DE19844099A1 - Hausinternes Subsystem in einem Mobilfunknetz - Google Patents
Hausinternes Subsystem in einem MobilfunknetzInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein hausinternes Subsystem in einem Mobilfunknetz (1) mit einer ortsfesten Heim-Basisstation (3), mindestens einer Zwischenstation (6; 7; 8; 9) und mindestens einer Mobilstation (17; 18; 19; 20) und ein Verfahren zur Kommunikation in diesem Subsystem, wobei alle Elemente (3; 6; 7; 8; 9) des Subsystems Mittel aufweisen, welche die Aufteilung der Systemressourcen zwischen der Heim-Basisstation, der mindestens einen Zwischenstation (6; 7; 8; 9) und der mindestens einen Mobilstation 17; 18; 19; 20) selbständig organisieren.
Description
Die Erfindung betrifft ein hausinternes Subsystem in einem
Mobilfunknetz bestehend aus einer ortsfesten Heim-Basissta
tion, mindestens einer Zwischenstation (Repeater) und minde
stens einer Mobilstation. Weiterhin betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Kommunikation in einem Subsystem eines Mo
bilfunknetzes und/oder eines drahtgebundenen Kommunikations
netzes.
Ein ähnliches Subsystem und ein ähnliches Verfahren sind aus
der internationalen Patentanmeldung WO 94/19877 bekannt. In
dieser Anmeldung wird ein Subsystem in einem Mobilfunknetz
gezeigt, welches eine ortsfeste Basisstation, eine Zwischen
station und mehrere Mobilstationen aufweist, wobei die orts
feste Basisstation mit einem externen Telekommunikationsnetz
in Verbindung steht und über eine Sende/Empfangsantenne mit
einer Mobilstation verbunden ist. Entsprechend ist auch aus
dieser Schrift ein Verfahren zur Kommunikation in einem Sub
system eines Mobilfunknetzes oder eines drahtgebundenen Kom
munikationsnetzes bekannt, wobei in dem aus mehreren Elemen
ten bestehenden Subsystem die Basisstation eine Verbindung zu
einem Mobilfunknetz und gegebenenfalls einem Festnetz auf
rechterhält und diese Verbindung an die mindestens eine Mo
bilstation weiterleitet.
Bei diesem bekannten Subsystem zeigt sich das Problem, daß
eine einzige Basisstation nicht in der Lage ist ein größeres
Gebäude gegebenenfalls mit mehreren Stockwerken oder auch ei
nen Gebäudekomplex mit mehreren Einzelgebäuden und Freiflä
chen so abzudecken, daß von allen Stellen eine gute Verbin
dung zwischen Mobilstation und Basisstation aufgebaut werden
kann.
Es wird weiterhin auf die nachveröffentlichte Patentanmeldung
DE 198 20 760 A1 der Anmelderin hingewiesen, die das Problem
der ausreichenden Abdeckung löst. In dieser Schrift wird ein
Breitband-Kommunikationssystem mit mehreren Schnurlos-Kommu
nikationsgeräten gezeigt, welche über Zwischenstationen mit
dem Telefonnetz verbunden sind, wobei die Zwischenstationen
am Stromversorgungsnetz hängen und über dieses miteinander
kommunizieren.
Ein derartiges System beinhaltet allerdings nachteilig, daß
jede Zwischenstation an ein gemeinsames Stromversorgungsnetz
angeschlossen sein muß, um miteinander kommunizieren zu kön
nen. Insbesondere bei größeren Gebäudekomplexen können hier
bei Probleme auftreten, da die Verbindungswege über bestehen
de Stromleitungen sehr lang ausfallen können. Diese wird zu
sätzlich erheblich erschwert, wenn die Stromverbindung der
einzelnen Gebäude nur über Transformatorstationen der öffent
lichen Stromversorgungsunternehmen bestehen. Sind die Strom
kreise der unterschiedlichen Gebäude oder des einen Gebäudes
nicht an der gleichen, von meist drei möglichen Phasen, ange
schlossen, ergeben sich zusätzlich Probleme bei der Kommuni
kationsübertragung.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein hausinternes Subsy
stem in einem Mobilfunknetz und/oder einem drahtgebundenen
Kommunikationsnetz und ein Verfahren zur Kommunikation in ei
nem Subsystem eines Mobilfunknetzes und/oder eines drahtge
bundenen Kommunikationsnetzes zu beschreiben, das auch in
größeren Gebäuden und Gebäudekomplexen einschließlich der zu
gehörigen Freianlagen eine befriedigende Sende/Empfangs-Ab
deckung der Mobilstationen bereitstellt.
Diese Aufgabe wird sowohl durch die Merkmale des Anspruches
1, als auch durch die Merkmale des ersten Verfahrensanspru
ches gelöst.
Demgemäß schlagen die Erfinder ein hausinternes Subsystem in
einem Mobilfunknetz und/oder einem drahtgebundenen Kommunika
tionsnetz vor, welches aus einer ortsfesten Heim-Basissta
tion, mindestens einer Zwischenstation (Repeater) und minde
stens einer Mobilstation besteht, wobei die ortsfeste Heim-
Basisstation mindestens ein Verbindungsmittel zu einem exter
nen Telekommunikationsnetz und mindestens eine Sende/Emp
fangsantenne zur internen Verbindung mit der mindestens einen
Zwischenstation aufweist, die mindestens eine Zwischenstation
über mindestens ein Verbindungselement zur Verbindung entwe
der mit der Heim-Basisstation oder einer weiteren Zwischen
station und mindestens eine Sende/Empfangsantenne zur Verbin
dung entweder mit der mindestens einen Mobilstation oder ei
ner weiteren Zwischenstation verfügt und die mindestens eine
Mobilstation eine Sende/Empfangsantenne zur Kommunikation mit
dem Mobilfunknetz oder einer Zwischenstation hat, wobei alle
Elemente des Subsystems Mittel aufweisen, welche die Auftei
lung der Systemressourcen zwischen der Heim-Basisstation, der
mindestens einen Zwischenstation und der mindestens einen Mo
bilstation selbständig organisieren. Die Funktion der Selbst
organisation wird weiter unten noch erläutert.
Es wird darauf hingewiesen, daß in dieser Schrift der Begriff
"hausintern" im Zusammenhang mit dem Subsystem im Sinne des,
in der Fachwelt allgemein verwendeten Begriffes "residential"
verwendet wird und zur Unterscheidung von zu den "public"-
Systemen gebraucht wird.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Subsystems wird vorgeschlagen, daß die Mittel zur Selbstorga
nisation mindestens aus einem Algorithmus zur selbständigen
Aufteilung der Systemressourcen zwischen der Heim-Basissta
tionen, der mindestens einen Zwischenstationen und der minde
stens einen Mobilstation vorhandenen Zwischenverbindungen be
stehen, wobei jedes Element des Subsystems die Systemressour
cen nach dem gleichen Algorithmus selbständig belegt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die
oder das Verbindungsmittel der Heim-Basisstation eine Sen
de/Empfangseinheit zu drahtlosen Kommunikation mit einem Mo
bilfunknetz und/oder einen drahtgebundenen Anschluß an ein
festes Telekommunikationsnetz sind/ist.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des
Subsystems verläuft bei mindestens einer Verbindungslinie die
Kommunikation von der Heim-Basisstation zu einer Mobilstation
über mindestens eine Zwischenstation oder über mehrere mit
einander kommunizierende Zwischenstationen.
Als untereinander aufzuteilende Systemressourcen können bei
spielhaft unterschiedliche Frequenzen und/oder unterschiedli
che Zeitschlitze und/oder unterschiedliche CDMA-Codes (CDMA =
Code Division Multiple Access) angesehen werden.
Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung notwendig, daß jede
Mobilstation, jeder Repeater und die Heim-Basisstation über
jeweils eine PIN (PIN = Persönliche Identifikationsnummer)
verfügen und die Zwischenstationen und/oder die Heim-Basis
station über ein Mittel zur Unterscheidung von zugangsberech
tigten und von nichtzugangsberechtigten Mobilstationen ver
fügt. Vorteilhaft kann das Mittel zur Unterscheidung von zu
gangsberechtigten und von nichtzugangsberechtigten Mobilsta
tionen auch über einen Datenspeicher verfügen, der die PIN
von zugangsberechtigten Mobilstationen enthält.
Bezüglich der Verbindung des Subsystems zum Mobilfunknetz und
zu der oder den Mobilstationen kann vorteilhaft für das Mo
bilfunknetz die FDD-Methode (FDD = Frequency Division Duplex)
und innerhalb des Subsystems die TDD-Methode (TDD = Time Di
vision Duplex) verwendet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Subsystems besteht darin, daß die mindestens eine Zwischen
station über Mittel zur Ausführung einer Übergabe und/oder
Übernahme der Mobilstation (Handover) zu/von der Heim-Basis
station und/oder zu/von einer anderen Zwischenstation ver
fügt. Hierdurch kann sich eine Mobilstation innerhalb des Ab
deckungsbereiches des Subsystems frei bewegen, während die
Verbindung der Mobilstation je nach Standort über unter
schiedliche Verbindungswege und Zwischenstationen verläuft,
beziehungsweise zwischen unterschiedlichen Zwischenstationen
und Verbindungswegen umgeschaltet wird.
Eine andere, weitergehende Ausgestaltung des Subsystems be
steht darin, daß die mindestens eine Zwischenstation über
Mittel zur Ausführung einer Verbindungsübergabe und Verbin
dungsübernahme der Mobilstation (Handover) zwischen dem Mo
bilfunknetz und den Zwischenstationen verfügen. Hiermit wird
eine weiter verbesserte Beweglichkeit der Mobilstationen er
reicht, da nun auch ein problemloser Übergang zwischen einer
internen Verbindung im Subsystem zur externen Verbindung in
das Mobilfunknetz ermöglicht ist, ohne daß der Nutzer von
diesem Vorgang in seiner Kommunikation gestört wird.
Das oben beschriebene Subsystem kann beispielhaft dem GSM-
Netz (GSM = Global System for Mobile Communications) und/oder
dem UMTS-Netz (UMTS = Universal Mobile Telecommunication Sy
stem) zugeordnet sein. Ebenso kann das Subsystem bezüglich
des Festnetzanschlusses dem ISDN-Netz (ISDN = Integrated Ser
vices Digital Network), dem PSTN-Netz (PSTN = Public Switched
Telephone Network), dem Stromversorgungsnetz/Powerline-Netz
und/oder dem xDSL/ADSL-Netz (xDSL = allgemeiner Oberbegriff
für Digital Subscriber Line, ADSL = Asymmetric Digital Sub
scriber Line) zugeordnet sein.
Erfindungsgemäß wird die oben gestellte Aufgabe auch durch
ein Verfahren zur Kommunikation in einem Subsystem eines Mo
bilfunknetzes und/oder eines drahtgebundenen Kommunikations
netzes gelöst, wobei in dem Subsystem, das aus mehreren Ele
menten besteht, die eine Heim-Basisstation, mindestens eine
Zwischenstation und mindestens eine Mobilstation enthalten,
die Heim-Basisstation eine Verbindung zu einem Mobilfunknetz
und gegebenenfalls einem Festnetz aufrechterhält und diese
Verbindung mit Hilfe der mindestens einen Zwischenstation an
die mindestens eine Mobilstation weiterleitet und die minde
stens eine Zwischenstation selbsttätig die Ressourcenauftei
lung übernimmt. Diese selbständige Ressourcenaufteilung
stellt eine Selbstorganisation des Systems dar, deren Funkti
on später noch erläutert wird.
Zur möglichen Ressourcenaufteilung wird zumindest die Auftei
lung der benutzten Frequenzen und/oder des verwendeten Zeit
schlitzes und/oder des CDMA-Codes (CDMA = Code Division Mul
tiple Access) gezählt.
Vorteilhafterweise beginnt bei dem bezeichneten Verfahren
ausschließlich dasjenige Element (Mobilstation oder Basissta
tion), welches den logischen Verbindungsaufbau initiiert, mit
der selbständigen Belegung der Ressourcen (Aufbau/Abbau der
Datenkanäle) zwischen sich selbst und dem nächsten Verbin
dungselement der logischen Verbindungskette. Falls eine oder
mehrere Zwischenstationen in der logischen Verbindungslinie
liegen, nimmt die jeweilige Zwischenstation den Kanalaufbau
zum nächsten Element einschließlich selbständiger Ressourcen
belegung vor.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird vorge
schlagen, daß eine Zwischenstation mehrere Mobilstationen
gleichzeitig bedient. Dies kann beispielsweise geschehen, in
dem die Zwischenstation(en) auf mehreren Frequenzen gleich
zeitig arbeiten, oder jeder Mobilstation ein oder mehrere
Zeitschlitze in aufeinanderfolgenden Zeitrahmen zugeteilt
werden.
Eine vorteilhafte Möglichkeit, die vorhandenen Systemressour
cen aufzuteilen, kann darin bestehen, daß die Zwischenstation
auf einet bestimmten, vordefinierten Ressource (Frequenz,
Code, Zeitschlitz), z. B. auf einem BCCH (Broadcast Control
Channel), oder in einem bestimmten freien Zeitschlitz eine
Liste der bereits belegten Ressourcen aussendet. Auf diese
Weise ist einer potentiell verbindungsinitiierenden Mobilsta
tion bekannt, welche Ressourcen derzeit nicht belegt werden
dürfen.
Das oben bezeichnete Verfahren kann vorteilhaft beispielswei
se für einen aus dem Festnetz und/oder Mobilfunknetz initi
ierten Verbindungsaufbau (incoming call) und/oder für einen
vom Subsystem initiierten Verbindungsaufbau (outgoing call)
durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß besteht auch ebenso vorteilhaft die Möglich
keit der Anwendung des oben näher beschrieben Verfahrens in
nerhalb des Subsystems bei "Hand over"-Prozeduren zwischen
den verschiedenen Zwischenstationen und/oder zwischen einer
Zwischenstation und der Basisstation.
Der oben erwähnte Begriff der Selbstorganisation bezüglich
der Ressourcenaufteilung bezeichnet einen Suchalgorithmus,
der jeweils von Basisstation, Zwischenstation und/oder Mobil
station ausgeführt wird und der die jeweils freien Systemres
sourcen - die meist aus Frequenz-, Code-, Zeitschlitzindizes
bestehen - anhand eines Qualitätskriteriums (z. B. RSSI = Ra
dio Signal Strength Indication = Empfangsfeldstärkemessung,
Prüfung der CRC-Bits) bewertet, in welchem Maße die Ressour
cen gestört oder belegt sind, und aufgrund eines periodisch
aufgefrischten look-up table (über Frequenz-, Code-, Zeit
schlitzindex) entscheidet, welche Ressource für die Daten
übertragung benutzt wird.
Ein beispielhafter Algorithmus kann wie folgt aussehen:
- 1. Periodische Messung der Empfangsqualität (anhand RSSI oder CRC = Cyclic Redundancy Check) und Speicherung in einer elektronischen Tabelle (look-up table).
- 2. Suche nach der "besten" freien Übetragungsressource im look-up table.
- 3. Entscheidung zum Belegen einer bestimmten Ressource.
Wird nun ein Datenpaket fehlerhaft empfangen, so kann durch
ein entsprechendes ARQ-Verfahren (ARC = Automatic Repeat an
Request) eine erneute Übertragung des Datenpakets erfolgen.
Eine weitere Verbesserung und Optimierung, die vor allem bei
hohem Verkehrsaufkommen zum Tragen kommt, kann darin beste
hen, daß die Zwischenstation über den BCCH den Mobilstationen
mitteilt, welche Ressourcen bereits belegt sind bzw. welche
Ressourcen nicht belegt werden dürfen. Damit werden Störungen
vermieden (z. B. der gleichzeitige Versuch zweier Mobilstatio
nen auf dieselbe Ressource zuzugreifen).
Weitere Ausgestaltungen, zusätzliche Merkmale und Vorteile
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen und aus den Unteransprüchen.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste
hend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in
der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung soll nachfolgend, anhand der Zeichnung, näher
erläutert werden.
Fig. 1 Erfindungsgemäßes Subsystem für einen Gebäudekom
plex,
Fig. 2 Weitere Variante eines Subsystem mit anderer Repea
ter-Aufteilung.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Subsystem mit
seinen Elementen in einem Gebäudekomplex mit vier Gebäudetei
len A-D. Im Gebäudeteil A befindet sich eine Heim-Basissta
tion 3, welche über eine externe Sende/Empfangsantenne 4 mit
einem Mobilfunknetz 1 verbunden ist. Bei dem Mobilfunknetz
kann es sich beispielsweise um ein GSM-, UMTS-Netz oder ein
sonstiges Mobilfunknetz handeln. Weiterhin ist die Basissta
tion über eine Drahtleitung 22 an einem Festnetz, z. B. dem
ISDN-, PSTN-Netz oder einem sonstigen festverdrahteten Kommu
nikationsnetz 2 angeschlossen. Für die interne Kommunikation
verfügt die Heim-Basisstation 3 über eine Sende/Empfangs
antenne 5, mit der sie Verbindung zu den sonstigen im Gebäu
deteil A befindlichen Mobilstationen 17 und Zwischenstationen
7 und 8 aufnehmen kann.
Die Zwischenstation 8 weist je eine im Gebäudeteil A und im
Gebäudeteil B befindliche Sende/Empfangsantenne 12 und 13
auf. Im Gebäudeteil B befindet sich weiterhin eine Sende/Emp
fangsantenne 14 der Zwischenstation 9 aus dem Gebäudeteil D.
Die Zwischenstation 9 weist außerdem eine Sende/Empfangs
antenne 15 für den Gebäudeteil D auf.
Die Zwischenstation 6 aus dem Gebäudeteil A verfügt über eine
feste Verbindungsleitung 16, die sie mit der Zwischenstation
7 aus dem Gebäudeteil C verbindet. Auch die Zwischenstation 7
verfügt über eine Sende/Empfangsantenne 11 zur Abdeckung des
Gebäudeteils C. Bei der Verbindung 22 zwischen der Zwischen
station 6 und Zwischenstation 7 kann es sich auch um eine op
tische Kommunikationsverbindung durch LASER oder Infrarot
oder auch um eine Mikrowellenverbindung handeln. Ebenso kann
die Verbindung über ein drahtloses oder drahtgebundenes haus
internes Bussystem (z. B. EIB = European Installation Bus, EHS
= European Home Systems, Batibus von BatiBUS Club Internatio
nal) verlaufen, oder über Richtfunk, wireless LAN (Local Area
Network), Twisted-Pair, Vierdrahtverbindung, Koax-Kabel,
Glasfaserkabel, etc.
Desweiteren kann sich in jedem der Gebäudeteile eine oder
mehrere Mobilstation(en) befinden, die symbolisch dargestellt
und mit dem Bezugszeichen 17-20 versehen sind. Die Funkver
bindungen der einzelnen Elemente des Subsystems sind durch
die Pfeile 23-29 symbolisiert.
Alle stationären Elemente des Subsystems, nämlich die Zwi
schenstationen 6-9 einschließlich der Heim-Basisstation 3
"wissen" voneinander, indem sie durch eine persönlichen In
dentifikationsnummer (PIN) gekennzeichnet sind. Ebenso erken
nen die stationären Elemente anhand der jeweiligen PIN, die
jeder Mobilstation eigen ist, ob die Mobilstation zum Kommu
nikationsnetz des Subsystems zugangsberechtigt ist. Verläßt
eine zugangsberechtigte Mobilstation den Abdeckungsbereich
einer Zwischenstation und wandert in den Abdeckungsbereich
einer anderen Zwischenstation, so wird eine Überleitungspro
zedur (hand over) von der ersten zur zweiten Zwischenstation
eingeleitet. Beispielsweise kann sich die Mobilstation 19 aus
dem Gebäudeteil B in den Gebäudeteil D bewegen, also den Ab
deckungsbereich der Zwischenstation 8 verlassen und in den
Abdeckungsbereich der Zwischenstation 9 eindringen. Beim
Übertritt vom Gebäudeteil B zum Gebäudeteil D wird dann die
Übergabeprozedur eingeleitet und die Verbindung zwischen Mo
bilfunknetz 1 beziehungsweise Festnetz 2 zur Mobilstation 19
wird zuerst über die Heim-Basisstation 3 zur Zwischenstation
8 und danach über Heim-Basisstation 3 über Zwischenstation 8
und Zwischenstation 9 abgewickelt. Bei dieser Übergabeproze
dur wird ebenso wie bei einem neuen Verbindungsaufbau die
Verteilung der Systemressouren dezentral und selbständig ge
regelt. Die Realisierung solch einer Selbstorganisation ist
oben beschrieben.
Ein entsprechender Vorgang findet beispielsweise statt, wenn
die Mobilstation 17 sich aus dem Gebäudeteil A zum Gebäude
teil C bewegt. Hier erkennt die Heim-Basisstation 3, daß die
Mobilstation 17 ihren Abdeckungsbereich verläßt, während die
Zwischenstation 7 erkennt, daß die Mobilstation nun in ihren
Abdeckungsbereich eintritt und eine Übergabeprozedur von der
Heim-Basisstation 3 zur Zwischenstation 6 und Zwischenstation
7 veranlaßt.
Bewegt sich beispielsweise die Mobilstation 18 aus dem Gebäu
deteil C in den Gebäudeteil D, so erkennt die Zwischenstation
7 das Verlassen ihres Bereiches und die Zwischenstation 9 re
gistriert den Eintritt der Mobilstation 18 in ihren Abdec
kungsbereich. Mit der Übergabeprozedur wird also die Verbin
dung der Mobilstation 18, die zuerst über die Zwischenstatio
nen 7 und 6 zur Heim-Basisstation 3 verlief, an die Zwischen
station 9 übergeben, die ihre Verbindung zur Heim-Basissta
tion 3 über die Zwischenstation 8 leitet.
Auf diese Weise ist eine freie Beweglichkeit der Mobilstatio
nen innerhalb des Gebäudekomplexes mit seinen Gebäudeteilen
A-B möglich, wobei von jedem Ort eine optimale Verbindung zum
Mobilfunknetz 1 und/oder Festnetz 2 gegeben ist. Auch ein
Wandern der Mobilstationen während einer bestehenden Verbin
dung ist ohne Unterbrechung möglich.
Im Falle eines größeren Gebäudes können also in den einzelnen
Stockwerken Zwischenstationen aufgestellt werden. Bei größe
ren Gebäudekomplexen mit mehreren Gebäuden und Freigelände
kann beispielsweise je Gebäude ein oder mehrere Zwischensta
tionen installiert werden und eine Zwischenstation für das
Freigelände benutzt werden, wobei die Heim-Basisstation über
eine oder mehrere Zwischenstationen alle Zwischenstationen
erreichen kann und eine selbständige Aufteilung der vorhande
nen Systemressourcen stattfindet.
Eine weitere Variation des erfindungsgemäßen Subsystems ist
in der Fig. 2 dargestellt. Der wesentliche Unterschied zur
Fig. 1 besteht darin, daß sich die Zwischenstation 8 nicht
im Gebäudeteil A befindet, sondern im Gebäudeteil B instal
liert ist. Weiterhin ist der Gebäudeteil D frei von Zwischen
stationen.
Eine derartige Situation ist denkbar, wenn die räumliche
Trennung zwischen den Gebäudeteilen A und B einerseits und
den Gebäudeteilen B und D andererseits baulich schwach genug
oder räumlich so nahe ausfällt, daß die Funkverbindung 23
zwischen der Heim-Basisstation 3 oder eventuell eine andere
Funkverbindung von einer anderen Zwischenstation ausreicht,
um die Zwischenstation 8 zu erreichen. Ebenso kann auf eine
Anwesenheit einer Zwischenstation in einem Gebäudeteil, wie
hier im Teil D, verzichtet werden, wenn dieser Gebäudeteil
durch eine anderswo stationierte Zwischenstation mit abge
deckt wird.
Es kommt also bei der Aufteilung der Zwischenstationen im we
sentlichen darauf an, daß eine ausreichende Funkabdeckung der
Räumlichkeiten erreicht wird und von möglichst jeder Stelle
eine direkte oder indirekte Verbindung zwischen den Mobil-
Terminals und der Heim-Basisstation hergestellt werden kann.
Unerheblich ist es dabei, wie viele Zwischenstationen für die
Verbindung notwendig sind.
Claims (28)
1. Hausinternes Subsystem in einem Mobilfunknetz (1)
und/oder einem drahtgebundenen Kommunikationsnetz (2) beste
hend aus einer ortsfesten Heim-Basisstation (3), mindestens
einer Zwischenstation (6; 7; 8; 9) und mindestens einer Mobil
station (17; 18; 19; 20), wobei die ortsfeste Heim-Basisstation
(3) mindestens ein Verbindungsmittel (4; 22) zu einem externen
Telekommunikationsnetz (1; 2) und mindestens eine Sende/Emp
fangsantenne (5) zur internen Verbindung mit der mindestens
einen Zwischenstation (6; 7; 8; 9) aufweist, die mindestens eine
Zwischenstation (6; 7; 8; 9) über mindestens ein Verbindungsele
ment (10; 11; 12; 13; 14; 15; 16) zur Verbindung entweder mit der
Heim-Basisstation (3) oder einer weiteren Zwischenstation
(6; 7; 8; 9) und mindestens eine Sende/Empfangsantenne
(10; 11; 12; 13; 14; 15) zur Verbindung entweder mit der minde
stens einen Mobilstation (17; 18; 19; 20) oder einer weiteren
Zwischenstation (6; 7; 8; 9) verfügt und die mindestens eine Mo
bilstation (17; 18; 19; 20) eine Sende/Empfangsantenne zur Kom
munikation mit dem Mobilfunknetz (1) und/oder einer Zwischen
station (6; 7; 8; 9) hat, dadurch gekennzeichnet, daß
alle Elemente (3; 6; 7; 8; 9) des Subsystems Mittel aufweisen,
welche die Aufteilung der Systemressourcen zwischen der Heim-
Basisstation, der mindestens einen Zwischenstation (6; 7; 8; 9)
und der mindestens einen Mobilstation (17; 18; 19; 20) selbstän
dig organisieren.
2. Subsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mittel zur Selbstorganisation minde
stens aus einem Algorithmus zur selbständigen Aufteilung der
Systemressourcen zwischen der Heim-Basissationen (3), der
mindestens einen Zwischenstationen (6; 7; 8; 9) und der minde
stens einen Mobilstation (17; 18; 19; 20) vorhandenen Zwischen
verbindungen bestehen, wobei jedes Element des Subsystems
(3; 6; 7; 8; 9) die Systemressourcen nach dem gleichen Algorith
mus selbständig belegt.
3. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die oder das Verbindungs
mittel der Heim-Basisstation eine Sende/Empfangseinheit zur
drahtlosen Kommunikation mit einem Mobilfunknetz (1) und/oder
einen drahtgebundenen Anschluß (22) an ein festes Telekommu
nikationsnetz (2) sind/ist.
4. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Ver
bindungselement der Zwischenstation (6; 7; 8; 9) eine Sende/
Empfangsantenne (4) und/oder eine Kabelverbindung (16) ist.
5. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß bei mindestens einer Ver
bindungslinie die Kommunikation von der Heim-Basisstation zu
einer Mobilstation über mindestens eine Zwischenstation
(6; 7; 8; 9) oder über mehrere miteinander kommunizierende Zwi
schenstationen (6; 7; 8; 9) verläuft.
6. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die untereinander aufge
teilten Systemressourcen mindestens unterschiedliche Frequen
zen enthalten.
7. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die untereinander aufge
teilten Systemressourcen mindestens unterschiedliche Zeit
schlitze enthalten.
8. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die untereinander aufge
teilten Systemressourcen mindestens unterschiedliche CDMA-
Codes (CDMA = Code Division Multiple Access) enthalten.
9. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß jede Mobilstation
(17; 18; 19; 20), jede Zwischenstation (6; 7; 8; 9) und die Heim-
Basisstation. (3) über jeweils eine PIN (PIN = Persönliche
Identifikationsnummer) verfügen und die Zwischenstationen
(6; 7; 8; 9) und/oder die Heim-Basisstation (3) über ein Mittel
zur Unterscheidung von zugangsberechtigten und von nichtzu
gangsberechtigten Mobilstationen verfügt.
10. Subsystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Mittel zur Unterscheidung von zugangs
berechtigten und von nichtzugangsberechtigten Mobilstationen
über einen Datenspeicher verfügt, der die PIN von zugangsbe
rechtigten Mobilstationen enthält.
11. Subsystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Subsy
stems zum Mobilfunknetz (1) nach der FDD-Methode (FDD = Fre
quency Division Duplex) und die Verbindung im Subsystem nach
der TDD-Methode (TDD = Time Division Duplex) abläuft.
12. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß im Falle einer Zwischen
station (6; 7; 8; 9), diese über Mittel zur Ausführung einer
Übergabe und/oder Übernahme der Mobilstation (17; 18; 19; 20)
zu/von der Heim-Basisstation (3) verfügt.
13. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß im Falle mindestens zweier
Zwischenstationen (6; 7; 8; 9) diese über Mittel zur Ausführung
einer Verbindungsübergabe der Mobilstation (17; 18; 19; 20) un
ter den Zwischenstationen (6; 7; 8; 9) verfügen.
14. Subsystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Zwi
schenstation (6; 7; 8; 9) über Mittel zur Ausführung einer Ver
bindungsübergabe und Verbindungsübernahme der Mobilstation
(17; 18; 19; 20) zwischen dem Mobilfunknetz (1) und den Zwi
schenstationen (6; 7; 8; 9) verfügt.
15. Subsystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Subsystem dem GSM-Netz
(GSM = Global System for Mobile Communications) zugeordnet
ist.
16. Subsystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Subsystem dem UMTS-
Netz (UMTS = Universal Mobile Telecommunication System) zuge
ordnet ist.
17. Subsystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Subsystem bezüglich
des Festnetzanschlusses dem ISDN-Netz (ISDN = Integrated Ser
vices Digital Network) zugeordnet ist.
18. Subsystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Subsystem bezüglich
des Festnetzanschlusses dem PSTN-Netz (PSTN = Public Switched
Telephone Network) zugeordnet ist.
19. Subsystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Subsystem bezüglich
des Festnetzanschlusses dem Stromversorgungsnetz/Powerline-
Netz zugeordnet ist.
20. Subsystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Subsystem bezüglich
des Festnetzanschlusses dem xDSL/ADSL-Netz (xDSL = allgemei
ner Oberbegriff für Digital Subscriber Line, ADSL = Asymme
tric Digital Subscriber Line) zugeordnet ist.
21. Verfahren zur Kommunikation in einem Subsystem eines Mo
bilfunknetzes (1) und/oder eines drahtgebundenen Kommunikati
onsnetzes, wobei im Subsystem, das aus mehreren Elementen be
steht, die eine Heim-Basisstation, mindestens eine Zwischen
station (6; 7; 8; 9) und mindestens eine Mobilstation
(17; 18; 19; 20) enthalten, wobei die Heim-Basisstation (3) eine
Verbindung zu einem Mobilfunknetz (1) und gegebenenfalls ei
nem Festnetz (2) aufrechterhält und diese Verbindung mit Hil
fe der mindestens einen Zwischenstation (6; 7; 8; 9) an die min
destens eine Mobilstation (17; 18; 19; 20) weiterleitet, da
durch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Zwi
schenstation (6; 7; 8; 9) selbsttätig die Ressourcenaufteilung
übernimmt.
22. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Ressourcenaufteilung die Aufteilung be
nutzter Frequenzen und/oder verwendetem Zeitschlitz und/oder
CDMA-Code (CDMA = Code Division Multiple Access) zählt.
23. Verfahren gemäß einem der vorgehenden Verfahrensansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich
dasjenige Element (Mobilstation oder Basisstation), welches
den logischen Verbindungsaufbau initiiert, mit der selbsstän
digen Belegung der Ressourcen (Aufbau/Abbau der Datenkanäle)
zwischen sich selbst und dem nächsten Verbindungselement der
logischen Verbindungskette beginnt und falls eine oder mehre
re Zwischenstationen (6; 7; 8; 9) in der logischen Verbindungs
linie liegen, die jeweilige Zwischenstation (6; 7; 8; 9) den Ka
nalaufbau zum nächsten Element einschließlich selbständiger
Ressourcenbelegung vornimmt.
24. Verfahren gemäß einem der vorgehenden Verfahrensansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischensta
tion (6; 7; 8; 9) mehrere Mobilstationen (17; 18; 19; 20) gleich
zeitig bedient.
25. Verfahren gemäß einem der vorgehenden Verfahrensansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstati
on (6; 7; 8; 9) auf einem BCCH (Broadcast Control Channel) eine
Liste der bereits belegten Ressourcen, die von der verbin
dungsinitiierenden Mobilstation nicht belegt werden dürfen,
aussendet.
26. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß es für einen aus
dem Festnetz und/oder Mobilfunknetz (1) initiierten Verbin
dungsaufbau durchgeführt wird (incoming call).
27. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß es für einen vom
Subsystem initiierten Verbindungsaufbau durchgeführt wird
(outgoing call).
28. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß es innerhalb des
Subsystems bei Verbindungsübergabe-Prozeduren zwischen ver
schiedenen Zwischenstationen (6; 7; 8; 9) und/oder zwischen ei
ner Zwischenstation (6; 7; 8; 9) und der Basisstation (3) durch
geführt wird.
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