CN1307821C - 具有phs及wlan功能的双模式无线数据卡 - Google Patents

Abstract

一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，包括：WLAN处理部分和PHS处理部分，其中WLAN基带处理芯片与Card Bus总线相连，WLAN基带处理芯片和PHS基带处理芯片通过一个接口转换电路进行数据/信号连接，使得PHS处理部分可以通过接口转换电路共享WLAN基带处理芯片的Card Bus接口，从而完成了两类***在一片数据卡上的集成。本发明实现了数据卡对PHS及WLAN功能的兼容。

Description

具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡。

背景技术

目前笔记本电脑等移动计算设备，其提供无线数据传输服务的功能一般通过使用通称为PC卡的装置来实现，PCMCIA(PersonalComputer Memory Card International Association)定义了PC卡相应的电气、机械、软件接口。目前PC卡有三种规格尺寸，分别为类型一、类型二、类型三，其中类型二的PC卡常用于为PC提供有线或无线上网数据服务的设备，如网卡、数据卡。

现行的笔记本电脑可使用的无线数据通讯手段有无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Network)、无线广域网等，IEEE802.11协议即属于无线局域网络领域的通讯技术。PHS(Personal HandySystem)提供的基于PIAFS(Personal Handy phone System InternetAccess Forum Standard)的数据承载服务，其可归属于无线广域网络领域的通讯技术。这两种技术在目前有着不同的应用场合，无线局域网由于网络覆盖范围的限制一般只在家庭、写字楼、机场等部署有接入点的场合使用，在这种场合下，用户可以获得比较高速的数据接入服务。对于PHS而言，由于目前部署的范围比较广，往往是全城覆盖，这使得用户可以在任意地点获得PHS接入并利用其提供的数据通讯服务。可以说，这两种技术是互补的，能够让用户根据不同的场合，随时随地地享受无线数据服务。目前市场上，各自独立的IEEE802.11无线局域网卡和PHS无线上网数据卡已经出现并逐渐普及。对于用户言，为使用这两种服务，必须携带两张独立的卡，这显得相当不方便，从经济性上来讲，购买成本也比较高。因此，若能提供一种兼具PHS和WLAN功能的无线数据卡，则具有很好的应用价值。

在检索到的几篇技术内容较为接近的专利文献中，中国专利第03256440号是将两种卡进行机械结构上的改变以使其体积变小能够容纳于原来只能放置一种卡的空间内，其实质上仍然是两张卡，因此在切换处理以及一些其他功能仍然受限，并不是真正意义上的双模。中国专利第02117286号和中国专利第02136812则是从网络侧提出的解决不同制式通信手段的兼容问题，这样虽然从根本上解决了网络的兼容问题，而且成本会比较低。但是目前由于不同的网络业务由不同的网络营运商经营，因此从网络侧进行兼容的现实可行性不大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，以克服现有网络兼容技术的不足。能够从用户侧利用一张数据卡完成对PHS及WLAN功能的兼容。

为实现上述目的，本发明提供一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，包括：WLAN基带处理芯片、PHS基带处理芯片、PHS电源管理芯片、接口转换电路、射频处理芯片和天线，其中WLAN基带处理芯片设有与外部设备相连的外部设备接口，WLAN基带处理芯片与接口转换电路连接；接口转换电路和PHS基带处理芯片连接；PHS基带处理芯片和PHS电源管理芯片连接；WLAN基带处理芯片和PHS基带处理芯片与射频处理芯片及天线相连。

其中，所述的接口转换电路是一个可编程逻辑器件和存储器构成的电路，可编程逻辑器件和存储器与WLAN基带处理芯片的串行存储器接口进行数据/信号连接，与WLAN基带处理芯片的普通用途接口进行片选信号连接；可编程逻辑器件和PHS基带处理芯片通过各自的通用异步串行接口进行数据/信号连接。接口转换电路也可以由一个可编程逻辑器件单独构成。这里的可编程逻辑器件是CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，存储器是  EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)。所述的射频处理芯片可以是一块能够对PHS***和WLAN***数据/信号分别进行处理的芯片，也可以是包括一块PHS射频处理芯片和一块WLAN射频处理芯片的两块芯片的组合。所述的天线可以是PHS***和WLAN***共享印制天线或包括一个PHS天线***和一个WLAN天线***分别接收和发射PHS***和WLAN***数据/信号。

所述的数据卡采用双面布件的方法，将芯片分别置于卡的两面。数据卡正面设有WLAN的基带处理芯片以及射频处理芯片；数据卡背面设有PHS基带处理芯片、PHS电源管理芯片和接口转换电路。

进一步的，所述的数据卡是类型二PC卡，***PC机的PCMCIA插槽。该数据卡由PC驱动软件提供虚拟总线的方式对设备进行辨识和管理，并由其上构建的PHS设备驱动与WLAN设备驱动对设备进行操作。所述的外部设备接口也可以是一个Card Bus接口，与Card Bus总线相连。数据卡对于WLAN数据接入，数据通过Card Bus接口、WLAN基带处理芯片、射频处理芯片和天线***在用户和网络之间进行传输；数据卡对于PHS数据接入，数据通过Card Bus接口、接口转换电路、PHS基带处理芯片、射频处理芯片和天线***在用户和网络之间传输。

本发明提供了一种数据卡，同时提供WLAN和PHS数据通讯服务。本发明通过对PHS与WLAN子***的集成，可以提供802.11b/g的WLAN通讯模式和32kbps/64kbps的PHS数据通讯模式，能够同时在一台设备上支持两种数据服务。

本发明在PHS与WLAN的接口电路部分采用灵活的可编程器件来匹配两个设备的数据接口。降低了数据卡的成本，并满足了多种不同配置的需要。

本发明采用双面布件的方法，在类型二数据卡尺寸的限制下，WLAN子***和PHS子***高度集成地布置于一张PCB板上；本发明PHS子***与WLAN子***共享同一天线；PHS与WLAN共享同一个Card Bus的PC卡接口，由此连接到个人计算机的PCMCIA插槽中。因此本发明体积较小、便于携带。

本发明整个设备在物理上是一张多功能设备卡，不同于普通的多功能PC卡的地方在于它不是通过配置Card Bus的配置空间来供Windows对设备进行辨识和管理，而是通过一个虚拟总线对设备进行辨识和管理。因而其置、维护和操作更加简单易行。

以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的硬件结构框图。

图2为本发明的数据通路示意图。

图3为本发明电路板正面芯片布置示意图。

图4为本发明电路板背面芯片布置示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就结合附图说明如下：本发明是一块具有PHS及WLAN功能的无线数据卡，属类型二的PC卡，通过***PC机的PCMCIA插槽进行使用，与PC的接口规范满足Card Bus7.0规范。卡上的硬件设备可以分为WLAN子***和PHS子***，其中WLAN子***支持802.11b/g标准，PHS子***支持32Kbps/64kbps PIAFS标准连接。因此它可以看成是WLAN网络接口卡与PHS数据终端的一个复合体，它一方面能够通过WLAN子***提供WLAN无线接入，另一方面又可以通过PHS子***提供的数据链路拨号接入互联网。

首先参阅图1，图1是本发明的硬件结构框图。WLAN子***主要由WLAN基带处理芯片和WLAN射频处理芯片构成。WLAN基带处理芯片主要负责802.11协议相关的内容及基带处理，WLAN射频处理芯片则处理射频部分的内容。

PHS子***主要由PHS基带处理芯片和PHS射频处理芯片、PHS电源管理芯片(PIM)、接口转换电路构成。PHS基带处理芯片是PHS子***的核心，负责实现RCR STD-28协议栈并控制相关的***设备。PHS射频处理芯片处理射频部分的内容。PHS电源管理芯片(PIM)处理PHS子***的电源与数据卡电源的兼容，在图1中，接口转换电路由一片CPLD和一片EEPROM组成，接口转换电路提供WLAN子***与PHS子***的通讯逻辑，PHS子***通过CPLD控制逻辑共享WLAN子***的Card Bus接口。

数据卡的天线采用印制天线，为PHS/WLAN子***所共享，减小了数据卡的体积，并降低了成本。

在图1中，WLAN基带处理芯片通过其Card Bus接口与CardBus总线相连，CPLD和EEPROM与WLAN基带处理芯片的串行EEPROM接口进行数据/信号连接，与WLAN基带处理芯片的普通用途接口进行片选信号连接；CPLD和PHS基带处理芯片通过各自的通用异步串行接口进行数据/信号连接；PHS基带处理芯片和PHS电源管理芯片通过各自的通用异步串行接口进行数据/信号连接；WLAN基带处理芯片和PHS基带处理芯片分别与射频处理芯片相连再经由共享印制天线进行无线数据/信号传送与接收。

图1中的CPLD一方面采用通用异步串行接口与PHS基带处理芯片的通用异步串行接口相连，另一方面通过串行EEPROM接口与WLAN基带处理芯片相连，与WLAN基带处理芯片的EEPROM共享同一EEPROM读写接口。CPLD通过对其内部的先进先出缓存器的数据接收发送进行逻辑控制而完成了WLAN/PHS子***的接口转换。通过该CPLD形成PHS子***到PC的数据通路，使得PHS/WLAN子***共享一个Card Bus接口。由于中断服务程序需要一定的反应时间，而CPLD只有16位的缓存器，因此可能因CPLD缓存器数据溢出而导致PHS子***数据丢失，故可加入EEPROM来当作CPLD的缓存器，并利用WLAN基带处理芯片的普通用途接口作为其片选信号。

在一些实施例中，可以采用其他内部缓存较大的可编程逻辑器件而不一定是CPLD，这样的设计就可以不需要另加EEPROM或其他外置的存储器来构成接口转换电路，从而简化了电路设计，减小了数据卡的体积。

请参阅图2，图2为本发明的数据通路示意图。根据本发明的数据卡在工作中，数据卡对于WLAN数据接入，数据通过Card Bus接口、WLAN基带处理芯片、射频处理芯片和天线***在用户和网络之间进行传输；数据卡对于PHS数据接入，数据通过Card Bus接口、接口转换电路、PHS基带处理芯片、射频处理芯片和天线***在用户和网络之间传输。本发明WLAN部分采用Card Bus接口与PC连接，PHS受控于WLAN，在PHS与WLAN的接口电路部分采用灵活的可编程器件来匹配两个子***的数据接口。降低了数据卡的成本，并满足了多种不同配置的需要。

因为类型二数据卡具有一定的尺寸限制，而把两套子***集成在一张卡上势必会占用较大的空间，因此如何减小数据卡的体积是本发明所要解决的一个问题。本发明采用了PHS***和WLAN***共享印制天线，这样两套子***就可以共用印刷在电路板上的一个天线大大减小了数据卡的体积。当然在数据卡尺寸限制允许的情况下，两套子***也可以采用各自分别的专用天线。在一些实施例中，还可以通过将PHS射频处理芯片和WLAN射频处理芯片用一块能够对PHS***和WLAN***数据/信号分别进行处理的芯片来代替，从而简化电路减小数据卡体积。

本发明解决数据卡尺寸限制的另外一个解决方案是采用双面布件的方法，将芯片分别置于卡的两面。这样就可以使WLAN子***和PHS子***高度集成地布置于一张PCB板上，减小了电路板的尺寸。一个较佳实施例如图3和图4所示。在图3和图4的实施例中，数据卡正面设有WLAN的基带处理芯片、PHS和WLAN射频处理芯片；数据卡背面设有PHS基带处理芯片、PHS电源管理芯片和接口转换电路。此外，数据卡正面的WLAN的基带处理芯片中还设有一个PHS子***与WLAN子***共享的Card Bus PC卡接口，由此连接到个人计算机的PCMCIA插槽中。数据卡正面的印刷电路板上还设有一个PHS子***与WLAN子***共享的印刷天线。

很显然，根据本发明的双面布件的发明思想，可以有多种不同的电路板设计方法，在具体实施中，应当根据所采用元件型号而作相应的选择，以取得简化电路、减小数据卡体积之功效。

本发明整个设备在物理上是一张多功能设备卡，不同于普通的多功能PC卡的地方在于它不是通过配置Card Bus的配置空间来供WINDOWS对设备进行辨识和管理，而是通过一个虚拟总线对设备进行辨识和管理，因而其设置、维护和操作更加简单易行。该数据卡由PC驱动软件提供虚拟总线的方式对设备进行辨识和管理，并由其上构建的PHS设备驱动与WLAN设备驱动对设备进行操作。根据虚拟总线软件的物理位置，可以区分为两类，一类以WINDOWS操作***驱动软件的形式安装在PC上，另一类是以韧件的形式驻留在数据卡上。数据卡在WINDOWS中作为一个多功能PCMCIA周边设备被支持，即从操作***的视角看，可以看到两个设备，一个是WLAN网络接口卡，另外一个是PHS调制解调器。

以上介绍了在WINDOWS操作***下，将本发明的数据卡作为一个类型二的PC卡的具体硬软件设置方法，显然，根据本发明的发明思想采用其他的操作***软件或者支持PC以外的设备也是可行的，而且这种移植并不需要作涉及本发明的发明思想的任何改动。

以上所介绍的，仅仅是本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明实施的范围，即本技术领域内的一般技术人员根据本发明所作的均等的变化，例如将以上实施例中的各个模块进行功能替换或对各个器件进行组合或分立。以及本领域内技术人员熟知的改进，都应仍属于本发明专利涵盖的范围。

Claims (18)

1、一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于包括：WLAN基带处理芯片、PHS基带处理芯片、PHS电源管理芯片、接口转换电路、射频处理芯片和天线，其中WLAN基带处理芯片设有与外部设备相连的外部设备接口，WLAN基带处理芯片与接口转换电路连接；接口转换电路和PHS基带处理芯片连接；PHS基带处理芯片和PHS电源管理芯片连接；WLAN基带处理芯片和PHS基带处理芯片与射频处理芯片及天线相连。

2、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的射频处理芯片是一块能够对PHS***和WLAN***数据/信号分别进行处理的芯片。

3、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的射频处理芯片包括一块PHS射频处理芯片和一块WLAN射频处理芯片。

4、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的天线是PHS***和WLAN***共享印制天线。

5、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的天线包括一个PHS天线***和一个WLAN天线***分别接收和发射PHS***和WLAN***数据/信号。

6、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的接口转换电路是一个可编程逻辑器件，该可编程逻辑器件与WLAN基带处理芯片的串行存储器接口进行数据/信号连接，该可编程逻辑器件还与PHS基带处理芯片通过各自的串行接口进行数据/信号连接。

7、如权利要求1至5任一项所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的接口转换电路是一个可编程逻辑器件和存储器构成的电路，其中，可编程逻辑器件和存储器与WLAN基带处理芯片的串行存储器接口进行数据/信号连接，与WLAN基带处理芯片的普通用途接口进行片选信号连接；可编程逻辑器件和PHS基带处理芯片通过各自的通用异步串行接口进行数据/信号连接。

8、如权利要求7所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的可编程逻辑器件是复杂可编程逻辑器。

9、如权利要求7所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的存储器是电可擦可编程只读存储器。

10、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的数据卡采用双面布件的方法，将芯片分别置于卡的两面。

11、如权利要求10所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的数据卡正面设有WLAN的基带处理芯片以及射频处理芯片。

12、如权利要求10所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的数据卡背面设有PHS基带处理芯片、PHS电源管理芯片和接口转换电路。

13、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的数据卡是类型二PC卡。

14、如权利要求13所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的数据卡***PC机的PCMCIA插槽。

15、如权利要求13所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的数据卡由PC驱动软件提供虚拟总线的方式对设备进行辨识和管理，并由无线数据卡上构建的PHS设备驱动与WLAN设备驱动对设备进行操作。

16、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的外部设备接口是一个Card Bus接口，与Card Bus总线相连。

17、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的数据卡对于WLAN数据接入，数据通过外部设备接口、WLAN基带处理芯片、射频处理芯片和天线***在用户和网络之间进行传输。

18、如权利要求1所述的一种具有PHS及WLAN功能的双模式无线数据卡，其特征在于所述的数据卡对于PHS数据接入，数据通过外部设备接口、接口转换电路、PHS基带处理芯片、射频处理芯片和天线***在用户和网络之间传输。

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