专利名称：利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及到通信领域，特别涉及到一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端。
背景技术：
集群通信系统是按照动态信道指配的方式实现多用户共享多信道的无线电移动通信系统。集群通信的典型用户以群为单位，群体内的成员往往以一对多的半双工形式进 行通信，即一个成员在一个时刻获得发言权，群体内的其他成员此时只能接收，待发言成员发言完毕释放发言权时，另一个成员接过发言权继续发言。集群通信系统在国民建设、国家安全、日常生活等各方面具有广阔的应用。目前手机等移动终端可通过蓝牙可以实现集群功能，但蓝牙技术在使用过程中，存在许多缺陷，对工业，家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂、功耗大、成本高以及组网规模太小，无法满足人们的需要。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，实现低功耗、低成本的集群功能。本发明提出一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，包括基带主控芯片，还包括与所述基带主控芯片连接的Zigbee模块，所述基带主控芯片通过所述Zigbee模块收发Zigbee信号。优选地,所述Zigbee模块包括相互连接的基带单元和射频单元。优选地，所述射频单元包括依次连接的Zigbee天线、放大器单元和滤波器。优选地，所述放大器单元包括第一选择开关、第二选择开关和并联于第一选择开关和第二选择开关之间的低噪音放大器和射频功率放大器。优选地，所述第一选择开关和第二选择开关为单刀双掷开关。优选地，所述基带单元通过开关控制信号控制第一选择开关和第二选择开关。优选地，所述基带单元通过功率控制信号控制所述射频功率放大器的功率。本发明提出一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，由于ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。Zigbee技术只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高，实现了低功耗、低成本的集群功能。
图I为本发明一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端一实施例的结构示意图；图2为本发明一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端一实施例中Zigbee模块的结构示意图；图3为本发明一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端一实施例中射频单元的结构示意图；图4为本发明一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端一实施例中放大器单元的结构示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。Zigbee技术是一种具有统一标准的短距离无线通信技术，其PHY层和MAC层协议以IEEE802. 15. 4协议为标准，ZigBee的工作频段分为3个频段，各个频段上的调制方式和传输速度不同。他们分别是868MHz、915MHz、2. 4GHz，我国通用的ZigBee频段为2. 4GHz。其中2. 4GHz频段分16个信道，该频段为全球通用的免付费、免申请的无线电频段，ZigBee在该频段上数据传输率为250kbps，这个传输速率做一定优化能够满足无线数据及语音传输要求。在ZigBee网络中，可容纳的最大设备个数为65536个。另外ZigBee具有如下的特
占-
^ \\\ I、标准通信距离为30m 70m，但是扩展后可达到几百米，甚至几公里。2、功耗低，发射输出为0 3. 6dBm,两节五号电池支持长达6个月到2年左右的待机使用时间。3、无网络使用费，工作在全球公共无线频段；4、ZigBee技术采用了密匙长度为128位的加密算法，对传输数据信息进行加密，保密性好；5、采用免冲突多载波信道接入(CSMA-CA)方式，有效避免了无线电载波之间的冲突，增强抗干扰性，保证数据可靠性。6、具有自组织网功能，利用该功能可建立多个终端的自动组网；Zigbee技术相对蓝牙技术来说功耗更小、传输距离更长、可自由组网、成本更低，且以250Kbit/s的速率进行一定的优化能够满足无线数据甚至语音的传输，因此ZigBee技术能够适用于在移动终端中做集群功能。参照图1，提出本发明一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端一实施例，包括基带主控芯片10，还包括与基带主控芯片10连接的Zigbee模块20，基带主控芯片10通过Zigbee模块20收发Zigbee信号。正常情况下，Zigbee模块20受移动终端的基带主控芯片10的控制处于关闭状态，此时，移动终端在公用通信系统下使用。当移动终端开始建立Zigbee网络，或者进入已经存在的zigbee网络时，移动终端的基带主控芯片10通过控制信号控制Zigbee模块20处于打开状态，并进行建立或者搜索Zigbee网络操作。Zigbee模块20通过自身携带的Zigbee天线发送或者接收信号，建立或者进入已经存在的Zigbee无线网络中，由于Zigbee的组网特性，这样就建立了集群的通信。当发送信号时，基带主控芯片10将键盘的输入信息或者移动终端中其他的存储信息经过数据总线发送到Zigbee模块20中，Zigbee模块20经过调制后再通过自身携带的Zigbee天线中发送出去；当接收信号时，Zigbee模块20通过Zigbee天线接收到信号后，对接收信号进行处理，再输入移动终端的基带主控芯片10中做相应信号处理，就能够存储或者在移动终端的LCD显示单元上显示接收到的信息了。另一方面，经过相应的算法优化处理，Zigbee模块20也能够满足语音通信的需求，当发送语音信号时，移动终端的音频输入部分拾取到语音信号，该语音信号被送入基带主控芯片10中做量化的数字信号处理，处理过的语音信号与上述发送信号的过程相同，经数据总线发送到Zigbee模块20中，做相应的调制后通过Zigbee天线发送出去；当接收语音信号时，带有语音信息的无线信号被Zigbee天线接收到，并经过Zigbee模块20的射频处理处理后，做解调得到语音的数字信号，该语音的数字信号经过数据总线发送到移动终端的基带主控芯片10中，移动终端的基带主控芯片10将该语音的数字信号做一定的解调处理后发送到移动终端的音频输出部分，移动终端持有者便接收到了 Zigbee网络的语音信息。本实施例中，通过在通用的移动终端中加入Zigbee模块20，利用Zigbee的特性能够达到自组网的功能，实现了低功耗、低成本的短距离无线集群的功能。同时该移动终端在 Zigbee组网过程中仍能够进行公用移动通信网下的通信功能，不影响其正常的操作。因此，该移动终端特别适用于大型土木项目施工单位、大型工业控制操作现场、矿山企业、武警官兵、安保单位等需要群组调度、协调、同时作业且施工距离在几公里范围内的用户群体，具有广阔的市场应用前景。参照图2，在本发明一实施例中，Zigbee模块20包括相互连接的基带单元21和射频单元22。基带单元21通过射频单元22经过Zigbee天线发送或者接收信号，建立或者进入已经存在的Zigbee无线网络。当发送信号时，基带主控芯片10将键盘的输入信息或者移动终端中其他的存储信息经过数据总线发送到基带单元21中，基带单元21经过调制处理后经过射频单元22发送到Zigbee天线；当接收信号时，Zigbee天线接收到信号后，经过射频单元22做信号的处理后，将处理后的信号送入基带单元21中做相应的解调处理，解调后的数字信号经过数据总线发送到移动终端的基带主控芯片10中做相应信号处理，就能够存储或者在移动终端的LCD显示单元上显示接收到的信息。本实施例中，Zigbee模块20通过基带单元21和射频单元22来完成信号的收发和处理，实现集群功能。参照图3，在上述实施例中，射频单元22包括依次连接的Zigbee天线221、放大器单元223和滤波器225。为了使得集群组网覆盖范围加大，Zigbee模块20加入了功率放大部分即放大器单元223。当发送信号时，基带单元21发出信号经过滤波器225后进入放大器单元223，放大器单元223在基带单元21的控制下进行适当的功率放大倍数调整，经过放大后的信号经Zigbee天线221发送出去；当接收信号时,接收的信号经过Zigbee天线221到达放大器单元223做一定的放大滤波，再经滤波器225进入到基带单元21中，完成了信号的接收。本实施例中，通过在射频单元22中加入放大器单元223，扩大集群组网覆盖范围。参照图4，在上述实施例中，放大器单元223包括第一选择开关222和第二选择开关224，以及并联于第一选择开关222和第二选择开关224之间的低噪音放大器226和射频功率放大器228。利用Zigbee传输的TDD时分双工原理,在放大器单兀223中加入了切换开关即第一选择开关222和第二选择开关224，以达到发送和接收分时传输的目的。当发送信号时，基带单元21发出信号经过滤波器225后输入第二选择开关224，在基带单元21的控制下第二选择开关224的com端与port2相连，这样发送信号经第二选择开关224后进入射频功率放大器228，射频功率放大器228在基带单元21的控制下对要发送的信号进行适当的功率放大调整，经过射频功率放大器228后的信号进入第一选择开关222的port2端口，该第一选择开关222同样在基带单元21的控制下使得port2与com端相连，这样发送信号经过第一选择开关222经Zigbee天线221发送出去，这样滤波器225、射频功率放大器228和Zigbee天线221就组成了射频发送通路。当接收信号时，接收信号经过Zigbee天线221到达第一选择开关222的com端，在基带单元21的控制下，第一选择开关222的com端与portl相连，这样接收信号经流过第一选择开关222进入到低噪音放大器226，经过低噪音放大器226做一定的放大滤波，进入到第二选择开关224的portl端口，同样在基带单元21 的控制下，使得第二选择开关224的portl与com端口连接,这样接收信号经com端口进入后面的滤波器225，然后进入到基带单元21中，完成了信号的接收，这样Zigbee天线221、低噪音放大器226和滤波器225就组成了射频接收通路。本实施例中，通过第一选择开关222和第二选择开关224实现发送和接收分时传输，提高了效率。在上述实施例中，第一选择开关222和第二选择开关224为单刀双掷开关。需要注意的是，其它可以实现TDD时分双工的开关也适用于本发明。在上述实施例中，基带单元21通过开关控制信号控制第一选择开关222和第二选择开关224。本实施例中，第一选择开关222和第二选择开关224根据基带单元21的开关控制信号实现Zigbee传输的TDD时分双工功能。在上述实施例中，基带单元21通过功率控制信号控制所述射频功率放大器228的功率。本实施例中，基带单元21根据需要控制射频功率放大器228的发送功率，使Zigbee传输更灵活。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，包括基带主控芯片，其特征在于，还包括与所述基带主控芯片连接的Zigbee模块，所述基带主控芯片通过所述Zigbee模块收发Zigbee信号。
2.如权利要求I所述的利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，其特征在于，所述Zigbee模块包括相互连接的基带单元和射频单元。
3.如权利要求2所述的利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，其特征在于，所述射频单元包括依次连接的Zigbee天线、放大器单元和滤波器。
4.如权利要求3所述的利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，其特征在于，所述放大器单元包括第一选择开关、第二选择开关和并联于第一选择开关和第二选择开关之间的低噪音放大器和射频功率放大器。
5.如权利要求4所述的利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，其特征在于，所述第一选择开关和第二选择开关为单刀双掷开关。
6.如权利要求4或5中任一项所述的利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，其特征在于，所述基带单元通过开关控制信号控制第一选择开关和第二选择开关。
7.如权利要求4或5中任一项所述的利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，其特征在于，所述基带单元通过功率控制信号控制所述射频功率放大器的功率。
全文摘要
本发明揭示了一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，包括基带主控芯片，还包括与所述基带主控芯片连接的Zigbee模块，所述基带主控芯片通过所述Zigbee模块收发Zigbee信号。本发明提供的一种利用Zigbee技术实现无线集群功能的移动终端，实现低功耗、低成本的集群功能。
文档编号H04B5/02GK102647211SQ201110043610
公开日2012年8月22日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者侯方西, 赵凯, 龙云云 申请人:中兴通讯股份有限公司