專利名稱：具有phs及wlan功能的雙模式無線數據卡的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡。
背景技術：
目前筆記本電腦等移動計算設備，其提供無線數據傳輸服務的功能一般通過使用通稱為PC卡的裝置來實現，PCMCIA(PersonalComputer Memory Card International Association)定義了PC卡相應的電氣、機械、軟件接口。目前PC卡有三種規格尺寸，分別為類型一、類型二、類型三，其中類型二的PC卡常用于為PC提供有線或無線上網數據服務的設備，如網卡、數據卡。
現行的筆記本電腦可使用的無線數據通訊手段有無線局域網(WLAN，Wireless Local Area Network)、無線廣域網等，IEEE802.11協議即屬于無線局域網絡領域的通訊技術。PHS(Personal HandySystem)提供的基于PIAFS(Personal Handy phone System InternetAccess Forum Standard)的數據承載服務，其可歸屬于無線廣域網絡領域的通訊技術。這兩種技術在目前有著不同的應用場合，無線局域網由于網絡覆蓋范圍的限制一般只在家庭、寫字樓、機場等部署有接入點的場合使用，在這種場合下，用戶可以獲得比較高速的數據接入服務。對于PHS而言，由于目前部署的范圍比較廣，往往是全城覆蓋，這使得用戶可以在任意地點獲得PHS接入并利用其提供的數據通訊服務。可以說，這兩種技術是互補的，能夠讓用戶根據不同的場合，隨時隨地地享受無線數據服務。目前市場上，各自獨立的IEEE802.11無線局域網卡和PHS無線上網數據卡已經出現并逐漸普及。對于用戶言，為使用這兩種服務，必須攜帶兩張獨立的卡，這顯得相當不方便，從經濟性上來講，購買成本也比較高。因此，若能提供一種兼具PHS和WLAN功能的無線數據卡，則具有很好的應用價值。
在檢索到的幾篇技術內容較為接近的專利文獻中，中國專利第03256440號是將兩種卡進行機械結構上的改變以使其體積變小能夠容納于原來只能放置一種卡的空間內，其實質上仍然是兩張卡，因此在切換處理以及一些其他功能仍然受限，并不是真正意義上的雙模。中國專利第02117286號和中國專利第02136812則是從網絡側提出的解決不同制式通信手段的兼容問題，這樣雖然從根本上解決了網絡的兼容問題，而且成本會比較低。但是目前由于不同的網絡業務由不同的網絡營運商經營，因此從網絡側進行兼容的現實可行性不大。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，以克服現有網絡兼容技術的不足。能夠從用戶側利用一張數據卡完成對PHS及WLAN功能的兼容。
為實現上述目的，本發明提供一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，包括WLAN基帶處理芯片、PHS基帶處理芯片、PHS電源管理芯片、接口轉換電路、射頻處理芯片和天線，其中WLAN基帶處理芯片設有與外部設備相連的外部設備接口，WLAN基帶處理芯片與接口轉換電路連接；接口轉換電路和PHS基帶處理芯片連接；PHS基帶處理芯片和PHS電源管理芯片連接；WLAN基帶處理芯片和PHS基帶處理芯片與射頻處理芯片及天線相連。
其中，所述的接口轉換電路是一個可編程邏輯器件和存儲器構成的電路，可編程邏輯器件和存儲器與WLAN基帶處理芯片的串行存儲器接口進行數據/信號連接，與WLAN基帶處理芯片的普通用途接口進行片選信號連接；可編程邏輯器件和PHS基帶處理芯片通過各自的通用異步串行接口進行數據/信號連接。接口轉換電路也可以由一個可編程邏輯器件單獨構成。這里的可編程邏輯器件是CPLD(Complex Programmable Logic Device，復雜可編程邏輯器件)，存儲器是EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，電可擦可編程只讀存儲器)。所述的射頻處理芯片可以是一塊能夠對PHS系統和WLAN系統數據/信號分別進行處理的芯片，也可以是包括一塊PHS射頻處理芯片和一塊WLAN射頻處理芯片的兩塊芯片的組合。所述的天線可以是PHS系統和WLAN系統共享印制天線或包括一個PHS天線系統和一個WLAN天線系統分別接收和發射PHS系統和WLAN系統數據/信號。
所述的數據卡采用雙面布件的方法，將芯片分別置于卡的兩面。數據卡正面設有WLAN的基帶處理芯片以及射頻處理芯片；數據卡背面設有PHS基帶處理芯片、PHS電源管理芯片和接口轉換電路。
進一步的，所述的數據卡是類型二PC卡，插入PC機的PCMCIA插槽。該數據卡由PC驅動軟件提供虛擬總線的方式對設備進行辨識和管理，并由其上構建的PHS設備驅動與WLAN設備驅動對設備進行操作。所述的外部設備接口也可以是一個Card Bus接口，與Card Bus總線相連。數據卡對于WLAN數據接入，數據通過Card Bus接口、WLAN基帶處理芯片、射頻處理芯片和天線系統在用戶和網絡之間進行傳輸；數據卡對于PHS數據接入，數據通過Card Bus接口、接口轉換電路、PHS基帶處理芯片、射頻處理芯片和天線系統在用戶和網絡之間傳輸。
本發明提供了一種數據卡，同時提供WLAN和PHS數據通訊服務。本發明通過對PHS與WLAN子系統的集成，可以提供802.11b/g的WLAN通訊模式和32kbps/64kbps的PHS數據通訊模式，能夠同時在一臺設備上支持兩種數據服務。
本發明在PHS與WLAN的接口電路部分采用靈活的可編程器件來匹配兩個設備的數據接口。降低了數據卡的成本，并滿足了多種不同配置的需要。
本發明采用雙面布件的方法，在類型二數據卡尺寸的限制下，WLAN子系統和PHS子系統高度集成地布置于一張PCB板上；本發明PHS子系統與WLAN子系統共享同一天線；PHS與WLAN共享同一個Card Bus的PC卡接口，由此連接到個人計算機的PCMCIA插槽中。因此本發明體積較小、便于攜帶。
本發明整個設備在物理上是一張多功能設備卡，不同于普通的多功能PC卡的地方在于它不是通過配置Card Bus的配置空間來供Windows對設備進行辨識和管理，而是通過一個虛擬總線對設備進行辨識和管理。因而其置、維護和操作更加簡單易行。
以下結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
圖1為本發明的硬件結構框圖。
圖2為本發明的數據通路示意圖。
圖3為本發明電路板正面芯片布置示意圖。
圖4為本發明電路板背面芯片布置示意圖。
具體實施例方式
有關本發明的詳細說明及技術內容，現就結合
如下本發明是一塊具有PHS及WLAN功能的無線數據卡，屬類型二的PC卡，通過插入PC機的PCMCIA插槽進行使用，與PC的接口規范滿足Card Bus 7.0規范。卡上的硬件設備可以分為WLAN子系統和PHS子系統，其中WLAN子系統支持802.11b/g標準，PHS子系統支持32Kbps/64kbps PIAFS標準連接。因此它可以看成是WLAN網絡接口卡與PHS數據終端的一個復合體，它一方面能夠通過WLAN子系統提供WLAN無線接入，另一方面又可以通過PHS子系統提供的數據鏈路撥號接入互聯網。
首先參閱圖1，圖1是本發明的硬件結構框圖。WLAN子系統主要由WLAN基帶處理芯片和WLAN射頻處理芯片構成。WLAN基帶處理芯片主要負責802.11協議相關的內容及基帶處理，WLAN射頻處理芯片則處理射頻部分的內容。
PHS子系統主要由PHS基帶處理芯片和PHS射頻處理芯片、PHS電源管理芯片(PIM)、接口轉換電路構成。PHS基帶處理芯片是PHS子系統的核心，負責實現RCR STD-28協議棧并控制相關的外圍設備。PHS射頻處理芯片處理射頻部分的內容。PHS電源管理芯片(PIM)處理PHS子系統的電源與數據卡電源的兼容，在圖1中，接口轉換電路由一片CPLD和一片EEPROM組成，接口轉換電路提供WLAN子系統與PHS子系統的通訊邏輯，PHS子系統通過CPLD控制邏輯共享WLAN子系統的Card Bus接口。
數據卡的天線采用印制天線，為PHS/WLAN子系統所共享，減小了數據卡的體積，并降低了成本。
在圖1中，WLAN基帶處理芯片通過其Card Bus接口與CardBus總線相連，CPLD和EEPROM與WLAN基帶處理芯片的串行EEPROM接口進行數據/信號連接，與WLAN基帶處理芯片的普通用途接口進行片選信號連接；CPLD和PHS基帶處理芯片通過各自的通用異步串行接口進行數據/信號連接；PHS基帶處理芯片和PHS電源管理芯片通過各自的通用異步串行接口進行數據/信號連接；WLAN基帶處理芯片和PHS基帶處理芯片分別與射頻處理芯片相連再經由共享印制天線進行無線數據/信號傳送與接收。
圖1中的CPLD一方面采用通用異步串行接口與PHS基帶處理芯片的通用異步串行接口相連，另一方面通過串行EEPROM接口與WLAN基帶處理芯片相連，與WLAN基帶處理芯片的EEPROM共享同一EEPROM讀寫接口。CPLD通過對其內部的先進先出緩存器的數據接收發送進行邏輯控制而完成了WLAN/PHS子系統的接口轉換。通過該CPLD形成PHS子系統到PC的數據通路，使得PHS/WLAN子系統共享一個Card Bus接口。由于中斷服務程序需要一定的反應時間，而CPLD只有16位的緩存器，因此可能因CPLD緩存器數據溢出而導致PHS子系統數據丟失，故可加入EEPROM來當作CPLD的緩存器，并利用WLAN基帶處理芯片的普通用途接口作為其片選信號。
在一些實施例中，可以采用其他內部緩存較大的可編程邏輯器件而不一定是CPLD，這樣的設計就可以不需要另加EEPROM或其他外置的存儲器來構成接口轉換電路，從而簡化了電路設計，減小了數據卡的體積。
請參閱圖2，圖2為本發明的數據通路示意圖。根據本發明的數據卡在工作中，數據卡對于WLAN數據接入，數據通過Card Bus接口、WLAN基帶處理芯片、射頻處理芯片和天線系統在用戶和網絡之間進行傳輸；數據卡對于PHS數據接入，數據通過Card Bus接口、接口轉換電路、PHS基帶處理芯片、射頻處理芯片和天線系統在用戶和網絡之間傳輸。本發明WLAN部分采用Card Bus接口與PC連接，PHS受控于WLAN，在PHS與WLAN的接口電路部分采用靈活的可編程器件來匹配兩個子系統的數據接口。降低了數據卡的成本，并滿足了多種不同配置的需要。
因為類型二數據卡具有一定的尺寸限制，而把兩套子系統集成在一張卡上勢必會占用較大的空間，因此如何減小數據卡的體積是本發明所要解決的一個問題。本發明采用了PHS系統和WLAN系統共享印制天線，這樣兩套子系統就可以共用印刷在電路板上的一個天線大大減小了數據卡的體積。當然在數據卡尺寸限制允許的情況下，兩套子系統也可以采用各自分別的專用天線。在一些實施例中，還可以通過將PHS射頻處理芯片和WLAN射頻處理芯片用一塊能夠對PHS系統和WLAN系統數據/信號分別進行處理的芯片來代替，從而簡化電路減小數據卡體積。
本發明解決數據卡尺寸限制的另外一個解決方案是采用雙面布件的方法，將芯片分別置于卡的兩面。這樣就可以使WLAN子系統和PHS子系統高度集成地布置于一張PCB板上，減小了電路板的尺寸。一個較佳實施例如圖3和圖4所示。在圖3和圖4的實施例中，數據卡正面設有WLAN的基帶處理芯片、PHS和WLAN射頻處理芯片；數據卡背面設有PHS基帶處理芯片、PHS電源管理芯片和接口轉換電路。此外，數據卡正面的WLAN的基帶處理芯片中還設有一個PHS子系統與WLAN子系統共享的Card Bus PC卡接口，由此連接到個人計算機的PCMCIA插槽中。數據卡正面的印刷電路板上還設有一個PHS子系統與WLAN子系統共享的印刷天線。
很顯然，根據本發明的雙面布件的發明思想，可以有多種不同的電路板設計方法，在具體實施中，應當根據所采用元件型號而作相應的選擇，以取得簡化電路、減小數據卡體積之功效。
本發明整個設備在物理上是一張多功能設備卡，不同于普通的多功能PC卡的地方在于它不是通過配置Card Bus的配置空間來供WINDOWS對設備進行辨識和管理，而是通過一個虛擬總線對設備進行辨識和管理，因而其設置、維護和操作更加簡單易行。該數據卡由PC驅動軟件提供虛擬總線的方式對設備進行辨識和管理，并由其上構建的PHS設備驅動與WLAN設備驅動對設備進行操作。根據虛擬總線軟件的物理位置，可以區分為兩類，一類以WINDOWS操作系統驅動軟件的形式安裝在PC上，另一類是以韌件的形式駐留在數據卡上。數據卡在WINDOWS中作為一個多功能PCMCIA周邊設備被支持，即從操作系統的視角看，可以看到兩個設備，一個是WLAN網絡接口卡，另外一個是PHS調制解調器。
以上介紹了在WINDOWS操作系統下，將本發明的數據卡作為一個類型二的PC卡的具體硬軟件設置方法，顯然，根據本發明的發明思想采用其他的操作系統軟件或者支持PC以外的設備也是可行的，而且這種移植并不需要作涉及本發明的發明思想的任何改動。
以上所介紹的，僅僅是本發明的較佳實施例而已，不能以此來限定本發明實施的范圍，即本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等的變化，例如將以上實施例中的各個模塊進行功能替換或對各個器件進行組合或分立。以及本領域內技術人員熟知的改進，都應仍屬于本發明專利涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于包括WLAN基帶處理芯片、PHS基帶處理芯片、PHS電源管理芯片、接口轉換電路、射頻處理芯片和天線，其中WLAN基帶處理芯片設有與外部設備相連的外部設備接口，WLAN基帶處理芯片與接口轉換電路連接；接口轉換電路和PHS基帶處理芯片連接；PHS基帶處理芯片和PHS電源管理芯片連接；WLAN基帶處理芯片和PHS基帶處理芯片與射頻處理芯片及天線相連。
2.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的射頻處理芯片是一塊能夠對PHS系統和WLAN系統數據/信號分別進行處理的芯片。
3.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的射頻處理芯片包括一塊PHS射頻處理芯片和一塊WLAN射頻處理芯片。
4.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的天線是PHS系統和WLAN系統共享印制天線。
5.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的天線包括一個PHS天線系統和一個WLAN天線系統分別接收和發射PHS系統和WLAN系統數據/信號。
6.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的接口轉換電路是一個可編程邏輯器件，該可編程邏輯器件與WLAN基帶處理芯片的串行存儲器接口進行數據/信號連接，該可編程邏輯器件還與PHS基帶處理芯片通過各自的串行接口進行數據/信號連接。
7.如權利要求1至5任一項所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的接口轉換電路是一個可編程邏輯器件和存儲器構成的電路，其中，可編程邏輯器件和存儲器與WLAN基帶處理芯片的串行存儲器接口進行數據/信號連接，與WLAN基帶處理芯片的普通用途接口進行片選信號連接；可編程邏輯器件和PHS基帶處理芯片通過各自的通用異步串行接口進行數據/信號連接。
8.如權利要求6或7所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的可編程邏輯器件是CPLD。
9.如權利要求7所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的存儲器是EEPROM。
10.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的數據卡采用雙面布件的方法，將芯片分別置于卡的兩面。
11.如權利要求10所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的數據卡正面設有WLAN的基帶處理芯片以及射頻處理芯片。
12.如權利要求10所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的數據卡背面設有PHS基帶處理芯片、PHS電源管理芯片和接口轉換電路。
13.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的數據卡是類型二PC卡。
14.如權利要求13所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的數據卡插入PC機的PCMCIA插槽。
15.如權利要求13所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的數據卡由PC驅動軟件提供虛擬總線的方式對設備進行辨識和管理，并由其上構建的PHS設備驅動與WLAN設備驅動對設備進行操作。
16.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的外部設備接口是一個Card Bus接口，與Card Bus總線相連。
17.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的數據卡對于WLAN數據接入，數據通過外部設備接口、WLAN基帶處理芯片、射頻處理芯片和天線系統在用戶和網絡之間進行傳輸。
18.如權利要求1所述的一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，其特征在于所述的數據卡對于PHS數據接入，數據通過外部設備接口、接口轉換電路、PHS基帶處理芯片、射頻處理芯片和天線系統在用戶和網絡之間傳輸。
全文摘要
一種具有PHS及WLAN功能的雙模式無線數據卡，包括WLAN處理部分和PHS處理部分，其中WLAN基帶處理芯片與Card Bus總線相連，WLAN基帶處理芯片和PHS基帶處理芯片通過一個接口轉換電路進行數據/信號連接，使得PHS處理部分可以通過接口轉換電路共享WLAN基帶處理芯片的Card Bus接口，從而完成了兩類系統在一片數據卡上的集成。本發明實現了數據卡對PHS及WLAN功能的兼容。
文檔編號H04L12/02GK1610302SQ200410054298
公開日2005年4月27日 申請日期2004年9月6日 優先權日2004年9月6日
發明者羅尚虎, 劉鑫, 邊海, 胡傳青 申請人:杭州斯達康通訊有限公司