Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Direktkommunikation von mobilen

Endgeräten sowie ein Mobiltelefon mit einer derartigen Vorrichtung.

Bei zellularen Mobilfunknetzen, insbesondere dem weltweit verbreiteten GSM-Standard, zur mobilen Sprach- und Datenübertragung zwischen mobilen Endgeräten werden die digitalen Daten mit einer Mischung aus Frequenzmultiplexing und

Zeitmultiplexing (Time Division Multiple Access, TDMA) übertragen, wobei Sende- und Empfangsband in unterschiedlichen Frequenzbändern vorgesehen sind. Das GSM- Frequenzband wird in mehrere Kanäle unterteilt, die einen Abstand von 200 kHz haben. Bei GSM 900 sind im Bereich von 890-915 MHz 124 Kanäle für die Aufwärtsrichtung (Uplink) zur Basisstation und im Bereich von 935-960 MHz 124 Kanäle für die

Abwärtsrichtung (Downlink) vorgesehen. Die TDMA-Rahmendauer beträgt ca. 4,615 ms und entspricht der Dauer von exakt 1250 Symbolen. Jeder der acht Zeitschlitze pro Rahmen dauert somit ca. 0,577 ms, entsprechend der Dauer von 156,25 Symbolen. In diesen Zeitschlitzen können Bursts verschiedener Typen gesendet und empfangen werden. Die Dauer eines normalen Bursts beträgt ca. 0,546 ms, in denen 148 Symbole übertragen werden.

Nach dem Senden eines Empfangsbursts schaltet das Mobiltelefon im GSM-Standard auf die um 45 MHz versetzte Sendefrequenz, und sendet dort den Burst des

Rückkanals an die Basisstation. Da Downlink und Uplink um drei Zeitschlitze versetzt auftreten, genügt eine Antenne für die Übertragung von Downlink und Uplink. Ein zellulares Mobilfunksystem, insbesondere ein GSM-basiertes

Kommunikationssystem, benötigt jedoch immer ein aufrechtes Netz, das durch eine oder mehrere Basisstationen geliefert wird. Eine Kommunikation der Endgeräte untereinander ohne aufrechtes GSM-Netz ist mit herkömmlichen GSM-basierten mobilen Endgeräten nicht vorgesehen, wäre jedoch wünschenswert, um in

außergewöhnlichen Situationen, insbesondere im Katastrophenfall, eine rudimentäre Kommunikation zwischen mobilen Endgeräten zu ermöglichen. Bei einer derartigen rudimentären Kommunikation kann es sich insbesondere um eine Kommunikation im Simplex-Modus handeln, also eine Kommunikation, bei der stets nur ein Endgerät sendet. Im Folgenden wird diese rudimentäre Simplex-Kommunikation, im Gegensatz zur stets im Duplex-Modus arbeitenden herkömmlichen GSM-Verbindung, als

Direktkommunikation oder Direktmodus (Direct Mode) bezeichnet.

Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Direktkommunikation mobiler Endgeräte im Simplex-Modus ohne GSM-Basisstation seit langem bekannt; die

Kommunikation erfolgt jedoch über proprietäres Frequenzbänder, sodass die

Verwendung proprietärer Sender und Empfänger erforderlich ist. Die Vorrichtungen können also nicht mit herkömmlichen GSM-Mobiltelefonen eingesetzt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, die bekannten Vorrichtungen zur Direktkommunikation im Simplex-Modus zu verbessern und eine Vorrichtung zu schaffen, welche es erlaubt, ein bestehendes GSM-basiertes Mobiltelefon auf einfache Art und Weise für die Direktkommunikation -Modus anzupassen, ohne zusätzliche Frequenzbänder zu benutzen.

Es soll insbesondere ermöglicht werden, über GSM-basierte Mobiltelefone sowohl eine GSM-Verbindung über eine GSM-Basisstation, eine Direktkommunikation zu anderen angepassten Mobiltelefonen ohne GSM-Basisstation, als auch eine simultane

Kombination dieser Verbindungsarten durchzuführen.

Als simultane Verbindungen werden in diesem Zusammenhang zwei oder mehr Sprachoder Datenverbindungen angesehen, die für den menschlichen Benutzer im

Wesentlichen gleichzeitig erfolgen. Der Betrieb im Direktmodus soll die Kommunikation auch dann ermöglichen, wenn das Netz ausfällt z.B. in Katastrophenfällen oder wenn aus anderen Gründen kein Netz vorhanden ist, beispielsweise in ländlichen Gebieten oder im Fall gewerbsmäßiger Nutzung, beispielsweise durch Schienenarbeiter fernab von GSM-Netzen. Ein

Anwendungsbeispiel können z.B. große Baustellen sein, wo viele Mitarbeiter

miteinander kommunizieren, was im herkömmlichen GSM-Betrieb erhebliche Kosten verursachen kann. Da der Direktmodus nicht netzabhängig ist, sollen bei der

Direktkommunikation keine netzabhängigen Kosten entstehen.

Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt die vorhandenen Trägerfrequenzen eines zellullaren Mobilfunksystems, wobei jede Trägerfrequenz TDMA-Rahmen mit einer TDMA-Rahmendauer von 4,615ms übermittelt und jeder TDMA-Rahmen 8 Zeitschlitze mit einer Dauer von 577 Mikrosekunden umfasst. Die Vorrichtung ist zur

Zusammenfassung dieser TDMA-Rahmen zu einem Multirahmen ausgeführt, der 13 TDMA-Rahmen mit den Positionen 0 bis 12 umfasst. Die Vorrichtung ist derart ausgeführt, dass die beteiligten Endgeräte im Simplex-Modus stets in voneinander getrennten Zeitschlitzen senden und empfangen, wobei innerhalb jedes Multirahmens in jedem TDMA-Rahmen lediglich der erste Zeitschlitz TSO zum Senden oder Empfangen belegt wird, während die anderen Zeitschlitze TS1 bis TS7 des TDMA-Rahmens frei bleiben. Die frei bleibenden Zeitschlitze TS1 bis TS7 können, sofern eine zellulare Mobilfunkverbindung verfügbar ist, für diese Verbindung verwendet werden.

Bei der zellularen Mobilfunkverbindung kann es sich erfindungsgemäß insbesondere, aber nicht ausschließlich, um GSM, 3G/UMTS, CDMA, 4G/LTE oder andere

Mobilfunkverbindungen mit Trägerfrequenzen im Bereich von 400MHz bis etwa 2GHz handeln.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung als separates Hardware-Modul ausgeführt, welches die Direktkommunikation steuert. Dies hat den Vorteil, dass die herkömmliche GSM-Übertragung nicht beeinflusst wird: Die Endgeräte können nach wie vor im GSM-System senden und empfangen, und zwar in den nicht verwendeten Zeitschlitzen des Multirahmens. Es werden lediglich einzelne Zeitschlitze der GSM-Übertragungsrahmen zur Simplex-Kommunikation mit anderen Endgeräten verwendet. Die teilnehmenden Endgeräte verwenden den GSM- Übertragungsrahmen und bauen eine eigenen, synchronisierten Multirahmen mit eigener Synchronisation und Frequenzkorrektur auf, innerhalb dessen sie im Simplex- Verfahren miteinander kommunizieren können. Es müssen somit keine neuen

Frequenzbänder belegt werden, und die vorhandene Hardware der GSM-Endgeräte kann weitgehend benutzt werden.

Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung sowohl zur simultanen Durchführung der zellularen Mobilkommunikation und Direktkommunikation, als auch zur separaten Durchführung der zellularen Mobilkommunikation oder Direktkommunikation

eingerichtet sein.

Erfindungsgemäß kann das Hardware-Modul zur Integration in eines der Endgeräte, insbesondere zur Integration in ein Mobiltelefon, ausgeführt sein. Das Mobiltelefon kann als Smartphone ausgeführt sein, welches zum Ausführen einer Software-Applikation (App) zur Ansteuerung und Kontrolle des Hardware-Moduls eingerichtet ist.

Insbesondere kann das Hardware-Modul ein Mikrofon und eine Mikrofonschnittstelle zur Verbindung mit einem Endgerät, einen Lautsprecher und eine Lautsprecherschnittstelle zur Verbindung mit dem Endgerät, sowie eine Konverterschaltung zur Mischung und/oder Pegelanpassung der Audiosignale umfassen.

Erfindungsgemäß kann das Hardware-Modul einen Multiplexer zur Mischung der Audiosignale einer Direktkommunikations-Verbindung mit den Audiosignalen einer GSM-Verbindung umfassen. Insbesondere kann die Vorrichtung ein separates, mit einem der Endgeräte vorzugsweise über eine USB-Schnittstelle verbindbares Bauteil mit einem separaten Lautsprecher und einem separaten Mikrofon und vorzugsweise einer separaten Energieversorgung umfassen, wobei das Hardware-Modul in das Bauteil integriert sein kann. Statt der USB-Schnittstelle kann erfindungsgemäß jede andere digitale Hochgeschwindigkeitsschnittstelle vorgesehen sein. Erfindungsgemäß kann das separate Bauteil als externes Lautsprechermikrofon ausgeführt sein, welches über eine USB-Schnittstelle mit einem Endgerät,

vorzugsweise einem Mobiltelefon verbindbar sein kann. Erfindungsgemäß kann zur Ansteuerung des Hardware-Moduls ein USB-UART-Konverter vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß kann das separate Bauteil einen durch einen USB-Codec und eine Ansteuerlogik angesteuerten Multiplexer zur Mischung der Audiosignale der

Direktkommunikation mit den Audiosignalen einer GSM-Verbindung umfassen. Das Hardware-Modul kann eine, vorzugsweise als UART-Schnittstelle ausgeführte, serielle Schnittstelle und einen Antennenanschluss umfassen.

Erfindungsgemäß kann das Bauteil Bedienelemente, vorzugsweise einen Push-To- Talk-Taster und einen Notruf-Taster umfassen, welche mit dem Hardware-Modul verbunden sein können.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Hardware-Modul derart ausgeführt ist, dass an der Position 1 1 des Multirahmens im Zeitschlitz TSO ein Frequenzkorrektur- Burst FCCH und an der Position 12 des Multirahmens im Zeitschlitz TSO ein

Synchronisations-Bursts SCH und in den verbleibenden Positionen des Multirahmens im Zeitschlitz TSO Daten-Bursts TCH gesendet werden.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass in jedem Zeitschlitz 158,25 Bits übertragen werden, wobei ein Daten-Burst TCH eine Trainingssequenz von 26 Bits und zwei Datenpakete von 57 umfasst, ein Synchronisations-Burst SCH eine

Trainingssequenz von 64 Bits und zwei Datenpakete von je 39 Bits umfasst, und der Frequenzkorrektur-Burst FCCH 142 Bits mit dem Symbol "0" umfasst.

Erfindungsgemäß kann das Hardware-Modul derart ausgeführt sein, dass das Endgerät eine Repeater-Funktion übernimmt, wobei es ein in einem ersten Zeitschlitz,

vorzugsweise in Position TSO, eines vereinbarten TDMA-Rahmens empfangenes Datenpaket in einem zweiten Zeitschlitz, vorzugsweise an Position TS3, desselben TDMA-Rahmens weitersenden kann. Erfindungsgemäß kann das Hardware- Modul abhängig davon, ob das Endgerät der erste, zweite, oder dritte Repeater ist, das empfangene Datenpaket in unterschiedlichen Zeitschlitzen innerhalb des vereinbarten TDMA-Rahmens, vorzugsweise an Position TS3, TS4 und TS5, weitersenden. Dadurch wird eine Kollision der Datenpakete in Überlappungsbereichen zwischen dem ursprünglich gesendeten Signal und dem vom Repeater gesendeten Signal verhindert.

Die Erfindung erstreckt sich weiters auf ein mobiles Endgerät, insbesondere ein

Mobiltelefon, umfassend eine integrierte erfindungsgemäße Vorrichtung, oder verbunden mit einer externen erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Figuren.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand nicht-ausschließlicher Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung definierten Multirahmens 3, der 26 einzelne TDMA-Rahmen 1 umfasst. Jeder TDMA- Rahmen 1 umfasst acht Zeitschlitze 2 mit der Bezeichnung TS0 bis TS7. Bei

Verwendung der Direktkommunikation werden in den Zeitschlitzen Bursts mit der Bezeichnung TCH, FCCH und SCH übertragen. Die Abkürzung TCH bezeichnet den Traffic Channel Burst, der die zu übertragenden Sprachdaten beinhaltet. FCCH bedeutet Frequency Correction Channel, und SCH ist der Synchronization Channel. Die Rahmen 1 1 und 24 innerhalb des Multiframes dienen der Übertragung der

Frequenzkorrektur-Bursts FCCH, und die Rahmen 12 sowie 25 dienen der Übertragung der Synchronisations-Bursts SCH.

Sowohl im Direktkommunikation-Sendemodus, als auch im Direktkommunikation- Empfangmodus wird innerhalb des Multirahmens in jedem TDMA-Rahmen lediglich der erste Zeitschlitz TSO zum Senden oder Empfangen belegt, während die anderen Zeitschlitze TS1 bis TS7 entweder frei bleiben oder für die reguläre GSM-Verbindung benutzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sorgt dafür, dass die Direktkommunikation im Simplex-Modus erfolgt, sodass ein mobiles Endgerät im Direktmodus stets nur entweder senden oder empfangen kann; unbeschadet einer möglicherweise parallel bestehenden GSM-Verbindung.

Fig. 1 b zeigt eine Gegenüberstellung der regulären GSM-Rahmenstruktur im TDMA- Protokoll (oben) zur erfindungsgemäßen Rahmenstruktur (unten), wobei ausschließlich der Zeitschlitz TSO dargestellt ist. In der erfindungsgemäßen Rahmenstruktur werden die Positionen 1 1 und 12 innerhalb des bestehenden GSM-Rahmens zur Übertragung von SCH und FCH Bursts benutzt; diese sind jedoch bei Durchführung einer

Direktkommunikationsverbindung unabhängig von den, von einer etwaigen GSM- Basisstation ausgesendeten Synchronisations- und Frequenzkorrektur Bursts.

Die erfindungsgemäße Direktkommunikation ist, im Gegensatz zur GSM-Verbindung, als„1 :N" Kommunikation ausgeführt und verläuft stets ausschließlich im Zeitschlitz TSO der TDMA-Rahmen.

Die anderen Zeitschlitze TS1 bis TS7 der TDMA-Rahmen werden freigehalten, sodass die Empfänger ausreichend Zeit haben, die übermittelten Daten zu verarbeiten. Eine dynamische Anpassung der verwendeten Zeitschlitze durch die Basisstation oder ein als„Master" ausgewähltes Endgerät ist nicht vorgesehen, da das Verfahren auch dann angewendet werden soll, wenn keinerlei Kontakt zur Basisstation besteht.

Eine dedizierte Master-/Slave-Zuordnung der Endgeräte erfolgt durch die

erfindungsgemäße Vorrichtung nicht. Es sendet stets nur ein völlig beliebiges Endgerät, und alle anderen Endgeräte in Empfangsreichweite empfangen (1 :N Kommunikation). Nach Ende der Übertragung kann wieder ein beliebiges Endgerät senden. Dadurch erfolgt im Direktmodus auch keine Identifizierung der sendenden oder empfangenden Endgeräte. Die gesendete Nachricht richtet sich stets an alle Endgeräte im

Empfangsbereich, was im Katastrophenfall besonders vorteilhaft ist. Fig. 2 zeigt den Aufbau eines TCH Daten-Bursts, eines SCH Synchronisations-Bursts und eines FCCH Frequenzkorrektur-Bursts. In einem TCH Daten-Burst werden 1 14 Datenbits übertragen, in einem SCH Synchronisations-Burst 78 Datenbits, und in einem Frequenzkorrektur-Burst keine Datenbits.

Beim Betrieb von Endgeräten im Direktmodus ist die Reichweite durch die relativ geringe Sendeleistung und durch Geländeeinflüsse begrenzt. Die vorliegende Erfindung sieht daher auch die Möglichkeit vor, dass die mobilen Endgeräte gemäß Erfindung eine Repeaterfunktion übernehmen und wie eine Relaisstation die Datenübermittlung zwischen zwei oder mehreren anderen Endgeräten vermitteln.

Fig. 3 zeigt die grundlegende Situation bei Ausführung der Repeaterfunktion. Ein Sender übermittelt in Direktkommunikation Daten an einen ersten Repeater. Dieser befindet sich noch innerhalb der Reichweite des Senders, empfängt die Daten und sendet sie innerhalb seiner Reichweite weiter. Ein zweiter Repeater, der sich innerhalb der Reichweite des ersten Repeaters befindet, empfängt die Daten und sendet sie in seinem Sendebereich weiter. Dadurch wird eine Direktkommunikation zwischen

Endgeräten ermöglicht, die sich nicht im selben Sendebereich befinden.

Fig. 4 zeigt das Übermittlungsprotokoll in der Repeaterfunktion. Jeder Rahmen arbeitet nicht nur im Zeitschlitz 1 , sondern es kommen auch die übrigen Zeitschlitze in

Verwendung. Der erste Zeitschlitz TS0 wird verwendet, um den übertragenen Burst zu empfangen. Über den Zeitschlitz TS3 wird das Signal vom Talker und vom ersten Repeater weitergegeben. Der zweite Repeater empfängt im Zeitschlitz 1 , der mit Rx bezeichnet ist und überträgt das Signal über den Zeitschlitz TS4.

Ein weiterer Repeater würde die Daten ebenfalls im Zeitschlitz TS0 empfangen, jedoch im Zeitschlitz TS5 weitersenden. Auch in der Repeater-Funktion erfolgt die Übertragung im Simplex-Modus, sodass jedes mobiles Endgerät nur entweder senden oder empfangen kann. Unbeschadet von der Repeater-Funktion können die Endgeräte wiederum in den verbleibenden Zeitschlitzen eine reguläre GSM-Kommunikation betreiben. Bei der Hardware-Implementierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten, wobei in beiden Fällen die erfindungsgemäße Vorrichtung den im Mobiltelefon bestehenden Sende- und Empfangsteil als

Funkschnittstelle benutzt.

Die Vorrichtung kann einerseits in ein bestehendes Mobiltelefon integriert werden, wobei Mikrofon und Lautsprecher bzw. Kopfhöreranschluss des Mobiltelefons für die Direktkommunikation mitbenutzt werden. Es kann in diesem Fall vorgesehen sein, dass allfällig bestehende GSM-Verbindungen mit der Direktkommunikation simultan übertragen werden, sodass am Lautsprecher die Audiosignale beider Verbindungen ausgegeben werden, und die über das Mikrofon aufgenommenen Audiosignale an beide Verbindungen weitergeleitet werden.

Die Vorrichtung kann andererseits als externes Bauteil, insbesondere als Remote Speaker Microphone, ausgeführt sein. In diesem Fall verfügt das Bauteil über einen eigenen Lautsprecher und über ein eigenes Mikrofon. Auch in diesem Fall kann jedoch vorgesehen sein, dass allfällig bestehende GSM-Verbindungen mit der

Direktkommunikation simultan übertragen werden, sodass am Lautsprecher des Bauteils die Audiosignale beider Verbindungen ausgegeben werden, und die über das Mikrofon des Bauteils aufgenommenen Audiosignale an beide Verbindungen weitergeleitet werden.

Fig. 5a zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei das Hardware-Modul 4 über ein Interface 5 an die Leiterplatte 6 eines Mobiltelefons angeschlossen ist. Der Einbau des Hardware-Moduls erfordert in der Regel eine Erhöhung der Dicke des Mobiltelefons von ca. 4mm.

Das Hardware-Modul 4 kann als PCB in Form eines Leadless Chip Carriers (LCC) in den Dimensionen 33mm x 33mm x 3,3mm ausgeführt sein, welches an der

Hauptplatine des Mobiltelefons angebracht wird.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5a ist die Vorrichtung in das Mobiltelefon integriert und benutzt dessen Mikrofon und Lautsprecher zur Durchführung der

Direktkommunikation. Das Hardware-Modul 4 verfügt zur Interaktion mit dem Lautsprecher und Mikrofon des Mobiltelefons über eine Mikrofonschnittstelle 7 und eine Lautsprecherschnittstelle 9. Über Konverterschaltungen 8, 8' werden diese Schnittstellen mit den entsprechenden Eingängen bzw. Ausgängen der Mobiltelefon-Leiterplatte 6 verbunden.

Die Konverterschaltungen 8, 8' sind derart ausgeführt, dass die Pegelstärke der GSM- Verbindung und der Direktkommunikationsverbindung aufeinander angepasst sind, sodass auch bei Überlagerung beide Verbindungen benutzbar sind. Dadurch wird die simultane Verbindung über GSM und Direktkommunikation erleichtert.

Das Hardware-Modul 6 verfügt in diesem Ausführungsbeispiel über keine eigene Energieversorgung, sondern ist an die Energieversorgung der Mobiltelefon-Leiterplatte 6 angeschlossen. Zur Übertragung der Gesprächsdaten ist eine UART-Schnittstelle 16 mit einer Pegelanpassung 20 vorgesehen, da das Hardware-Modul 4 eine UART- Spannung von 2,85V benutzt, während auf Mobiltelefonen üblicherweise ein

Spannungswert von 1 ,8V für Logikbauteile eingesetzt wird.

Fig. 5b zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen Konverterschaltung 8 zur Konvertierung der Mikrofonsignale der Mobiltelefon- Leiterplatte 6 und Übertragung an das Hardware-Modul 4, sodass die vom Mobiltelefon aufgenommenen Mikrofonsignale über die Anschlüsse MICP und MICN an das

Hardware-Modul 4 mit den Anschlüssen MIC1 P und MIC1 N und von dort an die

Direktkommunikationsverbindung weitergegeben werden können. Um zu verhindern, dass die Audiosignale durch die TDMA-Verbindung gestört werden oder Rauschen aufnehmen, ist es erforderlich, alle Signalleitungen in der gleichen Länge und vorzugsweise zwischen zwei geerdeten Platten auszuführen. Insbesondere der

Signalpfad 22 soll zur Vermeidung von Störungen möglichst nahe beim Hardware- Modul 4 ausgeführt sein.

Fig. 5c zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen Konverterschaltung 8' zur Konvertierung der Lautsprechersignale des Hardware-Moduls 4 und Übertragung an die Mobiltelefon-Leiterplatte 6, sodass die über die

Direktkommunikation eingehenden Audiosignale am Lautsprecher des Mobiltelefons ausgegeben werden können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verfügt das Hardware- Modul 4 über Lautsprecherausgänge AUDIOOUT+ und AUDIOOUT- sowie Kopfhörerausgänge EAR+ und EAR-, die beide in die Konverterschaltung 8' geführt werden. Um zu erreichen, dass sowohl die Audiosignale der GSM-Verbindung, als auch die

Audiosignale der Direktkommunikation am Lautsprecher 12 des Mobiltelefons

ausgegeben werden, wird zunächst das Audio-Ausgangssignal des Mobiltelefons vom Lautsprecherverstärker 29 getrennt und über die dargestellten AUXLP und AUXLN Anschlüsse in die Konverterschaltung 8' geführt. Der Lautsprecherverstärker 29 wird mit den Ausgangsanschlüssen der Konverterschaltung 8', SPKR_SUM_P und

SPKR_SUM_N, verbunden, sodass am Lautsprecher des Mobiltelefons die

Überlagerung der Audiosignale über AUXLP bzw. AUXLN des Mobiltelefons, sowie EAR+ bzw. EAR- und AUDIOOUT+ bzw. AUDIOOUT- des Hardware-Moduls 4 ausgegeben wird. Wiederum muss die Konverterschaltung 8' sorgfältig aufgebaut werden, um Störungen durch die TDMA-Übertragung oder Rauschen zu vermeiden.

Fig. 6a zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung als externes, mit einem Mobiltelefon über eine USB-Schnittstelle 23 verbindbares Bauteil 1 1 mit einem separaten Lautsprecher 12, einem separaten Mikrofon 13 und einer separaten Energieversorgung in Form einer Batterie 24, wobei das Hardware-Modul 4 in das externe Bauteil 1 1 integriert ist. Das Bauteil 1 1 kann insbesondere als

Lautsprechermikrofon (Remote Speaker Microphone) ausgeführt sein, welches über die USB-Schnittstelle 23 mit dem Mobiltelefon verbindbar ist.

In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt keine Mischung der Mikrofon- und

Lautsprechersignale der GSM-Verbindung mit der Direktkommunikationsverbindung, sodass die GSM-Verbindung über Mikrofon und Lautsprecher des Mobiltelefons geführt werden muss.

In diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen der UART-Schnittstelle 16 des Hardware- Moduls 4 und der USB-Schnittstelle 23 ein USB-UART-Konverter 14 angeordnet.

Vom Hardware-Modul 4 führen Ausgänge von einer Lautsprecherschnittstelle 9 direkt zu einem dedizierten Lautsprecher 12 und von einer Mikrofonschnittstelle 7 direkt zu einem dedizierten Mikrofon 13. Eine Konverterschaltung ist in diesem Fall nicht erforderlich, da keine Mischung mit den Mikrofon- und Lautsprechersignalen der GSM-Verbindung erfolgt.

Weiters ist ein separater Antennenanschluss 17 und eine externe Antenne 21 vorgesehen. Es ist eine weitere USB-Schnittstelle 23 vorgesehen, über die die Batterie 24 aufgeladen werden kann. Weiters befinden sich am Bauteil 1 1 ein dedizierter Push- To-Talk Taster 18 sowie ein Notruftaster 18, die mit entsprechenden Eingängen am Hardware-Modul 4 verbunden sind. Zur Verbindung des Bauteils 1 1 mit dem

Mobiltelefon muss das Bauteil 1 1 als USB Slave konfiguriert werden, und das

Mobiltelefon als USB Master.

Fig. 6b zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung als externes, mit einem Mobiltelefon über eine USB-Schnittstelle 23 verbindbares Bauteil 1 1 mit einem separaten Lautsprecher 12, einem separaten Mikrofon 13 und einer separaten Energieversorgung in Form einer Batterie 24, wobei das Hardware-Modul 4 in das externe Bauteil 1 1 integriert ist. Das Bauteil 1 1 kann insbesondere als

Lautsprechermikrofon (Remote Speaker Microphone) ausgeführt sein, welches über die USB-Schnittstelle 23 mit dem Mobiltelefon verbindbar ist. In diesem

Ausführungsbeispiel erfolgt eine erfindungsgemäße Mischung der Mikrofon- und Lautsprechersignale der GSM-Verbindung mit der Direktkommunikationsverbindung über den Multiplexer 10, sodass neben der Direktkommunikationsverbindung auch eine allfällige GSM-Verbindung simultan über Mikrofon 13 und Lautsprecher 12 des Bauteils 1 1 geführt werden kann.

Wiederum ist zwischen der UART-Schnittstelle 16 des Hardware-Moduls 4 und der USB-Schnittstelle 23 ein USB-UART-Konverter 14 angeordnet. Zwischen der USB- Schnittstelle 23 und dem USB-UART-Konverter 14 ist ein USB-Hub 25 mit einer ersten USB-Schnittstelle USB1 und einer zweiten USB-Schnittstelle USB2 angeordnet, sodass eine weitere USB-Schnittstelle für einen USB-Codec 15 zur Verfügung steht.

Über diesen USB-Codec 15 erfolgt die Übertragung der Audiosignale vom Mobiltelefon zum Lautsprecher 12 bzw. vom Mikrofon 13 zum Mobiltelefon. Vom Hardware-Modul 4 führen Ausgänge von einer Lautsprecherschnittstelle 9 über einen Multiplexer 10 zu einem Lautsprecher 12 und von einer Mikrofonschnittstelle 7 ebenfalls über den Multiplexer 10 zu einem Mikrofon 13. Über den Multiplexer 10, der von einer Multiplexer-Ansteuerlogik 26 gesteuert wird, erfolgt die erfindungsgemäße Mischung der Mikrofon- und Lautsprechersignale der Direktkommunikationsverbindung mit den Mikrofon- und Lautsprechersignalen der GSM-Verbindung. Zu diesem Zweck gelangen die Audiosignale des Mikrofons 13 über den Multiplexer 10 abwechselnd über die Mikrofonschnittstelle 7 zum Hardware-Modul 4, wo sie im Direktmodus übertragen werden, und über den USB-Codec 15 und den USB-Hub 25 zum Mobiltelefon, wo sie über eine GSM-Verbindung übertragen werden. Ebenso kommen die vom Lautsprecher 12 ausgegebenen Audiosignale über den Multiplexer 10 abwechselnd von der GSM- Verbindung über USB-Hub 25 und USB-Codec 15, sowie von der

Direktkommunikationsverbindung über die Lautsprecherschnittstelle 9. Die USB- Schnittstelle USB2 am USB-Hub ist für die Übertragung der im Direktmodus zu versendenden Datenpakete an Sender und Empfänger im Mobiltelefon zuständig.

Weiters ist ein separater Antennenanschluss 17 und eine externe Antenne 21 vorgesehen. Es ist eine weitere USB-Schnittstelle 23 vorgesehen, über die die Batterie 24 aufgeladen werden kann. Weiters befinden sich am Bauteil 1 1 ein dedizierter Push- To-Talk Taster 18 sowie ein Notruftaster 18, die mit entsprechenden Eingängen am Hardware-Modul 4 verbunden sind. Zur Verbindung des Bauteils 1 1 mit dem

Mobiltelefon muss das Bauteil 1 1 als USB Slave konfiguriert werden, und das

Mobiltelefon als USB Master; diese Konfiguration wird bei Android-Mobiltelefonen ab Version 4.5 unterstützt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele, sondern umfasst sämtliche Vorrichtungen im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche. Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die Verwendung mit einem Mobiltelefon oder Smartphone beschränkt, sondern umfasst die Verwendung in Kombination mit beliebigen mobilen Endgeräten, die zur Herstellung zellularer Mobilfunkverbindungen geeignet sind. Weiters ist die Erfindung auch nicht auf die Verwendung von GSM beschränkt, sondern umfasst auch die Mobilfunkkommunikation über andere zelluläre Netze. Bezugszeichenliste

1 TDMA-Rahmen

2 Zeitschlitz

3 Multirahmen

4 Hardware-Modul

5 Interface

6 Mobiltelefon-Leiterplatte

7 Mikrofonschnittstelle

8, 8' Konverterschaltung

9 Lautsprecherschnittstelle

10 Multiplexer

1 1 Separates Bauteil

12 Lautsprecher

13 Mikrofon

14 USB-UART-Konverter

15 USB-Codec

16 UART-Schnittstelle

17 Antennenanschluss

18 Push-To-Talk-Taster

19 Notruf-Taster

20 Pegelanpassung

21 Externe Antenne

22 Signalpfad

23 USB-Schnittstelle

24 Batterie

25 USB-Hub

26 Multiplexer-Ansteuerlogik

27 Externer Kopfhörer-Anschluss

28 Lautstärkeregelung

29 Lautsprecherverstärker