DE10211923A1

DE10211923A1 - Doppeleinsatz einer FFT-Schaltung für Bilderzeuger und Transceiver

Info

Publication number: DE10211923A1
Application number: DE10211923A
Authority: DE
Inventors: Raj Bridgelall
Original assignee: Symbol Technologies LLC
Current assignee: Symbol Technologies LLC
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2022-03-19
Also published as: US20030040275A1; GB0206833D0; FR2828952B1; JP2003087148A; GB2379363A; US6895219B2; DE10211923B4; JP4312414B2; FR2828952A1; GB2379363B

Abstract

Ein Auto-ID-Leser und ein oder zwei Funkfrequenz-Transceiver werden auf einem gemeinsamen Träger mit einem vorbestimmten Formfaktor getragen, wobei der Formfaktor der eines Scan-Maschinenmoduls ist, das allgemein bei Barcode-Symbolscannern, die in der Hand gehalten werden, eingesetzt wird. Eine gemeinsame Digitalverarbeitungsschaltung wird für das Verarbeiten des Signals von dem Auto-ID-Sensor und für ein RF-Transceiver-Basisbandsignal eingesetzt, wodurch eine hochintegrierte und kompakte Anordnung hergestellt wird. eine einzelne Schaltung für die schnelle Fourier-Transformation wird für jeden Transceiver eingesetzt.

Description

Hintergrund der Erfindung

Bezugnahme auf ähnliche Anmeldung

Die vorliegende Erfindung steht in Beziehung zu der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/843,946, die am 30. April 2001 eingereicht wurde.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf mobile Computer und Radiofrequenz-Kommunikationsmodule bzw. Karten für den Einsatz in solchen Computern sowie auf Verfahren zum Einsetzen von Basisband-Prozessorschaltungen in solchen Modulen, um Multifunkfähigkeiten in einem kleinen kompakten Formfaktor zu erreichen, und zwar durch Doppeleinsatz einer solchen Schaltung in jedem Funkgerät.
Drahtlose Netzwerke benutzen Infrarot- oder Funkfrequenzkommunikationskanäle, um zwischen tragbaren oder mobilen Computerterminals und stationären Zugriffspunkten oder Basisstationen zu kommunizieren. Diese Zugriffspunkte sind wiederum über einen verdrahteten (oder möglicherweise drahtlosen) Kommunikationskanal mit einer Netzwerkinfrastruktur verbunden, die Gruppen von Zugriffspunkten verbindet, um ein lokales oder ein weiträumiges Netzwerk zu bilden, und zwar inklusive einer oder mehrerer optionaler Server oder Host- Computersysteme oder Gateways zu dem öffentlichen Telefonnetz. Drahtlose- und Funkfrequenz-(RF)-Protokolle sind bekannt, die logischen Zwischenverbindungen von tragbaren Roaming-Terminals mit einer Vielzahl von Typen von Kommunikationsmöglichkeiten zu den Host-Computern zu unterstützen. Die logischen Zwischenverbindungen basieren auf einer Infrastruktur, in der zumindest einige derjenigen Fernterminals in der Lage sind, mit mindestens zwei der Zugriffspunkte zu kommunizieren, wenn sie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs hiervon angeordnet sind, wobei jede Terminaleinheit normalerweise einem einzelnen dieser Zugriffspunkte zugeordnet ist und in Kommunikation mit diesem steht. Basierend auf der gesamträumlichen Abdeckung und Auslegung, Ansprechzeit und Auslastungsanforderungen des Netzwerks wurden verschiedene Modulationsschemata, Leistungsbeschränkungen und Kommunikationsprotokolle konstruiert, um so am effizientesten die Kommunikation zwischen einem gegebenen Terminal und dem Netzwerk durch den gewählten Zugriffspunkt zu regulieren. Für Lokalnetzwerke ist ein solches Protokoll in dem ISO/IEC 8802-11, oder ANSI/IEEE Std 802.11 betitelt "Wireless LAN Medium Access Control (MAC)" und "Physical Layer (PHY) Specifications" (Ausgabe 1999), vom IEEE Standards Department, Piscataway, NJ (im Folgenden als "IEEE 802.11 Standard") bezeichnet, ausgeführt, wobei auf dem Gebiet des Personalkommunikationsdienstes ein weiteres Protokoll ein Fernnetz-Standard (WCDMA) ist.
Ein Typ von Mobilcomputerterminal, der an einen Barcode-Symbolleser gekoppelt ist oder diesen beinhaltet, ist inzwischen für Datensammelanwendungen sehr verbreitet. Typischerweise umfasst ein Barcode-Symbol eine oder mehr Zeilen von hellen und dunklen Regionen, typischerweise in der Form eines Rechtecks. Die relative Breite der dunklen Regionen, d. h. die Striche und/oder die Weiten der hellen Regionen, d. h. die Abstände zwischen den Streifen, codieren Daten oder Information in dem Symbol.
Ein Barcode-Symbolleser belichtet das Symbol und fühlt das Licht, das von den Regionen mit unterschiedlicher Lichtreflektivität reflektiert wird, ab, um die relativen Breiten und Abstände der Regionen zu detektieren und leitet die codierte Information hiervon ab. Dateneingabesysteme des Barcode-Lesetyps verbessern die Effizienz und Genauigkeit von Dateneingabe für eine große Bandbreite von Anwendungen. Die Vereinfachung von Dateneingabe in solchen Systemen ermöglicht eine häufigere und detailliertere Dateneingabe, z. B. um eine effiziente Durchführung von Inventuren oder das Erfassen von Arbeitsabläufen, etc. vorzusehen. Eine Vielzahl von Barcode-Lese-Scansystemen ist bekannt. Ein besonders vorteilhafter Typ von Lesern ist ein optischer Scanner, der einen Lichtstrahl, wie z. B. einen Laserstrahl, über die Symbole scannt. Scansysteme mit sich bewegendem Laserstrahl und Komponenten dieses Typs sind beispielhaft z. B. in der US-Patentschrift Nr. 4,387,297 und 4,760,248 dargestellt, die dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugewiesen sind und hierbei durch Bezugnahme eingeschlossen sind. Scanner mit sich bewegendem Laserstrahl sind nicht der einzige Typ eines optischen Instruments, das in der Lage ist, Symbole zu lesen. Ein anderer Lesetyp, auf den als "Imager" bzw. Bilderzeuger Bezug genommen wird, ist ein Typ, dem eine Festkörpersensortechnologie oder eine Technologie basierend auf lineare, ladungsgekoppelte Bauelemente (CCD) beinhalten. Das gesamte Symbol wird mit Licht von einer Lichtquelle, wie z. B. einer lichtemitierenden Diode (LED) in der Scanvorrichtung überflutet, und jeder Pixel oder CCD-Zelle wird sequenziell ausgelesen, um das Vorliegen von z. B. einem Streifen oder einem Abstand zu bestimmen. Als ein Beispiel für einen CCD-Leser wird US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/096,578, eingereicht am 12. Juni 1998 von Correa et al hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
In der automatischen ldentifizierungs- und Datenaufnahmeindustrie (automatic identification and data capture (AIDC) industry) sind bestimmte Modulformfaktoren, d. h. spezifische Raumzuordnungsanordnungen oder -vorrichtungen mit bekannten Funktionalitäten Standard geworden. Die PC-Karte oder die Compact Flash Card ist ein solches Beispiel in der Industrie der tragbaren Computer. Ein weiterer solcher Formfaktor für ein Barcode-Lese-Laserscan-Maschinenmodul, bekannt als "SE 1200" wurde von der AIDC-Industrie übernommen und wird von Symbol Technologies, Inc. aus Holtsville, New York, dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, hergestellt. Das SE 1200 Modul wird für handgehaltene tragbare Computer zum Lesen von Barcodesymbolen eingesetzt und hat eine Parallelröhrenform (parallel piped shape), die in der Länge 1-S Zoll in der Breite 1 Zoll und in der Höhe x Zoll misst.

Zusammenfassung der Erfindung

1. Ziele der Erfindung

Demgemäß ist es ein allgemeines Ziel dieser Erfindung, eine einzelne integrierte Schaltung für den Einsatz für zwei unterschiedliche RF-Transceiver (radio frequency = RF) und optional einem Auto-ID-Leser vorzusehen, die alle zusammen auf einem gemeinsamen Träger montiert sind, insbesondere auf einem Standard-Formfaktor für den Einsatz in mobilen Computern.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Modul vorzusehen, das eine gemeinsame Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung für einen Auto-ID-Leser und einen Funk- Transceiver vorsieht.

2. Merkmale der Erfindung

Im Zusammenhang mit den obigen Zielen und anderen, die im Folgenden offensichtlich wären, liegt ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, kurz gesagt, in einem Doppelfunk-Frequenz-(RF)-Transceiver und einem Auto-ID-Leser, die beide auf einem gemeinsamen Träger getragen werden, der einen vorbestimmten Formfaktor hat. Jeder RF-Transceiver kommuniziert betriebsmäßig mit einem Computernetzwerk durch verschiedene Kommunikationskanäle, wie z. B. durch ein drahtloses LAN oder WAN, GPRS, CDPD oder GSM-zellulares Telefonnetzwerk. Der Auto-ID-Leser fühlt betriebsmäßig codierte Daten von einem Label oder einer Karte, wie z. B. einer ldentifikationskarte, ab und bildet und/oder liest die codierten Daten von einem Barcode-Symbol ab.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind elektrische Komponenten der RF- Transceiver und des Auto-ID-Lesers auf einer Leiterplatte, die von dem Modul getragen wird, montiert. Diese Komponenten generieren digitale Signale, die den RF- Signaldaten und den codierten Daten entsprechen. Ein einzelner ASIC wird von dem Modul getragen und empfängt und verarbeitet diese Digitalsignale und gibt die verarbeiteten Signale durch ein gemeinsames Interface an den Host-Computer aus.
Die neuen Merkmale, von denen ausgegangen wird, dass sie die Erfindung charakterisieren, sind insbesondere in den angefügten Ansprüchen aufgeführt. Die Erfindung selbst, bezüglich beidem, ihrer Konstruktion und bezüglich des Betriebsverfahrens, zusammen mit zusätzlichen Zielen und Vorteilen, sind jedoch am besten aus der vorliegenden Beschreibung der bestimmten Ausführungsbeispiele ersichtlich, wenn die Beschreibung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Doppel-RF-Transceivers und einer Auto-ID- Leserschaltung zusammen mit einer einzelnen IC-Basisband-Prozessorschaltung gemäß dieser Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, in welchem eine einzelne FFT-Schaltung für jeden Doppel-RF-Transceiver eingesetzt wird;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht von vorne und von unten eines Moduls, das die Schaltungen der Fig. 1 trägt;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines OFDM RF-Transceivers, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines WCDMA RF-Transceivers, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm einer Schaltung, die in dem Transceiver der Fig. 4 eingesetzt wird; und
Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm der Fig. 6, wie sie gemäß der vorliegenden Erfindung modifiziert wird, um in dem Transceiver der Fig. 5 eingesetzt zu werden.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Details der vorliegenden Erfindung werden nun im Folgenden inklusive beispielhafter Aspekte und Ausführungsbeispiele hiervon beschrieben. Bezug nehmend nun auf die Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 100 im Allgemeinen ein Blockdiagramm eines Moduls gemäß dieser Erfindung. Modul 100 beinhaltet eine erste RF- Unteranordnung 10 mit einem drahtlosen Datentransceiver zum Abgeben von RF- Energie über eine Antenne 21, 22, um mit einer Fernbasisstation (nicht dargestellt) die einem Computernetzwerk zugewiesen ist, zu kommunizieren. Die RF-Unteranordnung 10 kann ein beliebiges Niedrigleistungs-Kommunikationsprotokoll, wie z. B. einen OFDM Funk bzw. Funkgerät, einsetzen und ist betriebsmäßig in der Lage, Daten, gesammelt durch die mobile Einheit direkt zu der Basisstation und dadurch zu dem Netzwerk zu senden.
Modul 100 beinhaltet ausserdem eine zweite RF-Unteranordnung 11 mit einem drahtlosen Datentransceiver zum Abstrahlen von RF-Energie über eine Antenne 23, 24, um mit einer Fernbasisstation (nicht dargestellt), die einem Computernetzwerk zugeordnet ist, zu kommunizieren. Die RF-Unteranordnung 11 kann ein anderes beliebiges Niedrigleistungs-Kommunikationsprotokoll, wie z. B. WCDMA einsetzen, und wird betrieben um Daten, die durch die mobile Einheit gesammelt wurden, direkt zu der Basisstation und dadurch zu dem Netzwerk zu senden.
Das Modul 100 kann weiterhin einen Auto-ID-Leser beinhalten, der ein Barcodeleser oder -abbilder, ein Smart Card Leser, ein digitaler Sensor, ein biometrischer Sensor, wie z. B. ein Fingerabdruckdetektor, ein Datenleser für magnetische codierte Daten (z. B. Disc-Leser oder ein Bandlesegerät) oder ein optischer oder OCR-Leser sein.
Der Basisbandprozessor 12 beinhaltet einen DSP-Kern 27 und ein erstes Funkinterface 25, das den Kern 27 mit dem Funkgerät 11 verbindet. Ein Key-Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz eines gemeinsamen DSP-Kerns 27 für jedes der Funkgeräte, wodurch die Duplizierung des selbigen oder ähnlicher Schaltungselemente für jedes Funkgerät eliminiert wird.
Die Basisstation strahlt ein RF-Signal ab, das durch die Antennen 21 oder 23 in den jeweiligen Funkgeräten in dem Modul detektiert wird. Eine zweite Antenne 22 oder (24) kann ebenso in jedem jeweiligen Funkgerät in dem Modul zur Antennenvielseitigkeit eingesetzt werden, und wobei, wenn im Folgenden auf "Antenne" Bezug genommen wird, entweder Antenne 21 oder 22, oder 23 oder 24 gemeint ist. Das empfangene RF-Signal wird, aus Kommunikationsprotokoll-Synchronisations oder Bestätigungszwecken, an den drahtlosen Transceiver 11 geleitet, der RF- Demodulation ausführt und daraufhin wird das Analog-Basisbandsignal in einem Signalprozessor 12 verarbeitet, der einen Verstärker, einen Bandpassfilter, einen Multiplizierer aufweist, und zwar zum Abtasten des empfangenen Signals mit einer durch eine Zelle gesteuerten Rate um ein abgetastetes Signal zu erzeugen, des Weiteren einen Spitzendetektor zum Bestimmen des Betrages und Dauer der Spitzen in dem abgetasteten Signal, eine automatische Verstärkungssteuerung und einen Digitalisierer zum Konvertieren des analog abgetasteten Signals in ein digitales Signal. Das digitale Signal wird dann über einen Verbinder oder Bus 13 an eine Host- Computereinheit geleitet, die die zentrale Prozessoreinheit (Central Processor Unit = GPU) 14 zur Verarbeitung gemäß einem gespeicherten Algorithmus aufweist. Ein Speicher 15 ist mit der CPU für Datenspeicherung und -abruf verbunden. Ein Ausgabesignal der CPU wird hiervon durch ein Interface 16 geleitet, typischerweise einem seriellen oder parallelen Anschluß, durch welchen Daten zu anderen verdrahteten Einheiten, wie z. B. Druckern, Ladeschalen, etc. fließen können.
Bezugszeichen 17 bezeichnet im Allgemeinen eine Auto-ID-Leseschaltung mit zumindest einem Sensor (der als Festkörper- oder CCD-Abbilder dargestellt ist), die mit einem Interface oder einer Signalverarbeitungsschaltung 18 verbunden ist, die wiederum mit dem Basisbandprozessor 12 verbunden ist.
Fig. 2 ist ein hochgradig vereinfachtes Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung der Fig. 1, in welchem der Basisbandprozessor 12 eine schnelle Fourier-Transformationsschaltung 28 aufweist, die im größeren Detail im Folgenden beschrieben wird. Die Figur stellt drei mögliche Signalquellen, Funkgerät (radio) 1, Funkgerät 2 und Abbilder (imager) dar, die die FFT (Fast Fourier Transform) Schaltung einsetzen, jedoch sind solche Quellen nur beispielhaft. Ein Aktivierungssignal 29, 30 oder 31 wird zu einer Schaltsteuerung 32 gesendet, um die FFT-Schaltung 28 mit der jeweils in Betrieb stehenden Signalquelle zu verbinden. Die FFT-Schaltung 28 kann einen Teil des DSP-Kerns 27 der Fig. 1 sein, oder kann mit einem Bus, wie in der Fig. 2 dargestellt, verbunden sein.
Wie bis jetzt beschrieben, erteilen die RF-Transceiver 10, 11 und die Auto-ID- Leseschaltung 17 den gemeinsamen Basisbandprozessor 12. Verschiedene Aspekte des Prozessors 12 können in digitalen Schaltungen, oder in Computer-Hardware, Firmware, Software oder in Kombinationen von diesen implementiert sein. Eine Vorrichtung dieser Erfindung könnte in Computerprodukten implementiert werden, konkret könnte sie in einer maschinenlesbaren Speichervorrichtung zur Ausführung mit einem programmierbaren Prozessor oder als im Speicher befindliche Software ausgeführt werden. Obwohl ein einzelner ASIC für den Prozessor 12 bevorzugt wird, können die vorhergehenden Techniken z. B. durch einen einzelnen Mikroprozessor, einen Multiprozessor, einen oder mehreren Digitalsignalprozessor(en), Gatteranordnungen aus logischen Gattern oder festverdrahteten logischen Schaltungen zur Ausführung einer Sequenz von Signalen oder Programmen aus Instruktionen ausgeführt werden, um die Funktionen der Erfindung durch Anwendung auf Eingabedaten und Erzeugung von einer Ausgabe auszuführen. Die Verfahren können vorteilhafterweise in einem oder mehreren Computerprogrammen implementiert werden, die auf einem programmierbaren System, das zumindest einen programmierbaren digitalen Signalprozessor aufweist, der zum Empfangen von Daten und Instruktionen von einem Datenspeichersystem und zum Senden von Daten und Instruktionen zu einem Datenspeichersystem gekoppelt ist, sowie zumindest eine Eingabevorrichtung und zumindest eine Ausgabevorrichtung aufweist. Jedes Computerprogramm kann in einer prozeduralen oder objektorientierten Hochprogrammiersprache oder Assembler oder Maschinensprache, wenn gewünscht, implementiert sein; in jedem Fall kann die Sprache jedoch kompilierte oder interpretierte Sprache sein. Geeignete Prozessoren umfassen beispielsweise beides, digitale Signalprozessoren oder allgemeine und spezialisierte Mikroprozessoren. Im Allgemeinen wird ein Prozessor Instruktionen und Daten von einem Nur-Lese-Speicher und/oder Direktzugriffsspeicher empfangen. Speichervorrichtungen, die konkret zum Ausführen von Computerprogramm-Instruktionen und -Daten geeignet sind, umfassen alle Formen von nicht flüchtigem Speicher, inklusive z. B. Halbleitervorrichtungen, wie z. B. EPROM, EE- PROM und Flash-Speichervorrichtungen; Magnetscheiben, wie z. B. interne Festplatten und entfernbare Platten; magneto-optische Platten und CD-ROM-Platten. Jedes der vorhergehenden Medien kann ergänzt werden durch oder ausgeführt werden in speziell konstruierten anwendungsspezifisch integrierten Schaltungen (applicationspecific integrated circuits - ASICs).
Wie in der Fig. 3 dargestellt, bezeichnet Bezugszeichen 300 im Allgemeinen einen gemeinsamen Träger, wie das zuvor erwähnte SE 1200 Laser-Scan- Maschinenmodul, auf dem die Doppel-RF-Transceiver und ein Auto-ID-Leser angeordnet sind. Der Träger weist eine im Allgemeinen planare Basis 301 und eine Leiterplatte 302 auf, die in einer Ebene im Allgemeinen parallel zu und erhöht relativ zu der Basis montiert ist. Der Auto-ID-Leser (nicht dargestellt) ist innerhalb des Moduls implementiert, und zwar in einer Region, die mit Bezugszeichen 303 gezeigt ist.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer ersten RF-Unteranordnung und entsprechender Bandband-Schaltung (Basisband-Schaltung), was ein Orthogonal-Frequenz- Multiplexfunk (Orthogonal Frequency Multiplexing (OFDM) Radio) darstellt. Der IEEE 802.11 a-Standard definiert einen PHY-Layer, die in dem ein 5 GHz-Band betrieben wird, und gegenüber unlizensierten Vorrichtungen in den USA offen ist, basierend auf orthogonalen Frequenzmultiplex-Techniken, um die Daten zu modulieren. In OFDM werden digitale Daten unter einer großen Anzahl von benachbarten Trägern verteilt, so dass nur ein relativ geringer Datenbetrag auf jedem Träger getragen wird. Benachbarte Träger sind mathematisch orthogonal. Die Seitenbänder von benachbarten Trägern können sich überlappen, jedoch können Signale ohne Interferenz von benachbarten Trägern empfangen werden. Der große Vorteil von OFDM- Modulationen ist die Widerstandsfähigkeit gegenüber Vielwegechos, die man in geschlossenen Räumen und Mobilumgebungen antrifft.
In dem IEEE 802.11 a-Standard besteht jedes OFDM-Symbol aus 52 Unterträgern, die ungleich 0 sind, und von denen 48 Daten-Unterträger (subcarriers) sind und die restlichen 4 Trägerpilot-Unterträger sind. Die Datenraten reichen von 6 Megabit pro Sekunde bis zu 54 Megabit pro Sekunde, wobei 20 MHz Abstand zwischen benachbarten Kanälen liegt. Es wird von allen Implementierungen verlangt, dass sie 6, 12 und 24 Mbit/s unterstützen. Optionalerweiterungen sind 9, 18, 36, 48 und 54 Mbit/s. Der Bereich von Datenraten wird vorgesehen, um dem weiten Bereich von Funkkanalcharakteristiken in beidem, in Umgebungen und ausserhalb, zu entsprechen. Der Multiraten-Mechanismus des IEEE 802.11 MAC Protokolls wird mit dem IEEE 802.11 a PHY eingesetzt und stellt sicher, dass alle Vorrichtungen miteinander mit der besten bzw. höchsten Datenrate auf dem gegenwärtigen Kanal kommunizieren.
In herkömmlichen digitalen Kommunikationssystemen mit Einzelträger werden Datensymbole seriell mittels eines Modulationsschemas übertragen und es wird dem Spektrum eines jeden Symbols erlaubt, die gesamte Kanalbandbreite zu besetzen. In Modulationsschemata mit Mehrfachträgern werden Datensymbole parallel auf mehreren Teilträgern bzw. Unterträgern, die sich die Kanalbandbreite mittels einer mehreren Teilträgern bzw. Unterträgern, die sich die Kanalbandbreite mittels einer Form von Frequenzmultiplexing (Frequency Division Multiplexing (FDMA)) teilen, gesendet. Das Modulationsschema auf einem der Unterträger kann unabhängig von dem Schema, das auf anderen Unterträgern benutzt wird, gewählt werden. Somit können Unterträger in Frequenzsegmenten des Kanals mit einem hohen Signalbinde-zu-Rausch-Verhältnis (signal-to-noise-ratio (SNR)) Modulationen mit einer hohen Rate einsetzen, während solche mit einem schlechteren SNR Niedrigraten-Modulation oder keine Modulation einsetzen.
In OFDM überlappen sich die Spektren der Unterträger, und deren Beabstandung wird so gewählt, dass jeder Unterträger orthogonal zu allen anderen Unterträgern ist. Ein verbreitetes Verfahren zum Erlangen einer Orthogonalität der Unterträger ist die, dass deren Frequenzabstände so gewählt werden, dass sie gleich der Umkehrung der Unterträgersymboldauer ist. Die Basisbandverarbeitung des OFDM-Signals wird dann auf einfache Weise durch die diskrete frühe Transformation bewirkt, die mittels einer inversen schnellen Fourier-Transformation (Inverse Fast Fourier Transform (IFFT)) und einer schnellen Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform (FFT)) implementiert, die jeweils parallele Datenblocks modulieren und demodulieren. Der Satz von Unterträgern, der während einer Transformation erzeugt wird, definiert ein OFDM-Symbol. Die Unterträger werden mittels serieller Übertragung über den Kanal der Zeitabtastungen, erzeugt durch die IFFT, transportiert. Die Dauer des OFDM- Symbols, die dieselbe ist wie die des Unterträgersymbols, ist somit gleich dem Zeitfenster der Transformation.
Um ein solches System darzustellen, wird hiermit die US-Patentschrift Nr. 5,838,734 durch Bezugnahme aufgenommen. Dieses Patent offenbart eine FFT mit Ausgang für die I- und Q-Werte für jeden der Träger, die ursprünglich bei dem Sender codiert wurden. Diese treten durch einen Konverter, der den Betrag Z für einen jeden Vektor von dem Quadratur-Amplituden-Modulationsphasendiagramm (Quadrature Amplitude Modulation (QAM) Phase Diagram), das sie darstellen, herleitet. Diese I- und Q- Werte gelangen ebenfalls zu einem Konverter bzw. Wandler, der einen Winkel für jeden Vektor in dem QAM-Phasendiagramm herleitet und diesen an einen Phasenfehleranalysator sowie einen Phasenfehlerkompensierer liefert. Der Phasenfehleranalysator entfernt Phasenrauschen aufgrund des lokalen Oszillators, und die Phasenwinkel werden dann in dem Phasenfehlerkompensierer korrigiert, um eine korrigierte Ausgabe vorzusehen.
Im Detail zeigt Fig. 4 eine Antenne (bezeichnet als 5-Gänge GHz WLAN), die mit einem Empfangs-/Sendeschalter 401 verbunden ist. Auf der Empfängerseite ist Schalter 401 mit LNA 402 verbunden. Die Ausgabe des LNA 402 ist verbunden mit einem Multiplizier 403. Die Ausgabe des Multiplizierers 403 ist verbunden mit einem Filter 405. Die Ausgabe des Filters 407 ist mit einem Analog-zu-Digitalwandler ADC 406 verbunden, der verbunden ist mit einer Komplex-(IQ)-Demodulations-und-Timingsynchronisationsschaltung 407. Die Ausgabe der Komplex-(IQ)-Demodulations- und-Timingsynchronisationsschaltung 407 ist verbunden mit einer Schutzinterval- Entfernungsschaltung 408, die mit der FFT 409 verbunden ist. Die Ausgabe des FFT 409 ist die Frequenz-Domain-Abgleichungs-und-Kanalschätzungsschaltung 410, deren Ausgabe verbunden ist mit der De-Mapping- und De-Interleaving-Schaltung 411. Die Ausgabe der De-Mapping- und De-Interleaving-Schaltung ist verbunden mit einer Viterbi-Decodierungsschaltung 412, dessen Ausgabe wiederum verbunden ist mit FIFO 413. FIFO 413 ist verbunden mit dem MAC-Protokollstapelprozessor 414.
Die Ausgabe des Protokollstapelprozessors 414 ist zurückverbunden mit dem FIFO 413, dessen Ausgabe mit dem Faltungscodierer 415 verbunden ist. Die Ausgabe des Faltungscodieres 415 ist verbunden mit Symbol-Interleaving & I/Q-Mapping bzw. Abbildung 416. Die Ausgabe von 416 gelangt zur Piloteinfügung 417 und die Ausgabe von 417 ist verbunden mit IFFT 418. IFFT 418 verbindet die Schutzinterval- Einfügungs-und-Fensterungschaltung 419, die die Komplex-(IQ)- Modulationsschaltung 420 verbindet. Schlussendlich ist die Komplex-(IQ)- Modulationsschaltung 420 verbunden mit dem Breitband RF-Transceiversystem an dem Digital-zu-Analog Wandler DAC 421. Die Ausgabe von DAC 421 ist verbunden mit dem Filter 422, dessen Ausgabe mit einem Multiplizierer 423 verbunden ist. Die Ausgabe des Multiplizierers 423 ist verbunden mit dem Leistungsverstärker 424, der verbunden ist mit der Antenne (5 GHz WLAN).
Im Detail bezüglich Fig. 5 ist eine Antenne (bezeichnet als 2 GHz WWAN) verbunden mit einem Empfangs-/Sendeschalter, der als 501 bezeichnet wird. Auf der Empfängerseite ist Schalter 501 mit einem LNA 502 verbunden. Die Ausgabe des LNA 502 ist verbunden mit einem Multiplizierer 503, dessen Ausgabe verbunden ist mit einem Filter 505. Der Filter 505 verbindet mit ADC 506.
Die Ausgabe des ADC 506 ist verbunden mit der WCDMA-Basisband IC bei der Komplex-(IQ)-Demodulations-und-Timing-Synchronisationsschaltung 507, dessen Ausgabe verbunden ist mit der Komplex-Descramble-Schaltung 508. Die Schaltung 508 ist mit einem Multiplizierer, der als 509 bezeichnet wird, verbunden, dessen Ausgabe verbunden ist mit der Kanalschätzungs- und Abgleichungsschaltung, die als 510 bezeichnet wird. Schaltung 510 verbindet mit der De-Mapping- und De- Interleaving Schaltung 511, dessen Ausgang mit der Turbodecodierungsschaltung 512 verbunden ist. Der Schaltung 512 folgt FIFO 513, das verbunden ist mit dem MAC-Protokollstapelprozessor 514.
Die Ausgabe des Protokollstapelprozessors 514 ist zurückverbunden mit dem FIFO 513, dessen Ausgabe verbunden ist mit dem Faltungscodierer 515. Der Codierer verbindet die Symbol-Interleaving- und I/Q-Abbildungsschaltung 516, dessen Ausgabe verbunden ist mit beidem, dem Walsh-Codegenerator von 256 Chips, 517, und Multiplizierer 518. Die Ausgabe von 518 ist mit der Komplex-Scramblingschaltung 519 verbunden, deren Ausgabe dann verbunden ist mit der Komplex-(IQ)- Modulationsschaltung 520.
Schlussendlich ist die Komplex-(IQ)-Modulationsschaltung 520 verbunden mit dem Breitband RF-Transceiversystem, bei dem DAC 521. Die Ausgabe des DAC 521 ist verbunden mit dem Filter 522, dessen Ausgabe verbunden ist mit einem Mulitplizierer 523. Die Ausgabe des Multiplizierers 523 ist verbunden mit dem Leistungsverstärker 524, der verbunden ist mit der Antenne (2 GHz WWAN).
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm der Implementierung einer inversen schnellen Fourier Transformation in dem OFDM Transceiver der Fig. 4. Genauer gesagt beinhaltet das Verarbeitungsmodul 601 eine Sequenz von Multiplizierern 602, 603, 604, die auf die Eingabesymbole C₀, C₁, . . . C_N-1 angewendet werden, und zwar durch Multiplizieren dieser mit den Exponentialfaktoren, die im Detail in der Figur dargestellt sind. Die resultierenden Produkte werden dann in der Einheit 605 summiert, dessen Ausgabe an die Eingabe des Multiplizierers 606 geliefert wird, wo die Ausgabe mit einem Trägersignal multipliziert wird. Die Gleichungen, die den IFFT-Prozess darstellen, sind ebenfalls in der Figur als Bezug angegeben.
Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm einer Implementierung eines Rake- Empfängers/Equalizers, der in einem WCDMA Transceiver eingesetzt werden kann. Rake-Empfänger sind aus Prize R. et al Proc. IRE 46, 555-570 (1958) bekannt und stellen eine Demodulationsstruktur für eine Vielzahl von Vielweg-Ausbreitungswegen dar. Jede Vielweg-Komponentendemodulation ist ein "Finger" des Rake. Die Demodulation bildet eine gewichtete, phasenangepasste, verzögerungsangepasste Summe von Codewortkomponenten durch Multiplizieren der Kanalimpulsantwortschätzungen (channel impulse response estimates) g1, g2, g3, . . . mittels der Multiplizierer 702, 703, 704, . . . und dem Summierer 705.
Obwohl der Auto-ID-Leser bevorzugterweise ein Festkörpersensor oder CCD- Abbilder ist, könnte es ebenfalls eine Laser-Scan-Maschinenunteranordnung sein, die folgendes aufweist: Eine Laserdiode zum Abstrahlen eines Laserstrahls, Linsen zum Fokussieren des Laserstrahls, einen Scan- bzw. Abtastspiegel zum Reflektieren des Strahls nach außen von dem Modul, einen Antrieb zum Bewegen des Abtastspiegels und zum Überstreichen eines Barcodes mit dem Strahl für die Reflektion von diesem, eine Fotodiode zum Detektieren des reflektierten Lichts und einen Sammelspiegel und Sammeloptiken zum Sammeln des reflektierten Lichts und zum Lenken dieses zu der Fotodiode. Das Interface 18 kann die Ausgabe an den Basisbandprozessor 12 koppeln für die Verarbeitung und Digitalisierung eines detektierten Signals, das durch die Fotodiode erzeugt ist.
Es ist zu verstehen, dass jedes der Elemente, wie sie oben beschrieben sind, oder zwei oder mehr zusammen, ebenfalls eine nützliche Anwendung in anderen Konstruktionstypen, die sich von den oben beschriebenen unterscheiden, finden kann.
Während die Erfindung beschrieben und dargestellt wurde, wie sie in einer IC bzw. integrierten Schaltung ausgeführt ist, und zwar die in einem Auto-ID-Leser und einem einzelnen oder Doppelfunkfrequenz-Transceiver in einem Modul eingesetzt wird, wird die Erfindung als nicht auf die gezeigten Details beschränkt angesehen, da verschiedene Modifikationen und strukturelle Veränderungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ohne weitere Analyse wird das vorhergehende den Kern der vorliegenden Erfindung so offenbaren, dass andere durch Anwenden von gegenwärtig vorliegendem Wissen leicht die Erfindung auf verschiedene Anwendungen adaptieren können, ohne Merkmale auszulassen, die vom Standpunkt des Standes der Technik aus essentielle Charakteristiken der spezifischen Aspekte der Erfindung darstellen und daher sollten solche Adaptierungen innerhalb der Bedeutung und innerhalb des Äquivalenzbereichs der folgenden Ansprüche liegen.
In den folgenden Ansprüchen wird das, was neu ist und unter Schutz des Patentes gestellt werden soll, aufgeführt:

Claims

1. Ein RF Kommunikationsmodul, das folgendes aufweist:

a) ein Träger mit einem vorbestimmten Formfaktor;

b) ein erster Funkfrequenz-(Radio Frequency (RF))-Transceiver, der von dem Träger getragen wird, und zum Senden der Daten gemäß einem ersten Kommunikationsstandard betrieben wird;

c) ein zweiter Funkfrequenz-(Radio Frequency (RF))-Transceiver, der von dem Träger getragen wird, und der zum Senden der Daten gemäß einem zweiten Kommunikationsstandard, der sich von dem ersten Standard unterscheidet, betrieben wird; und

d) ein gemeinsamer Basisbandprozessor, der an den ersten und zweiten Transceiver gekoppelt ist zur Verarbeitung eines Basisbandsignals in jedem Transceiver.

2. Das Datensammelmodul gemäß Anspruch 1, wobei der Formfaktor einen Raum einnimmt von ungefähr 1-S Zoll × 1 Zoll × x Zoll.

3. Das Modul nach Anspruch 1, wobei der erste RF-Transceiver folgendes aufweist: Eine erste Antenne, eine zweite Antenne und eine Auswahlschaltung zum Auswählen einer der Antennen für den Einsatz mit dem ersten RF-Transceiver.

4. Das Modul gemäß Anspruch 1, das weiterhin einen Auto-ID-Leser aufweist, der durch den Träger getragen wird, und betrieben wird für das Abfühlen von codierten Daten auf einem Speicherträger, der in der Nähe des Lesers positioniert ist und weiter zum Lesen der codierten Daten.

5. Das Modul nach Anspruch 4, wobei der Träger eine Leiterplatte aufweist, auf der elektrische Schaltbauelemente für die RF-Transceiver und den Auto-ID- Leser montiert sind.

6. Das Modul nach Anspruch 4, wobei die RF-Transceiver und der Auto-ID-Leser innerhalb des vorbestimmten Formfaktors getragen bzw. angeordnet sind.

7. Das Modul nach Anspruch 4, wobei der RF-Transceiver und der Auto-ID- Leser digitale Signale generieren, die den RF-demodulierten Daten bzw. den Auto-ID-codierten Daten entsprechen, und wobei die IC jedes der digitalen Signale mittels einer einzelnen schnellen Fourier-Transformationsschaltung verarbeitet.

8. Ein Modul gemäß Anspruch 7, wobei der erste Transceiver einen OFDM- Kommunikationsstandard und der zweite Receiver einen WCDMA Kommunikationsstandard einsetzt.

9. Ein Modul gemäß Anspruch 8, wobei die Schaltung für die schnelle Fourier- Transformation als ein Empfängerschaltungsteil für den WCDMA-Transceiver eingesetzt wird, und als ein Senderschaltungsteil für den OFDM-Transceiver.

10. Ein Modul gemäß Anspruch 4, wobei der Auto-ID-Leser einen Abbilder bzw. Bilderzeuger zum Lesen eines zweidimensionalen Bildes eines Sichtfeldes ist.

11. Ein mobiles Computersammelterminal, das folgendes aufweist:

a) ein in der Hand haltbares Gehäuse;

b) ein Träger, der durch das Gehäuse getragen wird und einen vorbestimmten Formfaktor hat; und

c) einen ersten und einen zweiten Funkfrequenz-(Radio Frequency (RF))- Transceiver, der durch den Träger getragen wird, und betrieben wird für die Kommunikation mit einer ersten bzw. einer zweiten RF-Basisstation, die einem ersten und einem zweiten Computernetzwerk zugeordnet sind, zum Transferieren von Daten zwischen dem Terminal und dem Netzwerk.

12. Ein Terminal gemäß gemäß Anspruch 11, das weiterhin folgendes aufweist:
einen Auto-ID-Leser, der von dem Träger getragen wird, und zum Abfühlen von codierten Daten aus bzw. in einem Datenträger betrieben wird, sowie zum Lesen dieser codierten Daten.

13. Das Datensammelterminal gemäß Anspruch 11, wobei der Formfaktor einen Raum für eine SE 1200 Scan-Maschine ist.

14. Das Datensammelterminal gemäß Anspruch 12, wobei der Träger eine Leiterschaltplatte aufweist, auf der elektrische Schaltbauelemente für den RF-Transceiver und den Auto-ID-Leser montiert sind.

15. Das Datensammelterminal gemäß Anspruch 11, wobei der RF-Transceiver eine erste Antenne, eine zweite Antenne und eine Schaltung zum Modulieren und Demodulieren des RF-Signals aufweist.