DE19636732C1 - Mobilstation mit einem Schnittstellenanschluss für Hochfrequenzsignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mobilstation für Kommunikations­ verbindungen zu bzw. von einer Basisstation eines Kommunika­ tionssystems mit einem Schnittstellenanschluß für Hochfre­ quenzsignale.

Es ist allgemein bekannt, daß Kommunikationsverbindungen zwi­ schen Mobilstationen und Basisstationen eines Kommunikations­ systems zur Übertragung von Sprache und Daten bestehen - sie­ he beispielsweise deutsche Patentschrift DE 44 05 506 C2. So werden beispielsweise in einem zellularen Mobilfunksystem mit - in der Regel - mehreren Funkzellen die Verbindungen über die Luftschnittstelle zwischen jeweils einer Mobilstation und einer Basisstation aufgebaut, um durch die Mobilstation abge­ hende Anrufe aus senden und ankommende Anrufe empfangen zu können. Darüber hinaus ist es allgemein bekannt, daß die Mo­ bilstation einen Schnittstellenanschluß zum Empfangen und/ oder Senden von hochfrequenten Signalen aufweist. So werden bespielsweise eine externe Antenne oder zumindestens ein Meß­ gerät für die Durchführung einer für jedes Gerät erforderli­ chen Typmusterprüfung an den Schnittstellenanschluß ange­ schlossen und dabei ausschließlich Hochfrequenzsignale emp­ fangen bzw. gesendet. Insbesondere preisgünstige Endgeräte verfügen außer dem zu den genannten Zwecken vorgesehenen Schnittstellenanschluß über keine weiteren, von außen zugäng­ liche Anschlußmöglichkeiten, um beispielsweise eine Stromver­ sorgung oder ein Aufladen von Energieträgern in der Mobilsta­ tion von außerhalb des Endgeräts aus zu ermöglichen. Darüber hinaus gibt es Endgeräte, die über weitere Anschlußmöglich­ keiten für verschiedene Anwendungen, z. B. zur Datenübertra­ gung, verfügen.

Aus dem Aufsatz "Schmalbandiger UHF-Verstärker", aus Elektor 11/90, Seiten 36 bis 37, ist eine Verstärkerschaltung zur ge­ zielten Verstärkung schwacher Sender im UHF-Bereich bekannt. Dabei wird zur Stromversorgung ein Gleichstrom über einen HF-Antenneneingang bzw. HF-Antennenausgang übertragen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mobilstation anzugeben, bei der der üblicherweise nur zum Empfangen bzw. Senden von Hochfrequenzsignalen vorgesehene Schnittstellenan­ schluß als multifunktionaler Anschluß wirkt.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Gegenstand der Erfindung dadurch gelöst, daß mit dem Schnittstellenanschluß eine frequenzse­ lektive Separationsschaltung zur Trennung eines Hochfrequenz­ übertragungspfades von einem Gleichstromübertragungspfad ver­ bunden ist, und daß andere Signale, die über den Schnittstel­ lenanschluß empfangen und/oder gesendet werden, als die Hoch­ frequenzsignale über den Gleichstromübertragungspfad übertra­ gen werden. Der Vorteil einer derartigen Mobilstation liegt darin, daß der bisher ausschließlich zur Übertragung hochfre­ quenter Signale verwendete Schnittstellenanschluß zusätzlich zum Senden/Empfangen anderer Signale, die von den Hochfre­ quenzsignalen separiert werden, genutzt werden kann. Dadurch entsteht ein multifunktionaler Schnittstellenanschluß zum Senden/Empfangen von Hochfrequenzsignalen und anderen Signa­ len, die vorzugsweise zur Stromversorgung und/oder zum Laden von Energieträgern im Endgerät, aber auch zur Sprach- und insbesondere Datenübertragung verwendet werden. Durch den multifunktionalen Schnittstellenanschluß können auch preis­ günstige Endgeräte, die lediglich über einen einzigen Außen­ anschluß verfügen, von dort mit anderen Signalen bedient wer­ den. Die Nutzung eines einzigen Schnittstellenanschlusses zur Übertragung verschiedener Signale, abhängig von der jeweils durchzuführenden Funktion, bietet auch für Endgeräte, die ei­ nen oder mehrere separate Anschlußmöglichkeiten für mehrere Anwendungen aufweisen, zusätzliche Übertragungsmöglichkeiten.

Als vorteilhaft, weil aufwandsarm, hat sich erwiesen, die frequenzselektive Separationsschaltung aus einem in Reihe zum Schnittstellenanschluß geschalteten Kondensator für den Hoch­ frequenzübertragungspfad und aus einer an den Schnittstellen­ anschluß parallel zum Kondensator angeschalteten Induktivität für den Gleichstromübertragungspfad aufzubauen. Die Indukti­ vität bildet dabei für die Hochfrequenzsignale einen großen Widerstand, so daß andere - vorzugsweise niederfrequente Si­ gnale bzw. Gleichspannungssignale - über den Gleichstromüber­ tragungspfad in der Mobilstation geführt werden. Durch den Kondensator lassen sich die hochfrequenten Signale von den anderen Signalen separieren und nur über den vom Gleichstrom­ übertragungspfad getrennten Hochfrequenzübertragungspfad in der Mobilstation weiterleiten.

Ein besonders vorteilhafter Anwendungsfall des multifunktio­ nalen Schnittstellenanschlusses liegt vor, wenn Gleichspan­ nungssignale empfangen und zu einer Stromversorgungseinrich­ tung bzw. einer Ladeeinrichtung über den Gleichstromübertra­ gungspfad in der Mobilstation übertragen werden können. Ein anderer vorteilhafter Anwendungsfall des multifunktionalen Schnittstellenanschlusses ist die Möglichkeit, zur seriellen Datenübertragung Datensignale als Gleichspannungssignale oder alternativ als Niederfrequenzsignale zu empfangen und/oder zu senden und über den Gleichstromübertragungspfad der Mobilsta­ tion übertragen zu können. Dabei kann die serielle Datenüber­ tragung im Gleichspannungsbereich oder alternativ im Nieder­ frequenzbereich jeweils bidirektional durchgeführt werden.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungs­ beispiels einer Mobilstation näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzipschaltbild zur Trennung eines Hochfre­ quenzübertragungspfades von einem Gleichstromüber­ tragungspfad bei einem zusätzlich zur Stromversor­ gung genutzten Schnittstellenanschluß,

Fig. 2 das Prinzipschaltbild gemäß Fig. 1 bei einem zu­ sätzlich zur seriellen Datenübertragung im Gleich­ spannungsbereich genutzten Schnittstellenanschluß und

Fig. 3 das Prinzipschaltbild gemäß Fig. 1 bei einem zu­ sätzlich zur seriellen Datenübertragung im Nieder­ frequenzbereich genutzten Schnittstellenanschluß.

Die Darstellungen zeigen eine Mobilstation MS, die zur Kommu­ nikation mit einer Basisstation eines Kommunikationssystems - beispielsweise mit einer Basis-Sende-Empfangs-Station eines zellularen Mobilfunksystems - Signale über eine Luftschnitt­ stelle aussenden bzw. empfangen kann. Dabei sind nur die den Gegenstand der Erfindung betreffenden Einrichtungen der Mo­ bilstation MS dargestellt. So weist die Mobilstation MS zu­ mindestens einen Schnittstellenanschluß HFB auf, der übli­ cherweise zur Übertragung hochfrequenter Signale - beispiels­ weise im Bereich von 900 MHz, 1800 MHz - verwendet wird. Der Schnittstellenanschluß HFB besteht beispielsweise aus einer Hochfrequenz-Buchse zum Anschluß einer externen Antenne oder zumindestens zum Anschluß eines Meßgerätes, das für die Typ­ musterprüfung mit dem Endgerät von außen gekoppelt werden muß.

Um über diesen Schnittstellenanschluß HFB auch andere Signale als Hochfrequenzsignale übertragen zu können und somit den Schnittstellenanschluß HFB als multifunktionale Hochfrequenz-Buchse zu nutzen, ist in der Mobilstation MS eine frequenzse­ lektive Separationsschaltung SPS angeordnet, die mit dem Schnittstellenanschluß HFB verbunden ist. Die frequenzselek­ tive Separationsschaltung SPS trennt einen Hochfrequenzüber­ tragungspfad HFÜ von einem Gleichstromübertragungspfad GSÜ, auf denen Hochfrequenzsignale und andere Signale getrennt voneinander übertragen und an - nicht näher dargestellte - Einrichtungen der Mobilstation weitergeleitet werden. Die an­ deren Signale, die vorzugsweise Gleichspannungssignale oder Niederfrequenzsignale sind, werden ebenso wie die Hochfre­ quenzsignale über den gemeinsamen Schnittstellenanschluß HFB von der Mobilstation von außen empfangen und/oder nach außen ausgesendet. Im vorliegenden Beispiel sei angenommen, daß über den Schnittstellenanschluß HFB Gleichspannungssignale GSS empfangen werden, die zur Stromversorgung oder zum Aufla­ den von Energieträgern, wie Batterien oder Akumulatoren, die­ nen. Als günstig hat sich erwiesen, die frequenzselektive Se­ parationsschaltung SPS lediglich aus einem an den Schnitt­ stellenanschluß HFB in Reihe geschalteten Kondensator C sowie aus einer an den Schnittstellenanschluß HFB angeschalteten und parallel zum Kondensator C angeordneten Induktivität L aufzubauen. Durch die beiden Schaltungselemente erfolgt eine Trennung des über den Kondensator C verlaufenden Hochfre­ quenzübertragungspfad HFÜ von dem über die Induktivität L verlaufenden Gleichstromübertragungspfad GSÜ in der Mobilsta­ tion. Für die über den Schnittstellenanschluß HFB eintreffen­ den Gleichspannungssignale GSS stellt der Kondensator C einen sehr großen Widerstand dar, so daß die Signale über den Gleichstromübertragungspfad GSÜ mittels der Induktivität L zur Stromversorgung an eine Stromversorgungseinrichtung oder zum Aufladen des Akkumulators zu einer Ladeeinrichtung in der Mobilstation MS übertragen werden. Auf diese Weise erfolgt die Stromversorgung und das Aufladen der im Gerät vorgesehe­ nen Energieträger über den Schnittstellenanschluß, ohne daß es zusätzlicher Außenkontakte bei der Mobilstation MS bedarf. Dies ist insbesondere von Vorteil für Mobilstationen, die au­ ßer der Hochfrequenz-Buchse als Schnittstellenanschluß über keinerlei andere Kontaktmöglichkeiten nach außen verfügen. Für Endgeräte, die bereits einen Mischsteckverbinder als Schnittstellenanschluß aufweisen, bietet der Gegenstand der Erfindung den Vorteil, über den ohnehin zur Typmusterprüfung notwendigen Schnittstellenanschluß auch Gleichspannungssigna­ le - oder auch andere Signale wie in den Fig. 2 und 3 be­ schrieben - über dieselbe Buchse empfangen und/oder aus senden zu können. Dies führt zu einer höheren Flexibilität der Mo­ bilstation in Bezug auf die Signalübertragung von außen bzw. nach außen.

Fig. 2 zeigt die Mobilstation MS mit dem multifunktionalen Schnittstelleanschluß HFB und der frequenzselektiven Separa­ tionsschaltung SPS, von der die ankommenden oder abgehenden Signale entweder über den Hochfrequenzsignalübertragungspfad HFÜ oder den Gleichstromsignalübertragungspfad GSÜ getrennt voneinander weitergeleitet werden. Im vorliegenden Beispiel werden zur seriellen Datenübertragung Datensignale DS als Gleichspannungssignale über den Schnittstellenanschluß HFB empfangen und/oder gesendet und über den Gleichstromübertra­ gungspfad GSÜ in der Mobilstation MS weitergeleitet. Grund­ sätzlich kann die Übertragung der Datensignale DS auch bidi­ rektional in beiden Übertragungsrichtungen von und zu der Mo­ bilstation MS erfolgen. Die als Gleichspannungssignale über­ tragenen Datensignale DS bestehen beispielsweise aus Gleich­ spannungs-Logiksignalen mit einem unteren Spannungswert - beispielsweise 0 V - und einem oberen Spannungswert - bei­ spielsweise 5 V. Die Datensignale DS werden über den multi­ funktionalen Schnittstellenanschluß HFB von der Mobilstation MS empfangen und durch die frequenzselektive Separations­ schaltung SPS über den Gleichstromübertragungspfad GSÜ mit­ tels der Induktivität L getrennt von den Hochfrequenzsignalen HFS an die jeweiligen Einrichtungen in der Mobilstation wei­ tergeleitet.

Fig. 3 zeigt ebenfalls am Beispiel der seriellen Datenüber­ tragung die Mehrfachnutzung des Schnittstellenanschlusses HFB, über den außer den Hochfrequenzsignalen auch Datensigna­ le FSK-DS im Niederfrequenzbereich gemäß dem bekannten FSK-Verfahren (frequency shift keying) empfangen und/oder gesen­ det werden können. Dabei werden beispielsweise die eintref­ fenden Datensignale FSK-DS durch die frequenzselektive Sepa­ rationsschaltung SPS auf den Gleichstromübertragungspfad GSÜ gelenkt, da der im Hochfrequenzübertragungspfad HFÜ angeord­ nete Kondensator C für die Niederfrequenz-Signale einen gro­ ßen Widerstand bildet. Die über den Gleichstromübertragungs­ pfad GSÜ mittels der Induktivität L weitergeleiteten seriel­ len Datensignale FSK-DS werden an einen in Reihe zur Indukti­ vität L geschalteten Digitalwandler DW geführt, der in der Übertragungsrichtung zu den Einrichtungen der Mobilstation die gemäß dem FSK-Verfahren gebildeten Datensignale in Daten­ signale DS umwandelt und in der Übertragungsrichtung von den Einrichtungen der Mobilstation die Datensignale DS durch An­ wendung des FSK-Verfahrens in die seriellen Datensignale FSK-DS umsetzt. Auf diese Weise ist ebenfalls eine bidirektionale Datenübertragung über den Gleichstromübertragungspfad GSÜ, getrennt von der Hochfrequenzsignalübertragung auf dem Hoch­ frequenzübertragungspfad HFÜ, gewährleistet. Ebenso ist es möglich, anstelle der Übertragung von Datensignalen auch Nie­ derfrequenz-Sprachsignale über den Schnittstellenanschluß HFB zu empfangen und/oder auszusenden und über den Gleichstrom­ übertragungspfad GSI in der Mobilstation MS zu übertragen. Auf diese Weise können Daten und Sprache im Niederfrequenzbe­ reich sowie Daten im Gleichspannungsbereich über den zum An­ schluß an eine externen Antenne oder einer Meßeinrichtung für die Typmusterprüfung üblicherweise vorgesehenen Schnittstel­ lenanschluß von der Mobilstation MS gesendet und/oder empfan­ gen werden. Ebenso ist eine zusätzliche Nutzung der ursprüng­ lich ausschließlich zur Hochfrequenzsignalübertragung vorge­ sehenen Schnittstellenanschluß in Form der Hochfrequenz-Buch­ se zur Stromversorgung bzw. zum Aufladen des Geräteakumula­ tors durch den Gegenstand der Erfindung erzielbar, so daß der gemeinsame Schnittstellenanschluß der Hochfrequenzsignale und anderer Signale einen multifunktionalen Schnittstellenan­ schluß ähnlich einem Mischsteckverbinder für nach außen ge­ führte Kontakte der Mobilstation darstellt.

Claims (7)

1. Mobilstation (MS) für Kommunikationsverbindungen zu bzw. von einer Basisstation eines Kommunikationssystems, mit einem Schnittstellenanschluß (HFB) für Hochfrequenzsignale (HFS), dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schnittstellenanschluß (HFB) eine frequenzselek­ tive Separationsschaltung (SPS) zur Trennung eines Hochfre­ quenzübertragungspfads (HFÜ) von einem Gleichstromübertra­ gungspfad (GSÜ) verbunden ist und daß andere Signale (GSS, DS, FSK-DS), die über den Schnittstellenanschluß (HFB) emp­ fangen und/oder gesendet werden, als die Hochfrequenzsignale (HFS) über den Gleichstromübertragungspfad (GSÜ) übertragen werden.

2. Mobilstation (MS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzselektive Separationsschaltung (SPS) einen Kondensator (C), der in Reihe zum Schnittstellenanschluß (HFB) geschaltet ist, im Hochfrequenzübertragungspfad (HFÜ) und eine Induktivität (L), die an den Schnittstellenanschluß (HFB) parallel zum Kondensator (C) angeschaltet ist, im Gleichstromübertragungspfad (GSÜ) aufweist.

3. Mobilstation (MS) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichspannungssignale (GSS) über den Schnittstellenan­ schluß (HFB) empfangen und über den Gleichstromübertragungs­ pfad (GSÜ) zu einer Stromversorgungseinrichtung oder zu einer Ladeeinrichtung der Mobilstation (MS) übertragen werden.

4. Mobilstation (MS) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur seriellen Datenübertragung Datensignale (DS) über den Schnittstellenanschluß (HFB) als Gleichspannungssignale empfangen und/oder gesendet und über den Gleichstromübertra­ gungspfad (GSÜ) in der Mobilstation (MS) übertragen werden.

5. Mobilstation (MS) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur seriellen Datenübertragung Datensignale (FSK-DS) über den Schnittstellenanschluß (HFB) als Niederfrequenz-Signale empfangen und/oder gesendet und über den Gleichstrom­ übertragungspfad (GSÜ) in der Mobilstation (MS) übertragen werden.

6. Mobilstation (MS) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die serielle Datenübertragung im Niederfrequenzbereich gemäß dem bekannten FSK-Verfahren erfolgt.

7. Mobilstation (MS) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sprachübertragung Niederfrequenz-Sprachsignale über den Schnittstellenanschluß (HFB) empfangen und/oder gesendet und über den Gleichstromübertragungspfad (GSÜ) in der Mobil­ station (MS) übertragen werden.