CN101656571A - 无线通信设备和无线通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线通信设备和无线通信系统，其中，该无线通信设备包括：第一数据通信单元，通过电磁感应方式执行通信；第二数据通信单元，通过使用与第一数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比第一通信单元高的速度来执行通信；以及控制单元，控制第一数据通信单元和第二数据通信单元的通信操作，其中，在从第一数据通信单元传送载波信号的同时，控制单元通过使用第二数据通信单元来执行通信。通过本发明，能够使用电磁感应方式执行数据通信以及以比前者数据通信更高速度的数据通信。
Description
相关申请的交叉参考
本发明包含于2008年8月19日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2008-210513的主题，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及无线通信设备及通信系统。具体地，本发明涉及一种设备和系统，其中，可以通过使用通过电磁感应方式执行通信的数据通信单元和通过使用与前者的数据通信单元不同的方式和/或通信频带来执行使用电磁感应方式的数据通信以及比前者数据通信更快速的数据通信。
背景技术
在相关技术中，非接触式通信系统(例如，非接触式IC(集成电路)卡系统)包括IC卡以及从IC卡读取信息的无线通信设备，其中，能够执行近场数据通信(例如，30cm内)。
在IC卡系统中，如JP-A-2008-35104(专利文献1)中所述，当IC卡接近无线通信设备时，使用由无线通信设备生成的电磁波通过电磁感应方式为IC卡供电。IC卡和无线通信设备分别具有天线线圈，并且这些天线线圈彼此接近，从而在电磁耦合状态下执行数据通信。例如，无线通信设备基于关于IC卡的读取命令来调制具有给定频率的载波信号，并通过根据所调制的载波信号施加于天线线圈的电压来生成电磁波。此时，IC卡可以从由于电磁波而在天线线圈中生成的电流改变来获得读取命令。IC卡还从存储单元中读取对应于读取命令的数据，并基于该数据改变将被加载的电阻或电容，从而改变由天线线圈生成的退磁场。此时，无线通信设备检测由于退磁磁场而在天线线圈中生成的电压值的改变，从而获取从IC所传送的数据。
发明内容
在使用电磁感应方式的通信系统中，载波信号的频率为13.56MHz，并且通信速度为106Kbp或212Kbp。因此，当传送诸如图像的具有大数据量的内容时，很难实时地传送内容。
因此，期望提供能够使用电磁感应方式执行数据通信以及以比前者数据通信更高速度的数据通信的无线通信设备和无线通信系统。
根据发明的实施例，提供了一种无线通信设备，包括：第一数据通信单元，通过电磁感应方式来执行通信；第二数据通信单元，通过使用与第一数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比第一通信单元高的速度来执行通信；以及控制单元，控制第一数据通信单元和第二数据通信单元的通信操作，其中，在从第一数据通信单元传送载波信号的同时，控制单元通过使用第二数据通信单元执行通信。
在发明的实施例中，第一数据通信单元通过电磁感应方式来执行通信，并且第二数据通信单元通过例如作为与电磁感应方式不同的方式的无线电波方式的反向散射方式来执行通信。第一数据通信单元通过传送载波信号利用电磁感应方式实现与相对无线通信设备的通信。
当第二数据通信单元开始通信时，允许相对无线通信设备通过将传送许可请求从第一数据通信单元传送至相对无线通信设备来辐射未被调制的载波信号。第二数据通信单元通过接收从相对无线通信设备所辐射的未被调制的载波信号并传送基于待传送数据所调制的反射波信号来执行通信。
根据发明的另一个实施例，提供了一种无线通信设备，包括：第三数据通信单元，通过电磁感应方式执行通信；第四数据通信单元，通过使用与第三数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比第三通信单元高的速度来执行通信；控制单元，控制第三数据通信单元和第四数据通信单元的通信操作；以及电力生成单元，接收通过电磁感应方式所传送的载波信号，并根据载波信号生成电力以提供电力，其中，在第三数据通信单元中接收到载波信号的同时，控制单元通过使用第四数据通信单元来执行通信。
在发明的实施例中，第三数据通信单元通过电磁感应方式来执行通信，第四数据通信单元通过例如作为与电磁感应方式不同的方式的无线电波方式的反向散射方式来执行通信。电力生成单元根据在第三数据通信单元中接收的载波信号来生成电力，并将电力提供给例如第三数据通信单元、第四数据通信单元和控制单元。另外，当在第三数据通信单元中接收到传送启动请求时，第四数据通信单元辐射未被调制的载波信号。第四数据通信单元通过接收调制的反射波信号来生成接收数据。
根据发明的再另一个实施例，提供了一种无线通信系统，包括第一无线通信设备和第二无线通信设备，其中，第一无线通信设备具有：第一数据通信单元，通过电磁感应方式执行通信；第二数据通信单元，通过使用与第一数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比第一通信单元高的速度来执行通信；和控制单元，控制第一数据通信单元和第二数据通信单元的通信操作，以及第二无线通信设备具有：第三数据通信单元，通过电磁感应方式执行通信；第四数据通信单元，通过使用与第三数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比第三通信单元高的速度来执行通信；控制单元，控制第三数据通信单元和第四数据通信单元的通信操作；和电力生成单元，接收通过第一无线通信设备的第一数据通信单元传送的载波信号，并根据载波信号生成电力以提供电力，其中，第一无线通信设备的控制单元执行来自第一数据通信单元的载波信号的传送，以及其中，在载波信号的传送期间，第一和第二无线通信设备的控制单元通过使用第二数据通信单元和第四数据通信单元来执行第一无线通信设备与第二无线通信设备之间的通信。
在发明的实施例中，第一和第二无线通信设备通过电磁感应方式以及通过例如与电磁感应方式不同的反向散射方式来执行通信。第一无线通信设备中的第一数据通信方式可通过电磁感应方式来执行与相对无线通信设备的通信。第二无线通信设备的电力生成单元根据在第三数据通信单元中接收的载波信号来生成电力，并将电力提供给例如第三数据通信单元、第四数据通信单元和控制单元。当在第二数据通信单元处开始通信时，第一无线通信设备传送来自第一数据通信单元的传送许可请求。当在第三数据通信单元中接收到传送许可请求时，第二无线通信设备辐射来自第四数据通信单元的未被调制的载波信号。第一无线通信设备的第二数据通信单元接收从第二无线通信设备辐射的未被调制的载波信号，并传送基于待传送数据所调制的反射波信号。第二无线通信设备的第四数据通信单元通过接收在第二数据通信单元中调制的反射波信号来获得接收数据。因此，在第二数据通信单元与第四通信单元之间执行高速通信。此后，当从第三数据通信单元向第一数据通信单元传送高速通信的完成通知时，第一数据通信单元完成载波信号的传送。
根据发明的实施例，提供了通过电磁感应方式执行通信的数据通信单元、通过使用与数据通信单元不同的方式和/或通信频带来高速执行通信的高速数据通信单元以及控制单元，其中，在传送来自数据通信单元的载波信号的期间，通过使用高速数据通信单元利用控制单元来执行通信。因此，能够执行使用电磁感应方式的数据通信以及比前者数据通信更快的数据通信。
附图说明
图1是示出了传送侧无线通信设备的结构的示图；
图2是示出了接收侧无线通信设备的结构的示图；
图3是示出了无线通信设备的通信操作的时序图；
图4是例示通信控制信息的图表；
图5是示出了无线通信设备之间的相互通信的状态的示图；
图6是示出了执行收费内容传递的通信系统的结构的示图；以及
图7是示出了在执行收费内容的传递操作时的通信操作的时序图。
具体实施方式
下文将参照附图说明发明的实施例。根据发明实施例的无线通信设备包括：数据通信单元，通过使用电磁感应方式执行近场非接触通信；以及数据通信单元，通过使用与前者数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以更高的速度来执行近场非接触通信。
通过电磁感应方式执行通信的数据通信单元(下文称作“低速数据通信单元”)通过ASK(幅移键控)调制频率为13.56MHz的载波信号来执行通信。另一方面，执行比低速数据通信单元更高速度的近场非接触通信的数据通信单元(下文称作“高速数据通信单元”)通过使用例如无线电波方式来执行通信。例如，作为无线电波方式，可以例举被称作使用4.48GHz的通信频带的弱UWB(超宽频带)的通信方式、能够实现低功耗的反向散射方式等。或者，在电磁感应方式中执行基带宽带通信。同样优选的是，通过使用波形等化(waveform equalization)高速通信等来执行通信。
图1示出了传送侧无线通信设备10的结构。在无线通信设备10的结构中，在高速数据通信单元中使用无线电波方式。
在无线通信设备10中，低速通信单元(第一数据通信单元)11包括天线111、第一RF前端单元112、第一调制/解调单元113和第一编码/解码单元114。
天线111是用于通过使用电磁感应方式执行非接触通信的天线，通过使用天线线圈来制造该天线。天线111生成与作为从第一RF前端单元112提供的调制载波信号或未调制载波信号的传送信号相对应的磁场。另外，天线111与接收侧无线通信设备的天线电磁耦合，将通过接收侧无线通信设备调制的载波信号提供给第一RF前端单元112，作为接收信号。
第一RF前端单元112放大由第一调制/解调单元113提供的传送信号，并将信号提供给天线111。第一RF前端单元112也消除由天线111提供的接收信号的噪声，并放大该信号，随后将信号提供给第一调制/解调单元113。
第一调制/解调单元113基于由第一编码/解码单元114提供的编码数据来调制载波信号，将调制载波信号提供给第一RF前端单元112作为传送信号。第一调制/解调单元113也解调由第一RF前端单元112提供的接收信号，将所获得的解调数据提供给第一编码/解码单元114。例如，在第一调制/解调单元113中，执行ASK调制/解调。
第一编码/解码单元114执行对由系统控制器15提供的传送数据的编码处理，生成编码数据，并将数据提供给第一调制/解调单元113。第一编码/解码单元114也执行对由第一调制/解调单元113提供的解调数据的解码处理，将所获得的解码数据提供给系统控制器15作为接收数据。在第一编码/解码单元114中，Manchester编码被用作编码/解码方法。
高速数据通信单元(第二数据通信单元)12通过使用无线电波方式以比低速数据通信单元11高的速度来执行通信。高速数据通信单元12包括天线121、第二RF前端单元122、第二调制/解调单元123和第二编码/解码单元124。
天线121是用于通过使用无线电波方式执行非接触通信的天线。例如，当在无线通信设备10中使用UWB方式时，天线121传送由第二RF前端单元122提供的传送信号作为无线电信号(无线电波)。天线121还将通过接收无线电信号而获得的接收信号提供给第二RF前端单元122。例如，当在无线通信设备10中使用反向散射方式时，天线121接收从接收侧无线通信设备辐射的无线电信号，并通过根据传送信号切换相位来反射信号。
第二RF前端单元122放大由第二调制/解调单元123提供的传送信号，并将信号提供给天线121。第二RF前端单元122还消除由天线121提供的接收信号的噪声，并放大该信号，随后将信号提供给第二调制/解调单元123。当使用反向散射方式时，第二RF前端单元122通过基于由第二调制/解调单元123提供的传送信号切换相位来反射由天线121接收的无线电信号。
第二调制/解调单元123调制由第二编码/解码单元124提供的编码数据，生成传送信号，并将信号提供给第二RF前端单元122。第二调制/解调单元123解调由第二RF前端单元122提供的接收信号，将所获得的解调数据提供给第二编码/解码单元124。例如，在第二调制/解调单元123中，执行QPSK(正交相移键控)调制/解调等。
第二编码/解码单元124执行由系统控制器15提供的传送数据的编码处理，生成编码数据，并将数据提供给第二调制/解调单元123。第二编码/解码单元124还执行由第二调制/解调单元123提供的解调数据的解码处理，将所获得的解码数据提供给系统控制器15作为接收数据。在第二编码/解码单元124中，NRZ-L(电平不归零)法被用作编码/解码法。
包括在无线通信设备10的控制单元中的系统控制器15通过总线14连接至第一编码/解码单元114和第二编码/解码单元124。系统控制器15还通过主机接口(I/F)16连接至主机CPU(中央处理器)20。在系统控制器15中，提供了FIFO(先进先出)/寄存器单元15a。控制单元包括系统控制器15、主机CPU 20等。
系统控制器15将通过主机接口16由主机CPU 20提供的通信设定信息写入FIFO/寄存器单元15a的寄存器中。系统控制器15基于写入FIFO/寄存器单元15a的寄存器的通信设定信息来确定传送方法、传送率等，生成用于使用高速数据通信单元执行数据通信的通信控制命令等，并将命令提供给第一编码/解码单元114。系统控制器15进一步将通过主机接口16由主机CPU 20提供的传送数据写入FIFO/寄存器单元15a的FIFO中。系统控制器15将写入FIFO的传送数据提供给第二编码/解码单元124。
主机CPU 20可通过网络接口(I/F)21连接至外部服务器等，从服务器获得内容数据等。主机CPU 20还控制系统控制器15，以执行将所获得的内容数据等传送至接收侧无线通信设备的处理。
图2示出了接收侧无线通信设备30的结构。在无线通信设备30的结构中，无线电波方式被用作高速数据通信单元以对应于上面的无线通信设备10。
在无线通信设备30中，低速数据通信单元(第三数据通信单元)31包括天线311、第一RF前端单元312、第一调制/解调单元313和第一编码/解码单元314。
天线311是用于通过使用电磁感应方式执行非接触通信的天线，该天线是通过使用天线线圈来制造的。天线311与传送侧无线通信设备的天线电磁耦合，将通过电磁耦合生成的接收信号提供给第一RF前端单元312和电力生成单元33。
第一RF前端单元312根据由第一调制/解调单元313提供的传送信号来调制通过使用天线311从传送侧无线通信设备传送的未被调制的载波信号。第一RF前端单元312还消除由天线311提供的接收信号的噪声，并放大信号，随后将信号提供给第一调制/解调单元313和载波检测单元34。
第一调制/解调单元313执行由第一编码/解码单元314提供的编码数据的调制处理，生成传送信号，并将信号提供给第一RF前端单元312。第一调制/解调单元313还执行由第一RF前端单元312提供的接收信号的解调，将所获得的解调数据提供给第一编码/解码单元314。例如，第一调制/解调单元313执行ASK调制/解调以对应于传送侧无线通信设备。
第一编码/解码单元314执行由控制单元35提供的传送数据的编码处理，生成编码数据，并将数据提供给第一调制/解调单元313。第一编码/解码单元314还执行由第一调制/解调单元313提供的解调数据的解码处理，将所获得的解码数据提供给控制单元35作为接收数据。在第一编码/解码单元314中，Manchester编码被用作编码/解码方法以对应于传送边侧线通信设备。
高速数据通信单元(第四数据通信单元)32通过使用无线电波方式以比低速数据通信单元31高的速度来执行通信。高速数据通信单元32包括天线321、第二RF前端单元322、第二调制/解调单元323和第二编码/解码单元324。
天线321是用于通过使用无线电波方式来执行非接触通信的天线。例如，当在无线通信设备30中使用UWB方式时，天线321传送由第二RF前端单元322提供的传送信号作为无线电信号(无线电波)。天线321还将通过接收无线电信号获得的接收信号提供给第二RF前端单元322。例如，当在无线通信设备30中使用反向散射方式时，天线321辐射未被调制的载波信号作为无线电信号(无线电波)，以从传送侧无线通信设备传送数据。天线321进一步接收通过传送侧无线通信设备反射的作为无线电信号的反射波信号，将通过接收反射波信号获得的接收信号提供给第二RF前端单元322。
第二RF前端单元322将由第二调制/解调单元323提供的传送信号提供给天线321。第二RF前端单元322还消除由天线321提供的接收信号的噪声，并放大信号，随后将信号提供给第二调制/解调单元323。
第二调制/解调单元323调制由第二编码/解码单元324提供的编码数据，生成传送信号，并将信号提供给第二RF前端单元322。第二调制/解调单元323还解调由第二RF前端单元322提供的接收信号，将所获得的解调数据提供给第二编码/解码单元324。当使用反向散射方式时，第二调制/解调单元323将未被解调的载波信号提供给第二RF前端单元322作为传送信号，从而从传送侧无线通信设备传送数据。例如，在第二调制/解调单元323中，执行QPSK调制/解调等以对应于传送侧无线通信设备。
第二编码/解码单元324执行由控制单元35提供的传送数据的编码处理，生成编码数据，并将数据提供给第二调制/解调单元323。第二编码/解码单元324执行由第二调制/解调单元323提供的解调数据的解码处理，将所获得的解码数据提供给控制单元35作为接收数据。例如，在第二编码/解码单元324中，使用NRZ-L法以对应于接收侧无线通信设备。
电力生成单元33通过整流由天线311提供的接收信号来执行电力生成，将电力提供给无线通信设备30的各个单元，从而使无线通信设备30进行操作。
载波检测单元34检测是否从第一RF前端单元312提供了载波信号以及是否从第二RF前端单元322提供了载波信号，将检测结果提供给控制单元35。
控制单元35根据载波的检测结果来控制低速数据通信单元31和高速数据通信单元32的操作。例如，控制单元35从非易失性存储器单元36中读取从传送侧无线通信设备10所请求的信息，执行从低速数据通信单元31传送数据的处理。控制单元35还通过使用高速数据通信单元32从传送侧无线通信设备10获取内容数据等。控制单元35进一步将所获取的内容数据等提供给内容再生单元37，从而允许内容再生单元37再生内容数据等。
接下来，将参照图3说明传送侧无线通信设备和接收侧无线通信设备的通信操作。在下面的描述中，通过使用反向散射方式来执行高速通信。
当以高速与接收侧无线通信设备30执行数据通信时，传送侧无线通信设备10请求接收侧无线通信设备30允许通过电磁感应方式进行传送(ST1)。
当将内容数据等传送至无线通信设备30时，无线通信设备10的主机CPU 20将通信控制信息写入FIFO/寄存器单元15a的寄存器中。系统控制器15基于写入FIFO/寄存器单元15a的寄存器的通信控制信息来使低速数据通信单元11开始操作，并允许该单元通过天线111传送表示用于传送许可的请求的调制载波信号作为传送信号。即使在执行数据通信时，主机CPU 20也将未被调制的载波信号作为传送信号提供给天线111直到从无线通信设备30提供了接收完成通知为止，使得可以执行使用电磁感应方式的近场非接触通信。周期TDa表示可使用电磁感应方式执行近场非接触通信的周期。
当通过无线通信设备30的天线311接收到接收信号(即，未被调制的载波信号或调制的载波信号)时，电力生成单元33整流载波信号以生成电力，将所生成的电力提供给各个单元来操作无线通信设备30的低速数据通信单元31、载波检测单元34和控制单元35。低速数据通信单元31执行所接收调制载波信号的解调，并执行解调数据的解码，将所获得的接收数据提供给控制单元35。即，用于从无线通信设备10传送的传送许可的请求被提供给控制单元35。
当允许使用高速数据通信单元进行通信时，接收侧无线通信设备30对传送许可进行响应(ST2)。
当允许使用高速数据通信单元进行通信时，无线通信设备30的控制单元35生成传送许可的响应，并将响应提供给低速数据通信单元31。低速数据通信单元31执行表示传送许可的响应的传送数据的编码和调制，从而生成传送信号。低速数据通信单元31还根据传送信号来调制从传送侧无线通信设备传送的未被调制的载波信号。
无线通信设备10的低速数据通信单元11执行在接收侧无线通信设备30中所调制的载波信号的解调和解码，并将所获得的接收数据提供给系统控制器15。即，从无线通信设备30传送的传送许可的响应被提供给系统控制器15。
无线通信设备10的系统控制器15基于来自无线通信设备30的传送许可的响应来执行通信控制信息的通知(ST3)。
无线通信设备10的系统控制器15读取写入FIFO/寄存器单元15a的寄存器的通信控制信息，并将信息提供给低速数据通信单元11。
图4示出了作为实例的写入FIFO/寄存器单元15a的寄存器的通信控制信息。例如，寄存器“0x12”为示出传送模式的寄存器，其中，通过主机CPU 20写入表示当使用高速数据通信单元执行通信时的传送速度和数据格式的信息。
寄存器“0x12”中的最高位“7”的“TxCRCEn”表示在传送数据时是否执行了CRC生成。位“6～3”的“TxSpeed”表示传送速度。例如，当位“6～3”为“0000”时，速度为106kbit/s，当它们为“0001”时，速度为212kbit/s等。位“2”表示“TBD(待确定)”，其是当前未被确定的位。位“1-0”的“TxFraming”表示使用何种数据格式。例如，“00”表示符合MIFARE(商标)的标准的数据格式，而“10”表示符合FeliCa(商标)的标准的数据格式。
无线通信设备10的低速数据通信单元11执行通信控制信息的编码和调制，生成表示通信控制信息的调制载波信号，并通过天线111传送信号。无线通信设备30的低速数据通信单元31接收从天线111传送的调制载波信号，执行调制载波信号的解调和解码，并且将所获得的接收数据提供给控制单元35。即，从无线通信设备10传送的通信控制信息被提供给控制单元35。
无线通信设备30的控制单元35基于通信控制信息使用高速数据通信单元来执行数据通信的设定，使高速数据通信单元32的天线321辐射未被调制的载波信号作为无线电信号，以与无线通信设备10执行高速数据通信(ST4)。当通信控制信息包括表示数据大小的信息时，可以当完成由通信控制信息所表示的大小的数据接收时使用高速数据通信单元来完成数据通信操作。
无线通信设备30的控制单元35控制高速数据通信单元32的操作，以通过由通信控制信息所表示的传送速度和格式来执行与无线通信设备10的数据通信。例如，控制单元35使天线321辐射2.45GHz的未被调制的载波信号，从而执行与无线通信设备10的高速数据通信。
无线通信设备10的高速数据通信单元12通过使用从无线通信设备30辐射的未被调制的载波信号来执行数据传送(ST5)。
无线通信设备10的系统控制器15将由主机CPU 20提供的高速通信数据顺序地写入FIFO/寄存器单元15a的FIFO。系统控制器15还顺序读取写入FIFO的高速通信数据，并将数据作为传送数据提供给高速数据通信单元12。高速数据通信单元12切换由无线通信设备30辐射的未被调制的载波信号的相位，并基于通过执行传送数据的编码和调制所生成的传送信号来反射信号。
无线通信设备30的高速数据通信单元32从无线通信设备10接收反射波信号。高速数据通信单元32执行通过接收反射波信号而获得的接收信号的解调和解码，将所获得的接收数据提供给控制单元35。例如，控制单元35将接收数据存储在非易失性存储器单元36中。例如，当接收数据为内容数据并再生接收内容时，控制单元35将接收数据提供给内容再生单元37。
当存在没有被接收的数据时，无线通信设备30请求无线通信设备10再次传送数据。当获得具有预先通知的大小的接收数据时，无线通信设备30通知无线通信设备10接收完成(ST6)。
当存在没有被接收的数据时，无线通信设备30的控制单元35将用于再次传送没有被接收的数据的请求提供给低速数据通信单元31。当完成数据接收时，控制单元35将接收完成通知提供给低速数据通信单元31。低速数据通信单元31执行表示用于再次传送的请求或接收完成通知的传送数据的编码和调制，以生成传送信号。低速数据通信单元31根据传送信号调制来自传送侧无线通信设备的未被调制的载波信号。当完成数据接收时，控制单元35进一步完成高速数据通信单元32的操作，以停止未被调制的载波信号的辐射。
无线通信设备10的低速数据通信单元11执行在接收侧无线通信设备30中调制的载波信号的解调和解码，将所获得的接收数据从系统控制器15提供给主机CPU 20。即，从无线通信设备30传送的用于再次传送的请求和接收完成通知被传送至主机CPU 20。
当提供用于再次传送的请求时，无线通信设备10的主机CPU20将没有被无线通信设备30接收的数据提供给高速数据通信单元12并再次传送数据。当提供接收完成通知时，主机CPU 20完成低速数据通信单元11的操作，以停止向天线111提供未被调节的载波信号。可通过系统控制器15执行对数据再次传送的处理和停止提供未被调制的载波信号的处理的控制。
图5用各个电路块示出了无线通信设备之间相互通信的状态。
两个无线通信设备40a、40b通过电磁感应方式(例如，Felica(商标)方式)使用13.56MHz的载波信号来执行近场非接触通信。在通过电磁感应方式进行的近场非接触通信中，执行关于通过无线电波方式进行的近场非接触通信的通信控制信息的通信，其具有比电磁感应方式更高的速度。
当反向散射方式被用作无线电波方式时，传送侧无线通信设备根据传送信号来切换从接收侧无线通信设备辐射的无线电信号的相位并反射该信号。例如，无线通信设备40a根据在串行数据生成单元中生成的传送数据来调制无线电信号的相位作为从无线通信设备40b辐射的2.45GHz的未被调制的载波信号，生成作为受到QPSK调制的载波信号的反射波信号。无线通信设备40b执行通过接收反射波信号而获得的接收信号的解调等，从而获得相当于传送数据的解调数据。当通过辐射无线电信号作为来自无线通信设备40a的未被调制的载波信号执行相同处理时，在无线通信设备40a中可以获得相当于在无线通信设备40b的串行数据生成单元中生成的传送数据的解调数据。
如上所述，提供了通过使用电磁感应方式执行近场非接触通信的低速数据通信单元和通过使用与低速数据通信单元不同的方式和/或通信频带执行高速近场非接触通信的高速数据通信单元，从而不仅使用低速数据通信单元执行数据通信而且以比该数据通信更高的速度执行数据通信。因此，能够执行在相关技术中从存储在诸如IC卡的卡中的信息中读取的信息的改写，此外，能够短时间内执行具有诸如音乐或运动图片的大数据量的内容的通信。
另外，在传送来自低速数据通信单元的载波信号的期间，通过使用高速数据通信单元执行通信，因此，能够执行使用低速数据通信单元的通信以及使用高速数据通信单元的高速通信。因此，能够通过使用低速数据通信单元的通信来控制高速数据通信，这能够使数据通信最优化。例如，当在高速数据通信单元中使用反向散射方式时，通过使用低速数据通信单元的通信控制反向散射方式中的未被调制的载波信号的辐射。根据该操作，可以仅当执行高速数据通信时从接收侧无线通信设备辐射未被调制的载波信号，结果，在防止了不必要功耗的同时，能够执行数据通信。
此外，由于在传送来自低速数据通信单元的载波信号的期间内通过使用高速数据通信单元执行通信，所以当通过使用在接收侧无线通信设备中接收的载波信号生成电力时，能够通过使用高速数据通信执行通信而不提供用于为高速数据通信单元供电的电源，结果，能够廉价地提供无线通信设备。
接下来，将参照图6和图7来说明传送侧无线通信设备10和接收侧无线通信设备30中的通信操作的具体实例。图6示出了执行内容传递的通信系统的结构。作为内容，可例举音乐、运动和静止图片、用户所期望的信息(例如，优选地，店铺的信息、购买历史、交通信息、目的地的地图和风景等)等。在下面的说明中，将提供收费的内容。
在通信系统中，无线通信设备10通过有线或无线通信路径连接至访问点50。访问点50通过网络60连接至路由器70。对付费内容向用户收费的付费服务器80和存储有付费内容的内容数据的内容服务器90连接至路由器70。
无线通信设备10从内容服务器90获取内容数据，并将数据传送至无线通信设备30。无线通信设备30设置有预结算功能，能够支付在获取付费内容的内容数据时所生成的费用。
图7示出了在执行付费内容的传递操作时通信操作的时序图。传送侧无线通信设备10的主机CPU 20向访问点(AP)50请求用于从内容提供者获取内容数据的认证(ST11)。
访问点50将认证请求传送至内容服务器90(ST12)。访问点50使用对将被接收和传送的用于完全传送认证请求的信息进行加密的协议。
内容服务器90确定所提供的认证请求是否来自于正规用户，对正规用户给出批准(ST13)。
当通过内容服务器90给出批准时，访问点50将ACK提供给无线通信设备10的主机CPU 20(ST14)。
主机CPU 20基于内容服务器90的批准将关于内容服务器90的菜单请求提供给访问点50(ST15)。
访问点50将菜单请求传送至内容服务器90(ST16)。
内容服务器90将所请求的菜单信息输出至访问点50(ST17)。
访问点50将所提供的菜单信息传送至主机CPU 20(ST18)。
无线通信设备10的主机CPU 20生成用于执行菜单显示等的传送信息，并将信息提供给低速数据通信单元11(ST19)。传送信息可以包括表示内容的选择指示、传送速度、内容数据的数据量等的信息。
低速数据通信单元11通过电磁感应方式与无线通信设备30的低速数据通信单元31执行近场非接触通信，将来自无线通信设备10的传送信息提供给无线通信设备30(ST20)。即使当没有执行数据传送时，低速数据通信单元11也将未被调制的载波信号作为传送信号提供给天线111，直到CPU 20发布通信完成指示，使得能够通过电磁感应方式执行近场非接触通信。由斜线所表示的周期TDa示出了可通过电磁感应方式执行近场非接触通信的周期。
例如，当用户执行内容的选择时，无线通信设备30的低速数据通信单元31通过利用电磁感应方式的近场非接触通信将表示所选内容的内容选择信息和用于识别包括预结算功能的无线通信设备30的付费认证信息传送至无线通信设备10(ST21)。无线通信设备30执行待传送信息的加密，用于安全地传送付费认证信息等。
无线通信设备10的低速数据通信单元11将由无线通信设备30提供的内容选择信息和付费认证信息提供给主机CPU 20(ST22)。
主机CPU 20将由无线通信设备30提供的内容选择信息和付费认证信息传送至访问点50(ST23)。
访问点50通过使用加密待接收和传送的信息的协议来将由无线通信设备10提供的内容选择信息和付费认证信息传送至付费服务器80(ST24)。
付费服务器80基于付费认证信息执行包括预结算功能的无线通信设备30的认证。当批准无线通信设备30时，付费服务器80生成表示用于提供由内容选择信息所表示的内容所需的费用的付费信息，并将所述信息提供给访问点50(ST25)。
访问点50将付费信息提供给无线通信设备10(ST26)。
无线通信设备10的主机CPU 20将付费信息提供给低速数据通信单元11，从而通过利用电磁感应方式的近场非接触通信将该信息传送至无线通信设备30的低速数据通信单元31(ST27，ST28)。
无线通信设备30通过从所存储的余额中减去由付费信息所表示的费用来结算帐目。当完成结算时，无线通信设备30通过利用电磁感应方式的近场非接触通信将结算完成通知从低速数据通信单元31传送至无线通信设备10的低速数据通信单元11(ST29)。由于已经完成结算，所以无线通信设备30辐射来自高速数据通信单元32的未被调制的载波信号作为无线电信号，使得能够通过无线电波方式的近场非接触通信将内容数据从无线通信设备10高速传送至无线通信设备30。由斜线表示的周期TDb示出了可通过辐射未被调制的载波信号执行无线电波方式的近场非接触通信的周期。
无线通信设备10的低速数据通信单元11将由无线通信设备30提供的结算完成通知提供给主机CPU 20(ST30)。
主机CPU 20将由无线通信设备30提供的结算完成通知传送至访问点50(ST31)。
访问点50通过使用对待接收和传送的信息进行加密的协议将由无线通信设备10提供的结算完成通知传送至付费服务器80(ST32)。
当提供结算完成通知时，付费服务器80将认证请求传送至内容服务器90(ST33)。
内容服务器90确定所提供的认证请求是否为来自正规付费服务器的请求，对正规服务器给出批准(ST34)。
当通过内容服务器90给出批准时，付费服务器80将内容传递请求提供给内容服务器90，使得对费用已调整的无线通信设备10执行由内容选择信息所表示的内容数据的传递(ST35)。
内容服务器90将请求传递的内容数据传送至访问点50(ST36)。内容服务器90使用加密待接收和传送的信息的协议，用于安全地传送内容数据。
访问点50将从由内容服务器90提供的内容数据传送至无线通信设备10(ST37)。
无线通信设备10的主机CPU20将所提供的内容数据提供给高速数据通信单元12(ST38)。
高速数据通信单元12通过利用无线电波方式的近场非接触通信将内容数据传送至无线通信设备30的低速数据通信单元31(ST39)。无线通信设备30将在低速数据通信单元31中接收的内容数据提供给非易失性存储器单元36并存储在其中。无线通信设备30还可以将内容数据提供给内容再生单元37，从而允许内容被再生。
此后，当存在没有被接收的数据时，无线通信设备30通过使用电磁感应方式的近场非接触通信将用于再次传送数据的请求从低速数据通信单元31传送至无线通信设备10的低速数据通信单元11。完成内容数据的接收，无线通信设备30通过使用电磁感应方式的近场非接触通信将接收完成通知从低速数据通信单元31传送至无线通信设备10的低速数据通信单元11(ST40)。当完成内容数据的接收时，无线通信设备30停止来自低速数据通信单元31的未被调制的载波信号的辐射。
无线通信设备10的低速数据通信单元11将用于再次传送的请求或数据接收完成通知提供给主机CPU 20(ST41)。当在从无线通信设备30接收到接收完成通知后不需要执行与无线通信设备30的通信时，主机CPU 20指示低速数据通信单元11完成通信，允许低速数据通信单元11停止向天线111输出未被调制的载波信号。当停止载波信号时，相应地停止无线通信设备30的电力生成单元中的电力生成，结果，完成无线通信设备30的操作。此外，当提供用于再次传送的请求时，主机CPU 20通过访问点50将用于再次传送的请求提供给内容服务器90，获取还没有从内容服务器90接收的数据，并将数据提供给无线通信设备30。
根据上面的程序，不仅能够如上所述实现高速数据通信、数据通信的优化等，而且通过使用在相关技术中通过利用电磁感应方式的近场非接触通信执行的支付功能所获取的收费内容的内容数据能够通过近场非接触通信以高速从传送侧无线通信设备传送至接收侧无线通信设备。
本发明不应该被理解为被限于本发明的上述实施例。以例证的形式披露了发明的实施例，应该了解，对本领域的技术人员来说，在本发明的精神范围之内，可以有各种更改和变化。即，为了确定发明的精神，应考虑所附的权利要求。
根据无线通信设备和无线通信系统，能够通过使用利用电磁感应方式执行通信的数据通信单元和通过使用与前者数据通信单元不同的方式和/或通信频带以更高速度执行通信的数据通信单元来执行使用电磁感应方式的数据通信以及比前者数据通信更快的数据通信。因此，发明适用于以非接触方式传送具有诸如音乐和运动图片的大数据量的内容的情况。
应理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种无线通信设备，包括：
第一数据通信单元，通过电磁感应方式来执行通信；
第二数据通信单元，通过使用与所述第一数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比所述第一通信单元高的速度来执行通信；以及
控制单元，控制所述第一数据通信单元和所述第二数据通信单元的通信操作，并且
其中，在从所述第一数据通信单元传送载波信号的同时，所述控制单元通过使用所述第二数据通信单元来执行通信。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，
其中，无线电波方式被用作与所述电磁感应方式不同的方式。
3.根据权利要求2所述的无线通信设备，
其中，所述第二数据通信单元通过反向散射来执行通信，该反向散射接收从相对无线通信设备辐射的未被调制的载波信号并传送基于待传送数据而调制的反射波信号。
4.根据权利要求3所述的无线通信设备，
其中，当在所述第二数据通信单元处开始通信时，所述控制单元通过将传送许可请求从所述第一数据通信单元传送至所述相对无线通信设备使所述相对无线通信设备来辐射所述未被调制的载波信号。
5.一种无线通信设备，包括：
第三数据通信单元，通过电磁感应方式来执行通信；
第四数据通信单元，通过使用与所述第三数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比所述第三通信单元高的速度来执行通信；
控制单元，控制所述第三数据通信单元和所述第四数据通信单元的通信操作，以及
电力生成单元，接收由所述电磁感应方式传送的载波信号，并根据所述载波信号生成电力来供电；并且
其中，在所述第三数据通信单元接收所述载波信号的同时，所述控制单元通过使用所述第四数据通信单元来执行通信。
6.根据权利要求5所述的无线通信设备，
其中，无线电波方式被用作与所述电磁感应方式不同的方式。
7.根据权利要求6所述的无线通信设备，
其中，当在所述第三数据通信单元处接收到传送启动请求时，所述控制单元辐射来自所述第四数据通信单元的未被调制的载波信号，并且所述第四数据通信单元接收调制的反射波信号以生成接收数据。
8.一种无线通信系统，包括：
第一无线通信设备，包括：
第一数据通信单元，通过电磁感应方式来执行通信；
第二数据通信单元，通过使用与所述第一数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比所述第一通信单元高的速度来执行通信；和
控制单元，控制所述第一数据通信单元和所述第二数据通信单元的通信操作，以及
第二无线通信设备，包括：
第三数据通信单元，通过所述电磁感应方式来执行通信；
第四数据通信单元，通过使用与所述第三数据通信单元不同的方式和/或通信频带、以比所述第三通信单元高的速度来执行通信；
控制单元，控制所述第三数据通信单元和所述第四数据通信单元的通信操作，和
电力生成单元，接收由所述第一无线通信设备的所述第一数据通信单元传送的载波信号，并根据所述载波信号生成电力来供电；并且
其中，所述第一无线通信设备的所述控制单元执行来自所述第一数据通信单元的载波信号的传送，并且
其中，所述第一无线通信设备和所述第二无线通信设备的控制单元通过在所述载波信号的传送期间使用所述第二数据通信单元和所述第四数据通信单元来执行所述第一无线通信设备和所述第二无线通信设备之间的通信。
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