DE4107732C2 - Mobile phone for a digital transmission system - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Mobilfunktelefon mit einem Funksendeempfänger und mit mindestens einem mit dem Funk sendeempfänger über eine Busleitung verbundenen Ein-/Aus gabegerät.The invention relates to a mobile radio telephone with a Radio transceiver and with at least one with the radio transceiver connected via a bus line on / off dispenser.
Ein derartiges Mobilfunktelefon ist beispielsweise im künftigen paneuropäischen Mobilfunksystem GSM, welches in Deutschland als D-Netz bezeichnet wird, einsetzbar. Bei diesem Mobilfunksystem werden beispielsweise Sprachsigna le in digitalisierter Form zusammen mit anderen digitalen Signalen in einem Zeit-Vielfach-Zugriffs-Verfahren (TDMA = Time Division Multiple Access) übertragen. Für den Be trieb des Mobilfunktelefons in einem Kraftfahrzeug wird der Funksendeempfänger üblicherweise im Kofferraum des Kraftfahrzeugs angeordnet und mit einer Antenne, der Fahrzeugbatterie sowie mit einem im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs angebrachten Ein-/Ausgabegerät, beispiels weise einem Bedienhörer verbunden.Such a cellular phone is for example in the future pan - European mobile radio system GSM, which in Germany is referred to as the D network. At this mobile radio system, for example, voice signals le in digitized form together with other digital Signals in a time division multiple access (TDMA = Time Division Multiple Access). For the Be Drive the mobile phone in a motor vehicle the radio transceiver is usually in the trunk of the Motor vehicle arranged and with an antenna, the Vehicle battery and with one in the passenger compartment of the Motor vehicle attached input / output device, for example wise connected to a handset.
Aus der DE 37 37 647 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Um schaltung von Verbindungen zwischen verschiedenen NF- Quellen und NF-Senken bekannt. Im Ausführungsbeispiel ist ein Mobilfunktelefon mit einem Funksendeempfänger darge stellt, der über an eine Busleitung anschaltbare Verstär ker mit verschiedenen NF-Quellen und NF-Senken, bei spielsweise einem Bedienhörer und einer Freisprechein richtung verbindbar ist. Die schaltbaren Verstärker sind außerdem über einen Steuerbus miteinander verbunden. Da mit sind zur Herstellung beliebiger Verbindungen zwischen dem Funksendeempfänger und den verschiedenen NF-Quellen und NF-Senken zwei voneinander getrennte Bussysteme vorgesehen, wobei über einen Bus die Nutzinformation, z. B. Sprachsignale und über den anderen Bus die Steuersignale übertragen werden.From DE 37 37 647 A1 a circuit arrangement for order switching of connections between different NF- Sources and NF sinks known. In the embodiment a cellular phone with a radio transceiver Darge the amplifier can be connected to a bus line ker with various NF sources and NF sinks, at for example a handset and a handsfree direction is connectable. The switchable amplifiers are also connected to each other via a control bus. There with are for making any connections between the radio transceiver and the various NF sources and NF sinks two separate bus systems are provided, with over a bus the payload, e.g. B. voice signals and the other bus Control signals are transmitted.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mobilfunktelefon der eingangs genannten Art anzugeben, das insbesondere für ein digitales Übertragungssystem geeignet ist und bei dem der Verdrahtungsaufwand beispielsweise beim Einbau in ein Kraftfahrzeug gering ist.The invention has for its object a mobile phone at the beginning Specify the type mentioned, in particular for a digital transmission system is suitable and in which the wiring effort, for example when installing in a motor vehicle is small.
Diese Aufgabe wird durch ein Mobilfunktelefon mit den im Anspruch 1 angegebe nen Merkmalen gelöst.This task is specified by a mobile radio telephone with in claim 1 resolved characteristics.
Das Audiosignal enthält beispielsweise ein digitalisiertes Sprachsignal. Das Daten signal enthält beispielsweise Dateninformationen, die zwischen dem Funksendeemp fänger und einem an die Busleitung anschließbaren Personal-Computer übertragen werden. Das Steuersignal dient der Ansteuerung der Ein-/Ausgabeeinheit, beispiels weise eines Bedienhörers, d. h. der Sprech- und Hörkapsel, einer Tastatur sowie eines gegebenenfalls vorhandenen LC-Displays. Das Zeitmultiplexsignal ermöglicht somit eine quasisimultane Übertragung sowohl des aus Audio- und Datensignal gebildeten Nutzsignals sowie des Steuersignals. Hierdurch kann ein separater Steuer bus entfallen, wodurch der Verdrahtungsaufwand des Mobilfunktelefons verringert wird. Dabei sind innerhalb des Zeitmultiplexsignals Zeitschlitze für das Audiosignal, das Datensignal und das Steuersignal vorgegeben. Mit Hilfe eines so definierten Zeitrahmens können sowohl die Audiosignale beispielsweise in PCM-Codierung als auch Steuer- und Dateninformationen zwischen dem Funksendeempfänger und den Peripheriegeräten, wie beispielsweise dem Bedienhörer, der Freisprecheinrichtung, einem Modem und/oder einem Anrufbeantworter ausgetauscht werden. Dabei ist das Zeitmultiplexsignal entsprechend dem Format eines zwischen einer Feststation und dem Mobilfunktele fon übertragenen Digitalsignals ausgelegt. Hierbei wird insbesondere das Format des Digitalsignals, das zwischen Feststation und Mobilfunktelefon übertragen wird, im wesentlichen auch bei dem zwischen Funksendeempfänger und Ein/Ausgabegeräten übertragenes Zeitmultiplexsignal verwendet, so daß auf eine aufwendige spezielle Umwandlung der Formate verzichtet werden kann.The audio signal contains, for example, a digitized speech signal. The data signal contains, for example, data information between the radio transmission temp and a personal computer that can be connected to the bus line will. The control signal is used to control the input / output unit, for example as a handset, d. H. the speech and hearing capsule, a keyboard and a possibly existing LC display. The time-division multiplex signal enables thus a quasi-simultaneous transmission of both the audio and data signal formed useful signal and the control signal. This allows a separate tax bus are eliminated, which reduces the wiring effort of the mobile phone becomes. There are time slots for the audio signal within the time-division multiplex signal, predefined the data signal and the control signal. With the help of a so defined Timeframes can encode both the audio signals, for example in PCM also control and data information between the radio transceiver and the Peripherals, such as the handset, the hands-free system, a modem and / or an answering machine. Here is the time division multiplex signal according to the format of a between a base station and the mobile radio fon transmitted digital signal. The format of the Digital signal, which is transmitted between base station and mobile phone, in also essential for the between radio transceiver and input / output devices transmitted time-division multiplex signal used, so that on a complex special Conversion of the formats can be omitted.
Bei einer Ausgestaltungsform wird die Übertragung des Zeitmultiplexsignals durch ein separates Synchronisationssignal gesteuert. Das vom Funksendeempfänger gelieferte Synchronisationssignal bewirkt eine Synchronisation des Zeitrahmens des Zeitmultiplexsignals.In one embodiment, the transmission of the time-division multiplex signal is carried out by controlled a separate synchronization signal. That from the radio transceiver supplied synchronization signal causes a synchronization of the time frame of the Time division multiplex signal.
Bei einer Ausgestaltungsform wird das Synchronisationssignal als Teil des Zeitmulti plexsignals auf der Busleitung übertragen. Hierzu kann das Synchronisationssignal als konstantes Muster einem Zeitschlitz, beispielsweise einem nicht belegten Sprach kanal, aufgeprägt werden, so daß keine weitere Verbindungsleitung zwischen dem Funksendeempfänger und den Ein-/Ausgabegeräten zur Übertragung des Synchroni sationssignals benötigt wird.In one embodiment, the synchronization signal is part of the time multiple Plex signals transmitted on the bus line. For this purpose, the synchronization signal as a constant pattern a time slot, for example an unused voice channel, are stamped so that no further connecting line between the Radio transceiver and the input / output devices for transmitting the synchroni sationssignal is needed.
Bei einer Ausgestaltungsform sind als Ein-/Ausgabegeräte an die Busleitung ein Bedienhörer insbesondere mit einer Sprech- und Hörmuschel, mit einer Tastatur und einer Anzeigeeinrichtung, eine Freisprecheinheit mit einem Freisprechmikrophon und einem Freisprechlautsprecher, ein Anrufbeantworter, ein Telefaxgerät, ein Computer und/oder eine Prüfeinrichtung anschließbar. Der Anschluß dieser Ein-/Ausgabegeräte, beispielsweise des Anrufbeantworters, eines Modems und/oder des Freisprechmikrophons und des Freisprechlautsprechers kann dabei an die bereits für den Bedienhörer vorhandene Busleitung erfolgen, da mit Hilfe des Zeitmultiplex signals, bzw. insbesondere mit Hilfe des im Zeitmultiplexsignal enthaltenen Steuer signals eine Anschaltung dieser Geräte erfolgen kann. Damit kann auf separate Verbindungsleitungen verzichtet werden.In one embodiment, the bus line is an input / output device Handset especially with a speech and earpiece, with a keyboard and a display device, a hands-free unit with a hands-free microphone and a hands-free speaker, an answering machine, a fax machine Computer and / or a test facility can be connected. The connection of this Input / output devices, for example the answering machine, a modem and / or the hands-free microphone and the hands-free speaker can be connected to the already existing bus line for the handset is carried out because of the time-division multiplex signals, or in particular with the help of the control contained in the time-division multiplex signal signals can be connected to these devices. This can be used on separate Connection lines are dispensed with.
Bei einer Ausgestaltungsform ist das Audiosignal ein PCM-Signal. Eine derartige Codierung des Audiosignals in ein digitales PCM-Signal ist besonders bei einem digitalen Funkübertragungssystem vorteilhaft, bei dem auch die zwischen einer Feststation und einer Mobilstation, d. h. dem Mobilfunktelefon übertragenen Audio signale bereits als Digitalsignal übertragen werden. Dies ist beispielsweise bei dem gesamt-europäischen Mobilfunksystem (GSM-System) der Fall, welches in Deutsch land als D-Netz bezeichnet wird.In one embodiment, the audio signal is a PCM signal. Such Encoding the audio signal into a digital PCM signal is particularly useful for one digital radio transmission system advantageous, in which also between one Base station and a mobile station, d. H. audio transmitted to the cellular phone signals are already transmitted as digital signals. This is the case with the All-European mobile radio system (GSM system) the case, which in German country is known as the D network.
Bei einer Ausgestaltungsform ist das Zeitmultiplexsignal entsprechend dem Format eines zwischen einer Feststation und dem Mobilfunktelefon übertragenen Digital signals ausgelegt. Hierbei wird insbesondere das Format des Digitalsignals, das zwischen Feststation und Mobilfunktelefon übertragen wird, im wesentlichen auch bei dem zwischen Funksendeempfänger und Ein/Ausgabegeräten übertragenes Zeitmultiplexsignal verwendet, so daß auf eine aufwendige spezielle Umwandlung der Formate verzichtet werden kann.In one embodiment, the time division multiplex signal is in accordance with the format a digital transmitted between a base station and the mobile phone signals. In particular, the format of the digital signal, the is transmitted between base station and mobile phone, essentially also in the transmitted between the radio transceiver and input / output devices Time-division multiplex signal used, so that on a complex special conversion the formats can be omitted.
Bei einer Ausgestaltungsform ist das Zeitmultiplexsignal für 8 bis 32 Sprachkanäle mit einer Abtastrate von 8 KHz und einer Datenrate von 0,5 bis 2 MBit/s ausgelegt. Über die Sprachkanäle erfolgt die Übertragung der PCM-Audio-Signale beispiels weise zu einem im Fahrzeuginnenraum angeordneten Bedienhörer sowie zu einer gegebenenfalls vorhandenen Freisprecheinrichtung. Dabei werden für jedes dieser Ein-/Ausgabegeräte jeweils 2 Sprachkanäle benötigt, wenn das Audiosignal mit 8 bit codiert wird. Bei einer kurzen Busleitung kann die Übertragung von Informationen mit einer Datenrate von 2 MBit/s erfolgen, während es bei langen Leitungen ratsam ist, die Datenrate zu reduzieren.In one embodiment, the time division multiplex signal is for 8 to 32 voice channels designed with a sampling rate of 8 KHz and a data rate of 0.5 to 2 Mbit / s. The PCM audio signals are transmitted via the voice channels, for example as to a handset arranged in the vehicle interior as well as one any existing hands-free system. Doing this for each of these Input / output devices each require 2 voice channels if the audio signal is 8 bit is encoded. With a short bus line, the transmission of information with a data rate of 2 Mbit / s, while it is advisable for long lines is to reduce the data rate.
Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungs beispiels naher erläutert.In the following the invention with reference to the embodiment shown in the figure example explained in more detail.
Die Figur zeigt ein Mobilfunktelefon für ein digitales Übertragungssystem.The figure shows a mobile radio telephone for a digital transmission system.
Das in der Figur dargestellte Mobilfunktelefon weist einen Funksendeempfänger 1 auf, der beispielsweise im Kofferraum eines Kraftfahrzeugs anordenbar ist. Vom Funksendeempfänger 1 verläuft eine Busleitung 11 zu einem Bedienhörer 2, zu einer Freisprecheinheit 7, zu einem Anrufbeantworter 10 sowie zu einem Modem 12. Der Bedienhörer 2 weist eine Anzeigeeinrichtung 5, eine Tastatur 6 sowie eine Sprech- 3 und Hörkapsel 4 auf, wobei der Sprech- und Hörkapsel 3, 4 jeweils ein Ana log/Digitalwandler A/D bzw. ein Digital/Analog-Wandler D/A vorgeschaltet sind. Die Freisprecheinrichtung wird aus einem Freisprechmikrofon 8, einem Freisprech lautsprecher 9 sowie jeweils einem vorgeschalteten Analog/Digital-Wandler A/D bzw. Digital/Analog-Wandler D/A gebildet.The mobile radio telephone shown in the figure has a radio transceiver 1 , which can be arranged, for example, in the trunk of a motor vehicle. A bus line 11 runs from the radio transceiver 1 to an operator handset 2 , to a hands-free unit 7 , to an answering machine 10 and to a modem 12 . The handset 2 has a display device 5 , a keyboard 6 and a speech capsule 3 and earphone 4 , the speech and earphone capsule 3 , 4 each having an analog / digital converter A / D or a digital / analog converter D / A are connected upstream. The hands-free device is formed from a hands-free microphone 8 , a hands-free speaker 9 and in each case an upstream analog / digital converter A / D or digital / analog converter D / A.
Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel eines Mobilfunktelefons wird über die Busleitung 11 ein Zeitmultiplexsignal übertragen, das ein Audiosigna!, ein Datensignal und/oder ein Steuersignal aufweist. Das Audiosignal ist beispielsweise ein linear oder logarithmisch codiertes PCM-Signal, wobei innerhalb des Zeit multiplex-Signals Zeitschlitze für ein aus Audio-/Steuer- sowie Datensignal gebilde tes Nutzsignal vorgegeben sind. Das Zeitmultiplexsignal ermöglicht eine quasi simultane Übertragung sowohl des Audiosignals, des Steuersignals und des Daten signals. Das Nutzsignal enthält dabei bei spielsweise ein digitalisiertes Sprachsignal, während das Steuersignal eine Ansteuerung des Bedienhörers 2, der Freisprecheinheit 7 bzw. der sonstigen Peripheriegeräte 10, 12 bewirkt. Ein ebenfalls auf der Busleitung 11 über tragenes Synchronisationssignal bewirkt eine Synchronisa tion des Zeitrahmens zwischen den Ein-/Ausgabeeinheiten 2, 7, 10, 13 und dem Funksendeempfänger 1. Damit kann auf einen separaten Steuerbus verzichtet werden, wodurch auch ein geringerer Verdrahtungsaufwand bei der Installation des Mobilfunktelefons gewährleistet ist. Auf der Buslei tung 11 treten entweder lediglich das Steuersignal, das Steuersignal und das Audiosignal, das Steuersignal und das Datensignal oder das Steuer-, das Audio- und das Datensig nal gemeinsam auf.In the exemplary embodiment of a mobile radio telephone shown in the figure, a time-division multiplex signal is transmitted via the bus line 11 , which has an audio signal, a data signal and / or a control signal. The audio signal is, for example, a linearly or logarithmically coded PCM signal, with time slots being specified within the time multiplex signal for a useful signal formed from an audio / control and data signal. The time-division multiplex signal enables quasi-simultaneous transmission of both the audio signal, the control signal and the data signal. The useful signal contains, for example, a digitized voice signal, while the control signal controls the handset 2 , the hands-free unit 7 and the other peripheral devices 10 , 12 . A also transmitted on the bus line 11 synchronization signal causes a synchronization of the time frame between the input / output units 2 , 7 , 10 , 13 and the radio transceiver 1st This eliminates the need for a separate control bus, which also means less wiring is required when installing the mobile phone. On the Buslei device 11 either only the control signal, the control signal and the audio signal, the control signal and the data signal or the control, the audio and the data signal occur together.
Die Übertragung des Audiosignals als digitales PCM-Signal ist besonders bei einem digitalen Funkübertragungssystem vorteilhaft, bei dem auch die Audiosignale zwischen einer Feststation und einer Mobilstation (= Mobilfunktelefon) bereits als Digitalsignal übertragen werden, wie dies bei spielsweise bei dem paneuropäischen Mobilfunksystem (GSM- System) der Fall ist. Wird das Zeitmultiplexsignal ent sprechend einem zwischen einer Feststation und dem Mobil funktelefon übertragenen Digitalsignal ausgelegt, so ent fällt eine ansonsten notwendige spezielle Umwandlung die ses Digitalsignals in das zwischen dem Funksendeempfänger und den Ein-/Ausgabegeräten zu übertragenden Zeitmulti plexsignal. Die Synchronisierung des Zeitrahmens des Zeit multiplexsignals erfolgt mit Hilfe des ebenfalls über die Busleitung 11 übertragenen Synchronisationssignals. Neben den in der Figur dargestellten Ein-/Ausgabegeräten 2, 7, 10, 12 ist über die Busleitung 11 außerdem eine in der Figur nicht dargestellte Prüfeinrichtung anschließbar, mit der beispielsweise ein von den zuständigen Behörden vorge schriebener Zulassungstest des Mobilfunktelefons ermög licht wird. The transmission of the audio signal as a digital PCM signal is particularly advantageous in a digital radio transmission system in which the audio signals between a base station and a mobile station (= mobile radio telephone) are already transmitted as a digital signal, as is the case, for example, with the pan-European mobile radio system (GSM system ) the case is. If the time-division multiplex signal is designed accordingly to a digital signal transmitted between a base station and the mobile radio telephone, then an otherwise necessary special conversion of this digital signal into the time-division multiplex signal to be transmitted between the radio transceiver and the input / output devices is eliminated. The time frame of the time multiplex signal is synchronized with the aid of the synchronization signal, likewise transmitted via the bus line 11 . In addition to the input / output devices 2 , 7 , 10 , 12 shown in the figure, a test device (not shown in the figure) can also be connected via the bus line 11 , with which, for example, an approval test of the mobile radio telephone prescribed by the responsible authorities is made possible.
Bei einer Ausgestaltungsform ist das Zeitmultiplexsignal für 8 bis 32 Sprachkanäle mit einer Abtastrate von 8 KHz und einer Datenrate von 0,5 bis 2 MBit/s ausgelegt. Über die Sprachkanäle erfolgt die Übertragung der PCM-Audiosig nale beispielsweise zu dem im Fahrzeuginnenraum angeordne ten Bedienhörer 2 sowie zu der gegebenenfalls vorhandenen Freisprecheinrichtung 7. Dabei werden für jedes dieser Ein-/Ausgabegeräte jeweils 2 Sprachkanäle benötigt, wenn jedes Audiosignal mit 8 Bit codiert wird. Bei Verwendung von beispielsweise 13 Bit A/D-D/A-Wandlern zur Verbesse rung der Sprachqualität werden je Ein-/Ausgabegerät 4 Sprachkanäle benötigt. Wird beispielsweise eine lokale Sprechverbindung zwischen zwei Bedienhörern aufgebaut, so werden allein für die Sprechwege 8 Sprachkanäle, d. h. 8 Zeitschlitze des Zeitmultiplexsignals belegt. Ebenfalls 4 derartige Sprachkanäle werden benötigt, wenn Bedienhörer 2, Freisprechmikrophon 8 und Freisprechlautsprecher 9 so wie eine Freisprechregelvorrichtung jeweils separat an die Busleitung 11 angeschlossen sind.In one embodiment, the time-division multiplex signal is designed for 8 to 32 voice channels with a sampling rate of 8 kHz and a data rate of 0.5 to 2 Mbit / s. The PCM audio signals are transmitted via the voice channels, for example, to the handset 2 arranged in the vehicle interior and to the hands-free device 7 which may be present. Two voice channels are required for each of these input / output devices if each audio signal is encoded with 8 bits. If, for example, 13 bit A / DD / A converters are used to improve the voice quality, 4 voice channels are required for each input / output device. If, for example, a local voice connection is set up between two control handsets, 8 voice channels, ie 8 time slots of the time-division multiplex signal, are occupied for the speech paths alone. 4 such voice channels are also required if the handset 2 , hands-free microphone 8 and hands-free loudspeaker 9 and a hands-free control device are each separately connected to the bus line 11 .
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