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.The
The invention relates to a mobile telephone. Furthermore, the concerns
Invention a system of a mobile phone and at least one
portable data carrier
and a method for data transmission
between a mobile phone and a portable data carrier.
Mobilfunktelefone
sind in vielfältigen
Ausführungsformen
bekannt und ermöglichen
unter anderem eine kontaktlose Kommunikation zwischen zwei Teilnehmern.
Diese Kommunikation wird nicht direkt zwischen den Mobilfunktelefonen
der Teilnehmer abgewickelt, sondern über ein Mobilfunknetz, mit
dem die Mobilfunktelefone der beiden Teilnehmer jeweils kommunizieren.
Die dabei verwendeten Sendefrequenzen liegen im UHF- und im unteren
Mikrowellenbereich. Beim GSM-System werden beispielsweise Frequenzen
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 Anwendung.mobile phones
are in diverse
embodiments
known and allow
including contactless communication between two participants.
This communication is not directly between the mobile phones
the subscriber handled, but via a mobile network, with
the mobile phones of the two participants each communicate.
The transmission frequencies used are in the UHF and in the lower
Microwave range. For example, the GSM system uses frequencies
between 880 and 915 MHz and between 1.71 and 1.78 GHz or between
1.85 and 1.91 GHz used. The exact values depend among other things on the respective
Country where the mobile network is installed. Come in UMTS
Frequencies between 1.885 and 2.2 GHz are used.
In
der Nähe
der genannten Frequenzbereiche arbeiten auch kontaktlos betriebene
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 übertragenden
Daten moduliert sind. Je nach Land und System werden für den Betrieb
der tragbaren Datenträger
insbesondere Frequenzbereiche bei 868 MHz, 915 MHz, 2,45 GHz oder
5,6 GHz verwendet.In
nearby
the said frequency ranges also operate without contact
portable data carriers,
which are designed as so-called backscatter RFID transponders. These
portable data carrier
draw their energy from an electromagnetic field and communicate
with the help of the same field. The communication takes place through
a modulation of the Rückstrahlquerschnitts
the portable data carrier,
so that the signals reflected from the portable data carriers
according to the to be transmitted
Data are modulated. Depending on the country and system will be for the operation
the portable data carrier
in particular frequency ranges at 868 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz or
5.6 GHz used.
Angesichts
der Nähe
der Frequenzbereiche für
den Betrieb von Mobilfunktelefonen und von tragbaren Datenträgern ist
es möglich,
tragbare Datenträger
mit Hilfe eines Mobilfunktelefons kontaktlos mit der zum Betrieb
erforderlichen Energie zu versorgen. So offenbart die WO 03/098532
A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kommunikation von mikroelektronischen
integrierten Datenträgern,
die kontaktlose Kommunikationseinrichtungen enthalten. Gemäß dem offenbarten
Verfahren werden wenigstens zwei Datenträger in die jeweilige Reichweite
ihrer kontaktlosen Kommunikationseinrichtungen gebracht. Wenigstens
ein Feldgenerator erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld, so
dass die Datenträger
mit genügend
Energie für
die internen Verarbeitungs- und Kommunikationsoperationen versorgt
werden. Daten können
direkt von wenigstens einem Datenträger zu wenigstens einem weiteren
Datenträger übertragen
werden.in view of
nearby
the frequency ranges for
the operation of mobile phones and portable data carriers
it is possible
portable data carriers
with the help of a mobile phone contactless with the operation
to supply the required energy. Thus, WO 03/098532 discloses
A1 a method and a device for communication of microelectronic
integrated data carriers,
containing the contactless communication devices. According to disclosed
Procedures are at least two volumes in the respective range
their contactless communication devices brought. At least
a field generator generates an electromagnetic alternating field, so
that the disks
with enough
Energy for
supplies the internal processing and communication operations
become. Data can
directly from at least one data carrier to at least one other
Transfer data carrier
become.
Zusätzlich zur
eigentlich bezweckten Kommunikation zwischen den Datenträgern kann
auch eine unterstützende
Kommunikation zwischen dem Feldgenerator 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
akustischen oder optischen Signals anzuzeigen. Neben einer Vielzahl
anderer Möglichkeiten
kann als Feldgenerator auch ein Mobilfunktelefon eingesetzt werden.In addition to
actually intended communication between the disks can
also a supportive
Communication between the field generator and the portable data carriers are carried out
to communicate between the volumes using a timestamp, etc.
to document or, for example, the successful termination
the communication between the data carriers by means of a suitable
acoustic or optical signal. In addition to a variety
other possibilities
can be used as a field generator and a mobile phone.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kommunikationsmöglichkeiten
eines Mobilfunktelefons zu erweitern.Of the
Invention is based on the object, the communication options
of a mobile phone.
Diese
Aufgabe wird durch ein Mobilfunktelefon mit der Merkmalskombination
des Anspruchs 1 gelöst.These
Task is by a mobile phone with the feature combination
of claim 1.
Das
erfindungsgemäße Mobilfunktelefon weist
eine Sende/Empfangseinrichtung und eine Antenne auf, die an die
Sende/Empfangseinrichtung angeschlossen ist. Mit der Sende/Empfangseinrichtung und
der Antenne sind eine kontaktlose Kommunikation mit einem Mobilfunknetz
sowie eine kontaktlose Übertragung
von Energie an einen tragbaren Datenträger durchführbar. Die Besonderheit des
erfindungsgemäßen Mobilfunktelefons
besteht darin, dass die Sende-Empfangseinrichtung eine Komponente
aufweist, die während
der kontaktlosen Energieübertragung
zum tragbaren Datenträger
einen Empfang von Datenträgersignalen
ermöglicht,
die vom tragbaren Datenträger
gesendete Daten repräsentieren.The
inventive mobile phone has
a transmitting / receiving device and an antenna, which are connected to the
Transceiver is connected. With the transmitting / receiving device and
The antenna is a contactless communication with a mobile network
as well as a contactless transmission
of energy to a portable data carrier feasible. The peculiarity of
mobile telephones according to the invention
consists in that the transceiver is a component
that has during
the contactless energy transfer
to the portable data carrier
a reception of data carrier signals
allows
the portable data carrier
represent transmitted data.
Die
Erfindung hat den Vorteil, dass ein Mobilfunktelefon mit vergleichsweise
geringem Aufwand für
die Kommunikation mit einem tragbaren Datenträger nutzbar gemacht wird. Dabei
ist es besonders vorteilhaft, dass größtenteils ohnehin vorhandene Bestandteile
des Mobilfunktelefons zusätzlich
für die Kommunikation
mit dem tragbaren Datenträger
genutzt werden.The
Invention has the advantage that a mobile phone with comparatively
little effort for
the communication with a portable data carrier is made usable. there
it is particularly advantageous that mostly already existing components
of the mobile phone in addition
for communication
with the portable data carrier
be used.
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 vorhandene Sende/Empfangseinrichtung des Mobilfunktelefons
genutzt werden. Die Separation der zu sendenden Signale und der
empfangenen Datenträgersignale
erfolgt dabei insbesondere auf Basis der Signalflussrichtung.The component is preferably designed such that it at least partially separates signals to be transmitted and the received data carrier signals. This makes it possible to tune the signal conditioning in an optimal manner to the received data carrier signals and there is no risk of unfavorable influence to send the signals. In addition, this can be used for data exchange with the portable data carrier, the already existing antenna and in the transmission mode in addition to the already existing transmitting / receiving device of the mobile phone. The separation of the signals to be transmitted and the received data carrier signals takes place in particular on the basis of the signal flow direction.
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
Datenträgersignale
aus dem Signalpfad auskoppelt.The
Component can be arranged in the region of a signal path over which
the antenna to be transmitted signals are supplied. Preferably, the
Component designed as a coupling module, the received
Disk signals
decoupled from the signal path.
Die
Sende/Empfangseinrichtung des erfindungsgemäßen Mobilfunktelefons kann
zusätzlich
zu den Bausteinen zur Durchführung
der kontaktlosen Kommunikation mit dem Mobilfunknetz einen Baustein
zur Weiterverarbeitung der empfangenen Datenträgersignale aufweisen. Der zusätzliche
Baustein kann für
eine optimale Verarbeitung der Datenträgersignale ausgelegt werden,
so dass sich mit dieser Ausgestaltung besonders gute Ergebnisse
bei der Datenübertragung
erzielen lassen.The
Transceiver device of the mobile telephone according to the invention can
additionally
to the building blocks to carry out
the contactless communication with the mobile network a building block
for further processing of the received data carrier signals. The additional
Building block can for
optimal processing of the data carrier signals are designed,
so that with this embodiment, particularly good results
in the data transmission
achieve.
Zur
Steuerung der Kommunikation mit dem tragbaren Datenträger kann
im Mobilfunktelefon ein vorzugsweise nachladbares Programm gespeichert sein.
Die Nachlademöglichkeit
erleichtert die Durchführung
von Anpassungen oder Änderungen
der Steuerung.to
Control of communication with the portable data carrier can
be stored in the mobile phone a preferably reloadable program.
The recharge option
facilitates the implementation
of adjustments or changes
the controller.
Das
erfindungsgemäße System
weist ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Mobilfunktelefon und wenigstens einen tragbaren Datenträger auf.The
inventive system
has an inventively trained
Mobile phone and at least one portable data carrier.
Der
tragbare Datenträger
kann insbesondere so ausgebildet sein, dass er einen modulierbaren Rückstrahlquerschnitt
aufweist. In diesem Fall kann die Datenübertragung vom tragbaren Datenträger zum
Mobilfunktelefon durch eine modulierte Reflexion eines vom Mobilfunktelefon
abgestrahlten elektromagnetischen Felds erfolgen. Diese Art der
Datenübertragung
ist im Bereich üblicher
Frequenzbänder von
Mobilfunktelefonen einsetzbar und ermöglicht eine vergleichsweise
große Übertragungsreichweite. Insbesondere
kann der tragbare Datenträger
als eine Chipkarte ausgebildet sein.Of the
portable data carriers
may in particular be designed such that it has a modulated return beam cross section
having. In this case, the data transfer from the portable data carrier to
Mobile phone through a modulated reflection of a mobile phone
emitted electromagnetic field. This kind of
data transfer
is common in the field
Frequency bands of
Mobile phones can be used and allows a comparatively
large transmission range. Especially
can the portable disk
be designed as a smart card.
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 Mobilfunktelefon während der
kontaktlosen Energieübertragung
zum tragbaren Datenträger
Datenträgersignale
empfängt,
die vom tragbaren Datenträger
gesendete Daten repräsentieren.At the
inventive method
for data transmission
between a mobile phone and a portable data carrier
the portable data carrier
by means of a transmitting / receiving device and an antenna of the mobile telephone, the
also for the communication of the mobile telephone with a mobile network
be used, contactless energy supplied. The inventive method
is characterized by the fact that the mobile phone during the
contactless energy transfer
to the portable data carrier
Disk signals
receives
the from the portable data carrier
represent transmitted data.
Für die Datenübertragung
vom Mobilfunktelefon zum tragbaren Datenträger und für die Datenübertragung vom tragbaren Datenträger zum
Mobilfunktelefon werden vorzugsweise Signale gleicher Frequenz verwendet.
Weiterhin werden für
die beiden Übertragungsrichtungen
bevorzugt unterschiedliche Modulationsverfahren verwendet. Insbesondere können für die Datenübertragung
zwischen dem Mobilfunktelefon und dem tragbaren Datenträger Signale
verwendet werden, deren Frequenz einer standardmäßig für die Kommunikation des Mobilfunktelefons
mit einem Mobilfunknetz oder für
den Betrieb des tragbaren Datenträgers vorgesehenen Frequenz entspricht.For data transmission
from the mobile phone to the portable data carrier and for the data transfer from the portable data carrier to
Mobile telephone preferably signals of the same frequency are used.
Continue to be for
the two transmission directions
preferably uses different modulation methods. In particular, for data transmission
between the mobile phone and the portable data carrier signals
whose frequency is one of standard for the communication of the mobile phone
with a mobile network or for
corresponds to the operation of the portable data carrier provided frequency.
Bei
einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird das Mobilfunktelefon 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 Kommunikation des Mobilfunktelefons mit einem Mobilfunksystem
durchgeführt.
Dies bedeutet, dass zumindest für
den Empfang von Signalen eines tragbaren Datenträgers die Kommunikation mit
dem Mobilfunknetz nicht unterbrochen werden muss.at
a variant of the method according to the invention
the mobile phone between a first mode, the
for the
Communication of the mobile phone provided with the mobile network
is and a second mode of operation for the data transmission between the mobile phone
and the portable data carrier
is provided, switched. This has the advantage of being in everyone
Operating mode with for
optimized signals can be worked. At another
Variant is the data transmission
from the portable data carrier
to the mobile phone during
a communication of the mobile telephone with a mobile radio system
carried out.
This means that at least for
the reception of signals of a portable data carrier communication with
the mobile network does not need to be interrupted.
Mit
Hilfe einer regelmäßigen Abfrage
kann ein Programm oder ein Programmteil zur Steuerung der Datenübertragung
zwischen dem Mobilfunktelefon 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 elektromagnetisches
Feld innerhalb vorgegebener Kriterien detektiert wird.With
Help a regular query
can be a program or a program part for controlling the data transmission
called between the mobile phone and the portable disk
become. Alternatively, this call may be from the operating system of the
Mobile phones performed
be to the computing time for
the regular query
save. The call can then be made whenever an external electromagnetic
Field is detected within predetermined criteria.
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert.The
Invention will be described below with reference to the drawing
Embodiments explained.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 ein
Ausführungsbeispiel
für das
erfindungsgemäße System
bestehend aus einem Mobilfunktelefon und einem tragbaren Datenträger in einer schematischen
Darstellung, 1 an embodiment of the inventive system consisting of a mobile phone and a portable data carrier in one schematic representation,
2 ein
Diagramm zur Darstellung der Frequenzabhängigkeit der Ansprechfeldstärke des
tragbaren Datenträgers, 2 a diagram illustrating the frequency dependence of the response field strength of the portable data carrier,
3 einen
Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für das Mobilfunktelefon, 3 a detail of a block diagram of an embodiment of the mobile phone,
4 einen
Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines weiteres Ausführungsbeispiels
für das
Mobilfunktelefon, 4 a detail of a block diagram of another embodiment of the mobile phone,
5 einen
Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines nochmals abgewandelten
Ausführungsbeispiels
für das
Mobilfunktelefon, 5 a detail of a block diagram of a further modified embodiment of the mobile phone,
6 ein
Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Abläufe im Rahmen der RFID-Kommunikation
des Mobilfunktelefons, 6 a flow chart illustrating the processes within the RFID communication of the mobile telephone,
7 zwei
Diagramme für
unterschiedliche Vorgehensweisen bei der Umschaltung des Mobilfunktelefons
zwischen der GSM-Kommunikation und der RFID-Kommunikation und 7 two diagrams for different approaches in the switching of the mobile phone between the GSM communication and the RFID communication and
8 zwei
Diagramme für
die gleichzeitige Ausführung
der GSM-Kommunikation
und der RFID-Kommunikation. 8th Two diagrams for the simultaneous execution of the GSM communication and the RFID communication.
1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
für das erfindungsgemäße System
bestehend aus einem Mobilfunktelefon 1 und einem tragbaren
Datenträger 2 in
einer schematischen Darstellung. Zusätzlich zu dem einen tragbaren
Datenträger 2 kann
das erfindungsgemäße System
noch weitere tragbare Datenträger 2 aufweisen.
Das Mobilfunktelefon 1 weist eine Tastatur 3,
eine Anzeige 4 und eine Antenne 5 auf. Diese Komponenten
sind in eine Schaltungsanordnung eingebunden, die jeweils teilweise
in den 3, 4 und 5 dargestellt
ist. Der tragbare Datenträger 2 ist
kontaktlos, d. h. ohne Ausbildung einer galvanischen Verbindung
zu einem weiteren Gerät betreibbar
und beispielsweise 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 angeschlossen,
die ebenfalls in den Kartenkörper 6 eingebettet
ist. 1 shows an embodiment of the inventive system consisting of a mobile phone 1 and a portable data carrier 2 in a schematic representation. In addition to a portable disk 2 the system according to the invention can still further portable data carriers 2 exhibit. The mobile phone 1 has a keyboard 3 , an ad 4 and an antenna 5 on. These components are integrated in a circuit arrangement, each partially in the 3 . 4 and 5 is shown. The portable data carrier 2 is contactless, ie operable without forming a galvanic connection to another device and formed, for example, as a smart card. In this case, the portable disk points 2 a card body 6 in which an integrated circuit 7 is embedded. To the integrated circuit 7 is an antenna 8th connected, which is also in the card body 6 is embedded.
Das
Mobilfunktelefon 1 kann kontaktlos mit einem Mobilfunknetz
kommunizieren. Für
diese Kommunikation wird im Folgenden die Bezeichnung GSM-Kommunikation
verwendet. GSM steht dabei für
Globale System for 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-Kommunikation 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 übertragenen
Daten moduliert. Der tragbare Datenträger 2 empfängt das
abgestrahlte elektromagnetische Feld und nutzt dieses als Energieversorgung.The mobile phone 1 can contactlessly communicate with a mobile network. For this communication, the term GSM communication is used below. GSM stands for Global System for Mobile Communication. In addition, the mobile phone 1 contactless with the portable data carrier 2 communicate. This is referred to below as RFID communication, where RFID is an abbreviation for Radio Frequency Identification. When RFID communication radiates the mobile phone 1 over his antenna 5 , which is also used for GSM communication, a changing electromagnetic field. The frequency used for the RFID communication can be both in the GSM range and in a typical RFID frequency range. To a data transfer from the mobile phone 1 to the portable data carrier 2 to perform, the electromagnetic field is modulated depending on the data to be transmitted. The portable data carrier 2 receives the radiated electromagnetic field and uses it as a power supply.
Wenn
der tragbare Datenträger 2 nahe
genug am Mobilfunktelefon 1 angeordnet ist, wird eine für den Betrieb
des tragbaren Datenträgers 2 erforderliche
Mindestfeldstärke überschritten,
die im Folgenden als Ansprechfeldstärke 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. Antennengewinn oder Resonanzfrequenz, ab. Näheres hierzu
wird anhand von 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 Amplitudenmodulation des von seiner Antenne 8 reflektierten
elektromagnetischen Felds durch. Diese Art der Datenübertragung
wird auch als modulierter Rückstrahlquerschnitt
oder modulated backscatter bezeichnet. Das reflektierte elektromagnetische
Feld wird von der Antenne 5 des Mobilfunktelefons 1 empfangen
und dann im Mobilfunktelefon 1 im Hinblick auf die aufmodulierten
Daten ausgewertet.If the portable disk 2 close enough to the mobile phone 1 is arranged, one for the operation of the portable data carrier 2 required minimum field strength exceeded, which is referred to below as the response field strength. The response field strength of the portable data carrier 2 depends on the power consumption of the integrated circuit 7 and the properties of the antenna 8th of the portable data carrier 2 , such as B. antenna gain or resonance frequency from. For details, see 2 explained. If the response field strength is exceeded, the portable data carrier goes 2 in operation, receives the from the mobile phone 1 transmitted data and performs according to the data to be transmitted an amplitude modulation of his antenna 8th reflected electromagnetic field through. This type of data transmission is also referred to as a modulated backscatter cross section or modulated backscatter. The reflected electromagnetic field is emitted by the antenna 5 of the mobile phone 1 received and then in the mobile phone 1 evaluated with regard to the modulated data.
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
elektromagnetischen Felds aufgetragen. Auf der Ordinate ist die
Ansprechfeldstärke
E des tragbaren Datenträgers 2 in
relativen Einheiten aufgetragen. Bei der Resonanzfrequenz fres der
Antenne 8 des tragbaren Datenträgers 2 weist die Ansprechfeldstärke 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 zunehmend höhere
Feldstärke
des elektromagnetischen Feldes. 2 shows a diagram illustrating the frequency dependence of the response field strength of the portable data carrier 2 , On the abscissa is the frequency f of the portable data carrier 2 applied electromagnetic field applied. On the ordinate is the response field strength E of the portable data carrier 2 plotted in relative units. At the resonance frequency fres of the antenna 8th of the portable data carrier 2 the response field strength E has a minimum. When the electromagnetic field has a frequency near the resonant frequency fres is for the operation of the portable data carrier 2 thus a comparatively low field strength required. Usually become portable data carriers 2 operating in the frequency bands 868 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz and 5.6 GHz. With increasing distance from the resonance frequency fres, the response field strength E increases more and more, ie the operation of the portable data carrier 2 requires an increasingly higher field strength of the electromagnetic field.
Bei
den Frequenzen f1 und f2 weist die Ansprechfeldstärke E jeweils
das 21/2-fache ihres minimalen Wertes auf.
Die Differenz f2 – f1
der beiden Frequenzen stellt die Bandbreite des tragbaren Datenträgers 2 dar.
Die Bandbreite beträgt
typischerweise einige MHz bis einige zehn MHz. Dadurch ist es beispielsweise
möglich,
einen tragbaren Datenträger 2 sowohl
im Frequenzbereich 868 MHz als auch im Frequenzbereich 915 MHz zu
betreiben, wenn seine Resonanzfrequenz fres ungefähr in der
Mitte zwischen den Frequenzbereichen liegt. Wenn dagegen ein einziger
Frequenzbereich ausrei chend ist, sollte dieser möglichst mit der Resonanzfrequenz
fres des tragbaren Datenträgers 2 übereinstimmen,
um eine niedrige Ansprechfeldstärke
E zu erreichen.At the frequencies f1 and f2, the response field strength E is 2 1/2 times its minimum value. The difference f2-f1 of the two frequencies represents the bandwidth of the portable data carrier 2 The bandwidth is typically several MHz to tens of MHz. This makes it possible, for example, a portable data carrier 2 to operate in both the 868 MHz frequency range and the 915 MHz frequency range when its resonant frequency, fres, is approximately midway between the frequency ranges. In contrast, if a single frequency range is suffi cient, this should possible with the resonant frequency fres of the portable data carrier 2 in order to achieve a low response field strength E.
3 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
für das Mobilfunktelefon 1.
Das Mobilfunktelefon 1 weist eine Sende/Empfangseinrichtung 9 auf,
die einerseits mit der Antenne 5 und andererseits mit einem
Versorgungsbaustein 10 verbunden ist. Der Versorgungsbaustein 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 ausgebildet. SAW steht dabei
für Surface Acoustic
Wave, d. h. Oberflächenwelle.
Das Leistungsmodul 14 weist neben einer Vielzahl nicht
figürlich
dargestellter Komponenten, wie beispielsweise mehrerer Verstärkerstufen,
einen Sende/Empfangsumschalter 16 auf, der extern mit dem
Filter 13 und mittel einer Zuleitung 17 mit der
Antenne 5 verbunden ist. Die Zuleitung 17 ist über den
Richtkoppler 15 zur Antenne 5 geführt. Weiterhin
ist das Leistungsmodul 14 noch mit dem Versorgungsbaustein 10 verbunden. 3 shows a detail of a block diagram of an embodiment of the mobile phone 1 , The mobile phone 1 has a transmitting / receiving device 9 on the one hand with the antenna 5 and on the other hand with a supply module 10 connected is. The supply module 10 , which is shown only in part, takes over, for example, the regulation of the supply voltage, the generation of a clock signal, the processing of audio signals, etc. The transceiver 9 has a baseband processor 11 on that with the supply module 10 and a radio frequency module 12 connected is. Next to it is the baseband processor 11 a number of other connections, which are not of particular interest to the invention. The high-frequency module 12 is with a filter 13 , a power module 14 and a directional coupler 15 connected. The filter 13 For example, it is designed as a dual SAW filter. SAW stands for Surface Acoustic Wave, ie surface wave. The power module 14 has a plurality of non-figuratively represented components, such as several amplifier stages, a send / receive switch 16 on, the external with the filter 13 and medium of a supply line 17 with the antenna 5 connected is. The supply line 17 is via the directional coupler 15 to the antenna 5 guided. Furthermore, the power module 14 still with the supply module 10 connected.
Mit
der in 3 dargestellten Anordnung können über die Antenne 5 sowohl
Signale aus dem Mobilfunknetz empfangen als auch an das Mobilfunknetz
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/Empfangsumschalter 16 als ein schneller Schalter
ausgebildet, welcher die Antenne 5 ohne nennenswerte Zeitverzögerung alternierend
in den Sende- und den Empfangspfad schaltet.With the in 3 shown arrangement can via the antenna 5 both receive signals from the mobile network and be sent to the mobile network. For this purpose, in the transmitting / receiving device 9 a transmission path and a reception path are formed, which run partly over the same components. The transmission path is from the baseband processor 11 over the high-frequency module 12 , the power module 14 with the send / receive switch 16 and the supply line 17 to the antenna 5 , In this case, the transmission signal in the power module 14 before feeding to the send / receive switch 16 amplified to a desired output power. The reception path is from the antenna 5 over the supply line 17 , the send / receive switch 16 of the power module 14 , the filter 13 , the high-frequency component 12 to the baseband processor 11 , This is done with the filter 13 the respective desired frequency band filtered out, wherein in the illustrated embodiment, two frequency bands are provided. To the same antenna 5 both in the transmitting and in the receiving operation of the mobile telephone 1 to be able to use, is the send / receive switch 16 formed as a fast switch, which the antenna 5 alternately switches to the transmit and receive paths without appreciable time delay.
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 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
koppelt der Richtkoppler 15 die Signale, die während des
Sendebetriebs des Mobilfunktelefons 1 in Gegenrichtung
zu den Sendesignalen über
die Zuleitung 17 von der Antenne 5 zum Sende/Empfangsumschalter 16 des
Leistungsmoduls 14 übertragen
werden, aus und speist sie für
die Weiterverarbeitung in den Hochfrequenzbaustein 12 ein. Weitere
Ausführungsbeispiele
für die
Verschaltung des Richtkopplers 15 sind in den 4 und 5 dargestellt.In addition to the GSM communication described above, the mobile phone 1 perform an RFID communication. As the portable disk 2 doing so by the transmission mode of the mobile phone 1 is powered, it is necessary that the mobile phone 1 in transmission mode, the signals of the portable data carrier 2 can receive. This is done by the directional coupler 15 allows. At the in 3 illustrated embodiment couples the directional coupler 15 the signals during the transmission of the mobile phone 1 in the opposite direction to the transmission signals via the supply line 17 from the antenna 5 to the send / receive switch 16 of the power module 14 be transferred, and fed them for further processing in the high-frequency module 12 one. Further embodiments of the interconnection of the directional coupler 15 are in the 4 and 5 shown.
4 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels für das Mobilfunktelefon 1.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
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
Hochfrequenzbaustein 12 durchschaltet. Ansonsten verhält sich
der Sende/Empfangsumschalter 16 in analoger Weise wie beim
Ausführungsbeispiel
gemäß 3,
d. h. der im Empfangspfad angeordnete Filter 13 ist im
Sendebetrieb 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 3 verschaltet und werden auch
in gleicher Weise betrieben. 4 shows a detail of a block diagram of another embodiment of the mobile phone 1 , In this embodiment, the directional coupler 15 with the send / receive switch 16 of the power module 14 connected. The send / receive switch 16 is with the high-frequency module 12 connected and designed so that it is the directional coupler 15 in the transmission mode of the mobile phone 1 to the high-frequency module 12 turns on. Otherwise, the send / receive switch behaves 16 in an analogous manner as in the embodiment according to 3 ie the filter located in the receive path 13 is in the transmission mode of the mobile phone 1 from the antenna 5 separated. Instead, the transmission path to the antenna 5 connected through. The other components of the mobile phone 1 are analogous to 3 interconnected and are also operated in the same way.
5 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines nochmals abgewandelten
Ausführungsbeispiels
für das
Mobilfunktelefon 1. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich
durch ein eigens für
den tragbaren Datenträger 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 Zuleitung 17 ausgekoppelten
Signale werden nicht in den Hochfrequenzbaustein 12, sondern
in das Empfangsteil 18 eingespeist. Weiterhin ist das Empfangsteil 18 mit
dem Basisband-Prozessor 11 verbunden, der die weitere Signalverarbeitung
durchführt.
Ansonsten entspricht das in 5 dargestellte
Ausführungsbeispiel
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3. 5 shows a detail of a block diagram of a further modified embodiment of the mobile phone 1 , This embodiment is characterized by a specially for the portable data carrier 2 provided receiving part 18 which is based on the reception of signals of the portable data carrier 2 is optimized. The reception part 18 is with the directional coupler 15 connected, ie via the directional coupler 15 from the supply line 17 decoupled signals are not in the high-frequency component 12 but in the receiving section 18 fed. Furthermore, the receiving part 18 with the baseband processor 11 connected, which carries out the further signal processing. Otherwise, this corresponds to 5 illustrated embodiment of the embodiment according to 3 ,
Die
in den 3, 4 und 5 dargestellten
Ausführungsbeispiele
des Mobilfunktelefons 1 erzeugen bei der RFID-Kommunikation
jeweils ein entsprechend moduliertes Sendesignal und demodulieren
und dekodieren das vom tragbaren Datenträger 2 übermittelte
Empfangssignal. Hierzu ist der Basisband-Prozessor 11 zusätzlich zu
der für
die GSM-Kommunikation des Mobilfunktelefons 1 vorgesehenen
Software mit einer geeigneten Software ausgestattet.The in the 3 . 4 and 5 illustrated embodiments of the mobile phone 1 generate in RFID communication in each case a correspondingly modulated transmission signal and demodulate and decode that of the portable data carrier 2 transmitted received signal. This is the baseband processor 11 in addition to that for the GSM communication of the mobile phone 1 provided software with appropriate software.
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
bevorzugt als ein nachladbares Programm ausgebildet. Insbesondere
können
nachladbare Applets der Programmiersprache JAVA zur Anwendung kommen.
Damit besteht die Möglichkeit, die
Steuerung des Lesegeräts
durch eine Programmierschnittstelle zwischen dem Betriebssystem
des Mobilfunktelefons 1 und dem nachladbaren Programm,
die auch als Application Protocol Interface oder kurz API bezeichnet
wird, zu übernehmen.
Die Programmierschnittstelle ist bevorzugt so ausgebildet, dass
sowohl grundlegende Datenübertragungsmechanismen
als auch höhere
Funktionen, wie z. B. Daten lesen oder schreiben, ausgeführt werden
können.
Die Übernahme
der Steuerung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.In addition, the mobile phone points 1 a software that helps it as a portable data carrier 2 can be controlled. To achieve maximum flexibility, this software is preferably designed as a rechargeable program. In particular, reloadable applets of the JAVA programming language can be used. This makes it possible to control the reader through a programming interface between the operating system of the mobile phone 1 and the reloadable program, also referred to as Application Protocol Interface or API for short. The programming interface is preferably designed so that both basic data transmission mechanisms and higher functions, such. As data read or write, can be executed. The acquisition of the control can be done in different ways.
Bei
einer ersten Variante wird ein Polling durchgeführt. Hierzu wird innerhalb
einer Programmschleife im JAVA-Applet das Mobilfunktelefon 1 regelmäßig 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 JAVA-Applets eine entsprechende Kommunikation
mit dem Gegenüber
aufgebaut.In a first variant, a polling is performed. For this purpose, the mobile phone is within a program loop in JAVA applet 1 regularly causes at short intervals, query signals, such as request commands, send out and, if necessary, to detect a reflection caused by an interrogation signal. If an electromagnetic field is detected within predetermined criteria, ie a response signal, then the program loop is left and in a further part of the JAVA applet a corresponding communication with the counterpart is established.
Bei
einer zweiten Variante, die vorzugsweise in Systemen mit aktiven
tragbaren Datenträgern 2 eingesetzt
werden kann, teilt das JAVA-Applet dem Betriebssystem des Mobilfunktelefons 1 mit,
dass automatisch ein bestimmter Programmteil im JAVA-Applet aufgerufen
werden soll, sobald ein äußeres 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.In a second variant, preferably in systems with active portable data carriers 2 can be used, the JAVA applet tells the operating system of the mobile phone 1 with that automatically a certain part of the program in the JAVA applet should be called as soon as an external electromagnetic field is detected within predetermined criteria. In contrast to the first variant, in the second variant no computing power is required for a regular query with regard to an applied electromagnetic field.
Die
Kommunikation zwischen dem Mobilfunktelefon 1 und dem tragbaren
Datenträger 2 wird anhand
von 6 erläutert.The communication between the mobile phone 1 and the portable data carrier 2 is determined by 6 explained.
6 zeigt
ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Abläufe im Rahmen der RFID-Kommunikation
des Mobilfunktelefons 1. Der Durchlauf des Flussdiagramms
beginnt mit einem Schritt S1, bei dem eine Sendefrequenz des Mobilfunktelefons 1 ausgewählt wird.
Diese Auswahl kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Gemäß einer ersten
Variante wird als Sendefrequenz des Mobilfunktelefons 1 einer
der für
tragbare Datenträger 2 vorgesehenen
Frequenzbereiche verwendet. Die Auswahl, welcher dieser Frequenzbereiche
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
Mobilfunknetz eingebucht ist, wird ein europäischer Frequenzbereich für tragbare
Datenträger 2 ausgewählt usw. 6 shows a flowchart illustrating the processes within the RFID communication of the mobile phone 1 , The flow of the flowchart begins with a step S1, in which a transmission frequency of the mobile telephone 1 is selected. This selection can be done in different ways. According to a first variant is used as the transmission frequency of the mobile phone 1 one of the portable media 2 intended frequency ranges used. The choice of which of these frequency ranges is used may then be made dependent on which national mobile network the mobile phone 1 is booked. If the mobile phone 1 For example, in a European mobile network is booked, a European frequency range for portable data carriers 2 selected etc.
Gemäß einer
zweiten Variante wird als Sendefrequenz ein Kanal, beispielsweise
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 geringere Ansprechreichweite
erzielbar sein.According to a second variant, the transmission frequency selected is a channel, for example a free channel, within the mobile radio frequency range. Thereby, the responsiveness of the portable data carrier becomes 2 but are generally higher than in the first variant and consequently a lower Ansprechreichweite be achievable.
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 Mobilfunktelefon 1 unterstützten Frequenzbereiche
möglich.
Schließlich
ist es auch möglich,
dass das Mobilfunktelefon 1 die RFID-Kommunikation nur
in einem Frequenzbereich unterstützt
und eine Auswahl daher entfällt.According to a third variant, the mobile phone switches 1 automatically between the frequency ranges transmitted by the mobile phone 1 supported for the RFID communication. Similarly, a manual selection, for example by means of a menu, one of the mobile phone 1 supported frequency ranges possible. Finally, it is also possible that the mobile phone 1 RFID communication is only supported in one frequency range and therefore no selection is required.
An
Schritt S1 schließt
sich ein Schritt S2 an, bei dem die Sende/Empfangseinrichtung 9 des
Mobilfunktelefons 1 sowohl für den Sende- als auch für den Empfangsbetrieb
auf die als Sendefrequenz ausgewählte
Frequenz eingestellt wird. Danach wird ein Schritt S3 ausgeführt, bei
dem das Mobilfunktelefon 1 den Sendebetrieb aufnimmt. Hierzu
wird der Sende/Empfangsumschalter 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.At step S1, a step S2 follows, in which the transmitting / receiving device 9 of the mobile phone 1 is set to the frequency selected as the transmission frequency both for the transmission and the reception mode. Thereafter, a step S3 is executed, in which the mobile telephone 1 starts transmitting. For this purpose, the send / receive switch 16 placed in the intended for sending switching position and it is generated a transmission signal, which is to respond to the portable data carrier 2 is suitably modulated. For the In this case applied modulation of the modulation signals, the bit encoding, the data frame and possibly the commands corresponding standards, such as ISO / IEC 18000-6 or ISO / IEC 18000-4, are used. The modulation signals, the bit encoding and the data may be in the baseband processor 11 be generated, with the aforementioned additional software of the baseband processor 11 is used.
Bei
einem sich anschließenden
Schritt S4 wird das Signal des tragbaren Datenträgers 2 vom Mobilfunktelefon 1 empfangen
und demoduliert. Das Mobilfunktelefon 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
Modulationssignal, die Bitkodierung und die Daten können im Basisband-Prozessor 11 demoduliert
und dekodiert werden.In a subsequent step S4, the signal of the portable data carrier 2 from the mobile phone 1 received and demodulated. The mobile phone 1 remains continuously on transmission to the tragba ren disk 2 continue to supply energy without interruption. In particular, the switching position of the transmit / receive switch remains 16 unchanged. The part of the mobile phone 1 received modulation signal, the bit encoding and the data can be in the baseband processor 11 demodulated and decoded.
Auf
Schritt S4 folgt ein Schritt S5, bei dem geprüft wird, ob die Kommunikation
zwischen dem Mobilfunktelefon 1 und dem tragbaren Datenträger 2 vollständig abgewickelt
ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird die Kommunikation mit Schritt
S3 fortgesetzt. Ist die Kommunikation dagegen vollständig abgewickelt,
so schließt
sich an Schritt S5 ein Schritt S6 an, bei dem der Sendebetrieb des
Mobilfunktelefons 1 beendet wird. Alternativ dazu könnte auch
die Kommunikation mit einem weiteren tragbaren Datenträger 2 aufgenommen
werden, falls sich mehrere tragbare Datenträger 2 in Ansprechreichweite
zum Mobilfunktelefon 1 befinden. Auf Schritt S6 folgt ein
Schritt S7, bei dem die Sende/Empfangseinrichtung 9 des Mobilfunktelefons 1 wieder
auf ihre ursprünglichen Frequenzen
zurückgesetzt
wird, so dass wieder eine GSM-Kommunikation möglich ist. Mit Schritt S7 ist der
Durchlauf des Flussdiagramms beendet.Step S4 is followed by step S5, in which it is checked whether the communication between the mobile phone 1 and the portable data carrier 2 completely settled. If this is not the case, the communication continues with step S3. On the other hand, if the communication has been completely completed, step S5 is followed by a step S6 in which the transmission mode of the mobile radio telephone 1 is ended. Alternatively, it could also communicate with another portable disk 2 be included if there are multiple portable media 2 in Ansprechreichweite to the mobile phone 1 are located. Step S6 is followed by a step S7 in which the transmitting / receiving device 9 of the mobile phone 1 is reset to its original frequencies, so that GSM communication is possible again. With step S7, the flow of the flowchart is completed.
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 wechseln 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 eingetragen, für die der
tragbare Datenträger 2 ausgelegt ist. 7 shows two diagrams for different procedures in the switching of the mobile phone 1 between the GSM communication and the RFID communication. In each case the time t is plotted on the abscissa and the frequency f of the signals is plotted on the ordinate. The GSM communication is handled at a frequency ftx for the transmit mode and a frequency frx for the receive mode. Switch from the mobile phone 1 signals sent at the frequency ftx and from the mobile phone 1 at the frequency frx received signals from each other in time. Furthermore, a frequency fRFID is entered in both diagrams for which the portable data carrier 2 is designed.
In
beiden Diagrammen führt
das Mobilfunktelefon 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 unteren Diagramm erfolgt die RFID-Kommunikation dagegen
bei der Frequenz ftx, die das Mobilfunktelefon 1 auch für den Sendebetrieb
bei der GSM-Kommunikation
verwendet.In both diagrams leads the mobile phone 1 first a GSM communication, then for a while an RFID communication and then again a GSM communication. The GSM communication in both diagrams runs identically. However, the two diagrams differ in terms of RFID communication. In the upper diagram, the RFID communication is performed at the frequency fRFID for which the portable data carrier 2 is designed. In the lower diagram, the RFID communication takes place at the frequency ftx, the mobile phone 1 also used for transmission in GSM communication.
Alternativ
zu der in 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 8 dargestellt.Alternatively to the in 7 shown switching between the GSM communication and the RFID communication, the mobile phone 1 also be designed so that it simultaneously with the mobile system and the portable data carrier 2 communicated. This is in 8th shown.
8 zeigt
zwei Diagramme für
die gleichzeitige Ausführung
der GSM-Kommunikation
und der RFID-Kommunikation. Analog zu 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 Zeitmaßstabs
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-Kommunikation stattfindet. Dort ist ein vom Mobilfunktelefon 1 bei
der Frequenz ftx ge sendetes Signal dargestellt, dem ein vom tragbaren
Datenträger 2 reflektiertes
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 repräsentiert.
Der detaillierte Signalverlauf ist jeweils nicht aufgelöst. 8th shows two diagrams for the simultaneous execution of the GSM communication and the RFID communication. Analogous to 7 in each case the time t is plotted on the abscissa and the frequency f of the signals is plotted on the ordinate. The lower diagram represents a greatly enlarged section of the upper diagram with regard to the time scale. As can be seen from the upper diagram, the GSM communication extends over the entire time range shown. It can be seen from the lower diagram that RFID communication takes place at least temporarily additionally. There is one from the mobile phone 1 at the frequency ftx ge transmitted signal represented, the one from the portable data carrier 2 reflected and then from the mobile phone 1 received signal is superimposed. The reflected signal is shown as a bright area within the dark block, that of the mobile phone 1 represents transmitted signal. The detailed waveform is not resolved in each case.
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 Frequenzbandbreite
zu benötigen.
Das MSK-Verfahren stellt wiederum ein frequenzbandoptimiertes FSK-Verfahren
dar. Dabei stehen MSK für
Minimum Shift Keying und FSK für Frequency
Shift Keying. Ein GMSK-moduliertes Signal wird mit konstanter Sendeleistung,
d. h. konstanter Amplitude gesendet und eignet 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 übertragenden Daten in Form
einer Amplitudenmodulation enthalten. Diese Amplitudenmodulation
kann von der in den reflektierten Signalen weiterhin enthaltenen
GMSK-Modulation leicht unterschieden werden. Das im unteren Diagramm
bei der Frequenz ftx eingezeichnete Signal stellt ein derart doppelt
moduliertes Signal dar.The signals used for GSM communication are modulated by a continuous phase modulation technique called Gaussian Minimum Shift Keying, GMSK for short. The GMSK method is a special type of MSK method and is characterized in that the bit pulses are freed from their steep pulse edges before modulation by a Gaussian low-pass filter in order to require less frequency bandwidth. The MSK method again represents a frequency-band-optimized FSK method. MSK stands for Minimum Shift Keying and FSK for Frequency Shift Keying. A GMSK-modulated signal is transmitted with constant transmission power, ie constant amplitude, and is therefore well suited for supplying power to the portable data carrier 2 , For data transfer from the portable data carrier 2 to the mobile phone 1 the portable reflects disk 2 the GMSK-modulated signals of the mobile telephone 1 such that the reflected signals contain the data to be transmitted in the form of an amplitude modulation. This amplitude modulation can be easily distinguished from the GMSK modulation further contained in the reflected signals. The signal drawn in the bottom diagram at the frequency ftx represents such a doubly modulated signal.
Im
Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mobilfunktelefon 1 während des
Aussendens von Signalen auf einer Mobilfunkfrequenz von tragbaren
Datenträgern 2 reflektierte
Signale detektiert. Dabei können
die tragba ren Datenträger 2 so ausgebildet
sein, dass sie bei Empfang einer ausreichend hohen Energie selbsttätig mit
Hilfe der reflektierten Signale Daten übermitteln. Bei diesen Daten kann
es sich beispielsweise um eine Seriennummer des jeweiligen tragbaren
Datenträgers 2 handeln. Dem
Benutzer des Mobilfunktelefons 1 wird daraufhin signalisiert,
dass ein tragbarer Datenträger 2 innerhalb
der Ansprechreichweite vorhanden ist. Dies kann beispielsweise durch
eine Information auf der Anzeige 4 des Mobilfunktelefons 1 geschehen.
Zur weiteren Kommunikation kann das Mobilfunktelefon 1 dann
in einen Betriebszustand umgeschaltet werden, der eigens für die Kommunikation
mit dem tragbaren Datenträger 2 vorgesehen
ist.In the context of the invention it is provided that the mobile phone 1 during transmission of signals on a mobile frequency of portable data carriers 2 reflected signals detected. This can be the tragba ren disk 2 be designed so that they automatically transmit with the help of the reflected signals upon receipt of a sufficiently high energy. This data may be, for example, a serial number of the respective portable data carrier 2 act. The user of the mobile phone 1 is then signaled that a portable disk 2 is present within the response range. This can be done, for example, by information on the display 4 of the mobile phone 1 happen. For further communication, the mobile phone 1 then switched to an operating state, specifically for communication with the portable data carrier 2 is provided.