RU34299U1

RU34299U1 - Communication terminal

Info

Publication number: RU34299U1
Application number: RU2003115230/20U
Authority: RU
Inventors: С.А. Мосиенко
Original assignee: Мосиенко Сергей Александрович
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2003-11-27

Description

Полезная модель относится к телекоммуникационным устройствам, а именно к терминалу связи, который применяется для телематических услуг пользователей сетей глобальной системы мобильной связи GSM (Global System for Mobile Communications) и технологии пакетной коммутации в сетях подвижной связи GPRS (General Packet Radio Service).The utility model relates to telecommunication devices, namely, a communication terminal that is used for telematics services of users of networks of the global system for mobile communications GSM (Global System for Mobile Communications) and packet switching technology in mobile networks GPRS (General Packet Radio Service).

Большая часть GSM/GPRS терминалов связи конструктивно представляет собой набор последовательно соединенных микросхем: GSM /GPRSмoдeм и порт ввода - вывода. Общим недостатком существующих GSM/GRS терминалов связи является большое количество элементов GSM/GPRS модема (более 250 элементов ) и как следствие, высокая себестоимость изготовления терминала для работы по технологии пакетной коммутации в сетях подвижной связи GPRS.Most of the GSM / GPRS communication terminals are structurally a set of series-connected circuits: GSM / GPRS modem and input / output port. A common drawback of existing GSM / GRS communication terminals is the large number of GSM / GPRS modem elements (over 250 elements) and, as a result, the high cost of manufacturing a terminal for working on packet switching technology in GPRS mobile networks.

Известна беспроводная телефонная трубка для сетей глобальной системы мобильной связи GSM, описанная в патенте США № 6516184, 04.02.2003 ( прототип ). Беспроводная телефонная трубка для сетей глобальной системы мобильной связи GSM состоит из следующих компонентов: приемо-передатчик, аналого-цифровой преобразователь и цифро-аналоговый преобразователь, цифровой сигнальный процессор, интерфейс пользователя и системный интерфейс, интегральная схема управления электропитанием и батарея электропитания.A known wireless handset for networks of the global mobile communications system GSM, described in US patent No. 6516184, 02/04/2003 (prototype). A cordless handset for networks of the global GSM mobile communication system consists of the following components: a transceiver, an analog-to-digital converter and a digital-to-analog converter, a digital signal processor, a user interface and a system interface, an integrated power management circuit and a battery.

Недостатком этого устройства является избыточность набора микросхем и как следствие, высокая себестоимость изготовления. Избыточность в устройстве объясняется налриием аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователя и наличием интегральной схемы управления электропитанием.The disadvantage of this device is the redundancy of the chipset and, as a result, the high cost of manufacturing. The redundancy in the device is explained by the nalrium of the analog-to-digital and digital-to-analog converter and the presence of an integrated power management circuit.

Другим недостатком описанного устройства ( прототипа ) является то, что у него низкая надежность, так как при подключении к цифровому сигнальному процессору телефона внешних исполнительных устройств и появлении в них аварийных режимов, таких как, короткое замыкание, обрыв цепей, превышение общей нагрузочной способности устройства ( тока, напряжения, температуры и т.п.), может быть нарушена работа процессора и приемно-передаюш;его узла, что приводит к повреждению всего телефона (терминала связи).Another disadvantage of the described device (prototype) is that it has low reliability, since when external actuators are connected to the digital signal processor of the telephone and emergency conditions appear in them, such as a short circuit, open circuit, exceeding the total load capacity of the device ( current, voltage, temperature, etc.), the processor and the receiver-transmitter can be disrupted; its node, which leads to damage to the entire phone (communication terminal).

Таким образом, техническим результатом данной полезной модели является снижение себестоимости изготовления за счет уменьшения количества используемых элементов (микросхем): исключения устройства контроля заряда электропитания и повышение надежности за счет введения процессора и переключателя, то есть перераспределения функций между элементами терминала связи.Thus, the technical result of this utility model is to reduce manufacturing costs by reducing the number of elements (microcircuits) used: eliminating the power charge control device and increasing reliability by introducing a processor and a switch, i.e., redistributing functions between the elements of the communication terminal.

Технический результат достигается за счет того, что в терминал связи, применяемый в сетях глобальной системы мобильной связи (GSM) и в сетях подвижной связи с технологией пакетной коммутации (GPRS), содержащий модем, который первым входом- выходом соединен с внутренней антенной и портом подключения внешней антенны, вторым входом-выходом модем соединен с первым входом - выходом устройства управления, третий вход-выход модема соединен с первым портом вводавывода, дополнительно введены процессор и переключатель, при этом первый вход - выход процессора соединен с четвертым входом-выходом модема, а второй вход-выход процессора соединен с первым входом выходом переключателя, который вторым входом - выходом соединен с вторым портом ввода-вывода.The technical result is achieved due to the fact that the communication terminal used in the networks of the global mobile communication system (GSM) and in mobile communication networks with packet switching technology (GPRS) contains a modem that is connected to the internal antenna and the connection port by the first input-output external antenna, the second input-output modem is connected to the first input - the output of the control device, the third input-output of the modem is connected to the first input-output port, the processor and switch are additionally introduced, while the first input is the output row is connected to a fourth input-output of the modem, and a second input-output processor coupled to the first input of the switch output, which second input - output coupled to a second input-output port.

в частном варианте модем содержит усилитель мощности, двухдиапазонный усилитель радиочастот, цифровой сигнальный процессор и запоминающее устройство, первый вход-выход усилителя мощности соединен с внутренней антенной и портом подключения внешней антенны, второй вход-выход усилителя мощности соединен с первым входомвыходом двухдиапазонного усилителя радиочастот, который вторым входом - выходом соединен с первым входом - выходом цифрового сигнального процессора, который вторым входом - выходом соединен с первым входом - выходом процессора, третий вход-выход цифрового сигнального процессора соединен с входом - выходом первого порта ввода-вывода, а четвертый вход-выход цифрового сигнального процессора соединен с входом - выходом запоминающего устройства, пятый вход - выход упомянутого процессора соединен с входом - выходом устройства управления при этом в цифровой сигнальный процессор встроены микроконтроллер, аналого-цифровой преобразователь и цифро-аналоговый преобразователь,in a particular embodiment, the modem contains a power amplifier, a dual-band radio frequency amplifier, a digital signal processor and a storage device, the first input-output of the power amplifier is connected to the internal antenna and the external antenna connection port, the second input-output of the power amplifier is connected to the first input of the output of the dual-band radio frequency amplifier, which the second input - the output is connected to the first input - the output of the digital signal processor, which is the second input - the output is connected to the first input - the output of the process sora, the third input-output of the digital signal processor is connected to the input - output of the first input-output port, and the fourth input-output of the digital signal processor is connected to the input - output of the storage device, the fifth input - the output of the processor is connected to the input - output of the control device the microcontroller, analog-to-digital converter and digital-to-analog converter

В другом частном варианте терминал связи дополнительно содержит двухтональный многочастотный приемник (DTMF) и порт внешнего электропитания, при этом первый вход - выход приемника DTMF соединен с третьим входом - выходом упомянутого процессора, а порт внешнего электропитания соединен со вторым входом устройством управления.In another particular embodiment, the communication terminal further comprises a dual-tone multi-frequency receiver (DTMF) and an external power supply port, wherein the first input — the output of the DTMF receiver is connected to the third input — the output of the processor, and the external power port is connected to the second input by the control device.

В частном варианте терминал связи является сотовым телефоном.In a private embodiment, the communication terminal is a cell phone.

Заявленная полезная модель иллюстрируется следующими чертежами: фиг. 1, на которой показана общая схема заявленного терминала связи; фиг. 2, на которой показана структурная схема заявленного терминала связи ; фиг. 3, на которой показана фотография электронной платы с основными элементами заявленного терминала связи.; фиг. 4, на которой показана фотография общего вида заявленного терминала связи.The claimed utility model is illustrated by the following drawings: FIG. 1, which shows a general diagram of a claimed communication terminal; FIG. 2, which shows a block diagram of a claimed communication terminal; FIG. 3, which shows a photograph of an electronic board with the main elements of the claimed communication terminal .; FIG. 4, which shows a photograph of a general view of the claimed communication terminal.

Рассмотрим структуру и работу терминала связи. Как видно из чертежа фиг. 1, терминал связи, применяемый в сетях глобальной системы мобильной связи (GSM) и в сетях подвижной связи с технологией пакетной коммутации (GPRS) (далее GSM/GPRS терминал связи) 1, содержит внутреннюю антенну (антенна GSM) 3 и порт подключения внешней антенны (антенна GSM) 4, модем 2 (GSM/GPRS модем), который связан с первым портом ввода - вывода (универсальный порт ввода-вывода) (USB) 6 и устройством управления 5, GSM/GPRS модем 2 связан с процессором 7, который в свою очередь связан с переключателем 8, а он связан с вторым портом ввода-вывода 9.Consider the structure and operation of the communication terminal. As can be seen from the drawing of FIG. 1, the communication terminal used in networks of the global system for mobile communications (GSM) and in mobile networks with packet switching technology (GPRS) (hereinafter GSM / GPRS communication terminal) 1, contains an internal antenna (GSM antenna) 3 and an external antenna connection port (GSM antenna) 4, modem 2 (GSM / GPRS modem), which is connected to the first I / O port (universal I / O port) (USB) 6 and control device 5, GSM / GPRS modem 2 is connected to the processor 7, which in turn, is connected to the switch 8, and it is connected to the second input-output port 9.

GSM/GPRS модем 2 в своем составе, как видно из чертежа фиг.2, содержит усилитель мощности 10, двухдиапазонный усилитель радиочастот 11 и цифровой сигнальный процессор 12, связанный с запоминающим устройством 13. Здесь необходимо отметить, что в цифровой сигнальный процессор встроены микроконтроллер, аналого-цифровой преобразователь и цифро-аналоговый преобразователь. Упомянутый цифровой сигнальный процессор 12 соединен с устройством чтения SIM карты сотового оператора связи (на чертежах не показано).The GSM / GPRS modem 2 in its composition, as can be seen from the drawing of FIG. 2, contains a power amplifier 10, a dual-band radio frequency amplifier 11 and a digital signal processor 12 connected to the storage device 13. It should be noted here that the microcontroller is integrated into the digital signal processor, analog-to-digital converter and digital-to-analog converter. Said digital signal processor 12 is connected to a SIM card reader of a cellular communication operator (not shown in the drawings).

Заявленный терминал работает следующим образом.The claimed terminal operates as follows.

Сообщение от базовой станции оператора GSM/GPRS сети (на чертеже не показано) поступает на внутреннюю GSM антенну 3 или подключенную внешнюю GSM антенну соединенную с портом 4 терминала 1. Далее сообщение передается на GSM/GPRS модем 2, где усиливается усилителем мощности 10 и поступает на двухдиапазонный усилитель радиочастот 11, который работает в диапазонах частот 890 - 915 МГц и 935 - 960 МГц, 1710-1785 МГц и 1805 - 1880 МГц. Двухдиапазонный усилитель 11 подключен к цифровому сигнальному процессору 12, который осуществляет декодирование принятых от пользователя команд, определяет необходимые операнды и требуемые пользователем операции с терминалом 1.A message from the base station of the GSM / GPRS network operator (not shown in the drawing) arrives at the internal GSM antenna 3 or a connected external GSM antenna connected to port 4 of terminal 1. Next, the message is transmitted to GSM / GPRS modem 2, where it is amplified by power amplifier 10 and received on a dual-band amplifier of radio frequencies 11, which operates in the frequency ranges 890 - 915 MHz and 935 - 960 MHz, 1710-1785 MHz and 1805 - 1880 MHz. The dual-band amplifier 11 is connected to a digital signal processor 12, which decodes the commands received from the user, determines the necessary operands and the operations required by the user with terminal 1.

Цифровой сигнальный процессор 12 управляет работой логических, арифметических и других операций внутренних и внешних устройств подключенных к терминалу 1 через второй порт ввода - вывода 9. При наступлении события от датчиков (например, поступил сигнал от датчика прониьсновения чужого в дом или в автомашину), подключенных к порту ввода - вывода 9, сигнал поступает в переключатель 8 и далее в процессор 7, где происходит аутентификация (установление подлинности) события и принятие решений на основе алгоритмов записанных в память процессора 7.The digital signal processor 12 controls the operation of logical, arithmetic and other operations of internal and external devices connected to terminal 1 through the second input / output port 9. When an event occurs from sensors (for example, a signal from an alien penetration sensor has arrived at the house or in the car), connected to the input / output port 9, the signal enters the switch 8 and then to the processor 7, where the authentication (authentication) of the event and decision-making based on the algorithms recorded in the memory of the processor 7 takes place.

Далее GSM/GPRS модем 2 выполняет операцию по отправке сообщения пользователю. Сообщение может быть отправлено и принято через канал передачи данных (Datacom), сервис передачи коротких сообщений SMS (Short Message Service) сотовых операторов связи или технологии пакетной коммзггации в сетях подвижной связи GPRS (General Packet Radio Service ). ЬСанал передачи и способ передачи выбирает цифровой сигнальный процессор 12 GSM/GPRS модема 2. Сообщение поступает в GSM/GPRS модем 2, GSM антенну 3 или внешнюю антенну подключенную к порту 4 и передается на базовую станцию оператора сети глобальной системы мобильной связи GSM (на чертеже не показано).Next, the GSM / GPRS modem 2 performs the operation of sending a message to the user. A message can be sent and received through a data transmission channel (Datacom), short message service (Short Message Service) of cellular communication operators or packet messaging technology in GPRS (General Packet Radio Service) mobile networks. Передачи The transmission channel and the transmission method are selected by the digital signal processor 12 of the GSM / GPRS modem 2. The message is sent to the GSM / GPRS modem 2, GSM antenna 3 or an external antenna connected to port 4 and transmitted to the base station of the network operator of the global GSM mobile communications system (in the drawing not shown).

Для управления терминалом 1 из телефонной сети общего пользования к процессору 7 подключен двухтональный многочастотный приемник DTMF (на чертеже не показан), который принимает сигналы управления от телефонного аппарата, подключенного в телефонную сеть общего пользования, которая подключена к GSM сети. Прием - передача сообщений осуществляется так же, как описано выше. Универсальный порт ввода-вывода USB 6 предназначен для ввода программ в цифровойTo control terminal 1 from the public telephone network, a dual-tone DTMF receiver (not shown) is connected to the processor 7, which receives control signals from a telephone set connected to a public telephone network that is connected to a GSM network. Reception - messaging is carried out as described above. Universal USB 6 I / O port

сигнальный процессор 12 и запоминающее устройство 13 модема 2 и процессор 7.the signal processor 12 and the storage device 13 of the modem 2 and the processor 7.

Электропитание терминала связи 1 может осуществляться от батареи электропитания, в качестве которой может выступать аккумуляторная батарея, или внешнего источника, подключенного к порту внешнего электропитания, который соединен с входом устройства управления 5. Напряжение для электропитания терминала связи подается на устройство управления 5, через которое происходит электропитание всех элементов устройства: модема 2, процессора 7, переключателя 8 и двухтонального многочастотного приемника DTMF.The power of the communication terminal 1 can be supplied from a power battery, which can be a rechargeable battery, or an external source connected to the external power supply port, which is connected to the input of the control device 5. The voltage for powering the communication terminal is supplied to the control device 5, through which power supply to all elements of the device: modem 2, processor 7, switch 8 and dual-tone DTMF multi-frequency receiver.

Только соединение переключателя 8 на основе микросхемы MC33291DW компании Motorola с процессором 7, позволило контролировать и управлять внешними устройствами подключенными к порту ввода - вывода 9 (отключать внепшие устройства при высокой температуре или повышенном напряжении, коротком замыкании и т.п.), что позволило решить вторую задачу полезной модели: повышение надежности терминала связи.Only the connection of switch 8 based on Motorola's MC33291DW chip with processor 7 allowed us to monitor and control external devices connected to input / output port 9 (disconnect extraneous devices at high temperature or high voltage, short circuit, etc.), which allowed us to solve the second task of the utility model: improving the reliability of the communication terminal.

Изготовление GSM/GPRS терминала связи 1, изображенного на фигЛ, фиг.2 и фиг.З осуществляют из типовых элементов. Как видно из чертежа фиг.З, на которой показана фотография общего вида GSM/GPRS терминала связи, GSM/GPRS модем 2 состоит из усилителя мощности 10 на основе микросборок МММ6010/6011 компании Motorola, двухдиапазонный усилитель радиочастот И на основе микросборок МС13712 компании Motorola, цифровой сигнальный процессор 12 на основе микросхемы DSP56621 компании Motorola, устройство управления на основе микросборки МС13713 компании Motorola. Процессор 7 на основе, например, MEGA128L компании ATMEL, переключатель 8 на основе микросхемы MC33291DW компании Motorola и дв)тональный многочастотный приемник, например, на основе MT88L70 компании Zarlink.The manufacture of the GSM / GPRS communication terminal 1 shown in FIG. 2, FIG. 2 and FIG. 3 is carried out from typical elements. As can be seen from the drawing of FIG. 3, which shows a general view of the GSM / GPRS communication terminal, the GSM / GPRS modem 2 consists of a power amplifier 10 based on Motorola MMM6010 / 6011 microassemblies, a dual-band radio frequency amplifier And based on Motorola MC13712 microassemblies, Motorola's DSP56621 digital signal processor 12, Motorola's MC13713 micro-assembly control device. A processor 7 based on, for example, ATMEL's MEGA128L, a switch 8 based on Motorola's MC33291DW chip, and a dual-tone multi-frequency receiver, for example, based on Zarlink's MT88L70.

в настоящее время, в телекоммуникационной отрасли, онерация изготовления GSM/GPRS модема узла включает в себя установку более 250 элементов (Морион получил 2,5G - технологию Motorola, PC WEEK/RE, № 39, 22 октября 2002, стр. 203). Использование для изготовления терминала связи усилителя мощности 10 на основе микросборок МММ6010/6011 компании Motorola, двухдиапазонного усилителя радиочастот 11 на основе микросборок МС13712 компании Motorola, цифрового сигнального процессора 12 на основе микросхемы DSP56621 компании Motorola и устройства управления на основе микросборки МС13713 компании Motorola позволяет уменьшить количество используемых микросхем до 125 при сборке, что в свою очередь приводит к уменьшению числа сборочных операций и к снижению себестоимости изготовления. Так решается первая задача полезной модели: снижение себестоимости изготовления.currently, in the telecommunications industry, the operation of manufacturing a GSM / GPRS modem of a node includes the installation of more than 250 elements (Morion received 2.5G - Motorola technology, PC WEEK / RE, No. 39, October 22, 2002, p. 203). The use of a power amplifier 10 based on Motorola MMM6010 / 6011 microassemblies for manufacturing a communication terminal, a dual-band radio frequency amplifier 11 based on Motorola microassemblies MC13712, a digital signal processor 12 based on Motorola DSP56621 microcircuit, and a Motorola MC13713 microcontroller control device can reduce the number of used microcircuits up to 125 during assembly, which in turn leads to a decrease in the number of assembly operations and to lower manufacturing costs. Thus, the first task of the utility model is solved: reducing the cost of manufacturing.

Опытные образцы терминалов изготовлены. На фиг.4. показана фотография общего вида опытного образца GSM/GPRS терминала связи. Испытания показали, что они соответствует тем требованиям, которые предъявляются к абонентским радиостанциям GSM стандарта.Prototypes of the terminals are made. In figure 4. A photograph of a general view of a prototype GSM / GPRS communication terminal is shown. Tests have shown that they comply with the requirements for GSM standard radio subscriber stations.

Claims

1. The communication terminal used in networks of the global mobile communications system (GSM) and in mobile networks with packet switching technology (GPRS), containing a modem that is connected to the internal antenna and the external antenna connection port by the first input-output, and the second input-output the modem is connected to the first input-output of the control device, the third input-output of the modem is connected to the first input-output port, characterized in that the processor and the switch are additionally introduced, while the first input-output of the processor is connected to the fourth input m-modem output and the second input-output processor coupled to the first input-output switch, which second input-output connected to a second input-output port.

2. The communication terminal according to claim 1, characterized in that the modem contains a power amplifier, a dual-band radio frequency amplifier, a digital signal processor and a storage device, the first input-output of the power amplifier is connected to an internal antenna and an external antenna connection port, and a second amplifier input-output power is connected to the first input-output of a dual-band radio frequency amplifier, which by the second input-output is connected to the first input-output of a digital signal processor, which is connected to the first input-output by the first input / output of the processor, the third input-output of the digital signal processor is connected to the input-output of the first input-output port, and the fourth input-output of the digital signal processor is connected to the input-output of the storage device, the fifth input-output of the processor is connected to the input-output control devices, while a microcontroller, an analog-to-digital converter and a digital-to-analog converter are built into the digital signal processor.

3. The communication terminal according to one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises a dual-tone multi-frequency receiver (DTMF) and an external power supply port, wherein the first input-output of the DTMF receiver is connected to the third input-output of the processor, and the external power port connected to the input by a control device.

4. The communication terminal according to one of claims 1 to 3, characterized in that the communication terminal is a cell phone.