CN101753164A - 使用外部处理器及存储器的无线通讯装置 - Google Patents

Abstract

无线通讯装置，包含有天线，用来传送第一射频信号及接收第二射频信号；射频前端电路，耦接于该天线，用来对该第一射频信号及该第二射频信号进行信号放大及滤波处理；以及传输接口，耦接于该无线通讯装置与主机之间，该主机包含有存储单元及处理单元，该无线通讯装置的操作系统及通讯协议程序即储存于该主机的该存储单元，并且由该主机的该处理单元执行。

Description

使用外部处理器及存储器的无线通讯装置

技术领域

本发明是指一种无线通讯装置，尤指一种使用外部主机的处理器及存储器的无线通讯装置。

背景技术

随着无线通讯技术的进步，无线上网功能已成为计算机、手机或个人数字助理等移动通讯装置中必备的功能之一。目前主流的几种通讯协议规范如第三代移动通讯(3G)、IEEE 802.11a/b/g/n及WiMax，皆可实现无线上网功能。以桌上型计算机或笔记本型计算机为例，其是使用内建或外插卡式的无线通讯模块或调制解调器，连结因特网。

请参考图1，图1为已知通讯系统10的功能方块图。通讯系统10包含有主机100及无线通讯装置102，主机100为计算机，无线通讯装置102耦接于主机100，用来执行无线通讯功能，如因特网的存取，拨打网络电话或移动电话等。主机100包含有存储单元104，以及由数个中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)及数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)所组成的处理单元106。无线通讯装置102包含有天线110、射频电路130、基频电路140、电源管理单元150、存储单元160及传输接口170。射频电路130由射频前端电路(RF Front-end Circuit)及射频收发器(RFTransceiver)所组成，于图1中省略叙述；基频电路140包含有中央处理单元142及数字信号处理器144；存储单元160包含有闪存(Flash Memory)162及随机存取存储器(Random Access Memory)164。

如图1所示，无线通讯装置102的架构虽完整，但是过于复杂，此繁复的架构导致无线通讯装置102的物理尺寸、功率消耗及成本无法降低，同时也影响了消费者使用无线通讯装置102进行无线上网的意愿。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种以外部主机的处理器及存储器取代内部处理器及存储器的无线通讯装置。

本发明揭露一种无线通讯装置，包含有天线，用来传送第一射频信号及接收第二射频信号；射频前端电路，耦接于该天线，用来对该第一射频信号及该第二射频信号进行信号放大及滤波处理；以及传输接口，耦接于该无线通讯装置与主机之间，该主机包含有存储单元及处理单元，该无线通讯装置的操作系统及通讯协议程序即储存于该主机的该存储单元，并且由该主机的该处理单元执行。

附图说明

图1为已知通讯系统的功能方块图。

图2至图4为本发明实施例通讯系统的功能方块图。

[主要元件标号说明]

10、20、30、40通讯系统

100、200、300主机

102、202、302、400无线通讯装置

104、160、204、304、370存储单元

106、206、306处理单元

110、210、310天线

130射频电路

140、350、410基频电路

142、352中央处理单元

144、354数字信号处理器

150、240、360电源管理单元

162闪存

164、374RAM

170、250、380传输接口

230、330射频前端电路

340射频收发器

372EEPROM

具体实施方式

请注意，在图1的已知通讯系统10中，主机100与无线通讯装置102有部分单元的功能相同，如中央处理单元、数字信号处理器及存储单元等。以目前的计算机技术而言，主机100的处理单元106有强大的运算能力，可以一并执行无线通讯装置102的中央处理单元142及数字信号处理器144所负责执行的运算。同时，主机100的存储单元104的储存空间也远大于无线通讯装置102。因此，本发明的概念在于将一无线通讯装置所须储存及执行的程序移至计算机主机，以简化无线通讯装置的系统架构，进一步降低无线通讯装置的系统复杂度、尺寸及成本。本发明的无线通讯装置可为一模块、数据卡或调制解调器，而本发明的无线通讯装置所连接的主机可为桌上型计算机、笔记本型计算机、迷你笔记本型计算机如Netbook或UMPC(Ultra MobilePersonal Computer)、移动上网装置(Mobile Internet Device)或智能型手机等。

请参考图2，图2为本发明实施例一通讯系统20的功能方块图，通讯系统20包含有主机200及无线通讯装置202，用来执行无线通讯功能，使主机200能够无线上网及拨打网络电话等。主机200包含有存储单元204及处理单元206，处理单元206包含至少一中央处理单元及一数字信号处理器。无线通讯装置202包含有天线210、射频前端电路230、电源管理单元240及传输接口250。相较于图1的无线通讯装置102，无线通讯装置202中省略了射频收发器、基频电路及存储单元。在此请先注意，无线通讯装置202具有最精简架构的本发明实施例，上述省略的射频收发器、基频电路及存储单元可由无线通讯装置中逐一移除，详述如下。

请参考图3，图3为本发明实施例一通讯系统30的功能方块图，通讯系统30包含有主机300及无线通讯装置302，用来执行无线通讯功能。主机300包含有存储单元304及处理单元306，请注意，图3的主机300仅显示与无线通讯装置302的运作相关的电路单元，主机300中其它电路为本领域技术人员所熟知，在此省略叙述。无线通讯装置302包含有天线310、射频前端电路330、射频收发器340、基频电路350，其中包含有中央处理单元352及数字信号处理器354、电源管理单元360、存储单元370，其中包含有电子抹除式可编程只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)372及随机存取存储器374，以及传输接口380。天线310用来传送及接收射频信号，射频信号的传送路径及接收路径是由耦接于天线310及射频前端电路330之间的一开关(未绘于图3中)进行切换。射频前端电路330耦接于天线310，用来对待传送的射频信号及已接收的射频信号进行信号放大处理及滤波处理。射频收发器340耦接于射频前端电路330及基频电路350，用来调制基频电路350所输出的基频信号，以产生待传送的射频信号，以及解调天线310所接收的射频信号，以产生待处理的基频信号。

中央处理单元352耦接于射频收发器340，用来执行无线通讯装置302的通讯协议程序，以处理由主机300的处理单元306所输出的待传送的基频信号以及由射频收发器340所输出的待处理的基频信号。数字信号处理器354耦接于中央处理单元352，用来对待传送的基频信号及待处理的基频信号进行数字信号处理。请注意，本发明实施例的基频电路350实际上可包含多个中央处理单元及多个数字信号处理器，为方便说明，图3中仅绘出中央处理单元352及数字信号处理器354。电源管理单元360耦接于射频前端电路330、射频收发器340、基频电路350及存储单元370，用来控制供应至射频前端电路330、射频收发器340、基频电路350及存储单元370的电源，亦用来进行电池充电及监控电源等功能。传输接口380耦接于处理单元306及基频电路350，用来将待传送的基频信号传送至中央处理单元352，以及将待处理的基频信号传送至主机300的处理单元306。传输接口380可使用现行多种传输接口规格之一，如PCMCIA、PCI Express、USB等。举例来说，基频音频信号由主机300传送至无线通讯装置302，无线通讯装置302中每个单元进行各自的工作任务，最后将基频音频信号转换为一射频信号，由天线310发射至空气中。

请注意，主机300的存储单元304中的闪存或硬盘的容量，远大于无线通讯装置302的存储单元370中的存储器容量，因此，无线通讯装置302的通讯协议程序及操作系统可存放于存储单元304，而不存放于存储单元370中。如此一来，无线通讯装置302可使用较便宜也较小的电子抹除式可编程只读存储器372，仅用来储存部分程序及参数。无线通讯装置302的通讯协议程序及操作系统是通过一开机程序，被下载至随机存取存储器374，再由无线通讯装置302来执行。相较于图1的已知无线通讯装置102，无线通讯装置302使用电子抹除式可编程只读存储器372取代闪存，使装置成本大幅降低。电子抹除式可编程只读存储器372为非易失性(Non-Volatile)存储器，因此实作上亦可用其它种类的非易失性存储器代替之，而随机存取存储器374为易失性(Volatile)存储器，如同步动态随机存取存储器(SynchronousDynamic Random Access Memory，SDRAM)。

由于无线通讯装置302的通讯协议程序及操作系统不储存于随机存取存储器374，随机存取存储器374的容量较已知技术大幅减少。除此之外，由于主机300的处理单元306的高度运算能力也能够处理中央处理单元352及数字信号处理器354所进行的程序，于本发明其它实施例中，原为硬件的中央处理单元352可改以软件的方式实现，因此，中央处理单元352可整个移除；相当于中央处理单元352的软件程序储存于存储单元304，并且由处理单元306执行。此外，若无线通讯装置302必须执行某些实时(Real-time)工作，无线通讯装置302中必须保留有中央处理单元的装置而非整个移除，在此情形下，本发明将大部分属于中央处理单元352的工作以软件方式实现，储存于存储单元304并且由处理单元306执行，同时使用硬件上较中央处理单元352低阶的中央处理单元，以进行实时工作。类似地，数字信号处理器354亦可整个移除，改以软件方式实现，储存于主机300的存储单元304，并且由主机300的处理单元306执行；或者，无线通讯装置302中以较低阶的数字信号处理器代替数字信号处理器354。请注意，于本发明其它实施例中，中央处理单元352及数字信号处理器354两者可同时，或仅其中之一，以较低阶的硬件元件代替。在中央处理单元352及数字信号处理器354皆被移除或其中之一被移除的情形下，由于处理单元306的运算能力足以处理被移除的单元的原有功能，无线通讯装置302将不受影响，可正常运作。

参考图4，图4为本发明实施例一通讯系统40的功能方块图，通讯系统40包含有图3的主机300及一无线通讯装置400。无线通讯装置400类似图3的无线通讯装置302，包含有天线310、射频前端电路330、射频收发器340、电源管理单元360、传输接口380及一基频电路410。通讯系统40中各单元的运作及耦接关系与图3的通讯系统30相似，可参考上述得知，在此不赘述。值得注意的是，无线通讯装置400不包含任何存储单元，并且基频电路410不包含任何中央处理单元或数字信号处理器。无线通讯装置400的通讯协议架构及操作系统不储存于无线通讯装置400内部，也不在无线通讯装置400上执行，原由中央处理单元或数字信号处理器所进行的基频信号处理功能，都是由主机300的处理单元306来执行。如此一来，无线通讯装置400的尺寸、成本及功率消耗可大幅降低。

由上可知，本发明将已知设于无线通讯装置内部的闪存、随机存取存储器、中央处理单元及数字信号处理器等，逐步从无线通讯装置中移除并且改以软件实现，或降低硬件规格为较低阶的硬件，以精简无线通讯装置的硬件架构。进一步地，若无线通讯装置中的射频收发器以软件方式实现，储存于主机并且由主机执行时，射频收发器的硬件装置也可移除。最后，本发明的无线通讯装置中所有的单元如图2所示，具有最精简的架构。如图2所示，射频前端电路230直接耦接于传输接口250，所有的基频信号处理工作与射频信号的调制及解调，皆由主机200的处理单元206进行。处理单元206直接产生待传送的射频信号；天线210所接收的射频信号通过射频前端电路230之后，直接传送至处理单元206进行解调及信号处理。于本发明其它实施例中，当部分的射频前端电路230的功能以软件方式实现时，射频前端电路230可由另一简化的射频前端电路替代。本发明的无线通讯装置所提供的功能及效能，是由其耦接的计算机主机的处理单元的运算能力及存储单元的容量所决定。

综上所述，在本发明的无线通讯装置中，一或多个中央处理单元、数字信号处理器及存储单元的硬件被移除，改以无线通讯装置所耦接的计算机主机的处理单元及存储单元来实现这些被移除硬件的功能，以执行本发明的无线通讯装置的通讯协议程序、操作系统及数字信号处理功能。因此，本发明的无线通讯装置的系统复杂度、尺寸、功率消耗及成本能够大幅降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种无线通讯装置，包含有：

天线，用来传送第一射频信号及接收第二射频信号；

射频前端电路，耦接于该天线，用来对该第一射频信号及该第二射频信号进行信号放大及滤波处理；以及

传输接口，耦接于该无线通讯装置与主机之间，其中该主机包含有第一存储单元及第一处理单元。

2.根据权利要求1所述的无线通讯装置，其中该无线通讯装置的通讯协议程序及操作系统由该主机的该第一处理单元所执行。

3.根据权利要求1所述的无线通讯装置，其中该无线通讯装置的通讯协议程序及操作系统储存于该主机的该第一存储单元。

4.根据权利要求1所述的无线通讯装置，还包含有射频收发器，耦接于该射频前端电路与该传输接口之间，用来对第一基频信号进行调制，以产生该第一射频信号，以及对该第二射频信号进行解调，以产生第二基频信号。

5.根据权利要求1所述的无线通讯装置，还包含有基频电路，耦接于该射频前端电路与该传输接口之间。

6.根据权利要求5所述的无线通讯装置，其中该基频电路包含有第二处理单元，用来进行该无线通讯装置的通讯协议程序。

7.根据权利要求6所述的无线通讯装置，其中该基频电路还包含有数字信号处理器，耦接于该第二处理单元，用来进行数字信号处理。

8.根据权利要求1所述的无线通讯装置，还包含有第二存储单元，该第二存储单元包含有非易失性存储器及易失性存储器。

9.根据权利要求8所述的无线通讯装置，其中该主机的该第一存储单元以及该二存储单元用来共同储存该无线通讯装置的通讯协议程序及操作系统。

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