ATM无线传输设备 本发明涉及一种ATM(异步传送方式)无线传输设备，它从包含在一个已接收的无线信号中的ATM信息恢复数据，或将输入数据变换为ATM信息并将它作为一个无线信号发送。
在宽带ISDN(B-ISDN)中，ATM是一种用于快速发送大量信息的传送方式，它近来已被采用来取代传统的同步传送方式(STM)，并且使用ATM作无线传输数据的ATM无线传输设备已被开发出来。
在OHM有限公司出版的“ATM和多媒体的图示教材”的第二章中，描述了ATM的概要。
一个传统技术的ATM无线传输设备包含一个无线传输装置用于接收用射频发送的一个信号，对它解调和信道解码以获得已接收的数据，以及用于信道编码传输数据和实现调制以便通过射频发送它；一个ATM装置用于从已接收的数据中提取所需的接收的ATM信息，并在传输ATM信息的基础上准备传输数据；以及一个象个人计算机(PC)那样的ATM装置终端，用于显示包含在接收地ATM信息内的数据并用于输出该传输ATM信息数据到ATM装置。
ATM装置提取已接收数据的诸单元以恢复数据并将诸单元插入传输数据。该单元是一个由ATM控制的一块信息单位，它的长度是53字节。每个单元包含一个单元标题，它表示一个单元属性和用户信息。
为了提取已接收的数据的单元，需要保持单元同步，即需要从接收的位序列定位单元标题并识别具有53字节长度的单元。
在上述的参考文献“ATM和多媒体的图示教材”图2到图9中说明了在ATM装置中用于保持单元同步的工作情况。
为了保持单元同步，使用了按照HEC(标题差错控制)的“自同步功能”。在单元同步建立之前发送三个状态。首先，在不知道单元标题的“搜索状态”计算标题的CRC，并通过一位一位地移动接收的位序列来重复该计算直到剩余部分变为“0”为止。当CRC的剩余部分变为“0”时，则状变变成“预同步状态”。在预同步状态，从剩余部分最先变为“0”的时刻对每个53字节计算标题的HEC以确定单元的位置。如果单元标题连续6次被识别为正常时，则状态变为“同步已建立状态”或“同步状态”。如果HEC不是连续6次被识别为正确的，则过程立即转向“搜索状态”。
在“同步已建立”状态，由于识别了单元的标题位置，根据对每个53字节计算HEC，如果它是正确的，则保持同步已建立状态。即使在过程中检测出HEC差错，除非连续七次检测出这种差错，也不确定为不同步，这时还保持同步已建立状态。当连续七次检测出HEC差错时，则立即确定为不同步，该过程转向“搜索状态”以起动单元标题位置的识别。
即使条件改变了也没有立即引起状态转变的操作通常被称为“保护”。直到转变到同步状态的一段时期被称为“反向保护”，而直到转变到同步状态之外的一段时期被称为“正向保护”。
因此，在ATM装置中，进行以下三种状态的过程：
(1)在“搜索状态”，通过一位一位地移动临时的32位标题，完成HEC计算。
(2)在“预同步状态”，对每个53字节完成HEC计算。
(3)在“同步状态”，对每个53字节完成HEC计算。
然而在利用ATM装置的过程中，HEC计算需要有156Mbps的非常高速的操作，所以功率消耗是很大的。因此，要求包括ATM装置的ATM无线传输设备能显著地减少功率消耗。否则，它就不能适应一个用电池驱动的系统。
本发明的目的就是提供一个能减少功率消耗的ATM无线传输设备，以便解决现有技术设备中的上述问题。
在本发明的ATM无线传输设备中，该ATM装置具有一种正常工作方式和一种低功耗方式，当对基地台的发送/接收完成时，或在终端和ATM装置间数据的交换完成时，则ATM装置就转变到低功耗方式以减少功率消耗。
按照本发明的第一种情况一个ATM无线传输设备包括一个无线传输装置(102)用于接收包含ATM信息的无线信号，解调和解码该接收的信号以得到接收数据，并且用于编码传输数据并用该编码的传输数据来调制一个无线信号，以便发送该已调无线信号；和一个ATM装置(103)用于从来自上述无线传输装置已接收的数据输出中提取已接收的ATM信息，并在传输ATM信息的基础上准备传输数据，以便输出该传输数据到上述无线传输装置。ATM装置(103)包括一个方式选择控制装置(217)，用来使包含在上述ATM装置内的部分电路的工作根据方式选择信号在正常方式和低功耗方式之间转变。无线传输装置(102)包括控制装置(114)用于根据包含有从一个基地台发送的传输起动信息的一个控制信号产生上述的方式选择信号。
按照本发明的第二种情况的一个ATM无线传输设备包括一个无线传输装置(102)用于接收一个包含ATM信息的无线信号解调并解码该已接收的信号以获得已接收的数据，并用于编码传输数据和用编码的传输数据来调制一个无线信号，以便发送该已调的无线信号；一个ATM装置(103)用于从来自上述无线传输装置的接收的数据输出中提取已接收的ATM信息，并用于在传输ATM信息的基础上准备传输数据，以便输出该传输数据到上述无线传输装置；以及一个终端(104)用于处理来自上述ATM装置的接收的ATM信息输出，并用于输出该传输ATM信息到上述ATM装置。ATM装置(103)包括一个方式选择控制装置(218)，用来使包含在上述ATM装置内的部分电路的工作方式根据包含在来自上述终端的传输ATM信息输出中的一个预定信号在正常方式和低功耗方式之间转变。
图1示出按照本发明的第一实施例的一个ATM无线传输设备结构的方框图；
图2示出ATM无线传输设备发送的超帧的帧格式；
图3示出如图1所示的ATM无线传输设备的工作过程的流程图；
图4示出包含在图1所示的ATM无线传输设备中一个ATM装置结构的方框图；
图5示出按照本发明的第二实施例的一个ATM无线传输设备结构的方框图；
图6示出如图5所示的ATM无线传输设备的工作过程的流程图；
图7示出包括在图5所示的ATM无线传输设备中一个ATM装置结构的方框图。
(第一实施例)
如图1所示，按照本发明第一实施例的一个ATM无线传输设备包含一个无线传输装置102用于接收以射频发送的一个信号，对它进行解调和信道解码以得到已接收的数据112，并且用于对传输数据117进行信道编码并完成调制以便通过射频将它发送；一个ATM装置103用于从已接收的数据112中提取所需的已接收的ATM信息126，并用于在传输ATM信息124的基础上准备传输数据117；以及象个人计算机那样的一个ATM装置终端104，用于显示包含在已接收的ATM信息126中的数据并用于输出传输ATM信息124。
在本发明中，ATM装置103有一种正常工作方式和一种低功耗方式，其中部分电路的工作是以低速停止或工作。
现在详细说明第一实施例的ATM无线传输设备。
无线传输装置102包含一个天线101用于发送和接收，一个接收的频率变换器107用于将来自射频的接收信号的频率下变频到一个基带频率，一个解调电路109用于解调一个基带信号，一个信道解码电路111用于将解调信号分解为信息位，一个信息编码电路118用于分配传输ATM信息到多个时间段并添加纠错码，一个调制电路120用于利用已编码的数据进行调制，一个发送频率变换电路122用于将已调信号的频率变换到射频，一个开关105用于有选择地连接天线101到发射机端或接收机端，以及一个CPU114，用于控制无线传输装置102的工作并通过一个控制电路116发送一个方式选择信号到ATM装置103，使ATM装置103的工作方式在正常工作方式和低功耗方式之间转换。
在无线传输装置102中，在接收状态开关105将天线101连接到接收机端，天线101接收的信号通过接收的频率变换器107从射频下变换到基带频率。然后该信号被解调电路109解调并被信道解码电路111分解为信息位。
另一方面，在发送状态，传输ATM信息通过信道编码电路118被分配到多个时间段并添加纠错码。然后该数据被调制电路120调制，通过传输频率变换器122变频为射频，并通过转换到发射机端的开关105从天线101被发送出去。
在本实施例中，CPU114控制ATM装置103的工作方式成为正常工作方式或低功耗方式，这是根据信道解码电路111解码的已接收的ATM信息完成的，这是和传统设备的区别。
现在说明通过无线传输装置102的CPU114选择ATM装置103工作方式的方法。
如图2所示，当无线传输没有完成时，无线传输装置102实现超帧接收，以便在相当于几帧到几十帧的时间内(N帧周期)向基地台发送和接收信息一次。由超帧接收的发送的信息包括控制信息，并且当基地台使用下行链路起动正常传输到无线传输装置102时，它在控制信息中发送了传输起动信息。
因为直到从基地台发送传输起动信息为止，ATM装置103无需工作，CPU114运用方式选择信号116控制ATM装置103使其移动到低功耗方式，直到发送传输起动信息为止。
现在参考图3来说明控制过程。
当无线传输装置102在下行链路上接收到一个信号时(步骤1)，它对该信号进行信号解码是为了对来自基地台的接收请求解码(步骤2)。当检测出来自基地台的接收请求时(步骤3)，如果ATM装置103的现时工作方式是正常工作方式(步骤4)，则它继续接收直到来自基地台的传输完成为止，并将已接收的ATM信息输出到ATM装置103(步骤6)。在上行链路上当存在要从ATM装置发送的数据时，无线传输装置102在上行链路上将它发送到基地台。
在步骤4，如果ATM装置103的现时工作方式不是正常工作方式，则无线传输装置102的CPU114控制ATM装置103转换到正常工作方式(步骤5)，于是过程进行到步骤6。
当发送或接收完成时(步骤7)，则CPU114控制ATM装置103转换到低功耗方式(步骤8)，于是过程等待下一次超帧接收。
图4示出ATM装置103内部电路结构的方框图。在图4中，从无线传输装置提供的接收的数据通过接口201到接收缓冲器203。接收缓冲器203由一个ATM单元终端处理装置204，一个ARQ(自动请求重复)控制装置205，以及一个单元流再现处理装置206组成。来自接收缓冲器203的接收的数据输出被输入到一个ATM组合装置207，它从所接收的数据组合ATM单元来准备接收的ATM信息。已接收的ATM信息通过一个STM-1/OC3发送装置208变换为一个光信号，并通过一个终端接口209用光纤将它发送到终端。
另一方面，STM-1/OC3接收装置210在光纤上接收从终端发送的传输ATM信息，这是通过终端接口209的光信号，将它变换为一个电信号并提供给一个ATM单元同步装置211。ATM单元同步装置211使ATM单元同步，而包含在传输缓冲装置212内的无线ATM单元产生处理装置213根据包含在ATM单元内的信息准备传输数据。传输缓冲装置212还包括一个ARQ控制装置214。ATM接口控制信息终端装置202通过ARQ控制装置205和214控制ARQ信息。该传输数据通过接口201被发送到无线传输装置。
一个参考计时产生装置215通过接口201接收一个来自无线传输装置的计时信号，以便产生用于时间标记和各种参考计时的计时。一个报警处理装置216检测从终端发送的数据中的异常情况，并将异常状态通知ATM接口控制信息终端装置202。
关于以上部件，在接收准备状态中为保持最少必需功能所需要的部件是STM-1/OC3发送装置208，STM-1/OC3接收装置210，ATM单元同步装置211，传输缓冲器212，参考计时产生装置215，以及报警处理装置216。当线路没有连接到其它ATM无线传输设备时，其他电路即图4中用虚线所环绕的框图220中的ATM接口控制信息终端装置202，接收缓冲器203以及ATM单元组合装置207是不需要工作的，因此停止这些电路的工作以减少功率消耗。关于接收缓冲装置203和ATM单元组合装置207，其工作可被转换为低速工作来代替停止这些电路的工作，这样功率消耗也就减少了。停止电路的工作或低速工作在这里被称为低功耗方式。
方式选择控制装置217响应来自无线传输装置的方式选择信号，来控制方框220内的诸电路成为正常方式或低功耗方式。当要进行低速工作时，只有接收缓冲装置203和ATM单元组合装置207受到控制。
正如图1中的终端104，可以应用一台个人计算机或一个具有ATM接口的电视会议系统。
由于停止ATM装置的工作或实现它的低速工作，需要高速工作并消耗很多能量，但只要不进行数据的发送与接收，就得到了低功率消耗。
(第二实施例)
终端104显示从ATM装置103接收的信息，准备要发送的数据并将它传送到ATM装置103。可是，在传统的ATM无线传输设备中，ATM装置103必须始终监视信号线路上的数据流动，因此功率消耗是很大的。
在按照如图5所示本发明第二实施例的一个ATM无线传输设备中，终端104插入一个终端工作起动/终止信号给ATM单元，并将它输出到ATM装置103，ATM装置103检测该终端工作起动/终止信号，并根据所检测的信号在正常方式和低功耗方式之间转换工作方式，使得功率消耗减少。
现在参考图6的流程图来说明传输请求后的工作。
当ATM装置103的工作方式是正常工作方式时(步骤11)，数据从终端104被引出到ATM装置103。然后该数据从ATM装置103输出到无线传输装置102，无线传输装置102将它发送到基地台(步骤13)。而且，无线传输装置102能够接收从基地台发送的数据。
在步骤11，如果ATM装置103的工作方式不是正常工作方式，则ATM装置103的工作方式就被转换到正常工作方式(步骤12)，于是过程进行到步骤13。
当发送/接收完成时(步骤14)，则ATM装置103被转换到低功耗方式(步骤15)。
图7示出ATM装置103内部电路结构的方框图，在图7中，说明了与表示第一实施例的图4的区别，方式选择控制装置218接收来自同步装置211的ATM单元来检测终端工作起动/终止信号，当确定终端是在工作时，它就控制方框220中诸电路到正常工作方式。当确定终端不工作并且基地台不发送时，它就控制方框220中诸电路到低功耗方式，类似于第一实施例，当要进行低速工作时，只有接收缓冲装置203和ATM单元组合装置207受到控制。
由于停止ATM装置的工作或实现它的低速工作，需要高速工作并消耗很多能量，但只要不进行数据发送/接收将它转换到低功耗方式，就得到了低功率消耗。
上述的第一实施例和第二实施例可以被设置在一个ATM无线传输设备内，在此情况下，如果从无线传输装置引出的方式选择信号和从终端引出的终端工作起动/终止信号中至少有一个信号指示要转变到正常方式，则诸电路受控变为正常方式，如果两个信号都指示要转变到低功耗方式，则诸电路就受控变为低功耗方式。