專(zhuān)利名稱：對(duì)生命系統(tǒng)具有減小的不利影響的個(gè)人通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，并具體但不排他地涉及減小由于從無(wú)線個(gè)人通信設(shè)備等發(fā)出的有害輻射而對(duì)生命系統(tǒng)的不利影響。
背景技術(shù)：
已經(jīng)廣泛接受，尤其從無(wú)線通信設(shè)備發(fā)出的輻射有可能對(duì)使用這些設(shè)備的人有害。無(wú)線通信設(shè)備包括移動(dòng)電話、無(wú)線PDA、互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備、個(gè)域網(wǎng)(例如，藍(lán)牙)設(shè)備、WiMax設(shè)備、GPS導(dǎo)航儀以及一般包括執(zhí)行無(wú)線通信的任何其他產(chǎn)品。僅為了方便，術(shù)語(yǔ)‘個(gè)人通信設(shè)備’(PCD)這里將用作對(duì)個(gè)人可使用或暴露于的所有類(lèi)型的無(wú)線通信設(shè)備和/或裝備(例如，包括可被共享且照此不針對(duì)個(gè)人使用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)的通用描述符。隨著時(shí)間的推移，科學(xué)家、衛(wèi)生組織、政府機(jī)構(gòu)、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和P⑶制造商已經(jīng)協(xié)作以生成各種標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了許可P⑶輻射以執(zhí)行無(wú)線通信操作的最大輻射電平。然而，在輻射功率電平與PCD性能之間存在已知的折衷，其中典型地，更高的功率例如在收發(fā)機(jī)(例如，無(wú)線電塔或衛(wèi)星)與PCD之間的最大操作距離以及信號(hào)質(zhì)量(例如，信噪比、差錯(cuò)率、失落)等方面提高性能。PCD制造商具有在維持可接受性能水平的同時(shí)設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，并且存在關(guān)于該領(lǐng)域的大量研究以及關(guān)聯(lián)的公開(kāi)和專(zhuān)利申請(qǐng)。例如:EP1229664描述了一種移動(dòng)設(shè)備，其能夠檢測(cè)人體組織與設(shè)備的鄰近度并在將設(shè)備移動(dòng)至與人體組織更接近時(shí)降低(在時(shí)分多址“TDMA”系統(tǒng)中)所使用的時(shí)隙的數(shù)目或減小信號(hào)功率；EP1487124描述了一種移動(dòng)設(shè)備，其具有兩種通信模式——當(dāng)設(shè)備安裝在不適于直接人類(lèi)用戶交互的支架中時(shí)的第一種模式(即，高 功率模式)以及當(dāng)設(shè)備被用戶使用并與用戶鄰近時(shí)的第二種模式(即，低功率模式);以及US2003064761描述了一種移動(dòng)設(shè)備，其適于通過(guò)以下方式來(lái)減小比吸收率(SAR)值:檢測(cè)設(shè)備何時(shí)接近人類(lèi)用戶并減小用于通信的時(shí)隙的數(shù)目，從而減小SAR值。在US6957051中描述了另一種用于減小有害P⑶影響的方案，其提供了以下方式:使用置于操作者的耳機(jī)與天線之間的多個(gè)活動(dòng)屏障來(lái)使操作者屏蔽于電磁場(chǎng)，以便抵消操作者頭部附近的電磁場(chǎng)的影響?；顒?dòng)屏障通過(guò)以下方式進(jìn)行操作:采取小部分天線信號(hào)并使用調(diào)整電路以使信號(hào)的相位和幅度移位以便產(chǎn)生與天線所產(chǎn)生的信號(hào)相反的信號(hào)，這可以用于抵消所需附近處的天線信號(hào)。存在描述類(lèi)似問(wèn)題和解決方案的許多其他文獻(xiàn)。存在另一研究機(jī)構(gòu)，其例證了不僅輻射功率電平可以對(duì)人有害。例如，US6263878標(biāo)識(shí)了由電磁場(chǎng)特別是在低于500Hz的頻率處交替或脈動(dòng)或者被調(diào)制的那些場(chǎng)(在文中被稱作‘極低頻’(ELF)場(chǎng))導(dǎo)致的問(wèn)題。然而，該專(zhuān)利繼續(xù)提出，鑒于相信甚至在這種相對(duì)高的頻率處所生成的場(chǎng)的周期性質(zhì)也可以對(duì)人有害，應(yīng)當(dāng)針對(duì)高達(dá)100 kHz的頻率采取預(yù)防措施。根據(jù)US6263878中描述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，特別地已經(jīng)發(fā)現(xiàn)ELF頻率在活細(xì)胞(B卩，它們是“生物有效的”)中引發(fā)不期望的改變，而超過(guò)ELF范圍的頻率對(duì)細(xì)胞改變具有顯著更低的影響。US6263878特別地涉及60Hz (美國(guó))和50Hz (英國(guó)和大陸國(guó)家)處的配電頻率。該專(zhuān)利提出，可以通過(guò)修改一個(gè)或多個(gè)特性信號(hào)參數(shù)來(lái)減小有害影響，這些特性信號(hào)參數(shù)包括以下至少一項(xiàng):生命系統(tǒng)所暴露于的環(huán)境時(shí)變的電、磁或電磁場(chǎng)。根據(jù)該專(zhuān)利，可以通過(guò)變換具有時(shí)變幅度、頻率(周期)、相位、波形或空間中方向的所謂“混淆場(chǎng)”(例如，由于噪聲信號(hào)而引起)來(lái)實(shí)現(xiàn)該修改，這抑制了 ELF場(chǎng)對(duì)活細(xì)胞的影響。US5544665標(biāo)識(shí)了對(duì)移動(dòng)設(shè)備的類(lèi)似關(guān)注，并提出了一種解決方案，借此多匝線圈可以被并入到設(shè)備中、沿著設(shè)備的外圍被掩蓋。線圈由ELF信號(hào)驅(qū)動(dòng)，并被布置為引發(fā)要被變換至傳輸場(chǎng)上的混淆場(chǎng)，以便抑制由設(shè)備發(fā)射的ELF。附加線圈和關(guān)聯(lián)的電路由設(shè)備的電池直接供電，并且對(duì)線圈和電路的包括被設(shè)計(jì)為不干擾設(shè)備的操作且在操作上對(duì)用戶透明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面和實(shí)施例涉及抑制由于相對(duì)高頻通信信道的相對(duì)低頻調(diào)制的存在而對(duì)生命系統(tǒng)的不利影響，如在下文中描述的和/或如所附權(quán)利要求中要求保護(hù)的。


本發(fā)明的各個(gè)特征和優(yōu)勢(shì)將從參照附圖而進(jìn)行的、僅作為示例而給出的對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的以下描述中變得顯而易見(jiàn)，在附圖中: 圖1a是示意了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的通信信道的幀序列中的每一個(gè)幀中的周期性時(shí)隙指派的 圖1b是示意了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的通信信道的每隔一幀中的周期性時(shí)隙指派的 圖1c是示意了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的通信信道的幀中的時(shí)隙序列的 圖2是使用WLAN無(wú)線電來(lái)創(chuàng)建混淆場(chǎng)的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)的框 圖3是對(duì)創(chuàng)建混淆場(chǎng)的WLAN收發(fā)機(jī)進(jìn)行控制的CFCF (混淆場(chǎng)控制功能)的操作的流程 圖4是使用NFC無(wú)線電來(lái)創(chuàng)建混淆場(chǎng)的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)的框圖；以及圖5a-5f是分別示意了 GSM波形、相應(yīng)GSM波形的包絡(luò)、混淆場(chǎng)波形、混淆場(chǎng)波形的包絡(luò)、組合波形以及組合波形的包絡(luò)的時(shí)域曲線圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。將意識(shí)到，本發(fā)明在其應(yīng)用中不限于如以下描述中闡述或在附圖中示意的方法和組件布置的細(xì)節(jié)。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將顯而易見(jiàn)，該描述中未詳述的本發(fā)明的附加實(shí)施例是可能的并將落入本權(quán)利要求的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，以下描述不應(yīng)解釋為以任何方式進(jìn)行限制，并且保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求限定。表面上可能不明顯的是，P⑶可能生成任何類(lèi)型的有害ELF。例如，GSM與3G P⑶在超過(guò)300MHz的主載波RF頻帶處操作。然而，在提出本發(fā)明的實(shí)施例時(shí)，已經(jīng)意識(shí)到，例如由于其高頻RF載波信號(hào)的低頻調(diào)制，甚至在相對(duì)高頻處通信的P⑶可能對(duì)使用P⑶或與PCD接觸的人有害。出于本目的，術(shù)語(yǔ)‘低頻調(diào)制RF信號(hào)’(LFMRF)將適用于利用低于IOOkHz的頻率的正弦或脈沖而調(diào)制的RF信號(hào)。
本發(fā)明的實(shí)施例一般適于采用LFMRF的新來(lái)源，LFMRF是出于減小或反對(duì)PCD的生物有效影響的目的而生成的。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，LFMRF是使用現(xiàn)有PCD電路和無(wú)線電技術(shù)(例如，以近場(chǎng)通信(NFC)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)或個(gè)域網(wǎng)(PAN)電路的形式)來(lái)方便地生成的。這種電路往往與例如用于蜂窩通信的電路實(shí)質(zhì)上分離。然而，在更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，將提供對(duì)現(xiàn)有PCD中具有LFMRF形式的有害ELF的性質(zhì)的進(jìn)一步分析。例如，已經(jīng)意識(shí)到，基于TDM的系統(tǒng)(諸如GSM)典型地將語(yǔ)音通信信道分配給相鄰時(shí)間幀中的特定時(shí)隙(或多個(gè)時(shí)隙)，由此可以出現(xiàn)LFMRF。特別地，由于被分配給連續(xù)時(shí)間幀中的關(guān)聯(lián)時(shí)隙的信令、控制或業(yè)務(wù)突發(fā)的周期性‘脈動(dòng)’，出現(xiàn)LFMRF。相反，碼分多址(CDMA)技術(shù)(諸如在一些3G方案等(以及可能，未來(lái)技術(shù)諸如4G、LTE及其他)中采用)典型地在整個(gè)呼叫或會(huì)話中生成恒定功率電平的通信信號(hào)，這依賴于擴(kuò)展頻譜和其他編碼技術(shù)以實(shí)現(xiàn)來(lái)自同時(shí)操作的PCD的信號(hào)之間的區(qū)別。然而，盡管通信信道表面上似乎不會(huì)導(dǎo)致LFMRF,但是已經(jīng)意識(shí)到，·與通信相關(guān)聯(lián)的特定信令和控制信號(hào)會(huì)導(dǎo)致LFMRF。特別地，在例如3G中，維持恒定傳輸功率電平是重要的，并且為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，生成周期性功率控制脈沖，這些周期性功率控制脈沖是LFMRF的來(lái)源。為了在3G等中加重該問(wèn)題，在比恒定通信信號(hào)更高的功率處生成功率控制脈沖，以導(dǎo)致相對(duì)高功率周期性控制脈沖。這里對(duì)GSM的所有參考涉及ETSI TS 144 018數(shù)字蜂窩電信系統(tǒng)(階段2+);移動(dòng)無(wú)線電接口層3規(guī)范；無(wú)線電資源控制(RRC)協(xié)議(3GPP TS 44.018版本9.4.0發(fā)行版9)，除非另有指定。舉GSM移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)為例，參照?qǐng)Dla，語(yǔ)音通信信道在a=3/52000s (S卩，約577 μ s)長(zhǎng)的時(shí)隙15中傳輸業(yè)務(wù)突發(fā)10?？梢栽诿繋?1 一個(gè)的基礎(chǔ)上將突發(fā)10指派給時(shí)隙15，其中每個(gè)幀11容納八個(gè)時(shí)隙。在該示例中，每個(gè)突發(fā)出現(xiàn)在每個(gè)連續(xù)幀11的時(shí)隙3中，以產(chǎn)生業(yè)務(wù)突發(fā)的模式，該模式隨連續(xù)時(shí)間幀是周期性的。實(shí)際上，突發(fā)之間的周期是固定的。相應(yīng)地，如果在每個(gè)幀中的一個(gè)時(shí)隙中信道由業(yè)務(wù)突發(fā)通信，則時(shí)隙每b=4.615ms出現(xiàn)，這與幀持續(xù)時(shí)間c相同。這意味著能量的突發(fā)每4.615ms出現(xiàn)，這與突發(fā)頻率217Hz等效。根據(jù)US6263878，該頻率構(gòu)成是生物有效的ELF。即使如圖1b所示，時(shí)隙10在僅每隔一個(gè)時(shí)間幀中出現(xiàn)(這是半速率GSM中的情況)，時(shí)隙突發(fā)所生成的場(chǎng)也處于頻率108.5Hz處(即，脈沖間距d=9.23ms)，根據(jù)US6263878，該頻率構(gòu)成ELF并且還是生物有效的。將意識(shí)到，圖1a和Ib中的示意僅是代表性的，并不意在作為GSM的精確描繪。舉3G為另一示例，參照?qǐng)Dlc，可見(jiàn)，根據(jù)層級(jí)格式來(lái)執(zhí)行通信，在該層級(jí)格式中連續(xù)720ms超幀中的每一個(gè)包括72個(gè)幀，每個(gè)幀的持續(xù)時(shí)間為10ms。每個(gè)幀包括持續(xù)時(shí)間為
0.667ms的15個(gè)時(shí)隙，并且每個(gè)時(shí)隙包括功率控制信號(hào)，使得功率控制信號(hào)每0.667ms脈動(dòng)，這與1.5kHz頻率相對(duì)應(yīng)。該頻率完全落入可能有害的LFMRF的定義內(nèi)。此外，盡管不如功率控制脈沖那么顯著，但是還已經(jīng)意識(shí)到，在3G系統(tǒng)中幀間脈動(dòng)可以以IOOHz出現(xiàn)，這再一次是LFMRF信號(hào)。盡管以下示例性實(shí)施例特別地涉及GSM，但是原理可以等同適用于基于GSM或者在空中接口中使用TDM/TDMA方案的任何其他無(wú)線通信協(xié)議的任何技術(shù)；諸如一般地2G移動(dòng)電話技術(shù)(包括GSM及其他)、DECT、藍(lán)牙等。此外，盡管本發(fā)明的實(shí)施例的原理可以適用于其中典型地存在可以通過(guò)空中接口與一個(gè)或多個(gè)PCD通信的固定基站收發(fā)機(jī)(或等效物)的已知系統(tǒng)(諸如GSM)，但是相同原理可以適用于其中空中接口支持兩個(gè)或更多個(gè)P⑶、衛(wèi)星和PCD和/或其他移動(dòng)基站收發(fā)機(jī)之間的直接通信的系統(tǒng)。實(shí)際上，本發(fā)明的實(shí)施例的原理可以適用于支持TDM/TDMA空中接口的任何系統(tǒng)，并且在上下文允許時(shí)，應(yīng)當(dāng)一般地對(duì)待這里對(duì)GSM特定的原理、設(shè)備和系統(tǒng)的參考，只要等效原理、設(shè)備和系統(tǒng)由其他技術(shù)和通信協(xié)議采用。還將意識(shí)到，除CDMA外，這里教導(dǎo)的原理可以適用于其他信道接入技術(shù)，諸如(但不限于)頻分多址(FDMA)、空分多址(SDMA)、極分多址(PDMA)、頻分雙工(FDD)、時(shí)分雙工(TDD)和脈沖尋址多址(PAMA)，只要它們生成LFMRF生物有效場(chǎng)。如已經(jīng)說(shuō)明的，這是3G的情況并將是例如在將這些其他信道接入技術(shù)中的任何一個(gè)或多個(gè)與TDMA進(jìn)行組合時(shí)的情況。實(shí)際上，GSM采用FDMA來(lái)支持每個(gè)時(shí)隙內(nèi)多個(gè)通信信道的傳輸，因此其采用‘組合’技術(shù)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例決不限于TDM或TDMA單獨(dú)的使用，并必定涵蓋至少3G形式的CDMA。實(shí)際上，本發(fā)明的實(shí)施例可以適用于通過(guò)無(wú)論任何手段生成LFMRF生物有效場(chǎng)的任何已知或未來(lái)通信系統(tǒng)；包括(而不限于)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、LTA-A和WiMAX技術(shù)。根據(jù)上述在先工作，混淆場(chǎng)典型地包括磁場(chǎng)或電場(chǎng)并且其調(diào)制典型地包括幅度、相位或頻率中的至少一個(gè)的時(shí)變。 將意識(shí)到，當(dāng)處理突發(fā)時(shí)，相位和頻率的概念可以更準(zhǔn)確地被視為循環(huán)周期和占空比。然而，對(duì)突發(fā)引發(fā)的和非突發(fā)引發(fā)的有害影響來(lái)說(shuō)，適于抵制有害生物有效影響的LFMRF的性質(zhì)可以相同。本發(fā)明的實(shí)施例可以是使用圖2所示的類(lèi)型的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的GSM移動(dòng)通信布置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在該布置中移動(dòng)臺(tái)(MS) 200形式的P⑶可以經(jīng)由無(wú)線蜂窩通信與基站收發(fā)機(jī)(BTS)205進(jìn)行通信，該基站收發(fā)機(jī)(BTS)205包括發(fā)射機(jī)305和接收機(jī)310。附加地或可替換地，MS 200可以經(jīng)由WLAN與包括發(fā)射機(jī)305和接收機(jī)310的其他WLAN站(未示出)和/或WLAN接入點(diǎn)206進(jìn)行通信。MS 200的WLAN通信由WLAN發(fā)射機(jī)213和WLAN接收機(jī)214布置執(zhí)行，WLAN發(fā)射機(jī)213和WLAN接收機(jī)214經(jīng)由切換器212連接至定向天線210和全向天線211。MS 200還包括混淆場(chǎng)控制功能(CFCF) 215。正常GSM通信由標(biāo)準(zhǔn)蜂窩無(wú)線電收發(fā)機(jī)(即，發(fā)射機(jī)355和接收機(jī)360)布置執(zhí)行，根據(jù)本實(shí)施例，該布置可以是與WLAN子系統(tǒng)無(wú)關(guān)地操作的(例如，使得可以同時(shí)執(zhí)行蜂窩通信和WLAN通信)。MS 200還包括控制器350，控制器350典型地包括用于控制MS 200的總體操作的嵌入式控制處理器，該總體操作包括無(wú)線電接口的操作。MS 200還包括標(biāo)準(zhǔn)用戶接口單元，諸如音頻入386、音頻出387、鍵區(qū)(或觸摸屏)388和顯示器385。概括地，WLAN傳輸在相應(yīng)天線區(qū)域周?chē)鷦?chuàng)建電場(chǎng)。該場(chǎng)的強(qiáng)度典型地取決于所傳輸?shù)墓β室约疤炀€的輻射圖和增益。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了創(chuàng)建有效的電混淆場(chǎng)，在使用該設(shè)備時(shí)在用戶頭部處感測(cè)到的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)當(dāng)與由蜂窩信號(hào)創(chuàng)建的電場(chǎng)的強(qiáng)度類(lèi)似。在其中采用WLAN功能來(lái)生成混淆場(chǎng)的實(shí)施例中，相應(yīng)WLAN傳輸?shù)臅r(shí)間特性應(yīng)當(dāng)遵守例如如已引用的不同實(shí)驗(yàn)在先工作中所推薦的具體模式。由于在最標(biāo)準(zhǔn)的MS中，WLAN發(fā)射機(jī)的輸出功率與蜂窩發(fā)射機(jī)的峰值功率相比相當(dāng)?shù)?例如，典型WLAN功率電平是17dbm，而對(duì)于蜂窩GSM通信，其可以是30dbm)，因此本發(fā)明的一些實(shí)施例采用用于混淆場(chǎng)的傳輸?shù)奶炀€布置，該傳輸適于聚焦(或聚集)輻射并從而提供朝向用戶頭部的提高的增益。這樣，盡管典型GSM通信與WLAN之間的顯著功率電平差別，所得到的相對(duì)較低功率但聚焦/聚集的混淆場(chǎng)能夠補(bǔ)償相對(duì)較高功率GSM通信的有害影響。這種天線設(shè)計(jì)可以包括以下定向天線，該定向天線在具體方向(特別地，朝向用戶頭部)上具有高增益，代價(jià)是在其他方向上增益較低。這種類(lèi)型的定向天線典型地將不適于標(biāo)準(zhǔn)WLAN傳輸，在標(biāo)準(zhǔn)WLAN傳輸中更通常地需要相對(duì)全向的天線。為了解決需求中的該沖突，本發(fā)明的實(shí)施例包括兩個(gè)分離天線:定向天線210和全向天線211。這兩個(gè)天線經(jīng)由切換器212連接至WLAN發(fā)射機(jī)213。切換器在正常發(fā)射和接收狀態(tài)與專(zhuān)用混淆場(chǎng)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，在正常發(fā)射和接收狀態(tài)中WLAN發(fā)射機(jī)213和接收機(jī)214連接至全向天線211，而在專(zhuān)用混淆場(chǎng)狀態(tài)中WLAN發(fā)射機(jī)213連接至定向天線210。在例如其中天線的添加被視為成本過(guò)高的可替換實(shí)施例中，可以針對(duì)WLAN信號(hào)提供僅單個(gè)天線。然后，例如，在需要時(shí)，WLAN信號(hào)功率電平可以分別針對(duì)WLAN傳輸和混淆場(chǎng)生成而變化。在這些情況下，例如，針對(duì)混淆場(chǎng)生成的信號(hào)功率電平可以比針對(duì)正常WLAN傳輸更高。相應(yīng)地，然后，可能不需要以任何特定方式聚焦或操控WLAN信號(hào)。在更多實(shí)施例中，可能不針對(duì)混淆場(chǎng)生成而顯著提高WLAN信號(hào)電平功率。在這些情況下，ELF的有害影響的減小仍可以是顯著的?；谶@里的教導(dǎo)，技術(shù)人員當(dāng)然將能夠改變信號(hào)功率和天線參數(shù)以提供有害ELF的期望減小。在更多實(shí)施例中，本發(fā)明人期望可以采用單個(gè)動(dòng)態(tài)WLAN天線，其中可以對(duì)其傳輸特性進(jìn)行操控以操作于兩個(gè)或更多個(gè)不同模式，以在需要時(shí)分別執(zhí)行至少正常WLAN傳輸和混淆場(chǎng)傳輸?？梢栽趯?zhuān)用處理器中把CFCF 215實(shí)現(xiàn)為主要移動(dòng)控制器350上的固件或者為軟件應(yīng)用。CFCF 215在需要混淆場(chǎng)時(shí)控制WLAN發(fā)射機(jī)213的操作，并控制切換器的狀態(tài)，以確保經(jīng)由定向天線210朝向用戶頭部發(fā)射混淆場(chǎng)。CFCF 215被布置為在需要混淆場(chǎng)時(shí)創(chuàng)建WLAN RF載波信號(hào)的時(shí)變LFMRF調(diào)制。圖3中的流程圖示意了 CFCF 215的操作的一個(gè)可能流程。CFCF 215在GSM呼叫發(fā)起100時(shí)開(kāi)始操作。對(duì)WLAN活動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試101。如果發(fā)現(xiàn)MS 200在具體GSM基本服務(wù)集標(biāo)識(shí)符(BSSID)上活動(dòng)，則指示W(wǎng)LAN發(fā)射機(jī)213和接收機(jī)214 (統(tǒng)稱為“WLAN收發(fā)機(jī)”)操作于功率節(jié)約模式102。如果MS 200當(dāng)前不在任何基本服務(wù)集(BSS)上活動(dòng)，則指示W(wǎng)LAN收發(fā)機(jī)形成具有啞BSS`ID的自組織網(wǎng)絡(luò)103。然后，CFCF 215生成兩個(gè)參數(shù):周期時(shí)間和占空比104。在具體范圍內(nèi)創(chuàng)建這兩個(gè)參數(shù)。作為示例，可以從100-300HZ的范圍選擇周期時(shí)間，并且可以在30-70%的范圍內(nèi)選擇占空比。根據(jù)本實(shí)施例，參數(shù)的選擇基于已知的偽隨機(jī)功能(未示出)，該偽隨機(jī)功能形成CFCF 215的一部分。該偽隨機(jī)功能的實(shí)現(xiàn)取決于具體系統(tǒng)，并且例如可以基于線性反饋移位寄存器設(shè)計(jì)，或使用另一已知技術(shù)諸如線性同余發(fā)生器。如果未發(fā)現(xiàn)WLAN與BSS相關(guān)聯(lián)，或者如果WLAN與BSS相關(guān)聯(lián)但WLAN當(dāng)前處于休眠周期中105，則CFCF 215控制WLAN發(fā)射機(jī)213通過(guò)定向天線來(lái)發(fā)送包括長(zhǎng)度信號(hào)(循環(huán)周期*占空比)的WLAN分組的突發(fā)，并且然后在循環(huán)周期的剩余部分內(nèi)等待空閑106。根據(jù)本實(shí)施例，重復(fù)該過(guò)程，直到100毫秒已過(guò)去107，此時(shí)再次執(zhí)行參數(shù)的隨機(jī)選擇104。如果發(fā)現(xiàn)WLAN與BSS相關(guān)聯(lián)并且WLAN處于其活動(dòng)周期中，則將控制傳遞至標(biāo)準(zhǔn)WLAN驅(qū)動(dòng)器(未示出)，該標(biāo)準(zhǔn)WLAN驅(qū)動(dòng)器經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)天線來(lái)發(fā)送和接收WLAN信號(hào)108。當(dāng)斷開(kāi)呼叫109時(shí)，終止該過(guò)程。需要強(qiáng)調(diào)的是，可以更改和修改CFCF功能215的具體參數(shù)和流程。所提出的實(shí)現(xiàn)僅作為示例而提供。例如，對(duì)周期性和/或占空比和/或幅度在合理范圍內(nèi)改變且例如周期的改變?cè)?.1-1秒的范圍內(nèi)的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行創(chuàng)建的任何CFCF實(shí)現(xiàn)將提供所需的功能?；煜龍?chǎng)的所傳輸?shù)腤LAN分組的內(nèi)容是無(wú)形的，并可以是隨機(jī)或任何其他內(nèi)容?？梢允褂脠D4所示的類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)GSM移動(dòng)通信布置來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的可替換實(shí)施例，其中移動(dòng)臺(tái)(MS) 300可以經(jīng)由無(wú)線蜂窩通信與BTS 205進(jìn)行通信，并經(jīng)由NFC與其他NFC使能移動(dòng)臺(tái)或NFC使能標(biāo)簽206進(jìn)行通信。出于簡(jiǎn)潔的原因，MS 300的具有與圖2中的MS 200中的組件相同的參考標(biāo)號(hào)的組件具有總體上(但不必精確)相同的功能和操作特性，并不會(huì)再次描述。MS 300中的顯著區(qū)別在于省略了 WLAN子系統(tǒng)，并且取而代之包括NFC讀取器212，該NFC讀取器212可以被CFCF 315控制以生成混淆場(chǎng)，如將描述的。當(dāng)然，此外，MS 300可以包括標(biāo)準(zhǔn)WLAN子系統(tǒng)。NFC設(shè)備通過(guò)磁感應(yīng)進(jìn)行操作。例如，NFC讀取器發(fā)射由NFC標(biāo)簽206檢測(cè)的磁場(chǎng)。在一些系統(tǒng)中，例如，NFC標(biāo)簽206是無(wú)源的(即，其不具有內(nèi)部電源)，并且來(lái)自讀取器的磁場(chǎng)使標(biāo)簽電路通電，該標(biāo)簽電路進(jìn)而生成磁‘響應(yīng)’場(chǎng)，該磁‘響應(yīng)’場(chǎng)由讀取器檢測(cè)。在其他系統(tǒng)中，標(biāo)簽或其他NFC使能設(shè)備可以并入內(nèi)部電源。在任何情況下，MS 300和NFC設(shè)備通過(guò)對(duì)磁能的載波進(jìn)行調(diào)制來(lái)進(jìn)行通信。載頻可以是13.56MHz。示例性NFC讀取器被設(shè)計(jì)為發(fā)射處于1.5A/m-7.5A/m范圍內(nèi)的磁場(chǎng)。對(duì)于自由空間，這轉(zhuǎn)化為2_10 μ Τ。在混淆場(chǎng)上執(zhí)行的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)驗(yàn)工作示出了具有4-6 μ T強(qiáng)度的磁場(chǎng)能夠掩蓋電ELF場(chǎng)的負(fù)面效應(yīng)。相應(yīng)地，已經(jīng)意識(shí)到，由NFC讀取器感應(yīng)的磁場(chǎng)能夠用于創(chuàng)建適于抑制有害生物有效影響的混淆場(chǎng)。為了提供有效的混淆場(chǎng)，例如利用隨機(jī)模式來(lái)對(duì)磁載頻進(jìn)行調(diào)制。MS 300中的CFCF 315簡(jiǎn)單地通過(guò)以隨機(jī)方式(即，利用開(kāi)和關(guān)狀態(tài)之間的隨機(jī)地可變的延遲)轉(zhuǎn)換NFC讀取器212的活動(dòng)為開(kāi)和關(guān)和/或通過(guò)改變一個(gè)或多個(gè)其他參數(shù)(諸如幅度/功率、頻率、突發(fā)之間的延遲等)來(lái)執(zhí)行該功能。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，以這種方式，所感應(yīng)的磁場(chǎng)作為混淆場(chǎng)而執(zhí)行。在其他方面，CFCF 315在功能上與圖2中的CFCF 215類(lèi)似。許多移動(dòng)手機(jī)現(xiàn)今包括WLAN和/或NFC能力。對(duì)于這種手機(jī)，這里已描述的WLAN和NFC實(shí)施例典型地將不需要(或需要最小)硬件重新設(shè)計(jì)。每個(gè)實(shí)現(xiàn)中的顯著添加是CFCF塊(215和315)或等效物。盡管該塊可以被實(shí)現(xiàn)為附加硬件，但是如已提及的，取而代之可以方便地將其實(shí)現(xiàn)在固件中或甚至實(shí)現(xiàn)為‘下載的’軟件應(yīng)用，這兩者中的任一個(gè)可以以已知方式安裝至標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)上。在WLAN實(shí)施例中，如所描述的，此外可以是切換器212或等效物。再一次，這種切換器功能可以作為附加硬件組件或作為固件和/或軟件程序安裝而提供。盡管許多手機(jī)包括嵌入式WLAN和/或NFC能力，但是本發(fā)明的實(shí)施例還可以體現(xiàn)在不具有這種固有能力的特定手機(jī)中。例如，特定手機(jī)提供了可以接收已知類(lèi)型的NFC使能SD格式卡的卡槽,例如安全數(shù)字(SD)卡槽。已知NFC SD卡由Wireless Dynamics作為SDiD(TM) 1020 RFID SD卡銷(xiāo)售。這種卡可以被插入到具有SD卡槽的任何手機(jī)中，以向手機(jī)灌輸NFC能力，使得然后可以如所描述的那樣將該手機(jī)布置為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例而執(zhí)行。當(dāng)然，根據(jù)槽的哪個(gè)格式由特定手機(jī)提供，可以采用除SD外的卡的格式，并且實(shí)際上，可以采用將NFC接收機(jī)連接至手機(jī)的任何其他方式(例如，經(jīng)由迷你USB接口)。當(dāng)然，取而代之(或者此外)可以將其他類(lèi)型的信令能力(例如藍(lán)牙、WiFi)添加至手機(jī)以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例而執(zhí)行。本發(fā)明的附加實(shí)施例可以使用發(fā)射具有高頻載波(例如，>1ΜΗζ)的電場(chǎng)或磁場(chǎng)并可以集成至移動(dòng)臺(tái)中的其他類(lèi)型的無(wú)線電技術(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)使用具有變化的循環(huán)周期和占空比和/或幅度的脈沖或者具有變化的頻率幅度或相位的正弦圖案對(duì)這些無(wú)線電技術(shù)的載波進(jìn)行調(diào)制來(lái)導(dǎo)出混淆場(chǎng)。
這些附加無(wú)線電技術(shù)可以包括但不限于民用頻帶(CB)無(wú)線電或FRS無(wú)線電或者其他操作于不同頻帶中的類(lèi)似WalkiTalki無(wú)線電、操作于900MHz或其他頻率處的無(wú)繩手機(jī)無(wú)線電。使用不同ISM (工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療)頻率(諸如6.78Mhz)的其他NFC技術(shù)、或者操作于其他頻帶(例如，5Ghz)中的其他WLAN、或者其他短距離技術(shù)(例如，BT、Zigbee)、以及6Ghz或甚至60Ghz范圍內(nèi)的超寬帶技術(shù)。對(duì)于所有這些附加技術(shù)，所發(fā)射的場(chǎng)典型地將需要滿足基本準(zhǔn)則以便有資格創(chuàng)建混淆場(chǎng)，該混淆場(chǎng)包括:
1.與從蜂窩無(wú)線電發(fā)射的電場(chǎng)類(lèi)似的頭部區(qū)域中的電場(chǎng)，或者磁場(chǎng)，例如>2μ T ;以及
2.如上所述調(diào)制的RF載頻。強(qiáng)調(diào)的是，可以更改和修改CFCF功能的具體參數(shù)和流程。所呈現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)僅作為示例而提供。對(duì)周期和/或占空比和/或幅度在合理范圍內(nèi)改變且例如改變周期在0.1-1秒的范圍內(nèi)的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行創(chuàng)建的任何CFCF實(shí)現(xiàn)將提供所需的功能。如已經(jīng)說(shuō)明的，混淆場(chǎng)的所傳輸?shù)姆纸M的內(nèi)容是無(wú)形的，并可以是隨機(jī)或任何其他無(wú)含義和/或啞內(nèi)容。在進(jìn)一步考慮混淆場(chǎng)的性質(zhì)時(shí)，將意識(shí)到，本發(fā)明的實(shí)施例不試圖減小由于所發(fā)射的通信信號(hào)場(chǎng)而產(chǎn)生的總體場(chǎng)強(qiáng)。這與特定現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)諸如US6957051 (上述)的意圖形成對(duì)照，這些特定現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)實(shí)際上試圖通過(guò)對(duì)通信信號(hào)上的反信號(hào)部分進(jìn)行相移和疊加來(lái)‘抵消’操作者頭部附近的通信場(chǎng)。相應(yīng)地，這里對(duì)‘混淆場(chǎng)’的任何定義將不包括對(duì)正常通信信號(hào)的部分進(jìn)行操控并例如使用活動(dòng)屏障來(lái)抵消特定區(qū)域中的整個(gè)通信信號(hào)的原理。實(shí)際上，總體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的特定實(shí)施例將往往通過(guò)將混淆場(chǎng)添加至正常場(chǎng)來(lái)提高操作者頭部的區(qū)域中的場(chǎng)強(qiáng)。當(dāng)然，當(dāng)至少考慮盡力屏蔽或抵消人操作者頭部附近的場(chǎng)的現(xiàn)有技術(shù)時(shí)，通過(guò)包括混淆場(chǎng)來(lái)提高總體場(chǎng)強(qiáng)以便減小ELF的有害影響的原理是違反直覺(jué)的。換句話說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例旨在通過(guò)生成與正常場(chǎng)(就操作者的細(xì)胞組織而言)有效組合的附加LFMRF混淆場(chǎng)來(lái)減小ELF的有害影響，以減小由正常通信信號(hào)導(dǎo)致的ELF的有害影響。說(shuō)明該影響的另一種方式在于=LFMRF混淆場(chǎng)通過(guò)以掩蓋或隱藏未加強(qiáng)的正常場(chǎng)的任何周期性元素的存在的方式引入附加場(chǎng)元素/分量，加強(qiáng)正常通信信號(hào)(而不干擾通信信道)。在圖5a_5f的時(shí)域曲線圖中進(jìn)一步示意了將混淆信號(hào)施加于正常通信信號(hào)的效果。在每個(gè)曲線圖中，X軸表示時(shí)間t，并且y軸表示幅度A(盡管任一個(gè)軸都不意在按比例繪制)。圖5a中的波形示意了例如具有900Mhz載頻的標(biāo)準(zhǔn)GSM信號(hào)，其中通信突發(fā)500每
4.615ms出現(xiàn)。圖5b中的波形示意了在暴露于圖5a的波形的情況下什么人類(lèi)細(xì)胞將檢測(cè)(或經(jīng)歷)。實(shí)際上，具有非線性響應(yīng)的細(xì)胞檢測(cè)波形的包絡(luò)，該包絡(luò)具有清楚的周期性ELF特性:即，以217Hz脈動(dòng)的信號(hào)。圖5c中的波形示意了可以例如由這里描述的WiFi或NFC電路生成的類(lèi)型的隨機(jī)變化的LFMRF混淆信號(hào)波形。在該示例中，波形的載頻是13.56 MHz (S卩，標(biāo)準(zhǔn)NFC載頻)。圖5d中的波形示意了在暴露于圖5c的波形的情況下什么人類(lèi)細(xì)胞將檢測(cè)(或經(jīng)歷)。再一次，波形是原始信號(hào)的包絡(luò)，但此時(shí)具有隨機(jī)變化的包絡(luò)，而沒(méi)有明顯周期性ELF特性。圖5e中的波形示意了圖5a和5c的波形的組合或疊加。可見(jiàn)，盡管除隨機(jī)變化的13.56MHz NFC波形外，波形仍包括900 MHz GSM波形(并且仍可以執(zhí)行GSM通信)，但是組合的波形采用擬隨機(jī)形式。圖5f示意了在暴露于圖5e的波形的情況下什么人類(lèi)細(xì)胞將檢測(cè)(或經(jīng)歷)?？梢?jiàn)，組合的信號(hào)還具有擬隨機(jī)包絡(luò)，具有顯著減小的ELF特性。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，這種波形將比圖5b中的波形對(duì)人類(lèi)細(xì)胞具有小得多的有害影響。實(shí)際上，LFMRF信號(hào)加強(qiáng)正常通信信號(hào)，使得組合的信號(hào)的包絡(luò)不再是周期性的(即，其實(shí)質(zhì)上是非周期性的，或者由于致使周期性ELF分量更不明顯而至少具有顯著減小的明顯周期性)。換言之，該包絡(luò)信號(hào)的能譜更均勻地散步(或分布)在頻率上，并不具有正常通信信號(hào)包絡(luò)的明顯低頻ELF峰值。 以上實(shí)施例要被理解為本發(fā)明的示意性示例。設(shè)想到本發(fā)明的其他實(shí)施例。要理解，可以單獨(dú)使用或者在上下文允許的情況下與所描述的其他特征結(jié)合使用關(guān)于任一個(gè)實(shí)施例描述的任何特征，并且還可以將關(guān)于任一個(gè)實(shí)施例描述的任何特征與任何其他實(shí)施例或任何其他實(shí)施例的任何組合的一個(gè)或多個(gè)特征結(jié)合使用。此外，在不脫離所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，還可以采用以上未描述的等效物和修改。
權(quán)利要求
1.一種個(gè)人通信設(shè)備，包括:用于生成射頻通信信號(hào)的裝置；以及被布置為在使用所述射頻通信信號(hào)的通信期間生成低頻調(diào)制RF混淆場(chǎng)從而減小由于所述射頻通信信號(hào)而引起的對(duì)用戶的生物有效影響的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中所述混淆場(chǎng)被布置為具有時(shí)變幅度、頻率(周期)、相位、波形和/或空間中方向特性中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中時(shí)變特性被布置為以隨機(jī)(或至少擬隨機(jī))方式變化。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中所述混淆場(chǎng)包括由相對(duì)低頻信號(hào)調(diào)制的相對(duì)高頻載波，所述相對(duì)低頻信號(hào)具有周期性修改的頻率、占空比、相位和/或幅度。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中第二裝置包括WLAN發(fā)射機(jī)，所述WLAN發(fā)射機(jī)被布置為生成所述混淆場(chǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中第二裝置包括:第一和第二天線裝置；以及用于在WLAN通信期間驅(qū)動(dòng)第一天線并在混淆場(chǎng)生成期間驅(qū)動(dòng)第二天線的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的個(gè)人通信設(shè)備，包括切換器用于在混淆場(chǎng)生成期間將所述WLAN發(fā)射機(jī)從第一天線切換至第二天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中第二天線是定向天線，所述定向天線被布置為朝向用戶頭部聚集從此發(fā)射的混淆場(chǎng)能量。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的個(gè)人通信設(shè)備，所述個(gè)人通信設(shè)備被布置為產(chǎn)生混淆場(chǎng)密度，所述混淆場(chǎng)密度暴露于用戶頭部并且與在使用第一調(diào)制射頻而執(zhí)行的通信期間暴露于用戶頭部的電場(chǎng)密度類(lèi)似或大于所述電場(chǎng)密度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中第二裝置包括NFC電路，所述NFC電路被布置為生成所述混淆場(chǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中所述混淆場(chǎng)包括密度高于2μT的磁場(chǎng)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中所述低頻調(diào)制RF混淆場(chǎng)加強(qiáng)所述射頻通信信號(hào)以引入掩蓋和/或隱藏所述射頻通信信號(hào)的低頻周期性元素的存在的附加場(chǎng)元素/分量。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中所述低頻調(diào)制RF混淆場(chǎng)加強(qiáng)正常通信信號(hào)，使得與正常通信信號(hào)的包絡(luò)相比，組合信號(hào)的包絡(luò)具有減小的明顯周期性ELF分量。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的個(gè)人通信設(shè)備，其中所述低頻調(diào)制RF混淆場(chǎng)和所述射頻通信信號(hào)的組合導(dǎo)致包絡(luò)信號(hào)，與未組合的射頻通信信號(hào)的包絡(luò)相比，在所述包絡(luò)信號(hào)中頻率相對(duì)更均勻地分布并且具有相對(duì)減小的明顯ELF頻率峰值。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的個(gè)人通信設(shè)備，包括蜂窩無(wú)線電手機(jī)。
16.一種操作個(gè)人通信設(shè)備的方法，所述操作是通過(guò)以下方式進(jìn)行的:生成用于執(zhí)行通信的第一調(diào)制射頻，并同時(shí)生成第二調(diào)制射頻以得到用于減小由于所述第一調(diào)制射頻而引起的對(duì)用戶的生物有效影響的混淆場(chǎng)。
全文摘要
描述了個(gè)人通信設(shè)備和關(guān)聯(lián)的方法，其被布置為減小由于關(guān)聯(lián)的射頻通信信號(hào)而引起的對(duì)用戶的生物有效影響。一種這樣的設(shè)備(300)包括用于生成射頻通信信號(hào)的裝置(360)；以及被布置為在使用所述射頻通信信號(hào)的通信期間生成低頻調(diào)制RF混淆場(chǎng)的裝置(212)。
文檔編號(hào)A61N2/00GK103153389SQ201180037416
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者A.格拉特, I.舍爾曼 申請(qǐng)人:馬格迪有限公司