CN104247530A - 用于汽车的移动通信设备的电路配置结构,用于运行移动通信设备的方法及用于移动通信设备的芯片卡 - Google Patents

用于汽车的移动通信设备的电路配置结构,用于运行移动通信设备的方法及用于移动通信设备的芯片卡 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车的移动通信设备(10)的电路配置结构，包括：第一移动通信模块(18)，用于按照第一移动通信标准进行移动通信传输；第二移动通信模块(20)，用于按照第二移动通信标准进行移动通信传输；以及读取设备(34)，用于从芯片卡(36)读取识别数据。需要借助于价廉的电路技术方面的部件通过控制装置和个人计算机实现用于电话和用于其它数字数据传输的可靠的移动通信连接。为此，电路配置结构设计用于，同时运行两个移动通信模块(18、20)，以及读取设备(34)设计用于，对两个移动通信模块(18、20)的同时的运行来说，由同一个芯片卡(36)接收两个用户识别模块(38、40)的识别数据，以及把相应用户识别模块(38、40)的识别数据传输至两个移动通信模块(18、20)之一。

Description

用于汽车的移动通信设备的电路配置结构,用于运行移动通信设备的方法及用于移动通信设备的芯片卡
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的移动通信设备的电路配置结构。所述电路配置结构具有两个移动通信模块，通过所述移动通信模块分别实现了按照预定的移动通信标准的移动通信传输。电路配置结构还包括用于从芯片卡读取识别数据的读取设备。在本发明中，芯片卡理解为UICC(Universalintegrated circuit card通用集成电路卡)。这种UICC的另一种表达是SIM卡(SIM-Subscriber Identifcation Module用户识别模块)。本发明还涉及一种用于运行具有所述的电路配置结构的移动通信设备的方法以及涉及一种UICC，也就是说芯片卡，在芯片卡中集成了用户识别模块(SIM)。
背景技术
移动通信单元(Mobile Equipment)例如可以集成在智能电话中,通常具有移动通信模块，以便通过无线电接口建立至移动通信网络中的移动通信连接。在本发明的意义上，移动通信模块是一种电路单元，该电路单元在应该通过移动通信连接传输的数字用户数据和然后能够通过天线发射的模拟移动通信信号之间转换。商业上能买到名称为GSM模块(GSM-全球移动通信系统)、UMTS模块(UMTS-通用移动通信系统)和LTE模块(LTE-长期演进)的移动通信模块。
为了借助于移动通信单元实现接收呼入的电话或建立呼叫，移动通信单元必须在移动通信网络中登录。为此，需要移动通信单元中的SIM。该SIM是具有存储器的小处理器，移动通信单元通过该处理器分配网络并验证。为此，在SIM上存储了秘密的数字和算法。在移动通信网络UMTS和LTE的情况下，SIM也称为USIM。
目前仅借助于移动通信标准UMTS能够实现语音和数据的同时传输。目前的GSM移动通信网络几乎不支持用于语音和数据的同时传输的、在GSM标准中定义的方法。LTE移动通信网络目前不支持语音传输，而是为了语音传输重归到较老的标准UMTS或GSM。目前在宽的领域中，仅标准GSM支持。如果仅使用单个的通信模块，则在语音传输的情况下中断数据传输。
移动通信单元可以包括两个移动通信模块，以便在现有的移动通信标准不允许同时传输语音和数据的情况下借助于第一移动通信模块建立数据连接以及借助于第二移动通信模块建立语音连接。在同时运行两个通信模块时，按照目前的现有技术需要两个SIM卡。
结合对移动通信标准LTE的介绍能预计的是，随着引入新的移动通信标准出现了移动通信覆盖的新型问题。即在此会出现覆盖间隙，该覆盖间隙与区域无关，而是与服务有关。目前，LTE移动通信网络不支持由LTE规定的用于语音传输的标准VoLTE。因此，不能预见，电话连接的鲁棒程度如何。因此，根据经验，在车辆中LTE和类似的新型的移动通信标准的执行在技术上有困难，因此值得期待的是，具有冗余的方案或备用方案(Fallback)。
发明内容
本发明的任务在于，在汽车中借助于廉价的电路技术方面的部件通过控制装置和个人计算机实现用于电话和用于传输其它数字数据的可靠的移动通信连接。
该任务通过按照权利要求1所述的方法、按照权利要求5所述的电路配置结构和按照权利要求11所述的芯片卡实现。通过从属权利要求给出本发明的有利的改进方案。
按照本发明的电路配置结构是汽车的移动通信设备的组成部分。其具有：第一移动通信模块，用于按照第一移动通信标准，优选UMTS或LTE同时借助于GSM进行移动通信传输；第二移动通信模块，用于按照第二移动通信标准，优选GSM进行移动通信传输。此外，电路配置结构还包括读取设备，用于从芯片卡，即UICC读取识别数据。识别数据尤其是那些像由SIM产生的数据。
按照本发明的电路配置结构现在设置用于，同时运行两个移动通信模块。为此，读取设备设计用于，为了同时运行两个移动通信模块，从芯片卡接收两个用户识别模块(SIM)的识别数据，尤其是IMSI，以及把分别一个用户识别模块的识别数据传输至两个移动通信模块的分别一个。
按照本发明的方法相应地设计了，在运行汽车的移动通信设备时，移动通信设备同时通过两个移动通信模块登录。为此，移动通信设备既通过其第一移动通信模块也通过其第二移动通信模块在移动通信网络中登录。这基于两个用户识别模块的识别数据执行。在此，状态“已登录”理解为：相应的移动通信模块以本身已知的方式在相应的移动通信网络的无线小区中已经成功地执行了登录程序以用于移动通信单元的注册并且进而移动通信模块可以随时初始化建立呼叫或者也可以通过移动通信网络打电话。此外，已登录的状态也包括一段时间段，在该时间段期间，移动通信模块有效地传输或接收数据，只要在电话或另一种用户数据传输的范畴内。通过按照本发明的方法，移动通信单元通过两个移动通信模块基于不同的用户模块(SIM)，即尤其是不同的IMSI的识别数据登录至相应的移动通信网络中。第一和第二移动通信网络可以是同一个移动通信网络，然而或者也可以是两个不同的移动通信网络。因此，在实现本发明时，自由地对第一移动通信模块和第二移动通信模块的移动通信标准进行选择。
按照本发明的电路配置结构和按照本发明的方法的优点是：当使用者例如想借助于电脑上网时以及在此期间也想打电话或者想能够接到电话呼叫时，对具有相应的移动通信单元的汽车的使用者来说能通过相应合适的移动通信模块建立移动通信连接。在上网的框架内更有利地借助于LTE模块与网络进行数据交换期间，会有利的是，仅通过GSM模块建立电话连接。这例如对避免前述问题来说会是有意义的。在按照本发明的电路配置结构中，在此不要求，必须去激活LTE模块。因此，即便在电话(GSM)工作期间，还能够例如通过LTE连接进行与网络的数据交换，且数据交换不必通过相对窄带宽的GSM标准进行。
在此，按照本发明的电路配置结构提供了额外的优点：移动通信设备的使用者不需要两个SIM卡来运行移动通信设备。因为读取设备设计用于，由唯一的UICC读取识别数据。在这种情况下，本发明的另一个方面设计了一种芯片卡，用于插入到按照本发明的电路配置结构的一种实施形式中。该芯片卡具有两个用户识别模块(SIM)。按照本发明的芯片卡在此与由现有技术已知的那样的类似的芯片卡(例如结合Vodafone公司的移动通信服务“Duobill”)具有显著区别。现有技术中的芯片卡设计用于，根据是否想进行私人的电话呼叫或者商业的电话呼叫来向唯一的移动通信模块发送两个不同的IMSI。为此，这种芯片卡可以具有两个SIM，然而其中分别仅一个能在确定的时间点有效地工作。
与此相对地，按照本发明的芯片卡设计用于，为两个同时登录的移动通信模块提供识别数据并且在此借助于第一用户识别模块发送用于第一移动通信模块的识别数据以及借助于第二用户识别模块发送用于第二移动通信模块的识别数据。因此在此不涉及，为同一个移动通信模块提供两个SIM，而是借助于一个芯片卡也同时有效地使两个移动通信模块工作。对使用按照本发明的芯片卡来说，相应地如下地改进按照本发明的方法，使得由同一个芯片卡接收识别数据，在芯片卡上正好提供了两个用户识别模块。
在此，按照本发明的芯片卡优选具有连接端，该连接端设计用于，将两个用户识别模块的识别数据通过同一个电触头发送至外部的设备上。然后，芯片卡可以具有传统的、由SIM卡已知的连接端，从而按照本发明的芯片卡也可以用在传统的设备中。
下面描述按照本发明的电路配置结构的其它有利的实施形式。
按照一种实施形式，第二移动通信模块仅间接地通过第一移动通信模块与用于数据传输的读取单元耦联。第一移动通信模块相应地设计用于，由读取单元接收第二移动通信模块的识别数据并转送至第二移动通信模块。在电路配置结构的该实施形式中获得了这样的优点：通至读取单元的电连接线路的数量不必比在具有仅一个移动通信模块的电路配置结构中更大。当读取单元和移动通信模块位于不同的电路板上时，这尤其是有利的。例如，当两个移动通信模块布置在插卡(插卡插入基板的插槽中，在基板上连接了读取单元)上时，就是这种情况。
第一移动通信模块优选通过USB(通用串行总线)与读取单元耦联。随后有利地实现了，用于第二移动通信模块的识别数据通过单独的串行线路从读取单元传输至第一移动通信模块，该识别数据能从第一移动通信模块被继续转送。
现代移动通信模块，例如像LTE模块可以为了接收同时使用两个或更多的天线，这也称为天线多样性。在这种情况下，按照本发明的电路配置结构优选具有这样的天线设备，该天线设备包括主天线和副天线。在此，主天线可以理解为具有比副天线更有利的发射和接收特性的天线。主天线尤其具有比副天线更小的方向性，也就是说，借助于主天线可以比借助于副天线在水平平面中以更多的方向在没有显著的无线电信号衰减的情况下发射和接收移动通信信号。例如当主天线布置在汽车的车顶中且副天线布置在保险杠中时，就是这种情况。具有主天线和副天线的电路配置结构还包括开关设备，其设计用于，交替地将两个移动通信模块与主天线连接。如果虽然第二移动通信模块在其移动通信网络中已登录，然而未建立至第二移动通信网络的有效连接(即没有有效的用户数据传输)，则开关设备使第一移动通信模块与主天线连接，并且使第二移动通信模块仅与副天线连接。即，主天线和副天线(通过另一个电连接)都与第一移动通信模块连接以利用天线多样性。其间，第二移动通信模块可以通过副天线从移动通信站接收控制数据。
如果第二移动通信模块已登录且随后也建立了有效连接，则开关设备使第一模块与副天线连接，使第二模块与主天线连接。因此实现了，第二移动通信模块利用了主天线的更有利的天线特性且其间第一移动通信模块还通过副天线接收或发射。如果第二移动通信模块是GSM模块，则可以提供健壮的/鲁棒的电话且同时通过第一移动通信模块(例如LTE模块)实现了不间断的数据交换。
当然，按照本发明的电路配置结构也可以包括两个以上的移动通信模块和两个以上的天线。
附图说明
下面再次借助于具体的实施例更详细地阐述本发明。为此，附图示出了按照本发明的电路配置结构的优选实施形式的示意性电路框图。
具体实施方式
在下面描述的实施例中，所述电路配置结构的组件分别是本发明的单独的、可视作彼此独立的特征，所述特征可以分别彼此独立地继续改进本发明并进而同时单独地或以和所示的组合不同的组合视作本发明的组成部分。此外，所述实施形式也能通过本发明的其它已经描述的特征补充。
附图中示出了移动通信设备10，其可以通过一个或多个通信线路12与控制处理器14连接，该控制处理器通过移动通信设备10，例如通过网络连接与一个或多个(未示出的)移动通信网络交换用于电话通话的语音数据以及其它数字的用户数据。控制处理器14例如可以是信息娱乐系统的控制处理器，该信息娱乐系统可以具有电话机和/或个人计算机或者可以与电话机和/或个人计算机连接。
移动通信设备包括插卡16，在插卡上布置了第一移动通信模块18，在此例如是LTE模块，和第二移动通信模块20，在此例如是GSM模块。主天线24连接在主天线连接端22上而副天线28连接在副天线连接端26上。主天线24例如可以布置在汽车的车顶上，副天线28例如可以布置在保险杠中。天线连接端22、26通过开关设备30与两个移动通信模块18、20连接。第一移动通信模块18通过数据线路32与读取设备34连接，该读取设备具有插槽，芯片卡36，即UICC位于该插槽中。芯片卡36具有两个SIM38、40。SIM38设计用于运行第一移动通信模块18，第二SIM40设计用于运行第二移动通信模块20。第二移动通信模块20间接地通过第一移动通信模块18与读取设备34耦联。为此，第一和第二移动通信模块18、20通过耦联线路42彼此电连接。
LTE模块18可以通过USB与控制处理器14连接。USB的线路随后通过通信线路12实现。控制处理器14对GSM模块20的控制通过LTE模块18环路接通或者在需要时被其相应地影响。也可以设计为，LTE模块18自主地控制GSM模块20。
两个移动通信模块18、20共享两个天线24、28。主天线24具有比副天线28更好的接收特性。在需要时，主天线连接至LTE模块18或GSM模块20。这通过开关设备30的相应的开关实现。在电话通话期间，主天线24连接至GSM模块20。为此，主天线连接端22通过(未示出的)开关与第二移动通信模块20的信号连接端44电耦联。在开关设备30的这种开关状态中，第一移动通信模块18的发射-和接收信号连接端46以及次级接收连接端48通过开关设备30与副天线连接端26电耦联。GSM模块20优选控制天线的转换逻辑，也就是说控制开关设备30。
为了同时使用LTE模块18和GSM模块20，本来必须分别提供一个SIM卡供使用。相反，在移动通信设备10中在同一个芯片卡36上提供了两个SIM区38、40。芯片卡36优选通过标准SIM卡-接口，例如USB与LTE模块18连接。第二SIM40的识别数据通过LTE模块18形成从该模块至GSM模块的回路。
因此，通过本发明整体得到的优点是：仅必须使用一个芯片卡36就能同时运行两个移动通信模块18、20。

Claims (12)

1.一种用于运行汽车的移动通信设备(10)的方法，所述移动通信设备具有包括第一和第二移动通信模块(18、20)的电路配置结构，其中，移动通信设备(10)通过第一移动通信模块(18)基于第一用户识别模块(38)的识别数据登录至第一移动通信网络中，其特征在于，
所述移动通信设备(10)与第一移动通信模块(18)无关地通过第二移动通信模块(20)基于第二用户识别模块(40)的识别数据登录至第二移动通信网络中并由此移动通信单元(10)在时间上同时地通过两个移动通信模块(18、20)登录。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，接收来自同一个芯片卡(36)的识别数据，在该芯片卡上提供了两个用户识别模块(38)。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，所述移动通信单元(10)通过两个移动通信模块(18、20)登录至同一个移动通信网络。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其中，所述移动通信单元(10)通过所述移动通信模块(18、20)登录至不同的移动通信网络。
5.用于汽车的移动通信设备(10)的电路配置结构，包括：
-第一移动通信模块(18)，用于按照第一移动通信标准进行移动通信传输；
-第二移动通信模块(20)，用于按照第二移动通信标准进行移动通信传输；
-读取设备(34)，用于从芯片卡(36)读取识别数据，
其特征在于，
所述电路配置结构设置用于，同时运行两个移动通信模块(18、20)，以及读取设备(34)设计用于，为了同时运行两个移动通信模块(18、20)从芯片卡(36)接收两个用户识别模块(38、40)的识别数据，以及把分别一个用户识别模块(38、40)的识别数据传输至两个移动通信模块(18、20)之一。
6.按照权利要求5所述的电路配置结构，其中，第二移动通信模块(20)仅间接地通过第一移动通信模块(18)与读取设备(34)耦联以用于数据传输以及第一移动通信模块(18)设计用于，从读取设备(34)接收用于第二移动通信模块(20)的识别数据并转送至第二移动通信模块(20)。
7.按照权利要求5或6所述的电路配置结构，其中，第一移动通信模块(18)通过USB(32)与读取设备耦联。
8.按照权利要求5至7中任一项所述的电路配置结构，其中，所述第一移动通信标准是移动通信标准UMTS或LTE或GSM以及第二移动通信标准是GSM。
9.按照权利要求5至8中任一项所述的电路配置结构，其中，移动通信设备(10)设计用于，通过第二移动通信模块(20)的移动通信连接传输语音数据以及通过第一移动通信模块(18)的移动通信连接传输其它用户数据。
10.按照权利要求5至9中任一项所述的电路配置结构，其特征在于天线设备和开关设备(30)，所述天线设备包括主天线(24)和副天线(28)，所述开关设备设计用于，当第二移动通信模块(20)已登录却没有建立至第二移动通信网络的有效连接时，使第一移动通信模块(18)与主天线(24)和副天线(28)电耦联以及使第二移动通信模块与副天线(28)电耦联；当第二移动通信模块(20)已登录并建立了有效连接时，使第一移动通信模块(18)与副天线(28)电耦联以及使第二移动通信模块(20)与主天线(24)电耦联。
11.用于插入按照权利要求5至10中任一项所述的电路配置结构的读取设备中的芯片卡(36)，所述芯片卡具有两个用户识别模块(38、40)，其特征在于，
所述芯片卡(36)设计用于，为两个同时登录的移动通信模块(18、20)提供识别数据并在此借助于第一用户识别模块(38)发出用于第一移动通信模块(18)的识别数据以及借助于第二用户识别模块(40)发出用于第二移动通信模块(20)的识别数据。
12.按照权利要求11所述的芯片卡(36)，其中，所述芯片卡(36)具有连接端，所述连接端设计用于，通过同样的电触头把两个用户识别模块(38、40)的识别数据发送至外部的设备(34)。
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