每个报文发送的时间长度。
45.如权利要求43所述的方法，其特征在于所述发送长度指示包括向远程单元的用户指示声学通信链路的中断不会导致报文数据丢失。
46.如权利要求37所述，其特征在于还包括产生包含对计算机的命令以及用户喜好的命令报文，所述命令报文是在远程单元与计算机之间建立了通信链路时发送到计算机的第一个报文。
47.如权利要求37所述，其特征在于还包括在所述远程单元与计算机之间经由声学通信链路建立通信时段以及根据在所述通信时段接收到的声学音调在多个不同的发报时段之间进行切换，所述多个发报时段包括接收语音邮件的声学语音数据时段以及语音在远程单元与计算机之间传送声学电子数据的声学电子数据通信时段，从而用户可在单个通信时段期间以声学方式把语音数据和电子数据传送到计算机。
全文摘要
提供了一种在计算机(20)和远离计算机的单元(22)之间传送数据的系统,包括:接收来自远程单元(X)中的用户的输入信息并产生对应于此输入信息的数据信号;从此数据信号中产生纠错报文信号;产生对应于此纠错报文信号的声学音调;经由第一通信链路(24)传送所述声学音调,所述第一通信链路(24)是双向的从而远程单元(22)与计算机(20)能相互传送数据;以及经由所述第一通信链路(24)接收来自计算机(20)的声学音调,在发送到远程单元(22)前对第一通信链路(24)的状态而调节此声学音调。远程单元(22)还可经由独立于第一通信链路(24)的第二通信链路(36)接收来自计算机(20)的数据,从而远程单元接收来自两个不同通信链路的数据。
文档编号H04L1/06GK1256810SQ99800237
公开日2000年6月14日 申请日期1999年1月7日 优先权日1998年1月7日
发明者N·M·佩列兹, S·F·富拉姆, 陈宗波 申请人:轻便科学股份有限公司