專利名稱：一種具有無線個人域網絡功能的移動終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術領域，尤其是涉及一種具有無線個人域網絡功能的移動終端。
背景技術：
無線通信在日常生活中發揮著越來越重要的作用，已成為非常重要的通信手段。目前，蜂窩移動通信網絡的用戶數已超過傳統的有線電話用戶。而隨著以IEEE802.11為代表的無線局域網技術的廣泛應用，近距離無線通信也表現出良好的前景，成為研究的熱點。
目前，近距離無線通信技術主要有紅外線數據傳輸、基于IEEE802.15.1的藍牙(Bluetooth)、基于IEEE802.11的無線局域網、基于IEEE8 02.15.4的Zigbee和基于IEEE802.15.3的超寬帶(UWB，Ultra WideBand)等技術。近距離無線通信標準結構如圖1所示，其中物理層和MAC層由IEEE 802.15標準系列定義，網絡層、安全層等上層協議由各自聯盟開發。
紅外線數據傳輸是由紅外線數據協會IrDA制定的標準，最大傳輸速率為16Mbps，傳輸距離約1m。
藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范，工作頻段為全球公用的2.4GHz頻段，提供1Mbps的數據傳輸速率和10m的傳輸距離。可以通過點對點、點對多點方式構成主從式網絡，網絡中只能容納8個設備，即1個主設備最多帶7個從設備，主設備不具有路由轉發功能。
無線局域網技術的工作在2.4GHz頻段，IEEE802.11b和IEEE802.11g都采用正交頻分多路復用(OFDM)調制技術，最高速率分別可達11和54Mbps。
ZigBee采用DSSS直接序列擴頻和跳頻技術，碼片速率1MHz，基本速率為250Kbps，傳輸距離最大可超過100m。ZigBee工作頻段靈活，可以是2.4GHz、868MHz(歐洲)和915MHz(美國)免執照頻段；具有功耗低、成本低和網絡容量大的特點，可容納255個設備，最多可達65536個設備。ZigBee的網絡層可以配置為具有或不具有轉發功能，在一個網絡中，可以通過具有路由轉發功能的設備以自組織方式構成網狀網絡。
超寬帶技術(UWB)利用納秒級的非正弦波窄帶脈沖傳輸數據，所占的頻譜范圍很寬，一般在500MHz以上。UWB可充分利用頻譜資源，且不會對常規窄帶無線通信系統造成大的干擾。UWB可在10m范圍內，支持高達110Mbps的數據傳輸速率。
紅外線數據傳輸、藍牙技術技術只能提供點對點的通信，實際上不具有真正的網絡通信功能；無線局域網技術雖具有強大的組網能力，但是需要通過部署接入設備(AP，Access Point)來建設基礎網絡，如果AP接入設備不具有無線路由功能，則還需通過有線連接到交換機或路由器。顯然，對于移動性較強、在任意的局域范圍都可能需要網絡功能的場合，這些技術都不合適；而ZigBee和超寬帶技術則可以提供具有自組織功能的無線個人域網絡。
另一方面，以手機為代表的現有移動終端可以通過運營商建設的移動通信網絡為用戶提供話音和數據業務，但這些業務只有當用戶所在區域被移動通信網絡的信號覆蓋時才能提供，在沒有信號覆蓋時則缺乏網絡通信能力；其次，在局域范圍內，多個移動終端的通信和數據共享仍然需要通過運營商的網絡，會產生一定費用；再次，隨著技術的高速發展，移動終端的處理和存儲能力不斷增強，特別是第三代移動通信的終端將普遍集成音視頻多媒體功能，也迫切需要具有在局域范圍內與其它移動終端、甚至智能設備共享和交換數據的能力。
因此，由于現有的近距離無線通信技術存在上述問題和不足，本申請人經過長期的創造開發，提出了本發明。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有無線個人域網絡功能的移動終端，通過該移動終端，各移動終端的用戶之間可以靈活實現各種無線業務功能，不再受限于公共電信網等基礎網絡，并可以節省相當的通信費用。
為實現以上發明目的，本發明提出了一種移動終端，該移動終端包括有天線、第一射頻模塊以及基帶處理和主控制模塊，該移動終端包括至少一無線個人域網絡通信裝置。
更進一步，所述無線個人域網絡通信裝置與基帶處理和主控制模塊相連以實現信息交互。
更進一步，所述無線個人域網絡通信裝置包括基帶處理模塊、射頻模塊以及天線，其中，所述基帶處理模塊與基帶處理和主控制模塊相連進行通信。
更進一步，所述基帶處理模塊與基帶處理和主控制模塊集成為一體。
更進一步，所述基帶處理模塊包括協議處理、調制解調、擴頻解擴三個處理步驟。
所述基帶處理模塊為具有自組織網絡功能的模塊。更進一步，所述無線個人域網絡通信裝置為藍牙無線通信模塊、Zigbee無線通信模塊、UWB無線通信模塊之一或者組合。
所述基帶處理模塊是通過硬件實現。更進一步，所述基帶處理模塊是微控制器或DSP。
所述基帶處理模塊通過軟件實現。
由此，本發明的移動終端，將無線個人域通信技術與移動通信技術相結合，使移動終端兼有無線個人域網絡功能，并通過無線個人網絡為用戶提供眾多功能業務。其主要優點有(1)多個用戶無需通過公共電信網或其它基礎網絡，而是借助于藍牙、Zigbee、UWB等無線通信模塊，即可在局域范圍內進行各種通信、文件共享和數據傳輸，不僅降低費用，還非常方便；而且隨著技術的發展，可采用具有更高速率、更大覆蓋范圍的無線近距離通信技術，進一步為用戶提供高速、便捷的通信。
(2)多個用戶無需通過公共電信網或其它基礎網絡，即可在局域范圍內開展游戲、娛樂活動，不僅使傳統的游戲娛樂活動電子化，還可減少對地域和設施條件的限制。
(3)可以將本發明的移動終端與計算機連接，為多臺計算機提供無線互聯和組網功能。
(4)當適當布置廉價的、可獨立工作的、且具有路由和自組織功能的無線個人域網絡通信裝置時，還可擴大網絡范圍。
(5)本發明可廣泛應用到現有的各種終端設備。除手機外，還可應用到各種其它手持設備，這些手持設備可以是數據卡(即Modem調制解調卡)，也可以是各種PDA(個人數字助理)，甚至可以是MP3、MP4音視頻播放器。
圖1為現有技術的近距離無線通信標準結構圖。
圖2為本發明的具有無線個人域網絡功能的移動終端的一個具體實施例的結構框圖。
圖3為本發明的一個具體實施例示意圖，該實施例中，移動終端以WCDMA手機為例，在WCDMA手機中加入采用ZigBee通信模塊。
圖4為本發明的另一個具體實施例示意圖，該實施例中，移動終端以計算機、數碼相機和打印機為例，通過個人域網絡或移動通信網絡進行相互通信。
圖5為本發明的另一個具體實施例示意圖，該實施例中，移動終端以多臺計算機為例，通過無線個人域網絡與手機等移動通信終端之間進行組網。
具體實施例方式
為了便于闡述本發明，在闡述本發明較佳實施例之前，在此先對本發明涉及的技術用語作以下定義無線個人域網絡(WPAN)，是指在一定的范圍內(通常為幾十米)，通過無線通信技術將多個通信設備連接構成的網絡，其中至少有一個通信設備具有路由轉發功能。
無線個人域通信模塊，是指能提供無線個人域網絡通信功能的模塊。
另外，值得注意的是，本發明所稱的“移動終端”是指具有通信或信息廣播功能的移動終端，包括但不限于手機、計算機、PDA、打印機、MP3、MP4、數碼相機、數碼攝像機、無線數據卡等。
如圖2所示，為本發明的具有無線個人域網絡功能的移動終端的一個具體實施例的系統結構框圖，為了便于說明，本實施例中，僅以手機為例進行說明。
在本實施例中，無線個人域網絡通信裝置采用的無線個人域網絡技術，提供近距離無線通信功能。無線個人域網絡技術可以是IEEE802.15系列中基于IEEE802.15.4的ZigBee技術，也可以是基于IEEE802.15.3的超寬帶UWB技術，也可以是藍牙(Bluetooth)技術。需要特別說明的是，系統中可以采用多個無線個人域網絡通信裝置，分別獨立地實現不同的無線個人域網絡技術，也可以在一個無線個人域網絡通信裝置中集成實現多種技術。其次，無線個人域網絡通信裝置并不是單純的硬件，它包含了網絡協議處理軟件和豐富的API(應用編程接口)軟件。該模塊現有產品的體積比較小，可以在不改動現有移動終端的前提下，以獨立模塊的形式直接嵌入終端中。也可進一步優化，在現有移動終端中添加芯片和外圍元器件實現無線個人域網絡通信裝置的功能。另外，無論現有移動終端采用何種技術，只要有相同的無線個人域網絡通信裝置，就可以在個人域進行無線通信。
無線個人域網絡通信裝置與“基帶處理和主控制模塊”相連，“基帶處理和主控制模塊”一般具有強大的處理和存儲能力，負責整個系統的控制，并提供人機交互接口。無線個人域網絡通信裝置將定期檢查是否有新用戶加入以自組織方式形成的無線個人域網絡，并經過認證后形成列表提供給用戶。每次通信時，用戶通過人機接口選擇通信對象，可以是需要通過運營商網絡的用戶(稱為遠程用戶)，也可以是加入了無線個人域網絡的用戶(稱為近距離用戶)。若是遠程用戶，數據將通過現有移動終端的基帶處理模塊、射頻模塊處理，經天線發射出去；若是近程用戶，數據將通過“基帶處理和主控制模塊”轉發到無線個人域網絡通信裝置，由其基帶處理模塊和射頻模塊處理，最后通過對應的天線發射出去。接收近距離用戶或遠距離用戶的數據時，過程相反。當無線個人域網絡通信裝置的網絡層具有路由功能時，數據的轉發(包括數據收發和路由選擇)將直接在無線個人域網絡通信裝置中完成，不受用戶的干預。
目前，在音、視頻壓縮和編解碼方面，有眾多成熟的軟、硬件技術和標準，可以將話音壓縮到每秒幾Kbit、將圖像壓縮到每秒幾十Kbit，這些技術在現有第二、三代移動終端中已有廣泛應用。采用音視頻壓縮和編解碼技術，或直接利用現有移動終端中的資源，則可通過無線個人域網絡通信裝置提供近距離的語音和視頻通信業務，包括無線個人域的語音通信和視頻通信、無線個人域的PTT(Push To Talk，按鍵即說)集群通信、無線個人域的音視頻共享和交換。另外，還可在近距離范圍提供各種數據業務，包括圖文聊天、系統廣播、ftp下載和游戲。
具有無線個人域網絡功能的移動終端，將無線個人域網絡技術集成到現有移動終端中，使現有移動終端具備無線個人域網絡功能，從而使得移動終端的功能更趨完善，兼具遠、近距離通信能力。在沒有移動通信網絡信號覆蓋時，現有移動終端無法接入網絡，不能提供通信能力；而本發明的移動終端仍可利用無線個人域網絡為用戶提供近距離通信。在有移動通信網絡信號覆蓋時，也可直接通過無線個人域網絡實現近距離內的通信和數據共享，為用戶節省通信費用；還可通過無線個人域網絡與其它移動終端、智能設備互聯，實現處理和存儲能力的共享，提供新功能和新業務。新功能或新業務可以是無線個人域的語音通信和視頻通信、無線個人域的圖文聊天、無線個人域的PTT(Push To Talk，按鍵即說)集群通信，也可以是無線個人域的音視頻數據共享和交換、無線個人域的系統廣播、無線個人域的ftp下載，還可以是無線個人域游戲。
正如前述，本發明的移動終端的無線個人域網絡技術，可以是IEEE802.15系列中基于IEEE802.15.4的ZigBee技術，可以是基于IEEE802.15.3的超寬帶UWB技術，也可以是藍牙技術，甚至是多種技術的組合和集成。而現有的移動終端可以是采用GSM、CDMA.1X等技術的第二代數字移動終端，可以是采用WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2 000等技術的第三代數字移動終端，可以是采用B3G技術(Beyond 3G，后3G)技術的數字移動終端，也可以是采用WiMax無線寬帶接入技術的數字移動終端，還可以是同時采用以上多種技術的多模式移動終端。
如圖3所示，為本發明的一個具體實施例的內部邏輯層次示意圖，該實施例中，移動終端以WCDMA手機為例，在WCDMA手機中加入采用ZigBee通信模塊。該圖所示的具體實施例中，僅以ZigBee為例進行說明，對于藍牙、UWB等無線通信技術而言，它們在網絡層是共用的，其之間差別僅在于MAC層和物理層，這不是本發明的重點，在此不再贅述。
根據用戶需求，在近距離通信時將使用ZigBee網絡層、IEEE802.15.4媒體接入層，并根據具體的頻率選擇868/915MHz物理層或2.4GHz物理層；進行其它非近距離通信時，則使用WCDMA網絡層、WCDMA媒體接入層和WCDMA物理層。
在沒有信號覆蓋或信號質量不好的地方(如高速移動的汽車、火車上)、或者用戶之間距離較近而不再需要通過運營商的公共電信網絡時，用戶可以通過具有無線個人域網絡功能的移動終端，以自組織方式建立個人域網絡，如圖4所示。通過個人域網絡，可以提供很多功能、開展很多業務，例如多個用戶之間可以進行各種休閑游戲，如現在較流行的斗地主、象棋、四國軍棋、升級、找朋友、俄羅斯方塊等游戲，這樣可方便地為一群用戶提供游戲功能，而且節省空間和設備；多個用戶可以共享某個用戶正在播放的音樂，相當于一個音樂播放器同時連接多個無線耳機；采用P2P(Peer to Peer)技術進行數據共享和下載；當組團外出時，可以方便地進行對講、語音通話、視頻通話和系統廣播，或發系統消息通知所有成員；可以和具有無線個人域網絡通信裝置的計算機、數碼相機、打印機、電視機、冰箱、洗衣機、電燈等智能家庭設備進行通信；通過數據線連接到計算機，則可為多臺計算機提供聯網能力，如圖5所示；在小社區中，可以分發各種通知、報警信息，可以與門禁系統、保安的對講系統、監控系統、水電氣計費查詢等系統連接起來，為社區用戶提供豐富的通信和應用功能。
綜合以上，正是由于本發明提出的具有無線個人域網絡功能的移動終端具有完善的、靈活的遠程、近程的無線通信能力，并且可以節省相當的通信費用，隨著3G甚至超3G、4G通信技術的推廣，越來越多的基于音視頻基礎的新的多媒體數據業務將得到廣泛應用，本發明也必將會把移動終端帶入新的應用時代。
權利要求
1.一種具有無線個人域網絡功能的移動終端，該移動終端包括有天線、第一射頻模塊以及基帶處理和主控制模塊，其特征在于，該移動終端包括至少一無線個人域網絡通信裝置。
2.如權利要求1所述的移動終端，其特征在于，所述無線個人域網絡通信裝置與基帶處理和主控制模塊相連以實現信息交互。
3.如權利要求2所述的移動終端，其特征在于，所述無線個人域網絡通信裝置包括基帶處理模塊、射頻模塊以及天線，其中，所述基帶處理模塊與基帶處理和主控制模塊相連進行通信。
4.如權利要求3所述的移動終端，其特征在于，所述基帶處理模塊與基帶處理和主控制模塊集成為一體。
5.如權利要求3或4所述的移動終端，其特征在于，所述基帶處理模塊為具有自組織網絡功能的模塊。
6.如權利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述無線個人域網絡通信裝置為藍牙無線通信模塊、Zigbee無線通信模塊、UWB無線通信模塊之一或者組合。
7.如權利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述基帶處理模塊是通過硬件實現。
8.如權利要求7所述的移動終端，其特征在于，所述基帶處理模塊是微控制器或DSP。
9.如權利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述基帶處理模塊通過軟件實現。
10.如權利要求3或4所述的移動終端，其特征在于，所述基帶處理模塊包括協議處理、調制解調、擴頻解擴三個處理步驟。
全文摘要
本發明提出了一種移動終端，其包括有天線、第一射頻模塊以及基帶處理和主控制模塊，該移動終端包括至少一無線個人域網絡通信裝置。所述無線個人域網絡通信裝置與基帶處理和主控制模塊相連以實現信息交互。所述無線個人域網絡通信裝置包括基帶處理模塊、射頻模塊以及天線，其中，所述基帶處理模塊與基帶處理和主控制模塊相連進行通信。通過該移動終端，各移動終端的用戶之間可以靈活實現各種無線業務功能，不再受限于公共電信網等基礎網絡，并可以節省相當的通信費用。
文檔編號H04W88/06GK101043687SQ20071013565
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月10日 優先權日2007年3月10日
發明者凌喜娥, 劉曉君, 譚偉 申請人:凌喜娥, 劉曉君, 譚偉