专利名称：无线移动终端设备的开放无线结构虚拟系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信结构，包括信号处理系统，允许对物理传输层与用户应用和操作系统层之间的开放无线结构(OWA)层进行虚拟，以保证其在结构和操作上的完全独立 与开放。
背景技术：
商业无线移动通信已经发展了近30年，在今天的信息和通信技术产业中扮演着 特殊角色。自去年以来，全球移动手机的数量已经超过电脑的数量，并继续快速增长。基本 上，移动无线终端设备已成为我们生活的一部分，就像internet —样，它将继续在全球范 围内扮演更重要的角色。然而，传统的移动终端设备包括移动电话系统存在许多技术上的限制，而这些限 制成为将来发展的关键问题。传统移动终端系统的主要问题包括a)系统结构非常封闭。每个移动电话供应商有其自己的结构，并且其所有系统模 块仅来源于同一供应商或它的伙伴。b)每个移动电话局限于其特殊的无线标准或称为RTT (无线传输技术)，不允许选 择不同的RTTs。c) 一些多-标准移动电话仅把几种独立的RTTs耦合在系统中导致功耗及系统资 源消耗更大，且不用的RTTs无法从系统中移除。d)每个移动电话锁定在自己特定的操作系统(OS)，并且不支持任何与其自身操 作系统不同的应用。e)整个系统结构直接或间接依赖于物理无线传输层。由于这些结构方面的问题，据2007年世界无线大会报告所述，移动电话成为成本 效益最低的消费产品之一。由于移动电话的封闭结构以及锁定在特定的RTT与OS平台，导 致用户不能提升或改善它。横跨全球的移动应用面临着巨大的发展与变化，并且将持续从传统的语音为中心 的服务发展到包括语音、数据、信息和视频的多媒体服务。这些多媒体服务也许会运行在相 同OS平台或第三供应商开发的不同OS平台，或从其他系统平台如计算机系统移植过来。开 发基于单OS平台的所有移动应用成本非常高，并且在商业业务市场上没有任何意义。同时，这些多媒体应用要求基本的无线传输是宽带、高速及全移动的。然而，从无 线通信的观点来看，基于通信理论，没有一个单一的无线标准(或者称为无线传输技术)同 时具有宽带高速以及无缝移动的特点。因此，为了支持移动电话设备的多媒体应用，多种无线传输技术(RTTs)必须是在 统一的无线平台协同工作而不是基于单RTT系统。已有许多不同种类的应用被提出用于解决上述移动通信问题。包括软件无线电 (SDR)，多无线平台(MRP) ,Google Android平台以及Symbian OS等。下面对这几个系统进 行简单描述。
软件无线电(SDR)软件无线电(SDR)是可以预设操作参数，这些参数包含抗混叠频率范围、调制类 型、输出功率限制(可由软件重置或更改)的宽带无线电。实际上，SDR开始是宽带收发机， 其后是能够设定工作参数及软件设定无线标准的无线电。SDR是非常好的军用无线通信解决方案，由于它解决不了如下几 个棘手问题，故于 商业无线通信没有意义a) SDR宽带发收机的成本太高，不适合用于商业及消费市场；b) SDR构建宽带无线的发收机占用太多频谱；c) SDR并不是可扩展、可移除以及可更新的开发系统结构。商业无线通信需要成本有效及频谱有效的无线传输，因此无线传输的电台带宽必 须足够窄以适应所需RTT变化的场合。如此能够使移动终端设备的成本、移动设备以及频 谱使用达到最小化。因此，SDR不能解决任何上述列出的问题(对于商业通信而言)。多无线电平台(Multi-RadioPlatform-MRP)为了支持商业移动通信的多种无线电平台，许多公司开发了 MRP产品，包括诺基 亚，三星，摩托罗拉以及爱立信公司，这些产品基于Infineon，TI及三星半导体等公司的芯 片进行开发。以Nokia6680为例，MRP方案不能有效解决问题，因为a)MRP仅将几种分立的无线发收机耦合成一个功耗更高的RF (射频)部件；b)MRP不能从系统中去除不使用的无线电，因为它们是和产品绑定在一起的；c)MRP由于受功率和处理资源的限制，很难支持多个无线电(最多支持2到3 个)；d)MRP系统完全依赖于所支持的特定RTTs ；e)MRP系统没有基于开放结构平台设计，即所有的MRP模块来源于相同的供应商， 而不是对用户开放。因此，当用户切换于不同服务区域的多媒体应用时，MRP系统不能正确工作。Google Android 平台在WAP(无线应用协议)论坛之后，OMA(开放移动联盟)及NGMN(下一代移动网 络)，Google推出0ΗΑ(开放手持联盟)提出了基于Android平台构建开放移动应用平台。但是，Android平台仅是另一新的基于Linux Kernel的OS (操作系统)平台，不 提供支持其他OS平台或映射到其他OS平台的能力。而且，Android平台仅基于用户应用层及高端OS层，不提供独立于移动电话系统 层和传输层的解决方案。然而Android假设下层独立于上层，事实是无线低层不同于有线 低层，因为至少，无线传输带宽受限于线端传输。Android平台由于是单操作系统OS (无论Google、微软或者其他操作系统)而无 法解决上述问题，也不支持日益增加的全球范围的移动应用。Symbian 操作系统与Google Android平台一样，同样也是微软移动OS平台，一个单Symbian操作系 统平台如Symbian软件有限公司(UK)开发的Symbian OS v8. 0不能解决将来移动通信需 求各种跨不同OS平台的多媒体应用。
现有技术的缺点所有已知系统都不能实现下面的一或多个目标a)提供可扩展、可移除、可升级及成本低的融合多无线电传输平台；b)提供在宽范围无线系统平台间操作系统的可移植性；c)提供应用和OS层独立于无线传输层的解决方案；d)通过尽量多的使用底层无线硬件来使性能最大化。本发明提供的系统能够很好的达到上述目标。
发明内容
本发明的目标之一是克服与上述现有系统折中设计相关的某些缺陷。为了解决传统移动无线通信存在的问题，并且达到上述目标，对现有无线系统结构的改进是唯一和最终的解决方案。本发明所提出的开放无线结构(OWA)方案解决达到了 上述目标并将无线移动终端技术从具体无线电传输系统到基于接口的开放系统平台以适 应完全开放和简洁的未来移动终端设备。本发明对在物理传输层和高用户应用及操作系统层间的OWA系统层进行虚拟，来保证它们在结构和操作两方面的完全独立与开放。OWA虚拟层基本上完成下述任务和功能a)映射下层传输具体无线接口及信号为基于开放接口的接口参数和信号，反之亦 然；b)支持基于开放接口参数(OIP)而不是特定无线传输方法的不同的现有和未来 无线传输技术(RTTs)；c)经由外部存储卡或外部模块定义可移植到相应物理传输技术的无线空中_接 口模块来使能不同RTTs的移植变更；d)使访问者OS(操作系统)操作移动电话的Host 0S，支持不同OS平台的无缝递 手与切换；e)在Host OS、访问者OS和提供开放OS API(应用程序接口)到用户应用层之间 进行调度。通过使用OWA虚拟层，下述兼容多RTTs的物理传输层假设为在虚拟层上的一个通 用OS平台，且兼容多OSs及应用平台的用户层假设在此虚拟层下有一个通用RTT。实际上，移动终端系统对于同时存在的多RTTs及多OSs是完全开放的。移动电话 能支持任何OS平台上的应用，并且通过插入必要的空中接口外部存储卡在任何无线标准 或RTT下无缝操作。OWA虚拟层基本上是一批基带处理模块和子系统能在一片称为OWA基带芯片的 SoC硅芯片上实现。不同的多RTTs兼容主RTT及补充RTTs，并且主RTT是用户使用最多和最好的RTT。 不同的多OSs兼容主OS及补充OSs，并且主OS是用户使用最多和最好的0S。通过优化系统的主操作模式，包括主OS及主RTT，能优化无线移动终端系统的性 能，并且无线频谱使用效率最大化。同时，不同OS及RTT平台下操作，包括补充OSs及补充 RTTs，在补充操作模式下可以操作终端系统。
除射频前端系统外，射频前端系统仍然是行业的关键挑战，多RTTs通过软件定义 模块(SDM)能被移植到外部存储卡，外部模块或内部模块中。再有，SDM与SDR(软件无线 电)不同而且无关。所有OWA虚拟层的子系统模块受OWA BIOS (基本输入/输出系统)接口及框架控 制，并且基于开放接口参数(OIP)而非受限于具体RTT的传输方法。因此，虚拟层对于任 何RTT基带处理是完全开放的。在由SDM定义的外部存储器卡中，不同的RTTs对应不同的 OIPs，并且不使用的RTTs能被很容易的从外存卡中移除。OffA BIOS接口及框架除无线BIOS外还包括计算机BIOS，使它与计算机系统结构 完全兼容与融合。这是无线结构方面非常重要的改进，因为未来的移动电话将首先是台计 算机，然后才是基于开放无线结构的终端系统。而且，此OWA BIOS接口和框架具有系统灵活性，能将计算机模块包括硬件和软件 模块平滑有效的转到OWA无线移动终端设备。从本发明的所有上述公开的过程来看，OWA虚拟层很好的满足前述目标。本发明 详细过程如下述图形所示，说明及声明基于上述元素。对于那些具有通常技能的人，在结合相应图示对下述详细描述仔细考虑后，将会 更深入理解发明的不同方面、特点和优势。
上面对本发明进行了一般性描述，现在将结合图示进行进一步描述.当然，所示 图只供参考，图中尺寸大小并不代表最终具体设计方案。图1是基于具体无线电传输技术及具体操作系统的传统移动电话系统的结构框 图。图2是提出的含一个OWA虚拟层的基于OWA无线移动终端平台结构，图示为所提 出的基于OWA的OWA虚拟层的无线移动终端平台结构。图3示出用于在“基于具体传输技术的无线电收发机”及“基于接口的开放结构平 台”之间映射，并且处理所有OWA系统基带功能模块的详细OWA虚拟层。系统级基带处理功 能在一个SoC硅片上实现(片上系统)，此硅芯片被称为OWA基带芯片。图4进一步描绘了本发明提出的无线适配及虚拟子层，此子层用于映射不同的无 线传输技术(RTTs)至由OWA平台定义的开放接口参数(0ΙΡ)，反之亦然。图5是用于定义、处理10(输入/输出)结构、接口定义及所提OWA无线移动终端 设备系统初始化的OWA BIOS(基本输入/输出系统)接口与框架的结构。图6是OIP(开放接口参数)定义的结构，包含映射的各种无线传输技术(RTTs或 称为无线标准)。 各图中的有关参考数值对应于相关的系统部件，但并不局限于图中所示。
具体实施例方式
以下结合相关图示更全面描述本发明，并给出一些具体实现例子。事实上，这些发 明可以以许多不同的方式实现，并不仅仅局限于本发明指出的实现；并且，例子只是提供这 些实现的样式，以便揭示它满足相关的法律需求。
为更清晰阐述本发明，下面一个部分一个部分叙述。首先，为了更容易看出本发明 的独特特点，描述了一下传统结构以便于比较。接着，对本发明的详细系统结构进行总体描 述。最后，逐个描述本发明的主要新特点。传统无线移动电话结构
图.1是传统移动电话结构，该结构含有传输-专属无线硬件及源于应用平台的专 属操作系统(OS)。所述传输-专属无线技术(RTTs)包括GSM(全球移动通信系统)，CDMA(码分多 址)，0FDMA(正交频分复用)，WLAN(无线局域网)及BWA(宽带无线接入)等。传统的移动电话系统设计用于具体RTT或称为“无线标准”，例如，GSM电话或CDMA 电话。在市场上可以买到一些多模式移动电话，如Nokia6680，它支持GSM、CDMA及蓝牙，但 是它们受限制并且固定于设计时采用的RTTs，用户和系统都不能改变到其他RTTs。而且， 这些专属的RTTs模块(硬件和软件模块)在用户不使用某RTT时无法去除，从而消耗了大 量的系统资源和无线传输资源。传统移动OS (操作系统)设计用于专属RTT (s)，如Symbian软件有限公司(英国) 设计的Symbian OS v8. 0，支持GSM和蓝牙。一旦初始的OS被执行，用户不能转换到其他 0S，整个电话系统实际上被锁定在特定的OS上。因为移动电话被锁定在特定OS平台，所有用户应用软件必需遵循此特定OS平台 的定义和要求。因此，从下层的无线电硬件到应用层，整个电话系统在结构上是封闭的，导致的结 果是系统性能及传输性能效率非常低。未来移动通信由传统声音为中心的服务到多媒体服务包括语音，信息，数据和视 频。一个单RTT(无线标准)不能提供宽带高速传输(视频和数据)和移动终端的无缝移 动，因此，多RTT融合和集成在一个通用移动电话设备中变成发展中的下一代无线移动设 备终端的最终解决方案。同时，越来越多的移动应用被用于下一代移动Smartphone设备，例如移动TW，视 频流，MMS (多媒体信息服务)等。然而，多数这些新应用来源于计算机结构平台或现有的 为节省软件开发及研发成本而改进的计算机，等。计算机系统中的这些OS平台不同于移动 系统中的OS平台，许多不同的Oss同时跨计算机系统及移动终端系统两个平台共存。在不同OS平台下修复计算机系统应用或者其他移动系统应用很贵，于商业操作 而言是无意义的。因此，寻找一个基于便携应用平台的开放OS对于移动终端设备而言非常 重要。而且，将来移动电话将首先是计算机，其次是开放系统结构的无线终端设备。因 此，如何将无线结构域计算机结构衔接对于未来无线移动终端设计变得必需和非常重要。本发明的系统结构如前所述，许多新移动应用可来源于不同的OS平台，例如Microsoft Windows LinUX，Symbian ，等。基于同一硬件平台，在不同OS平台下运行不同应用对于移动终端系 统设计来说是个挑战。同时，为了支持全多媒体移动服务的宽带高速无线传输和移动终端设备的无缝移 动，需要整合与集成多无线传输技术(RTTs)到移动终端设备的同一系统平台中。
多模式移动电话结构的传统方案，例如Nokia 6680电话，耦合了多个无线系统， 包括基带及无线电收发子系统，在硬件平台上配有一个统一的OS。这个传统解决方案具有 如下主要问题1. RTT耦合是闭的，在系统性能和无线传输性能方面效率是非常低的，2.在不改变服务、区域和用户指令条件下，耦合的RTTs不可改变、移除和升级，3.在底层无线硬件基础上的应用是完全独立的，
4.不可变的OS平台限制了新应用的开发和操作，并且5.整个终端系统(从低层到高层)是受限于具体传输方式的，很难与其他系统融 合(包括计算机结构系统)。为解决下一代无线移动终端发展的上述难题，图2示出一个基于本发明OWA(开放 无线结构)技术平台的结构。图2中，OWA虚拟层是一个具有如下功能的创新发明1.将RTT层与OS层分离，并使它们完全独立，2.为RTT及OS层提供双向虚拟化了的通用平台，3.映射具体传输RTTs到基于开放接口的参数，并且反之亦然，4.映射不同的访问者Oss(操作系统)到主机OS以支持不同的OS平台，反之亦 然，5.支持映射到或从其它不同的RTTs映射过来的便携空中接口模块，6.支持便携应用-来源于其他无线及/或计算机平台的OS模块。通过使用前述OWA虚拟层、OS层和应用(APP)层，这些层完全独立于根本的RTT传 输层并帮助用户方便、经济和快速开发新的移动应用。另外，因为高层(前述OWA虚拟层或 者称为用户层)基于开放接口(而不是传输-专属)，用户能把不同的应用在不同的OS平 台间移动，并支持外来OS需求的应用(称为访问者OS)。且由于高层(前述OWA虚拟层上 或称为用户层)是基于开放接口(而不是传输-专属)，用户能把不同的应用用于不同OS 平台下，并支持不同0S(或称为访问者OS)的应用。主OS (或称为首要OS或缺省OS)意思是用户使用的最频繁也最偏爱的操作系统。 主OS能被用户在任何时间被任何可获得的OS重新配置。通过使用主OS作为用户的主0S， 系统性能能被优化。OWA虚拟层，如前所述，能在一个单SoC芯片(片上系统)硅芯片上实现，将于图3 中论述。OWA虚拟层，如前所述，覆盖了从基于用户的高层到物理传输层的多系统处理功 能。基于OWA的无线移动终端，如图2所示，在工作时被分成传输级、系统级及用户 级.操作系统(OS)在用户级，前述OWA虚拟层在系统级。OWA虚拟层，如前所述，由所有系统级功能包括OWA基带处理、无线适配和虚拟、 OffA BIOS(基本输入/输出系统)接口和框架、软件定义模块、主要和访问OS接口及开放OS BIOS (基本输入/输出系统)将在一片单SoC (片上芯片)硅芯片，称为OWA基带芯片上实 现。本发明的主要特点
本发明即无线移动终端设备的开放无线结构虚拟系统由如下功能模块及子系统 组成，如图3所示a)0WA基带处理子层整合不同的现有和未来的带有OIP及基带处理系统的无线 电传输技术为开放基带处理。b)无线适配和虚拟子层映射前述具体RTT基带信号为开放基带信号以及前述 OWA基带处理子层中的0ΙΡ，或反之，彼此在数据速率、带宽和定时等方面适配。
c) OffA BIOS (基本输入/输出系统)接口及框架处理系统输入/输出结构，系统 接口定义、控制以及OWA系统平台的初始化。d)软件定义模块(SDM)定义基于OWA系统平台的便携空中接口模块，此模块允许 灵活改变前述RTTs或者通过外扩存储卡或SIM(外部智能集成模块)卡的无线标准。e)主操作系统(OS)接口 与前述无线移动终端设备的主要以及原来操作系统接 口，用户能用不同的操作系统重新配置这个前述主操作系统。f)访问者操作系统接口 接口到补充、外来或访问者操作系统(此系统不同于前 述主操作系统)，以便系统能运行新的应用或外来访问应用。g)虚拟机管理者1 支持不同操作系统之间的无缝切换与交换，处理访问者操作 系统和主操作系统之间的虚拟机映射和监控。h)开放操作系统B I OS (基本输入/输出系统)复用和调度前述主操作系统以 及补充操作系统，并为用户的应用层提供开放操作系统API (应用程序接口)。无线适配和虚拟子层，如前所述，用于传输专有传输方式的基带信号，从不同的 RTT收发器输出的开放基带信号及以前述开放接口参数(OIP)形式的相应空中接口，反之 亦然。OWA基带处理子层，如前所述，用于去除信道影响、解调以及解码前述相关开放基 带信号以及前述OIP为数据流量及控制流量到主操作系统接口，如前所述，反之亦然。适配及虚拟子层、OWA基带处理子层、主操作系统接口以及开放操作系统BIOS，如 前所述，被前述OWA(开放无线结构)BIOS接口与框架控制。因此，OWA BIOS接口与框架， 如前所述，是OWA (开放无线结构)系统平台最重要的系统1/0(输入/输出)接口。而且， 前述OWA BIOS接口与框架从根本上来说是OWA无线移动终端设备的系统级控制总线。软件定义模块(SDM)，如前所述，能被存储到或从一些内部存储器模块、外部存储 器或Internet网络加载。前述OWA基带处理子层是本发明即OWA无线终端设备中最重要的子层之一，并且 已经被USPTO授权，授权专利号为7283838。所有系统级基带功能包括前述OWA基带处理子层、无线适配及虚拟子层、主OS接 口、访问者OS接口、开放OS接口、开放OS BIOS,OffA BIOS接口与框架及软件定义模块将在 一个名为OWA的SoC(片上系统)基带硅芯片上实现。前述OWA基带芯片被开发用于下一 代无线及移动智能手机系统平台包括iPhone，Google Phone, iPAQ，iHand以及其他智能电话等。图4为包含下述系统功能的详细无线适配及虚拟子层a) OWA空中接口映射及适配映射下面基本的物理层无线电传输技术(RTT)至OWA 基带信号和空中接口，反之亦然，并在接口 /信号结构，缓冲、复用以及调度方面彼此适配。
b)开放接口参数(OIP)产生器转换空中接口参数至OWA OIP格式，反之亦然。c)虚拟机管理2 映射补充基带信号成为开放基带信号，从而优化主信号，反之亦然，并且处理补充基带信号出入OWA基带处理子层的预处理与后处理。当OWA无线移动终端系统能够基于任何RTT、空中接口或无线标准操作时，缺省RTT被称为主RTT。这个主RTT是移动用户使用最频繁、最偏爱的RTT。用户能够在业务服 务区域内用任何可获得的RTT重新配置主RTT。通过使用前述主RTT作为用户缺省RTT，优化了系统性能与传输性能，频谱利用率也能最大化。所有可能的RTTs而非主RTT被称为补充RTTs。用户在移动终端设备上重新配置 RTT安装可将任一补充RTT变为主RTT。对应于主RTT及补充RTT的基带信号，如前所述，被称为主信号及补充信号。前述主RTT的主信号不经前述虚拟机管理2，如前所述，直接与OWA基带处理子层 相连，以优化系统处理性能。前述RTT可以是现有RTT或将来RTT包括TDMA (时分多址)，CDMA (码分多址)， OFDMA(正交频分多址)，PDMA(包分多址)以及新定义的无线标准。图5是OWA BIOS接口和框架的结构，如前所述，它包括a) OffA头即OWA BIOS接口及框架的开始部分包括头、识别及安全加密字，b)访问处理到OWA BIOS接口和框架的访问控制，并且给由OWA BIOS接口和框 架控制的系统模块分配访问地址。c)计算机BIOS:在PC(个人电脑)系统包括膝上笔记本系统内定义的标准 BIOS (基本输入/输出系统)。d)无线BIOS 定义OWA功能模块的地址、句柄及指针以及包括前述开放接口参数 (OIP)以及多种系统级OWA基带模块的OWA数据结构。e)同步0WA BIOS接口及框架的同步部分，如前所述，它由主系统时钟与定时模 块实现，并更进一步控制相应OWA基带模块的定时以及所述的OWA虚拟系统。前述计算机BIOS保证了和计算机系统结构的完全兼容与融合，且系统灵活性强， 能把基于计算机的模块灵活移至OWA无线终端系统，反之亦然。计算机BIOS及无线BIOS的集成和融合，如前所述，是未来无线及移动通信结构的 新解决方案，因为未来的移动终端设备将首先是计算机，之后是OWA无线终端。OffA BIOS接口与框架，如前所述，是所有系统模块、子系统模块及子层模块的系统 接口，因此在系统控制及系统性能方面非常重要。OffA BIOS接口和框架，如前所述，也是协调OWA虚拟层处理任务的系统级控制总线。图6是开放接口参数(OIP)结构，包括a) OffA识别当前OIP数据结构的全球ID (识别)，b)系统参数包括处理参数、网络参数、无线参数、功率参数、天线参数、带宽、容 量、性能及服务质量，这些对于移植到其他移动终端平台非常重要，c)传输参数包含现有基于传输的底层参数包括物理(PHY)域、传输融合(TC) 域、介质访问控制(MAC)域及为网络/传输优化的链路预算(LB)域，
d)频谱参数包括现有频谱识别、频谱定位、频谱条件、频谱指数及开放频谱管理 的频谱优化以及频谱共享技术，e)0WA校验和包含用于误差纠正编解码的OIP域，及信息加密校验等.前述传输融合(TC)域用于融合网络访问、不同RTTs(空中接口)间的垂直切换以 及多RTTs间的自适应调制编码。前述链路预算(LB)域用于网络部署及多RTT环境融合的网络/传输优化。前述OIP数据结构能通过OWA识别被排序，此OWA识别与下面相应的RTT空中接口的信道号相关。OIP阵列包含完整的用户注册到服务提供商的RTT空中接口(无线标准)。前述OIP能被从SDM定义的内部或外部存储器模块存储或下载，为了适应前述的 OWA无线移动终端设备的便携空中接口模块。这样，用户通过简单更换外部存储卡就能改变 无线标准(或称为RTT空中接口)，而不需要换掉整个移动终端设备。如果用户不需要任何 无线标准，他/她也能很方便的去掉外部存储卡或者改变外部存储卡。当用户在同一电话 上需要多无线标准(RTTs)时，他/她能装载OIP阵列(0ΙΡ数据结构块)到外部存储卡中。通过使用本发明提出的技术，OWA无线移动终端结构的无线传输技术、基带处理及 操作系统是完全开放的。专有射频前端(RF头)技术是本发明未涉及的最大技术挑战。本 发明OWA无线移动终端系统的系统实现非常简单，因为所有的OWA基带功能包含前述无线 适配与虚拟子层，OWA基带处理子层，OWA BIOS接口与框架，软件定义模块及主/访问者OS 接口都能在一片OWA基带芯片的SoC (片上系统)上实现。并且，前述便携空中接口模块能 被存储在或下载于前述的外部存储卡。而且，不同OS平台下的多种移动应用可以在本发明 提出的OWA无线移动终端系统下操作和运行。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保 护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。
权利要求
一种无线移动终端设备的开放无线结构(OPEN WIRELESS ARCHITECTURE-OWA)虚拟系统，其特征在于，该系统包含a)OWA基带处理子层，以支持各种现有和未来的无线电传输技术(RTT)的开放基带处理，并基于开放接口参数(OIP)和基带管理系统，b)无线适配与虚拟子层，以映射前述具体RTT基带信号(包括主RTT及补充RTT)为开放基带信号以及前述OWA基带处理子层中的OIP，或反之，并且在数据速率、带宽和定时等方面互相适配，c)OWA BIOS(基本输入/输出系统)接口及框架，以处理系统输入/输出结构，系统接口定义、控制以及OWA系统平台的初始化，d)软件定义模块(SDM)，以定义基于OWA系统平台的便携空中接口模块，此模块允许灵活改变前述RTTs或者通过外扩存储卡或SIM(外部智能集成模块)卡的无线标准，e)主操作系统(OS)接口，以提供与前述无线移动终端设备的主要以及原来操作系统接口，以便用户能用不同的操作系统重新配置这个前述主操作系统，f)访问者操作系统接口，以连接补充、外来或访问者操作系统，以便系统能运行新的应用或外来访问应用，g)虚拟机管理者1，以支持不同操作系统之间的无缝切换与交换，处理访问者操作系统和主操作系统之间的虚拟机映射和监控，以及h)开放操作系统BIOS(基本输入/输出系统)，以支持复用和调度前述主操作系统以及补充操作系统，并为用户的应用层提供开放操作系统API(应用程序接口)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的无线适配与虚拟子层是用来转换 由所述各种各样RTT收发机输出的基于具体传输方式的基带信号成为所述的开放基带信 号及所述的开放接口参数(OIP)，并且反之也然。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的OWA基带处理子层是用来解调和解 码所述的开放基带信号及所述的开放接口参数(OIP)，并转换成数据信息和控制信息，送往 所述的主操作系统(OS)接口，并且反之也然。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的软件定义模块(SDM)是用来存储 所述的开放接口参数(OIP)及所述OWA虚拟系统的重要系统信息，以便提供相应于各种RTT 的所述的便携空中接口模块，以及提供基带处理的有关开放模块。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的软件定义模块(SDM)可以存储在系 统内部存储模块，外部存储模块或从互联网(Internet)装载。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的无线适配与虚拟子层，所述的OWA 基带处理子层，所述的主操作系统(OS)接口和所述的开放操作系统BIOS均通过所述的OWA BIOS接口及框架作为重要的系统输入输出接口和系统控制总线以协调所述OWA虚拟系统 的处理任务。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的主操作系统(OS)是用户最频繁 使用的或最喜爱的操作系统，并且该所述的主操作系统可以由用户随时随地重新配置或更 改。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的OWABIOS (基本输入/输出系统) 接口及框架进一步包括a)OWA头即所述OWABIOS接口及框架的开始部分包括头、识别及安全加密字，b)访问处理与所述OWABIOS接口和框架的访问控制，并且给由所述0WABI0S接口和 框架控制的系统模块分配访问地址，c)计算机BIOS在PC(个人电脑)系统包括膝上笔记本系统内定义的标准BIOS (基本 输入/输出系统)，d)无线BIOS定义OWA功能模块和OWA数据结构的地址、句柄及指针，其中包括前述开 放接口参数(OIP)以及多种系统级OWA基带模块，e)同步所述OWABIOS接口及框架的同步部分，它由主系统时钟与定时模块实现，并 更进一步控制相应OWA基带模块的定时以及所述的OWA虚拟系统。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述的计算机BIOS能确保与现有计算机 系统结构的兼容性和融合性，并提供系统的灵活性以支持将基于计算机的软硬件模块自由 移植到所述的OWA无线移动终端设备，并且反之也然。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的开放接口参数(OIP)进一步包括a)OffA识别当前所述OIP数据结构的全球ID(识别号)，b)系统参数包括处理参数、网络参数、无线参数、功率参数、天线参数、带宽、容量、性 能及服务质量，这些对于移植到其他移动终端平台非常重要，c)传输参数包含现有基于传输的底层参数包括物理(PHY)域、传输融合(TC)域、介 质访问控制(MAC)域及为网络/传输优化的链路预算(LB)域，d)频谱参数包括现有频谱识别、频谱定位、频谱条件、频谱指数及开放频谱管理的频 谱优化以及频谱共享技术，e)OWA校验和包含用于误差纠正编解码的OIP域，及信息加密校验等。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的传输融合(TC)域是用来实现融 合的网络接入，在所述不同RTT间的垂直移动切换以及为所述多种RTT的自适应调制解调 和编码解码。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的链路预算(LB)域是用来支持在 所述多种RTT融合环境下的网络开通，网络优化及传输优化设计。
13.一种无线移动终端设备的开放无线结构(OPEN WIRELESS ARCHITECTURE-OffΑ)无线 适配与虚拟子系统，其特征在于，该系统包含a)OffA空中接口映射及适配映射下面基本的物理层无线电传输技术(RTT)至OWA基 带信号和空中接口，反之亦然，并在接口 /信号结构，缓冲、复用以及调度方面彼此适配，b)开放接口参数(OIP)产生器转换空中接口参数至OWAOIP格式，反之亦然，c)虚拟机管理2映射补充信号成为开放基带信号，从而优化主信号，反之亦然，并且 处理补充信号出入OWA基带处理子层的预处理与后处理。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述的主信号对应于主RTT(无线电传 输技术)，它是用户最频繁使用的或最喜欢的缺省RTT，并可由用户根据业务区域内的现有 RTT重新配制所述的主RTT。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述的补充信号对应于补充RTT，它是 除了所述主RTT以外的其他现有RTT，用户可以重新配制该无线移动终端设备中的RTT建立表以实现将任一所述补充RTT转换为所述主RTT。
16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述的主信号绕过所述的虚拟机管理 2，直接连接到所述的OWA基带处理子层，以优化和提升系统处理的性能。
17.一个基于开放无线结构(OPEN WIRELESS ARCHITECTURE-OffΑ)的无线移动终端设 备，其特征在于，该系统包含a)OWA虚拟层，以支持所述基于OWA的无线移动终端设备的系统级实现，b)开放和便携式应用与操作系统(OS)层，以支持所述基于OWA的无线移动终端设备的 用户级实现，c)开放和多重RTT(无线电传输技术)层，以支持所述基于OWA的无线移动终端设备的 传输级实现。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述的OWA虚拟层允许在所述的RTT层 和所述的应用与操作系统(OS)层之间实现OWA层的虚拟化，以保证它们之间在结构与操作 上的完全独立性和开放性，并使用户能开发基于不同RTT的移动应用，而且在不同的OS平 台上自由移动不同的用户应用，同时能使基于OWA的无线移动终端设备上的访问者OS运行 在主OS上，以充分支持不同OS平台间的无缝切换和交换。
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述的OWA虚拟层由所有所述的系统级 功能组成，包括OWA基带处理，无线适配与虚拟，OffA BIOS (基本输入/输出系统)接口及 框架，软件定义模块(SDM)，主操作系统(OS)接口和访问者操作系统接口及开放操作系统 BIOS (基本输入/输出系统)，所有这些都可以在一片OWA基带芯片上实现。
20.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的主OS和所述的主RTT负责所述无 线移动终端设备的主系统操作模式以最大提升系统性能，同时也使所述无线移动终端设备 可以在补充操作模式下自由工作在不同的OS和不同的RTT平台上包括所述的补充OS和补 充 RTT。
全文摘要
通过在物理传输层和用户应用与操作系统层之间构建一个虚拟的开放无线结构(OWA)层以提供一个融合的开放无线电传输平台，并保证用户的应用与操作系统层完全独立于无线传输层。OWA虚拟层定义了对应于物理层无线电传输技术(RTT)的便携式无线空中接口模块以便能通过一个简单的外部存储卡以灵活地转换不同的RTT，并使任何访问者操作系统能运行在移动终端设备的主操作系统上以支持不同操作系统下的无缝切换。
文档编号H04W88/02GK101808128SQ201010126369
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者卢伟 申请人:卢伟