Система стільникового зв’язку для зменшення дії випромінювання від антен стільникових телефонів

Реферат: Система стільникового зв'язку містить телефонний інтерфейс, до складу якого входить приймач-передавач для РЧ зв'язку малої потужності; мікрофон; навушник; дисплей; клавіатура; концентратор, який містить приймач-передавач для РЧ зв'язку малої потужності; антена для РЧ зв'язку високої потужності та схеми з відповідним програмним забезпеченням для встановлення каналу зв'язку між концентратором та базовою станцією. UA 99586 C2 (12) UA 99586 C2 UA 99586 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цей винахід стосується в основному стільникових телефонів. Зокрема, цей винахід стосується системи стільникового зв’язку для зменшення дії випромінювання від антен стільникових телефонів. За останнє десятиріччя, або приблизно біля цього періоду, люди все більше звикають до користування стільниковими телефонами з метою спілкування. Мірою прогресу техніки стільникові телефони стали чимось більшим, ніж просто портативні слухавки. На сьогодні стільникові телефони виконують різноманітні функції, у тому числі ведення канцелярії, відеозйомку та вихід до Інтернету. Також у стільникових телефонах можна накопичувати контактну інформацію – номера телефонів, адреси тощо – усіх друзів, родичів та ділових знайомих. Отже, зрозуміло, яке велике значення має такий пристрій для власника. Втрата або викрадення чийого-небудь стільникового телефону часто-густо означає втрату інформації, яку неможливо поновити. Постійне користування стільниковим телефоном означає, що його часто виймають з місця постійного зберігання та повертають назад, чи то є кишеня, пояс або сумка. Іноді, наприклад, в очікуванні дзвінка або здійсненні телефонного дзвінка, користувач може довго тримати свій стільниковий телефон у руці, щоб не утрудняти себе вийманням та поверненням його на місце. При цьому користувач іноді кладе телефон, наприклад, на стіл у ресторані, на касу у крамниці тощо, й забуває забрати його, коли йде, через те, що свідомо або підсвідомо впевнений, ніби стільниковий телефон знаходиться на місці. Нечесна особа або крадій, до чиїх рук потрапляє телефон, може здійснювати дзвінки з нього, а оплату при цьому стягуватимуть із власника телефону. Крадій може навіть використати інформацію, накопичену у телефоні, з протизаконною або шкідливою метою. Отже, власникові доводиться не лише поновлювати усю втрачену інформацію, але й відшкодовувати втрати, спричинені злочинцем, котрий заволодів його телефоном. Численні дослідження довели, що постійна дія електромагнітного випромінювання у діапазоні радіочастот (РЧ) від антен стільникових телефонів може спричинювати рак, пухлини мозку, хворобу Альцгеймера та інші небажані захворювання. Отже, хоча люди радіють спілкуванню через стільникові телефони, доцільно тримати антени телефонів якомога далі від себе. Для цього запропоновано безліч рішень. Найпоширеніше з них передбачає зовнішній навушник з мікрофоном, які приєднуються дротом до стільникового телефону. Цей пристрій має різні форми – від повного комплекту навушників з мікрофоном, який користувач одягає на голову, до крихітного навушника, який можна вставляти до вуха, причому мікрофон або приєднаний до навушника, або розміщений на дроті. Таким чином, під час розмови користувач може тримати стільниковий телефон на певній відстані від свого тіла, або принаймні голови, щоб звести до мінімуму вплив шкідливого випромінювання. Втім, ці рішення мають чимало недоліків. Громіздкі навушники незручно носити з собою й одягати на голову. Малий навушник компактніший, але багатьом людям неприємно вставляти його до вуха. Крім того, в малих навушниках якість звучання для користувача є низькою. Додаткова незручність обох вищенаведених рішень полягає в тому, що як великі навушники, так і малий навушник треба з’єднувати дротом із стільниковим апаратом. Цей дріт часто заплутується при зберіганні у кишені або у сумці, а тим більш під час користування. Більш того, якщо помилково відсунути стільниковий телефон надто далеко від навушників, дріт може роз’єднатися або навушник випасти з вуха, і тоді доводиться обривати розмову, доки дріт не буде повернено на місце. Для усунення недоліків дротяного з’єднання можна скористатися технологією Bluetooth, яка з’явилася нещодавно. Bluetooth – це стандарт бездротового радіозв’язку, створений у першу чергу для зменшення енергоспоживання, для чого у кожний пристрій зв’язку вбудовується прийомопередавальний чіп малого радіусу дії. Чіп Bluetooth встановлюється у стільниковому телефоні та у бездротовому навушнику. Користувач носить навушник (з мікрофоном), який спілкується із стільниковим телефоном, котрий може знаходитися на певній відстані від користувача, а стільниковий телефон встановлює зв’язок з найближчою базовою станцією. При користуванні Bluetooth потрібні, як і дотепер, додаткові навушник та мікрофон, але без будьяких з’єднувальних дротів. Тим не менш деякі користувачі віддають перевагу утриманню телефону біля вуха, а не використанню неприємних навушників. У заявці US 2003/0232597 описано стільниковий телефон Bluetooth, де антена замінюється на малоенергомісткий пристрій бездротового зв’язку з малим радіусом дії, наприклад, чіп Bluetooth. Стільниковий телефон згідно з US 2003/0232597 зв’язується не з найближчою базовою станцією оператора стільникового зв’язку, а з проміжним пристроєм, який являє собою прийомопередавач, що переносить інформацію від стільникового телефону і до нього через 1 UA 99586 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 інший чіп Bluetooth. Проміжний пристрій також зв’язується через звичайну стільникову антену з найближчою коміркою або комірками оператора зв’язку. Зазначені рішення пропонують засіб для користувача стільникового телефону, щоб зменшити вплив РЧ випромінювання, для чого стільниковий телефон розділений на два пристрої – в одному знаходиться антена, а в другому усі інші компоненти звичайного стільникового телефону. Однак ніхто не запропонував рішення для тих користувачів, котрі бажають тримати телефон біля вуха під час розмови й водночас запобігти незручностей, пов’язаних із крадіжкою або втратою цього пристрою, про які йшлося вище. Отже, завданням цього винаходу є створення системи стільникового зв’язку для зменшення незручностей, пов’язаних із втратою або крадіжкою стільникового телефону. Також завдання цього винаходу полягає у створенні системи стільникового зв’язку для зменшення дії випромінювання від антени стільникового телефону. Інші завдання та переваги цього винаходу стануть зрозумілі з наступного опису. Цей винахід стосується стільникової системи зв’язку для користувача, яка містить: а. що найменше один пристрій телефонного інтерфейсу малого радіусу дії, до складу якого входить наступна апаратура: i) прийомопередавач, що забезпечує бездротовий зв’язок з малим радіусом дії з концентратором стільникової мережі; ii) мікрофон; iii) навушник; iv) дисплей; v) клавіатура; vi) перша схема з відповідним програмним забезпеченням для контролю роботи зазначеної апаратури і для встановлення каналу бездротового зв’язку з малим радіусом дії із зазначеним концентратором; b. стільниковий концентратор, який містить: i) прийомопередавач для встановлення бездротового зв’язку з малим радіусом дії із зазначеними пристроями телефонного інтерфейсу; ii) антену для прийому та передачі РЧ сигналів зв’язку високої потужності до стільникової базової станції та від неї; ііi) другу схему з відповідним програмним забезпеченням для забезпечення зв’язку між зазначеним користувачем та зазначеною базовою станцією шляхом встановлення каналу зв’язку між зазначеним стільниковим концентратором та зазначеною базовою станцією й каналу бездротового зв’язку з малим радіусом дії із зазначеним телефонним інтерфейсом; iv) модуль ідентифікації користувача; та v) блок пам’яті для зберігання інформації, що має цінність для зазначеного користувача. Прийомопередавачем може бути чіп Bluetooth. Переважно телефонний інтерфейс малого радіусу дії являє собою стільниковий телефон. Переважно друга схема з відповідним програмним забезпеченням містить: a) чіп флеш-пам’яті (програмований постійний запам’ятовуючий пристрій); b) чіп ROM (постійний запам’ятовуючий пристрій); c) вузол живлення та генерації РЧ; d) підсилювачі РЧ; e) SIM-карту (модуль ідентифікації користувача). Бездротовий зв’язок з малим радіусом дії відбувається між пристроями телефонного інтерфейсу малого радіусу дії та стільниковим концентратором. Зв’язок на РЧ великої потужності у цій системі відбувається між стільниковим концентратором та базовою станцією стільникового оператора. За бажанням перезаряджання телефонного інтерфейсу малого радіусу дії та стільникового концентратора обирається з наступної групи: a) нарізно; та b) блоком. За бажанням телефонний інтерфейс малого радіусу дії містить додаткову другу ідентифікаційну карту, на яку нанесений індивідуальний ідентифікаційний код, призначений для ідентифікації зв’язку із стільниковим концентратором. Крім того, як телефонний інтерфейс малого радіусу дії, так і стільниковий концентратор можуть містити додатковий порт, обраний з-поміж групи у складі: a) USB (універсальна послідовна шина); b) екрануючий провід; c) аудіопристрій входу/виходу; 2 UA 99586 C2 d) відеопристрій входу/виходу; e) головний телефон; f) мікрофон; g) будь-яка комбінація перелічених пристроїв. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Короткий опис креслень На кресленнях: Фіг.1 зображує переважний варіант здійснення винаходу, де схематично показані стільниковий телефон та бездротовий концентратор згідно з винаходом, які знаходяться у стані зв’язку між собою, а концентратор також у зв’язку із стільниковою базовою станцією; Фіг.2 показує додатковий варіант здійснення цього винаходу, де до стільникового телефону вставлена додаткова друга ідентифікаційна карта, на яку нанесений індивідуальний ідентифікаційний код, котрий дозволяє зв’язок із стільниковим концентратором; Фіг.3 - стільниковий телефон та бездротовий концентратор, з’єднані між собою і здатні перезаряджатися як єдиний блок. Обсяг цього винаходу визначається формулою, зміст якої включений до наступного опису, і буде далі описаний з посиланням на креслення, що додаються. Докладний опис переважних варіантів здійснення винаходу Стільникові телефони, як правило, містять інформацію, яка є цінною для власника, а саме контактні реквізити, нагадування й навіть цілі комп’ютерні файли. Отже, втрата або крадіжка стільникового телефону часто означає втрату всієї інформації, що зберігається в ньому. Цей винахід пропонує систему стільникового зв’язку, яка містить телефонний інтерфейс, що встановлює зв’язок з концентратором, а той, у свою чергу, встановлює зв’язок з базовою станцією стільникового оператора. Концентратор містить стільникову антену, а також схему з відповідним програмним забезпеченням для встановлення каналу зв’язку між концентратором та базовою станцією, яка, як і у відомих стільникових телефонах, знаходиться усередині самого телефону, й може прикріплюватися до брелока з ключами або зберігатися у сумці. Отже, у разі втрати або крадіжки стільникового телефону цінна інформація не пропадає. Під “базовою станцією” у цьому описі розуміється, як правило, башта, але це може бути будь-яка станція із встановленою принаймні однією антеною, що генерує РЧ випромінювання та вступає у зв’язок із стільниковим телефоном. Переважний варіант здійснення винаходу, зображений схематично на фіг.1, містить інтерфейс, який у цьому варіанті має вигляд стільникового телефону (10) з мікрофоном (12), навушником (14), дисплеєм (16), клавіатурою (18) та приладом бездротового зв’язку малої потужності з малим радіусом дії, наприклад, прийомопередавачем Bluetooth (20). Бездротовий концентратор (30) містить антену (34) стільникового телефону (10), схему з відповідним програмним забезпеченням (не показана) для встановлення каналу зв’язку між концентратором (30) та базовою станцією (50) та прийомопередавач Bluetooth (32). Концентратор (30) можна для зручності прикріплювати до брелока (36) з ключами або до шийного намиста. Схема з відповідним програмним забезпеченням стільникового телефону (10) зазвичай містить чіпи ROM та флеш-пам’яті, у яких зберігається операційна система телефону (10), та індивідуальні елементи, наприклад, телефонна директорія; вузол живлення та генерації РЧ, який здійснює управління живленням та перезаряджання; підсилювачі РЧ, які працюють із сигналами, що надходять до антени та виходять з неї. У концентраторі (30) зберігаються ідентифікаційний номер системи (SID) та номер мобільної ідентифікації (MIN) у вигляді кодів або у внутрішній пам’яті, абр на будь-якому ідентифікаційному чіпі чи смарт-карті, наприклад, в модулі ідентифікації абонента (SIM). Стільниковий телефон (10) встановлює зв’язок з концентратором (30) через РЧ прийомопередавач малої потужності Bluetooth (20), а концентратор (30) надсилає інформацію до стільникового телефону (10) та з нього через РЧ прийомопередавач малої потужності Bluetooth (32), а до базової станції (50) стільникового оператора та з неї – через РЧ антену (34) високої потужності. Слід зазначити, що в рамках цього винаходу можуть застосовуватися інші способи бездротового зв’язку, наприклад, інфрачервоний промінь, протокол загальносвітової сумісності WiMax або сертифікат WiFi. Якщо стільниковий телефон (10) втрачено або вкрадено, власник не залишається без цінної інформації, бо вона вся зберігається у концентраторі (30). Оскільки концентратор (30) не треба постійно знімати та повертати на місце, як описано вище, вірогідність втрати концентратора (30) набагато менше, ніж втрати самого стільникового телефону (30). Крім того, що теж важливо, оскільки антена стільникового телефону відокремлена від самого телефону, користувач отримує набагато менше випромінювання. 3 UA 99586 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Згідно з іншим варіантом здійснення винаходу, концентратор (30) виконаний водонепроникним. За іншим варіантом, концентратор (30) має РЧ-екрануюче покриття, яке дозволяє лише скерованому електромагнітному випромінюванню потрапляти на вхід концентратора (30) і не пропускає розсіяне випромінювання. Різні варіанти здійснення винаходу передбачають наступні ознаки або у стільниковому телефоні, або у концентраторі, або в обох одразу: - розширювана пам’ять, яка дозволяє зберігати інформацію, що надходить або до телефону, або до концентратора, у пам’яті обох пристроїв, отже, втрата одного з них не призводить до втрати цінної інформації, як от списки контактних осіб, щоденники тощо; - опція вібратора; - програмне забезпечення, наприклад, APPS, ігри, МР3, ідентифікатор вхідних дзвінків, мелодії дзвінку, Веб-браузер, мультимедійну систему MMS/MME; - відеокамеру; та - FM-радіоприймач. За бажанням стільниковий телефон (10) містить другу ідентифікаційну карту (35), як показано на фіг. 2, наприклад, SIM-карту або ідентифікаційний чіп, що містить індивідуальний код ідентифікації або особистий ідентифікаційний номер (PIN), необхідний для ідентифікації при встановленні зв’язку з концентратором (30). Цей код автоматично передається до концентратора (30), або ж користувач має набрати свій PIN перед набором потрібного номеру. Кілька додаткових стільникових телефонів (10n) можуть мати унікальний ідентифікаційний код (35n) для зв’язку з одним концентратором (30). Ця ознака дозволяє багатьом користувачам ділитися інформацією, наприклад, відео- або аудіоданими, іграми тощо, через концентратор (30). На додаток або замість цього можна створити захищений канал зв’язку, наприклад, посилаючи кодовані сигнали. Стільниковий телефон (10) та концентратор (30) можуть перезаряджатися кожний нарізно та/або як єдиний блок, як показано, наприклад, на фіг.3. Зарядний штекер (48) може бути знімно вставленим до концентратора (30), а той, у свою чергу, може бути з’єднаний із стільниковим телефоном (10). На додаток до цього, концентратор (30) може заряджати стільниковий телефон (10) чи навпаки від внутрішнього або зовнішнього зарядного пристрою. Концентратор (30) може лишатися з’єднаним із стільниковим телефоном (10), коли ним не користуються, а під час використання стільникового телефону (10) від’єднується від нього. До концентратора (30) можна вставити принаймні одну додаткову карту пам’яті, щоб збільшити здатність системи до зберігання та/або запам’ятовування інформації. Як зображено на фіг. 1, стільниковий телефон (10) та/або концентратор (30) можуть містити додаткові порти (58), (59), к тому числі USB (універсальну послідовну шину), екрануючий провід, аудіопристрій входу/виходу, відеопристрій входу/виходу, головний телефон, мікрофон тощо, для вмикання до нього зовнішньої апаратури, а також відповідні клавіші (62) для виконання потрібних операцій. Якщо стільниковий телефон (10) загубиться серед речей власника, натиском клавіші на концентраторі (30) надсилається сигнал на стільниковий телефон (10), а той, у свою чергу, подає звуковий сигнал. Аналогічну операцію можна виконати на стільниковому телефоні (10), якщо загубиться концентратор (30). Згідно з іншим варіантом здійснення винаходу, як стільниковий телефон (10), так і концентратор (30) здатні встановлювати зв’язок з іншими пристроями, які містять Bluetooth, наприклад, телевізором або комп’ютером. Концентратор (30) може також містити механізм кріплення, наприклад, заскочку (60), для знімного прикріплення до поясу, сорочки або сумки чи іншого придатного предмету. Хоча деякі варіанти здійснення винаходу описані тут з метою ілюстрації, цілком зрозуміло, що на практиці винахід може бути здійснений з багатьма змінами та варіаціями і з використанням численних еквівалентів або альтернативних рішень, добре відомих фахівцям, при збереженні суті та обсягу винаходу, визначених наступною формулою. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 1. Система стільникового зв'язку для користувача, яка містить два або більше пристроїв телефонного інтерфейсу малого радіуса дії та стільниковий концентратор, a) кожний із зазначених двох або більше пристроїв телефонного інтерфейсу малого радіуса дії містить наступну апаратуру: 4 UA 99586 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 і) приймач-передавач, що забезпечує бездротовий зв'язок з малим радіусом дії із зазначеним концентратором стільникової мережі; іі) мікрофон; ііі) навушник; iv) дисплей; v) клавіатура; та vi) першу схему з відповідним програмним забезпеченням, що містить основну пам'ять для керування роботою зазначеної апаратури і для встановлення каналу бездротового зв'язку з малим радіусом дії із зазначеним стільниковим концентратором; b) стільниковий концентратор, який містить: і) приймач-передавач для встановлення бездротового зв'язку з малим радіусом дії із зазначеними двома або більше пристроями телефонного інтерфейсу; іі) антену для прийому та передачі радіочастотних сигналів (РЧ) зв'язку високої потужності, що представляють заданий вміст, до стільникової базової станції та від неї; ііі) другу схему з відповідним програмним забезпеченням для встановлення зв'язку між зазначеними двома або більше пристроями телефонного інтерфейсу через зазначені канали бездротового зв'язку з малим радіусом дії, для можливості передачі інформації між користувачами чи між кожним із зазначених користувачів та зазначеною базовою станцією шляхом встановлення РЧ каналу зв'язку високої потужності між стільниковим концентратором та зазначеною базовою станцією й каналу бездротового зв'язку з малим радіусом дії із зазначеними пристроями телефонного інтерфейсу; iv) модуль ідентифікації користувача; та v) блок пам'яті для зберігання інформації, що має цінність для користувача кожного із зазначених двох або більше пристроїв телефонного інтерфейсу малого радіуса дії. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що приймач-передавач кожного із зазначених двох або більше пристроїв телефонного інтерфейсу містить чіп Bluetooth. 3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що пристроєм телефонного інтерфейсу малого радіуса дії є стільниковий телефон. 4. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що друга схема з відповідним програмним забезпеченням містить один або більше компонентів, вибраних з-поміж групи: a) чіп флеш-пам'яті; b) чіп ROM; c) вузол живлення та генерації РЧ; d) підсилювачі РЧ; e) SIM-карта. 5. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що бездротовий зв'язок з малим радіусом дії відбувається між пристроєм телефонного інтерфейсу малого радіуса дії та стільниковим концентратором. 6. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що друга схема та програмне забезпечення є також придатні для встановлення каналу РЧ зв'язку великої потужності між стільниковим концентратором та стільниковою базовою станцією, для зв'язку між одним із двох або більше пристроїв телефонного інтерфейсу малого радіуса дії та стільниковою базовою станцією. 7. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що підзарядка пристрою телефонного інтерфейсу малого радіуса дії та стільникового концентратора відбувається як вибране з-поміж наступних груп, що містять: а) нарізно; та b) блоком. 8. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що пристрій телефонного інтерфейсу малого радіуса дії містить другу ідентифікаційну картку для надання унікального ідентифікаційного коду для аутентифікації зв'язку із стільниковим концентратором. 9. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що один або обидва пристрої телефонного інтерфейсу малого радіуса дії та стільниковий концентратор містять один або більше додаткових портів, вибраних з-поміж групи у складі: a) USB (універсальна послідовна шина); b) Fire Wire; c) аудіопристрій входу/виходу; d) відеопристрій входу/виходу; e) головний телефон; f) мікрофон; та g) будь-яка комбінація перелічених пристроїв. 5 UA 99586 C2 5 10 15 20 10. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що телефонний інтерфейс малого радіуса дії містить другу ідентифікаційну картку для надання унікального ідентифікаційного коду для аутентифікації зв'язку зазначеного пристрою телефонного інтерфейсу малого радіуса дії зі стільниковою базовою станцією через концентратор стільникового зв'язку. 11. Система за п. 6, яка відрізняється тим, що кожен з двох або більше пристроїв телефонних інтерфейсів малого радіуса дії містить другу ідентифікаційну картку для забезпечення відповідним унікальним ідентифікаційним кодом для аутентифікації зв'язку кожного із зазначених пристроїв телефонного інтерфейсу малого радіуса дії із стільниковою базовою станцією через один концентратор стільникової мережі. 12. Система за одним із пп. 10, 11, яка відрізняється тим, що друга ідентифікаційна картка є SIM-карткою. 13. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен з двох або більше пристроїв телефонних інтерфейсів малого радіуса дії додатково містить другу ідентифікаційну картку за допомогою якої можливий доступ до інформації, отриманої від стільникової базової станції через один концентратор стільникової мережі. 14. Система за п. 13, яка відрізняється тим, що інформація, отримана від стільникової базової станції, містить відео- або аудіодані. 15. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що стільниковий телефон знімно з'єднується зі стільниковим концентратором, який містить додаткові порти для виконання бажаних операцій як один цілий об'єкт. 16. Система за п. 15, яка відрізняється тим, що бажані операції включають аутентифікацію. 17. Система за п. 9, яка відрізняється тим, що додатково містить компонент зовнішнього обладнання, що має здатність монтуватися у один із додаткових портів. 6 UA 99586 C2 7 UA 99586 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8