DE19705020A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Daten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von DatenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektro
nische Vorrichtungen und insbesondere auf eine Verfahren und
eine Vorrichtung für das Übertragen von Daten über Ladekon
takte zwischen einer Ladevorrichtung und einer tragbaren Vor
richtung.
Mit dem Fortschreiten der Kommunikationssysteme mußten die
Systeme flexibel werden, um eine Kommunikation zwischen ver
schiedenen Elementen des Systems zu ermöglichen. Drahtlose
Kommunikationsnetze, die aktuell entwickelt werden, gestatten
eine Kommunikation zwischen einer einzigen mobilen Einheit,
wie beispielsweise einem Funktelefon, und mehreren Kommunika
tionssystemen, einschließlich eines drahtlosen Systems für
die Wohnung, einem drahtlosen System in einem Gebäude, als
auch Weitgebietkommunikationsnetze, wie ein PCS-System, ein
zellulares System oder andere drahtlose Kommunikationssyste
me. Die mobile Einheit wird verwendet, um mit einem vorbe
stimmten System in Abhängigkeit von ihrem Ort in den relevan
ten Systemen, mit denen sie kommunizieren kann, zu kommuni
zieren. Vorzugsweise wird die mobile Einheit mit dem System
kommunizieren, das die niedrigsten Betriebskosten bietet.
Kommunikationssysteme, die Basisstationen umfassen, die aus
gelegt sind, um eine elektromechanische Verbindung zur mobi
len Einheit herzustellen, können Information erfordern, die
direkt zwischen der Basisstation und der mobilen Einheit mit
tels elektrischer Kontakte übertragen werden muß. Konventio
nelle Kommunikationsvorrichtungen haben Daten zwischen einer
mobilen Einheit und einer Basisstation durch ein Erkennen der
Modulation des Ladestroms der Ladekontakte übertragen. Wie
beispielsweise im US-Patent 4,731,813 von Schröder gezeigt
ist, wird ein Adreßkode, der in der Basisstation gespeichert
ist, zur mobilen Einheit durch eine Modulation des Lade
stroms, der von den Ladekontakten der Basisstation geliefert
wird, übertragen. Wenn die mobile Einheit in der Basisstation
positioniert wird, werden die Batterien der mobilen Einheit
durch den Strom, der von der Basiseinheit geliefert wird,
wieder aufgeladen. Zur gleichen Zeit wird der Adreßkode der
Basiseinheit in die mobile Einheit durch eine Kodierschaltung
eingegeben, die den Batterieladestrom gemäß dem Adreßkode mo
duliert. Eine Schaltung innerhalb der mobilen Einheit demodu
liert den Ladestrom, um den Adreßkode wieder zu gewinnen.
Die Vorrichtung von Schroeder hat jedoch nur eine begrenzte
Verwendbarkeit. Insbesondere muß die Schaltung in der mobilen
Einheit Zugang zu den Ladestromkontakten haben, um den Lade
strom zu demodulieren, wie dies bei Schroeder beschrieben
ist. Viele konventionelle mobile Einheiten umfassen aus
tauschbare Batterien, die eine vorbestimmte Anzahl von Kon
takten aufweisen, einschließlich Ladekontakte und Erdkon
takte, die so gestaltet sind, daß sie mit den entsprechenden
Lade- und Erdkontakten der Ladevorrichtung verbunden werden
können. Die entfernbare Batterie kann ein getrenntes Paar
Leistungs- und Erdkontakte aufweisen oder eine interne Ober
fläche der Batterie, die so ausgestaltet ist, daß sie mit den
entsprechenden Leistungs- und Erdkontakten der mobilen Ein
heit verbunden werden können. Somit hat die mobile Einheit
keinen Zugang zu den Ladekontakten der Batterie oder der La
devorrichtung, und kann somit nicht eine Modulation des Lade
stroms erkennen.
Schließlich kann ein Kommunikationssystem, das eine mobile
Einheit aufweist, die ausgelegt ist, um mit mehreren Systemen
zu kommunizieren, es erfordern, daß Information vom Weitge
bietnetz zur Basisstation und/oder der mobilen Einheit über
tragen wird. In einem Kommunikationssystem, das auf einem
drahtlosen wohnungsinternen oder gebäudeinternen System auf
Frequenzen arbeitet, die sich mit Frequenzen eines Weitge
bietnetzes überlappen oder eine Untermenge dieser Frequenzen
darstellen, kann es notwendig sein, periodisch den Frequenz
bereich zu ändern, auf dem das wohnungsinterne oder gebäu
deinterne System arbeitet. Diese Änderung des Frequenzbe
reichs muß sowohl der Basisstation als auch der mobilen Ein
heit mitgeteilt werden. Eine Lösung bestände darin, die Ka
nalinformation direkt auf dem Weitgebietnetz zu übertragen.
Eine solche Informationsübertragung kann jedoch eine Änderung
der gesamten Infrastruktur des Weitgebietnetzes erforderlich
machen. Weiterhin ist es möglich, daß die mobile Einheit oder
die Basisstation sich außerhalb des Betriebsbereiches des
Weitgebietnetzes befinden. Obwohl die mobile Einheit alle
mögliche Kanäle abtasten könnte, wenn die Kanalzahlen sich
geändert haben, um den Kanal zu finden, auf dem ihre zugehö
rige Basis sendet, kann es sein, daß eine große Zahl von Ka
nälen abgetastet werden muß, was beträchtliche Zeit in An
spruch nehmen kann.
Somit besteht ein Bedürfnis nach einem Verfahren und einer
Vorrichtung für das Übertragen von Daten zwischen einer Ba
sisstation und einer mobilen Einheit, wenn die Schaltung der
mobilen Einheit keinen Zugang zum Ladestromkontakt hat.
Es besteht ein weiteres Bedürfnis nach einem Verfahren und
einer Vorrichtung zum Übertragen von Daten von einem Kommuni
kationsnetz zur mobilen Einheit durch die Basisstation.
Fig. 1 ist ein Systemebenendiagramm eines drahtlosen Kommuni
kationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Systems zur Übertragung
von Daten gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer mobilen Einheit und einer
Basisstation, die im System zur Übertragung von Daten der
Fig. 2 enthalten sind;
Fig. 4 ist ein Rahmendiagramm, das die Pulsdarstellung eines
Nullbits zeigt;
Fig. 5 ist ein Rahmendiagramm, das die Pulsdarstellung eines
Einsbits zeigt;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das den Transfer von Daten zwi
schen einer Basisstation und einer mobilen Einheit mittels
Ladekontakten zeigt;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das die Zeitausrichtung der mo
bilen Einheit zur Basisstation in Schritt 604 der Fig. 6
zeigt;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das die Synchronisierung der mo
bilen Einheit mit der Basisstation in Schritt 606 der Fig. 6
zeigt;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das die Schritte des Wiederge
winnens von Daten in Schritt 608 des Fig. 6 zeigt; und
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das den Transfer von Daten von
einem Kommunikationsnetz zur mobilen Einheit gemäß der vor
liegenden Erfindung zeigt.
Eine einzigartiges Verfahren und eine einzigartige Vorrich
tung gestattet den Transfer von Kommunikationssignalen über
die Batteriekontakte, die eine Basisstation, wie beispiels
weise eine Basisstation im Haus, für das Laden der Batterien
einer mobilen Einheit, beispielsweise ein Funktelefon, ver
wendet. Die Pulspositionsmodulation (PPM) variiert die Zeit
gebung der Ladepulse, um die Inhalte des Datenstroms zu er
zeugen, der in der Batterie der mobilen Einheit erkannt
wurde. Das Verfahren und die Vorrichtung finden insbesondere
Anwendung bei Datentransfers von einem Weitgebietnetz zu ei
ner mobilen Einheit, die mit einer Basisstation verbunden
ist. Beispielsweise kann eine entfernte Vorrichtung, wie bei
spielsweise ein Computer, der ein Modem hat, das mit einem
Weitgebietnetz verbunden ist, dann einen anfänglichen Kanal
und einen Bereich oder eine Liste von Kanälen zu einer Basis
station übertragen. Der Computer könnte mit einem zellularen
Netz oder direkt mit einem landgebundenen Netz verbunden
sein. Die Basisstation könnte dann die Kanalinformation über
den Batteriebus übertragen, so daß die mobile Einheit den Ka
nal finden kann, auf dem die Basisstation sendet, immer wenn
sie sich in der Tröpfelladungs- oder Erhaltungsladungsbe
triebsart befindet.
Wendet man sich zuerst Fig. 1 zu, so umfassen ein Weitgebiet
kommunikationsnetz 100, wie beispielsweise ein zellulares
Funktelefonsystem, ein PCS-System, ein Funkrufsystem oder ein
anderes drahtloses Netz, ein mobiles Schaltzentrum 102, das
mit einer Vielzahl von Basisstationssteuerungen 104 in Zellen
106 verbunden ist. Das mobile Schaltzentrum 102 ist vorzugs
weise auch mit einem landgebundenen Kommunikationsnetz 108
verbunden. Eine Autorisier- und Gesprächslenkausrüstung (ACRE)
110 ist mit dem mobilen Schaltzentrum 102 verbunden, oder
könnte direkt mit einem landgebundenen Netz 108 oder irgend
einem anderen Kommunikationsnetz verbunden sein. Die ACRE 110
liefert eine Gesprächslenkungsinformation an ein Telefonver
mittlungssystem. Das Vermittlungssystem lenkt automatisch die
Telefongespräche zwischen zellularen, mikrozellularen und
drahtlosen Systemen oder anderen Kommunikationsnetzen. Die
ACRE 110 autorisiert auch die Kommunikation mit einem Kommu
nikationssystem 120, das eine Basisstation 122 und eine mobi
le Einheit 126 hat, wie beispielsweise ein in der Wohnung
oder einem Gebäude eingebauten System. Die Basisstation 122
ist vorzugsweise mit einem TELCO 124 verbunden.
Die Basisstation 122 umfaßt ferner Ladekontakte 128, die aus
gebildet sind, um eine Verbindung mit entsprechenden Ladekon
takten auf einer Batterie der mobilen Einheit 126 herzustel
len. Die Ladekontaktanordnung wird detaillierter in Fig. 2
gezeigt. Die mobile Einheit 126 ist ausgelegt, um mit einem
oder mehreren Kommunikationsnetzen, wie beispielsweise einem
Weitgebietkommunikationsnetz 100 oder einer Basisstation 122
mittels Funkfrequenzsignalen (RF) zu kommunizieren. Die mobi
le Einheit 126 ist ferner angepaßt, um mit einer Basisstation
122 mittels der Ladekontakte 128 gemäß dem Verfahren und der
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zu kommunizieren.
Wendet man sich nun Fig. 2 zu, so zeigt ein Blockdiagramm ei
ne Vorrichtung zum Übertragen von Daten gemäß der vorliegen
den Erfindung. Insbesondere umfaßt die Basisstation 122 eine
Steuerschaltung 210, die mit einer Batterieladequelle 212
verbunden ist. Die Batterieladequelle 212 kann beispielsweise
eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle sein. Die mobile
Einheit 126 umfaßt einen Transceiverteil 202 und eine Batte
rie 204. Ein Ladekontakt 214 und ein Erdkontakt 216 der Ba
sisstation 122 sind ausgelegt, um die Batterie 204 der mobi
len Einheit 126 zu kontaktieren, um die Batterie zu laden.
Der Erdkontakt 216 liefert eine Referenzspannung. Obwohl die
Batterie 204 als abnehmbare Batterie gezeigt ist, kann sie
integral mit dem Transceiverteil 202 gemäß der vorliegenden
Erfindung verbunden sein. Die Batterie 204 umfaßt einen Lade
kontakt 220 und einen Erdkontakt 222, der ausgelegt ist, daß
er mit dem Ladekontakt 214 beziehungsweise dem Erdkontakt 216
zusammenpaßt. Die Batterie 204 umfaßt ferner eine Ladespeicher
vorrichtung oder eine Energiespeichervorrichtung wie bei
spielsweise eine elektrochemische Zelle oder Batterie 226.
Ein negativer Anschluß der Batterie 226 ist auch mit dem Erd
kontakt 222 verbunden. Schließlich umfaßt die Batterie 204
einen Batteriekontakt 228 und einen Erdkontakt 230, die ausge
legt sind, um einen Leistungskontakt beziehungsweise einen
Erdkontakt des Transceiverteils 202 zu verbinden. Der Lei
stungskontakt 240 ist mit der Transceiverschaltung 244 und
der Steuerschaltung 248 verbunden. Die Steuerschaltung 248
umfaßt vorzugsweise eine Analog-Digital-Umwandlungsschal
tung für das Bestimmen der Spannung der Batterie 226 und eine
Dekodierschaltung für das Dekodieren jedes Signals, basierend
auf den Variationen der Batteriespannung. Da es wünschenswert
ist, eine Batterie der mobilen Einheit schnell zu laden,
sollte die Verbindung von der Basisstation zur Batterie eine
sehr niedrige Impedanz aufweisen. Obwohl eine hohe Impedanz
es der Basisstation ermöglichen würde, Datensignale und den
Batterieladestrom auf den gleichen Kontakten leicht zu diple
xen, würde eine solche hochimpedante Anordnung wesentlich
die Laderate der Batterie einschränken.
Wendet man sich nun Fig. 3 zu, so zeigt ein Blockdiagramm ei
ne Basisstation und eine mobile Einheit, die das System für
die Übertragung der Daten gemäß der vorliegenden Erfindung
beinhalten. In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Ba
sisstation 122 einen Signalisier-ASIC 301, wie beispielsweise
einen CMOS ASIC von Motorola Inc. und eine Steuerschaltung
210, wie beispielsweise einen 68HC11 Mikroprozessor, auch von
Motorola Inc., die kombiniert das notwendige Kommunikations
protokoll für das Senden von RF-Kommunikationssignalen zu und
den Empfang von RF-Kommunikationssignalen von der mobilen
Einheit 126, erzeugen. Die Steuerschaltung 210 verwendet ei
nen Speicher 304, der ein RAM 305, ein EEPROM 307 und ein ROM
309 enthält, die vorzugsweise in einem Gehäuse 311 unterge
bracht sind, um die Schritte auszuführen, die notwendig sind,
um das Protokoll zu erzeugen und andere Funktionen der Basis
station durchzuführen, wie beispielsweise das Schreiben auf
eine Anzeige 313, das Annehmen von Information von einem Ta
stenfeld 315, das Annehmen von Eingabe/Ausgabeinformation
mittels eines Steckers 316 oder das Steuern eines Frequenz
synthesizers 325. Der ASIC 301 verarbeitet Schall, der von
einer Audioschaltung 319 von einem Mikrofon 317 umgewandelt
wurde und gibt ihn an einen Lautsprecher 321.
Ein Transceiver verarbeitet die Funkfrequenzsignale, vorzugs
weise von der mobilen Einheit 126. Insbesondere sendet ein
Sender 323 über eine Antenne 329 unter Verwendung von Träger
frequenzen, die durch einen Frequenzsynthesizer 325 erzeugt
werden. Information, die durch eine Antenne 329 empfangen
wird, gelangt in den Empfänger 327, der die Symbole demodul
iert unter Verwendung der Trägerfrequenzen vom Frequenz
synthesizer 325. Die Basisstation kann optional einen Nach
richtenempfänger und eine Speichervorrichtung 330 umfassen,
die eine digitale Signalverarbeitungsvorrichtung umfaßt. Der
Nachrichtenempfänger und die Speichervorrichtungen können
beispielsweise eine digitale Antwortmaschine oder ein Funk
rufempfänger sein. Die Basisstation 122 umfaßt ferner eine
TELCO Schnittstelle 322, die mit einer Audioschaltung verbun
den ist. Die Basisstation ist mit einem Standardtelefonnetz
mittels eines Standardtelefonkabels verbunden. Wenn es in
stalliert ist, wird ein Zugang zum Telefonsystem gewährt, wo
bei die Basisstation Signale von anderen Einheiten, die im
Telefonnetz verbunden sind, empfangen kann und Signale an
diese liefern kann. Ein Wandler 334, der so geschaltet ist,
um eine externe Leistungsquelle aufzunehmen und ein Regler
336 liefern einer geregelte Leistungsquelle, um die Schaltung
210 und andere Komponenten der Basisstation 122 zu steuern.
Schließlich erzeugt eine Ladungsquelle 212, die einen Lade
kontakt 214 und einen Erdkontakt 216 hat, einen Puls, wie das
in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, indem sie vorzugsweise
einen Strom moduliert, um einen 125 msec langen Puls mit 650
Milliampere (mA) Strom anzulegen. Es kann jedoch eine andere
Dauer und ein anderer passender Strompegel verwendet werden,
um den Puls gemäß der vorliegenden Erfindung zu senden. Die
Dauer und der Strom können auch in Abhängigkeit von der ver
wendeten Batterie variiert werden.
Die mobile Einheit 126, die mit der Basisstation 122 verbun
den ist, umfaßt eine Batterie 204, bei der es sich vorzugs
weise um eine aufladbare Batterie handelt, die eine Diode 224
umfaßt, die mit einem positiven Anschluß der Batterie 226 am
Batteriekontakt 228 verbunden ist, der angepaßt ist, um mit
einem Leistungskontakt 240 des Senderteils 202 verbunden zu
werden. Die Diode 224 ist optional und kann mit dem Ladekon
takt 220 verbunden werden, um ein Entladen der Batterie zu
verhindern, wenn der Ladekontakt 220 mit dem Erdkontakt 222
kurzgeschlossen wird, oder wenn der Ladekontakt mit dem Lade
kontakt 214 der Basisstation 122 verbunden wird. Alternativ
können eine Diode oder eine andere Vorrichtung zur Verhinde
rung der Entladung der Batterie in die Basisstation 122 ein
gebaut sein. Der negative Anschluß der Batterie 226 ist mit
dem Erdkontakt 230 verbunden, der angepaßt ist, um mit dem
Erdkontakt 242 des Transceiverteils 202 zusammenzupassen, als
auch mit dem Erdkontakt 222, der angepaßt ist, um mit einem
Erdkontakt 216 der Basisstation 122 verbunden zu werden. Zu
sätzlich könnte ein Thermistor 340 zwischen einem Erdkontakt
222 und einem Kontaktanschluß 342 geschaltet sein. Der Kon
taktanschluß 342 ist so ausgestaltet, daß er mit dem Anschluß
343 der Basisstation verbunden werden kann. Der Thermistor
340 könnte verwendet werden, um Information über die Batte
rie, wie beispielsweise die Temperatur der Batterie, zu iden
tifizieren. Die Batterie 204 umfaßt ferner einen Kontakt 341,
der entweder mit dem Kontakt 220 verbunden ist, oder eine of
fene Schaltung liefert. Wenn er mit dem Kontakt 352 der Ba
sisstation verbunden ist, ermöglicht er es der Basisstation,
den Batterietyp zu identifizieren. Alternativ könnte der Kon
takt 341 mit einem diskreten Widerstand in der Batterie ver
bunden sein, um es dem Mikroprozessor 210 zu gestatten, den
Batterietyp zu identifizieren, wenn der Kontakt 341 mit dem
Kontakt 352 verbunden ist.
Die Batterie 204 könnte zusätzliche Komponenten enthalten,
wie beispielsweise ein EEPROM 345, das mit einem Kontakt 347
verbunden ist, um mit einem entsprechenden Kontakt 349 der
Basisstation 122 verbunden zu werden. Das EEPROM 345 könnte
Information speichern, die für die Batterie wichtig ist, um
es der Basisstation zu ermöglichen) die Batterie korrekt zu
laden, oder Daten gemäß der Erfindung zu übertragen. Die
Steuerschaltung 210 könnte die Ladequelle 212 unterschiedlich
steuern, abhängig vom festgestellten Batterietyp oder in Ab
hängigkeit von Information, die vom EEPROM 345 empfangen
wird. Beispielsweise kann ein geringerer Ladestrom erforder
lich sein, um die Spannung bei einer Lithiumionenbatterie zu
variieren als bei einer Nickelcadmiumbatterie oder einer
Nickelmetallhydridbatterie. Zusätzlich Kontakte können ver
wendet werden, um den Austausch von Signalen mit der Basis
station 122 und/oder dem Transceiverteil 202 der mobilen Ein
heit 126 zu ermöglichen, wenn dies gefordert wird.
Die mobile Einheit 126 umfaßt auch einen Transceiverteil 202,
der vorzugsweise einen Signalisierungs/Audio ASIC 351, wie
beispielsweise einen CMOS ASIC von Motorola Inc und eine
Steuerschaltung 248, wie beispielsweise einen 68HC11 Mikro
prozessor auch von Motorola Inc, oder eine andere Verarbei
tungsschaltung umfaßt, die kombiniert werden, um das notwen
dige Kommunikationsprotokoll für eine Kommunikation mit der
Basisstation 122 und unabhängig mit dem Weitgebietsystem 100
der Fig. 1 zu erzeugen. Die Steuerschaltung 248 verwendet ei
nen Speicher 354, der ein RAM 355, ein EEPROM 357, und ein
ROM 359 umfaßt, die vorzugsweise in einem Gehäuse 361 verei
nigt sind, um die Schritte auszuführen, die notwendig sind,
um das Protokoll zu erzeugen und um andere Funktionen der
drahtlosen Kommunikationsvorrichtung durchzuführen, wie bei
spielsweise das Schreiben auf eine Anzeige 363, das Aufnehmen
von Information von einem Tastenfeld 365, das Aufnehmen von
Eingabe/Ausgabe-Information mittels eines Steckers 366 oder
das Steuern eines Frequenzsynthesizers 375. Der ASIC 351 ver
arbeitet Schall, der durch die Audioschaltung 369 von einem
Mikrofon umgewandelt wird und an einen Lautsprecher 371 aus
gegeben wird.
Der Transceiverteil 202 verarbeitet die Radiofrequenzsignale.
Insbesondere sendet ein Sender 373 durch eine Antenne 246 un
ter Verwendung von Trägerfrequenzen, die durch einen Fre
quenzsynthesizer 375 erzeugt werden, Information, die durch
die Antenne 246 der mobilen Einheit empfangen wird, gelangt
in den Empfänger 377, der die Symbole demoduliert unter Ver
wendung von Trägerfrequenzen vom Frequenzsynthesizer 375. Die
mobile Einheit kann optional einen Nachrichtenempfänger und
eine Speichervorrichtung 380, die eine digitale Signalverar
beitungsvorrichtung umfaßt, umfassen.
Der Transceiverteil 202 umfaßt ferner einen Regler 344, der
mit einem Leistungskontakt 240 und einem Erdkontakt 242 ver
bunden ist, um eine regulierte Spannung an eine Steuerschal
tung 248 und andere Komponenten zu liefern. Schließlich ist
der Leistungskontakt 240 mit einer Spannungsmeßschaltung ver
bunden, wie beispielsweise einem Analog-Digital-(A/D)-Wandler
348, der ein diskretes Bauteil sein oder integral mit der
Steuerschaltung 248 verbunden sein kann. Der A/D-Wandler 348
erkennt Variationen in der Spannung der Batterie 226 und er
zeugt eine digitale Spannung, die die vom A/D-Wandler 348 er
kannte Spannung darstellt. Die digitale Spannung wird dann
durch eine Steuerschaltung 248 verarbeitet, um Daten zu in
terpretieren, basierend auf den Variationen der Spannung der
Batterie 204, wie detaillierter in den restlichen Figuren be
schrieben wird. Es sollte angemerkt werden, daß konventionel
le Schaltungen, die gemeinhin in mobilen Einheiten verwendet
werden, um einen Batteriepegel zu lesen, verwendet werden
können, um Variationen im Batteriepegel gemäß der vorliegen
den Erfindung zu erkennen.
Schließlich kann die mobile Einheit 126 eine variable Last
367 umfassen, um den Transfer von Daten in entgegengesetzter
Richtung (das heißt, von der mobilen Einheit zur Basissta
tion) zu ermöglichen. Insbesondere kann der Transceiverteil
202 die variable Last modulieren, um die Spannung der Batte
rie 226 zu ändern. Alternativ kann die mobile Einheit 126 die
Belastung der Batterie 226 ändern, ohne die mobile Einheit zu
ändern, indem sie andere Elemente der mobilen Einheit, wie
die Anzeige oder Leuchtdioden ein- oder ausschaltet. Die Ba
sisstation 122 kann Variationen in der Batteriespannung in
der gleichen Art dekodieren, wie wenn die von der mobilen
Einheit angelegt werden. Aus Gründen der Kürze bezieht sich
die Erfindung auf eine Übertragung von Daten von der Basis
station zur mobilen Einheit. Es wird jedoch verständlich, daß
die verbleibende Beschreibung in gleicher Weise auf die Über
tragung von Daten von der mobilen Einheit zur Basisstation
verwendet werden kann.
Nachdem die mobile Einheit in die Basisstation eingeschoben
ist, erzeugt die Basisstation periodische Stromimpulse, um
die Batterie zu laden, wobei sie eine momentane Änderung der
Batteriespannung hervorruft. Daten werden in diesen periodi
schen Impulsen durch Variieren der Zeit zwischen den Pulsen
kodiert. Die mobile Einheit überwacht die Zeitdauer zwischen
jedem Puls, um die Inhalte des Datenstroms zu dekodieren.
Insbesondere werden Daten basierend auf den Ort des Pulses in
einem vorbestimmten Fenster übertragen. Ein Ladepuls in einem
ersten vorbestimmten Fenster stellt ein Nullbit dar und ein
Ladepuls in einem zweiten vorbestimmten Fenster stellt ein
Einsbit dar.
Wie beispielsweise in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, sind
vier Fenster festgelegt, die eines erstes nicht verwendetes
Fenster und die Fenster 1-3 umschließen. Die vier Fenster
sind jeweils durch die Zeitrahmen t₁-t₄ dargestellt. Die
Zeitrahmen können gleich lang oder unterschiedlich lang sein.
In der bevorzugten Ausführungsformen haben die Zeitrahmen al
le eine Länge von 250 msec. Ein Nullbit wird durch die Steu
erschaltung 248 erkannt, wenn ein Puls in Fenster 2 erkannt
wird, wie das in Fig. 4 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu wird
ein Einsbit durch die Steuerschaltung 248 erkannt, wenn ein
Puls in Fenster 3 erkannt wird, wie das in Fig. 5 gezeigt
ist. Es wird kein Signal während der Zeit der Rahmen des
nicht benutzten Fenster oder Fensters 1 gesendet. Diese Zeit
dauer während des unbenutzten Fenster und Fensters 1 wird als
eine Verzögerungszeit zwischen Pulsen verwendet. Abhängig vom
Typ der Batterie, die den pulsierenden Strom aufnimmt, können
die Anstiegs- und Abfallzeiten variieren. Die in den Fig.
4 und 5 gezeigten Pulse sind nur beispielhaft. Die Spannungs
pulse der meisten Batterien neigen dazu, schnell anzusteigen
und langsam abzufallen.
Wendet man sich nun Fig. 6 zu, so zeigt ein Flußdiagramm das
Verfahren zur Übertragung von Daten gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wenn die mobile Einheit mit der Basisstation in
Schritt 602 verbunden wird, erkennt die Basisstation das Vor
handensein der mobilen Einheit und sendet einen Kopf, der aus
sechs Nullbits ("000000"), gefolgt von fünf Einsbits
("11111") und dann einem Nullbit ("0") besteht. Der Kopf geht
vorzugsweise allen Nachrichten voraus. Die Zeit der mobilen
Einheit richtet sich zum Bitstrom auf den Batteriekontakten
in Schritt 604 durch eine Überwachung der Batteriespannung
aus. Auf die "000000" Sequenz wird als "Punktierung"
(dotting) und auf die "0111110" Sequenz wird als
"Synchronisierung" Bezug genommen. Die mobile Einheit verwen
det die Punktierungsbits um eine Zeitausrichtung des empfan
genen Signals vorzunehmen und sie verwendet die Synchronisie
rungsbits als Bestätigung, daß sie eine passende Ausrichtung
mit dem Signal erreicht hat und um anzuzeigen, daß eine neue
Nachricht beginnt. Die mobile Einheit erfordert vier gleich
mäßig beabstandete Pulse der Punktierung für die zeitliche
Ausrichtung. Die Ausrichtungsroutine wird versuchen die Im
pulsspitzen in Fenster 2 zu plazieren. Ein konventioneller
Phasenverriegelungskreis (PLL) wird verwendet, während die
ersten vier Bits empfangen werden, um eine Zeitausrichtung
durchzuführen.
Die mobile Einheit führt dann in Schritt 606 eine Synchroni
sierung mit dem Bitstrom durch. Das Synchronisiermuster ist
eindeutig und kann vorzugsweise nicht mitten in der Nachricht
von einer Basis auftreten. Insbesondere ist es der Basis
nicht gestattet, fünf Einsbits in einer Reihe zu senden, wäh
rend sie die Nachrichtendaten oder eine Prüfsumme überträgt.
Zu jeder Zeit, wenn die Basis vier Einsbits in einer Reihe
sendet, während sie sich mitten in einer Nachricht befindet,
fügt sie ein Nullbit in den Datenstrom ein. Die mobile Ein
heit entfernt dann dar Nullbit jedesmal wenn vier Einsbits in
einer Reihe gefunden wurden. Schließlich dekodiert die mobile
Einheit die Daten, die über die Batteriekontakte übertragen
wurden in Schritt 608. Wenn mehr Daten in Schritt 610 verfüg
bar sind, so fährt die mobile Einheit fort, die Daten in
Schritt 608 zu dekodieren. Das Verfahren zur Zeitausrichtung
und Synchronisierung wird detaillierter unter Bezug auf die
Fig. 7 und 8 beschrieben.
Wendet man sich nun Fig. 7 zu, so zeigt ein Flußdiagramm die
Schritte für eine zeitliche Ausrichtung auf den Bitstrom. Die
mobile Einheit überwacht den Bitstrom auf den Batteriekontak
ten in Schritt 702 durch Abtasten der Batteriespannung. Vor
zugsweise tastet die mobile Einheit die Batteriespannung jede
Millisekunde (msec) ab. Die mobile Einheit addiert diese Ab
tastungen über 50 ms auf und erzeugt gemittelte Abtastungen.
Die Abtastung über 50 ms liefert eine genügend Rauschunem
pfindlichkeit, die durch das hochfrequente Rauschen, das auf
den Batteriekontakten vorhanden sein kann, notwendig sein
kann. Wenn in Schritt 704 die erste Impulsspitze erkannt
wird, markiert die mobile Einheit den Ort des Bits in Schritt
706 und wartet in Schritt 708 auf die nächste Impulsspitze.
Bei einem System, das Fenster von 250 msec hat, wird die
nächste Impulsspitze genau 1 Sekunde nach der erste Impuls
spitze erwartet. Wenn sie in einem Schritt 710 nicht inner
halb einer vorbestimmten Zeit vor oder nach der erwarteten
Zeit, wie beispielsweise einer Hundertstelmillisekunde, em
pfangen wird, wird das System rückgesetzt, und es wird ange
nommen, daß der zweite Puls der erste Puls der Punktierungs
sequenz ist. Wenn der nächste Puls innerhalb eines 200 Milli
sekundenfensters, zentriert auf die vorhergesagte Ankunfts
zeit empfangen wird, wird der Puls akzeptiert und die mobile
Einheit wartet auf den dritten Puls. Wenn drei weitere auf
einanderfolgende Pulse nach dem ersten Puls empfangen wurden,
jeder innerhalb dem 200 Millisekundenfenster, zentriert auf
die vorhergesagte Ankunftszeit des Pulses, wird in Schritt
712 das System als zeitausgerichtet angesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung versucht die mobile Einheit
einen empfangenen Puls in Fenster 2 auszurichten. Um zu be
stimmen, ob Pulse in einem passenden Fenster empfangen wur
den, werden nur Pulse, die in den Fenstern 1 und 2 erkannt
werden, für den Zeitausrichtungsteil der Aufgabe gefordert.
Die Zeitausrichtung wird erreicht, indem die letzten 10 ge
mittelten Abtastungen in einem Schieberegister gehalten wer
den, und indem versucht wird, den Puls im Schieberegister
auszurichten. Die letzten fünf Abtastungen im Schieberegister
werden aufsummiert, um SUM(Fenster 1) zu bilden, und die fünf
neuesten Abtastungen werden aufsummiert, um SUM(Fenster 2) zu
bilden. Es ist einfach durch ein Betrachten des Diagramms der
Nullpulse über dem, wenn der Puls in Fenster 2 passend zen
triert ist, zu sehen, daß die Differenz [SUM(Fenster 2) -
SUM(Fenster 1)] ein Maximum ist. Die mobile Einheit verwendet
die Differenz auch um die Impulsspitze zu lokalisieren. Wenn
die Differenz [SUM(Fenster 2) - SUM(Fenster 1)] oberhalb ei
nes Schwellwertes liegt und nach dem Verschieben der Fenster
um eine Abtastzeit die neue Differenz kleiner ist als die al
te Differenz, wird die alte Differenz Impulsspitze genannt.
Wendet man sich nun Fig. 8 zu, so überwacht die mobile Ein
heit den Bitstrom auf den Batteriekontakten in einem Schritt
802, um zu bestimmen, ob die mobile Einheit eher passend zu
den Nullbits im Bitstrom als zu den Einsbits synchronisiert
ist. Insbesondere wartet die mobile Einheit auf einen Puls,
der im Fenster 3 erscheinen soll, um so zu signalisieren, daß
die Zeitausrichtung auf einem Strom von Nullbits durchgeführt
wurde und daß ein Einsbit gerade empfangen wurde. Das heißt,
wenn der nächste Puls in einem späteren Rahmen empfangen
wird, als das in Schritt 804 erwartet wird, so wird in
Schritt 806 bestimmt, das ein Einsbit empfangen wurde, und
die mobile Einheit führt eine Überwachtung nach mehr Daten in
Schritt 902 durch. Wenn die mobile Einheit sich unkorrekt auf
die Einsbits ausrichtet, so wird schließlich ein Puls in Fen
ster 1 (das ist ein Nullpuls) erscheinen, und einen Fehler
anzeigen. Die mobile Einheit kehrt zur Zeitausrichtungsaufga
be des Ausschauens nach vier gleichmäßig beabstandeten Pulsen
zurück. Das heißt, wenn der nächste Puls in einem früheren
Rahmen in einem Schritt 810 empfangen wird, so hat die mobile
Einheit eine unpassende Zeitausrichtung auf die Einsbits im
Bitstrom statt auf die Nullbits in einem Schritt 812 durchge
führt. Die mobile Einheit kehrt dann zurück, um den Bitstrom
in Schritt 702 zu überwachen, um eine passende Ausrichtung
mit den Nullbits im Bitstrom durchzuführen. Wenn der Puls we
der im späteren Rahmen in Schritt 804 noch im früheren Rahmen
in Schritt 810 empfangen wird, so wird bestimmt, daß in
Schritt 814 ein Nullbit empfangen wird, und die Überwachung
des Bitstroms wird fortgesetzt.
Da jede gemittelte Abtastung, die diese Aufgabe verwendet,
über eine Zeitdauer von 50 ms aufgenommen wurde, so umfaßt
jedes 250 msec Fenster im obigen Diagramm 5 gemittelte Abtas
tungen. Die mobile Einheit verwendet dann die Summen der ge
mittelten Abtastungen in den Fenstern, um zu entscheiden, ob
eine "Eins" oder eine "Null" empfangen wurde. Wenn Pulse em
pfangen wurden, wie das in den obigen Diagrammen dargestellt
wurde, so kann ein Einsbit von einem Nullbit einfach durch
Berechnung der Differenz zwischen den Summen der Fenster 2
und 3 unterschieden werden. Eine solche Funktion wird vor
zugsweise durch einen Differentialdekodierer im Mikroprozes
sor durchgeführt, und sie berücksichtigt Variationen der Bat
teriespannung, die durch einen normalen Batteriespannungsver
lust über der Zeit oder einen Strom, der aus der Batterie
während des Betriebs gezogen wird, verursacht werden. Es wird
sich ein stark positiver Wert ergeben, wenn ein Einsbit em
pfangen wurde, und ein stark negativer Wert, wenn ein Nullbit
empfangen wurde. Durch die lange Abklingzeit der Pulse kann
sich der Nullpuls jedoch von Fenster 2 in Fenster 3 erstrecken,
was Fehler ergibt, wenn die einfache Gleichung:
[SUM(Fenster 3) - SUM(Fenster 2)] verwendet wird.
[SUM(Fenster 3) - SUM(Fenster 2)] verwendet wird.
Daher kann eine alternative Messung, die die Verwendung des
Fensters 1 umfaßt, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet
werden. Wenn ein Einspuls empfangen wird, so sollte die Dif
ferenz [SUM(Fenster 3) - SUM(Fenster 2)] ziemlich groß sein.
Wenn ein Nullpuls empfangen wird, sollte die Differenz
[SUM(Fenster 2) - SUM(Fenster 1)] ziemlich groß sein. Die
Differenz zwischen diesen beiden Differenzen kann folgender
maßen berechnet werden:
[SUM(Fenster 3) - SUM(Fenster 2)]-[SUM(Fenster 2) - SUM(Fenster 1)].
[SUM(Fenster 3) - SUM(Fenster 2)]-[SUM(Fenster 2) - SUM(Fenster 1)].
Somit ergibt ein Einspuls einen positiven Wert während ein
Nullpuls einen negativen Wert ergibt. Da auch die Summe des
Fensters 2 zweimal in die Gleichung eingeht, wird der absolu
te Wert höher sein, wenn ein Nullbit empfangen wird, als wenn
ein Einsbit empfangen wird. Null wird nicht als Schwellwert
verwendet, da der absolute Wert der Gleichung nicht der glei
che für eine "Eins" und eine "Null" ist. Da ein Nullbit be
wirkt, daß das Ergebnis negativer wird, als ein Einsbit be
wirkt, daß es positiv wird, so befindet sich der Schwellwert
für die Bestimmung eines Einsbits oder eines Nullbits an ei
nem Punkt unter Null, den ein Fachmann durch Versuche leicht
bestimmen kann.
Wendet man sich nun Fig. 9 zu, so zeigt ein Flußdiagramm die
Schritte des Empfangs von Daten gemäß einem Schritt 608 der
Fig. 8. Wenn ein Bit erfolgreich in Schritt 806 der Fig. 8
empfangen wurde, und anzeigt, daß die mobile Einheit sich er
folgreich auf die Nullbits im Bitstrom synchronisiert hat,
wartet die mobile Einheit auf das nächste Bit in einem
Schritt 902. Nach dem Empfang des nächsten Bits bestimmt die
mobile Einheit, ob das Muster "0111110" in einem Schritt 904
empfangen wurde. Wenn das Muster nicht empfangen wurde, so
setzt die mobile Einheit ihr Warten auf das nächste Bit fort.
Wenn das Muster empfangen wird, bestimmt die mobile Einheit,
daß sie korrekt auf den Bitstrom synchronisiert hat und setzt
den Bitzähler (BIT_CNT) auf Null in einem Schritt 906 und
wartet in einem Schritt 908 auf das nächste Bit. Die mobile
Einheit bestimmt dann, ob ein Bitmuster "1110" in einem
Schritt 910 empfangen wurde. Wenn es empfangen wurde, so war
tet die mobile Einheit im Schritt 908 auf das nächste Bit oh
ne einen Zähler zu erhöhen. Wie vorstehend beschrieben,
wird, da eine gültige Nachricht keine fünf aufeinanderfolgen
den Einsbits haben darf, ein Nullbit nach vier aufeinander
folgenden Einsbits eingeschoben. Somit wird das Nullbit nach
vier aufeinanderfolgenden Einsbits ignoriert, und der Bitzäh
ler wird nicht inkrementiert. Wenn das Bitmuster "1110" nicht
entdeckt wurde, bestimmt die mobile Einheit in einem Schritt
912, ob das Bitmuster "11111" in einem Schritt 912 entdeckt
wurde. Wenn das Muster entdeckt wurde, bestimmt die mobile
Einheit, daß ein neues Synchronisiermuster gesendet wurde und
wartet auf das nächste Bit in einem Schritt 902. Das heißt,
die mobile Einheit wartet dann auf den Empfang eines Null
bits, das anzeigt, daß sich die mobile Einheit korrekt mit
dem Bitstrom synchronisiert hat, oder eines Einsbits, das an
zeigt, daß sich die mobile Einheit nicht korrekt mit dem Bit
strom synchronisiert hat.
Wenn jedoch das Muster "11111" nicht entdeckt wurde, werden
gültige Daten empfangen und die mobile Einheit setzt den
Feldwert X[BIT_CNT] gleich EMPFANGENEM BIT und inkrementiert
den Bitzähler. Die mobile Einheit bestimmt dann in einem
Schritt 916, ob mehr Daten verfügbar sind. Wenn mehr Daten
verfügbar sind, wartet sie in einem Schritt 908 auf das näch
ste Bit. Ansonsten wird sie die Demodulierung in einem
Schritt 918 beenden.
Wendet man sich nun Fig. 10 zu, so ist dort ein Flußdiagramm
gezeigt, das eine Anwendung des Verfahrens und der Vorrich
tung für das Übertragen von Daten gemäß der vorliegenden Er
findung zeigt. Insbesondere überträgt, wenn in einem Schritt
1002 Daten von einem Weitgebietsnetz 100 zu einer mobilen
Einheit 126 übertragen werden müssen, das Netz in einem
Schritt 1004 Daten über das landgebundene Netz zur Basissta
tion. Die Basisstation überträgt dann in einem Schritt 1006
Daten über den Batteriebus zur mobilen Einheit, gemäß dem
Verfahren und der Vorrichtung, die in den Fig. 2 bis 9 be
schrieben wurden. Die Daten, die auf dem Batteriebus übertra
gen werden, beginnen mit einer Punktiersequenz, die verwendet
wird, um die mobile Einheit mit dem Bitstrom zu synchronisie
ren, gefolgt von einer Synchronisationssequenz
(SYNC_SEQUENCE). Nachdem die Synchronisation erkannt wurde,
werden Bits, wenn sie empfangen werden, in einem Puffer pla
ziert, und ein Zähler, der die Anzahl der empfangenen Bits
anzeigt, wird aktualisiert. Eine laufende Prüfsumme wird be
rechnet, bei jeder empfangenen Lücke (nibble) der Nachrich
tendaten. Das NACHRICHTENLÄNGE Feld wird verwendet, um zu be
stimmen, ob das Ende der Nachrichtendaten empfangen wurde.
Nachdem die gesamte Nachricht empfangen wurde, wird das PRÜF
SUMME Feld untersucht. Wenn die berechnete Prüfsumme gleich
dem Wert im PRÜFSUMME Feld ist, so wird die Nachricht verar
beitet. Ansonsten wird die Nachricht ausgeschieden. Wenn eine
volle Nachricht empfangen wurde, so dekodiert in Schritt 1008
die mobile Einheit die Daten.
Beispielhafte Nachrichten gemäß der vorliegenden Erfindung
sind aus drei Schichten von Daten zusammengesetzt. Schicht 1
besteht aus den modulierten Einsbits und Nullbits, deren
Übertragung unten im Detail beschrieben wird. Die Daten der
Schicht 2 definieren das Protokoll der Kommunikation zwischen
Basis und mobiler Einheit und Nachrichtenbestätigungsanforde
rungen. Ein beispielhaftes Protokoll gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in der folgenden Tabelle 1 gezeigt:
FELDNAME | |
LÄNGE (BITS) | |
SYNCHRONISATIONSSEQUENZ | |
7 | |
NACHRICHTENTYP | 4 |
NACHRICHTENLÄNGE | 4 |
NACHRICHTENDATEN | NACHRICHTENLANGE * 4 |
PRÜFSUMME | 8 |
Die Struktur umfaßt die SYNCHRONISATIONSSEQUENZ, NACHRICHTEN
TYP, NACHRICHTENLANGE, NACHRICHTENDATEN und die PRÜFSUMME.
Die Synchronisationssequenz, die den Start einer Nachricht
anzeigt, umfaßt vorzugsweise eine speziellen eindeutigen Da
tenstrom (0111110). Der NACHRICHTENTYP ist ein 4 Bit Wert,
der die spezielle zu übertragende Nachricht bezeichnet. Die
NACHRICHTENLANGE ist ein 4 Bit Wert, der die Zahl der Lücken
zwischen dem NACHRICHTENLANGE Feld und dem PRÜFSUMME Feld an
zeigt. Die NACHRICHTENDATEN sind optional und werden auf ei
ner Nachrichten-zu-Nachrichten Basis definiert. Schließlich
besteht das PRÜFSUMME Feld aus einer modulo-256 gewichteten
Summe alle Lücken in der Nachricht, mit Ausnahme der SYNCHRO
NISIERSEQUENZ und PRÜFSUMMEN Felder, um zu gewährleisten, daß
keine Daten verloren sind.
Die Schicht 3 Daten unterscheiden sich von jedem Nachrichten
typ und werden verwendet, um Daten von der Basis zur tragba
ren Einheit zu übertragen. Wenn beispielsweise Kanalinforma
tion übertragen wird, umfaßt das NACHRICHTENDATEN Feld ein
PBID_LSB Feld, das das niederwertigste Byte einer Identifika
tion enthält, die mit einer Basisstation verbunden ist, das
übertragen wird, um zu gewährleisten, daß die mobile Einheit
die korrekte Basisstation überwacht. Ein Achtbit ANFANGSKANAL
Feld kann ebenfalls die erste Kanalnummer eines Bereichs von
Kanälen enthalten, die die mobile Einheit und die Basisstat
ion für eine Kommunikation verwenden, ebenso wie das NUM_10
KHZ_CHAN Feld, das die Zahl der 10 kHz Kanäle anzeigt, die
die Basisstation verwenden kann. Wichtiger ist, daß ein AKTU-
ELLER KANAL Feld, das die aktuelle drahtlose Kanalnummer ent
hält, die durch die Basisstation verwendet wird, gesendet
werden kann.
FELDNAME | |
LÄNGE (BITS) | |
SYNCHRONISATIONSSEQUENZ | |
7 | |
NACHRICHTENTYP | 4 |
NACHRICHTENLÄNGE = 10 | 4 |
PSID LSB | 8 |
RESERVIERT | 3 |
ANFANGSKANAL | 13 |
NUM 10 KHZ KANAL | 8 |
AKTUELLER KANAL | 8 |
PRÜFSUMME | 8 |
Wenn die Nachricht verarbeitet wird, wird zuerst das NACH
RICHTENTYP Feld überprüft. Wenn der Wert des NACHRICHTENTYPs
in der aktuellen Version des Protokolls definiert ist, wird
die Nachricht entsprechend verarbeitet. Ansonsten wird die
Nachricht ausgeschieden. Die Nachrichtenverarbeitung ist für
jeden unterstützten Nachrichtentyp eindeutig. Obwohl die
Nachricht der Tabelle 2, die Kanalinformation enthält, bei
spielhaft gezeigt ist, kann jede Information, die durch die
mobile Einheit verwendet werden kann, übertragen werden, ein
schließlich aber nicht begrenzt auf die Nummerzuordnungsmodul
(NAM) Programmierinformation, einen Authentisierungsschlüssel
oder eine Wiederholungswählinformation.
Obwohl die Erfindung in der obigen Beschreibung und den
Zeichnungen beschrieben und gezeigt wurde, sollte verständ
lich sein, daß die Beschreibung nur beispielhaft erfolgte und
daß viele Änderungen und Modifikationen durch Fachleute vor
genommen werden können, ohne von der wahren Idee und dem Um
fang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können Varia
tionen der Spannung einer nicht die Batterie darstellenden
Vorrichtung detektiert werden, um Daten zu dekodieren. Die
entfernte Vorrichtung kann auch eine elektronische Vorrich
tung, wie beispielsweise eine persönliche Organisiervorrich
tung (personal organizer) sein, die anstelle über eine Tele
fonnetz direkt mit der Basisstation verbunden ist, um wieder
holte Wählinformation zu übertragen. Obwohl die vorliegende
Erfindung insbesondere eine Anwendung in tragbaren zellularen
Funktelefonen findet, kann die Erfindung auf eine beliebige
drahtlose Kommunikationsvorrichtung angewandt werden, ein
schließlich Funkrufempfänger, elektronische Organisierer oder
Computer. Unsere Erfindung soll nur durch die folgende An
sprüche beschränkt sein.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Übertragung von Daten mit:
einer Ladequelle;
einem ersten Kontakt, der mit der Ladequelle verbunden ist;
einem zweiten Kontakt, der eine Referenzspannung lie fert;
einer Energiespeichervorrichtung, die zwischen dem er sten Kontakt und dem zweiten Kontakt verbunden ist;
einer Spannungsmeßschaltung, die mit der Energiespei chervorrichtung verbunden ist; und
einer Verarbeitungsschaltung, die mit der Spannungsmeß schaltung verbunden ist, um Signale zu dekodieren, basierend auf der Spannung der Energiespeichervorrichtung.
einer Ladequelle;
einem ersten Kontakt, der mit der Ladequelle verbunden ist;
einem zweiten Kontakt, der eine Referenzspannung lie fert;
einer Energiespeichervorrichtung, die zwischen dem er sten Kontakt und dem zweiten Kontakt verbunden ist;
einer Spannungsmeßschaltung, die mit der Energiespei chervorrichtung verbunden ist; und
einer Verarbeitungsschaltung, die mit der Spannungsmeß schaltung verbunden ist, um Signale zu dekodieren, basierend auf der Spannung der Energiespeichervorrichtung.
2. Vorrichtung zur Übertragung von Daten nach Anspruch 1, wo
bei sie weiter eine Modulationsschaltung enthält, die mit der
Ladequelle verbunden ist.
3. Vorrichtung zur Übertragung von Daten mit:
einer ersten Kommunikationsvorrichtung, die eine Lade quelle umfaßt, die zwischen einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt verbunden ist; und
einer zweiten Kommunikationsvorrichtung, die eine Lade speichervorrichtung umfaßt, die zwischen einem dritten Kon takt und einem vierten Kontakt geschaltet und abnehmbar mit dem ersten Kontakt beziehungsweise zweiten Kontakt verbunden ist, wobei die zweite Kommunikationsvorrichtung ferner eine Analog-Digital-Wandlerschaltung umfaßt, die mit dem dritten Kontakt verbunden ist, zur Dekodierung von Signalen, basie rend auf der Ladung der Ladespeichervorrichtung.
einer ersten Kommunikationsvorrichtung, die eine Lade quelle umfaßt, die zwischen einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt verbunden ist; und
einer zweiten Kommunikationsvorrichtung, die eine Lade speichervorrichtung umfaßt, die zwischen einem dritten Kon takt und einem vierten Kontakt geschaltet und abnehmbar mit dem ersten Kontakt beziehungsweise zweiten Kontakt verbunden ist, wobei die zweite Kommunikationsvorrichtung ferner eine Analog-Digital-Wandlerschaltung umfaßt, die mit dem dritten Kontakt verbunden ist, zur Dekodierung von Signalen, basie rend auf der Ladung der Ladespeichervorrichtung.
4. Vorrichtung zur Übertragung von Daten nach Anspruch 3, wo
bei sie ferner eine Modulationsschaltung umfaßt, die mit der
Ladungsquelle verbunden ist.
5. Kommunikationssystem mit einer Ladeschaltung, die ausge
legt ist, um Daten zu übertragen, wobei das Kommunikationssy
stem folgendes umfaßt:
eine Basisstation mit:
einer Ladeschaltung, die eine Ladequelle hat;
einem ersten Kontakt, der mit der Ladequelle ver bunden ist; und
einem zweiten Kontakt, der eine Referenzspannung liefert; und
eine mobile Einheit, die abnehmbar mit der Basisstation verbunden ist, wobei die mobile Einheit folgendes umfaßt:
einen dritten Kontakt, der mit dem ersten Kontakt verbunden ist;
einen vierten Kontakt, der mit dem zweiten Kontakt verbunden ist;
eine Ladespeichervorrichtung, die zwischen dem dritten Kontakt und dem vierten Kontakt geschaltet ist; und
eine Analog-zu-Digital-Wandlerschaltung, die mit dem dritten Kontakt verbunden ist, um digitale Signale zu er zeugen, basierend auf der Ladung der Ladespeichervorrichtung.
eine Basisstation mit:
einer Ladeschaltung, die eine Ladequelle hat;
einem ersten Kontakt, der mit der Ladequelle ver bunden ist; und
einem zweiten Kontakt, der eine Referenzspannung liefert; und
eine mobile Einheit, die abnehmbar mit der Basisstation verbunden ist, wobei die mobile Einheit folgendes umfaßt:
einen dritten Kontakt, der mit dem ersten Kontakt verbunden ist;
einen vierten Kontakt, der mit dem zweiten Kontakt verbunden ist;
eine Ladespeichervorrichtung, die zwischen dem dritten Kontakt und dem vierten Kontakt geschaltet ist; und
eine Analog-zu-Digital-Wandlerschaltung, die mit dem dritten Kontakt verbunden ist, um digitale Signale zu er zeugen, basierend auf der Ladung der Ladespeichervorrichtung.
6. Verfahren zur Übertragung von Daten, wobei das Verfahren
folgende Schritte aufweist:
Modulieren einer Ladequelle, die mit einer Batterie ver bunden ist;
Erkennen einer Änderung der Spannung einer Batterie; und
Demodulieren von Signalen basierend auf der Änderung der Batteriespannung.
Modulieren einer Ladequelle, die mit einer Batterie ver bunden ist;
Erkennen einer Änderung der Spannung einer Batterie; und
Demodulieren von Signalen basierend auf der Änderung der Batteriespannung.
7. Verfahren zur Übertragung von Daten nach Anspruch 6, wobei
es ferner einen Schritt zum Verbinden eines Ladekontakts auf
einer ersten Oberfläche der Batterie mit der Ladequelle um
faßt.
8. Verfahren zur Übertragung von Daten nach Anspruch 7, das
ferner einen Schritt zur Verbindung der Batterie mit einer
mobilen Einheit umfaßt.
9. Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einer Basis
station und einer mobilen Einheit, wobei das Verfahren fol
gende Schritte umfaßt:
Verbinden eines Ladekontakts der Basisstation mit einem entsprechenden Kontakt der mobilen Einheit;
Modulieren einer Ladequelle, die mit dem Ladekontakt der Basisstation verbunden ist;
Erkennen von Änderungen in der Spannung einer Batterie, die mit der mobilen Einheit verbunden ist; und
Demodulieren von Signalen in der mobilen Einheit, basie rend auf Änderungen der Spannung dieser Batterie.
Verbinden eines Ladekontakts der Basisstation mit einem entsprechenden Kontakt der mobilen Einheit;
Modulieren einer Ladequelle, die mit dem Ladekontakt der Basisstation verbunden ist;
Erkennen von Änderungen in der Spannung einer Batterie, die mit der mobilen Einheit verbunden ist; und
Demodulieren von Signalen in der mobilen Einheit, basie rend auf Änderungen der Spannung dieser Batterie.
10. Verfahren zur Übertragung von Daten von einer entfernten
Vorrichtung zu einer mobilen Einheit mittels einer Basissta
tion, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Senden von Daten von der entfernten Vorrichtung zur Ba sisstation;
Verbinden eines Ladekontakts der Basisstation mit einem Kontakt der mobilen Einheit; und
Senden der Daten von der Basisstation zur mobilen Ein heit durch Modulieren eines Ladestroms, der mit dem Ladekon takt der Basisstation verbunden ist.
Senden von Daten von der entfernten Vorrichtung zur Ba sisstation;
Verbinden eines Ladekontakts der Basisstation mit einem Kontakt der mobilen Einheit; und
Senden der Daten von der Basisstation zur mobilen Ein heit durch Modulieren eines Ladestroms, der mit dem Ladekon takt der Basisstation verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US60222996A | 1996-02-15 | 1996-02-15 |
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