专利名称：无线个人移动式通信终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，更确切地说涉及数据网络中的无线通信，该网络具有大量的经过一个或多个蜂窝式基站被此通信的移动终端单元，这些基站以有线或无线链路连接，以形成一个回程(back-haul)数据网络。
本发明涉及(i)与本申请同日申请的序号为08/542 860的美国待审查专利申请，由Weijia Wang提出，名称为“双向式无线数据网络”，也转让给通用无线通信公司。代理案号M-3455-US；以及(ii)与本申请同日申请的序号为08/542,770的待审查专利申请，由Weijiia Wang等人提出，名称为“无线网络接入协议”，也转让给通用天线通信公司，代理协议号M-3456-US。这些申请列在这里，整体上为本发明提供技术背景。
单向式通信或寻呼技术是用于向移动的寻呼机发送短的信息的较成熟的经济实用的技术。通常，在单向的寻呼中，呼叫人利用分配给要向其传送信息的寻呼机的一个电话号码打电话至寻呼台。该信息然后被提供到在寻呼台的服务计算机，接着再在其服务地区内利用高功率发射机播送该信息。在播送的信息中，用户的信息被打包成数据帧的方式，该数据帧包含识别接收方寻呼机的地址码。一旦收到该信息，接收方寻呼机便会启动，产生振动或音响信号，因此通知被呼叫人有信息到达。对于单向寻呼还已开发其它应用。例如，服务计算机可以向预订的用户播出股票牌价、气象信息、体育比赛结果或其它感兴趣的信息。
然而，单向寻呼是受限制的。这在于被寻呼人必须通过另一个网络回应寻呼人。通常，该另一个网络是电话网。然而，由于寻呼系统的用户自然是流动性的，通过电话网回应寻呼需要能容易地接入电话网。接入电话网有时是不方便的。假如给寻呼机提供双向通信能力则可以消除这种不便。
还已开发出和用单向发送信息技术的其它应用。一些这类应用涉及信息的传播，例如气象报告、股票牌价、新闻提要、或体育比赛结果。然而，由于在这些应用中采用单向通信，能够按这种方式传播的信息的数量和类型由于接收人不能实时地选择他(或她)所希望的信息而变到限制。双向式通信能力能够提供“要求即提供信息(information-on-demand)”服务，这适合于单个使用人的需要以及更有效地保证广播频谱的使用。
然而，双向式通信服务由于其复杂性，因而费用很高。例如，在峰窝式数字式包数据(CDPD)系统中，要在整个服务区域内分布大量的蜂窝式基站。使服务区呈蜂窝式分布上具有两个优点(i)由于在移动单元和邻近的基站之间的预期距离短，使得移动单元和基站能够以较高的数据速率用相对低的功率发送；以及(ii)由于彼此分开足够大的距离的基站能够使用相同的无线电频道，可以提供更大的容量。因此，这样一种系统提供非常高的容量，低的响应延迟、以及使移动单元能以相对高的数据速率发送。在这样一种系统中，还可以提供双向对称和可靠的数据链路。
在CDPD系统中，由于在整个数据通信会话期间中维持连通性，必须提供多个频道，使得能够同时维持多处会话。为了定位信息的接收方的移动单元，该网络由在服务区中的所有基站播送接收方移动单元的地址，直到接收方单元响应为止。因此，大量的网络资源用于定位移动单元。此外，当建立起会话时，为了维持连续的连通性以及为了能够实时进行，CDPD装置要与和其通信的基站保持联系。此外，由于移动单元要能够用在移动的车辆中，在会话过程中该移动单元可能移出开始时与之联系的基站的服务区，并移动进入一个或多个这类基站的一个或多个服务区。因此，在会话的过程中必须保证能脱离已联系的基站而与另外的一个或多个基站相接通“脱手(handoff)”。用于维持CDPD会话的控制机构承担通常称为“连通性管理”和“移动性管理”的任务，这些工作包括复杂的算法，需要高性能的计算机来处理建立通话，维持通话，以及当移动单元在各蜂窝式基站的服务区之间移动时跟踪通信中的移动单元。该系统的复杂性需要在昂贵的设备方面进行大量投资。这些控制机构通常被集中化，即提供大的网络切换或控制中心用来处理在给定服务区中的各移动单元，使得在数据话务繁忙时，该网路控制中心可能成为瓶颈，将不希望有的等待时间带入系统中。
CDPD系统的另一个主要的缺点是要求移动单元的接收器必须始终工作，以便接收信息。因此，这种移动单元需要一个在目前 对于移动使用来说是过于笨重的电池，这种笨重是不希望的。在这种移动单元中，要节省电力是十分困难的。与仅监视一个寻呼频道的寻呼机不同，CDPD系统的移动单元当其位于不同的小区(cell)时必须监视不同的无线电频道。此外，由在专用控制频道内的基站来播放控制信息(例如定时信息和接收方地址)。一个寻呼机可以被分配一个周期性产生的时隙，在这一时隙中，该寻呼机“醒”过来以核对信息，而在CDPD系统的移动单元中采用类似的方案将要求在所有蜂窝式基站中的定时维持同步。不能使所有基站同步可能导致移动单元在错误的时隙内核对其地址的播放。
因此，本发明的目的是提供一种双向个人移动式通信终端，其能使得在各移动单元之间进行双向通信，而不需要复杂的设备来进行连通性和移动性管理。
本发明提供一种双向个人移动式通信终端，其具有一个接收来自高功率发射机的播放信息的第一接收器和在该终端与本地蜂窝式基站之间发送和接收控制和数据信号的收发器。在一个实施例中，该高功率发射机是一个与单向寻呼系统相兼容的广播发射机。实际上，在该实施例中，该高功率发射机播放打算发给双向个人移动式终端的数据信息，如同该数据信息是打算发给单向寻呼机。在该实施例中，该个人移动式通信终端经过它的第一接收器接收其信息。该接收器对播放信号解调，并将解调的信号通到机载微处理器以进行解码并在个人移动式终端的显示器上显示，正像单向寻呼机一样。然而，按照本发明，该个人移动式终端的使用人可以利用该个人移动式终端的收发器通过发送回答信息来进行回应。这一回答信息由蜂窝式本地基站接收，然后再继续将该信息中继发送到网络控制中心，以作进一步处理。
因此，本发明通过利用已有的单向式寻呼基础设施来提供双向式通信能力。例如，昂贵的设备资源如高功率寻呼发射机可以用于单向和双向通信二者。此外，该个人移动式终端可以作为数据网络的基础，通过提供相对经济(即相对于高成本的高功率发射机)的蜂窝式基站建立该数据网络。通过简单地购置这样的个人移动式终端，已有的单向式寻呼基本用户可以转变为这一数据网络的用户。这种数据网络除了双向寻呼之外还提供其它应用。
由于个人移动式终端对于来自单向寻呼台塔的信息是只接收式的，并且只给在其最邻近的十分有限的范围内的蜂窝式基站发送信息，这种个人移动式终端的功率消耗是小的。因此，该个人移动式终端可以作得像单向式寻呼机一样紧凑。
以下结合附图对本发明实施例进行详细说明以更完整地理解本发明。
图1表示无线数据网络1300，其中可以使用本发明的个人移动终端。
图2表示在图1所示的无线式数据网络1300中的个人移动终端的应用，其中使用了本发明的个人移动终端。
图3a是根据本发明的个人移动终端的方块图。
图3b是在图3a中所示的CPU(中央处理器)板600的方块图。
图4a表示包含一内部频率振荡器410(如在图4a中所示)以便对输入的数据信号125解调的接收电路400。
图4b表示包含可编程频率合成器420以便对输入的数据信号125解调的接收电路400。
图5表示在图3中所示的个人移动式终端100的实施例中的本地天线350(即用于与一本地的蜂窝式基站通信的天线)。
图6a表示收发机500的一个实施例，其包含收发切换电路520、本地接收器550和本地发送器580。
图6b表示本发明的接收器550的一个实施例。
图6c表示本发明的接收器550的第二实施例，其中设有频率合成电路552b。
图6d表示接收器550的另一种实施例，其采用下变频电路555和高斯最小频移键控(GMSK)接收器557。
图1表示根据本发明的双向无线数据网络1300。双向无线数据网络1300包括(a)个人移动式终端1305，(b)蜂窝式基站1303；(c)信息交换中心1309；(d)至信息和通信应用的接口1311-1315以及(e)无线电链路1301和1307。
基站1303能够和个人移动式终端1305以及网络切换或控制中心1309两者进行双向式通信。因而，个人移动式终端1305可以经无线电链路1301向基站1303发送信息和接收由基站1303来的收到确认。无线电链路1301可以是一种数据包无线电链路。基站1303然后可以将来自个人移动式终端1303的信息中继发送到网络控制中心1309。当收到来自基站1303的信息时，网络控制中心1309能够利用常规的单向寻呼基本设施向所指定的接收人发送信息。假如需要，网络控制中心1309还可以广播确认信息包，以确认个人移动式终端1305收到了网络控制中心1309提供的信息。
网络控制中心1309又与到信息和通信应用设备的各接口1311-1315相连接，这些应用包括(a)已有的单向式通信网络，包括例如电话网络或internet(国际互联网)的有线网络；(b)信息传播网络或数据库；(c)保安或公用事业监视系统；(d)电子地图或定位系统；或(e)大量其它可能应用中的任何一种。
个人移动式终端1305通常是一种手持式装置，具有用于输入数据和指令的一组键以及用于显示控制和数据信息的显示器。个人移动式终端1305除了作为数据终端外，还可以在当装有适当容量的存储器和具有适当的通信带宽(例如2400比特/秒(bps)或更高)时，用作发送传真的接收终端。
再看图1，在基站和个人移动式终端单元之间的无线电链路，例如无线电链路1301，通常为低功率的本地信息包无线电链路。在本发明的这一实施例中，本地用的无线电链路1301可以利用100毫瓦的发射功率工作，提供大约3公里的预期的服务范围。在图1中表示了一个基站1303和个人移动式终端1305。然而该基站1303和个人移动式终端1305仅仅是可用来作为双向式无线数据网络1300组成部分的多个基站和个人终端的代表。特别是，利用双向式无线数据网络300服务的人口非常密集的大城市区将拥有数以千计的与终端1305相似的个人移动式终端，几十甚至几百个与基站1303相似的蜂窝式基站；以及一个或多个与网络控制中心1309相似的网络控制中心。实际上，本发明方法的一个优点是双向式无线数据网络1300的规模范围可适用于其工作环境而变化，即随着利用双向式无线数据网络1300的用户越来越多，可以增加更多的基站1303和网络控制中心，以适应新增的话务量。
图2表示根据本发明的双向式寻呼系统1000的一个实例。如图2所示，双向式寻呼系统1000包括(i)个人移动式终端1005和1006，其每一个都可以是根据本发明的个人移动式终端；(ii)基站1003和1004；(iii)网络控制中心1009；和(iv)高功率发射机1021和1025，它们可以是一个或多个已有的单向式寻呼系统的组成部分。
个人移动式终端1005和1006分别由用标号1005A和1006A标注的用户操作使用。当用户1005A希望向用户1006A发出信息时，用户1005A用终端上的字母数字键将用户1006A的识别号码和一信息输入到个人移动式终端1005，并开始向附近的基站1003发出该信息。与在没有提供回程通路的单向式通信网络中的信息不同，该信息还包含识别发送者即个人移动式终端1005的寻呼识别号。
在图2所示的例子中，来自个人移动式终端1005的信息经过本地的包无线电链路1001由基站1003接收。由于利用上述的本地的无线电链路1301(图1)，包无线电链路1001是一种双向式包无线电链路，其使得个人移动式终端1005能够向基站1003发送信息和接收来自基站1003的信息。作为其响应，基站1003在包无线电链路1001上发送“确认收到”信息包，以通知用户1005A他的发送是成功的。基站1003经过无线电链路1007向网络控制中心1009发送从个人移动式终端1005接收到的信息。基站1003和1004与基站1303(图1)相似。无线电链路1007也是双向式无线电链路，从而在基站1003和网络控制中心1009之间可交换信息。链路1007不一定利用无线通信来实现。实际上，只要在是能接入电话网络的地方，有线通信链路就是可能的。这种有线通信在图2中利用电话线1040表示。
在网络控制中心1009，来自基站1003(和个人移动式终端1005)的信息被处理，用以根据其与用户1005A的服务协议进行核准和计费。当这种管理工作完成时，网络控制中心1009将所接收到的来自个人移动式终端1005的信息发送到用户1006A的寻呼服务部门1017。按信息在单向式寻呼系统中的发送相同的方式，可以实现从网络控制中心1009向用户1006A发送这一信息。因此，当寻呼服务部门1017接收到该信息时，该信息被送到发射机1025(其由用户1006A的寻呼服务部门1017操作)并发送到个人移动式终端1016。另外一种方案是，网络控制中心1009可以保存来自个人移动式终端1005的信息，然后通过单向式寻呼系统向用户1006A发出一个通知信息。当收到这种通知信息时，用户1006A可以通过在他邻近的基站向网络控制中心发出一信息，请示得到用户1005A的信息。通过检查与用户1006A接通的基站的身份，网络控制中心1009确定用户1006A的位置，并且经过该基站可以将用户1005的信息发送到用户1006A。利用这另外的一种方案，用户1005A的信息没有在整个服务区的范围内广播。而是仅在与用户1006A直接邻近的地区内播出，因此，相同频率的信道也可在其它的寻呼中同时使用，因此，很大程度上增加了系统的总的带宽。
用户1006A可以利用所接收的信息中的用户1005的寻呼识别号立即进行回答。回答的信息可以按照与上面针对用户1005的信息所讨论的方式相同的方式来组成，或者它可以仅仅是一个自动产生的、由给用户接口的特殊指令发送的确认收到信息。该回答信息或确认收到信息然后由个人移动式终端1006经过双向式无线电链路1008发送到第二基站1004。该回答信息按实质与用户1005A的信息到达用户1006A的相同路径找到其到用户1005A的路径。在这个例子中，信息是经过基站1004、网络控制中心1009，寻呼服务部门1020以及发射机1021发送的。在这个例子中，寻呼服务部门1017和1020可以由同一公司运作；或者他们可以是完全分开的，并且甚至是相互竞争的寻呼服务部门。当然，也可以利用上述通知机构通过在一个基站范围内的双向通信方式来发送回答信息。
图3a表示根据本发明的个人移动式终端100。发射塔101，可以是与单向寻呼系统相兼容的高功率广播发射机，它按照指定的载频播送数据信号125。数据信号125包括通常的寻呼信息175(未表示)。在这个实施例中，个人移动式终端100与发射塔101之间具有一条“只接收”式链路。个人移动式终端装有用于接收数据信号的常规天线300，以及提取数据信息175的接收器400。
调谐天线300用以接收在预定载频范围内的接收信号。天线300由安装在个人移动式终端100的壳体内侧的印刷电路板上的可动单回路天线构成，该电路板是与接收电路400共用的。接收电路400可以是用在单向寻呼网络中的任何常规的接收电路。接收电路400对数据信号125进行解调，以便提供基带数据信息175。在本实施例中，接收电路400是一个直接下变频频移键控式(FSK)接收器，例如可从Philips微电子公司购得的UAA2080型寻呼机接收器集成电路。数据信息175然后被提供到个人移动式终端的机载微处理机上，该微处理机装在中央处理单元(CPU)板600上。然后可以将数据信息175存储进一步处理，或显示在机载液晶显示器(LCD)700上。另外一种方案是，接收电路400还可以包含一内部的频率振荡器410(如图4a所示)或者可编程频率合成器420(如图4b所示)，以便直接对数据信号125进行下变频。频率合成器的工作的扩展频率范围使得个人移动式终端能工作在宽的载波频率范围。宽的工作范围是有用的，因为在大量的分配有不同寻呼频率的地区内，个人移动式终端100经最小或不加变换就可工作。当然，接收电路400可以包括单级或多级超外差电路，并且可以工作在任何键控方式下，例如PSK(相移键控)式ASK(幅移键控)解调方式，用以从数据信号125中提取基带信息175。
在图3b中提供了CPU板600的方块示意图。如在图3b中所示，微处理器601设在CPU板600上，以控制个人移动式终端100的工作。微处理器601可以利用8位微处理器83CL781来实现。接收电路400利用连接器611连接到CPU板600中与数据信号解码器612相连接，该解码器612可用可从philips N.V公司购得的POCSAG(邮政总局寻呼码标准化咨询组)式解码器PCD5003来实现。当在接收电路400接收到数据信号(即信息175)时，信号解码器612在微处理器601中断线613上产生一个中断信号。在信息175中的数据沿一工业标准I2C总线610传送到微处理机601上。在本实施例中，装有连接器602以便利用外部主计算机接入该个人移动式终端100。连接器602沿着由通用异步接收器/发送器(UART)604实现的串行链路连接到微处理器601，UART604还将本地收发器500经过连接器603连接到微处理器601。
微处理器601沿8位工业标准总线605与数据存储器609和程序存储器608相通讯。在这个实施例中，数据和编程存储器每个都提供128K字节的容量。此外，一种专用集成电路(ASIC)607设有220K字节的字体库，用于存储要在LCD显示器700上显示的字体和固有逻辑(glue logic)功能，例如键盘控制电路、显示控制电路605、用于8位总线605的地址解码器，以及中断寄存器等。ASIC 605可以由现场可编程门阵列来实现。
参照图3a，个人移动式终端100还可以用于建立与寻呼台基站200联系的第二通信链路。这一链路的使用在上面列举提供参考的待审查专利申请“双向无线数据网络”中进行了详尽讨论。这一第二链路是在个人移动式终端100和蜂窝式本地基站200之间的一种半双工式双向链路，其中个人移动式终端100和本地基站200利用相同的频率通信。由于利用相同的频率进行发送和接收，本发明使得个人移动式终端100和基站200具有相对简单的结构。在上面列举提供参考的待审查专利申请“无线网络接入协议”中讨论了用于沿这种双向链路进行通信的网络接入协议。由于这种双向式链路是本地用的，即该基站的范围是有限的，个人移动式终端100所需的发射功率是较低的。此外，由于这种通信的有限范围，故可以在数据网络的不同部分同时使用相同的频率，而不存在引起冲突的复杂问题。因此，系统带宽极大地增加了。
在这个实施例中，个人移动式终端100利用第二天线350和本地收发器500与基站200建立双向式本地链路。本地天线350可以是能够在个人移动式终端100和基站200之间按照预先分配的双向载频发送或接收信号的任何常规天线。然而，由于本地用无线电链路301工作使用的预期的频率范围(即在150兆赫到1千兆赫之间)，天线350可能要求具有1米量级的尺寸。直线延伸到这种长度的天线从审美的观点看是不舒服的，在城市环境中也是不方便的。因此，本发明提供一种方便地包含在个人移动式终端100中的环状天线。图5表示的环状天线350是一种模压到个人移动式终端100的盖1100内的环状天线1130。在这个实施例中，外壳是这样设计的，即为了实现接收功能，盖1100盖上和保护用于发送功能的键盘部分800。盖1100还保护个人移动式终端100的LCD显示器700，使得通过盖1100中的一个窗口能看得见LCD显示器700。然而，要进行发送，使用人提起盖1100，以便能使用发送功能键，从而将环状天线1130置于发射位置。环状天线1130由导电材料，最好由金属制成，为美观起见，将其隐藏在盖1100内。如图5所示，环状天线1130的连接端1132和1134分别利用导电的铰接销1101a和1102a机械上和电气上连接到导电的铰接组件1101b和1102b上。导电的铰接组件1101b和1102b机械固定到个人移动式终端100的外壳的其余部分，并电连接到装有本地收发器500的印刷电路板上。铰接销1101a和1102a与铰接组件1101b和1102b形成铰链件1101和1102，使得盖1100在需要的时候能盖上和露出键盘800和LCD显示器700。
回顾图3a，本地收发器500可以是具有按照预先分配的双向载频用于发送数据信号1025和接收基站信号225的载波信号端口的任何常规的收发器。此外，本地收发器500接收由CPU板600传来的信息1075，该信息经调制，用以在本地收发器500中以信号1075的形式进行发送。由基站200到个人移动式终端200的信息，例如确认收到信息，由基站200以信号225发出。信号225由天线350拾取并由本地收发器500解调，以提取所包含的信息275，然后再提供到CPU板600。
图6a表示本地收发器500的一个实施例，其包含收发切换电路520，本地接收器550和本地发送器580。收发切换电路520用于在本地收发器500处于发送和接收状态期间将发射器580和接收器550相隔离。接收器550用来从所接收的基站信号225中提取基站信息数据275。发送器580信息数据1075叠加到预先分配的双向寻呼载波频率上并发送该数据信号1025。
图6a中所示的收发切换电路520连接在天线350、发送器580和接收器550之间。收发电路520可以装有天线开关，例如可从Motorola公司购得的Motorola MRFIC 2003，或者一个循环器。或者，如图6a所示，收发切换电路520装有PIN(P型-本征耗尽层-N型)二极管522和526，PIN二极管522的负极端和PIN二极管526的正极端连接到四分之一波长电路524的各端子。四分之一波长电路524的发送路径约为预先分配的双向数据信号1025的波长的1/4。PIN二极管522和526具有相对高的“导通”电压(例如0.3-0.7伏)，并且当承受一个小信号的电平例如从本地基站200或高功率发送器100接收到的信号电平时，不会变为正向偏置状态。
下面讨论在收发切换电路520中的PIN二极管522和526的工作情况。在本地天线350处接收的来自本地基站200的信号225是低强度的数据信号。由于信号225不具有足以使PIN二极管522导通的幅值，数据信号225与发送器580相隔离。因此，数据信号225以最小的耗损耦合到本地接收器550的输入端。最小的信号耗损使得本地基站信号能保持高的载波对噪声的比(C/N)，这里对于接收器550实现低的比特误差率(BER)所要求的。由于所收到的信号225的幅值通常不足以将PIN二极管526正向偏置为导通状态，PIN二极管526不会使数据信号225耦合到地中。
在发送器580的发射操作过程中，数据信号1025使PIN二极管522正向偏置，使得数据信号1025可在天线350和接收器550之间的PIN二极管522的负极端处被分开。然而，PIN二极管526被数据信号1025的幅值(约+3到+30dBm)正向偏置。当PIN二极管524被正向偏置时，可以避免功率损耗和可能的对接收器550的损害。为了避免经过PIN二极管526到地的有明显的功率损耗，四分之一波长电路524将在端子524b处的实质低阻抗变换为在输入端524a处的高阻抗。在输入端524a处的高阻抗路径有效地将数据信号1025的功率引导到天线350，在天线350上将其发射出去。
为了进一步增强收发切换电路520的工作性能，可以增加一天线网络510。天线网络510可以包括耦合在本地天线350和收发切换电路520之间的阻抗匹配电路。这一阻抗匹配电路通过使本地天线350a的输出阻抗基本上与在收发切换电路520的输入端520a呈现的阻抗相匹配，使得在接收状态下增加信号接收和在发送状态下提高发射效率。还可以用一个输入滤波器附加到或代替该阻抗匹配电路，以便在接收过程中减少外部干扰，或者在发送过程中将信号发送限制到指定的频带。
图6b和6c表示本发明的接收器500的另外的实施方式。如图6b所示，接收器550包括输入放大器551，频移键控式(FSK)接收器552和数字滤波器553。输入放大器551通常具有高的信号增益和低的噪声指数，以便将接收器550的输入噪声指数抑制到最小值。如此放大的信号225被提供到FSK接收器552，该接收器由如上所述的UAA2080直接变换FSK接收器集成电路形成。通过使用该UAA2080，FSK接收器552可以利用一个内部频率振荡器552a来调谐到分配的双向载频及直接对来自基站200的信号进行下变频。或者，如图6c所示，可以采用可编程频率合成器552b代替内部频率振荡器552a。频率合成器552b具有比内部振荡器552a更高的频率选择性。数字滤波器553接收FSK接收器552的解调输出信号，并产生基带信息数据275。信息275然后提供到CPU板600，在其中可进行存储和在显示终端例如LCD显示器700上显示。
图6b表示接收器550的另一种实施方式，其采用变频电路555和高斯最小频移键控(GMSK)接收机557。该下变频电路555包括用于调节输入噪声指数的第一级放大器555a和用于增强信号强度的第二级放大器555b。在第一和第二级放大器555a和555b之间可以采用一带通滤波器555d。放大器555a和555b两者都连接到自动增益控制(AGC)电路555C，当所接收的本地基站信号225的强度低时，AGC电路555C监测并增加放大器555a和555b中的一方或两方的增益，并且当接收的信号强度高时，降低它们的增益。AGC电路555c向GMSK接收器557输出所接收到的信号的强度指示(RSSI)信号558。下变频电路555还包括一个混频器555e和一个本机振荡器555f，用于将数据信号225通过下变频变换为一中频(IF)信号555g。如图6d所示，本机振荡器555f包括电压控制的振荡器(VCO)，其连接到在锁相环结构中的双频合成器559。
GMSK接收器557接收IF信号555g，以便提取信息275。GMSK接收器557执行与FSK接收器552相同的功能，不过仅需要标准FSK方式的一半的频率偏移，以检测正交的信号。因此，在指定的频率偏移带宽内，与FSK接收器552相比较，GMSK接收器557可以处理多达两倍的数据。信息275提供到CPU板600，在其中可以将该信息存储、进一步处理或在显示终端例如LCD700上显示。
连接到收发切换电路520上的本地发送器580通过将信息数据1075叠加到本地载频上产生数据信号1025。本地发送器580可以是具有用于接收信息数据1075的数据输入端和用于提供处于本地载频上的数据信号1025的第二载波输出端的任何一种常规的发送器。本地发送器的一种选择是FSK调制器。这种FSK调制器可以采用FSK接收器的本地振荡器和倍频器电路，正如可用于实现本地接收器550一样。另外一种方案是，如图6d所示，调制器580可以是一种可编程频率合成器559，其与下变频器55S公用一锁相环。在这个实施例中，频率合成器559在VCO591产生本地载波信号，该VCO591用于调制信息1075，提供经调制的信号1025a。
输出放大器584放大需发送到基站200上的经调制的信号。如图6d所示，输出放大器584包括一个二级放大电路。在第一级，驱动器放大器584a为信号1025a提供高增益。第二级放大器584b放大信号1025a，以提供高输出功率的数据信号1025。当然，输出放大电路584可以根据增益要求和数据信号所需的发射功率包含连续的两个或更多个放大器。
由于个人移动式终端100用基于电池的电源供电，由于剩余的电池的电量随时间及使用而降低，输出放大器584可能以变化的输出电平产生数据信号1025。数据信号1025的功率变化可能导致在基站200处的低功率信号，由于FM(调频)的遏止噪声效应引起基站200锁定在由接近个人移动式终端所产生的更强的信息上。这可能妨碍当地基站200接收来自个人移动式终端100的信号1025。因此，如图6d所示，提供一个自动电平控制电路584c，以便在蓄电池电量状态很宽变化范围的情况下，使发射输出功率变化维持在最小水平。
应注意，虽然本地接收器550和远程接收器400在图3中是以分开的电路表示的，并如在图4a-4b和6a-6d中所示进行处理的，但本发明还可以提供装有单一接收器的实施例。在这样一种电路中，可装调谐电路，以便将该接收器或者调谐到远程的载频上，或者调谐到本地(即双向通信)载频上。这种调谐电路例如可以在两个被分别调谐到远程和本地的载频上的内部的本机振荡器之间进行选择。或者，还可以采用可编程频率合成器。
上面对本发明的具体实施例进行了详细的介绍，意在说明而不是限定。在本发明的范围内可以进行很多改变和改进。本发明范围是按照所提出的权利要求书限定的。
权利要求
1.一种个人移动式通信终端，包括接收器，用于接收由和第一载频调制的第一数据信号；以及收发器，用于发送由第二载频调制的第二数据信号和用于接收由所述第二载频调制的第三数据信号。
2.如权利要求1所述的个人移动式通信终端，其中所述的接收器适合于接收来自寻呼服务部门的发射机的所述第一数据信号。
3.如权利要求1所述的个人移动式终端，其中所述的收发器适合于向本地的蜂窝式基站发送所述第二数据信号。
4.如权利要求1所述的个人移动式终端，其中还包括一个控制所述接收器和收发器工作的中央处理单元。
5.如权利要求1所述的个人移动式终端，包括键盘；显示器；以及在所述中央处理单元上运行的用户接口程序，所述用户接口接收用户从所述键盘输入的信息，用于组成将要在所述第二数据信号中发送的信息，并且在所述显示器上显示所接收到的在所述第一数据信号中的信息。
6.如权利要求1所述的个人移动式通信终端，其中所述的收发器还包含天线，适合于发送所述第二数据信号和接收所述第三数据信号；以及收发切换电路，连接到所述天线，用于交替地接收所述第三数据信号和发送所述第二数据信号。
7.如权利要求1所述的个人移动式通信终端，其中所述的接收器包括一频移键控式接收器。
8.如权利要求1所述的个人移动式终端，其中所述的接收器包含一个高斯最小频移键控式接收器。
9.如权利要求1所述的个人移动式通信终端，还包括一个外部的频率合成器，用于向所述接收器和所述发送接收器提供所述第一和第二载频。
10.如权利要求1所述的个人移动式通信终端，其中所述的收发器包含一个第二接收器，该第二接收器包括下变频电路，其连接用以接收所述第三数据信号；输入端，其连接用以接收一个基准频率的基准信号；放大电路，其连接用以接收和放大所述第三数据信号；以及混频器，用于将所述经放大的第三数据信号与所述基准信号混频，以产生一中频的输出信号。
11.如权利要求10所述的个人移动式通信终端，其中所述的放大器包含自动增益控制电路。
12.如权利要求10所述的个人移动式通信终端，还包含一个双频合成器，用以提供所述基准频率。
13.如权利要求12所述的个人移动式通信终端，其中所述的双频合成器向所述发送器提供所述第二载频的信号。
14.如权利要求1所述的个人移动式通信终端，其中所述的收发器还包括自动电平控制电路，用于维持所述第二数据信号的信号电平。
15.如权利要求6所述的个人移动式通信终端，其中所述的个人移动式通信终端还包括显示器；键盘，包括由用户指示执行发送指令的键；以及外壳，用于封装所述接收器和所述收发器，所述外壳包括其上装有所述天线的可动部件，所述可动部件具有一个窗口并且能够置于第一位置和第二位置，使得当所述可动部件置于所述第一位置时，所述可动部件覆盖所述键并且通过所述窗口能够读出所述显示器；以及当所述可动元件置于所述第二位置时，露出所述键并使所述天线就位，以发送所述数据信号。
16.一种个人移动式通信终端，包括第一天线；第一接收器，连接到所述第一天线，用于接收第一载频的第一调制信号；第二天线；第二接收器，连接到所述第二天线，用于接收第二载频的第二调制信号；以及发送器，连接到所述第二天线，用于发送所述第二载频的第三调制信号。
17.如权利要求16所述的个人移动式通信终端，其中所述的个人移动式通信终端还包括键盘，用于接收使用者输入的数据；显示器，用于显示输出数据；以及微处理器，用于根据所述使用者输入的数据控制所述第一和第二接收器的工作，以及用于显示从所述第一和无线电信号解码的信息。
18.如权利要求17所述的个人移动式通信终端，其中所述的第一接收器对所述第一调制信号进行解调，以得到第一解调信号，所述第一接收器还包括一个连接到所述第一接收器上的数字滤波器，以便处理所述第一解调信号。
19.如权利要求16所述的个人移动式终端，还包括一个连接到所述第一接收器上的频率合成器，用于向所述第一接收器提供基准信号。
20.一种个人移动式通信终端，包括天线；连接到所述天线上的发送器，用于发送数据信号；显示器；键盘，包括供使用者指示执行发送指令的键；以及外壳，用于封装所述发送器，所述外壳包括一个其上装有所述天线的可动部件，所述可动部件具有一个窗口并能够置于第一位置和第二位置，使得当所述可动部件置于所述第一位置时，所述可动部件覆盖所述键并且通过所述窗口能够读出所述显示器，及当所述可动部件处于所述第二位置时，露出所述键并使所述天线就位，以便由所述发送器发送所述数据信号。
全文摘要
在蜂窝式数据网络中的无线个人移动式通信终端，包括与蜂窝基站通信的信息包无线电收发机和接收来自服务于大的地理区域的寻呼发送机的寻呼信号的寻呼接收机。该无线个人移动式信息单元具有设入信号格式中的节省功率的特点，其由于具有高带宽和在蜂窝式数据网络中实现的短的等待时间可用于很多通信应用。利用已有的单向寻呼设施实现了低功率作业和宽的覆盖范围。通过改进常规单向寻呼机。就可经济的实现无线个人移动式终端装置。
文档编号H04W52/02GK1159129SQ96121189
公开日1997年9月10日 申请日期1996年10月13日 优先权日1995年10月13日
发明者王维嘉, 阮年 申请人:美国通用无线公司