Изобретение относится в общем к беспроводным средствам связи и, в частности, к способу и устройству для беспроводных терминалов (БТ) и управления сетью с беспроводной связью, включающей такие терминалы.
Уровень техники
Очевидно, что телефон был одним из главных технологических скачков за последние приблизительно сто лет. Традиционно телефонные сети требовали миллионов миль натянутых проводов между пунктами для того, чтобы обеспечить такую связь. Усовершенствованиями в такой проводной системе связи явились волоконно-оптические линии связи и другие широкополосные линии связи, которые основываются на физическом соединении между пунктами.
Несмотря на это технологическое чудо, телефон не достиг многих частей света, где большие расстояния требовали натягивания многих миль проводов, и сомнительно, чтобы это могло привести к коммерческому успеху. Короче, во многих сельских районах Соединенных Штатов и во многих странах третьего мира связь при помощи проводных соединений потерпела неудачу в развитии или в лучшем случае - развивалась медленно.
Спутниковые системы сообщения позволили телекоммуникационным связям распространиться во многих частях света. Однако, такие системы связи все еще основываются на локальных проводных сетях одного или другого типа для того, чтобы позволить сообщениям через спутник достичь индивидуальных домов или общественных зданий через входной канал связи, проведенный к наземной станции. Могут возникать реальные географические и экономические трудности при такой передаче данных.
Мир беспроводных связей предлагает потрясающие преимущества перед натягиванием многих миль проводов через сложную сельскую местность. Для проведения связи из одного пункта в другой необходима радиосвязь. Стоимость оконечных терминалов сильно уменьшилась за эти годы, так что многие страны теперь применяют технологический подход "прыжок лягушки" по установлению инфраструктуры телефонной связи простым перемещением прямо по беспроводным сетям, не беспокоясь относительно установки проводов.
Следующим фактором, способствующим внедрению по всему миру беспроводных каналов связи является то, что в проводных системах связи в случае прерывания обслуживания канала связи должен быть послан сервисный транспорт для того, чтобы проверить буквально весь путь коммуникаций по многим милям проводов в случае, если задача не может быть прослежена непосредственно абонентом или оборудованием телефонных операторов. Содержание такой рабочей силы и сервисной службы "по вызову" является дорогим предприятием и в результате имеет очень высокие расценки, связанные с повышением качества обслуживания коммуникаций вдоль всех линий связи. Кроме того, обслуживание проводных каналов связи является дорогой перспективой, требующей различных типов проводов или волоконной оптики, а также физических средств для поддержания этих проводов как на столбах, так и скрытых в кабелепроводах в сельской местности.
Беспроводные каналы связи очевидно являются заманчивым решением для обеспечения связи в сельских и отдаленных областях, также как и в неразвитых или не обладающих какой бы то ни было телефонной инфраструктурой областях. Беспроводная связь также предлагает значительную экономию средств в обслуживании телекоммуникационной инфраструктуры, так как в случае необходимости должны обслуживаться только базовые станции и ретрансляционные станции в отличие от многих сотен или тысяч миль проводов. Дополнительным удобством в беспроводной системе связи является значительная экономия в расходах по установке инфраструктуры, так как провода не нужно больше устанавливать по всей стране.
Однако существует трудность в обслуживании отдельных существующих в настоящее время сетей связи, даже в беспроводной форме. В настоящее время, при возникновении проблем с беспроводными терминалами, телефон ли это для сотовой связи или другой тип беспроводной связи, оборудование радиосвязи должно быть доставлено на ремонтный завод для диагностики и анализа. Альтернативно, обслуживающий персонал должен быть послан в место расположения беспроводного оборудования для того, чтобы получить доступ к неисправностям. Дистанционная диагностика, которая имеется в различных элементах сети, однако пока не существует для таких терминалов беспроводной связи.
Беспроводные системы являлись предметом множества изобретений. Патент 5121391, Paneth и др., был выдан на изобретение "Телефонная абонентская РЧ система для обеспечения многоканальной речи и/или передачи данных, переданных одновременно по любому отдельному из множества каналов РЧ". В этом изобретении признается необходимость приема множества сигналов и одновременно передачи по РЧ каналам. В то время как это изобретение ясно отмечает необходимость сети удаленных терминалов, вопрос, как следить за исправностью абонентских терминалов в сети, не обсуждается. Изобретение относится только к абонентским станциям, имеющим средства для приема и передачи сигналов по каналам.
Патент 5295178, Nickel и др. был получен на "Цифровой сигнальный процессор для базовых радиостанций". Это отдельное изобретение имеет дело с цифровыми каналами передачи данных в базовой станции, которая имеет информационную связь с центральной панелью управления. Ключевое положение этого изобретения заключается в управляемом тональным сигналом шумоподавляющем кодере для управления над процессором. Оно не разрешает проблемы, связанные с обслуживанием сети или с контролем исправности абонентских терминалов в автоматическом режиме.
Патент 4890315, Bendixen и др., был получен на изобретение "Удаленная сотовая станция с многоэлементными устройствами связи". Это изобретение описывает систему связи для присоединения множества телефонов к удаленной системе наземных телефонных линий, включающей интерфейсы. Эта система имеет дело с удаленной сотовой станцией, связанной с абонентскими терминалами, но также способной связаться с коммутирующей телефонной сетью общего пользования. В основном изобретение позволяет обычным телефонным системам быть использованными в сотовом телефонном приемопередатчике. Не создано условий для контроля исправности сети или для облегчения программирования специального оборудования.
Патент 4469494, принадлежащий Ortez Perez и др., был выдан на изобретение "Система самодиагностики для сотовых систем приемопередачи". Это изобретение относится к самодиагностике в сотовой системе, которая проверяет некоторые функции сотовой системы приемопередачи и которая, в свою очередь, присоединяет стандартный телефон к сотовому приемопередатчику. Это изобретение начинает иметь дело с проблемами контроля исправности индивидуального абонентского терминала в частности, но не обеспечивает ни всесетевого обслуживания, ни функциональности управления.
Патент 5031204, принадлежащий МсКегпап, был выдан на изобретение "Интерактивная диагностическая система для сотовых телефонов". Это изобретение позволяет осуществлять контроль за исправностью индивидуальной сотовой телефонной единицы при инициализации агентом продажи. Опять-таки способность контролировать сеть абонентов удаленных телефонных единиц не имеет дела с централизованным способом, не обладает способностью управлять внутренней централизованной сетью.
Общее описание предпочтительного варианта выполнения
Целью настоящего изобретения является создание беспроводных терминалов (БТ) как стационарных, так и мобильных, которые могут быть установлены, управляемы и обслуживаемы дистанционно, что значительно уменьшает потребность в персонале, физически обслуживающем оборудование беспроводной передачи данных.
Другая цель настоящего изобретения - создать сеть беспроводных терминалов, которые легко обслуживаются и диагностируются в случае появления проблем в оборудовании или линии связи.
Следующая цель настоящего изобретения - уменьшить цену тестового оборудования, необходимого при диагностике проблем с оборудованием беспроводных систем связи.
Следующая цель настоящего изобретения - уменьшить количество неудачных инициализаций "по воздуху" беспроводного оборудования проведением простых процедур инициализации посредством прямой связи.
Еще одна цель настоящего изобретения - осуществить более надежный процесс инициализации через локальную инициализацию оборудования беспроводных систем связи, а не по воздуху.
Следующая цель настоящего изобретения - создать процедуру инициализации, удобную для пользователя, со звуковой обратной связью в случае ошибок при инициализации.
Беспроводные терминалы БТ являются устройствами, которые развернуты в месте нахождения абонента для того, чтобы обеспечить беспроводную связь между абонентским телефоном и сетевой инфраструктурой, и могут быть мобильными и транспортабельными. Трудно установить изначально эксплуатационные (операционные) характеристики на БТ во время процесса изготовления, так как условия эксплуатации могут быть неизвестны изначально. Так как эти параметры зависят от полной системы и инфраструктуры, в которой БТ будут функционировать, а также от услуг, которые данный абонент будет оплачивать, эти параметры должны быть заданы во время инсталляции. Единственный параметр, который обычно устанавливает производитель, это серийный номер, который защищен от вмешательства.
Когда новый БТ инсталлируется в сети, он содержит серийный номер как предварительно заданная операционная характеристика. Все опереционные характеристики устанавливаются в течение процедуры инициализации. Традиционно операционные характеристики устанавливаются одним из следующих способов.
1. Новый абонент конфигурирует БТ в месте покупки, используя дорогую внешнюю компьютерную систему. После этого абонент или техник инсталлирует БТ в месте нахождения абонента.
2. БТ инсталлируется в абонентском помещении и телефонная компания устанавливает операционные характеристики в новом БТ по воздуху, используя временный номер в телефонной книге, назначенный для БТ изготовителем. Этот номер используется только для целей инициализации и пригоден только до тех пор, пока телефонная компания не установит эксплуатационный телефонный номер, эквивалентный мобильному идентификационному номеру МИН в мобильной беспроводной сети в новом БТ. Этот вид инициализации по воздуху происходит без какой-либо процедуры безопасности и, следовательно, чувствителен к отслеживанию и/или проблемам передачи по воздуху.
В обоих случаях инициализации БТ требуется специальное оборудование и довольно сложные процедуры, которые могут быть проведены только подготовленными техниками, имеющими дорогостоящее оборудование. Настоящее изобретение включает в себя обе системы обслуживания сети для установки, инициализации и обслуживания БТ, и сами БТ, которые представляют новое поколение эффективных беспроводных терминалов. Сначала описаны БТ, а затем архитектура, которая поддерживает их использование.
Поставленная задача была решена настоящим изобретением.
Изобретение представляет собой беспроводную сеть передачи данных, включающую в себя
множество беспроводных терминалов БТ;
множество базовых станций, дистанционно связанных с БТ;
компьютер управления сетью, связанный с базовыми станциями, адаптированный для того, чтобы посылать и принимать сигналы от БТ через базовые станции, чтобы проверять и управлять операционными характеристиками БТ, при этом БТ не находятся в контакте с базовой станцией, при этом проверка операционных характеристик БТ разрешена БТ.
Беспроводная сеть передачи данных включает в себя
множество беспроводных терминалов БТ;
множество базовых станций, дистанционно связанных с БТ;
компьютер управления сетью, в частности, представляющий собой центр управления системы, связанный с базовыми станциями посредством мобильного коммутационного центра и косвенно соединенный с беспроводными терминалами через беспроводные связи посредством базовых станций, адаптированный для того, чтобы посылать и принимать сигналы от БТ через базовые станции, чтобы проверять и управлять операционными характеристиками БТ, при этом БТ не находятся в контакте с базовой станцией, и проверка операционных характеристик БТ разрешена БТ.
При этом БТ может содержать:
антенну;
устройства приема / посылки РЧ (радиочастотных сигналов), связанные с антенной;
программируемый процессор цифрового сигнала ЦСП, связанный с устройствами приема / посылки РЧ; и
телефонный интерфейс, связанный с программируемым ЦСП, адаптированный для соединения со стандартными телефонами.
При этом программируемый ЦСП, в частности, содержит:
память для сохранения инструкций; и
инструкции для управления и тестирования работы БТ, сохраняемые в памяти.
При этом программируемый ЦСП может, в частности, содержать инструкции для сообщения результатов телекоммуникационного тестирования на компьютер управления сетью.
При этом инструкции для связи с компьютером управления сетью могут вызывать связь с компьютером управления сетью согласно операционным характеристикам БТ, что происходит в ответ на запрос от компьютера управления сетью.
Кроме того, инструкции для связи с компьютером управления сетью могут вызывать связь с компьютером управления сетью согласно операционным характеристикам БТ, что происходит по заданному расписанию.
Кроме того, инструкции для связи с компьютером управления сетью могут вызывать связь с компьютером управления сетью согласно операционным характеристикам БТ, что происходит как результат обнаружения программируемым ЦСП нештатного состояния БТ, в котором расположен программируемый ЦСП.
Кроме того, инструкции для связи с компьютером управления сетью могут вызывать связь с компьютером управления сетью как результат успешной инициализации БТ, в которой БТ сообщает компьютеру управления сетью, что он готов быть включенным в сеть.
При этом БТ может быть способен к приему ответов от компьютера управления сетью для сообщения о нештатном состоянии, предварительно обнаруженном внутри БТ связанным с ним программируемым ЦСП.
При этом компьютер управления сетью может содержать память и инструкции, хранимые в памяти для опроса БТ, чтобы определить их операционные характеристики.
Кроме того, компьютер управления сетью может дополнительно содержать средства для приема сигналов от БТ, касающихся операционных характеристик БТ, основанных на расписании отчетности от БТ.
Компьютер управления сетью может включать устройства для приема связи от БТ, чьи знания нештатного состояния БТ понимаемы связанным программируемым ЦСП.
При этом операционные характеристики БТ могут быть установлены в месте расположения БТ.
Операционные характеристики БТ могут быть установлены через входы от группы, включающей тональные ДТМФ и импульсные входные сигналы к программируемому ЦСП данного БТ через телефонный интерфейс.
Операционные характеристики БТ могут быть установлены компьютером управления сетью и сообщены БТ по воздуху.
Компьютер управления сетью может включать средства для приема сигналов тревоги в случае нештатного состояния от БТ и дополнительно содержать средства для принятия решений относительно того, как реагировать на сигналы тревоги, и средства для передачи решения к БТ.
Программируемый ЦСП может дополнительно включать программируемые правила набора номера.
Программируемые ЦСП правила набора номера могут быть изменены в ответ на сообщение от компьютера управления сетью.
Поставленная задача была также решена способом инициализации и управления беспроводной телекоммуникационной сетью.
Способ инициализации и управления беспроводной телекоммуникационной сетью включает в себя:
установление операционных характеристик множества беспроводных терминалов БТ в сети, причем каждый БТ имеет свою собственную память;
прием операционных характеристик в память множества БТ из компьютера управления сетью;
при этом каждый из множества БТ проверяет свои собственные операционные характеристики, причем БТ не находятся в контакте с базовой станцией; и
контроль операционных характеристик множества БТ компьютером управления сетью.
При этом установление операционных характеристик может достигаться обеспечением входа в ЦСП, имеющего память в БТ, через телефонный интерфейс.
Кроме того, установление операционных характеристик может достигаться через вход ДТМФ в месте нахождения БТ.
Кроме того, установление операционных характеристик может достигаться через импульсный вход в месте нахождения БТ.
Кроме того, установление операционных характеристик может производиться по воздуху через связь от компьютера управления сетью.
Контроль сети может достигаться через сообщения, посылаемые от БТ на компьютер управления сетью, касающиеся операционных характеристик БТ в сети.
Сообщения от БТ могут исходить по заданному расписанию.
Сообщение от БТ может исходить в ответ на запрос БТ компьютером управления сетью.
Сообщение от БТ может исходить как результат обнаружения связанным с БТ программируемым ЦСП нештатного состояния в БТ.
Способ может дополнительно включать установленные гибкие правила набора номера в памяти ЦСП.
При этом гибкие правила набора номера в памяти ЦСП могут изменяться посредством посылки сообщения от компьютера управления сетью и приема сообщения от компьютера управления сетью в память ЦСП.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - архитектура беспроводного терминала (БТ).
Фиг.2 - детальный чертеж архитектуры беспроводного терминала.
Фиг.3 - контроль вызова беспроводного терминала.
Фиг.4 - процесс инициализации беспроводного терминала.
Фиг. 5 - процесс инициализации беспроводного терминала (альтернативный вариант выполнения).
Фиг.6 - архитектура системы управления сети.
Фиг.7 - ОАМПС архитектура.
Фиг.8 - иерархия системы управления БМЛ сети.
Фиг.9 - процедура обслуживания для беспроводного терминала.
Фиг.10 - процедура обслуживания для беспроводного терминала (альтернативный вариант выполнения).
Детальное описание предпочтительного варианта выполнения
Архитектура беспроводного терминала показана на фиг.1. Как предварительно установлено, настоящее изобретение предполагает, что БТ могут быть как стационарными, так и мобильными. БТ настоящего изобретения включает в себя антенну 10, которая связывается со входом 12 радиочастоты РЧ. Для целей настоящего описания термины "сигналы" и "связь" используются взаимозаменяемо. Сигналы от входа РЧ 12 посылаются на цифровой сигнальный процессор ЦСП и контроллер 14. ЦСП и контроллер 14 являются изделиями, изготовленными Тексаз Инструменте, Модель No. TMS320C50, которые включают в себя память и способность обрабатывать и принимать команды из удаленного источника. ЦСП и контроллер 14 присоединены к интерфейсу телефонной линии 16, который преобразует сигналы из ЦСП в доступные сигналы, пригодные для использования в обычном телефонном оборудовании. Телефонный интерфейс включает в себя стандартный телефонный разъем RJ 11 и терминальный блок, к которому присоединен абонентский телефон 18. Это позволяет связывать любой стандартный тональный или импульсный телефон связывать через ЦСП 14.
На фиг.2 беспроводной терминал показан более детально. Антенна 10 присоединяется к дуплексеру 20, чьей функцией является как принимать входные сигналы от антенны 10, так и подавать выходные сигналы на антенну 10, когда поступает вызов по телефону от терминалов. Дуплексер 20 передает принимаемый РЧ сигнал на вход понижающего частоту преобразователя. Понижающий частоту преобразователь 22 преобразует радиочастотную полосу в более низкую промежуточную частоту ПЧ. Эта ПЧ преобразуется в цифровой вид и цифровой сигнал затем посылается на процессор цифрового сигнала ЦСП 24. ЦСП демодулирует данные и в течение одного временного интервала обращается к базовой станции по терминальному протоколу. В течение другого временного интервала он форматирует голосовые данные в стандартную речь телефонного качества, которая передается по интерфейсу телефонной линии 26. Этот интерфейс телефонной линии может затем содержать телефон 28, факс 30 или компьютер 32, подсоединенные через стандартный телефонный разъем RJ 11, или терминальный блок.
На передающей стороне голос по телефонной линии оцифровывается (преобразуется в цифровой вид) и посылается на тот же самый ЦСП 24. ЦСП 24 обращается к базовой станции по терминальному протоколу в течение одного цикла и модулирует звуковые данные для передачи в течение другого временного интервала. Основная полоса модулированных звуковых данных затем посылается в квадрированной форме I& Q на блок повышающего радиочастоту преобразователя 36. Сигнал затем посылается на дуплексер 20, который обеспечивает способность использовать ту же самую антенну для передачи и приема полным дуплексом одновременно. После этого он посылается посредством РЧ или в сеть в обычном случае, или в систему управления сетью при удаленном управлении, что объясняется более подробно ниже.
Центр системы управления сетью или ОАМПС (также упоминаемый как компьютер, управляющий сетью) объединяется с возможностями БТ, образуя систему управления сетью согласно настоящему изобретению. ЦСП в БТ поддерживает различные протоколы центра управления сетью, такого типа, как CCITT V.22. Эта связь работает таким же образом, как традиционный модем в сотовой сети. Эта схема позволяет БТ поддерживать функции системы управления сетью с базовой станцией продавца. Следующие функции поддерживаются интерфейсом управления сетью БТ.
1. БТ может быть полностью перепрограммирован для поддержки дополнительных или различных функций воздушного интерфейса, сервиса и гибких правил набора номера. БТ имеет встроенную память для поддержки удаленных передач с защищенной частью.
2. Как будет объяснено ниже, центр системы управления сетью может войти в БТ и выполнить многие тесты, такие, как: тесты частоты передачи ошибочных битов BER, тесты звукового шлейфа и другие встроенные тесты, такие как использование, разрешение и другую статистику.
3. БТ генерирует сигналы тревоги при помощи контакта с центром системы управления связью при определенных некорректных или нештатных условиях.
4. ЦСП уменьшает электрическую схему, необходимую для большинства схем интерфейса телефонных линий, так как создание тонов, в том числе сигнал дозвона, сигнал "ответ станции", сигнал "занято", сигнал "занятости линии" и так далее, двухтоновый многочастотный сигнал ДТМФ, детектор импульсного набора номера и контроль за процессом вызова управляются программным обеспечением ЦСП. В дополнение ЦСП может поддерживать отдаваемые голосом команды, звуковое шифрование, звуковой синтез и анализ и дистанционно программируемые гибкие правила набора номера.
Дополнительные функциональные возможности ЦСП состоят в принятии модификации правил набора номера, которые происходят из-за изменений в сети. Например, в настоящее время переключатели, используемые в наземных линиях, обнаруживают сообщение "конец набора", используя ряд определенных правил набора номера, постоянно заложенных в переключателе. Например, если пользователь набирает "911" переключатель немедленно отмечает конец набора номера при приеме второй цифры 1. Однако периодически правила набора изменяются и, следовательно, нужны изменения. Настоящее изобретение моделирует переключатель наземной линии при помощи поддержания локальной копии базы данных правил дискового набора номера. Когда в сети произошли изменения, новая база данных правил набора номера поступает от ОАМПС для хранения на БТ. Таким образом, каждое БТ содержит свою собственную базу данных правил набора данных. Без этой функциональной возможности управления сети удаленного доступа гибкие правила набора номера не будет возможно использовать в системе беспроводной связи. Могут быть созданы следующие типы правил набора номера: опции автоматического набора номера, которые дают возможность БТ немедленно набрать номер, когда имеется состояние "линия подключена", посылка сигнала оператору, когда обнаружен интервал определенной продолжительности между цифрами, также как и другие правила набора номера, позволяющие распознавать междугородние и международные номера, вставку телефонных учетных записей кредитной карточки и другие гибкие функции, связанные с набором номера.
Так как ЦСП управляет функциями в чередующиеся интервалы времени, он обслуживает функции контроля телефонной линии в течение одного временного интервала или находится в диалоговом режиме в течение второго интервала времени, то есть общается с базовой станцией. Таким образом, вычислительная мощность, требуемая для ЦСП значительно уменьшается, так как он не должен управлять одновременно всеми событиями.
На фиг. 3 приведена блок-схема программы контроля вызова БТ. Таким образом, имеются четыре главных режима контроля, которые ЦСП должен выполнять: состояние "не занято" в ожидании события, исходящий вызов, пейджинг и наличие разговора. БТ начинает в состоянии "не занято", ожидая прерывания "линия подключена". Когда прерывание "линия подключена" обнаружено, функция генерации ответа станции включается на 42. ЦСП затем контролирует, чтобы определить, обнаружен ли набор номера 44. Это обнаружение набора номера поддерживается в течение некоторого времени, пока не замечен набор номера или таймер не выключится. Когда обнаружен набор номера, функция генератора ответа станции выключается 46. ЦСП затем принимает информацию о набранном номере или из импульса или из тона и декодирует набор и прилагает правила набора, связанные с функцией набора 48. ЦСП отмечает и затем проверяет, чтобы определить, был ли набор номера правильно выполнен 50. Если набор был определен как пригодный, ЦСП посылает введенный номер на базовую станцию 52 и производится вызов звукового канала 54. В случае, когда набор номера был неверным по какой-либо причине, ЦСП ожидает условия переупорядочивания 56 и генерируется сигнал "линия занята". ЦСП ждет в состоянии переупорядочивания до тех пор, пока поддерживается состояние "линия подключена" 58. Если пользователь затем вешает телефонную трубку, устанавливается состояние "линия подключена " и система возвращается в состояние "не занято" 40.
После вызова звукового канала 54 ЦСП постоянно контролирует звуковой канал для того, чтобы определить, есть ли разговор в наличии 60. ЦСП ждет ситуации, когда вызов завершится 62. Если вызов не закончен, ЦСП определяет, что разговор продолжается 60 и вызов звукового канала сохраняется. Когда вызов заканчивается, звуковой канал освобождается 64 и вся система возвращается в состояние "не занято" 40.
БТ получает вызовы, реагируя на постраничную команду 66 из базовой станции. Реагируя на постраничную команду, вызывается звуковой канал 68 и получается оповещение от базовой станции 70. После этого звонок посылается на телефонную линию 72 и ЦСП ждет ситуацию, когда телефон находится в состоянии "линия подключена". Пока состояние "линия подключена" принимается, ЦСП контролирует наличие вызова 60, ждет, когда вызов завершится 62, освобождает звуковой канал 64 и возвращает БТ в состояние "не занято" 40.
В то время, как показываются задачи главного пункта управления, должно быть отмечено, что ЦСП не должен исполнять все задачи одновременно и, таким образом, способен также к другим функциям типа звукового обнаружения и распознавания.
На фиг. 4 показан процесс инициализации БТ. Этот процесс может проводиться локально, то есть на сайте БТ. Изначально телефон устанавливается в состояние "не занято" 202. ЦСП затем определяет, имеет ли место состояние "не занято". Если оно существует, ЦСП определяет достоверность пароля, введенного со вспомогательной клавиатуры стандартного телефона 203. Если пароль неверен или введен с ошибкой, ЦСП возвращает процесс инициализации к началу. Если был введен правильный пароль, он определяет ввод последнего параметра. Если последний параметр фактически не был введен, ЦСП генерирует звуковой сигнал, приглашая пользователя ввести соответствующий параметр. ЦСП затем определяет, был ли введен этот параметр 208. Если параметр не был введен, ЦСП контролирует определенный период времени 210 и, пока определенное время не закончится, ЦСП остается в состоянии получения параметров. Если время истекло, ЦСП генерирует сигнал "занято" 212, тем самым приглашая пользователя перевести телефон в состояние "линия подключена" 214. Если телефон находится в состоянии "линия подключена" после условия истечения времени, ЦСП уничтожает все параметры инициализации и возвращается в состояние ожидания.
Если БТ параметр был введен, ЦСП определяет, введен ли параметр правильно 230. Если параметр правильный, ЦСП сохраняет соответствующий параметр 228 и ждет следующего параметра 226.
В случае, если параметр неправильный, ЦСП генерирует сигнал "занято" и возвращается в состояние, где он ожидает ввода параметра 204.
Если последний параметр введен 204, БТ посылает инициализированные значения параметров в телефонную компанию для проверки 218. Если проверка успешна 220, ЦСП генерирует сигнал "ответ станции" 222, процесс инициализации заканчивается 224 и БТ готов работать и получать телефонные вызовы.
В случае, когда проверка 220 не была успешна, ЦСП генерирует сигнал "занято" 212, приглашая пользователя перевести телефон в состояние "линия подключена" и начать процесс инициализации снова.
На фиг.5 приведена альтернативная процедура инициализации. Эта процедура инициализации идентична, за исключением того факта, что ЦСП имеет возможность генерировать звуковое сообщение в различные моменты в пределах процедуры инициализации. Например, в случае, если последний параметр не был введен, ЦСП генерирует сообщение "введите значение параметра" 240. Это более четкое указание ввода параметра. В дополнение ЦСП может генерировать специфическое сообщение об ошибке 242, которое более определенно обозначает, что за ошибка была сделана. ЦСП может также генерировать сообщение "ошибочное значение параметра", которое также указывает более точно совершенную ошибку в противоположность простому произведению звукового сигнала, как в предыдущей процедуре инициализации.
На фиг.6 показана архитектура системы управления сетью для беспроводной местной линии. Эксплуатационное и административное обеспечение для сетей беспроводной местной линии БМЛ и центр технического обслуживания ОАМПС также упомянуты, поскольку компьютер управления сетью выполняет функции управления сетью для всей БМЛ системы. ОАМПС 80 связывается через общую коммутационную сеть ОКС 82 с мобильным коммутационным центром МКЦ 96. МКЦ 96 осуществляет переключения между БТ и ОКС через базовые станции БС 98. Связь между БТ 100,102,104,106 и базовой станцией 98 производится через радио каналы, используя интерфейсы такие как AMPS, NAMPS, TDMA, TACS, ETACS, CTACS, NMT-450, NMT-900, IS-136, GSM или CDMA. Вся система управления может также включать проводные переключатели 84, которые осуществляют переключения между БТ и ОКС через беспроводной банк каналов БКБ 86.
При передаче сигналов между БМЛ ОАМРС и БТ можно использовать стандартный или собственный протокол. Это может быть достигнуто передачей по сети обычных голосовых кодированных со сдвигом частот тонов, используя протокол такой, как CCITT V.22.
На фиг.7 показана архитектура БМЛ ОАМПС. БМЛ ОАМПС включает в себя интерфейс элемента сети БМЛ ИЭС 116, информационную базу управления БМЛ ИБУ 110, применения сетевого управления БМЛ ПСУ 114, и графический пользовательский интерфейс БМЛ ГПИ 112.
БМЛ ИЭС 116 совершает соединение между БМЛ ОАМПС 80 и всеми элементами сети, которые имеются в БМЛ системе. БМЛ ИБУ 110 является реляционной базой данных, которая включает в себя информацию БМЛ системы, относящуюся к сетевому управлению. Например, БМЛ ИБУ 110 включают в себя правила реагирования на проблемы, неожиданно встречающиеся в сети. Если БТ сообщает о нештатном состоянии на ОАМПС, ОАМПРС может автоматически ответить по инструкции, чтобы исправить нештатное состояние. БМЛ ПСУ 114 включает в себя все функции, относящиеся к управлению БМЛ системой. БМЛ ГПИ является основным интерфейсом между оператором и БМЛ ОАМПС. БМЛ ИЭС 116 также руководит всем взаимодействием с общей сетью переключения телефона 82.
Имеется два типа сообщений, которыми обмениваются БМЛ ОАМПС и различные элементы сети: 1) событие, сгенерированное элементом сети при ошибке, которое немедленно посылается на БМЛ ОАМПС, и 2) обмен запросами, во время которого БМЛ ОАМПС посылает запросы о различной информации элементу сети, а элемент сети отвечает запрошенной информацией типа характеристик использования и выполнения.
В дополнение ОАМПС может принимать периодические отчеты от элементов сети, таких как БТ, об исправности БТ. Они выполняются согласно предварительно установленному расписанию отчетов, где каждый БТ имеет выделенное время, чтобы сообщить его технологические характеристики на ОАМПС
Оператор на БМЛ ОАМПС может выполнить как ручное, так и автоматическое тестирование сети. При ручном тестировании оператор входит в БТ и выполняет тесты или исправляет данные, связанные с БТ. В режиме автоматического тестирования оператор устанавливает расписание для ОАМПС на вход одного или более БТ, и после этого ОАМПС автоматически выполняет тесты или собирает данные от протестированных БТ.
Есть несколько способов, которые могут быть использованы для установления связи между БМЛ ОАМПС и БТ. Во-первых, каждому БТ приписывается приданый ему тестовый идентификационный номер ТИН. В тестовом режиме БМЛ ОАМПС набирает ТИН каждого БТ для того, чтобы войти в БТ, чтобы начать тестирование и обновить информацию, связанную с исправностью БТ, без телефонного вызова. Во-вторых, назначается групповой тестовый идентификационный номер ГТИ. В этом тестовом режиме БМЛ ОАМПС набирает в режиме широкого оповещения ГТИ всех БТ. Каждый БТ в группе имеет свою собственную таймерную установку на различный интервал времени, индивидуальный для каждого БТ. Каждое БТ будет отвечать БМЛ ОАМПС, при истечении срока, установленного на его таймере. Отсутствие ответа от БТ указывает, что существует проблема связи, связанная с данным БТ. В-третьих, как было указано выше, каждое БТ имеет особое расписание отчета. В этом режиме БТ обеспечивает вызов на БМЛ ОАМПС в заранее определенное время. БТ автоматически выполняет тесты, такие как звуковой шлейфовый тест, BIT- и BER-тесты. БМЛ ОАМПС затем собирает результаты тестов от всех БТ согласно расписанию, автоматически проверяя их результаты на предмет обнаружения неисправности и сохраняет результат для дальнейшего анализа, или корректирующего действия на неисправный БТ, основанного на сохраняемых в ОАМПС правилах ответа. Если БМЛ ОАМПС не получает отчет от БТ в заранее определенное время, это является указанием, что имеются проблемы связи, относящиеся к БТ.
На фиг. 8 показана иерархия системы управления сетью БМЛ (СУС). БМЛ СУС содержит информацию, разделенную на три категории: информация о регионах операций, информация о элементах сети и абонентах, и информация об операциях и обслуживающем персонале. Каждая категория информации иерархически организована, и информация по всем категориям взаимосвязана через различные взаимосвязи, как показано на фиг.6. Для региональных операций система сети БМЛ может быть поделена на области, как показано на фиг.6. Каждая область состоит из нескольких офисов.
Каждая сеть БМЛ состоит из нескольких или всех следующих проводных переключателей 300, МКЦ 302, БКБ 304, БСС - 306 и БТ 308. Каждая область 310 состоит из одного или более БС, и/или БКБ, и БТ, связанного с ними. Каждый офис 312 содержит несколько БТ.
БМЛ - сеть эксплуатируется и обслуживается персоналом, который включает в себя: администратора сети 320, диспетчеров 322, операторов 324 и техников. Администратор сети является прежде всего ответственным за МКЦ и переключатели на проводную сеть в БМЛ- системе. Кроме того, администратор сети может также контролировать состояние и технические характеристики и изменять параметры элементов сети более низкого уровня. Администратор сети имеет самый высокий приоритет и все права доступа к информации БМЛ ИБУ. Администратор сети также наблюдает за всеми диспетчерами, операторами и техниками. Второй уровень иерархии персонала - диспетчеры. Каждый диспетчер контролирует множество БС и БКБ в области, которая ему назначена. Кроме того, диспетчер может также управлять БТ, которые связаны с назначенными БС и БКБ. Каждая область может иметь одного или более назначенного диспетчера. Каждый диспетчер имеет группу операторов и техников, отчитывающихся перед ним. Все диспетчеры отчитываются перед администратором сети. Самый низкий уровень иерархии персонала - операторы. Каждый оператор отвечает за абонентское устройство БТ, находящееся непосредственно в географическом районе. Каждый офис может иметь одного или более назначенных операторов. Каждый диспетчер имеет одного или более операторов, отчитывающихся ему.
Техники поддерживают техническое обслуживание управления сетью связи (NM), устраняя отказы в элементах сети (NE) и устанавливая, обновляя или заменяя элементы сети. Каждый техник является ответственным за определенный тип и абонентское устройство NE. Техники обеспечивают обслуживание для назначенных NE, согласно "аварийному наряду", выданному уполномоченным NM.
БМЛ-приложения сетевого управления ПСУ выполняются персоналом управления БМЛ сетью. Приложения также иерархически организованы. Имеются три уровня иерархии. Каждый из них включает в себя подуровень приложений управления сетью. Только администратор сети может исполнять все определенные приложения. Каждый диспетчер может исполнять только приложения, связанные доступной для него информацией или с информацией его подчиненных, то есть операторов и техников, а также с элементами сети, работа с которыми находится в пределах его обязанностей. Каждый оператор может исполнять только приложения, связанные с элементами сети, за которые он ответственен.
Приложения управления БМЛ сетью включают все пять стандартных категорий OSI, таких как: управление техническими характеристиками, обслуживание неисправностей, конфигурационное управление, управление расчетами и обслуживание защиты.
Графический интерфейс пользователя местной беспроводной связи БМЛ ГПИ является интерфейсом пользователя между БМЛ ОАМПС и персоналом, который управляет БМЛ-системой. БМЛ ГПИ также иерархически организован. Для каждого уровня служебной иерархии имеется отдельный ГПИ, обеспечивающий доступ к соответствующей области приложений управления сетью, доступных соответствующему служебному уровню. Система управления БМЛ сетью защищена механизмом пароля. При включении или переустановке БМЛ ГПИ запрашивает от пользователя идентификатор пользователя и пароль. Когда пользователь вводит эту информацию, БМЛ ГПИ проверяет, уполномочен ли вводящий пользоваться сетью. Если проверка дала положительный результат, БМЛ ГПИ определяет права доступа пользователя, то есть является ли он администратором сети, диспетчером или оператором, и открывает соответствующий ГПИ. Если проверка идентификации пользователя и пароля отрицательна, БМЛ ГПИ не будет открывать доступ к БМЛ ОАМПС и посылает предупреждающее сообщение пользователю.
На фиг. 9 описана эксплуатационная процедура для БТ. ЦСП сначала определяет, находится ли телефон в состоянии "трубка снята" 250. Если телефон находится в состоянии "трубка снята", то ЦСП определяет, была ли набрана тестовая последовательность-пароль 252. Если тестовая последовательность-пароль не обнаружена, ЦСП определяет, что имеет место нормальный телефонный вызов и вызов продолжается - 266. Если тестовая последовательность-пароль была обнаружена, ЦСП генерирует тональный звуковой сигнал 254, подтверждая, что тест производится. После этого ЦСП определяет идентификационный номер проводимого теста 256. Если тестовый номер не определен, начинается период перерыва, и пока период перерыва не истечет, ЦСП будет оставаться в стадии полной готовности для инструкций. В случае, когда период перерыва истек, ЦСП генерирует сигнал "занято" 260 и ждет, пока телефон не установится в состояние "трубка повешена" 262. Когда телефон устанавливается в состояние "трубка повешена", процедура обслуживания закончена. Когда соответствующий тестовый номер введен 256, ЦСП определяет, правильный ли это тестовый номер 280. Если тестовый номер не является правильным номером, ЦСП генерирует сигнал "занято" 278 и возвращается в состояние ожидания, где ЦСП ожидает ввода соответствующего тестового номера. Если тестовый номер правильный, ЦСП определяет, является ли тестовый номер концом тестовой процедуры 276. Если тестовая процедура действительно закончилась, ЦСП генерирует сигнал "ответ станции" и возвращается в рабочий режим 272.
В случае, когда тестовый номер не является концом тестовой процедуры, ЦСП выполняет определенный тест 274 и определяет, прошел ли тест 270. Если тест не прошел, ЦСП генерирует сигнал "занято" 268 и возвращается в состояние ожидания до тех пор, пока соответствующий тестовый номер не будет набран. Если тест прошел 270, ЦСП ждет ввода соответствующего дополнительного тестового номера. В случае, когда процедура обслуживания закончена, перерыв истечет 258 и, в конце концов, ЦСП вернется в конец процедуры обслуживания 264 и возвратится в состояние ожидания телефонных вызовов.
На фиг.10 описана альтернативная процедура обслуживания. Снова используя способность БТ генерировать звуковые сообщения в определенных местах процедуры обслуживания, ЦСП может генерировать сообщение "введение тестового номера" 282, сообщение об ошибке 284, сообщение "тест прошел" 286, дополнительные сообщения об ошибке 290, сообщения о неисправности БТ 288, которые, следовательно, более точно указывают пользователю на возникшую проблему.
Резюме
Архитектура местной беспроводной связи, включающая в себя как особую архитектуру для управления системой местной беспроводной связи, так и стационарный беспроводной терминал, который может быть дистанционно обслужен и отсканирован с целью полного управления сетью, сочетает в себе модель чрезвычайно дешевой эффективной системы связи, что значительно уменьшает проблемы, связанные с проводными коммуникациями и техническим обслуживанием, связанным с такой системой. Полная архитектура является эффективной полной инфраструктурой передачи данных, намного более экономичной, которая может быть установлена в отдаленных или сельских районах или развивающихся странах без дополнительных проблем протягивания телефонных проводов по отдаленным районам. В рамках изобретения возможны различные изменения и дополнения выхода за объемы притязаний, что понятно для специалистов в данной области техники.
Расшифровка используемой в тексте абревиатуры
БТ - беспроводной терминал;
МИН - мобильный идентификационный номер;
ОАМПС - центр системы обслуживания сети;
БМЛ - беспроводная местная линия;
РЧ - радиочастота;
ЦСП - цифровой сигнальный процессор;
RJ - телефонный разъем;
ПЧ - промежуточная частота;
ДМД, ДТМФ - двухтоновый многочастотный детектор;
ОКС - общая коммутационная сеть;
МКЦ - мобильный коммутационный центр;
БС - базовая станция;
ИЭС - интерфейс элемента сети;
ИБУ - информационная база управления;
ПСУ - приложение сетевого управления;
ГПИ - графический пользовательский интерфейс;
ТИН - тестовый идентификационный номер;
GTI - групповой тестовый идентификационный номер;
СУС - система управления сетью;
БКБ - беспроводное цифровое канальное оборудование NM - сеть связи;
NE - элемент связи.
Предложены способ управления сетью и устройство для беспроводных терминалов. Способ и устройство включают в себя новое поколение терминалов, содержащих процессоры цифрового сигнала, которые могут отслеживать рабочие характеристики связанного с ними беспроводного терминала и направлять характеристики в компьютер управления сетью. Компьютер управления сетью получает сообщения от терминалов и предпринимает корректирующие действия в случае нештатной ситуации и снабжает связанные ЦСП поправками и инструкциями по набору. Кроме того, компьютер управления сетью собирает статистику, сообщаемую ему беспроводными терминалами. Беспроводные терминалы могут быть инициализованы прямым соединением с простым телефоном или по воздуху при помощи компьютера управления сетью, что и является достигаемым техническим результатом. 2 с. и 27 з.п.ф-лы, 10 ил.
| US 5448570 А, 05.09.1995 | |||
| Система дуплексной радиосвязи | 1981 |
|
SU1084999A1 |
| US 5463671 А, 31.10.1995 | |||
| US 5216427 А, 01.06.1993. | |||
