Mobilfunktelefon
Die Erfindung betrifft ein Mobilfunktelefon. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System aus einem Mobilfunktelefon und wenigstens einem tragbaren Datenträger sowie ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Mobilfunktelefon und einem tragbaren Datenträger.
Mobilfunktelefone sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und er¬ möglichen unter anderem eine kontaktlose Kommunikation zwischen zwei Teilnehmern. Diese Kommunikation wird nicht direkt zwischen den Mobil¬ funktelefonen der Teilnehmer abgewickelt, sondern über ein Mobilfunknetz, mit dem die Mobilfunktelefone der beiden Teilnehmer jeweils kommunizie¬ ren. Die dabei verwendeten Sendefrequenzen liegen im UHF- und im unte¬ ren Mikrowellenbereich. Beim GSM-System werden beispielsweise Frequen- zen zwischen 880 und 915 MHz sowie zwischen 1,71 und 1,78 GHz bzw. zwischen 1,85 und 1,91 GHz verwendet. Die genauen Werte hängen unter anderem vom jeweiligen Land ab, in dem das Mobilfunknetz installiert ist. Bei UMTS kommen Frequenzen zwischen 1,885 und 2,2 GHz zur Anwen¬ dung.
In der Nähe der genannten Frequenzbereiche arbeiten auch kontaktlos be¬ triebene tragbare Datenträger, die als so genannte Backscatter-RFID- Transponder ausgebildet sind. Diese tragbaren Datenträger beziehen ihre Energie aus einem elektromagnetischen Feld und kommunizieren mit Hilfe desselben Feldes. Die Kommunikation erfolgt dabei durch eine Modulation des Rückstrahlquerschnitts der tragbaren Datenträger, so dass die von den tragbaren Datenträgern reflektierten Signale entsprechend den zu übertra¬ genden Daten moduliert sind. Je nach Land und System werden für den Be¬ trieb der tragbaren Datenträger insbesondere Frequenzbereiche bei 868 MHz, 915 MHz, 2,45 GHz oder 5,6 GHz verwendet.
Angesichts der Nähe der Frequenzbereiche für den Betrieb von Mobilfunkte¬ lefonen und von tragbaren Datenträgern ist es möglich, tragbare Datenträger mit Hilfe eines Mobilfunktelefons kontaktlos mit der zum Betrieb erforderli¬ chen Energie zu versorgen. So offenbart die WO 03/098532 Al ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kommunikation von mikroelektronischen inte¬ grierten Datenträgern, die kontaktlose Kommunikationseinrichtungen ent¬ halten. Gemäß dem offenbarten Verfahren werden wenigstens zwei Daten¬ träger in die jeweilige Reichweite ihrer kontaktlosen Kommunikationsein¬ richtungen gebracht. Wenigstens ein Feldgenerator erzeugt ein elektroma- gnetisches Wechselfeld, so dass die Datenträger mit genügend Energie für die internen Verarbeitungs- und Kommunikationsoperationen versorgt wer¬ den. Daten können direkt von wenigstens einem Datenträger zu wenigstens einem weiteren Datenträger übertragen werden.
Zusätzlich zur eigentlich bezweckten Kommunikation zwischen den Daten¬ trägern kann auch eine unterstützende Kommunikation zwischen dem Feld¬ generator und den tragbaren Datenträgern durchgeführt werden, um die Kommunikation zwischen den Datenträgern mittels eines Zeitstempels usw. zu dokumentieren oder beispielsweise die erfolgreiche Beendigung der Kommunikation zwischen den Datenträgern mittels eines geeigneten akusti¬ schen oder optischen Signals anzuzeigen. Neben einer Vielzahl anderer Möglichkeiten kann als Feldgenerator auch ein Mobilfunktelefon eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kommunikationsmöglichkei¬ ten eines Mobilfunktelefons zu erweitern.
Diese Aufgabe wird durch ein Mobilfunktelefon mit der Merkmalskombina¬ tion des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Mobilfunktelefon weist eine Sende/ Empfangsein¬ richtung und eine Antenne auf, die an die Sende/ Empfangseinrichtung an¬ geschlossen ist. Mit der Sende/ Empfangseinrichtung und der Antenne sind eine kontaktlose Kommunikation mit einem Mobilfunknetz sowie eine kon¬ taktlose Übertragung von Energie an einen tragbaren Datenträger durch¬ führbar. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Mobilfunktelefons be¬ steht darin, dass die Sende-Empfangseinrichtung eine Komponente aufweist, die während der kontaktlosen Energieübertragung zum tragbaren Datenträ- ger einen Empfang von Datenträgersignalen ermöglicht, die vom tragbaren Datenträger gesendete Daten repräsentieren.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein Mobilfunktelefon mit vergleichswei¬ se geringem Aufwand für die Kommunikation mit einem tragbaren Daten- träger nutzbar gemacht wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass grö߬ tenteils ohnehin vorhandene Bestandteile des Mobilfunktelefons zusätzlich für die Kommunikation mit dem tragbaren Datenträger genutzt werden.
Die Komponente ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie zu sendende Signale und die empfangenen Datenträgersignale wenigstens teilweise separiert. Dadurch ist es möglich, die Signalaufbereitung in optimaler Weise auf die empfangenen Datenträgersignale abzustimmen und es besteht keine Gefahr einer ungünstigen Beeinflussung der zu sendenden Signale. Zudem kann dadurch für Datenaustausch mit dem tragbaren Datenträger die ohnehin vorhandene Antenne und im Sendebetrieb zusätzlich die ohnehin vorhan¬ dene Sende/ Empfangseinrichtung des Mobilfunktelefons genutzt werden. Die Separation der zu sendenden Signale und der empfangenen Datenträ¬ gersignale erfolgt dabei insbesondere auf Basis der Signalflussrichtung.
Die Komponente kann im Bereich eines Signalpfads angeordnet sein, über den der Antenne zu sendende Signale zugeführt werden. Bevorzugt ist die Komponente als ein Koppelbaustein ausgebildet, der die empfangenen Da¬ tenträgersignale aus dem Signalpfad auskoppelt.
Die Sende/ Empfangseinrichtung des erfindungsgemäßen Mobilfunktelefons kann zusätzlich zu den Bausteinen zur Durchführung der kontaktlosen Kommunikation mit dem Mobilfunknetz einen Baustein zur Weiterverarbei¬ tung der empfangenen Datenträgersignale aufweisen. Der zusätzliche Bau- stein kann für eine optimale Verarbeitung der Datenträgersignale ausgelegt werden, so dass sich mit dieser Ausgestaltung besonders gute Ergebnisse bei der Datenübertragung erzielen lassen.
Zur Steuerung der Kommunikation mit dem tragbaren Datenträger kann im Mobilfunktelefon ein vorzugsweise nachladbares Programm gespeichert sein. Die Nachlademöglichkeit erleichtert die Durchführung von Anpassun¬ gen oder Änderungen der Steuerung.
Das erfindungsgemäße System weist ein erfindungsgemäß ausgebildetes Mobilfunktelefon und wenigstens einen tragbaren Datenträger auf.
Der tragbare Datenträger kann insbesondere so ausgebildet sein, dass er ei¬ nen modulierbaren Rückstrahlquerschnitt aufweist. In diesem Fall kann die Datenübertragung vom tragbaren Datenträger zum Mobilfunktelefon durch eine modulierte Reflexion eines vom Mobilfunktelefon abgestrahlten elek¬ tromagnetischen Felds erfolgen. Diese Art der Datenübertragung ist im Be¬ reich üblicher Frequenzbänder von Mobilfunktelefonen einsetzbar und er¬ möglicht eine vergleichsweise große Übertragungsreichweite. Insbesondere kann der tragbare Datenträger als eine Chipkarte ausgebildet sein.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Mobilfunktelefon und einem tragbaren Datenträger werden dem tragbaren Datenträger mittels einer Sende/ Empfangseinrichtung und einer Antenne des Mobilfunktelefons, die auch zur Kommunikation des Mobilfunktelefons mit einem Mobilfunknetz verwendet werden, kontaktlos Energie zugeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Mobil¬ funktelefon während der kontaktlosen Energieübertragung zum tragbaren Datenträger Datenträgersignale empfängt, die vom tragbaren Datenträger gesendete Daten repräsentieren.
Für die Datenübertragung vom Mobilfunktelefon zum tragbaren Datenträ¬ ger und für die Datenübertragung vom tragbaren Datenträger zum Mobil¬ funktelefon werden vorzugsweise Signale gleicher Frequenz verwendet. Weiterhin werden für die beiden Übertragungsrichtungen bevorzugt unter¬ schiedliche Modulationsverfahren verwendet. Insbesondere können für die Datenübertragung zwischen dem Mobilfunktelefon und dem tragbaren Da¬ tenträger Signale verwendet werden, deren Frequenz einer standardmäßig für die Kommunikation des Mobilfunktelefons mit einem Mobilfunknetz oder für den Betrieb des tragbaren Datenträgers vorgesehenen Frequenz ent¬ spricht.
Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Mobilfunk¬ telefon zwischen einer ersten Betriebsart, die für die Kommunikation des Mobilfunktelefons mit dem Mobilfunknetz vorgesehen ist und einer zweiten Betriebsart, die für die Datenübertragung zwischen dem Mobilfunktelefon und dem tragbaren Datenträger vorgesehen ist, umgeschaltet. Dies hat den Vorteil, dass in jeder Betriebsart mit dafür optimierten Signalen gearbeitet werden kann. Bei einer weiteren Variante wird die Datenübertragung vom
tragbaren Datenträger zum Mobilfunktelefon während einer Kommunikati¬ on des Mobilfunktelefons mit einem Mobilfunksystem durchgeführt. Dies bedeutet, dass zumindest für den Empfang von Signalen eines tragbaren Da¬ tenträgers die Kommunikation mit dem Mobilfunknetz nicht unterbrochen werden muss.
Mit Hilfe einer regelmäßigen Abfrage kann ein Programm oder ein Pro¬ grammteil zur Steuerung der Datenübertragung zwischen dem Mobilfunkte¬ lefon und dem tragbaren Datenträger aufgerufen werden. Alternativ dazu kann dieser Aufruf vom Betriebssystem des Mobilfunktelefons durchgeführt werden, um die Rechenzeit für die regelmäßige Abfrage einzusparen. Dabei kann der Aufruf jeweils dann erfolgen, wenn ein äußeres elektromagneti¬ sches Feld innerhalb vorgegebener Kriterien detektiert wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße System bestehend aus einem Mobilfunktelefon und einem tragbaren Datenträger in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Frequenzabhängigkeit der An- sprechfeldstärke des tragbaren Datenträgers,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines Ausführungsbei¬ spiels für das Mobilfunktelefon,
Fig.4 einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines weiteres Ausfüh¬ rungsbeispiels für das Mobilfunktelefon,
Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines nochmals abgewan- delten Ausführungsbeispiels für das Mobilfunktelefon,
Fig. 6 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Abläufe im Rahmen der RFID-Kommunikation des Mobilfunktelefons,
Fig. 7 zwei Diagramme für unterschiedliche Vorgehens weisen bei der Um- schaltung des Mobilfunktelefons zwischen der GSM-Kommunikation und der RFID-Kommunikation und
Fig. 8 zwei Diagramme für die gleichzeitige Ausführung der GSM- Kommunikation und der RFID-Kommunikation.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße System be¬ stehend aus einem Mobilfunktelefon 1 und einem tragbaren Datenträger 2 in einer schematischen Darstellung. Zusätzlich zu dem einen tragbaren Daten- träger 2 kann das erfindungsgemäße System noch weitere tragbare Daten¬ träger 2 aufweisen. Das Mobilfunktelefon 1 weist eine Tastatur 3, eine An¬ zeige 4 und eine Antenne 5 auf. Diese Komponenten sind in eine Schaltungs¬ anordnung eingebunden, die jeweils teilweise in den Fig. 3, 4 und 5 darge¬ stellt ist. Der tragbare Datenträger 2 ist kontaktlos, d. h. ohne Ausbildung einer galvanischen Verbindung zu einem weiteren Gerät betreibbar und bei¬ spielsweise als eine Chipkarte ausgebildet. In diesem Fall weist der tragbare Datenträger 2 einen Kartenkörper 6 auf, in den ein integrierter Schaltkreis 7 eingebettet ist. An den integrierten Schaltkreis 7 ist eine Antenne 8 ange¬ schlossen, die ebenfalls in den Kartenkörper 6 eingebettet ist.
Das Mobilfunktelefon 1 kann kontaktlos mit einem Mobilfunknetz kommu¬ nizieren. Für diese Kommunikation wird im Folgenden die Bezeichnung GSM-Kommunikation verwendet. GSM steht dabei für Globale System f or Mobile Communication. Außerdem kann das Mobilfunktelefon 1 kontaktlos mit dem tragbaren Datenträger 2 kommunizieren. Dies wird im Folgenden als RFID-Kommunikation bezeichnet, wobei RFID eine Abkürzung für Radio Frequency Identification darstellt. Bei der RFID-Kommunikation strahlt das Mobilfunktelefon 1 über seine Antenne 5, die auch für die GSM-Kommuni- kation verwendet wird, ein wechselndes elektromagnetisches Feld ab. Die für die RFID-Kommunikation verwendete Frequenz kann sowohl im GSM- Bereich als auch in einem typischen RFID-Frequenzbereich liegen. Um eine Datenübertragung vom Mobilfunktelefon 1 zum tragbaren Datenträger 2 durchzuführen, ist das elektromagnetische Feld abhängig von den zu über- tragenen Daten moduliert. Der tragbare Datenträger 2 empfängt das abge¬ strahlte elektromagnetische Feld und nutzt dieses als Energieversorgung.
Wenn der tragbare Datenträger 2 nahe genug am Mobilfunktelefon 1 ange¬ ordnet ist, wird eine für den Betrieb des tragbaren Datenträgers 2 erf orderli- che Mindestfeldstärke überschritten, die im Folgenden als Ansprechfeldstär¬ ke bezeichnet wird. Die Ansprechfeldstärke des tragbaren Datenträgers 2 hängt von der Energieaufnahme des integrierten Schaltkreises 7 und von den Eigenschaften der Antenne 8 des tragbaren Datenträgers 2, wie z. B. An¬ tennengewinn oder Resonanzfrequenz, ab. Näheres hierzu wird anhand von Fig. 2 erläutert. Wird die Ansprechfeldstärke überschritten, geht der tragbare Datenträger 2 in Betrieb, empfängt die vom Mobilfunktelefon 1 gesendeten Daten und führt entsprechend den zu übertragenden Daten eine Amplitu¬ denmodulation des von seiner Antenne 8 reflektierten elektromagnetischen Felds durch. Diese Art der Datenübertragung wird auch als modulierter
Rückstrahlquerschnitt oder modulated backscatter bezeichnet. Das reflektier¬ te elektromagnetische Feld wird von der Antenne 5 des Mobilfunktelefons 1 empfangen und dann im Mobilfunktelefon 1 im Hinblick auf die aufmodu¬ lierten Daten ausgewertet.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Frequenzabhängigkeit der Ansprechfeldstärke des tragbaren Datenträgers 2. Auf der Abszisse ist die Frequenz f des auf den tragbaren Datenträger 2 einwirkenden elektromagne¬ tischen Felds aufgetragen. Auf der Ordinate ist die Ansprechfeldstärke E des tragbaren Datenträgers 2 in relativen Einheiten aufgetragen. Bei der Reso¬ nanzfrequenz fres der Antenne 8 des tragbaren Datenträgers 2 weist die An¬ sprechfeldstärke E ein Minimum auf. Wenn das elektromagnetische Feld eine Frequenz in der Nähe der Resonanzfrequenz fres aufweist, ist für den Betrieb des tragbaren Datenträgers 2 somit eine vergleichsweise geringe Feldstärke erforderlich. Üblicherweise werden tragbare Datenträger 2, die gemäß dem Rückstrahlprinzip arbeiten, in den Frequenzbereichen 868 MHz, 915 MHz, 2,45 GHz und 5,6 GHz betrieben. Mit zunehmender Entfernung von der Resonanzfrequenz fres nimmt die Ansprechfeldstärke E immer mehr zu, d. h. der Betrieb des tragbaren Datenträgers 2 erfordert eine zu- nehmend höhere Feldstärke des elektromagnetischen Feldes.
Bei den Frequenzen fl und f2 weist die Ansprechfeldstärke E jeweils das 2V2-fache ihres minimalen Wertes auf. Die Differenz f2 - fl der beiden Fre¬ quenzen stellt die Bandbreite des tragbaren Datenträgers 2 dar. Die Band- breite beträgt typischerweise einige MHz bis einige zehn MHz. Dadurch ist es beispielsweise möglich, einen tragbaren Datenträger 2 sowohl im Fre¬ quenzbereich 868 MHz als auch im Frequenzbereich 915 MHz zu betreiben, wenn seine Resonanzfrequenz fres ungefähr in der Mitte zwischen den Fre¬ quenzbereichen liegt. Wenn dagegen ein einziger Frequenzbereich ausrei-
chend ist, sollte dieser möglichst mit der Resonanzfrequenz fres des tragba¬ ren Datenträgers 2 übereinstimmen, um eine niedrige Ansprechfeldstärke E zu erreichen.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines Ausführungs¬ beispiels für das Mobilfunktelefon 1. Das Mobilfunktelefon 1 weist eine Sen¬ de/Empfangseinrichtung 9 auf, die einerseits mit der Antenne 5 und ande¬ rerseits mit einem Versorgungsbaustein 10 verbunden ist. Der Versorgungs¬ baustein 10, der nur zum Teil, dargestellt ist, übernimmt beispielsweise die Regelung der Versorgungsspannung, die Erzeugung eines Taktsignals, die Verarbeitung von Audiosignalen usw. Die Sende/ Empfangseinrichtung 9 weist einen Basisband-Prozessor 11 auf, der mit dem Versorgungsbaustein 10 und einem Hochfrequenzbaustein 12 verbunden ist. Daneben weist der Basisband-Prozessor 11 noch eine Reihe weiterer Anschlüsse auf, die für die Erfindung nicht von besonderem Interesse sind. Der Hochfrequenzbaustein 12 ist mit einem Filter 13, einem Leistungsmodul 14 und einem Richtkoppler 15 verbunden. Der Filter 13 ist beispielsweise als ein Dual SAW Filter ausge¬ bildet. SAW steht dabei für Surface Acoustic Wave, d. h. Oberflächenwelle. Das Leistungsmodul 14 weist neben einer Vielzahl nicht figürlich dargestell- ter Komponenten, wie beispielsweise mehrerer Verstärkerstufen, einen Sen¬ de/Empfangsumschalter 16 auf, der extern mit dem Filter 13 und mittel ei¬ ner Zuleitung 17 mit der Antenne 5 verbunden ist. Die Zuleitung 17 ist über den Richtkoppler 15 zur Antenne 5 geführt. Weiterhin ist das Leistungsmo¬ dul 14 noch mit dem Versorgungsbaustein 10 verbunden.
Mit der in Fig. 3 dargestellten Anordnung können über die Antenne 5 so¬ wohl Signale aus dem Mobilfunknetz empfangen als auch an das Mobil¬ funknetz gesendet werden. Hierzu sind in der Sende/ Empfangseinrichtung 9 ein Sendepfad und ein Empfangspfad ausgebildet, die zum Teil über die
gleichen Bausteine verlaufen. Der Sendepfad verläuft vom Basisband- Prozessor 11 über den Hochfrequenzbaustein 12, dem Leistungsmodul 14 mit dem Sende/ Empfangsumschalter 16 und der Zuleitung 17 zur Antenne 5. Dabei wird das Sendesignal im Leistungsmodul 14 vor der Zuführung zum Sende/ Empfangsumschalter 16 auf eine gewünschte Ausgangsleistung verstärkt. Der Empfangspfad verläuft von der Antenne 5 über die Zuleitung 17, den Sende/ Empfangsumschalter 16 des Leistungsmoduls 14, den Filter 13, den Hochfrequenzbaustein 12 zum Basisband-Prozessor 11. Dabei wird mit dem Filter 13 das jeweils gewünschte Frequenzband ausgefiltert, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Frequenzbänder vorgesehen sind. Um dieselbe Antenne 5 sowohl im Sende- als auch im Empfangsbetrieb des Mobilfunktelefons 1 nutzen zu können, ist der Sende/ Empfangsum¬ schalter 16 als ein schneller Schalter ausgebildet, welcher die Antenne 5 ohne nennenswerte Zeitverzögerung alternierend in den Sende- und den Emp- fangspfad schaltet.
Zusätzlich zur vorstehend beschriebenen GSM-Kommunikation kann das Mobilfunktelefon 1 eine RFID-Kommunikation durchführen. Da der tragbare Datenträger 2 dabei durch den Sendebetrieb des Mobilfunktelefons 1 mit Energie versorgt wird, ist es erforderlich, dass das Mobilfunktelefon 1 im
Sendebetrieb die Signale des tragbaren Datenträgers 2 empfangen kann. Dies wird durch den Richtkoppler 15 ermöglicht. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel koppelt der Richtkoppler 15 die Signale, die während des Sendebetriebs des Mobilfunktelefons 1 in Gegenrichtung zu den Sende- Signalen über die Zuleitung 17 von der Antenne 5 zum Sende/ Empfangsum¬ schalter 16 des Leistungsmoduls 14 übertragen werden, aus und speist sie für die Weiterverarbeitung in den Hochfrequenzbaustein 12 ein. Weitere Ausführungsbeispiele für die Ver Schaltung des Richtkopplers 15 sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem. Blockschaltbild eines weiteren Aus¬ führungsbeispiels für das Mobilfunktelefon 1. Bei diesem Ausführungsbei¬ spiel ist der Richtkoppler 15 mit dem Sende/ Empfangsumschalter 16 des Leistungsmoduls 14 verbunden. Der Sende/ Empfangsumschalter 16 ist mit dem Hochfrequenzbaustein 12 verbunden und so ausgebildet, dass er den Richtkoppler 15 im Sendebetrieb des Mobilfunktelefons 1 zum Hochfre¬ quenzbaustein 12 durchschaltet. Ansonsten verhält sich der Sende/ Em¬ pfangsumschalter 16 in analoger Weise wie beim Ausführungsbeispiel ge- maß Fig. 3, d. h. der im Empfangspfad angeordnete Filter 13 ist im Sendebe¬ trieb des Mobilfunktelefons 1 von der Antenne 5 getrennt. Stattdessen ist der Sendepfad zur Antenne 5 durchgeschaltet. Die sonstigen Komponenten des Mobilfunktelefons 1 sind analog zu Fig. 3 verschaltet und werden auch in gleicher Weise betrieben.
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines nochmals ab¬ gewandelten Ausführungsbeispiels für das Mobilfunktelefon 1. Dieses Aus¬ führungsbeispiel zeichnet sich durch ein eigens für den tragbaren Datenträ¬ ger 2 vorgesehenes Empfangsteil 18 aus, das auf den Empfang von Signalen des tragbaren Datenträgers 2 optimiert ist. Das Empfangsteil 18 ist mit dem Richtkoppler 15 verbunden, d. h. die über den Richtkoppler 15 aus der Zulei¬ tung 17 ausgekoppelten Signale werden nicht in den Hochfrequenzbaustein 12, sondern in das Empfangsteil 18 eingespeist. Weiterhin ist das Empfang¬ steil 18 mit dem Basisband-Prozessor 11 verbunden, der die weitere Signal- Verarbeitung durchführt. Ansonsten entspricht das in Fig. 5 dargestellte Aus¬ führungsbeispiel dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3.
Die in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiele des Mobilfunk¬ telefons 1 erzeugen bei der RFID-Kommunikation jeweils ein entsprechend
moduliertes Sendesignal und demodulieren und dekodieren das vom trag¬ baren Datenträger 2 übermittelte Empfangssignal. Hierzu ist der Basisband- Prozessor 11 zusätzlich zu der für die GSM-Kommunikation des Mobilfunk¬ telefons 1 vorgesehenen Software mit einer geeigneten Software ausgestattet.
Außerdem weist das Mobilfunktelefon 1 eine Software auf, mit deren Hilfe es als ein Lesegerät für den tragbaren Datenträger 2 angesteuert werden kann. Um eine maximale Flexibilität zu erreichen, ist diese Software bevor¬ zugt als ein nachladbares Programm ausgebildet. Insbesondere können nachladbare Applets der Programmiersprache JAVA zur Anwendung kom¬ men. Damit besteht die Möglichkeit, die Steuerung des Lesegeräts durch eine Programmierschnittstelle zwischen dem Betriebssystem des Mobilfunktele¬ fons 1 und dem nachladbaren Programm, die auch als Application Protocol Interface oder kurz API bezeichnet wird, zu übernehmen. Die Programmier- schnittsteile ist bevorzugt so ausgebildet, dass sowohl grundlegende Daten¬ übertragungsmechanismen als auch höhere Funktionen, wie z. B. Daten le¬ sen oder schreiben, ausgeführt werden können. Die Übernahme der Steue¬ rung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.
Bei einer ersten Variante wird ein Polling durchgeführt. Hierzu wird inner¬ halb einer Programmschleife im J AVA- Applet das Mobilfunktelefon 1 re¬ gelmäßig in kurzen Zeitabständen veranlasst, Abfragesignale, beispielsweise Request-Kommandos, auszusenden und ggf. eine durch ein Abfragesignal hervorgerufene Reflektion zu detektieren. Wird ein elektromagnetisches Feld innerhalb vorgegebener Kriterien, also ein Antwortsignal erkannt, so wird die Programmschleife verlassen und in einem weiteren Teil des JA VA- Applets eine entsprechende Kommunikation mit dem Gegenüber aufgebaut.
Bei einer zweiten Variante, die vorzugsweise in Systemen mit aktiven trag¬ baren Datenträgern 2 eingesetzt werden kann, teilt das JA V A- Applet dem Betriebssystem des Mobilfunktelefons 1 mit, dass automatisch ein bestimm¬ ter Programmteil im JA V A- Applet aufgerufen werden soll, sobald ein äuße- res elektromagnetisches Feld innerhalb vorgegebener Kriterien erkannt wird. Im Gegensatz zur ersten Variante wird bei der zweiten Variante keine Rechenleistung für eine regelmäßige Abfrage hinsichtlich eines anliegenden elektromagnetischen Felds benötigt.
Die Kommunikation zwischen dem Mobilfunktelefon 1 und dem tragbaren Datenträger 2 wird anhand von Fig. 6 erläutert.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Abläufe im Rah¬ men der RFID-Kommunikation des Mobilfunktelefons 1. Der Durchlauf des Flussdiagramms beginnt mit einem Schritt Sl, bei dem eine Sendefrequenz des Mobilfunktelefons 1 ausgewählt wird. Diese Auswahl kann auf unter¬ schiedliche Weise erfolgen. Gemäß einer ersten Variante wird als Sendefre¬ quenz des Mobilfunktelefons 1 einer der für tragbare Datenträger 2 vorgese¬ henen Frequenzbereiche verwendet. Die Auswahl, welcher dieser Frequenz- bereiche verwendet wird, kann dann davon abhängig gemacht werden, in welches nationale Mobilfunknetz das Mobilfunktelefon 1 eingebucht ist. Wenn das Mobilfunktelefon 1 beispielsweise in ein europäisches Mobilfunk- netz eingebucht ist, wird ein europäischer Frequenzbereich für tragbare Da¬ tenträger 2 ausgewählt usw.
Gemäß einer zweiten Variante wird als Sendefrequenz ein Kanal, beispiels¬ weise ein freier Kanal, innerhalb des Mobilfunkfrequenzbereichs gewählt. Dabei wird die Ansprechempfindlichkeit des tragbaren Datenträgers 2 aber
in der Regel höher liegen als bei der ersten Variante und folglich eine gerin¬ gere Ansprechreichweite erzielbar sein.
Gemäß einer dritten Variante schaltet das Mobilfunktelefon 1 automatisch zwischen den Frequenzbereichen um, die vom Mobilfunktelefon 1 für die RFID-Kommunikation unterstützt werden. Ebenso ist auch eine manuelle Auswahl, beispielsweise mittels eines Menüs, eines der vom Mobilfunktele¬ fon 1 unterstützten Frequenzbereiche möglich. Schließlich ist es auch mög¬ lich, dass das Mobilfunktelefon 1 die RFID-Kommunikation nur in einem Frequenzbereich unterstützt und eine Auswahl daher entfällt.
An Schritt Sl schließt sich ein Schritt S2 an, bei dem die Sende/ Empfangs¬ einrichtung 9 des Mobilfunktelefons 1 sowohl für den Sende- als auch für den Empfangsbetrieb auf die als Sendefrequenz ausgewählte Frequenz ein- gestellt wird. Danach wird ein Schritt S3 ausgeführt, bei dem das Mobilfunk¬ telefon 1 den Sendebetrieb aufnimmt. Hierzu wird der Sende/ Empfangs¬ umschalter 16 in die für das Senden vorgesehene Schaltposition gebracht und es wird ein Sendesignal erzeugt, das zum Ansprechen des tragbaren Datenträgers 2 geeignet moduliert ist. Für die dabei angewandte Ausbildung der Modulationssignale, der Bitkodierung, des Datenrahmens und ggf. der Kommandos können entsprechende Normen, beispielsweise ISO/ IEC 18000- 6 oder ISO/ IEC 18000-4, herangezogen werden. Die Modulationssignale, die Bitkodierung und die Daten können im Basisband-Prozessor 11 erzeugt werden, wobei die bereits erwähnte zusätzliche Software des Basisband- Prozessors 11 zum Einsatz kommt.
Bei einem sich anschließenden Schritt S4 wird das Signal des tragbaren Da¬ tenträgers 2 vom Mobilfunktelefon 1 empfangen und demoduliert. Das Mo¬ bilfunktelefon 1 bleibt dabei kontinuierlich auf Sendebetrieb, um den tragba-
ren Datenträger 2 weiterhin unterbrechungsfrei mit Energie zu versorgen. Insbesondere bleibt die Schaltposition des Sende/ Empfangsumschalters 16 unverändert. Das seitens des Mobilfunktelefons 1 empfangene Modulations¬ signal, die Bitkodierung und die Daten können im Basisband-Prozessor 11 demoduliert und dekodiert werden.
Auf Schritt S4 folgt ein Schritt S5, bei dem geprüft wird, ob die Kommunika¬ tion zwischen dem Mobilfunktelefon 1 und dem tragbaren Datenträger 2 vollständig abgewickelt ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird die Kommuni- kation mit Schritt S3 fortgesetzt. Ist die Kommunikation dagegen vollständig abgewickelt, so schließt sich an Schritt S5 ein Schritt S6 an, bei dem der Sen¬ debetrieb des Mobilfunktelefons 1 beendet wird. Alternativ dazu könnte auch die Kommunikation mit einem weiteren tragbaren Datenträger 2 auf¬ genommen werden, falls sich mehrere tragbare Datenträger 2 in Ansprech- reichweite zum Mobilfunktelefon 1 befinden. Auf Schritt S6 folgt ein Schritt S7, bei dem die Sende/ Empfangseinrichtung 9 des Mobilfunktelefons 1 wie¬ der auf ihre ursprünglichen Frequenzen zurückgesetzt wird, so dass wieder eine GSM-Kommunikation möglich ist. Mit Schritt S7 ist der Durchlauf des Flussdiagramms beendet.
Fig. 7 zeigt zwei Diagramme für unterschiedliche Vorgehensweisen bei der Umschaltung des Mobilfunktelefons 1 zwischen der GSM-Kommunikation und der RFID-Kommunikation. Auf der Abszisse ist jeweils die Zeit t, auf der Ordinate jeweils die Frequenz f der Signale aufgetragen. Die GSM- Kommunikation wird jeweils bei einer Frequenz ftx für den Sendebetrieb und einer Frequenz frx für den Empfangsbetrieb abgewickelt. Dabei wech¬ seln vom Mobilfunktelefon 1 bei der Frequenz ftx gesendete Signale und vom Mobilfunktelefon 1 bei der Frequenz frx empfangene Signale einander
zeitlich ab. Weiterhin ist in beide Diagramme eine Frequenz fRFID eingetra¬ gen, für die der tragbare Datenträger 2 ausgelegt ist.
In beiden Diagrammen führt das Mobilfunktelef on 1 zunächst eine GSM- Kommunikation, anschließend eine Zeit lang eine RFID-Kommunikation und dann wieder eine GSM-Kommunikation durch. Dabei läuft die GSM- Kommunikation in beiden Diagrammen identisch ab. Bezüglich der RFID- Kommunikation unterscheiden sich die beiden Diagramme allerdings. Im oberen Diagramm wird die RFID-Kommunikation bei der Frequenz fRFID durchgeführt, für welche der tragbare Datenträger 2 ausgelegt ist. Im unte¬ ren Diagramm erfolgt die RFID-Kommunikation dagegen bei der Frequenz f tx, die das Mobilfunktelef on 1 auch für den Sendebetrieb bei der GSM- Kommunikation verwendet.
Alternativ zu der in Fig. 7 dargestellten Umschaltung zwischen der GSM- Kommunikation und der RFID-Kommunikation kann das Mobilfunktelefon 1 auch so ausgebildet sein, dass es gleichzeitig mit dem Mobilfunksystem und dem tragbaren Datenträger 2 kommuniziert. Dies ist in Fig. 8 darge¬ stellt.
Fig. 8 zeigt zwei Diagramme für die gleichzeitige Ausführung der GSM- Kommunikation und der RFID-Kommunikation. Analog zu Fig. 7 ist auf der Abszisse jeweils die Zeit t und auf der Ordinate jeweils die Frequenz f der Signale aufgetragen. Das untere Diagramm stellt einen bezüglich des Zeit- maßstabs stark vergrößerten Ausschnitt des oberen Diagramms dar. Wie aus dem oberen Diagramm hervorgeht erstreckt sich die GSM-Kommunikation über den gesamten dargestellten Zeitbereich. Aus dem unteren Diagramm ist ersichtlich, dass wenigstens zeitweise zusätzlich eine RFID-Kommunika¬ tion stattfindet. Dort ist ein vom Mobilfunktelefon 1 bei der Frequenz ftx ge-
sendetes Signal dargestellt, dem ein vom tragbaren Datenträger 2 reflektier¬ tes und daraufhin vom Mobilfunktelefon 1 empfangenes Signal überlagert ist. Das reflektierte Signal ist als ein heller Bereich innerhalb des dunklen Blocks dargestellt, der das vom Mobilfunktelefon 1 gesendete Signal reprä- sentiert. Der detaillierte Signalverlauf ist jeweils nicht aufgelöst.
Die für die GSM-Kommunikation verwendeten Signale sind mittels eines kontinuierlichen Phasenmodulationsverfahrens moduliert, das als Gaussian Minimum Shift Keying, kurz GMSK, bezeichnet wird. Das GMSK- Verfahren ist eine spezielle Art des MSK- Verfahrens und zeichnet sich dadurch aus, dass die Bitimpulse vor der Modulation durch einen Gaußschen Tiefpass von ihren steilen Impulsflanken befreit werden, um weniger Frequenzband¬ breite zu benötigen. Das MSK- Verfahren stellt wiederum ein frequenzband¬ optimiertes FSK- Verfahren dar. Dabei stehen MSK für Minimum Shift Key- ing und FSK für Frequency Shift Keying. Ein GMSK-moduliertes Signal wird mit konstanter Sendeleistung, d. h. konstanter Amplitude gesendet und eig¬ net sich daher gut zur Energieversorgung des tragbaren Datenträgers 2. Für die Datenübertragung vom tragbaren Datenträger 2 zum Mobilfunktelefon 1 reflektiert der tragbare Datenträger 2 die GMSK-modulierten Signale des Mobilfunktelefons 1 derart, dass die reflektierten Signale die zu übertragen¬ den Daten in Form einer Amplitudenmodulation enthalten. Diese Amplitu¬ denmodulation kann von der in den reflektierten Signalen weiterhin enthal¬ tenen GMSK-Modulation leicht unterschieden werden. Das im unteren Dia¬ gramm bei der Frequenz ftx eingezeichnete Signal stellt ein derart doppelt moduliertes Signal dar.
Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mobilfunktelefon 1 wäh¬ rend des Aussendens von Signalen auf einer Mobilfunkfrequenz von tragba¬ ren Datenträgern 2 reflektierte Signale detektiert. Dabei können die tragba-
ren Datenträger 2 so ausgebildet sein, dass sie bei Empfang einer ausrei¬ chend hohen Energie selbsttätig mit Hilfe der reflektierten Signale Daten ü- bermitteln. Bei diesen Daten kann es sich beispielsweise um eine Serien¬ nummer des jeweiligen tragbaren Datenträgers 2 handeln. Dem Benutzer des Mobilfunktelefons 1 wird daraufhin signalisiert, dass ein tragbarer Datenträ¬ ger 2 innerhalb der Ansprechreichweite vorhanden ist. Dies kann beispiels¬ weise durch eine Information auf der Anzeige 4 des Mobilfunktelefons 1 ge¬ schehen. Zur weiteren Kommunikation kann das Mobilfunktelefon 1 dann in einen Betriebszustand umgeschaltet werden, der eigens für die Kommunika- tion mit dem tragbaren Datenträger 2 vorgesehen ist.