TW201023535A - Wireless communication device utilizing external processors and memories - Google Patents

Description

201023535 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係指一種無線通訊裝置，尤指一種使用外部主機之處理器 及記憶體的無線通訊裝置。 【先前技術】 隨著無線通訊技術的進步，無線上網功能已成為電腦、手機或個 人數位助理等行動通訊裝置中必備的功能之一。目前主流的幾種通 訊協定規範如第三代行動通訊（3G)、jEEEsom wb/g/n*

WiMax，皆可實現無線上網魏。以桌上型電腦或筆記型電腦為例， 其係使用-喊或外插卡式的無線通訊模組或—數據機，連結網際 網路。 凊參考第1 ®，第1圖為習知一通訊系统1〇之功能方塊圖。通 «Κ系統10包含有一主機100及一無線通訊裝置⑴2，主機⑽係一 電腦，無線通訊較102輪接於主機1〇〇，用來執行錄通訊功能， 如網際，路的存取’撥打網路電話或行動電話等。主機勘包含有 一記憶單元104，以及由數個中央處理單元（Central朽漏_

Unit CPU)及數位訊號處理器（DigitalSignalp⑽娜沉，Dsp)所 组成之-處理單元腿。無線通訊裝置1〇2包含有一天線ιι〇、一射 頻電路130、一基頻電路14〇、一電源管理單元15〇、一記憶單元· 及傳輸，I φ 170。射頻電路13〇由射頻前端電路 201023535

Circuit)及一射頻收發器（RFTransceiver)所組成，於第1圖中省 略敎述，基頻電路140包含有一中央處理單元142及一數位訊號處 理器144 ;記憶單元160包含有一快閃記憶體（FlashMemc)ry) 162 及一隨機存取記憶體（Random Access Memory) 164。 如第1圖所示’無線通訊裝置102的架構雖完整，但是過於複雜， 此繁複之架構導致無線通訊裝置102的實體尺寸、功率消耗及成本 無法降低，同時也影響了消費者使用無線通訊裝置1〇2進行無線上 網的意願。 【發明内容】 因此’本發明之主要目的即在於提供一種以外部主機之處理器及 記憶體取代内部處理器及記憶體的無線通訊裝置。 本發明揭露-種無線通訊裝置，包含有—天線，用來傳送一第一 ❹射頻訊號及接收一第二射頻訊號；-射頻前端電路，搞接於該天線’ 用來對該帛—麵域及該第二_訊麵行滅放大及渡波處 理；以及-傳輸介面無線通喊置與一主機之間，該主 機包含有-記憶單元及-處理單元，該無線通訊裝置之作業系統及 通訊協定程式即儲存於該主機之該記憶單元，並且由該主機之該處 理單元執行。 【實施方式】 201023535 凊注意’在第1圖之習知通訊系統10中，主機100與無線通訊 裝置102有部份單元的功能相同，如中央處理單元、數位訊號處理 器及S己憶單元等。以目前的電腦技術而言，主機1〇〇之處理單元1〇6 有強大的運算能力’可以一倂執行無線通訊裝置1〇2之中央處理單 元142及數位訊號處理器144所負責執行的運算。同時，主機1〇〇 之記憶單元104的儲存空間也遠大於無線通訊裝置1〇2。因此，本 發明的概念在於將一無線通訊裝置所須儲存及執行的程式移至一電 腦主機，以簡化無線通訊裝置的系統架構，進一步降低無線通訊裝 置的系統複雜度、尺寸及成本。本發明之無線通訊裝置可為一模組、 數據卡或數據機，而本發明之無線通訊裝置所連接的主機可為桌上 型電腦、筆s己型電腦、迷你筆記型電腦如Netbook或UMPC (Ultra Mobile Personal Computer)、行動上網裝置（M〇biie Intemet Device) 或智慧型手機等。 請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一通訊系統2〇之功能方 塊圖，通訊系統20包含有一主機2〇〇及一無線通訊裝置202 ,用來 執行無線通訊功能，使主機200能夠無線上網及撥打網路電話等。 主機200包含有一記憶單元204及一處理單元206，處理單元20ό 包含至少-中央處理單元及-數位訊號處理器。無線通訊裝置2〇2 包含有一天線210、射頻則端電路230、一電源管理單元240及一 傳輸介面250。相較於第1圖之無線通訊裝置1〇2，無線通訊裝置 202中省略了 一射頻收發器、一基頻電路及一記憶單元。在此請先 注意，無線通訊裝置202係具有最精簡架構之本發明實施例，上述 201023535 省略之射頻收發器、基頻電路及記憶單元可由無線通訊裝置中逐一 移除，詳述如下。 請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一通訊系統3〇之功能方 塊圖，通訊系統30包含有一主機3〇〇及一無線通訊裝置3〇2，用來 執行無線通訊功能。主機300包含有一記憶單元3〇4及一處理單元 306 ’凊注意，第3圖之主機300僅顯示與無線通訊裝置3〇2之運作 ❿相關的電路單元，主機3G0中其它電路為本領域具通常知識者所熟 知，在此省略敘述。無線通訊裝置302包含有一天線31〇、一射頻 刖端電路330、一射頻收發器340、一基頻電路350，其中包含有一 中央處理單元352及一數位訊號處理器354、一電源管理單元360、 一記憶單元370，其中包含有一電子抹除式可程式唯讀記憶體 (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory > EEPROM ) 372及一隨機存取記憶體374，以及一傳輸介面38〇。天線31〇用來 傳送及接收射頻訊號，射頻訊號的傳送路徑及接收路徑是由耦接於 天線310及射頻前端電路330之間的一開關（未繪於第3圖中）進 行切換。射頻前端電路330耦接於天線310，用來對一待傳送之射 頻訊號及一已接收之射頻訊號進行訊號放大處理及濾波處理。射頻 收發器340耗接於射頻前端電路330及基頻電路35〇，用來調變基 頻電路350所輸出之基頻訊號，以產生待傳送之射頻訊號，以及解 調天線310所接收之射頻訊號，以產生待處理之基頻訊號。 中央處理單元352耦接於射頻收發器340,用來執行無線通訊裝 7 201023535 置3〇2之通訊協定程式，以處理由主機300之處理單元306所輸出 之待傳送之基頻訊號以及錄敝發器所輪出之待處理之基頻 訊號。數位訊號處理_ 354柄接於中央處理單元352，用來對^傳 送之基頻訊號及待處理之基頻訊號進行數位訊號處理。請注意，本 發明實施例之基頻_35G實際上可包含多個中央處理單元^個 數位訊號處理器，為方便說明’第3圖中僅緣出中央處理單元352 及數位訊號處理器354。電源管理單元36〇祕於射頻前端電路 330、射頻收發器34〇、基頻電路35〇及記憶單元37〇，用來控制供 應至射頻前端電路33〇、射頻收發器、基頻電路35()及記憶單元 370的電源，亦用來進行電池充電及監控電源等功能。傳輸介面勘 耦接於處理單元306及基頻電路35〇，用來將待傳送之基頻訊號傳 送至中央處理單元352，以及將待處理之基頻訊號傳送至主機如〇 之處理單元306。傳輸介面380可使用現行多種傳輸介面規格之一， 如PCMCIA、PCI Express、聰等。舉例來說，基頻音訊訊號由主 機300傳送至無線通訊裝置3〇2，無線通訊褒置观中每個單元進 行各自的工作任務’最後將基頻音訊訊賴換為—射頻訊號，由天 線310發射至空氣中。 拉忍’主機300之記憶單元3〇4中的快閃記憶體或硬碟的容 量，遠大於無線通訊裝置302之記憶單元37〇中的記憶體容量，因 此，無線通訊裝f 302的通訊協定程式及作業系統可存放於記憶單 το 304，而不存放於記憶單几37〇中。如此一來無線通訊裝置3〇2 可使用較便宜也較小的電子抹除式可程式唯讀記憶體3?2，僅用來 2〇l〇23535 ^部份料繼。細崎論軸職財及鍋 摘通過-開機程序，被下載至隨機存取記憶體374 通 ❹ f置302來執行。她於第1圖之習知無線通訊裝置⑽3 Γ=2使用電子抹除式可程式唯讀記憶_取代快_ 置嶽瞧。物_酬_咖372為非 t性㈤遷tile)記憶體’因此實作上亦可用其它種 7記鐘储之，岐鐘374為料性（她㈣記 _ ’如同歩賴賴__ (syneh_SDy_ieR_m Access Memory » SDRAM) ° 由於無線通訊裝置302的通訊協定程式及作業系統不儲存於隨 機存取記憶體374，隨機存取記憶體饥的容量較習知技術大幅減 ，由於主機3〇0之處理單元3〇6的高度運算能力也能 句處里中央處理单凡352及數位訊號處理器354所進行的程序，於 ❹本發明其S實施例中，原為硬體之t央處理單元352可改以軟體的 =式實現’因此’中央處理單元352可整個移除；相當於中央處理 早疋3%之軟體程式館存於記憶單元3〇4，並且由處理單元咖執 行。此外，若無線通訊裝置3〇2必須執行某些即時咖）工 作’無線通訊裝置302尹必須保留有甲央處理單元之裝置而非整個 移除，在此情形下’本發明將大部份屬於中央處理單元352的工作 以軟體方式實現，館存於記憶單元3〇4並且由處理單元3〇6執行， 同時使用硬體上較令央處理單元352低階的中央處理單元，以進行 即時工作。類似地，數位訊號處理器354亦可整個移除，改以教體 201023535 ^式實現儲存於主機3⑻之記憶單元3〇4，並且由主機之處 一 執行，或者，無線通讯裝置中以較低階的數位訊號 處理器代2數位訊號處理器354。請注意，於本發明其它實施例中， 中央處理皁元352及數位訊號處理ϋ 354兩者可同時，或僅其中之 一，以較低階的硬體元件代替。在中央處理單元说及數位訊號處 理器=4自破移除或其中之一被移除的情形下由於處理單元篇 的運算能力足以處理被移除之單元的原有功能，無線通訊裝置观 將不受影響，可正常運作。 參考第4圖’第4®為本發明實關-軌綠4(>之功能方塊 圖，通訊純40包含有第3圖之域及—無線通訊裝置彻。 無線通訊裝置400類似第3圖之無線通訊裝置3〇2，包含有天線 310、射頻前端電路330、射頻收發器340、電源管理單元36〇、傳 輸"面38G及-基頻電路彻。通訊系統4()中各單福運作及 ==之通訊系㈣她，可參考上娜，在此不資述。 思的疋’無線通訊裝置儀不包含任何記憶單元，並且基頻 不包含謝输⑽議嗔理11。無線通訊裝 置的通訊協定架構及作業系統不儲存於無線通訊裝置内 部，也不在無線通訊錢_域行，原种央處理單元或數㈣ 號處理器所進行的基頻訊號處理功能，都是由主機3⑽之處理單元 。如此-來’無_訊裝置柳的尺寸、成本及 耗可大幅降低。 月 201023535 由上可知，本發明將習知設於無線通訊裝置内部的快閃記憶體、 隨機存取記憶體、中央處理單元及數位訊號處理器等，逐步從無線 通訊裝置中移除並且改以軟體實現，或降低硬體規格為較低階之硬 體’以精簡無線通訊裝置之硬體架構。進一步地，若無線通訊裝置 中的射頻收發器以軟體方式實現，儲存於主機並且由主機執行時， 射頻收發器之硬體裝置也可移除。最後，本發明之無線通訊裝置中 所有的單元如第2圖所示，具有最精簡的架構。如第2圖所示，射 ❿頻别端電路230直接輕接於傳輸介面250，所有的基頻訊號處理工 作與射頻訊號之調變及解調，皆由主機200之處理單元2〇6進行。 處理單元206直接產生待傳送之射頻訊號；天線21〇所接收之射頻 訊號通過射頻前端電路230之後，直接傳送至處理單元2〇6進行解 調及訊號處理。於本發明其它實施例中，當部分的射頻前端電路23〇 之功能以軟體方式實現時，射頻前端電路230可由另一簡化之射頻 前端電路替代。本發明之無線通訊裝置所提供的功能及效能，是由 ❿其耦接之電腦主機之處理單元的運算能力及記憶單元的容量所決 定。 綜上所述，在本發明之無線通訊裝置中，一或多個中央處理單 兀、數位訊號處理器及記憶單元之硬體被移除，改以無線通訊裝置 所麵接之電腦主機的處理單元及記憶單元來實現這些被移除硬體之 功能，以執行本發明之無線通訊裝置的通祕定程式、作業系統及 數位喊處理魏。因此，本發明之無親訊裝置㈣統複雜度、 尺寸、功率消耗及成本能夠大幅降低。 201023535 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所 做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖為習知一通訊系統之功能方塊圖。 第2圖至第4圖為本發明實施例通訊系統之功能方塊圖。

【主要元件符號說明】 10、20、30、40 通訊系統 100、200、300 主機 102、202、302、400 無線通訊裝置 104、160、204、304、370 記憶單元 106、206、306 處理單元 110、210、310 天線 130 射頻電路 140、350、410 基頻電路 142 、 352 中央處理單元 144 、 354 數位訊號處理器 150'240'360 電源管理單元 162 快閃記憶體 164、374 ram 170、250、380 傳輸介面 12 201023535 230、330 340 372

射頻前端電路 射頻收發器 EEPROM

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Claims (1)

1. 201023535 七、申請專利範圍： 1. 一種無線通訊裝置，包含有： 一天線，用來傳送一第一射頻訊號及接收一第二射頻訊號； 一射頻前端電路，耦接於該天線，用來對該第一射頻訊號及兮 第二射頻訊號進行訊號放大及濾波處理；以及 一傳輸介面，耦接於該無線通訊裝置與一主機之間，其中該主 機包含有一第一記憶單元及一第一處理單元。 2，如明求項1所述之無線通訊裝置，其中該無線通訊裝置之通气❹ 協定程式及作業系統由該主機之該第一處理單元所執行。 3. 如請求項1所述之無線通訊裝置，其中該無線通訊裝置之通訊 協定程式及作業系統儲存於該主機之該第一記憶單元。 4. 如請求項1所述之無線通訊裝置，另包含有-射頻收發器，輕 接於該射頻刖端電路與該傳輸介面之間，用來對一第一基頻1 ❹ 號進行調變，以產生該第一射頻訊號，以及對該第二射頻訊號 進行解調，以產生一第二基頻訊號。 5. 如請求項1所述之無線通訊裝置’另包含有一基頻電路，耗接 於該射頻前端電路與該傳輸介面之間。 6·如請求項5所述之無線通訊裝置，其中該基頻電路包含有一第 14 201023535 二處理科，衫断該無_贿置之通娜定程式。 7. 如請求項6戶斤述之無線通訊裝置，其中該基頻電路另包含有一 數位訊號處理器’柄接於該第二處理單元’用來進行數位訊號 處理。 8. 如請求項1所述之無線通訊裝置，另包含有一第二記憶單元， Φ 該第二記憶單元包含有一非揮發性記憶體及一揮發性記憶體。 9·如請求項8所述之無線通訊裝置，其中該主機之該第一記憶單 70以及該—5己憶單元用來共同齡該無線通訊裝置之通訊協定 程式及作業系統。 八、圏式： 15