專利名稱：利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到通信領(lǐng)域，特別涉及到一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端。
背景技術(shù)：
集群通信系統(tǒng)是按照動態(tài)信道指配的方式實現(xiàn)多用戶共享多信道的無線電移動通信系統(tǒng)。集群通信的典型用戶以群為單位，群體內(nèi)的成員往往以一對多的半雙工形式進 行通信，即一個成員在一個時刻獲得發(fā)言權(quán)，群體內(nèi)的其他成員此時只能接收，待發(fā)言成員發(fā)言完畢釋放發(fā)言權(quán)時，另一個成員接過發(fā)言權(quán)繼續(xù)發(fā)言。集群通信系統(tǒng)在國民建設(shè)、國家安全、日常生活等各方面具有廣闊的應(yīng)用。目前手機等移動終端可通過藍牙可以實現(xiàn)集群功能，但藍牙技術(shù)在使用過程中，存在許多缺陷，對工業(yè)，家庭自動化控制和工業(yè)遙測遙控領(lǐng)域而言，藍牙技術(shù)顯得太復(fù)雜、功耗大、成本高以及組網(wǎng)規(guī)模太小，無法滿足人們的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的為提供一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，實現(xiàn)低功耗、低成本的集群功能。本發(fā)明提出一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，包括基帶主控芯片，還包括與所述基帶主控芯片連接的Zigbee模塊，所述基帶主控芯片通過所述Zigbee模塊收發(fā)Zigbee信號。優(yōu)選地,所述Zigbee模塊包括相互連接的基帶單元和射頻單元。優(yōu)選地，所述射頻單元包括依次連接的Zigbee天線、放大器單元和濾波器。優(yōu)選地，所述放大器單元包括第一選擇開關(guān)、第二選擇開關(guān)和并聯(lián)于第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)之間的低噪音放大器和射頻功率放大器。優(yōu)選地，所述第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)。優(yōu)選地，所述基帶單元通過開關(guān)控制信號控制第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)。優(yōu)選地，所述基帶單元通過功率控制信號控制所述射頻功率放大器的功率。本發(fā)明提出一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，由于ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標記技術(shù)和藍牙之間的技術(shù)提案，主要用于近距離無線連接。Zigbee技術(shù)只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳到另一個節(jié)點，所以它們的通信效率非常高，實現(xiàn)了低功耗、低成本的集群功能。


圖I為本發(fā)明一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端一實施例中Zigbee模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端一實施例中射頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端一實施例中放大器單元的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式

應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。Zigbee技術(shù)是一種具有統(tǒng)一標準的短距離無線通信技術(shù)，其PHY層和MAC層協(xié)議以IEEE802. 15. 4協(xié)議為標準，ZigBee的工作頻段分為3個頻段，各個頻段上的調(diào)制方式和傳輸速度不同。他們分別是868MHz、915MHz、2. 4GHz，我國通用的ZigBee頻段為2. 4GHz。其中2. 4GHz頻段分16個信道，該頻段為全球通用的免付費、免申請的無線電頻段，ZigBee在該頻段上數(shù)據(jù)傳輸率為250kbps，這個傳輸速率做一定優(yōu)化能夠滿足無線數(shù)據(jù)及語音傳輸要求。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，可容納的最大設(shè)備個數(shù)為65536個。另外ZigBee具有如下的特
占-
^ \\\ I、標準通信距離為30m 70m，但是擴展后可達到幾百米，甚至幾公里。2、功耗低，發(fā)射輸出為0 3. 6dBm,兩節(jié)五號電池支持長達6個月到2年左右的待機使用時間。3、無網(wǎng)絡(luò)使用費，工作在全球公共無線頻段；4、ZigBee技術(shù)采用了密匙長度為128位的加密算法，對傳輸數(shù)據(jù)信息進行加密，保密性好；5、采用免沖突多載波信道接入(CSMA-CA)方式，有效避免了無線電載波之間的沖突，增強抗干擾性，保證數(shù)據(jù)可靠性。6、具有自組織網(wǎng)功能，利用該功能可建立多個終端的自動組網(wǎng)；Zigbee技術(shù)相對藍牙技術(shù)來說功耗更小、傳輸距離更長、可自由組網(wǎng)、成本更低，且以250Kbit/s的速率進行一定的優(yōu)化能夠滿足無線數(shù)據(jù)甚至語音的傳輸，因此ZigBee技術(shù)能夠適用于在移動終端中做集群功能。參照圖1，提出本發(fā)明一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端一實施例，包括基帶主控芯片10，還包括與基帶主控芯片10連接的Zigbee模塊20，基帶主控芯片10通過Zigbee模塊20收發(fā)Zigbee信號。正常情況下，Zigbee模塊20受移動終端的基帶主控芯片10的控制處于關(guān)閉狀態(tài)，此時，移動終端在公用通信系統(tǒng)下使用。當移動終端開始建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)，或者進入已經(jīng)存在的zigbee網(wǎng)絡(luò)時，移動終端的基帶主控芯片10通過控制信號控制Zigbee模塊20處于打開狀態(tài)，并進行建立或者搜索Zigbee網(wǎng)絡(luò)操作。Zigbee模塊20通過自身攜帶的Zigbee天線發(fā)送或者接收信號，建立或者進入已經(jīng)存在的Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)中，由于Zigbee的組網(wǎng)特性，這樣就建立了集群的通信。當發(fā)送信號時，基帶主控芯片10將鍵盤的輸入信息或者移動終端中其他的存儲信息經(jīng)過數(shù)據(jù)總線發(fā)送到Zigbee模塊20中，Zigbee模塊20經(jīng)過調(diào)制后再通過自身攜帶的Zigbee天線中發(fā)送出去；當接收信號時，Zigbee模塊20通過Zigbee天線接收到信號后，對接收信號進行處理，再輸入移動終端的基帶主控芯片10中做相應(yīng)信號處理，就能夠存儲或者在移動終端的LCD顯示單元上顯示接收到的信息了。另一方面，經(jīng)過相應(yīng)的算法優(yōu)化處理，Zigbee模塊20也能夠滿足語音通信的需求，當發(fā)送語音信號時，移動終端的音頻輸入部分拾取到語音信號，該語音信號被送入基帶主控芯片10中做量化的數(shù)字信號處理，處理過的語音信號與上述發(fā)送信號的過程相同，經(jīng)數(shù)據(jù)總線發(fā)送到Zigbee模塊20中，做相應(yīng)的調(diào)制后通過Zigbee天線發(fā)送出去；當接收語音信號時，帶有語音信息的無線信號被Zigbee天線接收到，并經(jīng)過Zigbee模塊20的射頻處理處理后，做解調(diào)得到語音的數(shù)字信號，該語音的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)據(jù)總線發(fā)送到移動終端的基帶主控芯片10中，移動終端的基帶主控芯片10將該語音的數(shù)字信號做一定的解調(diào)處理后發(fā)送到移動終端的音頻輸出部分，移動終端持有者便接收到了 Zigbee網(wǎng)絡(luò)的語音信息。本實施例中，通過在通用的移動終端中加入Zigbee模塊20，利用Zigbee的特性能夠達到自組網(wǎng)的功能，實現(xiàn)了低功耗、低成本的短距離無線集群的功能。同時該移動終端在 Zigbee組網(wǎng)過程中仍能夠進行公用移動通信網(wǎng)下的通信功能，不影響其正常的操作。因此，該移動終端特別適用于大型土木項目施工單位、大型工業(yè)控制操作現(xiàn)場、礦山企業(yè)、武警官兵、安保單位等需要群組調(diào)度、協(xié)調(diào)、同時作業(yè)且施工距離在幾公里范圍內(nèi)的用戶群體，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。參照圖2，在本發(fā)明一實施例中，Zigbee模塊20包括相互連接的基帶單元21和射頻單元22?；鶐卧?1通過射頻單元22經(jīng)過Zigbee天線發(fā)送或者接收信號，建立或者進入已經(jīng)存在的Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)。當發(fā)送信號時，基帶主控芯片10將鍵盤的輸入信息或者移動終端中其他的存儲信息經(jīng)過數(shù)據(jù)總線發(fā)送到基帶單元21中，基帶單元21經(jīng)過調(diào)制處理后經(jīng)過射頻單元22發(fā)送到Zigbee天線；當接收信號時，Zigbee天線接收到信號后，經(jīng)過射頻單元22做信號的處理后，將處理后的信號送入基帶單元21中做相應(yīng)的解調(diào)處理，解調(diào)后的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)據(jù)總線發(fā)送到移動終端的基帶主控芯片10中做相應(yīng)信號處理，就能夠存儲或者在移動終端的LCD顯示單元上顯示接收到的信息。本實施例中，Zigbee模塊20通過基帶單元21和射頻單元22來完成信號的收發(fā)和處理，實現(xiàn)集群功能。參照圖3，在上述實施例中，射頻單元22包括依次連接的Zigbee天線221、放大器單元223和濾波器225。為了使得集群組網(wǎng)覆蓋范圍加大，Zigbee模塊20加入了功率放大部分即放大器單元223。當發(fā)送信號時，基帶單元21發(fā)出信號經(jīng)過濾波器225后進入放大器單元223，放大器單元223在基帶單元21的控制下進行適當?shù)墓β史糯蟊稊?shù)調(diào)整，經(jīng)過放大后的信號經(jīng)Zigbee天線221發(fā)送出去；當接收信號時,接收的信號經(jīng)過Zigbee天線221到達放大器單元223做一定的放大濾波，再經(jīng)濾波器225進入到基帶單元21中，完成了信號的接收。本實施例中，通過在射頻單元22中加入放大器單元223，擴大集群組網(wǎng)覆蓋范圍。參照圖4，在上述實施例中，放大器單元223包括第一選擇開關(guān)222和第二選擇開關(guān)224，以及并聯(lián)于第一選擇開關(guān)222和第二選擇開關(guān)224之間的低噪音放大器226和射頻功率放大器228。利用Zigbee傳輸?shù)腡DD時分雙工原理,在放大器單兀223中加入了切換開關(guān)即第一選擇開關(guān)222和第二選擇開關(guān)224，以達到發(fā)送和接收分時傳輸?shù)哪康?。當發(fā)送信號時，基帶單元21發(fā)出信號經(jīng)過濾波器225后輸入第二選擇開關(guān)224，在基帶單元21的控制下第二選擇開關(guān)224的com端與port2相連，這樣發(fā)送信號經(jīng)第二選擇開關(guān)224后進入射頻功率放大器228，射頻功率放大器228在基帶單元21的控制下對要發(fā)送的信號進行適當?shù)墓β史糯笳{(diào)整，經(jīng)過射頻功率放大器228后的信號進入第一選擇開關(guān)222的port2端口，該第一選擇開關(guān)222同樣在基帶單元21的控制下使得port2與com端相連，這樣發(fā)送信號經(jīng)過第一選擇開關(guān)222經(jīng)Zigbee天線221發(fā)送出去，這樣濾波器225、射頻功率放大器228和Zigbee天線221就組成了射頻發(fā)送通路。當接收信號時，接收信號經(jīng)過Zigbee天線221到達第一選擇開關(guān)222的com端，在基帶單元21的控制下，第一選擇開關(guān)222的com端與portl相連，這樣接收信號經(jīng)流過第一選擇開關(guān)222進入到低噪音放大器226，經(jīng)過低噪音放大器226做一定的放大濾波，進入到第二選擇開關(guān)224的portl端口，同樣在基帶單元21 的控制下，使得第二選擇開關(guān)224的portl與com端口連接,這樣接收信號經(jīng)com端口進入后面的濾波器225，然后進入到基帶單元21中，完成了信號的接收，這樣Zigbee天線221、低噪音放大器226和濾波器225就組成了射頻接收通路。本實施例中，通過第一選擇開關(guān)222和第二選擇開關(guān)224實現(xiàn)發(fā)送和接收分時傳輸，提高了效率。在上述實施例中，第一選擇開關(guān)222和第二選擇開關(guān)224為單刀雙擲開關(guān)。需要注意的是，其它可以實現(xiàn)TDD時分雙工的開關(guān)也適用于本發(fā)明。在上述實施例中，基帶單元21通過開關(guān)控制信號控制第一選擇開關(guān)222和第二選擇開關(guān)224。本實施例中，第一選擇開關(guān)222和第二選擇開關(guān)224根據(jù)基帶單元21的開關(guān)控制信號實現(xiàn)Zigbee傳輸?shù)腡DD時分雙工功能。在上述實施例中，基帶單元21通過功率控制信號控制所述射頻功率放大器228的功率。本實施例中，基帶單元21根據(jù)需要控制射頻功率放大器228的發(fā)送功率，使Zigbee傳輸更靈活。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，包括基帶主控芯片，其特征在于，還包括與所述基帶主控芯片連接的Zigbee模塊，所述基帶主控芯片通過所述Zigbee模塊收發(fā)Zigbee信號。
2.如權(quán)利要求I所述的利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，其特征在于，所述Zigbee模塊包括相互連接的基帶單元和射頻單元。
3.如權(quán)利要求2所述的利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，其特征在于，所述射頻單元包括依次連接的Zigbee天線、放大器單元和濾波器。
4.如權(quán)利要求3所述的利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，其特征在于，所述放大器單元包括第一選擇開關(guān)、第二選擇開關(guān)和并聯(lián)于第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)之間的低噪音放大器和射頻功率放大器。
5.如權(quán)利要求4所述的利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，其特征在于，所述第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)。
6.如權(quán)利要求4或5中任一項所述的利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，其特征在于，所述基帶單元通過開關(guān)控制信號控制第一選擇開關(guān)和第二選擇開關(guān)。
7.如權(quán)利要求4或5中任一項所述的利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，其特征在于，所述基帶單元通過功率控制信號控制所述射頻功率放大器的功率。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，包括基帶主控芯片，還包括與所述基帶主控芯片連接的Zigbee模塊，所述基帶主控芯片通過所述Zigbee模塊收發(fā)Zigbee信號。本發(fā)明提供的一種利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線集群功能的移動終端，實現(xiàn)低功耗、低成本的集群功能。
文檔編號H04B5/02GK102647211SQ201110043610
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者侯方西, 趙凱, 龍云云 申請人:中興通訊股份有限公司