专利名称：用于降低从蜂窝电话天线发射的辐射效应的蜂窝通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及蜂窝电话，尤其涉及可降低从蜂窝电话天线发射的辐射 效应的蜂窝通信系统。
背景技术：
在过去的大约十年中，人们变得越来越习惯于使用和依靠蜂窝电话， 把其作为与其他人保持通信的手段。随着技术的进步，蜂窝电话已经变 得不仅仅是一种便携式电话。如今，电话具有更广泛的功能，包括管理 器，视频照相机和网络浏览器。蜂窝电话通常也会存储联系信息，包括 某个人的所有朋友，亲戚和商务伙伴的电话号码，地址等。因此，这种 设备对于他的拥有者来说显然是极其重要的。 一个人的蜂窝电话丟失或 者被窃可能意味着不可恢复的信息的丟失。经常使用蜂窝电话意味着把蜂窝电话频繁地从其存放位置移出或放 回，例如一个人的口袋，腰带或手提包及手袋。有时，例如，当希望接 电话或打电话时，用户可能把蜂窝电话拿在手中很长时间，而不是将蜂 窝电话从其存放位置移出或放回。这种对蜂窝电话的持续操作可能导致 临时将蜂窝电话放置在例如餐厅的桌上或超市的收银台等处，并且在离 开这些地方时会不记得带走蜂窝电话。这是由于用户有意识或下意识地 认为电话在其存放位置，而事实上并非如此。发现了不属于他的蜂窝电话的不诚实的人或者偷窃了不属于他的蜂 窝电话的小偷，可能会用蜂窝电话打电话，而这将会由蜂窝电话的拥有 者付账。他甚至可能为了非法或破坏性的目的而利用存储在电话中的信 息。因此，拥有者不仅要处理恢复存储在该电话中的所有丢失信息的工 作，还必须额外地处理获得并使用了该电话的罪犯所发生的任何手机费 用。许多研究表明，持续暴露在蜂窝电话天线发出的电磁射频下可能会导致癌症、脑瘤、阿尔茨海默病(Alzheimer's disease)和其他不希望的 疾病。因此，尽管人们享受于使用蜂窝电话进行通信，但是应该尽可能 与蜂窝电话天线保持尽可能远的距离。为了达到这一目的，已经提供了 广泛的解决方案。 一种非常流行的方案是提供一种通过线缆与蜂窝电话 相连的外部听筒和麦克风。这种设备可以呈现出各种形式，对于用户可 带在头上的包括耳机和麦克风的整体头戴式耳麦(headset),可以放在耳 朵里的微型耳机，该耳机具有连接到其上或沿线缆布置的麦克风。在通 话期间，用户因此可以使蜂窝电话保持在距身体，或者，至少离头部较 远的地方，以便最少的暴露在危险的辐射下。然而，这些解决方案都具有与其相关的缺点。头戴式耳麦是不方便 携带的体积庞大的附件，并且笨拙且佩戴起来不舒服。尽管微型耳机更耳机经常为用户提供较差的声音质量。与上述两个解决方案均相关的其他缺点是头戴式耳麦和耳机均需 要与蜂窝电话线缆连接。该线缆在被存放在口袋或手提袋中以及在使用 时经常缠结在一起。而且，如果用户错误地将蜂窝电话拉的离头戴式耳 麦或耳机太远，该线缆会脱离或者耳机会被拉出用户的耳朵之外，因此 会在通话中失去连接，直到线缆或微型耳机被正确地复位。为了解决与线缆连接相关的问题，可以使用一种近来发展的被称作蓝牙的技术。蓝牙技术起初是被设计用于低功耗的无线射频标准，在每 个通信设备中具有短距离无线收发器微芯片。蓝牙芯片被安装在蜂窝电 话和无线耳机内。用户戴上耳机(具有麦克风)，该耳机与可能被置于距 用户较远处的蜂窝电话通信，而蜂窝电话与最近的基站通信。利用蓝牙， 用户仍然需要使用额外的耳机和麦克风等附件，但是不需要任何连接线纟见。然而， 一些蜂窝电话用户喜欢手持蜂窝电话直接对着他们的耳朵， 而不使用不舒服的耳机。专利US 2003/0232597公开了一种蓝牙蜂窝电话，其中去除了天线并以一种短距离低功耗无线通信设备替代，诸如蓝牙芯片。专利US2003/0232597所述的蜂窝电话与代理设备通信，而不是与运营商(cellcular company)最近的基站通信，所述代理设备是一种通过另一个蓝牙芯片把 发向或来自于蜂窝电话的信息进行转换的转换器。代理设备也通过常规 蜂窝天线与运营商的最近的一个或多个小区通信。通过把蜂窝电话分成两个设备， 一个具有天线，另一个具有所有剩 余的标准蜂窝电话的特征，上述解决方案为蜂窝电话用户提供了减少暴 露于RF辐射的方法。然而，没有为喜欢在通话时手拿蜂窝电话超过使用 微型耳机的用户和想要避免如上所述的设备丟失或被窃而带来的不便的 用户提供解决方案。因此，本发明的目的是提供一种用于减少由于蜂窝电话丟失或被窃 而引起的不便的蜂窝通信系统。因此，本发明的另 一个目的是提供一种用于减少暴露于蜂窝电话天 线发出的辐射的蜂窝通信系统。本发明的其他目的和优点将在下面的描述中变得更清晰。发明内容本发明涉及蜂窝通信系统，包括a. 蜂窝电话接口单元，包括i. 用于低功率RF通信的收发器；ii. 麦克风；iii. 耳机；iv. 显示屏；v. 键盘；b. 集线器设备，至少包括i. 用于低功率RF通信的收发器；ii. 用于高功率RF通信的天线；iii. 用于在集线器和基站之间建立通信信道的电路和适合的 软件组件。收发器可以是蓝牙芯片。优选地，接口设备可以是蜂窝电话的形式。优选地，电路和软件组件包括a. 闪存芯片；b. ROM芯片；c. RF和电源部分；d. RF放大器；e. SIM卡。系统的低功率RF通信发生在蜂窝电话和集线器设备之间。 系统的高功率RF通信发生在集线器设备和蜂窝基站之间。 可选地，接口单元和集线器设备的再充电可以选择如下方式中的一种a. 各自地；和b. 作为一个单元可选地，接口单元还包括用于提供与集线器设备授权通信的唯一的 识别代码的第二识别卡。另外，接口单元和集线器设备中的任何一个可以包括附加的端口 ，该附加的端口可从如下组中选择任何一个a. USB;b. 火线；c. 音频输入/输出；d. 视频输入/输出；e. 耳机；f. 麦克风；和g. 这些端口的任何组合。
在附图中图l所示为一个本发明的优选实施例，原理性地展示了本发明的蜂窝电话和无线集线器设备彼此之间的通信以及集线器设备和蜂窝基站之间 的通信。图2所示为本发明的另 一个实施例，其中在蜂窝电话中提供有第二识别卡，用于向集线器设备传送唯一的识别代码；和图3所示为蜂窝电话和集线器设备当彼此结合在一起时可以被再充电。本发明被权利要求所限定，所述权利要求的内容包含在本发明所公 开的范围内，并且将通过示例的方式以及结合附图而被描述。
具体实施方式
蜂窝电话典型地包含对拥有者有价值的信息，包括联系信息，备忘 录，或者甚至整个计算机文件。因此，蜂窝电话的丟失或被窃经常意味 着所有存储在其中的信息的丟失。本发明涉及包括蜂窝电话接口的蜂窝 通信系统，该接口与集线器设备通信，而集线器设备顺次地与蜂窝基站 通信。集线器设备包括蜂窝天线，以及电路和适宜的软件组件，用于在 集线器和基站间建立通信信道，该集线器设备在常规的蜂窝电话中位于 蜂窝电话自身内，并且可以被附加在钥匙链上或者存放在用户的手提包 内。因此，如果蜂窝电话丟失或被窃，有价值的信息不会丟失。在这里所用的"基站，，的概念是指典型的无线通信塔，但是也可以是任何包括至少一个位于其上的天线的通信站，该天线发射RF电磁辐射 并与蜂窝电话通信。图1示意性地展示了本发明的一个优选实施例，包括接口，其在本 实施例中采用蜂窝电话(10)的形式，所述蜂窝电话具有麦克风(12)、 耳机(14)、显示屏(16)、键盘(18)和短距离低功耗无线通信设备， 诸如蓝牙收发器(22)。无线集线器设备(30)包括蜂窝电话(10)的天 线(34)、电路和适宜的软件组件(未示出)，用于在集线器(30)、基站 (50)和蓝牙收发器(32)之间建立通信信道。为了方便，集线器(30) 可以附加在钥匙链(36)或项链上(未示出)。蜂窝电话(IO)电路和软件组件典型地包括ROM和闪存芯片，其用来存储蜂窝电话(10)的操作系统以及用户的定制特征，诸如电话通讯录；RF和电源部分，其用于处理电源管理和再充电；RF放大器，其 用于处理传输到或来自于天线的信号。集线器设备(30)在内存或任何 识别芯片或智能卡中存储系统识别号(SID )和移动识别号(MIN)代码， 诸如客户识别模块(SIM)卡。蜂窝电话(10)通过蓝牙低功率RF收发器(20 )与集线器设备(30 ) 通信，并且集线器设备(30 )通过蓝牙低功率RF收发器(32 )把信息传 输到蜂窝电话(10)或接收来自于蜂窝电话(10)的信息，并通过高功 率RF天线(34)把信息传输到蜂窝基站(50)或接收来自于基站(50) 的信息。应该注意到其他的无线通信方法，例如红外线，WiMax和Wi-Fi 等也可以应用于本发明。如果蜂窝电话(10)丢失或被窃，失主不会丢失任何有价值的信息， 因为所有有价值的信息被存储在集线器设备中(30)。因为如上所述，集 线器设备(30)不需要经常地从其存放位置取出或放回，因而丟失集线 器设备(30)的几率比丟失蜂窝电话本身的几率要低很多。另外，并且重要地，因为蜂窝电话天线与蜂窝电话本身是分离的， 因而显著地减少了用户暴露在辐射下的情况。根据本发明的一个实施例，集线器设备(30 )是防水的。根据本发明的另一个实施例，集线器设备(30)被RF屏蔽材料所包 围，从而仅允许定向电磁辐射从集线器设备发出而防止了多向辐射。可以提供具有下述特征中的 一个或多个特征的本发明的不同实施 例，这些特征可以在蜂窝电话或集线器设备上，或两者均具有- 扩展内存，其使得在蜂窝电话或集线器上输入并存储在两个 设备存储器中的信息同步，以便在两者之一被丟失时并不意 味着诸如联系列表，日志等有价值信息的丟失；- 振动选择；- 软件，例如APPS,游戏，MP3，呼叫者ID,铃音，网络浏 览器，MMS/MME;- 照相机；和_ 调频收音^L。可选地，蜂窝电话(10)还包括第二识别卡(35),如图2所示，诸 如SIM卡或识别芯片，用于提供唯一的识别代码或个人识别号(PIN), 所述识别卡要求与集线器(30)的授权通信。该代码可以被自动的传输 到集线器(30)，或者可以在拨号前提示用户输入其PIN。附加的蜂窝电 话(10n)设有唯一的识别卡(35n),用于与单一的集线器(30)通信。 这一特征允许多个用户通过集线器(30)共享信息，诸如视频或音频数 据、游戏等。附加的或可选地，可以通过例如发送加密信号提供安全通 信信道。蜂窝电话(10)和集线器设备(30)可以各自独立的再充电，就像 作为单机设备一样，和/或把两者作为一个单元进行再充电，例如，如图 3所示，其中充电插头(48)可移除地连接到集线器设备(30),而集线 器设备顺次地连接到蜂窝电话(10)。另外，集线器设备(30)可以通过 内部或者外部的充电源被用于为蜂窝电话(10)充电，或者反之亦然。 集线器设备(30)在不使用时可以保持附加在蜂窝电话(10)上，而在 使用蜂窝电话(10)时从蜂窝电话(10)上拆卸下来。至少 一个附加存储卡可以被可移除地插入集线器，用于增加系统的 存储和/或记忆能力。参考图1，蜂窝电话(10)和/或集线器设备(30)可以进一步包括 附加端口 (58)、 (59)，所述端口包括USB、火线(fire wire )、音频输入 /输出、视频输入/输出、耳机、麦克风等，用于插入可执行所希望操作的 外部硬件单元以及适当的控制按钮(62)。如果蜂窝电话(10)错放在使用者的物品当中，通过按下在集线器 设备(30)上的按钮，信号被传输到蜂窝电话(10)上，该信号接下来 会导致蜂窝电话(10)产生可以被听到的蜂鸣或铃音噪声。如果集线器 (30)被错放，相似的操作可以在蜂窝电话(10)上执行。根据本发明的另一个实施例，蜂窝电话(10)和集线器设备(30) 中的任何一个均有能力与其他的含有蓝牙的设备通信，诸如电视或计算 机。可选地，集线器设备(30)还包括连接机构，诸如可移除地附加在腰带，衬衣，钱包或其他任何方便的物件上的夹子(60)。本发明的 一 些实施例已经通过图示的方式被描述，然而显然本发明 可以根据实际情况而进行修改、变化和调整，以及使用各种本领域技术 人员已知的等同替换的解决方案，这些均未脱离本发明的主旨或超出所 附权利要求保护的范围。
权利要求
1.一种蜂窝通信系统，包括a.蜂窝电话接口单元，包括i.用于低功率RF通信的收发器；ii.麦克风；iii.耳机；iv.显示屏；v.键盘；b.集线器设备，至少包括vi.用于低功率RF通信的收发器；vii.用于高功率RF通信的天线；viii.电路和适合的软件组件，用于在集线器和基站之间建立通信信道
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述收发器是蓝牙芯片。
3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接口设备是蜂窝 电话的形式。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电路和软件组件 包括a. 闪存芯片；b. ROM芯片；c. RF和电源部分；d. RF放大器；e. SIM卡。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低功率RF通信 在所述蜂窝电话和所述集线器设备之间发生。
6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高功率RF通信 在所述集线器设备和蜂窝基站之间发生。
7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所迷接口单元和所述集线器设备的再充电可以选择如下方式中的任何一种a. 各自地；和b. 作为一个单元。
8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接口单元还包括 用于提供与所述集线器设备授权通信的唯一的识别代码的第二识别卡。
9. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接口单元和所述集线器设备中的任何一个包括附加的端口 ，所述附加的端口从如下组中 选择任何一个a. USB;b. 火线；c. 音频输入/输出；d. 视频输入/输出；e. 耳机；f. 麦克风；和g. 这些端口的任何组合。
全文摘要
一种蜂窝通信系统，该系统包括蜂窝电话接口单元，该单元包括用于低功率RF通信的收发器；麦克风；耳机；显示屏；键盘；集线器设备，其包括用于低功率RF通信的收发器；用于高功率RF通信的天线，和用于在集线器和基站之间建立通信信道的电路和适宜的软件组件。
文档编号H04W88/02GK101253787SQ200680030557
公开日2008年8月27日 申请日期2006年8月21日 优先权日2005年8月22日
发明者尼西姆·塞拉 申请人:尼西姆·塞拉