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QUERVERWEIS
ZU VERWANDTER ANMELDUNG
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Diese
Anmeldung beansprucht eine Priorität von und ist verwandt mit
der folgenden vorherigen Anmeldung: „System And Method For Implementing Base
Stations Using Personal Computers", provisorische U.S.-Patentanmeldung
Nr. 60/214080, angemeldet am 27. Juni 2000.
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HINTERGRUND
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen Basisstationen. Insbesondere sieht
die Erfindung ein System und ein Verfahren für die Implementierung einer
lokalen Basisstation für
mobile Vorrichtungen vor. Die Erfindung ist insbesondere gut geeignet
zur Verwendung in lokalen Kunden-Basisstationen für PDAs (Personal
Digital Assistants), drahtlose Zweiweg-E-Mail-Kommunikationsvorrichtungen
und Ähnliches.
Die Erfindung sieht eine Verwendbarkeit jedoch in jedem drahtlosen
Kommunikationssystem vor, das eine Basisstation erfordert.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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US 6,049,533 offenbart ein
Netzwerkkommunikationssystem, in dem Zugangspunkte, die einen drahtlosen
Zugang zu dem System vorsehen, falsch geleitete Informationspakete
in dem Fall umleiten, wenn sich die Position einer mobilen Einheit
verändert
hat. Unabhängig
davon, ob ein Hostcomputer oder eine andere Netzwerkvorrichtung
in seiner/ihrer Positionstabelle die sich ändernden Positionen bzw. Orte
der mobilen Einheiten aktualisieren kann, werden Informationspakete,
die an die mobile Einheit gerichtet sind von dem Hostcomputer oder
einer anderen Netzwerkvorrichtung, weiterhin richtig geliefert.
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Ferner
beschreibt
EP 0 758
189 A2 ein privates drahtloses Telekommunikationssystem,
das Funkeinheiten aufweist, die zu einer jeweiligen Basis(„Heimat")station gehören. Jede
Funkeinheit kann mit jeder Basisstation kommunizieren, in deren Dienstbereich
sie sich befindet. Jede Basisstation hat eine Funkschnittstelle
zur Kommunikation mit Funkeinheiten, eine Telefonschnittstelle zur
Verbindung mit einer Telefonleitung und eine LAN-Schnittstelle zur
Verbindung zu einem lokalen Netzwerk, mit dem alle Basisstationen
verbunden sind. Sprachkommunikationen für einen Handapparat werden
immer durch die Heimatbasisstation für diesen Handapparat geleitet,
ungeachtet der Identität
der Basisstation, in deren Dienstbereich sich der Handapparat momentan
befindet.
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Während mobile
Vorrichtungen weiter immer weitere Verbreitung erfahren, erfahren
Benutzer mobiler Vorrichtungen eine zunehmende Überlastung in Weitbereichsnetzwerken.
Drahtlose Systeme können jedoch
momentan nicht arbeiten, ohne diese überlastete Infrastruktur zu
benutzen. Um eine elektronische Nachricht zwischen zwei mobilen
Vorrichtungen zu senden, erfordern bekannte Systeme die Verwendung
eines drahtlosen Weitbereichs-Netzwerks, selbst wenn die zwei mobilen
Vorrichtungen sich sehr nahe zusammen befinden.
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1 zeigt
die Weiterleitung (Routing) einer elektronischen Nachricht zwischen
zwei mobilen Vorrichtungen 20b und 20c unter Verwendung
eines bekannten drahtlosen Systems 10. Das bekannte System 10 umfasst
ein Büro 12,
ein drahtlo ses Weitbereichs-Netzwerk 26, ein drahtloses
Gateway 24 und ein Internet 22. In dem Büro 12 befindet
sich eine Vielzahl von mobilen Vorrichtungen 20a, 20b und 20c,
ein Firmen-LAN 14 und eine Vielzahl von Personalcomputern
(„PC") 16a, 16b, 16c und 16d.
Auch zugänglich
für das
Firmen-LAN 14 ist ein Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18.
Dieses Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 wird in dem Detail in
dem U.S.-Patent Nr. 6,219,694 beschrieben.
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Die
Bezeichnung "drahtloses
Netzwerk" wird allgemein
verwendet, um sich auf die Daten-zentrischen als auch Sprach-zentrischen
Netzwerkdienste zu beziehen. Beispiele von bekannten Daten-zentrischen
Netzwerkdiensten umfassen das Mobitex-Funknetzwerk („Mobitex"), das DataTAC-Funknetzwerk
(„DataTAC") und GPRS (General
Packet Radio Dienst). Zusätzlich
gibt es drahtlose Netzwerke (funktionsfähig und in der Entwicklung),
in denen sowohl eine Sprach- als auch Datenkommunikation unterstützt werden
kann über
dasselbe physikalische Netzwerk. Beispiele von kombinierten Daten-zentrischen/Sprach-zentrischen
Netzwerke umfassen das CDMA(Code Division Multiple Access)-Netzwerk, das
GSM (Global System for Mobile Communications), das EDGE-Netzwerk
und das UMTS-Netzwerk. Zu den Zwecken dieser Anmeldung betrifft
jedoch die Bezeichnung "drahtloses
Weitbereichsnetzwerk" jedes
drahtlose Netzwerk, das eine Datenkommunikation unterstützt.
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Es
sollte auch angemerkt werden, dass die Bezeichnungen "Büro" und "Büroumgebung" in dieser Anmeldung
verwendet werden, um sich auf jeden umschlossenen Bereich zu beziehen,
in dem mobile Vorrichtungen verwendet werden können, und die Bezeichnungen
sind nicht auf Gebäude
begrenzt, in denen Geschäfte
durchgeführt
werden.
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Drahtlose
Weitbereichsnetzwerke 26 sind typischerweise in einem schichtweisen
System angeordnet, das zumindest zwei Level bzw. Ebenen hat: Basisstationen und
mobile Vermittlungsstellen. Mobile Vermittlungsstellen umfassen
typischerweise eine Teilnehmerdatenbank und eine Besucherdatenbank, die
benutzt werden, um die Position und den Status von mobilen Vorrichtungen
in Kommunikation mit den vielen Basisstationen an der unteren Ebene
des Systems zu verfolgen. In Gebieten mit viel Verkehr wird ein
Dienst auf dem drahtlosen Weitbereichsnetzwerk 26 häufig beeinflusst
durch eine Überlastung
sowohl auf der Ebene der Basisstation als auch der mobilen Vermittlungsstelle.
Wie unter Bezugnahme auf 1 zu sehen ist, kann eine Überlastung
in dem drahtlosen Weitbereichsnetzwerk 26 einen Dienst
unterbrechen oder verzögern,
selbst wenn beide mobilen Vorrichtungen 20b und 20c sich
in dem gleichen Büro 12 befinden.
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2 zeigt
ein bekanntes Verfahren zum Weiterleiten einer elektronischen Nachricht
zwischen zwei mobilen Vorrichtungen 20b und 20c unter
Verwendung der Um- bzw. Weiterleitungs(redirection)-Software 18,
die auf einem drahtlosen System 10 arbeitet. Das bekannte
drahtlose System 10 ist das gleiche System, wie unter Bezugnahme
auf 1 beschrieben wurde. In diesem Fall jedoch wird die
elektronische Nachricht zwischen drahtlosen Vorrichtungen unter
Verwendung eines bekannten Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Moduls 18 kommuniziert,
wie in dem U.S.-Patent Nr. 6,219,694 beschrieben wird. Das Um- bzw.
Weiterleitungs-Software-Modul kann eine elektronische Nachricht
um- bzw. weiterleiten, die an eine E-Mail-Adresse auf einem Firmen-LAN 14 gesendet
wird; und eine Kopie der elektronischen Nachricht an sowohl den
Personalcomputer 16d des Benutzers der mobilen Vorrichtung
als auch an seine oder ihre mobile Vorrichtung 20b senden.
Wie in 2 gezeigt, erfordert dieses bekannte Routing-Verfahren einen Zugang
sowohl zu dem drahtlosen Weitbereichsnetzwerk 26 als auch
dem Internet 22, von denen eines wahrscheinlich überlastet
ist zu bestimmten Tageszeiten.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
System und ein Verfahren zur Implementierung lokaler Basisstationen
ist vorgesehen. Das System umfasst eine Vielzahl von mobilen Vorrichtungen,
ein lokales Netzwerk (LAN) und eine Vielzahl von lokalen Basisstationen,
die mit dem LAN verbunden sind. Jede lokale Basisstation in dem
System hat eine eindeutige Adresse auf dem LAN und ist konfiguriert,
Datenpakete an die und von den mobilen Vorrichtungen zu senden und
zu empfangen. Unter Verwendung der eindeutigen Adresse, die einer
bestimmten lokalen Basisstation zugewiesen wird, können die
Datenpakete zwischen lokalen Basisstationen über das LAN übertragen
werden.
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Jede
lokale Basisstation in dem System kann eine Zentraleinheit (CPU)
umfassen, die mit einer Sound-Karte und einer Netzwerkschnittstellenkarte verbunden
ist, und ein sendendes und empfangendes Mittel, das modulierte RF-Signale
an die und von den mobilen Vorrichtungen sendet und empfängt. Die Sound-Karte
ist konfiguriert, ein ankommendes RF-Signal zu demodulieren, um
einen ankommenden Rahmen von Daten zu erzeugen, und ein abgehendes
moduliertes RF-Signal
aus einem abgehenden Datenrahmen zu erzeugen. Jede lokale Basisstation
kann auch ein Software-Modul umfassen, das durch die CPU ausgeführt wird
und konfiguriert ist, um ein Paket von Daten von dem ankommenden RF-Signal
zu extrahieren und das Datenpaket in ein abgehendes Datagramm zu
kodieren, das eine Adressierungs-Information umfasst, die es dem
abgehenden Datagramm ermöglicht,
an eine andere lokale Basisstation über das LAN geleitet zu werden, und
ist auch, konfiguriert, ein Datenpaket von einem ankommenden Datagramm
zu extrahieren, das von dem LAN empfangen wird, und das Datenpaket
in den abgehenden Datenrahmen zu codieren, der eine Information
umfasst, die dem abgehenden Datenrahmen ermöglicht, an die mobile Vorrichtung übermittelt zu
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
die Weiterleitung (Routing) einer elektronischen Nachricht zwischen
zwei mobilen Vorrichtungen unter Verwendung eines bekannten drahtlosen
Systems;
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2 zeigt
ein bekanntes Verfahren der Weiterleitung einer elektronischen Nachricht
zwischen zwei mobilen Vorrichtungen unter Verwendung einer Um- bzw. Weiterleitungs-Software,
die auf einem drahtlosen System arbeitet;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das beispielhafte Komponenten eines Systems zur
Implementierung lokaler RF-Basisstationen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der beanspruchten Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das die Übertragung
einer elektronischen Nachricht zwischen zwei mobilen Vorrichtungen
unter Verwendung von zwei lokalen RF-Basisstationen zeigt;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das die Um- bzw. Weiterleitung einer E-Mail-Nachricht zeigt,
die von einer mobilen Vorrichtung innerhalb der Büroumgebung
sowohl an eine mobilen Vorrichtung außerhalb der Büroumgebung
als auch eine elektronische Mailbox übermittelt wird;
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6 ist
ein Blockdiagramm, das beispielhafte Komponenten eines WAN-basierten Systems zur
Implementierung lokaler RF-Basisstationen zeigt;
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7 ist
ein Blockdiagramm, das beispielhafte Hardware- und Softwarekomponenten
einer lokalen RF-Basisstation zeigt;
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8 ist
ein Blockdiagramm, das beispielhafte Funktionen zeigt, die durch
die Software-Module der Basisstation durchgeführt werden;
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9 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren für das Senden
einer elektronischen Nachricht von einer ursprünglichen mobilen Vorrichtung
an eine mobile Ziel-Vorrichtung unter Verwendung eines lokalen RF-Basisstation-Systems zeigt;
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10 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Aktualisierung
einer Teilnehmerliste in einer lokalen RF-Basisstation zeigt;
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11A und 11B sind
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes V erfahren für die Bestimmung
der Position einer mobilen Vorrichtung in einem lokalen RF-Basisstation-System
zeigt;
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12 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren für das Übermitteln
eines MPAK an die mobile Ziel-Vorrichtung zeigt;
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13A und 13B sind
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren für die Verarbeitung
eines empfangenen MPAK an dem Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul zeigt;
und
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14 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren für die Verarbeitung
einer neuen E-Mail zeigt, die an eine mobile Vorrichtung geliefert
wird.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Unter
Bezugnahme nun auf die Zeichnungen ist 3 ein Blockdiagramm,
das beispielhafte Komponenten eines Systems 40 zur Implementierung
von lokalen RF-Basisstationen zeigt. Das System 40 umfasst
vorzugsweise eine Anzahl von Komponenten innerhalb einer Büroumgebung 42 und
verwendet auch eine existierende Infrastruktur außerhalb
der Büroumgebung 42.
Innerhalb der Büroumgebung 42 umfasst
das System vorzugsweise ein lokales Firmen-Netzwerk (LAN) 14,
einen Subskriptions-Server 48, eine Vielzahl von lokalen
RF-Basisstationen 44, 46a und 46b und
eine Vielzahl von mobilen Vorrichtungen 20a und 20b.
Die Vielzahl der lokalen RF-Basisstationen 44, 46a und 46b kann
entweder selbstständige
lokale RF-Basisstationen 44 oder Personalcomputer umfassen,
die als lokale RF-Basisstationen 46a und 46b konfiguriert
sind. Das System 40 kann eine Vielzahl von Personalcomputer
(PC) 16a, 16b und 16c und ein Um- bzw.
Weiterleitungs-Software-Modul 18 umfassen, das an dem Firmen-LAN 14 in
Kooperation mit einem Nachrichtenspeicher 60 und einem
Mail-Server 52 arbeitet. Der Mail-Server 52 kann
jede bekannte E-Mail-Lösung
sein, wie Exchange®-, Lotus Notes®-
oder die Internet-Standard IMAP4-Lösung.
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Außerhalb
der Büroumgebung 42 verwendet das
System 40 vorzugsweise ein Weitbereichscomputernetzwerk,
wie das Internet 54; ein drahtloses Weitbereichsnetzwerk 58;
und eine Vielzahl von Weitbereichs-Basisstationen 50. Auch
außerhalb
der Büroumgebung 42 wird
eine mobile Vorrichtung 20c gezeigt.
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In
Betrieb kann das System 40 verwendet werden, um eine Datenkommunikation
zwischen den mobilen Vorrichtungen 20a, 20b oder 20c sowohl
innerhalb als auch außerhalb
der Büroumgebung 42 zu senden.
Zusätzlich
kann das System 40 verwendet werden, um eine Datenkommunikation
an Vorrichtungen (mobil oder anders) über ein E-Mail-Konto oder einem
anderen elektronischen Nachrichten dienst zu senden. Die Datenkommunikation,
die zwischen den mobilen Vorrichtungen 20a, 20b und 20c gesendet wird,
ohne auf den Mail-Server 52 zuzugreifen, wird hier als „direkt" bezeichnet. Eine
Datenkommunikation, die unter Verwendung des Mail-Servers 52 gesendet
oder empfangen wird, wird hier als „E-Mail" bezeichnet.
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Innerhalb
der Büroumgebung 42 ist
die Vielzahl der lokalen RF-Basisstationen 44, 46a und 46b verbunden
mit dem Subskriptions-Server 48 über das Firmen-LAN 14 und
jede lokale RF-Basisstation hat vorzugsweise eine IP-Adresse auf
dem LAN. Um eine Information direkt zwischen zwei mobilen Vorrichtungen 20a und 20b auszutauschen,
wird ein Paket von Daten, wie ein MPAK in dem Fall eines Mobitex-Netzwerks,
vorbereitet, das dann von jeder mobilen Vorrichtung 20a oder 20b in
der Büroumgebung 42 gesendet
oder empfangen werden kann unter Verwendung einer Subskriptions-
und Routing-Information, die auf dem Subskriptions-Server 48 gespeichert ist
und auch in einem Cachespeicher auf den lokalen RF-Basisstationen 44, 46a und 46b gespeichert
ist. Die Subskriptions- und Routing-Information umfasst vorzugsweise
die IP-Adresse der Basisstation, zu der jede mobile Vorrichtung
vor kurzem „geroamt" ist (oder mit dieser
kommuniziert hat), und eine Liste von momentan Identifikationsnummern
mobiler Vorrichtungen (wie MAN in dem Mobitex-Netzwerk) und wie
ihre Verwendung eine Gebührenabrechnung
beeinflussen kann. Wenn ein MPAK von einer der lokalen RF-Basisstationen 44, 46a oder 46b empfangen wird,
mit einem bestimmten Pakettyp, der anzeigt, dass er direkt an eine
der mobilen Vorrichtungen 20a oder 20b geliefert
werden soll, ermöglicht
die Routinginformation, die in dem Cachespeicher der Basisstation
und auf dem Subskriptions-Server 48 gespeichert ist, dem
MPAK, zu der korrekten lokalen RF-Basisstation 44, 46a oder 46b geleitet
zu werden, wo er an eine mobile Vorrichtung 20a oder 20b übertragen werden
kann.
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Es
sollte jedoch offensichtlich sein, dass der Informationsaustausch
an eine und von einer mobilen Vorrichtung 20a, 20b oder 20c nicht
auf den Austausch von einzelnen MPAKs oder anderer Datenpakete begrenzt
ist. Stattdessen können
Daten von mobilen Vorrichtungen 20a, 20b oder 20c in
der Form von einzelnen Datenpaketen oder in Form von den größeren Datagrammen
gesendet und empfangen werden, die aus mehreren Datenpaketen bestehen. Die
Technik der Übertragung
und des Empfangs von Daten in der Form von Datenpaketen oder Datagrammen
ist allgemein bekannt für
Fachleute drahtloser Datenkommunikationen.
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Wenn
andererseits eine Information als E-Mail oder direkt mit einer mobilen
Vorrichtung 20c außerhalb
der Büroumgebung 42 ausgetauscht
werden soll, dann wird die Redirector-Software 18 als eine
Verbindung zu dem Mail-Server 52 und/oder zu dem Weitbereichs-Netzwerk 58 verwendet.
Um E-Mail zu senden oder zu empfangen, wird die Redirector-Software 18 verbunden
mit dem Mail-Server 52 über den
Nachrichtenspeicher 60, der vorzugsweise eine Datenbank
ist.
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Es
sollte jedoch angemerkt werden, dass die Redirector-Software 18 mit
dem Mail-Server 52 verbunden werden kann durch jedes bekannte
Inter-Programm-Kommunikationsverfahren,
wie eine Anwendungsprogrammschnittstelle (API – Application Program Interface)
oder eine DLL(Dynamic Link Library)-Schnittstelle. Das Internet 54 wird
von dem System 40 verwendet sowohl, (1) um die Redirector-Software 18 mit
dem drahtlosen Weitbereichs-Netzwerk 58 zu verbinden, um
direkte Nachrichten an die oder von den mobilen Vorrichtungen außerhalb
der Büroumgebung 42 zu
senden oder zu empfangen, als auch (2) durch den Mail-Server 52, um
E-Mail zu senden und zu empfangen. Alle Verbindungen zu dem Internet 54 werden
vorzugsweise hergestellt unter Verwendung von standardmäßigen Verbindungsverfahren,
wie ISDN, Rahmen-Relay oder T1-Verbindungen.
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In
Betrieb, wenn eine der mobilen Vorrichtungen 20a oder 20b eine
elektronische Nachricht zur Lieferung an eine mobile Vorrichtung 20c sendet,
die sich außer halb
der Büroumgebung 42 befindet,
dann erkennt die lokale RF-Basisstation 44, 46a oder 46b, welche
die Nachricht empfängt,
(1) dass die mobile Vorrichtung 20c nicht in der Nähe der Büroumgebung 42 ist,
und (2) sendet die elektronische Nachricht über das Firmen-LAN 14 an
die Um- bzw. Weiterleitungs-Software 18. Die Redirector-Software 18 sendet
dann die Nachricht über
das Internet 54 an das drahtlose Weitbereichsnetzwerk 58,
das die Nachricht über
eine der Weitbereichs-Basisstationen 50 an
die mobile Vorrichtung 20c sendet.
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Ähnlich,
wenn eine elektronische Nachricht von der Redirector-Software 18 empfangen
wird zur Lieferung an eine der mobilen Vorrichtungen 20a oder 20b,
dann wird die Nachricht über
das Firmen-LAN 14 an die mobile Vorrichtung 20a oder 20b gesendet
unter Verwendung der Routinginformation, die sowohl auf dem Subskriptions-Server 48 als
auch in dem Cachespeicher der Um- bzw. Weiterleitungs-Software 18 gespeichert
ist. Die Routinginformation ermöglicht
dem System 40, die Nachricht an die richtige lokale RF-Basisstation 44, 46a oder 46b zur Übertragung
an die mobile Vorrichtung 20a oder 20b zu senden.
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Der
Betrieb der Um- bzw. Weiterleitungs-Software 18 in dem
Kontext einer E-Mail-Nachricht
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das die Übertragung
einer direkten elektronischen Nachricht zwischen zwei mobilen Vorrichtungen 20a und 20b zeigt unter
Verwendung von zwei lokalen RF-Basisstationen 44 und 46a.
Die in der 4 gezeigte Übertragung findet auf demselben
System 40 statt wie oben unter Bezugnahme auf 3 beschrieben
wird. Signifikant ermöglicht
dieses System 40 zwei mobilen Vorrichtungen 20a und 20b,
die sich innerhalb des selben Büros 42 befinden,
zu kommunizieren, ohne auf das drahtlose Weitbereichs-Netzwerk 58 zuzugreifen,
wodurch die Verzögerung
vermieden wird, die oft durch eine Überlastung in der Netzwerkinfrastruktur
verursacht wird, und ebenso die Kosten ver mieden werden, die zur Übertragung
von Daten über das
drahtlose Weitbereichsnetzwerk 58 gehören.
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In
Schritt 1 wird eines oder mehrere MPAK (oder ein anderer
Typ von Datenpaket) durch die mobile Vorrichtung 20a erzeugt
und an die mobile Vorrichtung 20b adressiert. Das MPAK
(oder Datagramm, das aus mehreren MPAKs besteht) wird dann an die
lokale RF-Basisstation 44 übertragen. Vorzugsweise zeigt
der Pakettyp an, dass das MPAK direkt an die mobile Vorrichtung 20b geliefert
werden soll und nicht für
die Um- bzw. Weiterleitungs-Software 18 bestimmt ist, d.h.
die Nachricht ist eine direkte Nachricht. Jede lokale RF-Basisstation 44, 46a und 46b umfasst
vorzugsweise zwei Systemdatendateien: (1) eine Subskriptionsliste
und (2) ein Routencachespeicher. Die Subskriptionsliste protokolliert
bzw. logt alle mobilen Vorrichtungen, die momentan aktiv sind oder
vor kurzem als aktiv bekannt sind, auf dieser Basisstation. Folglich
kann, wenn die direkte Nachricht von der mobilen Vorrichtung 20a in
Schritt 1 empfangen wird, die lokale RF-Basisstation 44 verifizieren,
ob die mobile Vorrichtung 20a eine gültige Subskription hat, ohne
den Subskriptions-Server 48 abzufragen. Durch die Speicherung
dieser Information an jeder lokalen Basisstation 44, 46a und 46b wird eine Überlastung
auf dem Firmen-LAN 14 reduziert und eine Nachrichtenlieferzeit
durch das System 40 wird ebenso reduziert.
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Der
Routingcachespeicher in jeder lokalen RF-Basisstation 44, 46a und 46b kann
ein Log umfassen, das die Position von mobilen Vorrichtungen anzeigt,
an die oder von denen eine bestimmte Basisstation vor kurzem Daten
empfangen oder gleitet hat. Somit, wenn eine lokale RF-Basisstation
in ihrem Routingcachespeicher die IP-Adresse für die lokalen RF-Basisstation
hat, von der bekannt ist, dass sie zuletzt eine mobile Ziel-Vorrichtung
abgedeckt hat, dann kann eine Nachricht direkt an die richtige lokale RF-Basisstation über das
Firmen-LAN gesendet werden, ohne zuerst auf den Subskriptions-Server 48 zuzugreifen.
Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 4, wenn
Daten vor kurzem zwischen der lokalen RF- Basisstation 44 und der mobilen
Vorrichtung 20b durch die lokale Basisstation 46a geleitet
wurden, dann weiß die
lokale RF-Basisstation 44 aus ihrem Routingcachespeicher,
dass die mobile Vorrichtung 20b wahrscheinlich noch durch
die lokale RF-Basisstation 46a abgedeckt ist. Dann wird
in den Schritten 2 und 3 die direkte Nachricht,
die an die mobile Vorrichtung 20b adressiert ist, an die
lokale RF-Basisstation 46a über das LAN 14 geleitet.
Wenn jedoch die IP-Adresse für
die Basisstation, welche die mobile Vorrichtung 20b abdeckt,
nicht in ihrem Routingcachespeicher ist, dann erlangt die lokale
RF-Basisstation 44 diese Daten von dem Subskriptions-Server 48.
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Bei
Empfang der direkten Nachricht von dem LAN 14 greift die
lokale RF-Basisstation 46a vorzugsweise
auf ihre Subskriptionsliste zu, um sicherzustellen, dass die mobile
Vorrichtung 20b nicht zu einer anderen Basisstation geroamt
bzw. gewandert ist. Wenn die mobile Vorrichtung 20b nicht
länger
durch die lokale RF-Basisstation 46 abgedeckt wird, dann greift
die lokale Basisstation 44 auf den Subskriptions-Server 48 zu,
um die neue Position der mobilen Vorrichtung 20b festzustellen,
und leitet die Nachricht um. Sobald die lokalen RF-Basisstationen 44 und 46a bestätigt haben,
dass die direkte Nachricht richtig geleitet wurde, wird die Nachricht
in Schritt 4 an die mobile Vorrichtung 20b gesendet.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das die Um- bzw. Weiterleitung einer E-Mail-Nachricht zeigt,
die von einer mobilen Vorrichtung 20a innerhalb der Büroumgebung 42 an
eine mobile Vorrichtung 20c gesendet wird, die sich außerhalb
der Büroumgebung 42 befindet.
Das in der 5 gezeigte System ist dasselbe
System 40, wie oben unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben
wird. In diesem Fall jedoch zeigt das Blockdiagramm die Verwendung des
Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Moduls 18, um eine E-Mail-Nachricht
zu empfangen, die an eine elektronische Mailbox eines Benutzers
adressiert ist, und dann die E-Mail an die mobile Vorrichtung 20c des
Benutzers weiterzuleiten. Das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 kann
jede bekannte Version einer Um- bzw. Weiter leitungs-Software sein,
die auf einem Firmen-LAN arbeitet, wie in dem U.S.-Patent Nr. 6,219,694
beschrieben wird.
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In
Schritt 1 wird ein drahtloses E-Mail-MPAK, das an eine
elektronische Mailbox adressiert ist, von der mobilen Vorrichtung 20a gesendet
und empfangen von der lokalen RF-Basisstation 44. Vorzugsweise
kann die lokale RF-Basisstation 44 identifizieren, dass
die Nachricht eine E-Mail ist, basierend auf dem Typ des Datenpakets,
in dem sie übertragen
wird. In den Schritten 2 und 3 wird die E-Mail-MPAK-Nachricht an
das Firmen-LAN 14 gesendet und durch das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 erfasst. Sobald
alle E-Mail-MPAKs, welche die Nachricht aufweisen, durch das Um-
bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 empfangen sind, wird
das E-Mail aus den Datenpaketen wieder zusammengesetzt und dann
in Schritt 4 in den Nachrichtenspeicher 60 übertragen.
Aus dem Nachrichtenspeicher 60 wird die E-Mail-Nachricht
durch den Mail-Server 52 erfasst und eine Kopie wird in
die elektronische Mailbox geleitet (Schritt 5a). In einem
alternativen Ausführungsbeispiel
kann die E-Mail-Nachricht direkt von dem Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 an
den Mail-Server 52 übertragen
werden.
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In
diesem Fall hat der Eigentümer
der elektronischen Mailbox das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 angewiesen,
eine Kopie seiner oder ihrer E-Mail-Nachrichten an die mobile Vorrichtung 20c umzuleiten.
Folglich zieht, wenn die E-Mail-Nachricht in der elektronischen
Mailbox platziert wird, die Um- bzw. Weiterleitungs-Software 18 eine
Kopie der elektronischen Nachricht aus dem Nachrichtenspeicher 60 und
bereitet sie für
eine drahtlose Übertragung
vor (Schritt 5b).
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Die
Um- bzw. Weiterleitungs-Software 18 greift dann auf einen
Routingcache zu, der sich in dem Cachespeicher des Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Moduls befindet,
und wenn notwendig, auf den Subskriptions-Server 48, um
die IP-Adresse der
lokalen RF-Basisstation 46a oder 46b zu bestimmen,
die zuletzt in Kontakt mit der mobilen Vorrichtung 20c war.
Wenn die mobile Ziel-Vorrichtung lokal in der Büroumgebung 42 ist,
dann wird die Nachricht an eine lokale RF-Basisstation 44, 46a oder 46b zur Übertragung
an die mobile Vorrichtung 20 geleitet. In diesem Beispiel
jedoch befindet sich die mobile Vorrichtung 20c außerhalb
der Büroumgebung
und ist folglich nur zugänglich
durch das Weitbereichsnetzwerk 58. Folglich wird in Schritt 6b die Nachricht über das
Internet 54 an das drahtlose Weitbereichsnetzwerk 58 geliefert.
Nach Wahl des Benutzers kann die E-Mail-Nachricht auch an das Desktopcomputersystem 16c des
Benutzers geliefert werden (Schritt 6a).
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Ähnlich können E-Mail-MPAKs,
die über
das Internet von außerhalb
der Büroumgebung
gesendet werden, von dem Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 empfangen
werden und wieder in eine E-Mail-Nachricht zusammengesetzt werden.
Die E-Mail wird dann an den Nachrichtenspeicher 60 übertragen,
von dem sie an eine elektronische Mailbox durch den Nachrichtserver 52 und/oder
an eine mobile Vorrichtung durch die Um- bzw. Weiterleitungs-Software 18 übertragen
werden kann.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das beispielhafte Komponenten eines WAN-basierten Systems 80 zur
Implementierung lokaler RF-Basisstationen 88a, 88b, 108 und 110 zeigt.
In diesem WAN-basierten System 80 ist eine Vielzahl lokaler
Systeme 82 und 84 über das Internet 98 (oder
einige andere Form des Weitbereichs-Computernetzwerkes) miteinander verbunden,
um eine drahtlose Kommunikation zwischen entfernten Positionen ohne
die Verwendung der drahtlosen Netzwerkinfrastruktur zu ermöglichen. Es
sollte jedoch offensichtlich sein, dass obgleich 6 nur
zwei lokale Systeme 82 und 84 zeigt, das WAN-basierte
System 80 vorzugsweise jede Anzahl von lokalen Systeme
umfasst, die über
das WAN 98 miteinander verbunden sind, oder eine Kombination von
Netzwerken.
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Das
WAN-basierte System 80 funktioniert im Wesentlichen wie
das lokale System 40, das oben unter Bezugnahme auf die 3–5 beschrieben wird;
wobei der einzige erhebliche Unterschied die Verwendung des Internets 98 ist,
um die lokalen Systeme 82 und 84 zu verbinden,
und das Hinzufügen
eines Netzwerk-Subskriptions-Servers 100.
Die verwendeten IP-Adressen zur Identifizierung der lokalen RF-Basisstationen 88a, 88b, 108 und 110 auf
den Firmen-LANs 90 und 106 sind genauso anwendbar, um
die Basisstationen auf einem WAN, wie dem Internet 98,
zu lokalisieren. Da jedoch ein TCP/IP-Protokoll nicht ermöglicht,
dass mobile Vorrichtungen schnell und beliebig durch ein großes WAN
wandern bzw. roamen, ist der Netzwerk-Subskriptions-Server 100 erforderlich,
um zu verfolgen, welches LAN in Kommunikation ist oder vor kurzem
in Kommunikation gewesen ist mit einer gegebenen mobilen Vorrichtung 86a, 86b, 86c, 114a, 114b oder 114c.
Wenn zum Beispiel die mobile Vorrichtung 86a gerade von einer
anderen Position geroamt hat und auf einer lokalen RF-Basisstation
aktiv wird, aktualisiert die Basisstation 88a vorzugsweise
den lokalen Subskriptions-Server 92, der dann den Netzwerk-Subskriptions-Server 100 aktualisieren
würde.
Danach, wenn eine Nachricht an die mobile Vorrichtung 86a von
außerhalb
seines lokalen Netzwerks 82 gesendet wird, leitet der Netzwerk-Subskriptions-Server 100 die Nachricht
auf den richtigen Firmen-LAN 90 um bzw. weiter, und der
lokale Subskriptions-Server 92 leitet dann die Nachricht
an die richtige lokale RF-Basisstation 88a.
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7 ist
ein Blockdiagramm, das beispielhafte Hardwarekomponenten 126 und
Softwarekomponenten 124 einer lokalen RF-Basisstation 120 zeigt.
Die lokale RF-Basisstation 120 wird vorzugsweise unter
Verwendung eines universellen PCs 122 oder eines vernetzten
Computers und handelsüblichen
standardmäßigen Komponenten
konstruiert. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass eine kundenspezifische
selbstständige
lokale RF-Basisstation zur Verwendung in einem loka len RF-Basisstationssystem
besonders konstruiert werden kann, wie das hierin beschriebene System 40.
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Die
PC-Hardware 126 umfasst eine Netzwerkschnittstellenkarte 134,
eine Zentraleinheit (CPU) 136 und eine Voll-Duplex-Sound-Karte 138. Mit
der Voll-Duplex-Sound-Karte
ist ein Sender/Empfänger 132 konfiguriert.
Der PC ist mit Basisstations-Software-Modulen 124 programmiert,
wie ein UDP-Verbindungs-Modul 140,
ein Main-Dispatcher-Modul 142, ein Verbindungs-Verwaltungs-Modul 144,
ein Sende-Modul 146 und ein Empfangs-Modul 148.
Diese Module können
mit jeder geeigneten Softwareprogrammiersprache implementiert werden.
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Der
Sender/Empfänger 132 ist
zu dem PC 122 vorzugsweise extern (obgleich er innerhalb
angeordnet sein kann) und sendet und empfängt modulierte Hochfrequenz(RF – radio
frequency)-Signale an eine und von einer Vielzahl von mobilen Vorrichtungen 130a, 130b und 130c in
der Nähe
der lokalen RF-Basisstation 120. Vorzugsweise sind die
modulierten Signale kodierte ROSI-Rahmen, die Datenpakete in der
Form eines MPAKs umfassen, obwohl andere Rahmenformate und Pakettypen
verwendet werden können.
Der Sender/Empfänger 132 kann jede
Vorrichtung oder Kombination von Vorrichtungen sein, die durch Fachleute
im Allgemeinen verwendet wird, um RF-Signale zu senden und zu empfangen.
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Der
Sender/Empfänger 132 ist
verbunden mit der Voll-Duplex-Sound-Karte 138, die in dem
PC 122 betriebsfähig
ist. Eine handelsübliche
Voll-Duplex-Sound-Karte 138 kann
ausreichende analoge Eingabe/Ausgabe liefern, um einen Basisband-modulierten
Strom zur Übertragung
zu erzeugen, und um ein ankommendes Basisbandsignal zu demodulieren.
Eine Voll-Duplex-Sound-Karte 138, die zur Durchführung einer
derartigen Funktion fähig
ist, ist die SoundBlasterTM-PCI-128-Sound-Karte.
Es sollte jedoch angemerkt werden, dass die Voll-Duplex-Sound-Karte 138 ersetzt
werden kann von jedem Typ von Sound-Karte oder ande rer Vorrichtung,
die fähig
ist (1) zum Demodulieren eines Basisbandsignals, und (2) zum Erzeugen
eines Basisband-modulierten Stroms zur Übertragung durch den Sender/Empfänger 132.
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Die
Basisstation-Software-Module 124, die ausführlicher
unten unter Bezugnahme auf 8 beschrieben
werden, wandeln die MPAKs in UDP/IP-Pakete um, die zwischen lokalen
RF-Basisstationen über
das Firmen-LAN 128 übermittelt
werden können.
Die UDP/IP-Pakete werden an das und von dem LAN 128 über die
Netzwerkschnittstellenkarte 134 gesendet und empfangen.
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Alle
PC-Hardwarevorrichtungen 126, einschließlich der Voll-Duplex-Sound-Karte 138 und
der Netzwerkschnittstellenkarte 134, werden durch die CPU 136 verbunden,
die die Doppelfunktionen der Synchronisierung der PC-Hardware 126 und
der Ausführung
der Basisstation-Software-Module 124 durchführt.
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8 ist
ein Blockdiagramm, das beispielhafte Funktionen zeigt, die von den
Basisstation-Software-Modulen 124 durchgeführt werden.
Die Basisstation-Software-Module 124 umfassen
vorzugsweise ein UDP-Verbindungs-Modul 140, ein Main-Dispatcher-Modul 142,
ein Verbindungs-Verwaltungs-Modul 144, ein Sende-Modul 146 und
ein Empfangs-Modul 148. Zusätzlich sind ein Routingcache 162 und
eine Subskriptionsliste 164 vorzugsweise als Datendateien
in dem Speicher jeder lokalen RF-Basisstation enthalten.
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In
Betrieb funktionieren diese Software-Module vorzugsweise wie folgt.
Wenn ein moduliertes Signal von einer mobilen Vorrichtung 130a, 130b oder 130c empfangen
wird, wird das Signal durch die Voll-Duplex-Sound-Karte 138 und
das Empfangs-Modul 148 in einen ROSI-Rahmen umgewandelt.
Der ROSI-Rahmen wird dann durch das Empfangsmodul 148 decodiert,
um ein Datenpaket zu extra hieren, wie ein MPAK. Das MPAK wird von
dem Verbindungs-Verwaltungs-Modul 144 abgerufen, das den
Empfang und die Übertragung
von ROSI-Rahmen an die und von der Voll-Duplex-Sound-Karte 138 festlegt.
Als Teil seiner Funktion kann das Verbindungs-Verwaltungs-Modul 144 Sequenzen
von ROSI-Rahmen koordinieren, die an eine oder mehrere mobile Vorrichtung(en)
zu senden sind, oder wiederholt die Übertragung eines ROSI-Rahmens
an die mobile Vorrichtung versuchen, die eine Abdeckung verloren
hat, bis eine „Bestätigungs(ACK)"-Nachricht empfangen
wird. Zusätzlich
kann das Verbindungs-Verwaltungs-Modul 144 Systemnachrichten für die mobilen
Vorrichtungen erzeugen, wie eine Nachricht, die eine mobile Vorrichtung
ruft (paged), oder anzeigt, wenn Verkehr geliefert werden kann.
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Von
dem Verbindungs-Verwaltungs-Modul 144 wird ein MPAK an
das Main-Dispatcher-Modul 142 geleitet,
das eine Warteschlange von MPAKs unterhält zur Weiterleitung an andere
lokale RF-Basisstationen. Die Weiterleitungsfunktionen des Main-Dispatcher-Moduls 142 werden
ausführlicher unten
unter Bezugnahme auf die 9–12 diskutiert.
Kurz angeführt,
das Main-Dispatcher-Modul 142 verfolgt den Status und die
Position von mobilen Vorrichtungen in dem System durch Verwendung
des Routencaches 162 und der Subskriptionsliste 164 auf
der lokalen RF-Basisstation 120, zusammen mit dem Subskriptions-Server 48 auf
dem Firmen-LAN 128. Zusätzlich
koordiniert das Main-Dispatcher-Modul 142 den Empfang und
die Lieferung von MPAKs an die und von den anderen Basisstationen über das Firmen-LAN 128,
wobei es eine Systemüberlastung auf
dem LAN 128 oder eine mobile Verkehrsüberlastung an der lokalen RF-Basisstation 120 berücksichtigt.
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Sobald
ein MPAK durch das Main-Dispatcher-Modul 142 weitergeleitet
wurde, kapselt das UDP-Verbindungs-Modul 140 das MPAK in
ein UDP/IP-Datagramm ein. Das UDP/IP-Datagramm umfasst sowohl das
MPAK als auch die IP-Adresse der lokalen RF-Basisstation, an die
das MPAK geliefert werden soll. Dies ist möglich, da die maximale Größe eines
MPAK kleiner ist als die eines UDP/IP-Datagramms. Da ein UDP/IP-Paket keine garantierte
Lieferung vorsieht, es jedoch erforderlich ist für die empfangende Basisstation,
eine Nachricht zurückzusenden,
die anzeigt, dass das Datagramm empfangen wurde. Nachdem das MPAK
in ein UDP/IP-Datagramm umgewandelt wurde, überträgt das UDP-Verbindungs-Modul 140 das
Datagramm in eine abgehende UDP-Datagramm-Warteschlange und
sendet es dann über
das LAN 128 unter Verwendung der Netzwerkschnittstellenkarte 134.
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Ähnlich,
wenn ein UDP-Datagramm von einer anderen lokalen RF-Basisstation
durch die Netzwerkschnittstellekarte 134 empfangen wird,
wird das Datagramm in ein MPAK durch das UDP-Verbindungs-Modul 140 umgewandelt.
Das Main-Dispatcher-Modul 142 lokalisiert
dann die mobile Ziel-Vorrichtung und überträgt das MPAK an das Verbindungs-Verwaltungsmodul 144.
Das Verbindungs-Verwaltungsmodul 144 ruft
die mobile Ziel-Vorrichtung und überträgt den ROSI-Rahmen an das Sende-Modul 146,
wo es kodiert wird. Der ROSI-Rahmen wird dann in eine modulierte
Wellenform umgewandelt und an die mobile Ziel-Vorrichtung übermittelt.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit, Mobitex-MPAKs durch
ein IP-Netzwerk zu tunneln, wobei sie von einer lokalen RF-Basisstation zu
einer anderen geleitet werden unter Verwendung einer IP-Adresse,
die in einem UDP/IP-Datagramm enthalten ist. Mobile Vorrichtungen
jedoch werden von einer mobilen Identifikationsnummer adressiert und
identifiziert, wie MAN (Mobitex Access Number) in dem Mobitex-Netzwerk.
Folglich sollte ein lokales RF-Basisstationssystem, wie dargestellt
und hierin beschrieben, jederzeit abfragen können (1), mit welcher lokalen
RF-Basisstation eine MAN momentan verbunden ist und (2) was die
IP-Adresse der Basisstation ist.
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Wie
oben unter Bezugnahme auf 4 und 8 diskutiert,
unterhält
jede lokale RF-Basisstation vorzugsweise einen Routing-Cache, der
die MAN von häufig
kontaktierten mobilen Vorrichtungen mit den IP-Adressen der lokalen
RF-Basisstation
in Beziehung setzt, die vor kurzem jede derartige mobile Vorrichtung
abdeckte. Zusätzlich
unterhält
jede lokale RF-Basisstation auch eine Subskriptionsliste, welche
die MAN der mobilen Vorrichtungen identifiziert, die sie momentan
abdeckt. Durch Verwendung ihrer Subskriptionsliste und des Routingcaches
kann eine lokale RF-Basisstation eine Nachricht liefern, ohne zuerst
auf den Subskriptions-Server 48 zugreifen zu müssen, der
die Subskriptionsinformation und die Position aller mobilen Vorrichtungen
aufzeichnet, die Zugang zu dem System 40 haben. Die 9–12 zeigen
beispielhafte Verfahren, durch welche die lokalen RF-Basisstationen
lokale Subskriptionslisten und Routingcachespeicher verwenden können, während die
mobilen Vorrichtungen frei von einer lokalen RF-Basisstation zu
einer anderen roamen können.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 170 zum
Senden einer elektronischen Nachricht von einer ursprünglichen
mobilen Vorrichtung zu einer mobilen Ziel-Vorrichtung unter Verwendung
eines lokalen RF-Basisstationssystem zeigt.
Einige Schritte in dem in der 9 gezeigten Flussdiagramm
sind von gestrichelten Kästchen 197 und 198 umgeben.
Die durch diese Schritte durchgeführten Funktionen werden detaillierter
jeweils in den 11 und 12 dargestellt.
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In
Schritt 172 empfängt
eine lokale RF-Basisstation, als die A-Knoten-Basisstation bezeichnet, ein Paket von
Daten, wie ein MPAK, von einer ursprünglichen mobilen Vorrichtung.
Sobald das MPAK empfangen ist, greift die A-Knoten-Basisstation auf ihre Subskriptionsliste
zu (Schritte 174 und 178) und möglicherweise
auf den Subskriptions-Server (Schritt 180), um feststellen,
ob die ursprüngliche
mobile Vorrichtung eine gültige
Subskription hat. Wenn die ursprüngliche
mobile Vorrichtung neu ist für
die A-Knoten-Basisstation, dann wird auch auf den Subskriptions-Server
zugegriffen, um die Subskriptions-Information zu erlangen und die
A-Knoten-Subskriptionsliste (Schritt 180) zu aktualisieren.
Sobald die Subskriptions-Information für die ursprüngliche mobile Vorrichtung
erlangt wurde, ignoriert die A-Knoten-Basisstation entweder die
mobile Ursprungs-Vorrichtung (Schritt 176) oder, wenn die
Subskription gültig ist,
bestimmt die Position der mobilen Ziel-Vorrichtung (Schritt 182).
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In
dem Schritt 181 wird festgestellt, ob das MPAK Daten für eine direkte
Nachricht oder eine E-Mail-Nachricht enthält. Wenn das MPAK Daten für eine E-Mail-Nachricht enthält, dann
wird das MPAK über
das LAN an das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 gesendet
(Schritt 183). Das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 sendet
dann ein „Bestätigungs-(ACK)"-Signal an den A-Knoten,
um den Empfang des E-Mail-MPAKs zu bestätigen, und verarbeitet die
E-Mail, wie oben unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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Wenn
andererseits das MPAK Daten für
eine direkte Nachricht enthält,
dann lokalisiert in Schritt 182 die A-Knoten-Basisstation
die IP-Adresse der lokalen RF-Basisstation,
die zuletzt in Kontakt war mit der mobilen Ziel-Vorrichtung (B-Knoten-Basisstation),
durch Zugriff auf den Roten-Cache des A-Knotens (Schritt 184),
und wenn notwendig auf den Subskriptions-Server (Schritt 185).
Das MPAK wird dann in Schritt 186 über das Firmen-LAN an die B-Knoten-Basisstation gesendet.
Sobald die B-Knoten-Basisstation das MPAK empfangen hat, greift
sie auf ihre Subskriptionsliste zu, um sicherzustellen, dass die
Zielvorrichtung nicht zu einer anderen Basisstation geroamt ist
(Schritte 188 und 190). Wenn die mobile Ziel-Vorrichtung
in der B-Knoten-Subskriptionsliste gefunden wird, dann sendet die
B-Knoten-Basisstation ein bestätigendes „ACK"-Signal an die A-Knoten-Basisstation
und übermittelt
das MPAK an die mobile Ziel-Vorrichtung
(Schritte 192 und 194). In Schritt 196 beendet
die B-Knoten-Basisstation
den Prozess durch Hinzufügen
der Position der ursprünglichen
mobilen Vorrichtung zu dem Routingcache des B-Knotens, so dass eine
Antwortnach richt gesendet werden kann, ohne zuerst auf den Subskriptions-Server
zugreifen zu müssen.
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10 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 200 zur
Aktualisierung einer Subskriptionsliste in einer lokalen RF-Basisstation zeigt.
Dieses beispielhafte Verfahren 200 ist eine detailliertere
Version der Schritte, die in dem gestrichelten Block 197 in
der 9 gezeigt werden. In Schritt 178 greift
die A-Knoten-Basisstation
auf ihre Subskriptionsliste zu, um sicherzustellen, dass die ursprüngliche
mobile Vorrichtung eine gültige
Subskription hat. Wenn Subskriptionsdaten für die ursprüngliche mobile Vorrichtung
in der A-Knoten-Subskriptionsliste
gefunden werden, sind keine weiteren Schritte notwendig und ein
Resultat wird in Schritt 214 zurückgesendet. Wenn die ursprüngliche
mobile Vorrichtung jedoch von einer anderen Basisstation geroamt
ist, wird die ursprüngliche
mobile Vorrichtung als neu für
die A-Knoten-Basisstation betrachtet und befindet sich nicht in
der A-Knoten-Subskriptionsliste. In solch einem Fall wird ein neuer
Datensatz in der A-Knoten-Subskriptionsliste erzeugt (Schritt 204)
und eine „Mobil-Info-Anforderungs"-Nachricht wird über das
LAN von der A-Knoten-Basisstation
zu dem Subskriptions-Server gesendet (Schritt 206).
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Wenn
der Subskriptions-Server die „Mobil-Info-Anforderungs"-Nachricht empfängt, sucht
er die angeforderte Subskriptions-Information aus einer Datenbank
(Schritt 180) und sendet die Subskriptions-Information
zusammen mit einer „Mobil-Info-Antwort"-Nachricht über das
LAN an die A-Knoten-Basisstation zurück (Schritt 208).
Zusätzlich
sendet der Subskriptions-Server eine "entferne Subskription"-Nachricht an die
lokale RF-Basisstation, die vorher von der ursprünglichen mobile Vorrichtung
benutzt wurde, bevor sie zu der A-Knoten-Basisstation geroamt ist
(Schritt 210). Bei Empfang der „entferne Subskription"-Nachricht, „säubert (purge)" die vorhergehende
Basisstation ihre Subskriptionsliste durch Entfernen aller Subskriptionsdaten
für die
ursprüngliche
mobile Vorrichtung. Dann aktualisiert in Schritt 212 die
A-Knoten-Basisstation ihre Subskriptionsliste mit den Daten, die
sie von dem Subskriptions-Server abgerufen hat und sendet ein Resultat zurück in Schritt 214.
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11 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes
Verfahren 220 zur Bestimmung der Position einer mobilen
Vorrichtung in einem lokalen RF-Basisstationssystem
zeigt. Das beispielhafte Verfahren 220 ist eine detaillierte
Version der Schritte, die in dem gestrichelten Kästchen 198 in der 9 gezeigt
werden. In Schritt 184 greift die A-Knoten-Basisstation,
nachdem sie ein MPAK empfangen hat, das an die mobile Ziel-Vorrichtung
adressiert ist, auf ihren Routingcache zu, um die IP-Adresse der
lokalen RF-Basisstation zu bestimmen, die zuletzt in Kontakt mit
der mobilen Ziel-Vorrichtung war. Wenn eine Routinginformation,
die der MAN (oder einem anderen Typ einer mobilen Identifikationsnummer)
der mobilen Ziel-Vorrichtung entspricht, in dem Routingcache des
A-Knotens gefunden
wird, dann wird das MPAK an die B-Knoten-Basisstation über das
LAN in Schritt 186 gesendet. Wenn jedoch der Routingcache des
A-Knotens keine Routinginformation für die mobile Ziel-Vorrichtung
enthält,
dann muss die A-Knoten-Basisstation zuerst die Routinginformation
von dem Subskriptions-Server
in den Schritten 185 und 224 abrufen und ihren
Routingcache in Schritt 226 aktualisieren.
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In
dem Fall, dass der Subskriptions-Server 48 die Position
der mobilen Ziel-Vorrichtung
nicht umfasst (Schritt 223), dann berechnet der Subskriptions-Server
vorzugsweise (1) die Zeit, die abgelaufen ist, seit die mobile Ziel-Vorrichtung
zuletzt kontaktiert wurde, und (2) die Anzahl fehlgeschlagener Versuche,
die mobile Ziel-Vorrichtung zu lokalisieren (Schritt 225).
Wenn ein vorgegebenes Zeitintervall abgelaufen ist, seit die mobile
Ziel-Vorrichtung zuletzt erfolgreich kontaktiert wurde, oder wenn
eine voreingestellte Anzahl von fehlgeschlagenen Versuchen, mit
der mobilen Ziel-Vorrichtung in Verbindung zu treten, überschritten
wurde, dann wird das MPAK vorzugsweise an das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 geliefert,
um an eine elektronische Mailbox geleitet zu wer den, die zu der
mobilen Ziel-Vorrichtung gehört
(Schritt 229). Andernfalls setzt der Subskriptions-Server 48 die
B-Knoten-Basisstation als die letzte lokale RF-Basisstation in Kontakt
mit der mobilen Ziel-Vorrichtung fest (Schritt 227).
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Sobald
die B-Knoten-Basisstation das MPAK über das LAN empfangen hat,
greift sie auf ihre Subskriptionsliste in Schritt 190 zu,
um festzustellen, ob sich die mobile Ziel-Vorrichtung momentan innerhalb des
Abdeckungsbereichs der B-Knoten-Basisstation befindet.
Wenn die mobile Ziel-Vorrichtung zu einer anderen Basisstation geroamt
ist, dann ist sie nicht in der B-Knoten-Subskriptionsliste verzeichnet,
und eine „Weiterleiten
obsolet"-Nachricht
wird in dem Schritt 228 an die A-Knoten-Basisstation gesendet. Wenn
sich jedoch die mobile Ziel-Vorrichtung
noch immer in dem Abdeckungsbereich der B-Knoten-Basisstation befindet,
dann wird eine „ACK"-Nachricht an die
A-Knoten-Basisstation in Schritt 192 gesendet, und das
MPAK wird an die mobile Ziel-Vorrichtung in Schritt 194 übertragen.
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12 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 230 zur Übertragung
eines MPAK an die mobile Ziel-Vorrichtung zeigt. Nach dem Empfangen
MPAKs über
das LAN in Schritt 186 versucht die B-Knoten-Basisstation,
das MPAK an die mobile Ziel-Vorrichtung in Schritt 232 zu
senden. Wenn die Übertragung
nach einigen Versuchen erfolglos ist und sich die mobile Ziel-Vorrichtung in der Abdeckung
der B-Knoten-Basisstation befinden sollte, dann wird die mobile
Ziel-Vorrichtung in Schritt 232 als inaktiv bestimmt. Die
B-Knoten-Basisstation sendet
dann eine „MPAK-Lieferungsergebnis"-Nachricht an die
A-Knoten-Basisstation, die anzeigt, dass die Übertragung fehlgeschlagen ist
(Schritt 234). Bei Empfang der Benachrichtigung des Übertragungsfehlers
sendet die A-Knoten-Basisstation eine „Mail anstehend"-Nachricht an den
Subskriptions-Server (Schritt 236) und der Subskriptions-Server
sendet eine „Mobil-Info-Antwort"-Nachricht an die
B-Knoten-Basisstation, die anzeigt, dass die mobile Ziel-Vorrichtung
eine in ihrer elektronischen Mailbox wartende Nachricht hat (Schritt 238).
Wenn die mobile Ziel-Vorrichtung schließlich eine Abdeckung wiedergewinnt
(Schritt 240), sendet die B-Knoten-Basisstation eine „Mobil
aktiv"-Nachricht
an den Subskriptions-Server (Schritt 242). Der Subskriptions-Server benachrichtigt
dann die A-Knoten-Basisstation, dass die mobile Ziel-Vorrichtung aktiv
geworden ist (Schritt 244), und das MPAK wird über das
LAN erneut gesendet (Schritt 186).
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13 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes
Verfahren für
die Verarbeitung eines empfangenen MPAKs an dem Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 zeigt.
In Schritt 252 wird ein MPAK durch das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 empfangen.
Sobald das MPAK empfangen ist, bestimmt das Redirector-Software-Modul 18 dann,
ob das MPAK von einer der lokalen Basisstationen 44, 46a oder 46b über das
LAN oder von dem drahtlosen Weitbereichsnetzwerk 58 gesendet
wurde (Schritt 254). Wenn das MPAK über das LAN empfangen wurde,
dann kann die Menge der Verarbeitung verringert werden, da die lokale
RF-Basisstation bereits die Subskription der ursprünglichen
mobilen Vorrichtung überprüft hat.
Wenn jedoch das MPAK von dem Weitbereichsnetzwerk empfangen wurde, dann
muss die Subskription verifiziert werden, wie oben unter Bezugnahme
auf die 9 beschrieben wurde.
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In
dem Schritt 181 bestimmt das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18,
ob das MPAK ein Teil einer E-Mail-Nachricht oder eine direkte Nachricht
ist. Wenn es ein E-Mail-MPAK ist, dann wird die Nachricht durch
das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18 wiederzusammengesetzt
und an den Nachrichtenspeicher 60 übertragen (Schritt 256). Von
dem Nachrichtenspeicher 60 wird die e-Mail durch den Mail-Server 52 an
die passende elektronische Mailbox geleitet (Schritt 258).
Wenn andererseits das MPAK ein Teil einer direkten Nachricht ist, dann
bestimmt das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18,
ob sich die mobile Ziel-Vorrichtung in der Büroumgebung 42 befindet
(Schritt 260).
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Wenn
das MPAK an eine mobile Vorrichtung in der Büroumgebung 42 geliefert
werden soll, dann wird das MPAK geroutet und übertragen, wie oben unter Bezugnahme
auf die 9 und 11 beschrieben wurde.
Wenn jedoch das MPAK an eine mobile Vorrichtung adressiert ist,
die sich außerhalb
der Büroumgebung 42 befindet,
dann verifiziert das Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18,
ob das MPAK von dem LAN 14 gesendet wurde (Schritt 260).
Der Schritt 260 wird durchgeführt, um zu verhindern, dass das
lokale IP-Basisstationssystem ein MPAK von dem drahtlosen Weitbereichsnetzwerk 58 zurück an das
drahtlose Weitbereichsnetzwerk 58 leitet. Folglich wird,
wenn das MPAK nicht von dem LAN stammt, es ignoriert (Schritt 254).
Andernfalls wird das MPAK über
das drahtlose Weitbereichsnetzwerk 58 über das Internet 54 in
Schritt 262 übertragen.
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14 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 270 zur
Verarbeitung einer neuen E-Mail zeigt, die an mobile Vorrichtungen
geliefert werden soll. Wie in dem U.S.-Patent Nr. 6,219,694 beschrieben, überwacht
die Um- bzw. Weiterleitungs-Software 18 die elektronischen
Mailboxen von Benutzern der drahtlosen Vorrichtungen basierend auf
einer durch den Benutzer konfigurierten Information und auslösenden Ereignissen.
Wenn (1) die Um- bzw. Weiterleitungs-Software eine E-Mail erfasst und (2)
der Benutzer einen Um- bzw. Weiterleitungs-Auslöser gesetzt hat, dann wird
die Nachricht für
eine drahtlose Übertragung
vorbereitet (Schritt 272). Dann bestimmt in Schritt 260 das
Um- bzw. Weiterleitungs-Software-Modul 18, ob die mobile
Ziel-Vorrichtung zuletzt als innerhalb des Büroumgebung 42 bekannt
war. Wenn die mobile Vorrichtung 20 zuletzt in der Büroumgebung 42 kontaktiert
wurde, dann wird das MPAK zu einer lokalen RF-Basisstation geleitet,
wie oben unter Bezugnahme auf die 9–12 beschrieben
wird. Andernfalls wird das MPAK über
das drahtlose Weitbereichsnetzwerk 58 über das Internet 54 geleitet
(Schritt 274).