CN1331365C - 无线通信系统终端软件自动升级的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实现终端软件空中升级的无线通信系统及其方法，该系统包括网络管理系统、基站控制器、基站及每个基站上的多个用户终端，其中，网络管理系统管理待升级的软件代码，该网络管理系统将该软件代码分发到各个基站控制器，基站控制器将待升级的软件代码转发到其从属的基站，基站通过广播信道将软件代码广播到多个用户终端上，实现自动软件升级。

Description

无线通信系统终端软件自动升级的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统中用户终端软件更新的方法，尤指一种终端软件能够通过无线传输，从基站空中升级的方法。

背景技术

随着芯片处理速度的不断提高，越来越多的传统上由硬件实现的功能，现在改由软件来实现了，这样就给系统功能提供了许多柔性，这就是软件无线电的概念。同样，随着软件无线电技术的发展，无线通信系统的性能不仅依赖于其实现的硬件平台，而更主要的依赖于其软件实现的性能。基于相同的硬件平台，通过升级软件可以不断地提升系统的性能，增加或改进系统的功能。但对于大量分布在个人用户手中的个人无线通信终端设备，要实现对其进行软件升级，如果要采用人工升级的方法，是一件非常繁琐的工作，对于运营商和用户来说都会带来很多的不便。

从近十年来GSM系统的运营和近年来CDMA系统的运营可以看到，控制在运营商手中的通信系统网络部分总是在不断地升级，不断地提高性能，提供更丰富的功能和服务。但另一方面，现有用户如果想要享受更高的服务质量或新的服务项目，就不得不放弃旧的终端(如手机)设备，购置新的终端设备。这对于用户和运营商来说都会造成损失，用户要花费额外的钱来更新自己的终端设备，运营商则有可能由于用户更新终端时选择别的运营商而失去用户。

经验告诉我们，一方面，无线通信技术的理论和实践都处在快速发展的过程中，即使在相同的系统体制下，有时处理算法中部分参数的调整或一个算法的改进可以使通信的效果得到很大的提高；另一方面，软件的设计和实现难免存在缺陷，而这些缺陷很可能会对用户和运营商带来损失。因此，局部更新终端设备中的数据或软件模块、算法单元是非常必要的。但是，采用以往的人工更新软件的方法，用户必须到运营商指定地点去更新软件，提高了运营商的运营成本，也浪费了用户的大量时间和精力。

利用软件无线电技术是现代无线通信系统的共同特征，软件无线电技术使系统产品在不对硬件作任何改动的情况下，改善系统性能，改进和添加系统功能。例如，对软件算法(如基带处理算法、声码器算法、睡眠机制等)的改进往往可以大大提高系统的性能，有时甚至只是对个别门限参数、校准参数的修正就会起到显著的效果。对于运营商控制下的系统网络部分的设备，其软件升级比较容易做到，但对于数量巨大的分散在广大用户手中的终端设备，其软件升级就比较难于操作和实现。

现代无线数字个人通信系统都具备了很强的数据通信能力，因此只要在系统的各个环节增加相应的处理功能模块，完全可能通过系统本身的机制，实现对终端设备的自动软件升级。

由上可知，现有通讯系统的软件升级方法存在诸多的缺陷，有进一步改进的必要。

发明内容

本发明的目的是提出一种对无线移动通讯终端设备实现软件升级的方法及系统，在无需用户作任何参与的情况下，实现无线通信终端软件的空中自动升级。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可实现终端软件空中升级的无线通信系统，包括网络管理系统、基站控制器、基站及每个基站上的多个用户终端，其中，网络管理系统管理待升级的软件代码，该网络管理系统将该软件代码分发到各个基站控制器，基站控制器将待升级的软件代码转发到其从属的基站，基站通过广播信道将软件代码广播到多个用户终端上，实现空中自动软件升级。

如上所述的无线通信系统，其中，该基站软件的实现包括：

一升级代码存储器，用于存储由基站控制器传送来的待升级软件代码；

一成帧处理模块，用于形成初始化数据帧和将待升级的软件代码分割成多个代码数据帧；

一帧数据存储器，用于存储该成帧处理模块形成的初始化数据帧和代码数码帧；

一日期时间设定控制模块，用于设定软件升级的有效起止日期和广播升级代码的时段；

一广播模块，用于将帧数据存储器中的初始化数据帧和多个代码帧在有效的日期和时段内通过广播信道循环广播到该基站覆盖的小区。

如上所述的无线通信系统，其中，该初始化数据帧包依次括本次软件升级的代号，终端厂商代号，终端型号，现有终端软件版本号，升级后的软件版本号，本次升级的规模级别，待升级代码数据的长度，超时时间。

如上所述的无线通信系统，其中，该代码数据帧依次包括本次升级的代号，本帧数据唯一的序列号，代码数据，CRC校验码。

如上所述的无线通讯系统，其中，该用户终端软件的实现包括：

一接收模块，用于从广播信道接收由基站广播的初始化数据帧和代码数据帧；

一本机数据存储器，用于存储本机参数，包括本机软件版本号，本机产品厂商编号，本机产品信号；

一代码记录表，用于存储接收模块接收到的多个代码数据帧，其数据格式为帧序列号、下载标记和代码数据；

一升级进程控制表，用于记录升级进程中的各种状态数据，包括本次软件升级代号，本次软件升级的级别码，本次软件升级后的版本号，下载代码的长度(帧数)，当前软件升级所处的状态，本次升级的超时时间；

一分析处理模块，用于解码接收到的初始化数据帧和代码数据帧，并根据初始化数据帧的解码结果与该本机数据存储器中的信息进行比较，确认本机是否属于本次软件升级的范围，并负责初始化升级进程控制表和代码记录表；

一升级控制模块，用于控制软件升级的整个过程，将本机软件代码升级为代码记录表中的待升级代码，并负责保证这两部分数据之一是完整的。

本发明还提供了一种无线通信系统中终端软件空中升级的方法，用于将升级软件由基站通过广播信道空中升级到用户终端，实现自动空中升级，其中，包括如下步骤：

基站对待升级的代码数据进行成帧处理；

基站发送该成帧处理形成的多个数据帧；

用户终端从广播信道接收基站广播发送的多个数据帧；

用户终端升级处理用户端软件。

如上所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其中，在成帧处理步骤之前，还包括如下步骤：

将升级代码数据导入网络管理系统；

网络管理系统将该升级代码数据分发到各个基站控制器；

基站控制器将该升级代码数据转发到所属的基站。

如上所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其中，成帧处理步骤还进一步包括如下步骤：

形成初始化数据帧，该初始化数据帧包依次括本次软件升级的代号，终端厂商代号，终端型号，现有终端软件版本号，升级后的软件版本号，本次升级的规模级别，待升级代码数据的长度，超时时间；

形成代码数据帧，该代码数据帧依次包括本次升级的代号，本帧数据唯一的序列号，代码数据，CRC校验码。

如上所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其中，在基站发送数据帧之前，还包括如下步骤：

判断当前日期和时间是否是有效的升级日期和发送时段；

如果不是有效的升级日期和时间，则复位存储单元，结束升级；

如果是有效的升级日期和时间，则基站通过广播信道发送所述的初始化帧和多个代码帧；

循环发送该初始化数据帧和多个代码帧，直到当前时间超过设定的发送时段。

如上所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其中，还包括一用户终端判断是否属于本次升级范围的步骤，该步骤进一步包括如下步骤：

解码初始化数据帧；

比较解码得到的升级条件是否于本用户终端存储的本机信息一致；

如果不属于本次升级的范围，则直接退出；

如果属于本次升级的范围，则初始化升级进程控制表和代码记录表；

设置升级进程控制表的进程状态为代码下载状态。

如上所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其中，该代码记录表用于存储接收到的多个代码数据帧，其数据格式为帧序列号、下载标记和代码数据；该升级进程控制表，用于记录升级进程中的各种状态数据，包括本次软件升级代号，本次软件升级的级别码，本次软件升级后的版本号，下载代码的长度(帧数)，当前软件升级所处的状态，本次升级的超时时间。

如上所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其中，该用户终端接收基站发送的多个数据帧的步骤还包括如下详细步骤：

处理接收代码数据帧；

根据接收帧的序列号读取代码记录表中的下载标记；

如果该下载标记指示该帧已经正确接收，则丢弃当前接收到的数据；

如果该下载标记指示该帧未被接收，则将代码数据写入代码记录表中与该序列号对应的代码数据单元中；

设置该序列号对应的代码记录表中的下载标记为正确读取标志。

如上所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其中，用户终端升级处理用户端软件步骤还包括如下详细步骤：

判断所有代码数据是否接收完毕；

如果所有代码数据没有接收完毕，则返回代码接收步骤继续接收代码数据；

如果所有代码数据接收完毕，则将升级状态控制表中的进程状态设置为内部处理状态；

内部升级处理，将待升级代码替换原软件代码；

将升级状态控制表中的进程状态设置为复位状态；

复位进程控制表和代码记录表；

将升级状态控制表中的进程状态设置为初始化状态。

本发明的有益效果是解决了现有无线通信系统中，由于终端数目庞大、分散，而无法实现对终端软件实现升级，提升系统性能和改进服务质量。本发明所设计的空中加载自动软件升级的基本方法，从安全性、可靠性和可操作性、有效性等方面保证了在无线个人通信系统中实现空中升级软件自动升级的可能性。

本发明基于软件无线电的概念和现代无线数字个人通信系统中的数据传送功能，提出了对无线个人通信系统终端软件实现空中自动升级的思想，并设计了一种安全、可靠的实现方法，包括基本处理流程和协议框架。在不改变终端硬件的情况下，通过升级终端的软件，达到提升系统性能、改进或添加系统功能的目的。该方法利用无线数字个人通信系统中网络部分的数据传送信道和无线接口部分的广播信道，并在空中加载时采用分帧校验、序列号接收控制、周期循环广播等步骤，来保证下载数据的完整性；在终端通过一个基于非易失性存储器(如FLASH)存储的专用软件升级管理线程来保证升级的安全性。

本发明关于无线个人通信系统中终端软件的空中升级方法，基于该方法的对个人移动通信终端的软件模块、算法单元、关键参数的升级手段，解决了在现有的个人移动通信系统无法利用软件无线电的思想，从终端的角度来提升系统的功能，对已经发布的终端软件缺陷只能听之任之的局面，从而给用户和运营商都带来了利益。本方法所设计的基本协议结构和流程，有效地解决了无线个人通信系统中终端软件自动、安全升级的可能性。特别是针对个人移动通信终端普遍存在的切换、出服务区、关机、掉电等情况，该方法所设计的机制仍能有效、可靠地实现软件的自动升级。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明终端软件空中升级的系统结构及待更新代码数据流向示意图；

图2是本发明用户终端接收代码数据帧的流程示意图；

图3是本发明用户终端升级进程状态图；

图4是本发明基站端空中软件升级的流程图；

图5是本发明用户终端的空中软件升级的流程图；

图6是本发明基站端逻辑结构图；

图7是本发明用户终端的逻辑结构图。

具体实施方式

本发明提供了一种对无线通信系统终端软件进行可靠、安全自动升级的方法。如图1所示，该方法对软件自动升级的基本实现步骤如下：

(1)、终端软件的自动升级通过网络管理系统(NMS)11来操作和控制，维护人员将升级代码数据导入NMS系统，配置相应的流程参数，然后启动软件升级流程。

(2)、NMS将升级软件代码加载到各个基站控制器(BSC)12。

(3)、BSC将待加载的软件代码转发到其从属的基站(BTS)13。

(4)、BTS启动一个终端软件加载的任务，该任务首先对待加载的代码数据进行成帧处理，然后在设定的时间段内周期性循环地向其覆盖的小区内的用户广播待加载的数据帧序列。广播数据帧序列中包括两种基本数据帧：初始化数据帧和代码数据帧。

(5)、终端14对广播信道上接收到的数据帧进行分析，通过接收到的初始化数据帧分析其终端型号(包括生产厂家和产品系列等)、软件版本号，确定该升级任务是否适合于本终端。

(6)、确认本终端属于本次软件升级的对象范围后，根据初始化帧接收到的信息初始化软件升级流程，包括在非易失性存储器空间中配置升级进程控制表和配置代码记录表，然后进入数据接收过程。

(7)、终端对接收到的数据通过完整性校验检查后，启动基于非易失性存储器的正式代码的修改流程。

(8)、终端代码修改完成后，更新相应的软件版本号，复位相关的存储器单元。

(9)、本次软件升级完成。

在上述步骤中，为了保证升级的快速安全可靠，本发明采用了下述关于无线通信系统空中软件自动升级的详细实现方法：

1.在升级之前，首先要对升级规模进行划分。为了提高软件升级空中加载的效率，应该尽量减少升级代码的传输数据量。因此，可以将软件升级的规模划分为以下三级：(1)功能模块升级，如基带处理模块、声码器模块、人机界面模块(MMI)、短消息处理模块等；(2)算法单元模块升级，指对某一个单元处理算法的更新；(3)局部功能参数的更新，如修改指定地址的参数值。不同级别的升级任务中，下载的代码可以采用不同的格式，以便于终端软件的处理。

2.基于无线单向广播信道的数据传送。

由于无线通信系统中的终端数量巨大，采用广播的方式可以大大地提高传送效率。基站在设定的时间范围内，通过广播信道向其覆盖范围内的所有终端设备发送软件加载升级的代码数据。

3.数据正确性和完整性的保证。

由于空中信道的不确定性和用户终端存在的各种不确定性，本发明采用下述方法来保证数据传送的正确性和完整性：

(1)分帧传送，采用短帧数据冗余校验(CRC)的方式发送数据。

如果待加载代码数据长度为X字节，每帧发送的有效数据长度为N字节，则可以将代码数据拆分成M帧，然后按照一定的帧结构构成发送帧。终端分别接收、校验和存储每一个代码帧，而不要求正确帧的连续性。任何一个正确接收的代码帧都可以补充到代码记录表中，当检测到所有帧都被正确接收后，停止代码接收并进入内部升级处理状态。其中，帧数M由下式计算：

$M=\left[\frac{X}{N}\right]+1$

(2)采用帧序列号来保证数据的完整性，在一次软件升级代码的加载过程中，保证所有帧的序列号互不相同。接收端通过代码记录表中的代码帧接收标记来记录未正确接收的代码帧，并在以后的重复广播过程中进行补充。从而保证即使在代码接收过程中，由于用户呼叫、关机、意外掉电、出服务区等各种原因导致的下载中断都能在以前的基础上继续进行。

(3)周期性循环广播发送，确保终端设备有足够的机会来接收、补充完整的下载代码。

4.终端采用一个专用的软件升级管理模块来管理软件的可升级性。

该软件管理升级模块具备以下特性：(1)该模块本身是不可升级的；(2)任何时候终端设备开机时都能激活该模块，包括由于异常中断，内部升级处理状态下，升级处理进程破坏了原来的程序数据的情况下，该模块仍能正常启动和运行；(3)该模块控制软件升级的整个过程，记录升级过程中的状态进度，保证在任何情况下发生的中断都能从中断所处的状态继续；(4)该模块同时管理升级前的代码数据和待升级的代码数据，并保证这两部分数据之一一定是完整的。在进入内部升级处理状态之前，升级前的代码数据一定是完整的，在进入内部升级处理状态之后，待升级的代码数据一定是完整的。只有当升级处理完成后，才将下载的更新代码清除。

5.小区切换、用户关机、异常掉电等处理方法。

由于小区切换、用户关机、掉电等事件随时可能出现在终端软件升级的进程，因此，本发明提供了一个安全的管理方法。这一方法包括如下步骤：

(1)代码接收过程化整为零的分帧处理步骤：

终端设备在非易失性的存储器(如FLASH)中，根据初始化帧信息建立一个接收代码记录表，  表中用一个标识Flag来标记对应的帧是否已经被正确接收。这样，任何时候接收到一个正确的代码帧，只要记录表中的标记为0，都将记录到该表中，而无需连续地接收正确地数据帧。通过不断补充正确帧，直到所有的帧接收标记置为1，表示代码已经完整地下载，如表1所示：

表1：代码记录表数据结构

帧序列号	Flag	N字节代码数据
			0	0/1	Code
1	0/1	Code
			2	0/1	Code
3	0/1	Code
			......
M-1	0/1	Code

(2)保证下载的代码数据完整地记录在非易失性的存储器(如FLASH)中的步骤：

如图2所示，在步骤21中，只要接收到一个完整且校验正确的代码帧，就按照图中所示的方法记录在该表格中，这时，在步骤22中，首先根据接收帧的序列号读取记录表中的Flag，如果该Flag值为零，说明该帧没有被记录在记录表中，这时，转入步骤23，将代码数据写入代码记录表中与该序列号对应的存储单元中，然后在步骤24中将Flag值修改为1；如果该Flag本来就是1，说明记录表已经将该帧代码完整地记录在了记录表中，这时，系统转入步骤25，直接将该帧接收到的数据丢弃。由于Flag是在数据记录完成后才被置为1，这样如果在代码存储过程中程序被中断，该帧将被视为没有正确接收，从而保证了表中记录的每一帧数据都是完整的。当所有帧的正确接收标记都置为1时，表明已经正确接收到完整的代码，可以进入内部升级处理流程。

(3)保证任务的进程记录完整地记录在非易失性的存储器中的步骤。

如图3所示，软件升级任务的进程控制记录表将包括下述基本内容：本次软件升级的代号，本次软件升级的级别码，本次软件升级后的版本号，下载代码的长度(帧数)，当前进程所处的状态，本次升级的超时时间等，而当前进程所处的状态包括初始化状态31、代码下载状态32、内部处理状态33和复位状态34。

为了保证任何中断都不会破坏进程的继续执行，该升级进程控制表必须保存在非易失性的存储器中。并且必须在上一个状态的工作完全完成后，才更新状态标志，进入下一个状态。如果在设定的时间(从初始化帧中得到)范围内，没有正确地接收到升级代码数据，则放弃本次升级流程，进入复位状态，这时可以将该失败信息通过LCD显示提示用户，并利用信令消息或短消息等机制发送到系统的网管中心。

状态的转移是确保处理进程正确进行的关键环节。例如，在初始化状态下，收到一个正确的初始化帧并判断适合于本终端的升级任务后，开始初始化进程记录表，完成记录写入操作后才更新状态标志，进入代码下载状态。如果在记录写入过程中，进程被中断，则本次收到的初始化帧无效。当下次进程启动后，必须收到一个新的初始化帧，重新修改进程记录表。这样，就保证了当状态进入到代码下载时，记录表中的数据是完整且可靠的。

6.初始化帧基本构成

初始化帧用于终端用户识别本机是否属于本次升级的范围，并提供本次升级的基本信息，便于终端升级管理任务初始化一个升级流程。初始化帧中将携带下述信息：

本次软件升级的代号，终端厂商代号，终端型号，现有终端软件版本号，升级后的软件版本号，本次升级的规模级别，待升级代码数据的长度(即帧数)，超时时间等。

7.代码数据帧的基本结构

基站将来自网络管理系统NMS的升级代码数据(该数据已经按照对应的升级规模级别所定义的格式结构化)进行分帧处理，参考帧结构如下：

本次升级代号

序列号

代码数据

CRC校验码

8.基站任务流程图和终端设备任务流程：

如图4所示，是基站端的升级任务流程图，其中基站(BTS)接收到基站控制器(BSC)发送下来的升级代码下载数据后，启动一个终端软件升级模块，该模块的处理流程如图4所示。首先，在步骤41中对升级任务进行初始化，初始化处理主要包括，

(1)构成下发的初始化帧；

(2)分帧处理，将长度为X的代码数据才分成长度分别为N的M帧；

(3)按照代码数据帧的格式，对每一个代码数据帧添加本次软件升级的代号和各帧唯一的序列号，并计算包括代码号、序列号和代码数据在内的CRC校验码，附在该帧的最后。

然后，在步骤42中，任务将通过判断当前时间与设置的有效升级时段来确定是否广播发送数据。时间设置可以包括：软件升级的起止日期，每天广播的时段(一般选择在业务量比较小的时段，如凌晨)。如果是在有效日期的设定时段内，则在步骤43中首先发送初始化帧，然后在步骤44和45中将所有代码数据帧发送完毕；并且在有效的日期和发送时段内循环发送；如果是在有效日期的设定时间段以外或当前日期超出设定的日期后，在步骤46中，进程退出并复位相关的存储单元。

如图5所示，是本发明的终端流程图，其中在步骤51中，当终端接收到来自广播信道的一个软件升级初始化帧后，在步骤52中，通过解码该初始化帧得到本次软件升级的条件，包括产品厂商编号、产品型号、软件版本号等，并在步骤53中确定是否属于本终端升级的范围，当这些条件与本机存储的信息相符时，则本机属于本次软件升级的范围，并在步骤54中，开始初始化升级进程(即初始化进程控制表和代码记录表)，然后在步骤55中设置进程控制表的当前状态为代码下载状态。

在步骤56的代码下载状态中，终端分析接收每一个代码帧，当接收帧正确时，通过帧序列号检查该帧在代码记录表中是否已经存在，如果还没有，则将该帧写入记录表，并置对应的Flag为1；如果该帧代码已经正确记录在代码表中，则抛弃接收的数据，进入接收下一帧。当所有代码帧都接收正确后，在步骤57中将进程控制表的当前状态设置为内部处理状态。

在步骤58的内部升级处理步骤中，实现软件的真正升级，即软件升级管理模块利用下载的代码覆盖原来的代码，或者添加到原来的代码中。如果在升级操作的中间，进程被中断，则在下一次进程启动时，重新执行覆盖或添加操作，而不管上一次操作被中断的位置。当升级处理顺利完成后，将软件版本号更新为当前的版本号，进入复位状态。

在步骤59的复位步骤里，进程将清除并释放下载代码记录表，将进程控制表复位，回到初始化状态，等待下一次满足条件的升级任务。

本发明还提供了一种可实现终端软件空中升级的无线通信系统，如图1所示，包括网络管理系统11、基站控制器12、基站13及每个基站上的多个用户终端14，其中，网络管理系统管理待升级的软件代码，该网络管理系统将该软件代码升级到各个基站控制器，基站控制器将待升级的软件代码转发到其从属的基站，基站通过广播信道将软件代码广播到多个用户终端上，实现空中自动软件升级。

如图6所示，本发明的基站端包括一升级代码存储器61，用于存储由基站控制器传送来的待升级软件代码；一成帧处理模块62，用于形成初始化数据帧和将待升级的软件代码分割成多个代码数据帧；一帧数据存储器63，用于存储该成帧处理模块形成的初始化数据帧和代码数码帧；一日期时间设定控制模块64，用于设定软件升级的有效起止日期和广播升级代码的时段；一广播模块，用于将帧数据存储器中的初始化数据帧和多个代码帧在有效的日期和时段内通过广播信道循环广播到该基站覆盖的小区。

如图7所示，本发明的无线用户终端包括一接收模块71，用于从广播信道接收由基站广播的初始化数据帧和代码数据帧；一本机数据存储器73，用于存储本机参数，包括本机软件版本号，本机产品厂商编号，本机产品信号；一代码记录表74，用于存储接收模块接收到的多个代码数据帧，其数据格式为帧序列号、下载标记和代码数据；一升级进程控制表75，用于记录升级进程中的各种状态数据，包括本次软件升级代号，本次软件升级的级别码，本次软件升级后的版本号，下载代码的长度(帧数)，当前软件升级所处的状态，本次升级的超时时间；一分析处理模块72，用于解码接收到的初始化数据帧，并根据解码结果与该本机数据存储器中的信息进行比较，确认本机是否属于本次软件升级的范围，并负责初始化升级进程控制表75和代码记录表74；一升级控制模块76，用于控制软件升级的整个过程，将本机软件代码升级为代码记录表中的待升级代码，并负责保证这两部分数据之一是完整的。

由上所述，本发明的终端软件空中升级的方法和系统，具有如下优点：

1.本发明所提出的基于空中升级的终端软件自动升级思想，可以解决现有无线个人通信系统中，由于终端数目庞大、分散，而无法实现对终端软件实现升级，提升系统性能，改进服务质量的目的，从而充分发挥软件无线电在数字无线通信系统中的作用；

2.本发明所设计的软件升级分级处理，可以提高软件自动升级控制的灵活性和效率；

3.本发明所设计的各个基站采用空中广播信道分别周期性地循环发送升级代码数据的方法，既能提高效率，又能有效地支持对终端状态的不确定性的处理策略；

4.本发明所设计的分帧校验、无序接收机制和对终端状态的不确定性处理策略，实现了空中代码升级的有效性和完整性保证。

5.本发明所提供的终端软件升级管理模块的设计思路，能有效地确保终端软件的安全升级；

6.发明所设计的初始化帧和代码数据帧基本结构，可以有效地控制处于同一无线个人通信系统的不同厂商、不同系列、不同版本的终端软件升级。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，所有依本发明内容所作出的等效变换，均包含在本发明的专利范围内。

Claims (13)

1.一种可实现终端软件自动升级的无线通信系统，包括网络管理系统、基站控制器、基站及每个基站上的多个用户终端，其特征在于，网络管理系统管理待升级的软件代码，该网络管理系统将该软件代码分发到各个基站控制器，基站控制器将待升级的软件代码转发到其从属的基站，基站通过广播信道将软件代码广播到多个用户终端上，实现空中自动软件升级。

2.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，该基站包括：

一升级代码存储器，用于存储由基站控制器传送来的待升级软件代码；

一成帧处理模块，用于形成初始化数据帧和将待升级的软件代码分割成多个代码数据帧；

一帧数据存储器，用于存储该成帧处理模块形成的初始化数据帧和代码数码帧；

一日期时间设定控制模块，用于设定软件升级的有效起止日期和广播升级代码的时段；

一广播模块，用于将帧数据存储器中的初始化数据帧和多个代码帧在有效的日期和时段内通过广播信道循环广播到该基站覆盖的小区。

3.如权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于，该初始化数据帧依次包括本次软件升级的代号，终端厂商代号，终端型号，现有终端软件版本号，升级后的软件版本号，本次升级的规模级别，待升级代码数据的长度，超时时间。

4.如权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于，该代码数据帧依次包括本次升级的代号，本帧数据唯一的序列号，代码数据，CRC校验码。

5.如权利要求1所述的无线通讯系统，其特征在于，该用户终端包括：

一接收模块，用于从广播信道接收由基站广播的初始化数据帧和代码数据帧；

一本机数据存储器，用于存储本机参数，包括本机软件版本号，本机产品厂商编号，本机产品信号；

一代码记录表，用于存储接收模块接收到的多个代码数据帧，其数据格式为帧序列号、下载标记和代码数据；

一升级进程控制表，用于记录升级进程中的各种状态数据，包括本次软件升级代号，本次软件升级的级别码，本次软件升级后的版本号，下载代码的长度(帧数)，当前软件升级所处的状态，本次升级的超时时间；

一分析处理模块，用于解码接收到的初始化数据帧，并根据解码结果与该本机数据存储器中的信息进行比较，确认本机是否属于本次软件升级的范围，并负责初始化升级进程控制表和代码记录表；

一升级控制模块，用于控制软件升级的整个过程，将本机软件代码升级为代码记录表中的待升级代码，并负责保证这两部分数据之一是完整的。

6.一种无线通信系统中终端软件空中升级的方法，用于将升级软件由基站通过广播信道空中升级到用户终端，实现自动空中升级，其特征在于，包括如下步骤：

基站对待升级的代码数据进行成帧处理；

基站发送该成帧处理形成多个数据帧；

用户终端从广播信道接收基站广播发送的多个数据帧；

用户终端升级处理用户端软件。

7.如权利要求6所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其特征在于，在成帧处理步骤之前，还包括如下步骤：

将升级代码数据导入网络管理系统；

网络管理系统将该升级代码数据分发到各个基站控制器；

基站控制器将该升级代码数据转发到所述的基站。

8.如权利要求6所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其特征在于，成帧处理步骤还进一步包括如下步骤：

形成初始化数据帧，该初始化数据帧依次包括本次软件升级的代号，终端厂商代号，终端型号，现有终端软件版本号，升级后的软件版本号，本次升级的规模级别，待升级代码数据的长度，超时时间；

形成代码数据帧，该代码数据帧依次包括本次升级的代号，本帧数据唯一的序列号，代码数据，CRC校验码。

9.如权利要求8所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其特征在于，在基站发送数据帧之前，还包括如下步骤：

判断当前日期和时间是否是有效的升级日期和发送时段；

如果不是有效的升级日期和时间，则复位存储单元，结束升级；

如果是有效的升级日期和时间，则基站通过广播信道发送所述的初始化帧和多个代码帧；

循环发送该初始化数据帧和多个代码帧，直到当前时间超过设定的发送时段。

10.如权利要求8所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其特征在于，还包括一用户终端判断是否属于本次升级范围的步骤，该步骤进一步包括如下步骤：

解码初始化数据帧；

比较解码得到的升级条件是否于本用户终端存储的本机信息一致；

如果不属于本次升级的范围，则直接退出；

如果属于本次升级的范围，则初始化升级进程控制表和代码记录表；

设置升级进程控制表的进程状态为代码下载状态。

11.如权利要求10所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其特征在于，该代码记录表用于存储接收到的多个代码数据帧，其数据格式为帧序列号、下载标记和代码数据；该升级进程控制表，用于记录升级进程中的各种状态数据，包括本次软件升级代号，本次软件升级的级别码，本次软件升级后的版本号，下载代码的长度，当前软件升级所处的状态，本次升级的超时时间。

12.如权利要求11所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其特征在于，该用户终端接收基站发送的多个数据帧的步骤还包括如下详细步骤：

处理接收代码数据帧；

根据接收帧的序列号读取代码记录表中的下载标记；

如果该下载标记指示该帧已经正确接收，则丢弃当前接收到的数据；

如果该下载标记指示该帧未被接收，则将代码数据写入代码记录表中与该序列号对应的代码数据单元中；

设置该序列号对应的代码记录表中的下载标记为正确读取标志。

13.如权利要求12所述的无线通信系统中终端软件空中升级的方法，其特征在于，用户终端升级处理用户端软件步骤还包括如下详细步骤：

判断所有代码数据是否接收完毕；

如果所有代码数据没有接收完毕，则返回代码接收步骤继续接收代码数据；

如果所有代码数据接收完毕，则将升级状态控制表中的进程状态设置为内部处理状态；

内部升级处理，将待升级代码替换原软件代码；

将升级状态控制表中的进程状态设置为复位状态；

复位进程控制表和代码记录表；

将升级状态控制表中的进程状态设置为初始化状态。

Images