近場通信設(shè)備中的直接功率傳輸負(fù)載調(diào)制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]概括地說，本文實(shí)施例設(shè)及近場通信（NFC)，更具體地說，設(shè)及增加NFC傳輸?shù)姆?圍。
【背景技術(shù)】
[0002]NFC技術(shù)允許移動設(shè)備（例如，啟用NFC的移動電話或者具有NFC/RFID標(biāo)簽的智 能卡）和NFC讀取器（例如，位于銷售點(diǎn)終端或者另一個移動設(shè)備中）之間在幾厘米或更 短的距離上進(jìn)行無線通信。為了建立發(fā)起方設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間的NFC連接，雙方設(shè)備可 W遵循多個NFC標(biāo)準(zhǔn)（例如，ISCVIEC18092和ECMA-340標(biāo)準(zhǔn)）。當(dāng)前，存在兩種NFC通信 模式：被動（passive)通信模式和主動（active)通信模式。在被動通信模式下，發(fā)起方設(shè) 備生成載波信號，并且目標(biāo)設(shè)備通過對發(fā)起方設(shè)備的載波信號進(jìn)行負(fù)載調(diào)制，來向發(fā)起方 設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。由于目標(biāo)設(shè)備不生成其自己的載波信號，因此目標(biāo)設(shè)備可W在被動通信模 式下進(jìn)行操作而無需發(fā)射功率。在主動通信模式下，發(fā)起方設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備二者通過交替 地生成它們自己的載波信號來進(jìn)行通信，從而在發(fā)起方設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間分派功耗。
[0003] 由于處于NFC被動通信模式下的目標(biāo)設(shè)備可W消耗顯著更少的功率，因此當(dāng)發(fā)起 方設(shè)備具有充足的電源供應(yīng)（例如，電插座）并且目標(biāo)設(shè)備具有有限的電源供應(yīng)（例如，電 池）或沒有電源供應(yīng)時，經(jīng)常使用被動通信模式。然而，由于被動負(fù)載調(diào)制取決于發(fā)起方設(shè) 備和目標(biāo)設(shè)備的相應(yīng)天線之間的感應(yīng)禪合，因此與使用被動負(fù)載調(diào)制的數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)聯(lián)的 有效調(diào)制可能低于使用主動通信模式或直接功率傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸。此外，期望使用被動負(fù) 載調(diào)制來執(zhí)行有效的數(shù)據(jù)傳輸可能非期望地限制了目標(biāo)設(shè)備的天線可W減小的程度（例 如，由于減小目標(biāo)設(shè)備的天線大小會降低目標(biāo)設(shè)備和發(fā)起方設(shè)備之間的感應(yīng)禪合量）。
[0004] 因此，存在運(yùn)樣的需求：增加響應(yīng)于針對NFC被動通信模式的請求而交換數(shù)據(jù)的 信號的功率電平。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽0化]提供本概述是為了W簡化形式來介紹在下面【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的精選 概念。本概述并非旨在標(biāo)識所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或重要特征，其也不旨在限制所 要求保護(hù)的主題的范圍。
[0006] 公開了一種方法和裝置，所述方法和裝置可W增加響應(yīng)于針對NFC被動通信模式 而在發(fā)起方設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間進(jìn)行的NFC數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓β孰娖剑ɡ纾c常規(guī)的NFC被 動通信模式操作相比）。增加的功率電平可W允許減小目標(biāo)設(shè)備的天線大小而沒有性能下 降（例如，與常規(guī)的NFC模式相比）。根據(jù)本文實(shí)施例，發(fā)起方設(shè)備可W例如通過將輪詢命 令調(diào)制到發(fā)起方設(shè)備所生成的第一載波信號上，來請求NFC被動通信模式。在向目標(biāo)設(shè)備 發(fā)送輪詢命令之后，發(fā)起方設(shè)備繼續(xù)發(fā)送第一載波信號。目標(biāo)設(shè)備接收請求被動通信模式 的輪詢命令。響應(yīng)于所述輪詢命令，目標(biāo)設(shè)備發(fā)送第二載波信號，同時仍然從發(fā)起方設(shè)備 接收第一載波信號。目標(biāo)設(shè)備可W將數(shù)據(jù)調(diào)制到第二載波信號上，來向發(fā)起方設(shè)備傳送信 息。發(fā)起方設(shè)備可W對目標(biāo)設(shè)備所提供的負(fù)載的變化進(jìn)行檢測，來解讀目標(biāo)設(shè)備所傳送的 數(shù)據(jù)。
[0007] 更具體地說，由目標(biāo)設(shè)備生成的經(jīng)調(diào)制的第二載波信號可W與由發(fā)起方設(shè)備生成 的未經(jīng)調(diào)制的第一載波信號進(jìn)行疊加W生成復(fù)合波形，所述復(fù)合波形嵌入有從目標(biāo)設(shè)備向 發(fā)起方設(shè)備發(fā)送的信息。對于一些實(shí)施例，所產(chǎn)生的復(fù)合波形的幅度和/或相位可W用于 解讀從目標(biāo)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。第一和第二載波信號之間的相位關(guān)系可W確定或控制由發(fā)起 方設(shè)備檢測到的所產(chǎn)生的復(fù)合波形的幅度。例如，當(dāng)?shù)谝缓偷诙d波信號彼此同相時，所產(chǎn) 生的復(fù)合波形的幅度可W處于相對高的值（例如，高于某一口限），W指示第一數(shù)值；反之， 當(dāng)?shù)谝缓偷诙d波信號彼此異相時，所產(chǎn)生的復(fù)合波形的幅度可W處于相對低的值（例 如，低于某一口限），W指示第二數(shù)值。
[0008] 對于一些實(shí)施例，目標(biāo)設(shè)備可W根據(jù)從發(fā)起方設(shè)備接收到的第一載波信號來恢復(fù) 時鐘信息，并且然后使用所恢復(fù)的時鐘信息來生成第二載波信號。W此方式，目標(biāo)設(shè)備可能 不需要其自己的時鐘發(fā)生器。此外，對于一些實(shí)施例，目標(biāo)設(shè)備可W生成脈寬調(diào)制（PWM)信 號，所述PWM信號指示要調(diào)制到第二載波信號上的數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0009] 本文實(shí)施例是通過舉例的方式來說明的，而并非旨在受限于附圖中的各圖。
[0010] 圖IA和圖IB是根據(jù)一些實(shí)施例的、包括兩個啟用NFC的設(shè)備的一種NFC系統(tǒng)的 框圖。 W11] 圖2根據(jù)一些實(shí)施例，示出了圖IA和圖IB的NFC設(shè)備的等效電路。 陽01引圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的、一種NFC設(shè)備的功能框圖。
[0013] 圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的、一種NFC設(shè)備的更詳細(xì)的框圖。
[0014] 圖5是根據(jù)本文實(shí)施例，描繪了示例性的NFC通信操作的說明性流程圖。
[0015] 圖6A-圖抓是描繪了一些實(shí)施例所采用的開關(guān)鍵控（OOK)編碼操作的波形圖。
[0016] 圖7A是描繪了一些實(shí)施例所采用的二進(jìn)制相移鍵控度PSK)編碼操作的波形圖。
[0017] 圖7B是描繪了一些實(shí)施例所采用的頻移鍵控（FSK)編碼操作的波形圖。
[0018] 圖7C是描繪了一些實(shí)施例所采用的曼徹斯特（Manchester)編碼操作的波形圖。
[0019] 圖8是根據(jù)本文實(shí)施例，對可W由NFC設(shè)備采用的多個子載波調(diào)制模式進(jìn)行概括 的表格。
[0020] 圖9是將根據(jù)本文實(shí)施例而執(zhí)行的NFC操作的功率傳輸電平與常規(guī)的NFC被動通 信模式操作的功率傳輸電平進(jìn)行比較的圖。
[0021] 貫穿附圖和說明書，類似的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面在建立兩個啟用近場通信（NFC)的設(shè)備之間的NFC連接的背景下討論本文實(shí) 施例。要理解的是，本文實(shí)施例等效地適用于其它無線通信技術(shù)和/或標(biāo)準(zhǔn)。在下面的描 述中，闡述了多個特定的細(xì)節(jié)，例如特定的組件、電路和過程的例子，W提供對本公開內(nèi)容 的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將顯而易見的是，可W不需要運(yùn)些特定的細(xì)節(jié) 來實(shí)施本文實(shí)施例。在其它實(shí)例中，W框圖形式示出公知的電路和設(shè)備W避免混淆本公開 內(nèi)容。在本文所描述的各種總線上提供的信號中的任意信號可W與其它信號進(jìn)行時間復(fù)用 并且在一根或多根公共總線上提供。此外，電路元件或軟件塊之間的互連可W示出為總線 或單信號線。總線中的每一總線替代地可W是單信號線，并且單信號線中的每一單信號線 替代地可W是總線，并且單根線或總線可W表示用于組件之間的通信的眾多物理或邏輯機(jī) 制中的任意一種或多種機(jī)制。本文實(shí)施例不應(yīng)被解釋為受限于本文所描述的特定例子，而 是要將所附權(quán)利要求所定義的全部實(shí)施例包括在它們的范圍內(nèi)。
[0023] 如本文所使用的，術(shù)語"禪合"表示直接地連接到一個或多個中間組件或電路或者 通過一個或多個中間組件或電路來連接。如本文所使用的，術(shù)語"NFC"是指由各種NFC協(xié) 議（包括例如，IS0/IEC18092、ECMA-340和/或由NFC論壇定義的標(biāo)準(zhǔn)）所規(guī)定的各種通 信。此外，如本文所使用的，術(shù)語"發(fā)起方設(shè)備"是指發(fā)起NFC連接（例如，通過向另一個啟 用NFC的設(shè)備發(fā)送輪詢命令）的、啟用NFC的設(shè)備，并且術(shù)語"目標(biāo)設(shè)備"是指對來自發(fā)起 方設(shè)備的請求進(jìn)行響應(yīng)（例如，通過發(fā)送其自己的載波信號或者通過更改發(fā)起方設(shè)備上的 感性負(fù)載）的、啟用NFC的設(shè)備。
[0024] 為了發(fā)起與目標(biāo)設(shè)備的NFC連接，發(fā)起方設(shè)備在活動的射頻（R巧保護(hù)時間（當(dāng) 前設(shè)置為大約5ms)內(nèi)發(fā)送未經(jīng)調(diào)制的RF載波信號，并且然后對載波信號進(jìn)行調(diào)制W嵌入 輪詢命令（例如，請求帖），所述輪詢命令請求主動通信模式或被動通信模式。根據(jù)當(dāng)前的 NFC標(biāo)準(zhǔn)，如果發(fā)起方設(shè)備請求主動通信模式，則發(fā)起方設(shè)備在發(fā)送輪詢命令之后終止發(fā)送 其載波信號，并且然后目標(biāo)設(shè)備通過生成并調(diào)制其自己的RF載波信號來向發(fā)起方設(shè)備發(fā) 送數(shù)據(jù)。因此，在主動通信模式下，發(fā)起方設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備交替地發(fā)送它們自己的載波信號 (即，使得在任意給定的時間，僅其中一個設(shè)備發(fā)送載波信號）。反之，根據(jù)當(dāng)前的NFC標(biāo)準(zhǔn)， 如果發(fā)起方設(shè)備請求被動通信模式，則發(fā)起方設(shè)備在調(diào)制輪詢命令之后繼續(xù)發(fā)送其未經(jīng)調(diào) 制的載波信號，并且目標(biāo)設(shè)備通過對發(fā)起方設(shè)備的載波信號進(jìn)行負(fù)載調(diào)制來向發(fā)起方設(shè)備 發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，對于主動通信模式，可W在發(fā)起方設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間分?jǐn)偣?，而對?被動通信模式，由于目標(biāo)設(shè)備不生成其自己的載波信號，因此它消耗非常少（如果有的話） 的功率。 陽02引 圖IA根據(jù)一些實(shí)施例，示出了包括兩個啟用NFC的設(shè)備110(a)和110(b)的NFC 系統(tǒng)100。NFC設(shè)備110(a)裝備有第一NFC天線111 (a),并且NFC設(shè)備110(b)裝備有第 二NFC天線111(b)。天線111(a)和111(b)能夠與其它NFC設(shè)備中的其它NFC天線在近 場中交換無線通信信號。當(dāng)NFC設(shè)備110(a)和110(b)的天線111(a)和111(b)彼此靠 近時（例如，在彼此的幾厘米內(nèi)），它們變得感應(yīng)禪合。一旦感應(yīng)禪合，兩個天線111(a)和 111(b)就可W操作成空屯、變壓器，所述空屯、變壓器允許NFC設(shè)備110(a)和110(b)彼此執(zhí) 行近場通信?？蒞使用公知的感應(yīng)禪合系