RST-Labor Christian Ellenberg, Frank Siewert SMS über das Festnetz RST-Labor Christian Ellenberg, Frank Siewert

Inhalt Die Idee Das Konzept Beschreibung verwendeter Hardware Der Server Ausblick

Die Idee... SMS (Kurznachrichten) aus dem Festnetz: Versand und Empfang mittels Zusatzgeräts ins Festnetz ins GSM-Funknetz kein Eingriff ins Telefon nötig Eingabe über Telefontastatur oder ext. Tastatur

Das Konzept... Ein Verbindungsserver empfängt SMS und leitet sie ins Funk- oder Festnetz Zusatzgerät enthält einen kleinen “Rechner” mit Display und DTMF Transceiver Kodierung der SMS mittels DTMF; durch Blockbildung ist Kompression möglich

Das Konzept (2) ~ GSM-Netz = Fest- Netz GSM Modem Server Modem ~ =

Das Konzept (3) ~ = a b Bei Anruf bis zu 120V! Klingelfreq. ca. 25Hz ca. 40 V= b Bei Anruf bis zu 120V! Klingelfreq. ca. 25Hz Die Information soll über DTMF- Signale auf die Telefonleitung gebracht bzw. entnommen werden.

Das Konzept (4) DTMF=Dual Tone Multi Frequency auch als TouchTone® bekannt. Insgesamt acht verschiedene Frequenzen; man benutzt davon immer zwei gleichzeitig. Wird im analogen Telefonnetz meistens zum Wählen verwendet (MFV) (MFV=Mehrfrequenzwahlverfahren, IWV=Impulswahlverfahren)

Das Konzept (5) Zuordnung der Frequenzen bei der MFV: 1209 Hz 1477 Hz High tone frequencies 1336 Hz 1633 Hz 697 Hz 1 2 3 A 770 Hz 4 5 6 B Low tone frequencies 852 Hz 7 8 9 C 941 Hz * # D

Das Konzept (6) Eingabe der Zeichen durch eingebaute Tastatur oder Telefontastatur mehrere Varianten möglich (siehe “Handy”) einfache Editierung, Anzeige auf 16*4 Display kein Zeichen soll mehr als 4 Tasten brauchen anschließend Kodierung in DTMF (z.B. High/Low oder Bank/Selected)

Die Hardware Als Basis (nur für den Prototyp) dient die C-Control2 von der Fa. Conrad Elektronik 16 digitale I/O-Ports, teils aber benutzt 8 A/D-Wandler (10 Bit) 512kB Flash-EEPROM, 64kB SRAM I2C-Bus, CAN-Bus, serielle Schnittstelle 3 Puls-Längen-Modulation-Ports z.B. für D/A-Wandlung nutzbar

Die Hardware (2) Die C-Control2 arbeitet mit dem C164Cl-Microcontroller von Siemens (Infineon) Es wird ein Betriebssystem geladen (OS) auf dem dann eine Virtual Machine (VM) läuft. Die VM implementiert eine C-ähnliche Sprache (C2) die sog. Threads unterstützt ==> quasi Multitasking ist möglich

Die Hardware (3a) Als DTMF-Baustein wird der MT8880 der Fa. Mitel verwendet programmierbar, Geben und Empfangen von DTMF ist möglich, alle Frequenzen werden aus einem Quarz abgeleitet IRQ wird unterstützt ==> kein Polling, dadurch gesamte Verarbeitung schneller Nachteil: komplizierte Ansteuerung !

Die Hardware (3b) NF Ausgang Data b3..b0 NF Eingang MT8880 CLK2 R/W CRA CRB Status Receive Transmit NF Ausgang MT8880 Data b3..b0 NF Eingang CLK2 R/W Registerfunktionen RS0 IRQ 5 Register: Control_A, Control_B, Status, Receive, Transmit

Die Hardware (4) Das Telefoninterface besteht aus einem(!) integrierten Schaltkreis: MH88422 BD-1 NF Eingang, NF Ausgang, Klingelerkennung TTL Eingang zum Abheben oder Auflegen interne galvanische Trennung durch Optokoppler Nachteil: Teuer und schwer zu beschaffen!

Die Hardware (5) Tastatur (Prinzip) am Prototyp: 1 2 3 # 1 2 3 # Zu einem A/D-Port Taste wird über Widerstandsnetzwerk mittels A/D Wandlung ermittelt

Die Hardware (6) Liquid Crystal Display, Hintergrund kann beleuchtet werden 16 Zeichen/Zeile 5*8 Punktmatrix, 4 Zeilen zwei(?) eingebaute Controller ==> „blöde” Ansteuerung, Shiften dadurch unbrauchbar ! Eigene Zeichen sind definierbar 4 Bit Modus / 8 Bit Modus verfügbar

Die Hardware (7a) I2C Bus auf 8 Bit quasiparallel mit Philips Baustein PCF8574A Löst das Problem fehlender IO-Ports I2C bietet umfangreiche Erweiterungen (Sensoren, LCD-Treiber, Decoder, Wandler, Speicher usw.)

Die Hardware (7b) PCF8574 IRQ SCL 8 Bit- I/O I2C-Bus SDA ADR (3 Bit)

Der Server (1) Vermittelt zwischen Funk und Festnetz mit zwei Modem(s) Bei Eingang einer Nachricht ruft Server den oder die Teilnehmer an und überträgt SMS. Problem: Server muß vor dem Abheben erkannt werden  CLID Erfordert neue Hardware und oft Freischaltung durch Netzbetreiber (Kosten!)

Der Server (2) Mit CLID gestaltet sich auch die Abrechnung einfacher; Sonst: Kennung oder 0190er Nummer etc. GSM-Modem nur in der Prototyplösung

Ausblick Die Telekom hat angekündigt SMS im Festnetz zu übertragen aber: neues Telefon und ISDN erforderlich DTMF-Lösung flexibler nutzbar, da nicht abhängig vom Netzbetreiber; daher mit ISDN oder analog-Anschluss verwendbar ! Es können weitere Dienste angeboten werden (Infos, Wetter, SMS<->EMAIL...)