专利名称：一种移动电话和其通信方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式移动电话，尤其是采用短程无线通信技术的移动电话技术领域和其通信方法技术领域。
另一方面，现在的移动手持设备以GSM移动手机为主。一台GSM手机的最大发射功率为2W(33dBm)，一些人群正在高频率的使用手机，长时间地处于强功率电磁波的照射之中；现代医学对一部分人群提出忠告—远离强电磁波辐射的环境。这些人群包括孕妇群体，人体安装了心脏起搏器的患者群体，眼部癌症高危群体等。大功率的电磁辐射对于健康人也有着还不曾预知的潜在危害。
为了减少无线辐射对人体影响，中国专利文献对采用短程无线通信技术的移动电话技术也有一些相关报道，如专利号为01100098.8的中国专利“一种将射频单元在空间上独立的方法与移动电话装置”，将手持移动电话分为从空间上独立的两个或两个以上功能单元，包括至少一个负责与无线网络连接的射频单元和与使用者人机交互的手持主体单元，至少有一个射频单元与一个手持主体单元在空间上独立，通过采用标准协议的无线或有线接口连接，构成一类分体式移动电话。可使手持主体单元及射频单元的设计、使用灵活性增加，降低移动电话对人体的无线辐射，并大大延长移动电话的待机与通话时间。它固然有其描述的一方面进步，但是也存在一些美中不足。根据背景技术，我们知道传统的移动电话原理性结构主要包括有电池、信号处理/控制模块、和信号处理/控制模块连接的送话模块、受话模块、射频模块、号码/信息输入模块、显示模块和身份鉴别模块，还可以设置对外数据接口模块，天线与射频模块连接。普通移动电话的信号处理主要流程是受话模块将音话模拟信号转换成射频信号送天线发射；天线接受的射频信号送射频模块调解成数字基带信号，再经过信号处理/控制模块恢复成模拟信号，由送话模块输出音话。移动电话对人体的无线辐射主要来自射频模块和天线。为此专利号为01100098.8的发明人将天线与射频模块组成空间独立的射频单元，而将信号处理/控制模块、和信号处理/控制模块连接的送话模块、受话模块、号码/信息输入模块、显示模块和身份鉴别模块及对外数据接口模块组成手持机单元，射频单元与手持机单元通过各自的短程无线通信组件按照一定通讯协议进行数据交换。因为采用分体结构，使射频单元远离人体，从而减轻使用者遭受无线辐射的威胁，同时能一定程度提高手持机的使用灵活性和便捷性，由于电池分别为射频单元和手持机单元提供电能，所以使用时间可以更长。但是其手持机单元包括了信号处理/控制单元、和信号处理/控制模块连接的送话模块、受话模块、号码/信息输入模块、显示模块和身份鉴别模块及对外数据接口模块，所以其结构还不能有效地、充分地减小体积和减轻重量；电池要为这些模块提供电能，所以电能消耗也还很大，一定电能储量的电池不能提供更长待机时间；特别是随移动电话多功能发展，一般比较多是与PDA个人数字助理机进行结合，而PDA模块是挂在信号处理/控制模块上，造成主机即手持机单元的电子模块和外设设备增多，体积日趋庞大，重量增重，虽然它具有一定文字处理功能，如电子名片、会议日程安排等，但是给用户的移动电话使用带来不便，降低移动电话最主要的目的使用灵活和轻巧性；最后是其手持机单元与射频单元联合起来才能使用，单纯的射频单元没有送话模块、受话模块和信号处理/控制部件，不能进行通话使用，还必须带有送话模块、受话模块及信号处理/控制部件，这样母子机结构设计就会造成硬件重复设置，而移动电话与PDA个人数字助理机结合的信息终端在PDA模块的人机界面上也可以设置麦克风、话筒或耳机部件，使该信息终端具有通话能力，因此移动电话在采用分体结构同时，考虑与PDA个人数字助理机结合，使手持机单元与主机单元都能使用来进行通话，达到母子机功能和个人数字处理功能，配以应用程序和操作系统，来充分利用现有的电子模块和硬件，达到多功能、低成本、高性能/价格比目的。
本发明要解决的第二技术问题是使移动电话与PDA个人数字助理机进行结合，并采用上述合理有效的分体结构，使手持机与主机设备成为都能通话的母子机，使移动电话多功能化与使用轻巧灵活性得到协调平衡的移动电话。
本发明要解决的再一个技术问题是提供分体结构合理有效、为上述移动电话采用的通信方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为该种移动电话，其有一个包含短程无线通讯组件的主机设备和一个包含短程无线通讯组件的手持机设备，主机设备的无线短程通讯组件与手持机设备的无线短程通讯组件是按照一定通讯协议进行通讯，同时有主机电源、手持机电源分别连接主机设备和手持机设备供给它们电源，其特征在于主机设备包含网络通信模块和短程无线通信组件，网络通信模块与短程无线通信组件互相传输通信数据，手持机设备包含短程无线通信组件和数据处理/输入输出控制部分，短程无线通信组件与数据处理/输入输出控制部分相互传输通信数据。
上述无线短程通讯组件是按照蓝牙通讯协议或IEEE802.11协议进行通信。
上述网络通信模块是GSM模块、CDMA模块或GPRS模块。
上述主机设备其网络通信模块包括有双工器、RF发送/接受部件、基带模拟部件、第一控制部件、存储器，双工器连接RF发送/接受部件，RF发送/接受部件连接再连接基带模拟部件，基带模拟部件连接第一控制部件，同时存储器也连接第一控制部件；短程通信组件包括有基带信号处理部件、RF传输/接受部件、第二链接控制部件，第二链接控制部件连接基带信号处理部件，基带信号处理部件一端连接在第一控制部件上，另一端连接RF传输/接受部件。
上述的手持机设备其短程通信组件包括有RF传输/接受部件、基带处理部件、第三链接控制部件，第三链接控制部件连接基带处理部件，基带处理部件一端连接RF传输/接受部件，另一端连接数据处理/输入输出控制部分中第四链接控制部件，同时第四链接控制部件还分别接有存储器和用户接口部件。
本发明解决第二个技术问题的技术方案是在上述基础上，在第一控制部件还连接有扩展功能模块，该扩展功能模块是PDA模块，所述PDA模块在人机界面上设置有麦克风、话筒或耳机部件，通过应用软件和操作系统软件使主机设备也成为移动电话。
本发明解决第三个技术问题的技术方案是这样的该移动电话采用的通信方法，其特征在于当主机设备按照网络通信协议与基站通信时，主机设备通过天线、射频模块和信号处理控制模块将接收到的信息转变成一定协议所规定的编码格式，再通过主机中的短程无线通信功能模块按照协议传送给手持机设备；手持机设备将来自主机的信号通过短程无线通信功能模块和数据处理/输入输出控制模块进行解调、解码，驱动用户界面，其包括各种告警，显示，键盘输入输出；用户根据手持机界面情况，直接对手持机进行操作，操作过程包括显示内容的查阅或键盘操作或发出呼叫命令或发出语音及数据信息；手持机将用户的各种请求以及用户发出的各种信息按照一定协议通过无线传输方式发送给主机。
与现有技术相比，本发明的优点在于1、移动电话采用分体结构，使移动电话人机界面部分如送话模块、受话模块、号码/信息输入模块、显示模块单独分离出来与短程无线通信组件构成手持机部分，而天线、射频模块、信号处理/控制模块与短程无线通信组件构成主机部分，使无线辐射最大部分能离开用户一定距离，这样能有效地减小在使用GSM手机时射频信号对人体的辐射影响；2、移动电话分体结构更合理有效，它仅仅移动电话人机界面部分分离出来，而将信号处理/控制模块留在主机设备部分里，使手持机体积和重量更加轻巧便捷、使用更灵活，同时同样容量的电池为其工作提供更长的待机和工作时间，而主机设备部分因为在掌上使用的时间少，相对地讲其体积和重量可以做大一些，这样其电池容量体积也可以大一些，为其提供长时间的供电，同时随移动电话多功能发展，主机设备与PDA个人数字助理机结合起来成一体，不会造成手持机体积过大或过重，影响移动电话的轻巧和灵活性；在主机设备的PDA模块中，其在自己的人机界面上带有麦克风话筒或耳机等部件，利用操作系统和应用软件，充分利用其现有的硬件设备，使主机设备也能通话或传输数据，构成母机，与手持机部分组成了母子机，方便用户使用，平时外出时将母机放在包里，利用手持机进行通话，以减少无线辐射，又使用方便，在办公时，可以使用PDA进行传输数据文字或利用母机进行通话，达到多功能、低成本、高性能/价格比目的。
参考
图1，整个通信系统包括一个主机设备和一个手持机设备。具有GSM模块、PDA、调制解调器整合为A10，以及短程通信模块A30等多种功能或部分上述附加功能的组合体被说明为主机设备A00，GSM通信模块与短程无线通信组件即短程通信模块A30进行通信，同时主机设备的电源C10为它们提供工作电源；手持机设备B00包含一个用于收发信号的短程无线通信组件即短程无线通信模块B10，和一个包括数据处理、输入输出控制部分B30，短程无线通信组件与数据处理、输入输出控制部分进行通信，同时手持机设备的电源C20为它们提供工作电源；手持机设备与主机设备进行短程无线通信进行交换通信数据。
参考图2，图中bluetooth短程通信模块A30作为主机设备的一个构成部件，包含一个射频RF发送/接收部件A32、一个基带信号处理部件A31、第二链接控制部件MCUA33。第二链接控制部件MCU A33连接基带信号处理部件A31，基带信号处理部件A33一端连接在第一控制部件上，另一端连接RF传输/接受部件。基带信号处理部件A31和第二链接控制部件A33被″挂接″到作为主控制器的第一控制部件，并在其控制下分组发送/接收控制命令、结果数据和用户数据。RF发送/接收部件A32将基带信号处理部件A31产生的数据分组调制到一个用于无线传输的预定频带，然后放大并传送已调制的数据分组。同时，RF发送/接收部件A32放大预定频带的接收信号并最大程度的压缩噪声成分，将接收信号的频带降低至一个较低的目标频带和频率，并将已降低频带及频率的信号加到基带信号处理部件A31上。
基带信号处理部件A31通过添加接入码以及分组头，把来自主机第一控制部件A16的数据分组转换成一种分组格式，并将已经转换的分组格式转换成适合无线传输的预定数据分组。同时，基带信号处理部件A31将接收到的数据分组转换成一种规定的格式，并将转换后的数据传送至主机主控制器即第一控制部件A16。
第二链接控制部件A33，根据从第一控制部件A16处得到的指令来控制整个短程通信模块A30，并将请求和来自手持机的各种数据以一定的格式传送到主机第一控制部件A16也可称作主CPU。
主机设备中的GSM通信模块除了用于GSM通信本身的机构以外，其含义还包括在其基础上扩展的多种功能模块A18--PDA、MODEM、以及外设驱动接口等，本发明将其通称为扩展功能模块，整个A10部件仍称作″GSM通信模块″，它包括以下部件组成第一控制部件A16即主CPU，存储器A15，基带模拟部件A13即BBA，RF发送/接收部件A12，GSM型，双工器A11，以及扩展功能模块A18。双工器连接RF发送/接受部件，RF发送/接受部件连接再连接基带模拟部件即BBA，基带模拟部件连接第一控制部件，同时存储器和扩展功能模块A18也连接第一控制部件。RF发送/接收部件A12的接收部分将来自GSM基站的信号放大并最大程度的压缩噪声，再将放大后的信号转换成数字信号。这个信号在主CPU即第一控制部件A16中被分析和处理。同时RF发送/接收部件A12GSM型的发送部分将来自主CPU即第一控制部件A16的信号调制到所需频带，并通过双工器A11将已放大和调制的信号传送至天线。这个过程是按照现行的GSM标准协议规定完成的。
第一控制部件A16控制GSM通信模块A10的全部工作，并控制着蓝牙部分将来自基站的信息如字符、图形、语音等，并无线传输至手持机设备B00；同时将来自蓝牙部分的各种分组数据进行处理，并以GSM的方式向基站发送。
基带模拟部件A13结合接收部分将模拟信号逐步转换成基带模拟、数字形式的信号。同时将数字数据转换成基带信号，并结合发送部分将基带信号转换成IF信号，最后由RF发送/接收部件以高频模拟信号的形式发送出去。
双工器A11从天线接收该频带的无线信号，并输出到RF发送/接收部件A12的接收部分。同时双工器A11接收来自RF发送/接收部件A12的发送部分的发送信号，并通过天线输出该传输频带的传输信号。
附图3是附图1中说明的手持机设备B00的方框图。手持机设备B00的蓝牙短程通信组件B10即短程无线通信组件包括RF发送/接收部件B12，基带处理部件B11，第三链接控制部件B13。蓝牙短程通信组件B10与主机设备A00中的A30组件功能构造相同，因此不再详述。其连接关系是第三链接控制部件连接基带处理部件，基带处理部件一端连接RF传输/接受部件，另一端连接数据处理/输入输出控制部分中第四链接控制部件。第四链接控制部件还分别接有存储器和用户接口部件，它们组成了数据处理/输入输出控制部分。
第四链接控制部件B32作为手持机设备的中央控制器，它接收来自B10组件的各种数据，并处理，将处理结果按照分组的形式以各种方式输出，包括告警驱动电平、图文数据显示、话音输出等；同时第四链接控制部件B32将用户的控制命令、图文数据、以及话音信号按照规定的格式通过短程通信组件B10发送出去。
用户接口部件包括告警发音器如喇叭或蜂鸣器及其驱动电路、振动马达及其驱动电路、受话器及其相应电路、扬声器及其驱动电路、显示屏及其驱动电路、以及各种按键。它们在第四链接控制部件B32的管理下将用户需要的信息，以各自的方式输出给用户，或者把用户要求传送的各种信息和控制指令以各自的方式输入，再传送给蓝牙短程通信组件B10。
存储器B33，包括一个只读存储器ROM，用于存储手持机工作所需的程序和控制数据；一个可读写存储器，用于保存电话号码、人名等；一个随机存储器RAM，用于暂时保存程序运行中产生的数据。
再描述一下整套系统工作所需要配置的电源C10和C20。在使用过程中，由于本发明采取分体式的设计将主机与手持机分离，主机设备A00在使用中不用手持，重量与体积不受限制。基于此，可以为主机部分配置大容量的电池C10，足以持续用户满意的连续耗电时间；同时，根据蓝牙通信方式的特点，手持机设备B00功耗低，按照普通容量设计的手机电池C20足以维系手持机设备B00长时间的持续工作。
作为移动电话发展的方向，越来越多的移动电话与PDA个人数字助理机进行结合，在主机设备部分的第一控制部件即主CPU还连接有扩展功能模块。该扩展功能模块是PDA模块。它的人机界面上带有常规的显示模块、触摸屏模块、键盘输出模块外，还带有麦克风、话筒或耳机等部件，通过操作系统和扩展的应用软件，充分利用其移动电话硬件和PDA硬件部分，使主机设备也成为一种移动电话即母机，它与手持机设备构成一种母子机分体结构，达到移动电话多功能、低成本、高性能/价格比优势。
如上所述，本发明实施方案中，用户通过手持机与主机联系，人体仅受到小功率的电磁辐射≤0dBm而避免了强电磁波照射，GSM最大功率2W；以精巧便携的手持机替代了粗重的手机；电池容量相对的提高了；开放性地保留了蓝牙通信方式本身的功能特点，以及该技术的发展方向。
本发明中的蓝牙部分开放性地保留了蓝牙通信方式本身的功能特点，虽然本发明被描述成当前最实用的、优越的实施方案，也需要在不脱离本发明领域情况下，还可以对其作其他的修改，如采用CDMA或GPRS网络通信模块，或采用其它短程无线通信协议如IEEE802.11等等，都应在本发明范围。所以，本发明将不限于公开的具体实施方案，而应限定在所附的权利要求及其等同物的范围内。
权利要求
1.一种移动电话，其有一个包含短程无线通讯组件的主机设备和一个包含短程无线通讯组件的手持机设备，主机设备的无线短程通讯组件与手持机设备的无线短程通讯组件是按照一定通讯协议进行通讯，同时有主机电源、手持机电源分别连接主机设备和手持机设备供给它们电源，其特征在于主机设备包含网络通信模块和短程无线通信组件，网络通信模块与短程无线通信组件互相传输通信数据；手持机设备包含短程无线通信组件和数据处理/输入输出控制部分，短程无线通信组件与数据处理/输入输出控制部分相互传输通信数据。
2.根据权利要求1所述的移动电话，其特征在于所述的无线短程通讯组件是按照蓝牙通讯协议或IEEE802.11协议进行通信。
3.根据权利要求1所述的移动电话，其特征在于所述的网络通信模块是GSM模块、CDMA模块或GPRS模块。
4.根据权利要求1所述的移动电话，其特征在于所述的主机设备其网络通信模块包括有双工器、RF发送/接受部件、基带模拟部件、第一控制部件、存储器，双工器连接RF发送/接受部件，RF发送/接受部件连接再连接基带模拟部件，基带模拟部件连接第一控制部件，同时存储器也连接第一控制部件；短程通信组件包括有基带信号处理部件、RF传输/接受部件、第二链接控制部件，第二链接控制部件连接基带信号处理部件，基带信号处理部件一端连接在第一控制部件上，另一端连接RF传输/接受部件。
5.根据权利要求1所述的移动电话，其特征在于所述的手持机设备其短程通信组件包括有RF传输/接受部件、基带处理部件、第三链接控制部件，第三链接控制部件连接基带处理部件，基带处理部件一端连接RF传输/接受部件，另一端连接数据处理/输入输出控制部分中第四链接控制部件，同时第四链接控制部件还分别接有存储器和用户接口部件。
6.根据权利要求4所述的移动电话，其特征在于所述的第一控制部件还连接有扩展功能模块。
7.根据权利要求6所述的移动电话，其特征在于所述的扩展功能模块是PDA模块或/和调制解调器模块。
8.根据权利要求7所述的移动电话，其特征在于所述的PDA模块在人机界面上设置有麦克风、话筒或耳机部件，通过应用软件和操作系统软件使主机设备也成为移动电话。
9.一种如权利要求1所述移动电话采用的通信方法，其特征在于当主机设备按照网络通信协议与基站通信时，主机设备通过天线、射频模块和信号处理控制模块将接收到的信息转变成一定协议所规定的编码格式，再通过主机中的短程无线通信功能模块按照协议传送给手持机设备；手持机设备将来自主机的信号通过短程无线通信功能模块和数据处理/输入输出控制模块进行解调、解码，驱动用户界面，其包括各种告警，显示，键盘输入输出；用户根据手持机界面情况，直接对手持机进行操作，操作过程包括显示内容的查阅或键盘操作或发出呼叫命令或发出语音及数据信息；手持机将用户的各种请求以及用户发出的各种信息按照一定协议通过无线传输方式发送给主机。
10.根据权利要求9所述的通信方法，其特征在于所述的协议是蓝牙协议或IEEE802.11协议。
11.根据权利要求9所述的通信方法，其特征在于所述的主机设备在第一控制部件还连接有扩展功能模块，该扩展功能模块是PDA模块，PDA模块在人机界面上带麦克风、话筒或耳机部件，通过应用软件和操作系统软件使主机设备也成为移动电话，从而构成母子机通话方法。
全文摘要
本发明涉及采用短程无线通信技术的移动电话技术领域和其相关通信方法技术领域。其有一个包含短程无线通讯组件的主机设备和一个包含短程无线通讯组件的手持机设备,主机设备的无线短程通讯组件与手持机设备的无线短程通讯组件是按照一定通讯协议进行通讯,同时有主机电源、手持机电源分别连接主机设备和手持机设备供给它们电源,其特征在于:主机设备包含网络通信模块和短程无线通信组件,网络通信模块与短程无线通信组件互相传输通信数据,手持机设备包含短程无线通信组件和数据处理/输入输出控制部分,短程无线通信组件与数据处理/输入输出控制部分相互传输通信数据。它具有分体结构更合理有效、降低无线辐射、提高使用方便性等优点。
文档编号H04M1/725GK1356845SQ0113926
公开日2002年7月3日 申请日期2001年12月25日 优先权日2001年12月25日
发明者赵建东, 文强 申请人:杭州波导软件有限公司