DE3851954T2

DE3851954T2 - Zellular-telefongerät.

Info

Publication number: DE3851954T2
Application number: DE3851954T
Authority: DE
Inventors: Michael Victor Rodrigues
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1987-03-04
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2008-02-27
Also published as: GB8705005D0; AU1349288A; WO1988006830A1; EP0354903B1; GB2201866B; GB2201866A; EP0354903A1; DE3851954D1; HK8894A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellular-Telefongerät. Im besonderen betrifft die Erfindung ein transportables oder handgehaltenes tragbares Zellular-Telefongerät.
Während der letzten Jahre sind in entwickelten Ländern umfangreiche nationale öffentliche UHF-Duplex-Mobilfunk-Kommunikationsnetze eingerichtet worden. Die Systeme, typisch unter Namen wie TACS - Total Access Communication System, in Großbritannien verwendet, AMPS - Advanced Mobile Phone System, in den USA verwendet, NMT - Nordic Mobile Telephones, in den nordischen Ländern verwendet, und NAMTS, in Japan verwendet, (ganz zu schweigen von dem vorgeschlagenen Paneuropäischen Digital Cellular Radio Network) bekannt, versetzen einen in die Lage, Telefongespräche von einem Telefon in einem Fahrzeug, in einem Aktenkoffer oder -tasche mit einem beliebigen anderen Telefon in der Welt fast so bequem wie von einem Heim- oder Bürotelefon zu führen.
Die Netze, die auch als "Zellulare Nachrichtenverbindungen" bekannt sind, teilen die Fläche eines Landes in kleinere, "Zellen" genannte, Bereiche auf. Jede Zelle wird von einer als "Basisstation" bezeichneten Funksende- und -empfangsstation bedient, deren Reichweite sich mit benachbarten Zellen überschneidet. Durch Benutzung eigens zugeordneter UHF-Funkkanäle (mit typisch 25 kHz Kanalabstand und 45 MHz Duplexabstand) in den Frequenzbändern von typisch 890-915 MHz (zum Senden) und 935-960 MHz (zum Empfangen) steht jedes Zellentelefon (auch "Mobilgerät" genannt) in Verbindung mit der Basisstation des Zellenbereichs, die wiederum (über Kabel und/oder Mikrowellen) mit einem zentralen, computergesteuerten elektronischen "Mobil-Schaltzentrum" (MSC), auch "Elektronische Mobilvermittlung" (EMX) genannt, rückverbunden ist. Die Elektronische Mobilvermittlung stellt die erforderliche Fernmeldeverbindung mit anderen Mobilgeräten in der gleichen und in anderen Zellen und auch mit den öffentlichen nationalen und internationalen Telefonnetzen zur Verfügung.
Wenn sich Benutzer von Zellentelefonen von einem Zellenbereich zu einem anderen bewegen, schaltet das System automatisch die Steuerung des Anrufs von der Zelle, die sie verlassen, auf die Zelle um, in die sie eintreten. Dieser als "Übergabe" bekannte Vorgang erlaubt es den Zellentelefon-Benutzern, ihre Gespräche ohne Unterbrechung fortzusetzen, während sie sich im Land umherbewegen. Die computergesteuerte elektronische Mobilvermittlung ist mit komplizierter Software ausgestattet, um das ganze System zu überwachen und zu steuern.
Um das Breitband-Frequenzspektrum des Zellenfunks abzutasten und um sich anzumelden und EMX-Steuerbefehle zu überwachen und um darauf zu reagieren, ist derzeit jedes Zellentelefongerät mit überwachenden elektronischen Einrichtungen versehen, die typischerweise umfassen:
- eine Duplexereinheit
- einen Synthesizer
- einen Universal-Asynchron-Empfänger/Sender (UART)
- eine Decoder/Encodereinheit
- einen Analog/Digitalumsetzer
- eine Watchdog-Schaltung
- eine Tonkanalschaltung.
Sie alle müssen in dem "Leerlauf"- oder "Standby"-Betrieb (der Zustand bei dem das Gerät seine Identität bzw. Anwesenheit angemeldet hat und bereit ist, Anrufe zu empfangen, aber weder gerufen wird, noch einen Telefonanruf tätigt oder empfängt) aktiviert sein bzw. mit Spannung versorgt werden.
Der große Nachteil gegenwärtiger Zellentelefongeräte ist, daß bei diesem Standbybetrieb der elektrische Stromverbrauch (der Überwachungsvorrichtung) signifikant hoch ist (typisch 80-175 mA), hauptsächlich, weil bei den benutzten UHF-Bändern noch keine Technologie zur Herstellung integrierter Niederleistungs-Mikrochips (die derzeitige Mikrochip-Technologie benutzt bei diesen hohen Frequenzen bipolare Chips, die immer noch einen hohen Strom- bzw. Energieverbrauch haben) vorhanden ist. Dieser Nachteil wird weiter durch Befehlssignale von der EMX verschärft, die von den Mobilgeräten verlangen, sich periodisch zu melden und ihre Anwesenheit, Identifikation und den Ort des Zellenbereichs neu eintragen zu lassen.
Im Fall der tragbaren Handgeräte bildet dieser starke Energieverbrauch ein Hauptproblem und führt zu einer begrenzten Batterielebensdauer (typisch 3-5 Stunden), nach der der Teilnehmer unterbrochen wird und nicht erreichbar ist. Selbst mit dieser begrenzten Batterielebensdauer müssen derzeitige tragbare Handgeräte immer noch große Batteriepacks mitführen, die sie schwer und voluminös machen. Im Fall von Fahrzeug-Zellentelefonen reicht der hohe Energieverbrauch des Gerätes aus, die Fahrzeugbatterie zu entladen, wenn es über Nacht eingeschaltet bleibt; und in einem Bestreben, dieses Problem zu überwinden, mußten die Hersteller von Zellentelefonen von der Einrichtung besonderer automatischer Schaltungen Gebrauch machen, um das Gerät nach einer vorbestimmten Zeit (typisch 4 Stunden) abzuschalten.
Im Vergleich dazu sind ebenfalls in den letzten Jahren digitale VHF- Funkrufnetze eingerichtet worden, die einen Funkrufbenutzer in die Lage versetzen, von jedem Telefon mit Zugang zum öffentlichen Telefonnetz gerufen zu werden. Durch direktes Wählen der Funkrufnummer des Benutzers (meistens gebührenfrei) wird man mit einer unbemannten, automatischen computergesteuerten Funkrufzentrale verbunden, die mit (Kabel und/oder Mikrowellen) Sendestationen verbunden ist, die den größten Teil des Landes bedecken. Funkrufgeräte sind normalerweise klein und leicht und haben eine lange Batterielebensdauer. Dies größtenteils, weil sie auf niedrigeren Funkfrequenzen im VHF-Band (typisch 138-174 MHz) empfangen und arbeiten, die einen geringeren Stromverbrauch und/oder die Verwendung von transistorisierten CMOS- Mikrochip-Schaltungen ermöglichen. Die Einsparung von Batterieenergie wird auch durch Mikrochip-Taktschaltungen gefördert, die den Funkrufempfänger in regelmäßigen Abständen ein- und ausschalten. Die Auszeit ist normalerweise wesentlich länger als die Einzeit. Für den Zweck dieser Erfindung braucht dieser zyklische Zusatz vorzugsweise jedoch nicht verwendet zu werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesen Nachteil des starken Energieverbrauchs bzw. der kurzen Batterielebensdauer der derzeitigen Zellentelefonsysteme/Geräte im Standbybetrieb durch Bereitstellen einer "Supplementary Unit for Portable Energie Reduction" (Zusatzeinheit zur Energiereduzierung für tragbare Geräte), bezeichnet als "SUPER", zusammen mit entsprechenden Modifikationen und Erweiterungen der Software und Hardware des Zellularnetzes zu überwinden, um die "SUPER"-"Lang-Standbybetrieb"-Einrichtung vorteilhaft zu betreiben, ohne bestehende Zellular-Telefonteilnehmer zu beeinträchtigen, die sich dieser Einrichtung nicht bedienen möchten. Die derzeitigen Systeme, bekannt als TACS, AMPS, NMT und NAMTS, würden somit aufgewertet und der Angemessenheit wegen als SUPERTACS, SUPERAMPS, SUPERNMT und SUPERNAMTS bezeichnet werden.
Aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 10, Nr. 236 (E-428) [2292], 15. August 1986 (JP-A-61 67 336) ist eine Kombination eines koordinierten Selektivrufempfängers und eines Mobilfunktelefons bekannt, bei der sich der Selektivrufempfänger in die Telefonnummer des Mobilfunktelefons teilt. Anrufe, die an die Nummer des Mobilfunktelefons gerichtet sind, werden von einer gemeinsamen festen Zentrale angenommen und so gesendet, daß der Mobilfunktelefonanruf von dem Selektivrufempfänger empfangen werden kann. Wenn die Geräte miteinander verbunden sind, kann der Selektivrufempfänger eine Stromquelle für das Mobilfunktelefon einschalten, um eine Antwort einzuleiten. Diese Anordnung erfordert eine identische Anrufidentifikation für den Sende-Empfänger, der die Zellentelefonsignale handhabt, und den zweiten Funkempfänger, sie erfordert, daß das gleiche Frequenzband zur Kommunikation mit dem Selektivrufempfänger und mit dem Mobilfunktelefon verwendet wird, und sie erfordert, daß der Sende-Empfänger eine Antwort auf einen an den Selektivrufempfänger gerichteten Ruf einleitet.
Erfindungsgemäß wird ein Zellular-Funktelefongerät wie in Anspruch 1 beansprucht bereitgestellt. Man wird verstehen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf einer identischen Anrufidentifikation für den Sende-Empfänger, der die Zellentelefonsignale handhabt, und den zweiten Funkempfänger beruht. Diese Unabhängigkeit erlaubt es, daß verschiedene Frequenzbänder leicht verwendet werden können, und verlangt nicht, daß der Sende-Empfänger eine Antwort auf einen an den Selektivrufempfänger gerichteten Ruf einleitet.
Damit die Erfindung leichter verstanden wird und weitere ihrer Merkmale anerkannt werden können, wird die Erfindung nun auf dem Wege eines Beispiels mit Verweisung auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Zellular-Telefons.
Fig. 2 zeigt einen Umschaltkreis, der einen Teil der Ausführung von Fig. 1 bildet;
Fig. 3 ist ein Schaltbild einer alternativen Umschalteinrichtung, die einen Teil einer alternativen Ausführung der Erfindung bilden kann;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines alternativen SUPERTACS-Zellentelefons mit langem Standbybetrieb, und
Fig. 5 ist ein typisches SUPERTACS-UHF/VHF-Netzdiagramm.
In Fig. 1 ist ein herkömmliches Zellulartelefon 1 In Form eines einfachen Blockschaltbildes dargestellt. Das Zellulartelefon selbst benötigt keine Beschreibung zum vollen Verständnis der vorliegenden Erfindung, aber das Zellulartelefon ist mit überwachenden elektronischen Einrichtungen versehen, die es in die Lage versetzen, über eine Basisstation mit der elektronischen Mobilvermittlung bzw. der Mobilschaltstation des zellularen Kommunikationssystems zu kommunizieren, um sich eintragen zu lassen, zu überwachen und auf Steuerbefehle zu reagieren. Das Zellulartelefon ist auch mit den üblichen Schaltkreisen und Einrichtungen versehen, die es dem Benutzer des Telefons erlauben, Anrufe zu tätigen und zu empfangen.
An dieser Stelle sollte erwähnt werden, daß das Zellulartelefon mit mit einer Löschtaste 2 versehen ist, die von dem Bediener des Zellulartelefons am Ende eines Anrufs gedrückt werden kann. Bei anderen Arten von Zellulartelefonen sind unterschiedliche Anordnungen vorhanden, z. B. eine magnetische Auflage für ein Handstück des Zellulartelefons, aber immer ist eine Einrichtung vorhanden, die am Ende eines Anrufes an dem Zellulartelefon betätigt wird, um das Zellulartelefon in den Standbyzustand zurückzubringen.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das Zellulartelefon mit einem Schaltungskreis 3 verbunden, der wirksam benutzt werden kann, um die Hauptvorrichtung des Zellulartelefons einzuschalten. Im Betrieb ist daher das Zellulartelefon vollständig ausgeschaltet, bis es durch den Schaltungskreis 3 aktiviert wird.
Der Schaltungskreis 3, der ein Relais-Schaltkreis ist, wird als Reaktion auf ein spezifisches Signal aktiviert, das von einer schmalbandigen niederfrequenten Empfangseinrichtung 4 empfangen wird. Die Empfangseinrichtung 4 kann eine einem herkömmlichen digitalen Funkrufgerät gleichwertige Schaltung umfassen, die auf ein niederfrequentes Signal von typisch 150 MHz anspricht. Eine solche Signalempfangseinrichtung kann daher mit Hilfe der Mikrochip-Technologie hergestellt werden, und die Schmalband-Signalempfangseinrichtung 4 kann dauernd aktiviert sein, wobei sie nur eine relativ kleine Menge an Leistung verbraucht. Der Leistungsverbrauch kann weiter durch zyklisches Ein- und Ausschalten in einer regulären Weise reduziert werden, so daß während einer beliebigen Zeitdauer die Empfangseinrichtung 4 nur für relativ kurze Zeitabschnitte, die auseinanderliegen, aktiviert wird.
Wenn bei der vorliegenden Erfindung das passende zugeordnete Signal von der Niederfrequenz-Signalempfangsschaltung 4 empfangen wird, wird anstelle der Betätigung eines Summers oder Ruftons, wie im Fall eines herkömmlichen Funkrufgerätes, ein Signal über die Leitung 5 an die Relais-Schalteinrichtung 3 angelegt. Wenn sie ein Signal über die Leitung 5 empfängt, verbindet die Schalteinrichtung 3, auch wenn es ein vorübergehendes Signal ist, die Hauptbatterieversorgung mit dem Rest des Zellular-Telefongerätes. Das Zellular-Telefongerät ist daher voll aktiviert und kann seine Anwesenheit über die nächste Basisstation bei der elektronischen Mobilvermittlung bzw. dem Mobilschaltzentrum eintragen lassen. Das Zellulartelefon kann geeignete Befehlssignale empfangen, und ein Tonkanal kann dann geöffnet werden, damit das Zellulartelefon einen Anruf empfangen kann.
Man wird daher verstehen, daß, wenn ein Anruf an ein einzelnes Zellulartelefon getätigt werden soll, das Zellulartelefon zu Anfang ein von der Empfangseinrichtung 4 zu empfangendes niederfrequentes Schmalbandsignal empfangen wird, und dieses dazu dienen wird, die Hauptschaltkreise des Zellulartelefons zu aktivieren. Nachdem das Zellulartelefon aktiviert worden ist, wird es die herkömmlichen Signale empfangen, um die erforderliche Nachrichtenverbindung herzustellen, so daß die Person, die das Zellulartelefon benutzt, den Anruf empfangen kann.
Wenn ein Anruf angenommen und eine Unterhaltung im Gange ist, kann von dem Zellulartelefon 1 über die Leitung 7 ein geeignetes Signal an die Schalteinrichtung 3 übermittelt werden, um die Schalteinrichtung 3 in einem solchen Zustand zu halten, daß die Hauptbatterie mit dem Rest des Zellulartelefons verbunden bleibt. Die Schalteinrichtung 3 kann daher als verriegelnder Schaltkreis angesehen werden.
Ferner kann die Schalteinrichtung 3 mit einer Zeitverzögerung versehen werden, so daß, wann immer die Schalteinrichtung 3 als Reaktion auf ein Signal von der Empfangseinrichtung 4 über die Leitung 5 aktiviert wird, die Schalteinrichtung in einem Zustand bleiben wird, bei dem sie die Batterieversorgung für das Zellular-Telefongerät für eine vorbestimmte Zeit, die z. B. 10 Minuten betragen kann, beibehält. Dies sollte durchaus ausreichend sein, um dem Benutzer des Zellulartelefons zu erlauben, den Anruf anzunehmen, oder, falls der Anruf infolge einer Störung oder aus einem anderen unvorhergesehenen Grund verlorengeht, einen zweiten Versuch von dem gleichen Anrufer anzunehmen.
Man wird verstehen, daß das Mobilschaltzentrum oder die elektronische Mobilvermittlung so eingerichtet und mit einer solchen Software versehen sein wird, daß, wenn gewünscht wird, einen Anruf an ein Zellulartelefon durchzustellen, zu Anfang ein Befehl an einen Niederfrequenzsender geleitet wird, der ein von der passenden Empfangseinrichtung 4 zu empfangendes Digitalsignal sendet, und nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung das normale Hochfrequenzsignal an das Zellulartelefon gesendet wird. Man kann sich vorstellen, daß die bestehenden Funkrufsender benutzt werden können, um das anfängliche Niederfrequenzsignal zu senden, obwohl man bevorzugen kann, weitere Niederfrequenzsender zu installieren, um diese Funktion zu erfüllen. Diese Niederfrequenzsender müssen sich nicht bei den bestehenden Basisstationen befinden, können sich aber dort befinden, falls es erwünscht ist.
Wenn ein auf dem Zellulartelefon getätigter Anruf beendet wird, kann eine Taste, z. B. die Löschtaste 2, gedrückt werden. Wenn bei der beschriebenen Ausführung die Löschtaste 2 gedrückt wird, wird das über die Leitung 7 an die Schalteinrichtung 3 übertragene Signal beendet, und dies verändert den Zustand der Schalteinrichtung 3, so daß über die Leitung 6 kein Signal mehr an das Zellulartelefon übermittelt wird. Die Hauptschaltkreise, einschließlich des Empfängers und des Senders, des Zellulartelefons werden daher wirksam abgeschaltet, um die Batterien des Zellulartelefons zu schonen.
Das Zellulartelefon kann natürlich mit einem Umgehungsschalter 8 versehen werden, der dazu dient, einen geeigneten Bypass-Schalter innerhalb des Zellulartelefons zu aktivieren, um sicherzustellen, daß das Zellulartelefon immer eingeschaltet und so stets in der Lage ist, herkömmliche Hochfrequenz-Breitbandsignale zu empfangen, sollte es die Person, die das Zellulartelefon benutzt, so wünschen. Das Zellulartelefon wird natürlich auch mit geeigneten Bedienelementen versehen sein, damit es nach Belieben aktiviert werden kann, wenn gewünscht wird, einen Anruf von dem Zellulartelefon zu tätigen.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel des Umschaltkreises 3. Man kann sehen, daß die Leitung 5 durch eine Solenoid-Spule 9 eines normal offenen soleniodbetätigten Relaisschalters 10 über die Leitung 11 mit Masse verbunden ist. Im geschlossen Zustand verbindet das Relais eine positive Schiene 12 mit einem Anschluß 13, der mit der Leitung 6 verbunden ist, die zu dem Zellulartelefon 1 führt. Der Anschluß 13 ist auch mit Hilfe der Kontakte eines normal geschlossenen solenoidbetätigten Relais 14 mit der Leitung 5 und daher mit dem Eingang der Spule 9 des Solenoids des Relais 10 verbunden.
Wenn sich die Schaltung in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand befindet, wird, wenn die Schaltung 4 das Niederfrequenzsignal empfängt, ein Impuls durch die Leitung 5 geführt, der die Spule 9 erregt und so das Relais 10 schließt. Daher wird Strom von der positiven Schiene 12 zum Anschluß 13 geführt. Der Strom vom Anschluß 13 kann dann durch die Leitung 6 fließen, um die Schalteinrichtung in dem Zellulartelefon 1 zu aktivieren. Strom fließt auch vom Anschluß 13 durch die normal geschlossenen Kontakte des Relais 14 zur Spule 9 des Relais 10, um so sicherzustellen, daß das Relais 10 geschlossen bleibt, auch wenn der Impuls von der Niederfrequenzschaltung nicht mehr empfangen wird.
Die Leitung 7 ist durch die Spule 15 des normal geschlossenen Relais 14 mit Masse verbunden, und die Anordnung ist so, daß, wenn die Löschtaste 8 an dem Zellulartelefon gedrückt wird, ein Impuls durch die Leitung 7 und durch die Spule 15 läuft, wodurch das normal geschlossene Relais 14 geöffnet wird. Wenn das normal geschlossene Relais 14 öffnet, wird der Kreis von der positiven Schiene 12 durch die geschlossenen Kontakte von Relais 10, den Anschluß 13 und die Spule 9 des Relais 10 unterbrochen. Daher öffnet das Relais 10 wieder und unterbricht die Verbindung zwischen der Schiene 12 und dem Anschluß 13. Das Zellulartelefon wird somit deaktiviert und in den Bereitschaftszustand zurückgebracht.
Fig. 3 zeigt eine Schaltung, die anstelle der Schaltung von Fig. 2 verwendet werden kann und die eine Logikschaltung ist. Die Leitung 5 ist mit einem Eingang eines ODER-Gatters 15 verbunden. Der Ausgang 16 des ODER-Gatters 15 ist mit der Leitung 6 und mittels der Leitung 18 mit einem Eingang eines NAND-Gatters 17 verbunden. Der andere Eingang des NAND-Gatters ist mit der Leitung 7 verbunden. Der Ausgang 19 des NAND-Gatters 17 ist mit dem anderen Eingang des ODER-Gatters 15 verbunden. Wenn ein Signal von der Niederfrequenzschaltung empfangen wird, erscheint eine logische "1" auf der Leitung 5, die mit dem ODER- Gatter 15 verbunden ist. Dadurch erscheint eine logische "1" auf der Leitung 16 und daher auf der Leitung 6. Da eine logische "1" auf der Leitung 16 erscheint, erscheint die logische "1" auch auf der Leitung 18, und somit empfängt ein Eingang des NAND-Gatters 17 eine logische "1", wodurch veranlaßt wird, daß die logische "1" am Ausgang 19 vorhanden ist, der mit dem ODER-Gatter 15 verbunden ist. Das ODER-Gatter bleibt somit aktiviert, auch wenn das anfangs auf der Leitung 5 bereitgestellte Signal endet. Wenn jedoch die Löschtaste 8 an dem Zellulartelefon gedrückt wird, wird durch die Leitung 7 ein zweiter Logikimpuls an das NAND-Gatter 17 geliefert, wodurch das Gatter abgeschaltet wird, wodurch das ODER-Gatter 15 abgeschaltet wird, um so die auf der Leitung 6 vorhandene logische "1" zu beenden.
Der Umschaltkreis 3 kann natürlich unter Beibehaltung der gewünschten Schaltwirkung in zahlreichen anderen Formen ausgeführt werden.
Es ist daher einzusehen, daß, wenn die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Niederfrequenzschaltung normalerweise aktiv ist, und da diese eine Niederfrequenzschaltung ist, die integrierte Mikroschaltkreise verwendet, ist es möglich, die Schaltung über eine lange Zeit bei nur einem minimalen Leistungsverbrauch zu betreiben. Wenn die Niederfrequenzschaltung ein geeignetes Signal empfängt, werden die Hauptschaltungen, einschließlich des Empfängers und des Senders, des Zellulartelefons aktiviert, das dann ein herkömmliches Signal empfangen kann. Die Niederfrequenzschaltung zieht daher nur einen geringen Strom, wenn die Vorrichtung im Ruhe- oder Bereitschaftszustand ist, und das Zellulartelefon kann in der Art eines herkömmlichen Zellulartelefons arbeiten, wenn es aktiviert worden ist. Daher kann nur eine kleine Batterie nötig sein, um die Hauptschaltungen des Zellulartelefons zu speisen, da diese nur Leistung verbrauchen werden, wenn ein Anruf im Gange ist.

TYPISCHES BLOCKSCHALTBILD FÜR LANG-STANDBYBETRIEB

Fig. 4 ist ein typisches Blockschaltbild für ein Supertacs-Zellular- Telefongerät mit langem Standbybetrieb. In diesem Schaltbild werden die wiederaufladbaren Zellen B1, die die Hauptschaltungen des UHF- Duplex-Zellentelefons, C1, über den manuellen Schalter, S2, speisen, auch benutzt, um Leistung für die VHf-Rufempfängerschaltungen, C2, (und die Steuerschaltungen C3, C4 und S3) über den manuellen Schalter S1 bereitzustellen. Wenn der Supertacs-Teilnehmer überhaupt nicht gestört werden möchte, werden beide manuellen Schalter S1 und S2 ausgeschaltet. Um den langen Standbybetrieb zu wählen, würde der manuelle Schalter S2 ausgeschaltet bleiben und nur der manuelle Schalter S1 eingeschaltet werden.

ANRUFANNAHME

Jeder Teilnehmer, der das Lang-Standbybetrieb-Gerät benutzt, ist vorteilhafterweise und angenehmerweise mit einer Telefonnummer ausgestattet, die einen erkennbaren Code oder Programmaufruf, z. B. 0837 517 689, enthält. Bei diesem typischen Beispiel ist die vierte Ziffer 7 der Code oder der Programmaufruf für die MSC-Softwarebefehle, um zu erkennen, daß der Teilnehmer ein SUPER-Teilnehmer (oder typisch ein SUPERTACS-Teilnehmer) ist. Bei Erkennung dieses digitalen Codes ist die MSC-Software in ihrem Speicher mit Befehlen versehen, um sofort einen spezifischen VHF-codierten Ruf (für das Gerät dieses Teilnehmers) durch das vorhandene VHF-Rufnetz zu erzeugen, und um dann, nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung von typisch 3 Sekunden, die herkömmlichen UHF-Ruf/Steuersignale gemäß den bestehenden herkömmlichen (typischen TACS) Signalisierungssequenzen zu erzeugen.
Die VHF-Rufempfangsschaltung C2, die das codierte Signal von dem VHF- Sender empfangen hat (s. Fig. 3), und nach Identifizierung durch ihre Decodierungsschaltungen, liefert ein momentanes Transducer-Treibersignal an das Drei-Eingang-"ODER"-LOGIK-GATTER-IC, C3, das wiederum den Zeitgeber C4 speist und startet, der den Festkörper-Relaisschalter, S3, speist und einschaltet und ihn für eine vorbestimmte Zeit, typisch 50 Sekunden, geschlossen hält. Aus dem Schaltbild wird zu erkennen sein, daß der Festkörper-Relaisschalter, S3, den manuellen Schalter S2 des Zellentelefons umgeht und folglich die UHF-Duplex- Zellentelefonschaltungen C1 unter Spannung setzt. Dies veranlaßt das Zellentelefon durch die (typische TACS) Einschalt-Signalisierungssequenz zu gehen, und nach Empfang des UHF-Rufes und weiterer (typischer TACS) Steuer-Signalisierungssequenzen wird der Teilnehmer mit der rufenden Partei verbunden, und der Wählton, dem die Annahme des Anrufs und die Konversation folgen, kann erfolgen.

ANRUFEINLEITUNG

Um einen Anruf einzuleiten, drückt der Supertacs-Teilnehmer die federvorgespannte Drucktaste P1. Dadurch wird eine momentane Spannung von der Batterie B1 an das Drei-Eingang-"ODER"-GATTER-IC, C3, angelegt, das wiederum den 50-Sekunden-Zeitgeber C4 startet, der das Festkörper-Relais S3 schließt und Spannung an die UHF-Duplex-Zellentelefonschaltungen C1 anlegt. Nachdem sich das Gerät (gemäß typischen TACS- Spezifikationen) angemeldet hat, kann der Teilnehmer mit dem Wählen fortfahren und den Anruf in der Art von typischen bestehenden Zellular-Telefonsystemen vornehmen. So lange wie Aktivität in der UHF-Duplex-Zellentelefonschaltung C1 stattfindet, empfängt das Drei-Eingang-"ODER"-GATTER-IC, C3, ein "Besetzt"-Signal von der UHF-Duplex- Zellentelefonschaltung C1, das wiederum den 50-Sekunden-Zeitgeber C4 umlaufend und den Festkörper-Relaisschalter S3 geschlossen hält und folglich die Batterie-B1-Stromversorgung der UHF-Zellentelefonschaltung C1 aufrechterhält.

ZURÜCKSETZEN

Sobald die Aktivität in den UHF-Duplex-Zellentelefonschaltungen C1 endet (entweder, weil das Gespräch endet, und/oder weil der Anruf beendet wird, und/oder wenn kein weiteres Signal von dem Drei-Eingang-"ODER"-GATTER-IC, C3, empfangen wird), hört der 50-Sekunden-Zeitgeber auf, weiter umzulaufen, und am Ende seiner vorbestimmten Zelt (typisch 50 Sekunden) wird der Festkörper-Relaisschalter S3 deaktiviert, um dadurch die Batterie B1 von den starken Strom verbrauchenden UHF-Zellentelefonschaltungen C1 zu trennen, um so Batterieenergie zu sparen. Die Schaltung befindet sich nun in dem Lang-Standbybetrieb. Der einzige Stromverbrauch ist derjenige der VHF-Empfängerschaltung C2 und der Steuerschaltungen, die das Drei-Eingang-"ODER"-GATTER-IC, C3, den 50-Sekunden-Zeitgeber C4 und den Festkörper-Relaisschalter S3 umfassen und die alle einen minimalen Stromverbrauch haben.

HERKÖMMLICHE UHF-BETRIEB-OPTION

Wenn der manuelle Schalter S2 geschlossen (und S1 vorzugsweise offen) ist, befindet sich das Gerät nicht in dem Lang-Standbybetrieb. Dies ist eine Option, die der Teilnehmer wählen kann:
wenn ein Anruf erwartet wird und schnellere Reaktion nötig ist, oder wenn vermutet wird, daß das VHF-Rufsystem defekt ist, oder wenn das "SUPER"-VHF-Rufnetz noch nicht in Betrieb ist.
Bei dieser Betriebsart ist jedoch die Batterielebensdauer auf die des herkömmlichen bestehenden Zellularsystems begrenzt.

AUTOMATISCHE WIEDERANMELDUNG IN NEUER ZONE

Es ist eine weitere Ausführung dieser Erfindung, um automatisch die Duplex-UHF-Zellenschaltungen des Lang-Standbybetrieb-Zellentelefongerätes einzuschalten, um seine Anwesenheit, Identität und Ort des Zellenbereichs jedesmal dann anzumelden, wenn das Gerät von einer Zone von Zellular-Basistationen zu einer anderen Zone bewegt wird, um sowohl der Möglichkeit eines Verlustes der Verbindung vorzubeugen, als auch um die für eine Suche benötigte Zeit zu reduzieren.
Bei bestehenden UHF-Duplex-Zellularnetzen ist es eine typische Praxis, wenn ein UHF-Duplex-Zellulartelefon gerufen wird, einen UHF- Ruf gleichzeitig über eine Gruppe oder Zonen von Zellular-Basisstationen zu senden. In jedem einzelnen Land kann es eine Mehrzahl solcher Zonen geben. Zum Beispiel kann jedes der zwei Netze, die Großbritannien bedienen, typisch fünf solcher Zonen besitzen.
Bei dieser weiteren Ausführung dieser Erfindung soll jede Zone durch einen oder mehr VHF-Funkrufsender bedeckt sein, die gleichzeitig durch ein Zonen-VHF-Rufzentrum aktiviert werden. Die Software in jedem Zonen-Rufzentrum ist mit Befehlen versehen, um eine codierte ID-Nummer typischerweise entweder am Anfang (oder Ende) jeder gesendeten codierten Rufnummer und/oder periodisch als ein Identifikationscode zu senden. Die Software der CPU der digitalen VHF-Rufschaltungen des in diesem Patent beschriebenen Lang-Standbybetrieb-Zellentelefongerätes ist mit Befehlen versehen, um die ID-Nummer der VHF-Rufzone, in der sie sich befindet, zu vergleichen und in ihrem Speicher zu speichern. Wenn keine Veränderung zwischen der Rufzonenidentität und den empfangenen Rufzonen-ID-Nummern besteht, findet keine weitere Aktivität statt. Wenn jedoch die Rufzonen-ID-Nummer von der in ihrem Speicher gespeicherten abweicht, sollen Befehle in der CPU-Software sofort das Transducer-Treibersignal (s. Fig. 4) aktivieren, das wiederum das Festkörper-Relais (über die pegelverschiebende Schnittstelle, über den 50-Sekunden-Zeitgeber) aktivieren wird, um das Zellentelefon für eine vorbestimmte Dauer, typisch 50 s, einzuschalten, die für die Duplex-UHF-Zellularschaltungen ausreicht, um einzuschalten und die Anwesenheit, die Identität und den Ort des Zellentelefons wiederanzumelden. Die neue VHF-Rufzonen-ID-Nummer wird nun im Speicher der VHF- Rufempfängerschaltungen gespeichert, und keine weitere Aktivität wird erfolgen, bis das Gerät in eine neue Zone bewegt und eine neue Zonen- ID-Nummer empfangen wird.
Aus dem Obigen wird daher deutlich, daß es nach dem Empfang eines Anrufes gemäß den gezeigten typischen Supertacs-Signalisierungssequenzen nur erforderlich ist, in der Zone (auf VHF und UHF) zu rufen, wo das Gerät zuletzt als angemeldet bekannt war, und es besteht keine Notwendigkeit für einen landesweiten VHF- und/oder UHf-Ruf.
Es ist daher möglich, ein Zellulartelefon bereitzustellen, das ein echtes Taschenformat hat, das nur relativ kleine Batterien enthält und das in der normalen Weise für eine beträchtliche Zeit arbeiten wird, bevor die Batterie ersetzt, nachgeladen und/oder schnellgeladen werden muß.

Claims

1. Zellular-Funktelefongerät, umfassend eine Einrichtung, um eine Verbindung mit einer Batterie (B1) und einem Duplex-Zellular-Funktelefon-Sende-Empfänger (1; C1) herzustellen und elektrische Leistung davon zu empfangen, mit durch die elektrische Leistung getriebenen elektronischen Schaltkreisen, die adaptiert sind, um zellulare Telefonsignale in einem ersten Frequenzband zu empfangen, zu überwachen, zu verarbeiten und zu senden, und mit einer Telefonnummer, wobei das Zellular-Funktelefongerät gekennzeichnet ist durch:

einen zweiten Funkempfänger (4; C2), der Signale in einem zweiten Frequenzband empfängt und eine spezifische codierte Rufnummer besitzt, und

einen normal offenen gesteuerten Schalter (3; S2) zwischen der Batterie (B1) und den Duplex-Zellular-Funktelefon-Elektronikschaltungen (1; C1), und

eine Einrichtung (3), um den normal offenen gesteuerten Schalter als Reaktion auf einen Empfang der auf einem Funksignal in dem zweiten Frequenzband gesendeten spezifischen codierten Rufnummer durch den zweiten Funkempfänger zu schließen, um die Duplex-Zellular-Funktelefon-Elektronikschaltungen (1; C1) mit Strom zu versorgen.

2. Gerät nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um, nachdem die Duplex-Zellular-Funktelefon-Elektronikschaltungen (1; C1) mit Strom versorgt sind, die Telefonnummer zu empfangen und einen Anruf über das erste Frequenzband durchzuschalten.

3. Gerät nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die, wenn der Schalter als Reaktion auf die spezifische codierte Rufnummer geschlossen worden ist, den Schalter in dem geschlossenen Zustand mindestens hält, bis eine vorbestimmte Zeit vergangen ist.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, worin die Einrichtung zum Schließen des Schalters so ist, daß der Schalter geschlossen gehalten wird, bis ein vorbestimmtes Signal bereitgestellt wird.

5. Gerät nach Anspruch 4, weiter umfassend eine Einrichtung, um das vorbestimmte Signal als Reaktion auf die Beendigung eines von dem Gerät empfangenen Anrufs zu deaktivieren.

6. Gerät nach Anspruch 1, worin die Einrichtung (3) zum Schließen des normal offenen Schalters eine verriegelnde Schaltung umfaßt, die adaptiert ist, um als Reaktion auf den Empfang der spezifischen codierten Rufnummer in einem vorbestimmten Zustand verriegelt zu werden.

7. Gerät nach Anspruch 6, worin die verriegelnde Schaltung einen Schalter (10) enthält, der adaptiert ist, um als Reaktion auf die spezifische codierte Rufnummer geschlossen zu werden, wobei der Schalter einen Stromweg schließt, der den Schalter in einem geschlossenen Zustand hält, wobei der Stromweg einen geschlossenen zweiten Schalter (14) einschließt, wobei der geschlossene zweite Schalter adaptiert ist, als Reaktion auf ein vorbestimmtes Signal zu öffnen, um die verriegelnde Schaltung freizugeben.

8. Gerät nach Anspruch 6, worin die verriegelnde Schaltung ein ODER- Gatter (15) enthält, das adaptiert ist, um als Reaktion auf das spezifische übertragene Signal mit einem Impuls (5) gespeist zu werden, wobei der Ausgang (16) des ODER-Gatters mit einem Eingang (18) eines NAND-Gatters (17) verbunden ist, wobei der Ausgang (19) des NAND- Gatters mit dem anderen Eingang des ODER-Gatters verbunden ist, wobei der Ausgang des ODER-Gatters mit einer Schaltvorrichtung verbunden ist, die eingerichtet ist, den normal inaktiven Empfänger und Sender zu aktivieren, wobei eine Leitung (7) mit dem anderen Eingang des NAND-Gatters verbunden ist, die adaptiert ist, um das vorbestimmte Signal an das NAND-Gatter anzulegen, wenn gewünscht wird, den Hochfrequenzempfänger zu deaktivieren.

9. Gerät nach Anspruch 1, worin ein automatisches Einschalten der Duplex-Zellular-Funktelefonschaltungen (1; C1) freigegeben wird, wann immer das Gerät von einer Zellularzone zu einer anderen Zellularzone bewegt wird, um eine automatische Wiederanmeldung des Gerätes zu erreichen.