WiMax双模手机及其切换方法

专利名称：：WiMax双模手机及其切换方法
技术领域：
：本发明涉及一种手机，尤其是一种采用WiMax网络进行通信的双模手机。本发明还涉及一种WiMax双模手机的切换方法。技术背景WiMax是WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess(全球微波接入互操作性)的简称，它基于IEEE802.16标准，其初衷是提供在城域网多厂商环境下，点对多点的宽带无线接入，因此WiMax亦常被称为IEEEWireless誦(MetropolitanAreaNetwork)。该技术涉及到两个国际组织的工作IEEE802标准委员会802.16工作组和WiMax论坛。IEEE802.16工作组是标准的制定者；WiMax论坛是IEEE802.16技术的推广者。WiMax作为一种新兴的无线通信技术，能提供面向互联网的高速连接。WiMax的无线信号传输距离最远可达50公里，其网络覆盖面积是3G基站的10倍。WiMax的无线信号传输距离最远可达50公里，是无线局域网所不能比拟的，其网络覆盖面积是3G(3rdGeneration,第三代移动通信)基站的10倍，只要建设少数基站就能实现全城覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。WiMax采用与无线LAN(LocalAreaNetwork,局域网)标准802.11a和802.llg相同的OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,正交频分复用)调制方式，每个频道的带宽为20MHz。这也和802.11a和802.llg几乎相同。不过因为可通过室外固定天线稳定地收发无线电波，所以无线电波可承载的比特数高于802.lla和802.llg。因此，WiMax网络可实现74.81M的最大传输速度。作为一种无线城域网技术，它可以将Wi-Fi热点连接到互联网，也可作为DSL(DigitalSubscriberLine,数字用户线)等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。WiMax可为50公里线性区域内的用户提供服务，用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。由于WiMax较之Wi-Fi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通f言服务。高带宽可以将IP网的缺点大大降低，从而大幅度提高VoIP的QoS(服务质量)。从技术层面讲，WiMax更适合用于城域网建设的"最后一公里"无线接入部分，尤其是对于新兴的运营商更为合适。EDGE是一种被称之为从GPRS到3G之间的2.75代通信技术，它是从GPRS网络平滑过渡而来的，能提供比GPRS高3倍的上网速度。从GPRS向EDGE的升级，只需要进行软件上的升级，技术上十分简单。从投资成本来看，EDGE的优势十分明显。广东移动的广深东(广州、深圳、东莞)EDGE试点项目实际投资约8000万元，不足GPRS十分之一的投资，却使三地的网络速率提高了近3倍。从传播速率上看，EDGE能提供的理想传输速率是384Kbps，局域数据通信传播速率为2Mbps，这己经达到国际通信组织要求3G所达到的速率。而从成本上分析，升级GPRS网络到EDGE只需投资多2(m便可以达到，移动完全可以轻松地借EDGE来完成对高端用户的数据业务需求。GSM网络作为一种现在已经被普遍应用的通信网络，其技术已经十分成熟。GSM全名为"GlobalSystemforMobileCommunications",中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术(2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络)。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。双模手机(包括GSM/GSM、GSM/CDMA、GSM/PHS、CDMA/CDMA、GSM/WCDMA、GSM/TD-SWCDMA、EDGE/EDGE、EDGE/CDMA、EDGE/PHS、CDMA/CDMA、EDGE/WCDMA、EDGE/TD-SWCDMA制式)的出现是顺应了市场的需求和发展而出现的一种产品，已经是整个手机消费市场的一个不可缺少部分。双模手机对于他们的意义首先在于灵活选择性，哪个网络技术更能发挥作用，就让手机切换到哪种模式下去工作，如果在一种模式下，手机通信质量不高或者是出现其他不良的通信现象，可以自由转到另外一个网络模式上工作。更为关键的是，由于双模手机能同时工作在两个不同技术的网络之中，因此双模手机无疑具有这两种网络技术的特点。据了解，在一些手机用户比较集中的地区，尤其合适使用双模手机，通过不同网络之间的切换，能始终保持通话不断，而且可以同时接收信号，然后将接收到的信号综合叠加，把噪音信号过滤，突出话音信号，从而获得高质量的语音享受。双模手机的出现，对于用户而言，感受无疑将是最深的，同时又将是最实际的。通过两个网络，掉话现象将大大减少，打进打出将更加自由，同时可以获得两种网络技术的所有优点。同时，对于解决很多双卡用户的一机同时在线有非常大的意义。另外，双模手机采用宽带技术，支持呼叫转移、呼叫等待、三方会谈、主叫号码显示、短消息、语音信箱、自动漫游多种功能。但是，目前的双模手机还存在诸多问题。现有的一机双卡双模手机，在系统设计上采用了分时扫描USIM卡的方法来实现双卡实时与基站来交互用户信息，从理论上分析是可行的。不过在实际的应用上是会存在不可预测的风险性。SIM卡的时钟频率通常由移动终端提供，I/O输出输入的传输波特率是时钟频率的1/372，大概数据传输速率可以达到3.25MHz，SIM卡在工作方式时完成与移动终端之间的信息传输。而采用分时扫描的双模手机对这个时序的要求必然很高，也就是说对控制分时扫描机制必须在7.5MHz以上，因此，对整个设计的系统必定要求很高，具体包括要求CPU的配置提高，以及使手机功耗增加，因为这种扫描是不可能停止的。如果采用I/O口问询的信息采集方式的话，I/O口的采样频率至少要在8Mbps以上，同时还需要实时的去做信息采集，因此很难迸入休眠。另外，对RF射频的要求极高，因为一个串扰进来的脉冲足以阻止扫描电路的工作。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种WiMax双模手机，以及一种WiMax双模手机的切换方法，降低对于CPU的主频或者分频的要求，可以自由的控制手机的睡眠状态，从而大大的降低待机功耗，并且提高射频的性能。为解决上述技术问题，本发明WiMax双模手机的技术方案是，包括WiMax处理器模块，所述WiMax处理器模块连接有RF射频模块、LCD显示模块和键盘模块，还包括GSM处理器模块，所述GSM处理器模块连接有GSM射频模块；所述GSM处理器模块与所述WiMax处理器模块之间通过串口进行通信，所述GSM处理器模块与所述WiMax处理器模块之间还由握手信号线连接，所述GSM处理器模块的信息可以通过所述WiMax处理器模块在所述LCD显示模块上显示，所述GSM处理器模块可以通过所述WiMax处理器模块接收来自所述键盘模块的信号；还包括音频模拟开关和中断信号采集器，所述音频模拟开关连接有喇叭、听筒和麦克风，所述音频模拟开关分别与所述WiMax处理器模块以及GSM处理器模块的音频信号相连接，并且由来自WiMax处理器模块的音频切换信号控制，在所述WiMax处理器模块与GSM处理器模块之间进行音频切换，所述中断信号采集器由所述GSM处理器模块连接至所述WiMax处理器模块的中断输入端，根据所述GSM处理器模块的要求触发所述WiMax处理器模块的中断响应。本发明上述WiMax双模手机的切换方法的技术方案是，包括如下步骤(1)WiMax处理器模块上电；(2)设置GSM处理器模块的通信中断；(3)正常显示信息；(4)等待GSM处理器模块中断响应，如果没有继续等待；(5)如果有GSM处理器模块中断，则显示新信息；(6)判断是否是来电信息，如果不是，返回第(5)步；(7)如果是来电信息，则询问是否对来电进行处理，如果不处理，返回第(5)步；(8)如果对来电进行处理，则切换声音和信息通道；(9)通话结束，返回第(3)步。本发明WiMax双模手机的另一技术方案是，包括WiMax处理器模块，所述WiMax处理器模块连接有RF射频模块、LCD显示模块和键盘模块，其特征在于，还包括EDGE处理器模块，所述EDGE处理器模块连接有EDGE射频模块；所述EDGE处理器模块与所述WiMax处理器模块之间通过串口进行通信，所述EDGE处理器模块与所述WiMax处理器模块之间还由握手信号线连接，所述EDGE处理器模块的信息可以通过所述WiMax处理器模块在所述LCD显示模块上显示，所述EDGE处理器模块可以通过所述WiMax处理器模块接收来自所述键盘模块的信号；还包括音频模拟开关和中断信号采集器，所述音频模拟开关连接有喇叭、听筒和麦克风，所述音频模拟开关分别与所述WiMax处理器模块以及EDGE处理器模块的音频信号相连接，并且由来自WiMax处理器模块的音频切换信号控制，在所述WiMax处理器模块与EDGE处理器模块之间进行音频切换，所述中断信号采集器由所述EDGE处理器模块连接至所述WiMax处理器模块的中断输入端，根据所述EDGE处理器模块的要求触发所述WiMax处理器模块的中断响应。本发明上述WiMax双模手机的切换方法的技术方案是，包括如下步骤(1)WiMax处理器模块上电；(2)设置EDGE处理器模块的通信中断；(3)正常显示信息；(4)等待EDGE处理器模块中断响应，如果没有继续等待；(5)如果有EDGE处理器模块中断，则显示新信息；(6)判断是否是来电信息，如果不是，返回第(5)步；(7)如果是来电信息，则询问是否对来电进行处理，如果不处理，返回第(5)步；(8)如果对来电进行处理，则切换声音和信息通道；(9)通话结束，返回第(3)步。本发明通过将GSM处理器模块或者EDGE处理器模块与WiMax处理器模块相结合，组成双模手机，降低了对于CPU的主频或者分频的配置要求，可以自由的控制手机的睡眠状态，大大的降低了待机功耗，并且改善了射频的性能。下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明图1为本发明采用GSM处理器模块的WiMax双模手机的结构示意图；图2为图1所示的WiMax双模手机的工作流程图；图3为本发明采用EDGE处理器模块的WiMax双模手^l的结构示意图；图4为图3所示的WiMax双模手机的工作流程图；图5和图6为本发明中所采用的音频模拟开关的电路图。具体实施方式本发明WiMax双模手机的模块结构可参见图1所示，包括WiMax处理器模块，所述WiMax处理器模块连接有RF射频模块、LCD显示模块和键盘模块，还包括GSM处理器模块，所述GSM处理器模块连接有GSM射频模块；所述GSM处理器模块与所述WiMax处理器模块之间通过串口进行通信，所述GSM处理器模块与所述WiMax处理器模块之间还由握手信号线连接，所述GSM处理器模块的信息可以通过所述WiMax处理器模块在所述LCD显示模块上显示，所述GSM处理器模块可以通过所述WiMax处理器模块接收来自所述键盘模块的信号；还包括音频模拟开关和中断信号采集器，所述音频模拟开关连接有喇叭、听筒和麦克风，所述音频模拟开关分别与所述WiMax处理器模块以及GSM处理器模块的音频信号相连接，并且由来自WiMax处理器模块的音频切换信号控制，在所述WiMax处理器模块与GSM处理器模块之间进行音频切换，所述中断信号采集器由所述GSM处理器模块连接至所述WiMax处理器模块的中断输入端，根据所述GSM处理器模块的要求触发所述WiMax处理器模块的中断响应。所述WiMax处理器模块还连接有摄像头模块。所述键盘模块或者是按键键盘模块，或者是触摸屏键盘模块，或者是既包含按键又包含触摸屏的按键模块。采用GSM处理器模块与WiMax处理器模块相结合，充分利用GSM网络这种非常成熟的技术，以及非常好的信号，方便用户的使用。本发明上述的WiMax双模手机的切换方法，包括如下步骤(1)WiMax处理器模块上电；(2)设置GSM处理器模块的通信中断；(3)正常显示信息；(4)等待GSM处理器模块中断响应，如果没有继续等待；(5)如果有GSM处理器模块中断，则显示新信息；(6)判断是否是来电信息，如果不是，返回第(5)步；(7)如果是来电信息，则询问是否对来电进行处理，如果不处理，返回第(5)步；(8)如果对来电进行处理，则切换声音和信息通道；(9)通话结束，返回第(3)步。在上述WiMax双模手机的工作过程中，用户随时可以对手机显示的内容以及通话的网络进行切换，也就是在所述WiMax处理器模块和GSM处理器模块之间切换。用户对于WiMax的中断操作具有更高的优先级。本发明还提供了另外一种WiMax双模手机的技术方案，包括WiMax处理器模块，所述WiMax处理器模块连接有RF射频模块、LCD显示模块和键盘模块，其特征在于，还包括EDGE处理器模块，所述EDGE处理器模块连接有EDGE射频模块；所述EDGE处理器模块与所述WiMax处理器模块之间通过串口进行通信，所述EDGE处理器模块与所述WiMax处理器模块之间还由握手信号线连接，所述EDGE处理器模块的信息可以通过所述WiMax处理器模块在所述LCD显示模块上显示，所述EDGE处理器模块可以通过所述WiMax处理器模块接收来自所述键盘模块的信号；还包括音频模拟开关和中断信号采集器，所述音频模拟开关连接有喇叭、听筒和麦克风，所述音频模拟开关分别与所述WiMax处理器模块以及EDGE处理器模块的音频信号相连接，并且由来自WiMax处理器模块的音频切换信号控制，在所述WiMax处理器模块与EDGE处理器模块之间进行音频切换，所述中断信号采集器由所述EDGE处理器模块连接至所述WiMax处理器模块的中断输入端，根据所述EDGE处理器模块的要求触发所述WiMax处理器模块的中断响应。所述WiMax处理器模块还连接有摄像头模块。所述键盘模块或者是按键键盘模块，或者是触摸屏键盘模块，或者是既包含按键又包含触摸屏的按键模块。采用EDGE处理盔模块与WiMax处理器模块相结合，使得通话能够具有更高的质量，通信能够达到更快的速度，以满足人们对于无线通信的需求。本发明上述的WiMax双模手机的切换方法，包括如下步骤(1)WiMax处理器模块上电；(2)设置EDGE处理器模块的通信中断；(3)正常显示信息；(4)等待EDGE处理器模块中断响应，如果没有继续等待；(5)如果有EDGE处理器模块中断，则显示新信息；(6)判断是否是来电信息，如果不是，返回第(5)步；(7)如果是来电信息，则询问是否对来电进行处理，如果不处理，返回第(5)步；(8)如果对来电进行处理，则切换声音和信息通道；(9)通话结束，返回第(3)步。在上述WiMax双模手机的工作过程中，用户随时可以对手机显示的内容以及通话的网络进行切换，也就是在所述WiMax处理器模块和EDGE处理器模块之间切换。用户对于WiMax的中断操作具有更高的优先级。本发明WiMax双模手机可以同时支持双卡双号同时在线，任意时刻任意号可以呼叫或者接听，并且可以设置优先级别。本发明WiMax双模手机中的GSM处理器模块或者EDGE处理器模块与WiMax处理器模块分开独立放置SIM卡，共享LCD显示器、键盘KEYPAD、喇叭SPEAKER、听筒RECEIVER、麦克风，两者之间的音频通道切换主要通过一个音频模拟开关以及对应的中断信号采集器来进行切换音频通道和语音信息。WiMax模块具备高速的通信能力，作为主模块，GSM处理器模块或者EDGE处理器模块作为普通的从模块，两者之间的通信通道是UART串口，传输方式是用透明的应用层传输协议，用AT命令作为主要的控制命令。WiMax处理器具有非常强大处理能力，具有高达70Mbps的强大接入能力，所以，本发明把它作为主处理器；而GSM处理器一般的下行通行能力在现有的基础上大致可以达到57.6Kbps，EDGE处理器一般的下行通行能力在现有的基础上大致可以达到384Kbps，所以，作为两个处理器之间的数据沟通渠道串口(对于GSM处理器可以达到460800bps,对于EDGE处理器可以达到3.25Mbps)是足够的。WiMax负责整个系统的显示，键盘接口，和声音通道控制。本发明中的音频模拟开关可以采用安森美公司的NLAS4783型号的专业音频开关器件，该器件具有噪声小，响应时间段，频带宽，功耗小的特点，应用于本发明WiMax/GMS双模手机的具体的电路图可参见图5所示，其中，AUD—SW1、AUD—SW2和AUD—SW3为主从控制模块信号出来的GPIO控制使能，实现不同模块之间的音频通道的切换。G—EAR1/G—EAR2为GSM处理器模块出来的听筒差分信号，W—EAR1/W_EAR2为WiMax处理器模块出来的听筒差分信号，EARP1/EARN2为驱动外部听筒的差分信号，MICP/MICN为外部麦克风的输入读取信号，G—MICP/G—MICN为GSM处理器模块的麦克风信号输入通路，W一MICP/W一MICN为WiMax处理器模块的麦克风信号输入通路，G_SPK1/G_SPK2为GSM处理器模块出来的喇叭差分信号，W_SPK1/W—SPK2为WiMax处理器模块出来的'喇叭差分信号，SPK1/SPK2为驱动外部喇叭的差分信号。应用于本发明WiMax/EDGE双模手机的具体的电路图可参见图6所示，其中，AUD一SW1、AUD一SW2和AUD一SW3为主从控制模块信号出来的GPIO控制使能，实现不同模块之间的音频通道的切换。EDGE一EAR1/EDGE—EAR2为EDGE处理器模块出来的听筒差分信号，W—EAR1/W—EAR2为WiMax处理器模块出来的听筒差分信号，EARP1/EARN2为驱动外部听筒的差分信号，MICP/MICN为外部麦克风的输入读取信号，EDGE—MICP/EDGE_MICN为EDGE处理器模块的麦克风信号输入通路，W_MICP/W—MICN为WiMax处理器模块的麦克风信号输入通路，EDGE—SPK1/EDGE—SPK2为EDGE处理器模块出来的喇叭差分信号，W—SPK1/W_SPK2为WiMax处理器模块出来的喇叭差分信号，SPK1/SPK2为驱动外部喇叭的差分信号。该音频模拟开关的切换真值如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>综上所述，本发明对于CPU的主频或者分频的配置要求降低了；可以自由的控制手机的睡眠状态，从而大大的降低了待机功耗；射频的性能也得到了更好的改善。本发明的手机与同属双机双待的双摸手机相比，从成本上有更为有优势的竞争力，以及更加良好的系统控制。传统的双机双待手机因为SIM卡采用模糊放置方法和AT语音通道，会增加成本和增加控制难度。支持GSM/WiMax和EDGE/WIMAX两种双制模式。手机采用了WIMAX制式，将会引致手机在高速流媒体、语音数据方面发生一个革命性的改变。非常高速的数据流将会改变整个社会，改变人类的生活。权利要求1.一种WiMax双模手机，包括WiMax处理器模块，所述WiMax处理器模块连接有RF射频模块、LCD显示模块和键盘模块，其特征在于，还包括GSM处理器模块，所述GSM处理器模块连接有GSM射频模块；所述GSM处理器模块与所述WiMax处理器模块之间通过串口进行通信，所述GSM处理器模块与所述WiMax处理器模块之间还由握手信号线连接，所述GSM处理器模块的信息可以通过所述WiMax处理器模块在所述LCD显示模块上显示，所述GSM处理器模块可以通过所述WiMax处理器模块接收来自所述键盘模块的信号；还包括音频模拟开关和中断信号采集器，所述音频模拟开关连接有喇叭、听筒和麦克风，所述音频模拟开关分别与所述WiMax处理器模块以及GSM处理器模块的音频信号相连接，并且由来自WiMax处理器模块的音频切换信号控制，在所述WiMax处理器模块与GSM处理器模块之间进行音频切换，所述中断信号采集器由所述GSM处理器模块连接至所述WiMax处理器模块的中断输入端，根据所述GSM处理器模块的要求触发所述WiMax处理器模块的中断响应。2.根据权利要求1所述的WiMax双模手机，其特征在于，所述WiMax处理器模块还连接有摄像头模块。3.根据权利要求1所述的WiMax双模手机，其特征在于，所述键盘模块或者是按键键盘模块，或者是触摸屏键盘模块，或者是既包含按键又包含触摸屏的按键模块。4.一种如权利要求1所述的WiMax双模手机的切换方法，其特征在于，包括如下步骤(1)WiMax处理器模块上电；(2)设置GSM处理器模块的通信中断；(3)正常显示信息；(4)等待GSM处理器模块中断响应，如果没有继续等待；(5)如果有GSM处理器模块中断，则显示新信息；(6)判断是否是来电信息，如果不是，返回第(5)步；(7)如果是来电信息，则询问是否对来电进行处理，如果不处理，返回第(5)步；(8)如果对来电进行处理，则切换声音和信息通道；(9)通话结束，返回第(3)步。5.—种WiMax双模手机，包括WiMax处理器模块，所述WiMax处理器模块连接有RF射频模块、LCD显示模块和键盘模块，其特征在于，还包括EDGE处理器模块，所述EDGE处理器模块连接有EDGE射频模块；所述EDGE处理器模块与所述WiMax处理器模块之间通过串口进行通信，所述EDGE处理器模块与所述WiMax处理器模块之间还由握手信号线连接，所述EDGE处理器模块的信息可以通过所述WiMax处理器模块在所述LCD显示模块上显示，所述EDGE处理器模块可以通过所述WiMax处理器模块接收来自所述键盘模块的信号；还包括音频模拟开关和中断信号采集器，所述音频模拟开关连接有喇叭、听筒和麦克风，所述音频模拟开关分别与所述WiMax处理器模块以及EDGE处理器模块的音频信号相连接，并且由来自WiMax处理器模块的音频切换信号控制，在所述WiMax处理器模块与EDGE处理器模块之间进行音频切换，所述中断信号采集器由所述EDGE处理器模块连接至所述WiMax处理器模块的中断输入端，根据所述EDGE处理器模块的要求触发所述WiMax处理器模块的中断响应。6.根据权利要求5所述的WiMax双模手机，其特征在于，所述WiMax处理器模块还连接有摄像头模块。7.根据权利要求5所述的WiMax双模手机，其特征在于，所述键盘模块或者是按键键盘模块，或者是触摸屏键盘模块，或者是既包含按键又包含触摸屏的按键模块。8.—种如权利要求5所述的WiMax双模手机的切换方法，其特征在于，包括如下步骤(1)WiMax处理器模块上电；(2)设置EDGE处理器模块的通信中断；(3)正常显示信息；(4)等待EDGE处理器模块中断响应，如果没有继续等待；(5)如果有EDGE处理器模块中断，则显示新信息；(6)判断是否是来电信息，如果不是，返回第(5)步；(7)如果是来电信息，则询问是否对来电进行处理，如果不处理，返回第(5)步；(8)如果对来电进行处理，则切换声音和信息通道；(9)通话结束，返回第(3)步。全文摘要本发明公开了一种WiMax双模手机，采用WiMax处理器模块作为手机的主处理器，并通过串口连接GSM处理器模块或者EDGE处理器模块，GSM处理器模块或者EDGE处理器模块作为从处理器，主处理器模块与从处理器模块分开独立放置SIM卡，共享LCD显示器、键盘、喇叭、听筒、麦克风，两者之间的音频通道切换主要通过一个音频模拟开关以及对应的中断信号采集器来进行切换音频通道和语音信息。本发明还公开了一种WiMax双模手机的切换方法，通过作为从模块的GSM或者EDGE处理器模块向WiMax处理器模块发出中断来实现。本发明降低了对于CPU的主频或者分频的配置要求，可以自由的控制手机的睡眠状态，大大的降低了待机功耗，并且改善了射频的性能。文档编号H04Q7/32GK101277488SQ20071003881公开日2008年10月1日申请日期2007年3月30日优先权日2007年3月30日发明者刘香山申请人:奥科无线通信技术(深圳)有限公司