DE19939862A1 - Mobilfunkendgerät - Google Patents

Abstract

Die Spannungsversorgung und die serielle Schnittstelle eines Mobilfunkendgerätes ist mittels eines Steckverbinders realisiert, wobei die über die serielle Schnittstelle übertragenen Daten durch eine Non-Return-To-Zero-Inverted-Codierung codiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft Mobilfunkendgeräte, insbesondere Mo­ bilfunktelefone oder tragbare Computer mit eingebautem Funk­ gerät.

Herkömmliche Mobiltelefone besitzen in der Regel eine Schnittstelle zur Übertragung von Daten zu bzw. von Periphe­ riegeräten.

Bisher wurden für die verschiedenen Geräte, an die ein Mobil­ telefon anschließbar sein soll, unterschiedliche Schnittstel­ len verwendet:

• - zur Fernsteuerung des Mobilfunktelefons im Produktionspro­ zess, beispielsweise zum Booten von Testsoftware oder zur Übermittlung von Meßwerten;
• - zur Ansteuerung von eigens über das Mobilfunktelefon vor­ gesehenes Zubehör, beispielsweise Freisprecheinrichtung oder Datenadapter;
• - zum Booten von Software-Updates durch autorisierte Händ­ ler.

Derartige bekannte und unterschiedliche Schnittstellen ver­ wenden beispielsweise ein RS-232-PC-Schnittstellenprotokoll, allerdings mit anderen Signalpegeln als ein PC. Außerdem sind die Baud-Raten, die das Mobiltelefon liefert, zu den Baud- Raten, die für PCs vorgesehen sind häufig inkompatibel.

Ferner sind für das Mobilfunktelefon aufwendige Maßnahmen nö­ tig, um einer ESD (electro-static discharge, Funkenüber­ schlag)-Gefahr am Stecker zu begegnen.

Da die Verwendung der seriellen Schnittstelle beispielsweise in einem Auto durch andere elektronische Geräte, wie bei­ spielsweise der Lichtmaschine oder der Zündung einer großen elektromagnetischen Störung ausgesetzt ist, sind viele Maß­ nahmen nötig um die Übertragung von Daten über die Schnitt­ stelle zuverlässig zu gewährleisten.

Außerdem verfügen Mobiltelefone über eine Steckbuchse, mit der das Laden eines sich im Mobiltelefon befindlichen Akkus realisiert werden kann. Bei neueren Mobiltelefonen wird die Datenübertragung und der Ladevorgang mittels einer Kombinati­ onssteckverbindung realisiert. Bisher bekannte Realisierungs­ varianten derartiger Kombinationssteckverbindungen sind je­ doch sehr aufwendig gestaltet, was einer weiteren Miniaturi­ sierung von Mobiltelefonen, wie sie häufig gewünscht wird, entgegensteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mobilfun­ kendgerät anzugeben, daß über eine Steckverbindung einerseits robust gegen äußere Einflüsse und mit großer Praktikabilität an Peripheriegeräte angeschlossen werden kann und anderer­ seits zuverlässig mit Strom versorgt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß wird ein Mobilfunkendgerät, das Daten über eine Funkschnittstelle übertragen kann, mit einer seriellen Schnittstelle versehen, die mittels eines Steckverbinders realisiert wird, wobei über denselben Steckverbinder auch die Spannungsversorgung des Mobilfunkendgerätes durchführbar ist; zur Übertragung der Daten über die serielle Schnittstelle liegt die Signalisierungsspannung zwischen 3 und 4 Volt, wo­ bei die über die serielle Schnittstelle übertragenen Daten durch eine Non-Return-To-Zero-Inverted-Codierung codiert sind.

Umfangreiche Experimente und Untersuchungen ergaben, daß ge­ nau durch die oben beschriebenen Parameter einerseits eine zuverlässige und praktikable Übertragung von Daten und ande­ rerseits eine zuverlässige aufwandsgünstige Spannungsversor­ gung möglich ist, die einer weiteren Miniaturisierung von Mo­ bilfunkendgeräten entgegen kommt; bei diesen Untersuchungen wurde außerdem berücksichtigt, daß das Mobilfunktelefon Funksignale im Gigaherzbereich überträgt.

Ferner stellte sich heraus, daß es auf der Basis dieser Lö­ sung einfach möglich ist, eine zu PCs kompatible Schnittstel­ le zu realisieren, und dadurch die weitverbreiteten PC- Peripheriegeräte nutzen zu können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergaben sich aus umfangreichen Untersuchungen mit dem Ziel, eine serielle Schnittstelle zu entwickeln, die auch in elektromagnetisch gestörten Umgebungen eine zuverlässige Datenübertragung er­ möglicht, bei gleichzeitig effizient durchführbarer Span­ nungsversorgung des Mobilfunktelefons.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele näher beschrieben, zu deren Erläuterung die Fig. 1 dient, die das Prinzipschaltbild eines Mobilfunkend­ gerätes darstellt.

Die Figur zeigt eine Funkstation, insbesondere ein Mobilfun­ kendgerät MS, bestehend aus einer Bedieneinheit MMI, einer Steuereinrichtung STE, einer Verarbeitungseinrichtung VE, ei­ ner Stromversorgungseinrichtung SVE, einer Empfangseinrich­ tung EE und einer Sendeeinrichtung SE.

Die Steuereinrichtung STE besteht im wesentlichen aus einem programmgesteuerten Mikrocontroler MC, der schreibend und le­ send auf Speicherbausteine SPE zugreifen kann. Der Microcon­ troler MC steuert und kontrolliert alle wesentlichen Elemente und Funktionen der Funkstation, steuert im wesentlichen den Kommunikations- und Signalisierungsablauf, reagiert auf Ta­ statureingaben, indem er die entsprechenden Steuerprozeduren ausführt und ist auch für die Versetzung des Gerätes in un­ terschiedlich Betriebzustände zuständig. Die Steuereinrich­ tung STE steuert außerdem die serielle Schnittstelle SS an. Ferner wird das Umsetzen von über eine Funkschnittstelle emp­ fangenen Daten auf über eine serielle Schnittstelle zu sen­ dende Daten, und das Umsetzen von über eine serielle Schnitt­ stelle empfangenen Daten auf über eine Funkschnittstelle zu sendende Daten und entsprechende Protokollanpassungen durch die Steuereinrichtung STE realisiert.

Die Verarbeitungseinrichtung VE kann auch durch einen digita­ len Signalprozessor DSP gebildet sein, der ebenfalls auf Speicherbausteine SPE zugreifen kann.

In den flüchtigen oder nicht flüchtigen Speicherbausteinen SPE sind die Programmdaten, die zur Steuerung der Funkstation und des Kommunikationsablaufs, insbesondere auch der Signali­ sierungsprozeduren, benötigt werden, Geräteinformationen, vom Benutzer eingegebene Informationen und während der Verarbei­ tung von Signalen entstehende Informationen gespeichert. Au­ ßerdem können über eine serielle Schittstelle empfangene oder zu sendende Daten in den Speicherbausteinen SPE zwischenge­ speichert werden.

Mittels der Stromversorgungseinrichtung SVE, die mit Akkus versehen sein kann, werden die wesentlichen Elemente der Funkstation mit Strom versorgt.

Die einzelnen Elemente der Funkstation sind auch durch Lei­ terbahnen, Kabel oder Bussysteme miteinander verbunden.

Über eine leitende Steckverbindung SS erfolgt die Stromver­ sorgung oder das Nachladen der Akkus. Außerdem können über die Steckverbindung SS Daten oder Steuersignale von und zu der Funkstation MS übertragen werden.

Die serielle Schnittstelle und die Spannungsversorgung ist durch eine zumindest vier Anschlußelemente enthaltende Steck­ verbindung SS und ein Kabel realisierbar, das vier voneinan­ der isolierte Leiter enthält, von denen zwei zur Spannungs­ versorgung G, +5 V verwendet werden, und zwei X+, X- zur Da­ tenübertragung über die serielle Schnittstelle verwendet wer­ den; dabei liegt die Signalisierungsspannung zur Übertragung der Daten über die serielle Schnittstelle SS zwischen 3 und 4 Volt. Die über die serielle Schnittstelle SS übertragenen Da­ ten sind durch eine Non-Return-To-Zero-Inverted(NRZI)- Codierung codiert. Dabei handelt es sich um ein Codierungs­ verfahren, bei dem eine logische "Null" zum Polaritätswechsel auf der Schnittstelle führt. Eine logische "Eins" läßt den Pegel dagegen unverändert. Zusätzlich wird ein sog. 'Bit- Stuffing' angewendet, gemäß welchem beispielsweise regelmäßig nach sechs "Einsen" eine "Null" übertragen wird; die Kenntnis darüber macht man sich empfangsseitig zu Synchromisierungs­ zwecken zu Nutze.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß es sich bei der Erfindung um eine symmetrische Schnittstelle handelt. Da­ bei ist der Pegel nicht massebezogen. Der Vorteil einer sym­ metrischen Schnittstelle liegt vor allem in ihrer großen Störfestigkeit, wenn empfangsseitig der Pegel durch Diffe­ renzbildung (Operationsverstärker) ermittelt wird, und so die Störung nicht zum Tragen kommt.

Ferner sieht eine Ausführungsvariante vor, daß die Spannungs­ versorgung mit einer Spannung, die zwischen 4,5 Volt und 5,5 Volt liegt, erfolgt.

Claims (5)

1. Mobilfunkendgerät (MS), mit

• - Mitteln (EE, SE) zum Übertragen von Daten über eine Funk­ schnittstelle,
• - Mitteln (STE) zum Senden und/oder Empfang von Daten über eine serielle Schnittstelle (SS)
• - an das über eine Steckverbindung (SS) ein Kabel anschließ­ bar ist, das vier voneinander isolierte Leiter enthält, von denen
• - zwei (G, +5 V) zur Spannungsversorgung verwendbar sind,
• - zwei (X+, X-) zur Datenübertragung über die serielle Schnittstelle (SS) verwendbar sind, wobei die Signalisie­ rungsspannung zur Übertragung der Daten über die serielle Schnittstelle (SS) zwischen 3 und 4 Volt liegt, und die über die serielle Schnittstelle (SS) übertragenen Daten durch eine Non-Return-To-Zero-Inverted-Codierung codiert sind.

2. Mobilfunkendgerät nach Anspruch 1 mit bei dem es sich bei der seriellen Schnittstelle um eine sym­ metrische Schnittstelle handelt.

3. Mobilfunkendgerät nach einem vorstehenden Anspruch,

• - bei dem die Spannungsversorgung mit einer Spannung, die zwischen 4,5 Volt und 5,5 Volt liegt, erfolgt.

4. Mobilfunkendgerät nach einem vorstehenden Anspruch,

• - Mitteln (SPE) zum Zwischenspeichern von Daten.

5. Mobilfunkendgerät nach einem vorstehenden Anspruch,

• - Mitteln (STE) zum Umsetzen von über eine Funkschnittstelle empfangenen Daten auf über eine serielle Schnittstelle zu sendende Daten und
• - Mitteln (STE) zum Umsetzen von über eine serielle Schnitt­ stelle empfangenen Daten auf über eine Funkschnittstelle zu sendende Daten.