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HK1091605B - 通信系统、通信设备、有线通信设备以及通信方法 - Google Patents

通信系统、通信设备、有线通信设备以及通信方法 Download PDF

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Publication number
HK1091605B
HK1091605B HK06111976.9A HK06111976A HK1091605B HK 1091605 B HK1091605 B HK 1091605B HK 06111976 A HK06111976 A HK 06111976A HK 1091605 B HK1091605 B HK 1091605B
Authority
HK
Hong Kong
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signal
clock
near field
message processor
field communication
Prior art date
Application number
HK06111976.9A
Other languages
English (en)
Other versions
HK1091605A1 (zh
Inventor
邦英 藤井
Original Assignee
索尼株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2005062418A external-priority patent/JP4239988B2/ja
Application filed by 索尼株式会社 filed Critical 索尼株式会社
Publication of HK1091605A1 publication Critical patent/HK1091605A1/zh
Publication of HK1091605B publication Critical patent/HK1091605B/zh

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Description

通信系统、通信设备、有线通信设备以及通信方法
相关申请的交叉引用
本发明包含与2005年3月7日在日本专利局提出的JP2005-062418号日本专利申请相关的主题,将该篇申请的全部内容引入于此,以供参考。
技术领域
本发明涉及通信系统、通信设备、有线通信设备以及通信方法。更具体地讲,本发明涉及可通过最小化连接设备的线路数目而利用设备的简单配置来执行有线通信的通信系统、通信设备、有线通信设备以及通信方法。
背景技术
能够执行近场通信的集成电路(IC)卡由于其实用性而已经被广泛使用,它是无线通信的一种类型。执行近场通信的这种IC卡例如可用于车站中的自动售票系统或者通过使用电子货币进行结算的电子结算系统。
由于近场通信IC卡的流行,正在进行可由IC卡使用的近场通信协议的标准化工作。这种通信协议的典型示例是定义为ISO/IEC18092的近场通信接口及协议(Near Field Communication Interface andProtocol,NFCIP)-1。
NFCIP-1定义了两种通信模式,即有源模式和无源模式。在有源模式中,为了发送数据,多个通信设备各自输出电磁波并且由自身来调制它们。在无源模式中,为了发送数据,多个通信设备中的一个输出电磁波并且调制它们,而其它通信设备接收所述电磁波并在其上执行负载调制。基于NFCIP-1的通信设备依照有源模式或者无源模式来执行通信(例如参见公开号为2004-215225的日本未经审查的专利申请以及2004年4月1日出版的ISO/IEC 18092:2004(E)第一版的“Information Technology Telecommunications and InformationExchange between Systems Near field Communication Interface andProtocol(NFCIP-1)”)。
除IC卡之外,现在还广泛使用蜂窝电话,并且其中集成了IC卡和蜂窝电话的设备、即具有用于执行近场通信的内置IC卡的蜂窝电话也已经投入实际使用。更确切地讲,蜂窝电话中集成的是IC芯片而不是IC卡,也就是说,IC卡和IC芯片的形状是不同的,不过其功能相似。然而,为了便于描述,把具有类似于IC卡的功能的IC芯片也称为“IC卡”。
某些蜂窝电话被设计成允许用户安装并且拆卸预订者身份模块(SIM)卡(其包括SIM芯片),其用于存储用户使用蜂窝电话所需的预订者信息(例如,电话号码)。以下把这种蜂窝电话称为“SIM可兼容蜂窝电话”。
如果用户把目前使用的SIM可兼容蜂窝电话更换为另一SIM可兼容蜂窝电话,那么他/她可以从旧的蜂窝电话拆卸SIM卡,以便把它插入到新的蜂窝电话中来使用该新的蜂窝电话。
作为优于SIM的标准,可利用用户身份模块(UIM)。UIM卡(其包括UIM芯片)不仅可以处理用户预订者信息,而且可以处理个人信息,诸如信用卡号和用于进行验证的验证信息。在ISO7816中定义了SIM卡和UIM卡。
SIM卡或者UIM卡具有用于执行与其它设备的有线通信以便发送和接收信号的端子(插脚)。当把SIM卡或者UIM卡安装在蜂窝电话中时,使SIM卡或者UIM卡的端子与蜂窝电话的端子相接触,从而蜂窝电话中的电路可以通过有线通信方式向SIM卡或者UIM卡发送并从中接收信号。
由于SIM卡或者UIM卡被安装在诸如蜂窝电话的便携式机器中,所以它们必须很小。因此,只有少数端子、例如8个左右的端子被提供以便向其它设备发送并从中接收信号,而其中某些端子用于向蜂窝电话中的电路发送并从中接收信号。
发明内容
如上所述,目前,存在两种类型的蜂窝电话,即,一种类型具有用于执行近场通信的内置IC卡,而另一种类型允许用户安装并且拆卸SIM卡或者UIM卡(此后简称为“SIM卡”)。因此人们期望的是,把具有用于执行近场通信并且与SIM卡兼容的内置IC卡的蜂窝电话投入实际使用并且使之变得流行。
在这种蜂窝电话中,用于通过使用IC卡来执行近场通信的通信接口也可能用于发送和接收内置SIM卡和外部设备之间的信号。
在该情况下,必要的是,通过物理线路(电线)使这种近场通信接口与SIM卡连接。
然而,如上所述,只有少数端子被提供给SIM卡,而某些已经被使用。因此,需要最小化把近场通信接口与SIM卡相连的物理线路的数目。
另一方面,如果线路数目被减少,那么必须利用这种较少数目的线路来发送并且接收信号,这增加了通信接口和SIM卡的复杂性。
更具体地讲,如果只使用一条连接线路把信号从通信接口发送到SIM卡并且再从SIM卡发送到通信接口,那么在发送信号和接收信号期间,需要改变通信接口或者SIM卡中的阻抗(从外部电源察看时的阻抗)。阻抗变化会进一步改变电压或者电流,在这种情况下,应该通过准确地考虑这种电压或者电流的改变来执行信号检测(例如,检测接收信号的电平)。另外,当把SIM卡安装在蜂窝电话中时,从通信接口和SIM卡中的一个向另一个察看时的阻抗会根据蜂窝电话端子和SIM卡端子之间的接触条件而改变。由此,必需把通信接口和SIM卡设计为能够处理上述阻抗变化或者电压或电流的变化。由此,使通信接口和SIM卡的结构变得复杂。
由于通信接口或SIM卡的结构变得复杂,其大小也增加。由于通信接口和SIM卡、特别是SIM卡应该较小,如上所述,所以这是不可取的。
由此,希望通过最小化连接设备的线路数目来利用设备的简单配置,在例如SIM卡的有线通信设备和例如能执行有线通信和无线通信这两者的IC卡的通信接口的通信设备之间执行有线通信。
依照本发明的实施例,提供了一种通信系统,包括用于执行有线通信的有线通信设备,以及能与执行无线通信的无线通信设备和所述有线通信设备这二者通信的通信设备。所述通信设备包括时钟输出部件,可操作以便输出将提供给有线通信设备的时钟,以及调制器,可操作以便通过使用对应于将发送到有线通信设备的数据的信号作为调制对象(subject)信号来对时钟执行幅移键控(ASK)调制,并且输出所得到的调制信号。所述有线通信设备包括时钟提取部件,可操作以便从调制信号中提取时钟,信号提取部件,可操作以便从调制信号中提取调制对象信号,以及处理部件,可操作以便根据由时钟提取部件提取的时钟来处理由信号提取部件提取的调制对象信号,并且输出对应于将发送到通信设备的数据的信号。所述通信设备和有线通信设备通过第一连接线路和不同于第一连接线路的第二连接线路彼此相连,通过第一连接线路,把从调制器输出的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,通过第二连接线路,把从处理部件输出的信号从有线通信设备发送到通信设备。
所述系统是多个设备的逻辑集合,并且没有必要让所述设备位于同一壳体内。
依照本发明的另一实施例,提供了一种通信设备,其能够与用于执行无线通信的无线通信设备和用于执行有线通信的有线通信设备进行通信。所述通信设备包括时钟输出部件,可操作以便输出将提供给有线通信设备的时钟,以及调制器,可操作以便通过使用对应于将发送到有线通信设备的数据的信号作为调制对象信号来对时钟执行ASK调制,并且输出所得到的调制信号。所述通信设备通过第一连接线路和不同于第一连接线路的第二连接线路与有线通信设备相连,通过第一连接线路,把从调制器输出的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,通过第二连接线路,把对应于将从有线通信设备发送到通信设备的数据的信号从有线通信设备发送到通信设备。
依照本发明的另一实施例,提供了一种用于通信设备的第一通信方法,所述通信设备能够与用于执行无线通信的无线通信设备和用于执行有线通信的有线通信设备通信。所述第一通信方法包括如下步骤:使用调制器通过调制对象信号对时钟执行ASK调制以便输出所得到的调制信号,通过第一连接线路把调制信号发送到有线通信设备,通过第一连接线路,把从调制器输出的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,并且通过第二连接线路接收从有线通信设备发送的信号,所述第二连接线路不同于所述第一连接线路,通过第二连接线路,把对应于将从有线通信设备发送到通信设备的数据的信号从有线通信设备发送到通信设备。
依照本发明的另一实施例,提供了一种用于与通信设备执行有线通信的有线通信设备,所述通信设备能够与用于执行无线通信的无线通信设备和有线通信设备进行通信。所述有线通信设备包括:时钟提取部件,可操作以便从调制信号中提取时钟,所述调制信号是通过使用对应于数据的信号作为调制对象信号来对时钟执行ASK调制而获得的,并且从通信设备被发送,信号提取部件,可操作以便从调制信号中提取调制对象信号,以及处理部件,可操作以便根据由时钟提取部件提取的时钟来处理由信号提取部件提取的调制对象信号,并且输出对应于将发送到通信设备的数据的信号。所述有线通信设备通过第一连接线路和不同于第一连接线路的第二连接线路与通信设备相连,通过第一连接线路,把从通信设备输出的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,通过第二连接线路,把从处理部件输出的信号从有线通信设备发送到通信设备。
依照本发明的另一实施例,提供了一种用于执行与通信设备的有线通信的有线通信设备的第二通信方法,所述通信设备能够与用于执行无线通信的无线通信设备和所述有线通信设备通信。所述第二通信方法包括如下步骤:由有线通信设备通过第一连接线路接收来自通信设备的调制信号,通过第一连接线路发送从通信设备输出的调制信号,由时钟提取部件从调制信号中提取时钟,并且由信号提取部件从调制信号中提取调制对象信号,并且通过不同于所述第一连接线路的第二连接线路,把从处理部件输出的信号从有线通信设备发送到通信设备,通过第二连接线路发送从处理器输出的信号。
因此,依照本发明的实施例,通过所述第一连接线路把通过调制对象信号对时钟执行ASK调制而获得的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,并且通过所述第二连接线路把从处理器输出的信号从有线通信设备发送到通信设备。
依照本发明的实施例,能够通过最小化连接设备的线路数目来利用简单的设备结构执行有线通信。
附图说明
图1是举例说明依照本发明实施例的通信系统的结构示例的框图;
图2举例说明了在消息处理器和无线通信设备之间数据的发送和接收;
图3举例说明了在控制器和消息处理器之间数据的发送和接收;
图4是举例说明NFC接口和消息处理器的结构示例的框图;
图5是举例说明NFC接口的调制器的结构示例的框图;
图6是举例说明提供给调制器的调制对象信号和从调制器输出的SIGOUT信号的波形图;
图7示意性地举例说明了调制对象信号和SIGOUT信号(调制信号);
图8是举例说明时钟提取部件和信号提取部件的结构示例的框图;
图9是举例说明SIGIN信号的波形图;并且
图10举例说明了NFC接口和消息处理器之间的有线通信。
具体实施方式
在描述本发明的实施例以前,下面论述权利要求的特征和依照本发明实施例所公开的特定元件之间的对应关系。此描述意在确保在本说明书中描述支持所要求保护的发明的实施例。由此,即使在下面实施例中的元件不是就涉及本发明的某一特征而描述的,也未必意味着所述元件就不涉及权利要求的该特征。相反,即使此处就涉及权利要求的某一特征而描述,也未必意味着所述元件就不涉及权利要求的其它特征。
此外,不应该把这种描述看作是限制性的,即:在实施例中公开的本发明的所有方面都在权利要求书中所有描述。也就是说,所述描述不排除存在实施例中有所描述、但此申请的发明中没有要求保护的本发明的一些方面,即,存在本发明的某些方面,这些方面今后可能通过分案申请被要求保护,或者通过修改被另外要求保护。
依照本发明实施例的通信系统包括用于执行有线通信的有线通信设备(例如,图1中示出的消息处理器14),并且包括能够与用于执行无线通信的无线通信设备(例如,图1中示出的无线通信设备2)和有线通信设备进行通信的通信设备(图1中示出的NFC接口12)。所述通信设备包括可操作以便输出将提供给有线通信设备的时钟的时钟输出部件(例如,图4中示出的时钟选择器46),并且包括可操作以便通过使用对应于将发送到有线通信设备的数据的信号作为调制对象信号来执行对时钟的ASK调制并且输出所得到的调制信号的调制器(例如,图4中示出的调制器47)。所述有线通信设备包括可操作以便从调制信号中提取时钟的时钟提取部件(例如,图4中示出的时钟提取部件52),可操作以便从调制信号中提取调制对象信号的信号提取部件(例如,图4中示出的信号提取部件53),以及可操作以便根据由时钟提取部件提取的时钟来处理由信号提取部件提取的调制对象信号并且输出对应于将发送到通信设备的数据的信号的处理部件(图4中示出的处理部件54)。所述通信设备和有线通信设备通过第一连接线路(例如图1中示出的SIGOUT线路)和不同于第一连接线路的第二连接线路(例如图1中示出的SIGIN线路)彼此相连,通过第一连接线路,把从调制器输出的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,通过第二连接线路,把从处理部件输出的信号从有线通信设备发送到通信设备。
依照本发明实施例的通信设备(例如图1中示出的NFC接口12)能够与用于执行无线通信的无线通信设备(例如图1中示出的无线通信设备2)和用于执行有线通信的有线通信设备(例如图1中示出的消息处理器14)进行通信。所述通信设备包括可操作以便输出将提供给有线通信设备的时钟的时钟输出部件(例如,图4中示出的时钟选择器46),并且包括可操作以便通过使用对应于将发送到有线通信设备的数据的信号作为调制对象信号来执行对时钟的ASK调制并且输出所得到的调制信号的调制器(例如,图4中示出的调制器47)。所述通信设备通过第一连接线路(例如图1中示出的SIGOUT线路)和不同于第一连接线路的第二连接线路(例如图1中示出的SIGIN线路)与有线通信设备相连,通过第一连接线路,把从调制器输出的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,通过第二连接线路,把对应于将从有线通信设备发送到通信设备的数据的信号从所述有线通信设备发送到通信设备。
依照本发明实施例的第一通信方法用于能够与用于执行无线通信的无线通信设备(例如图1中示出的无线通信设备2)和用于执行有线通信的有线通信设备(例如图1中示出的消息处理器14)进行通信的通信设备(例如图1中示出的NFC接口12)。所述通信设备包括可操作以便输出将提供给有线通信设备的时钟的时钟输出部件(例如,图4中示出的时钟选择器46),并且包括可操作以便通过使用对应于将发送到有线通信设备的数据的信号作为调制对象信号来执行对时钟的ASK调制并且输出调制信号的调制器(例如,图4中示出的调制器47)。所述第一通信方法包括如下步骤:使用调制器通过调制对象信号对时钟执行ASK调制以便输出所述调制信号,通过第一连接线路(例如图1中示出的SIGOUT线路)向有线通信设备发送所述调制信号,通过第一连接线路,把从调制器输出的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,并且通过第二连接线路(例如图1中示出的SIGIN线路)接收从有线通信设备发送的信号,所述第二连接线路不同于所述第一连接线路,通过第二连接线路,把对应于将从有线通信设备发送到通信设备的数据的信号从有线通信设备发送到通信设备。
依照本发明实施例的有线通信设备(例如图1中示出的消息处理器14)执行与通信设备(例如图1中示出的NFC接口12)的有线通信,其中所述通信设备能够与用于执行无线通信的无线通信设备(例如图1中示出的无线通信设备2)和所述有线通信设备进行通信。所述有线通信设备包括:可操作以便从调制信号中提取时钟的时钟提取部件(图4中示出的时钟提取部件52),其中所述调制信号是通过使用对应于作为调制对象信号的数据的信号对时钟执行ASK调制而获得的,并且从通信设备被发送;可操作以便从调制信号中提取调制对象信号的信号提取部件(例如,图4中示出的信号提取部件53),以及可操作以便根据由时钟提取部件提取的时钟来处理由信号提取部件提取的调制对象信号并且输出对应于将发送到通信设备的数据的信号的处理部件(图4中示出的处理部件54)。所述有线通信设备通过第一连接线路(例如图1中示出的SIGOUT线路)和不同于第一连接线路的第二连接线路(例如图1中示出的SIGIN线路)与通信设备相连,通过第一连接线路,把从通信设备输出的调制信号从通信设备发送到有线通信设备,通过第二连接线路,把从处理部件输出的信号从所述有线通信设备发送到通信设备。
依照本发明实施例的第二通信方法用于用来执行与通信设备(例如图1中示出的NFC接口12)进行有线通信的有线通信设备(例如图1中示出的消息处理器14),其中所述通信设备能够与用于执行无线通信的无线通信设备(图1中示出的无线通信设备2)和有线通信设备进行通信。所述有线通信设备包括:可操作以便从调制信号中提取时钟的时钟提取部件(例如,图4中示出的时钟提取部件52),其中所述调制信号是通过使用对应于数据的信号作为调制对象信号来对时钟执行ASK调制而获得的,并且从通信设备被发送,可操作以便从调制信号中提取调制对象信号的信号提取部件(例如,图4中示出的信号提取部件53),以及可操作以便根据由时钟提取部件提取的时钟来处理由信号提取部件提取的调制对象信号并且输出对应于将发送给通信设备的数据的信号的处理部件(图4中示出的处理部件54)。所述第二通信方法包括如下步骤:通过第一连接线路(例如图1中示出的SIGOUT线路)由有线通信设备接收来自通信设备的调制信号,通过第一连接线路发送从所述通信设备输出的调制信号,由时钟提取部件从调制信号中提取时钟,并且由信号提取部件从调制信号中提取调制对象信号,并且通过不同于所述第一连接线路的第二连接线路(例如图1中示出的SIGIN线路)把从处理部件输出的信号从有线通信设备发送到通信设备,通过第二连接线路发送从处理器输出的信号。
在下文中将参照附图描述本发明的实施例。
图1举例说明了依照本发明实施例的通信系统的结构。
所述通信系统包括蜂窝电话1和无线通信设备2,它们之间能够执行无线通信。
也就是说,蜂窝电话1和无线通信设备2都被配置为这样的设备,即:依照NFCIP-1执行近场通信以作为无线通信(以下把这种设备简称为“NFC设备”)。
NFC设备能够通过使用载波与其它NFC设备产生电磁感应来执行近场通信(NFC),所述载波具有例如工业科学医疗(ISM)频带中的13.56兆赫的单一频率。
近场通信是能够在以几十厘米内的距离彼此远离设置的设备间执行的通信,并且包括在彼此接触的设备(或其中容纳设备的外壳)间执行的通信。
NFC设备能够依照两种通信模式执行近场通信,所述两种通信模式是无源模式和有源模式,如上所述。现在假定两个NFC设备(第一和第二NFC设备)是相互通信的。依照无源模式,所述第一NFC设备生成电磁波并且调制对应于所述电磁波的载波,以便向第二NFC设备发送数据。所述第二NFC设备接收来自所述第一NFC设备的载波,并且对它执行负载调制以便向所述第一NFC设备发送数据。
依照有源模式,两个NFC设备均生成电磁波并且调制对应于所述电磁波的载波以便发送数据。
在基于电磁感应的近场通信中,把通过首先输出电磁波以开始通信的NFC设备、即在通信中采取主动的NFC设备称为“启动器(initiator)”。在近场通信中,所述启动器向另一个通信设备发送命令,并且所述通信设备把对命令的响应返回给启动器。把用于返回响应的通信设备称为“目标”。
如果两个NFC设备中的一个输出电磁波以开始与另一个NFC设备进行通信,那么所述第一NFC设备是启动器,而另一个NFC设备是目标。
在无源模式中,所述启动器连续输出电磁波,并且调制它们以便向目标发送数据。所述目标接收来自启动器的电磁波,并且对它们执行负载调制以便向所述启动器发送数据。
在有源模式中,所述启动器开始输出电磁波,并且调制它们以便向目标发送数据。当结束发送数据时,启动器停止输出电磁波。然后,所述目标开始输出电磁波,并且调制它们以便向启动器发送数据。当结束发送数据时,所述目标停止输出电磁波。
一个NFC设备通过首先输出电磁波来开始通信而成为启动器。在有源模式中,所述NFC设备自身输出电磁波,无论它是启动器还是目标。因此,多个NFC设备有可能同时输出电磁波,在这种情况下,如果这种NFC设备位于彼此靠近的位置,那么会出现冲突并且通信会被中止。
因此,NFC设备检查因其它设备(例如NFC设备)生成的电磁波而形成的射频(RF)场,并且只有当不存在来自其它设备的电磁波时,NFC设备才开始输出电磁波,由此避免出现冲突。把此处理称为RF冲突避免(RFCA)处理。
在RFCA处理中,如果在预定的连续时间段内没有检测到来自其它设备的电磁波(这是通过使用随机数来确定的),那么NFC设备开始输出电磁波。这样做减少了多个NFC设备同时开始输出电磁波的可能性。
NFC设备能够以各种传输速率发送数据,诸如以106每秒千比特(kbps)、212kbps和424kbps来发送,并且还可以在以另一传输速度开始执行通信的同时改变传输速度。
如上所述那样配置的蜂窝电话1和无线通信设备2分别包括NFC接口12和22,它们充当用于依照NFCIP-1执行通信的接口。
更具体地讲,蜂窝电话1包括天线11、NFC接口12、控制器13和消息处理器14。
天线11形成闭合回路线圈,并且当线圈中流过的电流被改变时,从天线11输出电磁波。当在用作天线11的线圈中流过的电磁波(磁通)被改变时,电流在天线11中流过。在天线11中流过的信号(电流)被提供给NFC接口12。
NFC接口12例如是单片IC,其用于依照NFCIP-1执行通信,并且经由天线11执行与无线通信设备2或另一NFC设备的近场通信(无线通信)。
NFC接口12还用作执行有线通信的接口,并且通过SIGOUT线路(第一连接线路)、SIGIN线路(第二连接线路)和GND线路与用于执行有线通信的消息处理器14相连。
所述SIGOUT线路是电线,通过它,SIGOUT信号(将在下面描述)从NFC接口12被发送到消息处理器14。所述SIGIN线路是不同于SIGOUT线路的电线,通过它,SIGIN信号(将在下面描述)从消息处理器14被发送到NFC接口12。GND线路被接地。
所述NFC接口12通过SIGOUT线路把数据(包括命令)发送到消息处理器14,并且通过SIGIN线路接收来自消息处理器14的数据,由此执行与消息处理器14的有线通信。
所述NFC接口12和消息处理器14均具有可与SIGOUT线路、SIGIN线路和GND线路相连的端子。然而,为了简单起见,没有示出这些端子。
NFC接口12还包括用于执行与控制器13的通信(有线通信)以便向控制器13发送并从中接收各种数据的接口。
控制器13控制用作蜂窝电话1的蜂窝电话部件的块(未示出)。用作蜂窝电话的所述块包括具有呼叫功能的块以及具有网页浏览和电子邮件形成功能的块。
所述消息处理器14处理消息,更具体地说,所述消息处理器14执行有线通信(通过使用有线手段发送和接收数据)以便接收数据,并且必要时存储它。所述消息处理器14还读取所存储的数据,并且通过有线通信来发送它。
所述消息处理器14通过三条连接线路(即:SIGOUT线路、SIGIN线路和GND线路)与NFC接口12相连。所述消息处理器14通过SIGIN线路向NFC接口12发送数据,并且通过SIGOUT线路接收来自NFC接口12的数据,由此执行与NFC接口12的有线通信。
所述消息处理器14可以被集成到蜂窝电话1中。作为选择,消息处理器14可以是易于由用户安装到蜂窝电话1或者从中拆卸的硬件,在这种情况下,当把消息处理器14安装在蜂窝电话1中时,所述消息处理器14的端子(未示出)被电气连接到SIGOUT线路、SIGIN线路和GND线路。
所述消息处理器14能够作为SIM卡或UIM卡来形成。在该情况下,所述消息处理器14可以具有内置防篡改安全应用模块(secureapplication module,SAM),用于管理电子货币或用来验证或加密数据的密钥。在具有内置SAM的消息处理器14中,用作SIM卡或UIM卡的部分以及用作SAM的部分可以被集成到一个单片IC中,或者可以作为不同的单片IC来形成。
在图1示出的蜂窝电话1中,除了SIGOUT线路、SIGIN线路以及GND线路以外,用于提供电源Vcc的线路与消息处理器14相连,并且把电源Vcc经由供电线路提供给消息处理器14以便操作消息处理器14。还有另一条线路,其不同于SIGOUT线路、SIGIN线路和GND线路,用于把消息处理器14连接到NFC接口12,并且能够通过该线路把电源从NFC接口12提供到消息处理器14。
无线通信设备2包括天线21、NFC接口22和控制器23。天线21和NFC接口22分别与蜂窝电话1的天线11和NFC接口12类似地配置。
由于无线通信设备2没有装备对应于消息处理器14的块,所以NFC接口22可以设置或者不具有充当接口的功能,所述接口用于执行与对应于消息处理器14的块的有线通信。
所述控制器23执行各种类型的处理。更具体地说,如果无线通信设备2是自动售票机的读取器/写入器,那么控制器23控制所述NFC接口22,以便当IC卡位于靠近无线通信设备2的位置时,通过近场通信从用作往返通行证的IC卡中读取信息(诸如期满日期和移动区域),然后检验涉及往返通行证的信息是否适当。如果无线通信设备2是能够进行电子结算的IC卡,那么控制器23响应于NFC设备(未示出)来更新电子货币的余额,所述NFC设备用于存储电子货币并且请求控制器23进行电子结算。
无线通信设备2可以作为读取器/写入器以及个人计算机(PC)来形成。在该情况下,所述PC运行应用程序(程序)来实现控制器23。
如上所述那样配置的蜂窝电话1和无线通信设备2都是NFC设备,因此它们能够依照NFCIP-1执行近场通信。
也就是说,蜂窝电话1的NFC接口12能够依照NFCIP-1执行与无线通信设备2的NFC接口22的近场通信。
蜂窝电话1的NFC接口12还可以通过SIGOUT线路、SIGIN线路和GND线路与其连接来执行与消息处理器14的有线通信。所述NFC接口12还可以执行与控制器13的有线通信(控制器通信)。
由此,依照图1中示出的通信系统,蜂窝电话1的NFC接口12能够接收来自无线通信设备2的NFC接口22的数据,并且还通过有线通信经由SIGOUT线路向消息处理器14发送数据。NFC接口12还可以通过有线通信经由SIGIN线路来接收来自消息处理器14的数据(例如,作为对经由NFC接口12从无线通信设备2发送的数据的响应、从消息处理器14输出的数据),并且进一步通过无线通信向无线通信设备2传送所述数据。
因此,消息处理器14和无线通信设备2能够经由NFC接口12互相发送并且接收数据,如图2所示。因此,如果消息处理器14存储电子货币,并且无线通信设备2进行电子结算,那么所述无线通信设备2经由NFC接口12来读取存储在消息处理器14中的电子货币,以便对蜂窝电话1的用户购买的产品进行电子结算。
依照图1中示出的通信系统,蜂窝电话1的NFC接口12能够接收来自控制器13的数据,并且进一步通过有线通信经由SIGOUT线路向消息处理器14传送所述数据。所述NFC接口12还可以通过有线通信经由SIGIN线路接收来自消息处理器14的数据,并且进一步向控制器13传送所述数据。
因此,控制器13和消息处理器14能够经由NFC接口12发送并且接收数据,如图3所示。因此,如果消息处理器14存储电子货币,那么控制器13能够经由NFC接口12从消息处理器14读取电子货币的当前余额,并且在蜂窝电话1的显示部件(未示出)上显示所述余额,由此允许蜂窝电话1的用户检查电子货币的余额。
在通信系统1中,控制器13和无线通信设备2还可以依照如下方式经由NFC接口12互相发送并且接收数据,所述方式类似于如图2所示的经由NFC接口12在消息处理器14和无线通信设备2之间或者如图3所示的经由NFC接口12在控制器13和消息处理器14之间发送并接收数据的方式。
由此,如果无线通信设备2是存储电子货币的IC卡,那么控制器13经由NFC接口12读取存储在无线通信设备2中的电子货币的余额,并且在蜂窝电话1的显示部件(未示出)上显示所述余额,由此允许用户通过使用蜂窝电话1来检验存储在(充入)无线通信设备2中的电子货币的余额。
图4举例说明了图1中示出的NFC接口12和消息处理器14的结构示例。在图4中,在用于连接NFC接口12和消息处理器14的SIGOUT线路、SIGIN线路和GND线路当中,没有示出GND线路。
在NFC接口12中,解调处理器41与天线11相连,以便检测天线11中流过的电流,并且进一步检测因另一设备生成的电磁波而形成的RF场。所述解调处理器41还调整天线11中流过的电流,并且提取信息信号以便例如通过进行幅移键控(ASK)解调来放大所得到的信号。从而,所述信号能够被解调。然后,解调处理器41把已解调信号、例如曼彻斯特代码(对应于数据的信号)提供给串行数据开关42。
通过调整天线11中流过的电流并且提取信息信号,所述解调处理器41还生成具有13.56兆赫的频率的时钟(时钟信号)(外部时钟),此频率是NFCIP-1中采用的载波频率,并且把所生成的时钟提供给时钟选择器46。
串行数据开关42把从解调处理器41接收的曼彻斯特代码提供给数据处理器43或者调制器47。所述串行数据开关42还把从数据处理器43接收的曼彻斯特代码提供给调制器44或者调制器47。所述串行数据开关42还把经由SIGIN线路从消息处理器14接收的曼彻斯特代码作为SIGIN信号提供给数据处理器43或者调制器44。
数据处理器43通过使用预定的编码方法来编码数据,并且还解码利用预定编码方法编码的数据。更具体地说,数据处理器43把从控制器13经由中央处理单元(CPU)48提供的数据编码为曼彻斯特代码,并且把曼彻斯特代码提供给串行数据开关42。所述数据处理器43还解码从串行数据开关42提供的曼彻斯特代码,并且经由CPU 48把所得到的数据提供给控制器13。
虽然在数据处理器43中使用了曼彻斯特编码/解码,但是也可以采用例如修改后的Miller编码/解码或者不归零(NRZ)编码/解码的其它类型编码/解码。
在无源模式中,当外部电源根据从串行数据开关42提供的信号(例如曼彻斯特代码)察看用作天线11的线圈时,调制器44改变阻抗。在该情况下,如果在天线11周围通过作为载波从另一设备(例如图1中示出的无线通信设备2)输出的电磁波而形成RF场(磁场),那么所述RF场响应于阻抗的改变而改变。然后,根据从串行数据开关42提供的信号来调制(负载调制)作为从无线通信设备2输出的电磁波的载波,然后把来自串行数据开关42的信号(曼彻斯特代码)发送给连续输出电磁波的无线通信设备2。
在有源模式中,调制器44通过允许电流在天线11中流过而生成电磁波作为载波,然后通过从串行数据开关42提供的信号来调制所述载波以便输出电磁波作为调制信号。
作为用于调制器44的调制方法,可以采用ASK调制。然而,所述调制方法不局限于ASK调制,例如相移键控(PSK)调制或者正交幅度调制(QAM)的其它调制也可以采用。依照NFCIP-1,ASK调制的调制因数是8%至30%。
时钟发生器45中集成有石英振荡器或者陶瓷振荡器,并且生成时钟(内部时钟)以便向时钟选择器46提供所述时钟,其中所述时钟具有类似于NFCIP-1中采用的载波的频率。
所述时钟选择器46选择从解调处理器41提供的外部时钟和从时钟发生器45提供的内部时钟中的一个,并且向调制器47和NFC接口12的必要的块来输出所选时钟。
更具体地说,当从解调处理器41提供外部时钟、即当诸如无线通信设备2的NFC设备位于NFC接口12(蜂窝电话1)附近并且因NFC设备的存在而形成RF场时,所述时钟选择器46选择从解调处理器41提供的外部时钟。另一方面,当外部时钟不是从解调处理器41提供的、即:当由于诸如无线通信设备2的NFC设备没有位于NFC接口12附近而没有形成RF场时,所述时钟选择器46选择从时钟发生器45提供的内部时钟。
所述调制器47使用从串行数据开关42提供的曼彻斯特代码(即,对应于将从串行数据开关42被发送到消息处理器14的数据的信号)作为将调制的信号(以下简称为“调制对象信号”)来对从时钟选择器46输出的时钟执行ASK调制,并且把所得到的调制信号作为SIGOUT信号输出到SIGOUT线路。
必要时,所述CPU 48对所述数据执行处理,以便把处理过的数据输出到数据处理器43或者控制器13。NFC接口12不是必须装备有CPU 48。
所述消息处理器14包括信号处理器51。所述信号处理器51包括时钟提取部件52、信号提取部件53和处理部件54。
所述时钟提取部件52从调制信号(SIGOUT信号)中提取时钟,其中所述调制信号是从调制器47经由SIGOUT线路发送的,并且所述时钟提取部件52把提取出的时钟提供给处理部件54和消息处理器14的必要的块。
所述信号提取部件53从调制信号(SIGOUT信号)中提取调制对象信号(曼彻斯特代码),其中所述调制信号是从调制器47经由SIGOUT线路发送的,并且所述信号提取部件53把提取出的调制对象信号提供给处理部件54。
所述处理部件54根据由时钟提取部件52提取出的时钟(与所述时钟同步)来解码从信号提取部件53提供的曼彻斯特代码,并且存储解码的数据。所述处理部件54还根据由时钟提取部件52提取出的时钟把所存储的数据编码为曼彻斯特代码,并且向SIGIN线路输出编码后的数据作为将发送到NFC接口12的SIGIN信号。然后,SIGIN信号经由SIGIN线路从消息处理器14被发送到NFC接口12。
操作中,所述NFC接口12可以接收来自蜂窝电话1(图1)的电池(未示出)的电力。作为选择,通过使用解调处理器41来根据由位于NFC接口12附近的NFC设备(例如无线通信设备2)形成的RF场对天线11中流过的电流进行整流,NFC接口12可以获得电力。
作为选择,NFC接口12可以通过蜂窝电话1的电池和因存在NFC设备而在天线11中流过的电流的组合来运行。更具体地说,如果蜂窝电话1的电池的剩余容量大于或等于预定阈值,那么所述NFC接口12可以通过电池来运行。如果电池的剩余容量小于阈值,那么NFC接口12可以通过使用因形成RF场而在天线11中流过的电流中获得的电力来运行。
在如上所述那样配置的NFC接口12和消息处理器14中,当把数据从NFC接口12发送给消息处理器14时,NFC接口12的调制器47通过使用将发送给消息处理器14的曼彻斯特代码作为调制对象信号来调制从时钟选择器46输出的时钟,并且经由SIGOUT线路把所得到的调制信号发送到消息处理器14以作为SIGOUT信号。
在消息处理器14中,所述信号处理器51经由SIGOUT线路接收SIGOUT信号,并且把所述SIGOUT信号提供给时钟提取部件52和信号提取部件53。时钟提取部件52从SIGOUT信号中提取时钟,并且把提取出的时钟提供到处理部件54。所述信号提取部件53从SIGOUT信号中提取曼彻斯特代码作为调制对象信号,并且把提取出的曼彻斯特代码提供到处理部件54。所述处理部件54与从时钟提取部件52提供的时钟相同步地来处理从信号提取部件53提供的曼彻斯特代码,并且更具体地说,所述处理部件54解码曼彻斯特代码并且必要时存储它们。
当把数据从消息处理器14发送给NFC接口12时,NFC接口12的调制器47发送所述SIGOUT信号,所述SIGOUT信号是通过使用从串行数据开关42经由SIGOUT线路到消息处理器14的输出、通过调制从时钟选择器46输出的时钟而生成的。在该情况下,如果数据(曼彻斯特代码)不是从串行数据开关42输出的,那么调制器47自己把时钟从时钟选择器46发送到消息处理器14。在消息处理器14中,所述时钟提取部件52从SIGOUT信号中提取时钟,并且把提取出的时钟提供给处理部件54。
处理部件54与从时钟提取部件52输出的时钟相同步地把将发送给NFC接口12的曼彻斯特代码作为SIGIN信号输出到SIGIN线路。
更具体地说,所述处理部件54读取将发送给NFC接口12的数据,并且如果它们没有被编码,则把所述数据编码为曼彻斯特代码。然后,所述处理部件54把曼彻斯特代码作为SIGIN信号输出到SIGIN线路。然后,数据能够经由SIGIN线路从消息处理器14被发送到NFC接口12。
在NFC接口12中,所述串行数据开关42接收如上所述从消息处理器14发送的SIGIN信号(曼彻斯特代码)。
图5举例说明了图4中示出的调制器47的结构示例。
如上所述,调制器47接收曼彻斯特代码作为将从串行数据开关42被发送到消息处理器14的信号,并且接收从时钟选择器46输出的时钟。
调制器47包括放大器61。放大器61根据从串行数据开关42提供的曼彻斯特代码(信号)来放大从时钟选择器46输出的时钟,以便通过使用曼彻斯特代码作为调制对象信号来执行对时钟的ASK调制。然后,放大器61把ASK调制后的信号作为SIGOUT信号输出到SIGOUT线路。
在调制器47中,ASK调制因数是8%至30%,这是NFCIP-1中作为载波ASK调制的调制因数而采用的。然而,调制因数不局限于8%至30%,而可以是允许消息处理器14的时钟提取部件52以高精确度提取时钟的任何值。
图6举例说明了提供给图5中示出的调制器47的放大器61的调制对象信号的示例以及从调制器47作为SIGOUT信号输出的调制信号的示例。在图6中,横轴表示时间,而纵轴指明振幅。图7和9的情况也如此。
从图6中顶部开始的第一部分举例说明了调制对象信号的示例。所述调制对象信号是曼彻斯特代码,并且更确切地说,是对应于被编码为曼彻斯特代码之前的数据(比特)的信号。更具体地说,当所述数据表明0(二进制)时,曼彻斯特码从低(L)电平改变为高(H)电平。当数据表明1(二进制)时,曼彻斯特代码从H电平改变为L电平。
从图6中顶部开始的第二部分举例说明了通过使用图6中第一部分表明的调制对象信号来调制作为时钟的脉冲串所生成的调制信号(SIGOUT信号)的示例。
当调制对象信号处于H电平时,调制器47的放大器61把时钟放大1倍,并且当调制对象信号处于L电平时,放大器61把时钟放大大于0且小于1的倍数(例如,从0.92到0.7的倍数)。
从图6中顶部开始的第三部分举例说明了当调制器44通过图6中第一部分表明的调制对象信号来调制作为载波的正弦波时、在天线11中流过的电流(调制信号)波形。
如上所述,调制器44使用通过对数据编码而获得的曼彻斯特代码来对载波执行ASK调制。在调制器44和47中,调制对象信号是曼彻斯特代码,并且调制方法是ASK调制。因此,除了调制对象信号调制的信号类型不同之外,即载波和时钟,通过调制器44执行调制而生成的在天线11中流过的电流(调制信号)与调制器47执行调制而获得的SIGOUT信号(调制信号)相似。
如果从时钟选择器46(图4)输出的时钟频率是13.56兆赫,并且如果从串行数据开关42提供到调制器47的曼彻斯特代码的传输速度是212kbps,那么在数据的一个码元(一位)中约有64个脉冲(≈13.56MHz/212kbps)。
图7是举例说明图6中示出的调制对象信号和SIGOUT信号(调制信号)的一部分的放大图。
从图7顶部开始的第一部分举例说明了从时钟选择器46提供到调制器47的时钟。从图7顶部开始的第二部分举例说明了从串行数据开关42提供到调制器47的调制对象信号(曼彻斯特代码)。从图7中顶部开始的第三部分举例说明了通过第二部分表明的调制对象信号来对第一部分中表明的时钟执行ASK调制所获得的SIGOUT信号(调制信号)。
现在假定第一部分中示出的时钟脉冲的最小电压和最大电压分别是0伏和Vc伏。在该情况下,当调制对象信号处于H电平时,SIGOUT信号的电压是Vc V,如第三部分中所示那样。当调制对象信号处于L电平时,SIGOUT信号的电压是Vc’V,其大于0伏并且小于Vc伏,如第三部分中所示那样。
图7表明在通过调制对象信号对时钟进行ASK调制之后,所得到的SIGOUT信号的时钟的上升沿和下降沿能够得以保持,不过其电平不同于时钟的电平。
图8举例说明了图4中示出的时钟提取部件52和信号提取部件53的结构示例。
时钟提取部件52包括比较电压输出部件71和比较器72。
所述比较电压输出部件71向比较器72输出预定阈值TH1,这是将与SIGOUT信号相比较的电压,其中所述SIGOUT信号是经由SIGOUT线路从NFC接口12被提供的。
在该情况下,如果SIGOUT信号的电压采用诸如0、Vc′和Vc的三个值,如图7中第三部分所示那样,那么预定阈值TH1大于0而小于Vc′,例如是Vc′/2。
比较器72把经由SIGOUT线路从NFC接口12提供的SIGOUT信号与从比较电压输出部件71提供的阈值进行比较,以便从SIGOUT信号提取并且输出时钟。
更具体地说,当把SIGOUT信号与阈值TH1进行比较时,如果SIGOUT信号大于或等于阈值TH1,那么比较器72输出H电平,并且如果SIGOUT信号小于阈值TH1,那么比较器72输出L电平,由此从图7第三部分中表明的SIGOUT信号中提取图7第一部分中表明的时钟。
如上所述,在SIGOUT信号中,由于时钟的上升沿和下降沿能够得以保持,所以仅仅通过比较SIGOUT信号与阈值TH1就可以容易地并且准确地获得时钟。
所述信号提取部件53包括包络检波器81、比较电压输出部件82和比较器83。
所述包络检波器81检测经由SIGOUT线路从NFC接口12提供的SIGOUT信号的包络,并且把所得到的包络信号提供到比较器83。
所述比较电压输出部件82向比较器83输出预定阈值TH2,其是将与从包络检波器81提供的包络信号相比较的电压。
在该情况下,如果SIGOUT信号的电压采用诸如0、Vc′和Vc的三个值,如图7中第三部分所示那样,那么预定阈值TH2大于Vc′并且小于Vc,例如是Vc′和Vc的平均值。
比较器83把从包络检波器81提供的包络信号与从比较电压输出部件82提供的阈值TH2进行比较,以便从SIGOUT信号提取并且输出调制对象信号。
更具体地说,当把包络信号与阈值TH2进行比较时,如果包络信号大于或等于阈值TH2,那么比较器83输出H电平,并且如果包络信号小于阈值TH2,那么比较器83输出L电平,由此从图7第三部分中表明的SIGOUT信号的包络信号中提取图7第二部分中表明的调制对象信号。
如上所述,SIGOUT信号是通过调制对象信号调制所述时钟而生成的调制信号。因此,通过获得SIGOUT信号的包络并将其与阈值TH2相比较,SIGOUT信号能够容易地并且准确地被解调为调制对象信号。
图9举例说明了将通过图4中示出的处理部件54输出到SIGIN线路的SIGIN信号。
从图9中的顶部开始的第一部分举例说明了SIGIN信号的示例。如上所述,正如在从串行数据开关42提供到调制器47的调制对象信号中那样,SIGIN信号是通过把数据编码为曼彻斯特代码而获得的信号。当对应的数据表明0(二进制)时,SIGIN信号从L电平改变为H电平,并且当对应的数据表明1(二进制)时,SIGIN信号从H电平改变为L电平。
如上所述,调制器44(图4)通过曼彻斯特代码调制所述载波。因此,如果作为曼彻斯特代码的SIGIN信号从消息处理器14被发送,那么串行数据开关42能够直接把SIGIN信号提供到调制器44,因此所述SIGIN信号能够通过近场通信发送给NFC设备,例如无线通信设备2。
更具体地说,从图9顶部开始的第二部分举例说明了当把图9顶部开始的第一部分中表明的SIGIN信号直接提供给调制器44并且通过调制器44用来调制作为载波的电磁波时、在天线11中流过的电流(调制信号)的波形。
现在参考图10给出在图4中示出的NFC接口12和消息处理器14之间执行有线通信的描述。
当从解调处理器41或者数据处理器43接收到将发送到消息处理器14的曼彻斯特代码时,NFC接口12的串行数据开关42把所述曼彻斯特代码作为调制对象信号提供到调制器47。
在步骤S1,调制器47通过作为调制对象信号从串行数据开关42提供的曼彻斯特代码来调制从时钟选择器46输出的时钟,并且把所得到的调制信号作为SIGOUT信号经由SIGOUT线路发送到消息处理器14。
在步骤S11,消息处理器14接收从NFC接口12的调制器47经由SIGOUT线路发送的SIGOUT信号,并且把所述SIGOUT信号提供给时钟提取部件52和信号提取部件53。
然后,在步骤S12,所述时钟提取部件52从SIGOUT信号中提取时钟,并且信号提取部件53从SIGOUT信号中提取曼彻斯特代码作为调制对象信号。然后,时钟提取部件52把提取出的时钟提供到处理部件54,而后信号提取部件53把提取出的曼彻斯特代码作为调制对象信号提供到处理部件54。
在步骤S13,处理部件54与从时钟提取部件52提供的时钟相同步地来处理从信号提取部件53提供的曼彻斯特代码。
然后,在步骤S14,所述处理部件54经由SIGIN线路把将发送到NFC接口12的曼彻斯特代码作为SIGIN信号发送到NFC接口12。
在步骤S2,NFC接口12的串行数据开关42接收如上所述作为曼彻斯特代码从消息处理器14的处理部件54发送的SIGIN信号,并且把接收到的SIGIN信号提供到数据处理器43或者调制器44。
如果作为SIGIN信号的曼彻斯特代码从串行数据开关42被提供给数据处理器43,那么数据处理器43把曼彻斯特代码解码为原始数据,并且把解码后的数据提供到控制器13。如果把曼彻斯特代码作为SIGIN信号从串行数据开关42提供给调制器44,那么调制器44通过使用曼彻斯特代码来调制作为载波的电磁波,由此把对应于作为SIGIN信号的曼彻斯特代码的数据发送到用于生成电磁波的NFC设备。
调制器47在NFC接口12与消息处理器14之间执行的有线通信期间连续发送SIGOUT信号。因此,如果没有数据将从NFC接口12被发送到消息处理器14,那么把从时钟选择器46输出的时钟本身作为SIGOUT信号从调制器47发送给消息处理器14。
如上所述,通过使用调制对象信号(曼彻斯特代码)对时钟进行ASK调制,并且把作为所得到的调制信号的SIGOUT信号从NFC接口12经由SIGOUT线路发送给消息处理器14。因此,通过发送SIGOUT信号,数据和时钟都能够从NFC接口12被发送到消息处理器14。
也就是说,通过使用单个连接线路、即SIGOUT线路,不仅能够从NFC接口12向消息处理器14发送数据,还能够提供时钟。这样做不需要通过专用于从NFC接口12向消息处理器14提供时钟的连接线路来连接NFC接口12和消息处理器14。
还可以取代从NFC接口12向消息处理器14提供时钟,把类似于时钟发生器45(图4)的时钟发生器包含在消息处理器14中,从而使消息处理器14能够与内置时钟发生器所生成的时钟相同步地操作。
然而在该情况下,需要把用于生成时钟的石英振荡器集成到时钟发生器中,这增加了消息处理器14的大小。
如果消息处理器14是作为SIM卡或者UIM卡形成的,那么如上所述,由于SIM卡或者UIM卡较小,所以它应该作为小型设备来形成。由此,把时钟发生器集成到消息处理器14中是不适当的。
由此必需从外部电源向消息处理器14提供时钟。然而,如果独立地把时钟提供给消息处理器14,那么应该为消息处理器14提供将连接到专用于提供时钟的线路的端子。
然而,如果消息处理器14是作为SIM卡而形成的,如上所述,那么所希望的是,将连接到SIM卡的线路数目被最小化,这是因为为SIM卡提供的端子数目是有限的。
如上所述,通过使用调制对象信号(曼彻斯特代码)对时钟进行ASK调制,并且把所得到的调制信号作为SIGOUT信号从NFC接口12经由SIGOUT线路发送给消息处理器14。这样做不需要提供专用于从NFC接口12向消息处理器14提供时钟的连接线路。从而,NFC接口12和消息处理器14能够利用最小数目的连接线路彼此连接。
另外,由于SIGOUT信号是通过对时钟执行ASK调制而获得的信号,所以上升沿(正沿)和下降沿(负沿)能够原样保持,不过其电平不同。因此,消息处理器14能够仅仅通过比较SIGOUT信号与预定阈值来容易地提取具有50占空比的时钟。
由于SIGOUT信号包含具有不同电平的数据(曼彻斯特代码),所以消息处理器14能够通过检测SIGOUT信号的包络并且通过比较所述包络与预定阈值来容易地提取数据。
也就是说,消息处理器14能够利用简单的电路结构从SIGOUT信号中提取时钟和数据。
由此,通过最小化用于连接NFC接口12和消息处理器14的线路数目、在能够执行无线通信和有线通信的NFC接口12和用于执行有线通信的消息处理器14之间能够由简单结构的设备(电路)来执行有线通信,其中所述NFC接口12例如是IC卡的通信接口,而消息处理器14例如是SIM卡。
依照NFCIP-1,数据能够以各种传输速率来发送,诸如是106kbps、212kbps和424kbps。无论通过数据(曼彻斯特代码)对时钟执行ASK调制所使用的传输速度如何,NFC接口12和消息处理器14的电路结构保持相同。也就是说,不必根据传输速度来改变NFC接口12和消息处理器14的电路结构。
从消息处理器14被发送到NFC接口12的SIGIN信号是曼彻斯特代码,即通过在NFC接口12和NFC设备之间执行无线通信时使用的编码方法来编码数据而获得的信号。这样做允许NFC接口12通过使用从消息处理器14发送的SIGIN信号来调制作为载波的电磁波,并且向NFC设备发送调制信号。
由NFC接口12通过无线通信发送并且接收到的信号是通过使用曼彻斯特代码(调制对象信号)对载波执行ASK调制获得的信号。相反,SIGOUT信号是通过使用曼彻斯特代码对时钟执行ASK调制获得的信号,并且所述SIGIN信号是曼彻斯特代码。因此,由NFC接口12通过无线通信发送并且接收到的信号与NFC接口12和消息处理器14之间发送并且接收的SIGOUT信号和SIGIN信号的兼容性很高。由此,把现有的NFC设备电路集成到消息处理器14中不困难。更具体地说,现有的NFC设备例如是IC卡,并且所述IC卡不仅包括类似于NFC接口12的NFC接口,而且包括用于管理进行验证或者加密数据的加密密钥的防篡改SAM。所述SAM能够容易地被集成到消息处理器14中。
另外,用于从消息处理器14向NFC接口12发送数据(SIGIN信号)的SIGIN线路以及用于从NFC接口12向消息处理器14发送数据(SIGOUT信号)的SIGOUT线路是物理上不同的连接线路。因此,NFC接口12以及消息处理器14能够在不必精确考虑阻抗变化的情况下被设计,否则,如上所述,当使用单条线路从通信接口向SIM卡发送信号时,这往往是必需的,反之亦然。因此,有线通信能够变得更加稳定。
在上述实施例中,作为能够执行有线通信和无线通信的通信设备,使用了NFC接口12来作为依照NFCIP-1执行无线通信的通信接口。然而,还可以使用依照除NFCIP-1以外的标准执行无线通信的其它通信接口。
另外,虽然依照此实施例,用作有线通信设备的消息处理器14是作为SIM卡或者UIM卡来形成的,但是它还可以被配置为其它类型的设备。
已经在包括蜂窝电话的通信系统的上下文中描述了先前的实施例。然而,这仅仅是示例性的,本发明适用于其中能够集成可以执行无线通信、特别是近场通信和有线通信的通信接口的设备。
本领域技术人员应该理解的是,根据设计要求以及其它因素可以进行各种修改、组合、次组合以及变动,这些都包括在所附权利要求书或者其等效物的范围内。

Claims (6)

1.一种蜂窝电话(1),包括:
用于执行有线通信的消息处理器(14);以及
能够与用于执行近场通信的近场通信设备(2)和所述消息处理器(14)进行通信的近场通信接口(12),
所述近场通信接口(12)包括:
第一调制器(44),与天线(11)相连;
解调处理器(41),与天线(11)相连,并生成外部时钟;
时钟发生器(45),生成内部时钟;
时钟选择器(46),选择所述外部时钟和所述内部时钟中的一个,以便输出将提供给所述消息处理器(14)的时钟,以及
第二调制器(47),可操作以便通过使用对应于将发送到所述消息处理器(14)的数据的信号作为调制对象信号来对所述时钟选择器(46)输出的时钟执行幅移键控调制,并且输出所得到的调制信号,
所述消息处理器(14)包括:
时钟提取部件(52),可操作以便从所述调制信号中提取时钟,
信号提取部件(53),可操作以便从所述调制信号中提取调制对象信号,以及
处理部件(54),可操作以便根据由时钟提取部件(52)提取的时钟来处理由信号提取部件(53)提取的调制对象信号,并且还输出对应于将发送到所述近场通信接口(12)的数据的信号,
其中所述近场通信接口(12)和所述消息处理器(14)通过第一连接线路和不同于第一连接线路的第二连接线路彼此相连,其中:
通过第一连接线路,把从第二调制器(47)输出的调制信号从近场通信接口(12)发送到消息处理器(14),并且
通过第二连接线路,把从处理部件(54)输出的信号从消息处理器(14)发送到近场通信接口(12)。
2.一种能够与用于执行近场通信的近场通信设备(2)和用于执行有线通信的消息处理器(14)进行通信的近场通信接口(12),所述近场通信接口(12)包括:
第一调制器(44),与天线(11)相连;
解调处理器(41),与天线(11)相连,并生成外部时钟;
时钟发生器(45),生成内部时钟;
时钟选择器(46),选择所述外部时钟和所述内部时钟中的一个,以便输出将提供给消息处理器(14)的时钟;以及
第二调制器(47),可操作以便通过使用对应于将发送到消息处理器(14)的数据的信号作为调制对象信号来对所述时钟选择器(46)输出的时钟执行幅移键控调制,并且输出所得到的调制信号,
其中所述近场通信接口(12)通过第一连接线路和不同于第一连接线路的第二连接线路与所述消息处理器(14)相连,其中:
通过第一连接线路,把从第二调制器(47)输出的调制信号从近场通信接口(12)发送到消息处理器(14),并且
通过第二连接线路,把对应于将从消息处理器(14)发送到近场通信接口(12)的数据的信号从消息处理器(14)发送到近场通信接口(12)。
3.如权利要求2所述的近场通信接口(12),其中,当所述近场通信接口(12)通过使用依照预定编码方法编码数据而获得的信号来调制载波,以便把数据发送到近场通信设备(2)时,所述调制对象信号是通过依照预定编码方法编码数据而获得的信号,并且对应于将从消息处理器(14)发送到近场通信接口(12)的数据的信号也是通过依照预定编码方法编码数据而获得的信号。
4.一种用于近场通信接口(12)的通信方法,所述近场通信接口(12)能够与用于执行近场通信的近场通信设备(2)和用于执行有线通信的消息处理器(14)进行通信,
所述近场通信接口(12)包括:
第一调制器(44),与天线(11)相连;
解调处理器(41),与天线(11)相连,并生成外部时钟;
时钟发生器(45),生成内部时钟;
时钟选择器(46),选择所述外部时钟和所述内部时钟中的一个,以便输出将提供给消息处理器(14)的时钟,以及
第二调制器(47),可操作以便通过使用对应于将发送到消息处理器(14)的数据的信号作为调制对象信号来对所述时钟选择器(46)输出的时钟执行幅移键控调制,并且输出所得到的调制信号,所述通信方法包括如下步骤:
使用第二调制器(47)通过调制对象信号对时钟执行幅移键控调制以便输出所述调制信号;
通过第一连接线路把调制信号发送到消息处理器(14),其中通过所述第一连接线路,把从第二调制器(47)输出的调制信号从近场通信接口(12)发送到消息处理器(14);并且
通过第二连接线路接收从消息处理器(14)发送的信号,其中所述第二连接线路不同于所述第一连接线路,通过所述第二连接线路,把对应于将从消息处理器(14)发送到近场通信接口(12)的数据的信号从消息处理器(14)发送到近场通信接口(12)。
5.一种用于执行与近场通信接口(12)的有线通信的消息处理器(14),其中所述近场通信接口(12)能够与用于执行近场通信的近场通信设备(2)和所述消息处理器(14)进行通信,所述消息处理器(14)包括:
时钟提取部件(52),可操作以便从调制信号中提取时钟,所述调制信号是通过使用对应于数据的信号作为调制对象信号来对时钟执行幅移键控调制而获得的,并且从所述近场通信接口(12)被发送;
信号提取部件(53),可操作以便从调制信号中提取调制对象信号;以及
处理部件(54),可操作以便根据由时钟提取部件(52)提取的时钟来处理由信号提取部件(53)提取的调制对象信号,并且还输出对应于将发送到近场通信接口(12)的数据的信号,
其中所述消息处理器(14)通过第一连接线路和不同于第一连接线路的第二连接线路与所述近场通信接口(12)相连,其中:
通过第一连接线路,把从所述近场通信接口(12)输出的调制信号从近场通信接口(12)发送到消息处理器(14),并且
通过第二连接线路,把从处理部件(54)输出的信号从消息处理器(14)发送到所述近场通信接口(12)。
6.一种用于消息处理器(14)的通信方法,所述消息处理器(14)用于执行与近场通信接口(12)的有线通信,所述近场通信接口(12)能够与用于执行近场通信的近场通信设备(2)和所述消息处理器(14)进行通信,
所述消息处理器(14)包括:
时钟提取部件(52),可操作以便从调制信号中提取时钟,所述调制信号是通过使用对应于数据的信号作为调制对象信号来对时钟执行幅移键控调制而获得的,并且从所述近场通信接口(12)被发送,
信号提取部件(53),可操作以便从调制信号中提取调制对象信号,以及
处理部件(54),可操作以便根据由时钟提取部件(52)提取的时钟来处理由信号提取部件(53)提取的调制对象信号,并且还输出对应于将发送到近场通信接口(12)的数据的信号,所述通信方法包括如下步骤:
由消息处理器(14)通过第一连接线路接收来自所述近场通信接口(12)的调制信号,其中通过所述第一连接线路发送从所述近场通信接口(12)输出的调制信号;
由时钟提取部件(52)从调制信号中提取时钟,并且由信号提取部件(53)从调制信号中提取调制对象信号;并且
通过不同于所述第一连接线路的第二连接线路把从处理部件(54)输出的信号从消息处理器(14)发送到所述近场通信接口(12),其中通过所述第二连接线路发送从处理器输出的信号。
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