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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Kommunikationssystemgebiet und
insbesondere zelluläre Kommunikationssysteme
und zugehörige
Verfahren.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Zelluläre Kommunikationssysteme
werden weithin verwendet, um drahtlose Sprachkommunikationen zwischen
mobilen zellulären
Telefonen und Basisstationen bereitzustellen. Insbesondere wenn ein
zelluläres
Telefon eingeschaltet wird, baut es Kommunikationen mit einer Basisstation
auf, die eine zentrale Schaltstation darüber informiert, dass Rufe für das zelluläre Telefon über diese
bestimmte Basisstation zu leiten sind. Die Basisstationen und die
zentrale Schaltstation können
beispielsweise über
eine reservierte Glasfaser- oder optische Kommunikationsverbindung
kommunizieren.
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Da
sich die Technologie weiter verbessert sind zelluläre Telefone
in der Lage, eine zunehmende Anzahl von Funktionen für Benutzer
auszuführen. Beispielsweise
umfassen viele zelluläre
Telefone nun die Funktionalität
von persönlichen
Datenassistenten (personal data assistants) (PDA)-Vorrichtungen,
wie Kalender, Adressbücher
usw. Darüber
hinaus gestatten es diese Arten von Vorrichtungen Benutzern, elektronische
Post (e-Mail) über
das zelluläre
Kommunikationssystem zu senden und abzurufen. In der Tat weisen
nun viele mobile zelluläre
Kommunikationsvorrichtungen Verarbeitungs- und Speicherfähigkeiten
auf, die einige Jahre zuvor nur in Personalcomputern (PCs) verfügbar waren.
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Die
Kommunikationsinfrastruktur, die zentrale Schaltstationen und Basisstationen
verbindet, ist typischerweise in der Lage, große Mengen an Datenübertragung
dazwischen zu ermöglichen.
Die Kapazität
von Basisstationen für
drahtlose Datenkommunikationen ist jedoch viel stärker eingeschränkt. Als solches
werden Benutzer durch die Menge an Sendezeit, die sie nutzen, belastet,
so ist es normalerweise nicht praktikabel, große Mengen an Daten auf diese
Weise zu übertragen.
Somit ist die Funktionalität von
zellulären
Multifunktionsvorrichtungen in Bezug auf die Daten, auf die sie
drahtlos über
eine Basisstation zugreifen können,
noch etwas eingeschränkt.
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Es
wurden verschiedene Ansätze
vorgeschlagen, Kommunikationsverkehr über drahtlose zelluläre Kommunikationsverbindungen
zu verwalten und sie daher besser zu nutzen. Als Beispiel offenbart
die
US-A-5742558 ein
Verfahren und ein System von Paketvermittlungsverkehrverwaltung
in zellulären
Kommunikationssystemen. Für
jede Zelle eines zellulären
Systems wird ein Paketvermittlungsfunkkanal (packet switched radio
channel) (PRCH)-Manager verwendet und für jeden PRCH in der Zelle wird
eine PRCH-Steuerungseinrichtung verwendet. Ein PRCH-Manager arbeitet
mit einer oder mehreren PRCH-Steuerungseinrichtungen zusammen und steuert
sie. Der PRCH-Manager wertet Dienstanforderungen aus, verarbeitet
eine PRCH-Zugangsschlange und verwaltet die aktiven PRCHs der Zelle. Die
PRCH-Steuerungseinrichtungen überwachen laufenden
Verkehr, steuern einen Zugang und steuern Verkehrsüberlastung
für jeden
individuellen PRCH. Ein Systembetreiber setzt eine maximal annehmbare
Verzögerung
für jeden
PRCH und eine Priorität
für jeden
Paketruf fest.
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Die
EP-A-1 278 390 offenbart
eine mobile Kommunikationsvorrichtung, die mit einer Basisstation
verbunden ist, die wiederum mit einer zentralen Station verbunden
ist. Die mobile Kommunikationsvorrichtung empfängt Daten von der Basisstation, wenn
eine Verkehrsüberwachungsschaltung
bei der zentralen Sta tion ermittelt, dass Verkehr auf der drahtlosen
Verbindung zwischen der Basisstation und der mobilen Kommunikationsvorrichtung
unterhalb einer Schwelle liegt.
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Die
EP-A-1 278 390 offenbart
eine mobile Kommunikationsvorrichtung, die mit einer Basisstation
verbunden ist, bei welcher die gegenwärtig verfügbare Datenübertragungsrate zwischen den
beiden ermittelt wird. Eine Benutzer- oder netzwerkbasierte Steuereinheit
wählt die
Datenrate zum Liefern von Daten zur mobilen Kommunikationsvorrichtung
aus.
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Während solche
Verkehrsverwaltungsansätze
eine verbesserte Leistung bereitstellen können, kann der Versuch, gleichzeitig
die begrenzte drahtlose Kapazität
von Basisstationen für
sehr große
Datenübertragungen
und Sprachkommunikationen noch Verkehrsverwaltungsprobleme verursachen.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Im
Hinblick auf den vorhergehenden Hintergrund ist es daher eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein zelluläres Kommunikationssystem, das eine
effiziente Kommunikation von Nichtechtzeit-Daten zu Benutzern bereitstellt
und zugehörige
Verfahren bereitzustellen.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung
werden von einem zellulären
Kommunikationssystem bereitgestellt, das wie in den Ansprüchen dargelegt
ist.
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Darüber hinaus
kann das System auch einen Abonnement-Server zum Zusammenarbeiten mit der zentralen
Station umfassen, um Nichtechtzeit-Abonnement-Daten für Benutzer
auf jeweiligen mobilen zellulären
Kommunikationsvorrichtungen über
wenigstens eine zelluläre
Basisstation bereitzustellen, wenn die ermittelte verfügbare Kapazität davon
größer als
eine Schwelle ist. Als solches nutzt das System vorteilhafterweise
Vorteile von Zeiten, wenn die Basisstation nicht stark genutzt wird,
um Nichtechtzeit-Abonnement-Daten bereitzustellen und somit ihre
Fähigkeit
nicht zu beeinträchtigen,
Echtzeit-Sprachdienste usw. für
Kunden bereitzustellen.
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Insbesondere
kann der Abonnement-Server mit der zentralen Station zusammenarbeiten,
um das Bereitstellen von Abonnement-Daten zu unterbrechen, wenn
die ermittelte verfügbare
Kapazität
unter die Schwelle fällt.
Außerdem
kann der Abonnement-Server auch mit der zentralen Station zusammenarbeiten,
um das Bereitstellen von Abonnement-Daten für jeweilige mobile zelluläre Kommunikationsvorrichtungen
basierend auf einer Einleitung eines Telefonanrufs zu unterbrechen.
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Ferner
kann die zentrale Station Konten für jeweilige Nutzer unterhalten
und kann die zentrale Station Benutzerkonten für das Bereitstellen drahtloser
Sprachkommunikationen und Nichtechtzeit-Abonnement-Daten unterschiedlich
belasten. Als Beispiel könnte
die zentrale Station Minuten von einem Konto eines Benutzers für Sendezeit
abziehen, die für
drahtlose Sprachkommunikationen (d. h. Telefonanrufe) verwendet
wird, aber keine Minuten für
Nichtechtzeit-Abonnement-Daten abziehen. Somit können Benutzer angeregt werden,
Abonnement-Daten zu erwerben, da sie, wenn sie das tun, keine Sendezeitminuten
aufbrauchen. Da die Nichtechtzeit-Abonnement-Daten bereitgestellt
werden, wenn verfügbare
Kapazität
großer
als die Schwelle ist (d. h. wenn die wenigstens eine Basisstation
nicht stark genutzt wird), gibt es jedoch keine nachteilige Wirkung
auf die Systemleistung durch Bereitstellen solcher "freier" Sendezeit.
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Die
wenigstens eine zelluläre
Basisstation kann Kapazitätsnutzungsinformationen
erzeugen und die zentrale Station kann darauf basierend die verfügbare Kapazität ermitteln.
Außerdem
kann der Abonnement-Server ferner mit der zentralen Station zusammenarbeiten,
um ein Abonnement-Daten-Menü für Benutzer
auf jeweiligen mobilen zellulären Kommunikationsvor richtungen
bereitzustellen, und können
Benutzer vorteilhafterweise Nichtechtzeit-Abonnement-Daten basierend
auf dem Abonnement-Daten-Menü bestellen.
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Als
Beispiel kann das zelluläre
Kommunikationssystem auch ein Fernnetz (wide area network) (WAN)
(zum Beispiel das Internet) umfassen, das den Abonnement-Server
mit der zentralen Station verbindet. Die Abonnement-Daten können viele
Formen annehmen. Beispielsweise können die Abonnement-Daten neue
Artikel, Bücher,
Videospiel-Daten, Bild-Daten, Fernsehprogrammzeit-Daten usw. umfassen.
In einigen Ausführungsformen
kann elektronische Post (e-Mail) ebenfalls als Abonnement-Daten ausgewiesen
sein.
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Ein
Aspekt eines zellulären
Kommunikationsverfahrens der Erfindung kann ein Ermitteln einer verfügbaren Kapazität wenigstens
einer zellulären Basisstation
umfassen. Dies kann basierend auf aktiven drahtlosen Kommunikationen
zwischen der wenigstens einen zellulären Basisstation und einer
Vielzahl von mobilen zellulären
Kommunikationsvorrichtungen vorgenommen werden, wobei die mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen
jeweils zu einem jeweiligen Benutzer gehören. Das Verfahren kann ferner
ein Bereitstellen von Nichtechtzeit-Abonnement-Daten für Benutzer an jeweiligen mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen über die wenigstens
eine zelluläre
Basisstation umfassen, wenn die ermittelte verfügbare Kapazität davon
großer
als eine Schwelle ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das ein zelluläres Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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2 ist
eine Vorderansicht des Anzeigebildschirms einer der mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen
des Systems von 1, worauf ein Abonnement-Daten-Menü angezeigt wird.
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3 und 4 sind
Flussdiagramme, die Aspekte des zellulären Kommunikationsverfahrens der
vorliegenden Erfindung darstellen.
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5 ist
ein schematisches Blockdiagramm einer beispielhaften mobilen drahtlosen
Kommunikationsvorrichtung zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen ausführlicher
beschrieben, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
gezeigt sind. Ähnliche
Nummern beziehen sich im Ganzen auf ähnliche Elemente und die Hauptnotation
wird verwendet, um ähnliche
Elemente in alternativen Ausführungsformen
anzugeben.
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Unter
anfänglicher
Bezugnahme auf 1 umfasst ein zelluläres Kommunikationssystem 20 gemäß der vorliegenden
Erfindung erläuternd
eine Vielzahl von mobilen zellulären
Kommunikationsvorrichtungen 21, 22, die jede zu
einem jeweiligen Benutzer gehören.
Insbesondere ist im vorliegenden Beispiel die Vorrichtung 21 eine
Blackberry-Vorrichtung mit einer Anzeige 23, während die
Vorrichtung 22 ein zelluläres Telefon mit einer Anzeige 24 ist.
Eine beispielhafte mobile drahtlose Kommunikationsvorrichtung 21,
die zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist,
ist in dem unten unter Bezugnahme auf 5 bereitgestellten
Beispiel beschrieben. Zusätzlich
dazu, dass sie ein zelluläres
Telefon sind, weisen solche Vorrichtungen oft ausreichend Verarbeitungs-
und Datenspeicherungsfähigkeiten
auf, um zahlreiche weitere Merkmale, wie beispielsweise Kalender,
Adressbücher,
e-Mail-Nachrichtenfähigkeiten und/oder
einen drahtlosen Internetzzugang bereitzustellen. Wie von Fachleuten
auf dem Gebiet eingesehen wird, wird, wenn ein Benutzer sich bei
einem zellulären
Dienstean bieter anmeldet, für
den Benutzer ein Konto eingerichtet und werden das Profil des Benutzers
und eine eindeutige Telefonnummer damit verknüpft.
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Das
System 20 umfasst ferner erläuternd eine zelluläre Basisstation 25 zum
drahtlosen Kommunizieren mit den mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen.
Zur Basisstation 25 gehört
eine Kapazität.
Das bestimmte Maß der
Kapazität
hängt vom
bestimmten Typ des zellulären
Protokolls ab, das im System 20 implementiert ist (zum
Beispiel CDMA, TDMA usw.). Das heißt, in einigen Fällen kann
die Kapazität
der Basisstation 25 in einer Anzahl von Kanälen gemessen
werden, die der Basisstation zum Kommunizieren mit den mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 zur
Verfügung
steht. Unter anderen Umständen
kann die Kapazität
in Zeitschlitzen gemessen werden, wie von Fachleuten auf dem Gebiet
eingesehen wird. Was immer das Maß ist, es ist selbstverständlich,
dass die Basisstation 25 einen endlichen Umfang an Kapazität aufweist,
der zum Kommunizieren mit mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen
verfügbar
ist, und wenn diese Kapazität überschritten
wird, erhalten Benutzer typischerweise eine Meldung, dass zu dieser
bestimmten Zeit kein Dienst verfügbar
ist.
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Das
System 20 umfasst erläuternd
auch eine zentrale Station 26, die typischerweise mit der
Basisstation 25 über
eine Kommunikationsverbindung, wie eine Glasfaserverbindung, eine
optische Freiraum (free space optical) (FSO)-Verbindung usw., kommuniziert,
wie von Fachleuten auf dem Gebiet eingesehen wird. Die zentrale
Station 26 führt
eine Anzahl von Funktionen aus. Eine dieser Funktionen ist, Anrufe
zu und von den mobilen zellulären
Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 beispielsweise über ein öffentliches
Fernsprechnetz (public switched telephone network) (PSTN) (nicht
gezeigt) zu leiten.
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Die
zentrale Station 26 ermittelt auch die verfügbare Kapazität der zellulären Basisstation 25 basierend
auf aktiven drahtlosen Kommunikationen mit den mobilen zellulären Kommuni kationsvorrichtungen 21, 22.
Das heißt,
die zentrale Station 26 ermittelt, ob ein Dienst für die mobilen
zellulären
Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 bereitgestellt
werden kann, darauf basierend, wie ausgelastet die Basisstation 25 ist.
Wenn die Basisstation 25 ihre maximale Kapazität erreicht,
meldet die zentrale Station 26 Benutzern oder Anrufern,
dass eine drahtlose Verbindung mit einer bestimmten Vorrichtung
zu dieser bestimmten Zeit nicht bereitgestellt werden kann, wie von
Fachleuten auf dem Gebiet eingesehen wird.
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In
dieser Hinsicht kann die Basisstation 25 periodisch Kapazitätsnutzungsinformationen
erzeugen und kann die zentrale Station darauf basierend die verfügbare Kapazität ermitteln.
In einigen Ausführungsformen
kann die zentrale Station 26 in der Lage sein, eine verfügbare Kapazität zu ermitteln,
ohne dass die Basisstation 25 Kapazitätsnutzungsinformationen erzeugen
muss, wie auch von Fachleuten auf dem Gebiet eingesehen wird.
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Es
sollte bemerkt werden, dass während
für die
Klarheit der Darstellung nur zwei mobile zelluläre Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 gezeigt
sind, bei einer tatsächlichen
zellulären
Netzwerkimplementierung mehrere Hundert oder sogar Tausende von
Vorrichtungen von der Basisstation bedient werden können. Ebenso
werden bei einer tatsächlichen Implementierung
auch zahlreiche Basisstationen 25 verwendet, um kontinuierliche
drahtlose Abdeckung für
Benutzer bereitzustellen, während
sie sich in ihren Autos usw. umherbewegen. Entsprechend können, während die
zentrale Station 26 hier als eine einzelne Einheit dargestellt
und beschrieben ist, ihre verschiedenen Funktionen oder Komponenten
tatsächlich über zahlreiche
Unterstationen verteilt sein und es kann sogar Hierarchien solcher
Stationen geben, wie von Fachleuten auf dem Gebiet eingesehen wird.
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Gemäß der Erfindung
umfasst das System 20 auch vorteilhafterweise einen Abonnement-Server 27 zum
Zusammenarbeiten mit der zentralen Station 26, um Nichtechtzeit-Abonnement-Daten für Benutzer
auf ihren jeweiligen mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 über die
Basisstation 25 bereitzustellen. Die zentrale Station 26 und
der Abonnement-Server 27 können über ein
Fernnetz (WAN) 28, wie beispielsweise das Internet, kommunizieren,
wie erläuternd
gezeigt. Der Abonnement-Server umfasst erläuternd eine Steuerungseinrichtung 50 (zum
Beispiel einen Mikroprozessor) und eine oder mehrere Datenspeicherungsvorrichtungen 51 (zum
Beispiel ein Festplattenlaufwerk), die mit der Steuerungseinrichtung
zum Speichern von Nichtechtzeit-Abonnement-Daten verbunden sind.
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Es
sollte bemerkt werden, dass in einigen Ausführungsformen der Abonnement-Server 27 an der
zentralen Station 26 implementiert sein kann. Das heißt, der
Abonnement-Server 27 kann sich am selben Ort befinden und
mit den verschiedenen Komponenten der zentralen Station 26 beispielsweise
in einem Lokalnetz (local area network) (LAN) verbunden sein. Wie
es hier verwendet wird, bedeutet "Server" irgendeine geeignete Rechen- und/oder
Datenspeichervorrichtung, die Nichtechtzeit-Abonnement-Daten speichern und mit der
zentralen Station 26 zusammenarbeiten kann, um solche Daten
zu mobilen zellulären
Vorrichtungen zu übertragen
(zum Beispiel es könnte
einer oder mehrere Personalcomputer (PCs), ein Netzwerk-Server usw.
sein).
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Im
Gegensatz würden
Echtzeit-Dienste Telefonanrufe oder Direktverbindungs (d. h. "Walkie-Talkie")-Kommunikationen
umfassen, die zwischen Benutzern kommuniziert oder weitergeleitet
werden müssen.
Andererseits würden
Nichtechtzeit-Abonnement-Daten
Daten umfassen, die nicht sofort kommuniziert oder weitergeleitet
werden müssen.
Solche Daten können
zahlreiche Formen annehmen. Beispielsweise können die Nichtechtzeit-Abonnement-Daten
neue Artikel, Bücher,
Videospiel-Daten, Bild-Daten (zum Beispiel Bilder), Fernsehprogrammzeit-Daten
usw. umfassen.
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Insbesondere
arbeitet die zentrale Station 26 mit dem Abonnement-Server 27 (wo
die Nichtechtzeit-Abonnement-Daten gespeichert sind) zusammen, um
solche Daten für
Benutzervorrichtungen, die von der Basisstation 25 bedient
werden, bereitzustellen, wenn die ermittelte verfügbare Kapazität der Basisstation
größer als
eine Schwelle ist. Mit anderen Worten nutzt das System 20 Zeiten
aus, wenn die Basisstation 25 nicht stark genutzt wird,
um die Nichtechtzeit-Abonnement-Daten für anfordernde Benutzer bereitzustellen.
Als solches kann ein Anbieter für zelluläre Dienste
effizienter die "Totzeit" der Basisstation 25 nutzen,
um mehr Dienste und Merkmale für Benutzer
bereitzustellen, während
jedoch die Kapazität
der Basisstation nicht erhöht
oder ihre Fähigkeit beeinträchtigt werden
muss, Echtzeit-Dienste für Kunden
bereitzustellen.
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Wenn
die ermittelte verfügbare
Kapazität
unter die Schwelle fällt,
kann die zentrale Station 26 mit dem Abonnement-Server 27 zusammenarbeiten,
um ein Bereitstellen von Abonnement-Daten zu unterbrechen. Das heißt, wenn
beispielsweise ein elektronisches Buch auf eine Vorrichtung eines
Benutzers heruntergeladen wird und die Nutzung der Basisstation 27 zunimmt
(d. h. die verfügbare
Kapazität
unter die Schwelle fällt),
dann informiert die zentrale Station 26 den Abonnement-Server 27,
dass sie den Strom an Nichtechtzeit-Abonnement-Daten für den Benutzer unterbricht.
Als solcher kann der Abonnement-Server 27 aufzeichnen,
wo der Daten-Download
anhielt.
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Wenn
die verfügbare
Kapazität
wieder über die
Schwelle steigt, kann die zentrale Station 26 dann den
Abonnement-Server 27 informieren,
um den Daten-Download wieder aufzunehmen, und beginnt der Abonnement-Server
das Übertragen
der Daten, wo er vorher aufgehört
hat. Natürlich
sind weitere Ausgestaltungen möglich.
Wenn beispielsweise der Download einmal unterbrochen wurde, könnte der
Abonnement-Server 27 periodisch eine Anorderung an die zentrale
Station 26 senden, damit der Download fortgesetzt wird,
an welchem Punkt die zentrale Sta tion die Anforderung bewilligt
oder nicht, basierend auf der verfügbaren Kapazität der Basisstation 25 und der
anwendbaren Schwelle. Es können
verschiedene Schwellen verwendet werden, und die eine, die bei einer
bestimmten Implementierung gewählt
wurde, kann vom geographischen Ort der Basisstation, ihrer durchschnittlichen
Auslastung sowie weiteren Faktoren abhängen, wie von Fachleuten auf
dem Gebiet eingesehen wird.
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Es
sollte bemerkt werden, dass die Schwelle tatsächlich mehr als eine Schwelle
sein könnte,
wie wenn eine Hysterese beim Unterbrechen/Wideraufnehmen eines Datenstroms
zu verwenden ist, wie von Fachleuten auf dem Gebiet eingesehen wird. Ebenso
ist eine weitere Option, die verwendet werden kann, um die Benutzererfahrung
im Erwerben von Abonnementdaten zu verbessern, ist, einen anfänglichen
Abschnitt der Daten, wie das erste Kapitel eines elektronischen
Buches, basierend auf einer relativ niedrigen Schwelle der verfügbaren Kapazität (oder
ohne Verwendung irgendeiner Schwelle (d. h. Echtzeit)) relativ schnell
herunterzuladen. Danach kann der Rest der Abonnement-Daten unter
Verwendung einer höheren
Schwelle der verfügbaren
Kapazität
heruntergeladen werden. Da es den Benutzer Zeit kostet, den anfänglichen
Abschnitt der heruntergeladenen Daten zu lesen oder anderweitig
zu verarbeiten, kann es folglich für den Benutzer scheinen, dass
das gesamte elektronische Buch im Wesentlichen sofort auf seine
mobile zelluläre
Kommunikationsvorrichtung heruntergeladen wurde, weil er nicht bemerkt,
dass der Rest noch nicht empfangen wurde. Der Rest der Daten wird
jedoch zu späteren
Zeiten, wie es die verfügbare
Kapazität
gestattet, ohne Wissen des Benutzers weiter heruntergeladen.
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In ähnlicher
Weise arbeitet die zentrale Station 26 auch vorzugsweise
mit dem Abonnement-Server 27 zusammen, um ein Bereitstellen
von Nichtechtzeit-Abonnement-Daten für jeweilige mobile zelluläre Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 basierend
auf einer Einleitung eines dazu entsprechenden Telefongesprächs zu unterbrechen.
Wenn ein Benutzer einen Abonne ment-Daten-Download empfängt und
er entweder einen Anruf absetzt oder empfängt, kann die zentrale Station 26 den
Daten-Download unterbrechen,
um eine Unterbrechung der Telefonkonversation zu vermeiden. Der
Download kann dann neu anfangen, wie oben erörtert.
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Wie
oben bemerkt, unterhalten Anbieter von zellulären Diensten Konten für jeden
ihrer Kunden, um die Verwendung des zellulären Systems zu verfolgen und
dafür zu
berechnen. Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist,
dass die zentrale Station 26 Benutzerkonten für ein Bereitstellen drahtloser
Sprachkommunikationen und Nichtechtzeit-Abonnement-Daten unterschiedlich
belasten kann. Als Beispiel wird unter typischen Plänen für zelluläre Dienste
Benutzern eine Grundanzahl von Sendezeitminuten über eine gegebene Dauer (zum
Beispiel einen Monat) für
eine festgesetzte Gebühr
zugewiesen. Die zentrale Station 26 verfolgt, wie viele Grundminuten
verbraucht sind, wobei sie im Wesentlichen verbrauchte Minuten von
der Grundmenge abzieht, so dass ermittelt werden kann, wann der
Benutzer die Grundmenge überschritten
hat und zusätzliche
Nutzungsgebühren
angemessen sind. Natürlich
können
in manchen Fällen
Pläne Zahlen
pro Minute ebenfalls verwendet werden, wie von Fachleuten auf dem
Gebiet eingesehen wird.
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In
einer besonders vorteilhaften Implementierung kann die zentrale
Station 26 weiter Minuten vom Konto eines Benutzers für drahtlose
Sprach (d. h. Echtzeit)-Kommunikationen abziehen, wie oben, aber
vielleicht keine Minuten für
das Herunterladen von Nichtechtzeit-Abonnement-Daten abziehen. Mit anderen
Worten kann eine Download-Zeit für
Nichtechtzeit-Abonnement-Daten
unter vielen zellulären Plänen, bei
denen dem Benutzer eine unbegrenzte Kommunikationszeit, während solcher
Stunden als Teil der monatlichen Dienstgebühr gestattet ist, wie Sendezeitminuten
außerhalb
der Spitzen behandelt werden.
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Diese
Implementierung kann bei der Anregung von Benutzern, Abonnement-Daten
zu erwerben, vorteilhaft sein, da sie, wenn sie das tun, keine Sendezeitminuten
aufbrauchen. Da die Nichtechtzeit-Abonnement-Daten auf Zeiten eingeschränkt sein
können,
wenn eine verfügbare
Kapazität
größer als
die Schwelle ist (d. h. wenn die Basisstation 25 nicht
stark genutzt wird), gibt es jedoch keine nachteilige Wirkung auf
die Leistung des Systems 20 durch Bereitstellen einer solchen "freien" Sendezeit. Der Anbieter
für zelluläre Dienste
kann jedoch noch Einkünfte
verdienen, indem er einen Prozentsatz der Abonnement-Gebühr erhält, die
der Benutzer für
die heruntergeladenen Daten zahlt (zum Beispiel einen bestimmten
Prozentsatz des Preises, den ein Benutzer einem Buchverleger zahlt,
um ein elektronisches Buch herunterzuladen). Wie von Fachleuten
auf dem Gebiet eingesehen wird, können zahlreiche Download- und
Belastungsübereinkünfte abhängig vom Typ
der Daten, die heruntergeladen werden, getroffen werden.
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Es
sollte bemerkt werden, dass in einigen Ausführungsformen elektronische
Post (e-Mail) ebenfalls als Nichtechtzeit-Abonnement-Daten ausgewiesen
werden kann. Gegenwärtig
behandeln zelluläre
Netzwerke e-Mail im Wesentlichen als Echtzeitdaten dadurch, dass
sie e-Mails im Wesentlichen sofort weiterleiten, ungeachtet des
Niveaus an Netzwerkverkehr, der von einer bestimmten Basisstation wahrgenommen
wird. Gemäß der vorliegenden
Erfindung könnte
e-Mail jedoch für
Zeiten reserviert sein, wenn die verfügbare Kapazität über der
Schwelle läge.
Beispielsweise könnte
Benutzern eine Option für e-Mail
mit geringen Kosten gegeben werden, bei welcher e-Mails nicht gesendet
werden, wenn die verfügbare
Basisstationskapazität
unter der Schwelle liegt. Dies kann für Kunden wünschenswert sein, die e-Mail
beispielsweise für
persönlichen
und nicht geschäftlichen
Gebrauch verwenden. Bilder, die von mobilen Kommunikationsvorrichtungen
mit eingebauten Digitalkameramerkmalen aufgenommen oder zu ihnen
gesendet werden, können
ebenso als Nichtechtzeit-Abonnement-Daten ausgewiesen werden.
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Benutzer
können
Nichtechtzeit-Abonnement-Daten, wie elektronische Bücher usw.
auf verschiedene Weisen bestellen.
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Ein
besonders vorteilhafter Ansatz besteht darin, dass der Abonnement-Server 27 mit
der zentralen Station 26 zusammenarbeitet, um ein Abonnement-Daten-Menü für Benutzer
auf ihren jeweiligen mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 bereitzustellen,
wie in 2 dargestellt. Beispielsweise könnte das
Menü ein
hierarchisches Menü sein,
bei dem Benutzer zuerst die allgemeine Datenkategorie (elektronische
Bücher,
Nachrichten usw.) wählen
und dann durch nachfolgende Menüs
navigieren, bis sie die bestimmte Sache finden, die sie zu erwerben
wünschen.
In einigen Ausführungsformen kann
mehr als ein Abonnement-Server 27 verwendet werden und
könnte
die zentrale Station 26 jeweilige Menüs von den verschiedenen Servern
zu einem einzigen Menü für Benutzer
zusammenfassen. Benutzer können
die Abonnement-Daten unter Verwendung einer Kreditkarte, eines Bankkontos
bezahlen oder sie können
ihrer Rechnung für
zelluläre
Dienste hinzugefügt
werden, wie von Fachleuten auf dem Gebiet eingesehen wird.
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Außerdem sollte
bemerkt werden, dass die mobilen zellulären Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 nicht
in allen Ausführungsformen
zu zellulären Sprachkommunikationen
in der Lage zu sein brauchen. Das heißt, solche Vorrichtungen können Telefonieschaltungen
ausschließen,
die für
zelluläre
Telefonanrufe verwendet werden, und stattdessen einen zellulären Transceiver
umfassen, der nur zum Zugreifen auf Nichtechtzeit-Abonnement-Daten verwendet wird.
Dis kann vorteilhaft sein für
Benutzer, die nicht wünschen,
eine integrierte zelluläre
Vorrichtung vom Telefon/PDA-Typ zu tragen, die relativ größer als
ein typisches zelluläres
Telefon sein kann, weil sie einen Anzeigebildschirm umfasst. Das
heißt, solche
Benutzer können
die meiste Zeit ein relativ kleines Mobiltelefon mit sich tragen,
jedoch eine separate Vorrichtung für Nichtechtzeit-Abonnement-Daten besitzen, die
sie nicht so oft tragen müssen.
Ein Benutzer kann beispielsweise ein elektronisches Abonnement für eine Zeitung
empfangen und somit nur die Vorrichtung für Nichtechtzeit-Abonnement-Daten
am Morgen verwenden, wenn sie die Zeitung liest.
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Natürlich kann
sogar, wenn ein Benutzer eine zelluläre Vorrichtung mit Telefonfähigkeiten
aufweist, der Benutzer noch auf Nichtechtzeit-Abonnement-Daten gemäß der vorliegenden
Erfindung zugreifen, sogar wenn der Telefonteil des Telefons nicht verwendet
wird (zum Beispiel meldet sich der Benutzer nicht für einen
Plan für
einen Sprachdienst bei einem Anbieter an). Das heißt, der
Benutzer könnte sich
bei einem Anbieter für
zelluläre
Dienste nur für einen
Nichtechtzeit-Abonnement-Daten-Dienst
anmelden und daher mit einer geringeren Rate für Sendezeit (oder überhaupt
nicht, wie oben erörtert)
belastet werden.
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Wendet
man sich nun zusätzlich 3 zu, beginnt
(Block 30) ein Aspekt eines zellulären Kommunikationsverfahrens
der Erfindung damit, dass ein Benutzer Nichtechtzeit-Abonnement-Daten
bei Block 31 anfordert. Wenn solche Daten angefordert werden,
ermittelt die zentrale Station 26 bei Blöcken 32 und 33 die
verfügbare
Kapazität
der Basisstation 25 und ob die ermittelte verfügbare Kapazität größer als die
geeignete Schwelle ist. Wieder wird dies basierend auf aktiven drahtlosen
Kommunikationen zwischen der Basisstation 25 und den mobilen
zellulären Kommunikationsvorrichtungen 21, 22 vorgenommen.
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Es
sollte bemerkt werden, dass die zentrale Station 26 typischerweise
verfügbare
Kapazität
auf kontinuierlicher Basis ermittelt (d. h. überwacht). Während dieser
Schritt nach dem Abonnement-Daten-Anforderungsschritt bei Block 31 für die Deutlichkeit
der Darstellung gezeigt ist, braucht somit die zentrale Station 26 nicht
zu warten, bis eine Abonnement-Anforderung
vorgenommen wird, um verfügbare
Kapazität
zu ermitteln. Wenn die ermittelte verfügbare Kapazität größer als
die Schwelle ist, werden dann die angeforderten Nichtechtzeit-Abonnement-Daten
für die
jeweilige Benutzervorrichtung bei Block 34 bereitgestellt,
wie vorher oben erörtert,
wodurch das dargestellte Verfahren abgeschlossen wird (Block 35).
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Zusätzliche
Verfahrensaspekte werden nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Insbesondere, wie oben bemerkt, kann die verfügbare Kapazität basierend
auf einer Kapazitätsnutzungsinformationen
ermittelt werden (Block 32'),
die beispielsweise von der Basisstation 25 bei Block 40' erzeugt wird.
Wenn ermittelt wurde, dass die verfügbare Kapazität größer als
die Schwelle ist (Block 33')
und ein Herunterladen von Nichtechtzeit-Abonnement-Daten bei Block 41' beginnt, können darüber hinaus
verschiedene Ereignisse bewirken, dass der Download unterbrochen
wird. Wenn beispielsweise eine Telefonanruf von derselben mobilen
zellulären
Kommunikationsvorrichtung, die den Download empfängt, bei Block 42' abgesetzt/empfangen
wird, kann die zentrale Station 16 dann beginnen, das Konto
des Benutzers für
die für
den Anruf verwendete Sendezeit zu belasten, und wird der Download
unterbrochen, bei Blöcken 43' und 44'. Ebenso wird,
selbst wenn kein Telefonanruf abgesetzt wird, wenn die verfügbare Kapazität während des
Herunterladens bei Block 45' unter
die Schwelle fällt,
der Download dann unterbrochen, bis die verfügbare Kapazität wieder über die Schwelle
steigt, wie oben bemerkt.
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Beispiel
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Eine
beispielhafte tragbare mobile drahtlose Kommunikationsvorrichtung 1000,
die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird in dem
Beispiel unten unter Bezugnahme auf 5 weiter
beschrieben. Die Vorrichtung 1000 umfasst ein Gehäuse 1200,
eine Tastatur 1200 und eine Ausgabeeinrichtung 1600.
Die gezeigte Ausgabeeinrichtung ist eine Anzeige 1600,
die vorzugsweise eine vollständige
graphische LCD ist. Alternativ können weitere
Arten von Ausgabeeinrichtung verwendet werden. Eine Verarbeitungseinrichtung 1800 ist
im Gehäuse 1200 enthalten
und zwischen der Tastatur 1400 und der Anzeige 1600 angeschlossen.
Die Verarbeitungseinrichtung 1800 steuert den Betrieb der Anzeige 1600 sowie
den Gesamtbetrieb der mobilen Vorrichtung 1000 in Antwort
auf die Betätigung
von Tasten auf der Tastatur 14000 durch den Benutzer.
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Das
Gehäuse 1200 kann
vertikal verlängert sein
oder kann weitere Größen und
Formen annehmen (einschließlich
Klappgehäusestrukturen).
Die Tastatur kann eine Modusauswahltaste oder weitere Hardware oder
Software zum Umschalten zwischen Texteingabe und Telefonieeingabe
umfassen.
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Zusätzlich zur
Verarbeitungseinrichtung 1800 sind weitere Teile der mobilen
Vorrichtung 1000 in 5 schematisch
gezeigt. Diese umfassen ein Kommunikationsuntersystem 1001,
ein kurzreichweitiges Kommunikationsuntersystem 1020, die
Tastatur 1400 und die Anzeige 1600 zusammen mit
weiteren Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen 1060, 1080, 1100 und 1120,
sowie Speichereinrichtungen 1160, 1180 und verschiedene
weitere Vorrichtungsuntersysteme 1201. Die mobile Vorrichtung 1000 ist
vorzugsweise eine Zwei-Wege-RF-Kommunikationsvorrichtung mit Sprach-
und Datenkommunikationsfähigkeiten.
Außerdem
besitzt die mobile Vorrichtung 1000 vorzugsweise die Fähigkeit,
mit weiteren Computersystemen über
das Internet zu kommunizieren.
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Von
der Verarbeitungseinrichtung 1800 ausgeführte Betriebssystemsoftware
ist vorzugsweise in einem Permanentspeicher, wie dem Flash-Speicher 1160,
gespeichert, kann aber in anderen Arten von Speichereinrichtungen,
wie einem Festwertspeicher (read only memory)(ROM) oder einem ähnlichen Speicherelement
gespeichert sein. Außerdem
können
Systemsoftware, spezielle Vorrichtungsanwendungen oder Teile davon
zeitweise in einen flüchtigen Speicher,
wie den Direktzugriffsspeicher (random access memory) (RAM) 1180,
geladen werden. Von der mobilen Vorrichtung empfangene Kommunikationssignale
können
auch im RAM 1180 gespeichert werden.
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Die
Verarbeitungseinrichtung 1800 ermöglicht zusätzlich zu ihren Betriebssystemfunktionen die
Ausführung
von Software-Anwendungen 1300A bis 1300N auf
der Vorrichtung 1000. Ein vorbestimmter Satz von Anwendungen,
die grundlegende Vorrich tungsoperationen steuern, wie Daten- und Sprachkommunikationen 1300A und 1300B,
können auf
der Vorrichtung währen
der Herstellung installiert werden. Außerdem kann eine Anwendung
für einen persönlichen
Informationsmanager (personal information manager) (PIM) während der
Herstellung installiert werden. Der PIM ist vorzugsweise in der
Lage, Datenelemente, wie e-Mail, Kalenderereignisse, Sprachmails,
Termine und Aufgabenelemente, zu organisieren und zu verwalten.
Die PIM-Anwendung ist vorzugsweise auch in der Lage, Datenelemente über ein
drahtloses Netz 1401 zu senden und zu empfangen. Vorzugsweise
werden die PIM-Datenelemente über
das drahtlose Netz 1401 nahtlos mit den entsprechenden
Datenelementen des Benutzers der Vorrichtung integriert, synchronisiert
und aktualisiert, die in einem Host-Computersystem gespeichert oder mit
ihm verbunden sind.
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Kommunikationsfunktionen,
einschließlich Daten-
und Sprachkommunikationen, werden über das Kommunikationsuntersystem 1001 und
möglicherweise über das
kurzreichweitige Kommunikationsuntersystem ausgeführt. Das
Kommunikationsuntersystem 1001 umfasst einen Empfänger 1500, einen
Sender 1520 und eine oder mehrere Antennen 1540 und 1560.
Außerdem
umfasst das Kommunikationsuntersystem 1001 auch ein Verarbeitungsmodul,
wie einen Digitalsignalprozessor (digital signal processor) (DSP) 1580 und
lokale Oszillatoren (local oscillators) (LOs) 1601. Die
spezielle Gestaltung und Implementierung des Kommunikationsuntersystems 1001 hängt vom
Kommunikationsnetz ab, in dem die mobile Vorrichtung 1000 arbeiten
soll. Beispielsweise kann eine mobile Vorrichtung 1000 ein
Kommunikationsuntersystem 1001 umfassen, das so ausgestaltet ist,
dass es mit den mobilen Datenkommunikationsnetzen mit MobiltexTM, Data TACTM und
General Packet Radio Service (GPRS) arbeitet, und auch so ausgestaltet
ist, dass sie mit irgendeinem aus einer Vielfalt von Sprachkommunikationsnetzen,
wie AMPS, TDMA, CDMA, PCS, GSM usw., arbeitet. Weitete Arten von
Daten- und Sprachnetzen, sowohl separat als auch integriert, können ebenfalls
mit der mobilen Vorrichtung 1000 genutzt werden.
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Netzzugangsanforderungen
variieren abhängig
von der Art des Kommunikationssystems. Beispielsweise werden bei
den Mobitex- und DataTAC-Netzen mobile Vorrichtungen auf dem Netz
unter Verwendung einer eindeutigen persönlichen Identifikationsnummer
oder PIN registriert, die jeder Vorrichtung zugeordnet ist. Bei
GPRS-Netzen ist jedoch der Netzzugriff einem Teilnehmer oder Benutzer
einer Vorrichtung zugeordnet. Eine GPRS-Vorrichtung erfordert daher ein Teilnehmeridentitätsmodul,
gewöhnlich
als SIM-Karte bezeichnet, um auf einem GPRS-Netz zu arbeiten.
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Wenn
erforderliche Netzwerkregistrierungs- oder -aktivierungsprozeduren
abgeschlossen sind, kann die mobile Vorrichtung 1000 über das
Kommunikationsnetz 1401 Kommunikationssignale senden und
empfangen. Vom Kommunikationsnetz 1401 durch Antennen 1540 empfangene
Signale werden zum Empfänger 1500 geleitet,
der für
eine Signalverstärkung,
eine Frequenz-Abwärtswandlung,
eine Kanalauswahl usw. sorgt und auch eine Analog/Digital-Wandlung
bereitstellen kann. Eine Analog/Digital-Wandlung des empfangenen
Signals gestattet dem DSP 1580, komplexere Kommunikationsfunktionen,
wie eine Demodulation und eine Entschlüsselung, auszuführen. In ähnlicher
Weise werden zum Netz 1401 zu übertragende Signale vom DSP 1580 verarbeitet
(zum Beispiel moduliert und verschlüsselt) und dem Sender 1520 zu
einer Digital/Analog-Wandlung, einer Frequenz-Aufwärtswandlung, einer
Filterung, einer Verstärkung,
einer Sendung zum Kommunikationsnetz 1401 (oder -netzen) über die
Antenne 1560 geliefert.
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Zusätzlich zum
Verarbeiten von Kommunikationssignalen sorgt der DSP 1580 für eine Steuerung des
Empfängers 1500 und
des Senders 1520. Beispielsweise können auf Kommunikationssignale
im Empfänger 1500 und
Sender 1520 angewandte Verstärkungen über automatische Verstärkungssteuerungsalgorithmen,
die im DSP 1580 implementiert sind, adaptiv gesteuert werden.
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Im
Datenkommunikationsmodus wird ein empfangenes Si gnal, wie eine Textnachricht
oder ein Web-Seiten-Download, vom Kommunikationsuntersystem 1001 verarbeitet
und in die Verarbeitungseinrichtung 1800 eingegeben. Das
empfangene Signal wird dann von der Verarbeitungseinrichtung 1800 für eine Ausgabe
an die Anzeige 1600 oder alternativ irgendeine andere zusätzliche
I/O-Einrichtung 1060 weiterverarbeitet. Ein Benutzer der
Vorrichtung kann auch unter Verwendung der Tastatur 1400 und/oder irgendeiner
weiteren zusätzlichen
I/O-Einrichtung 1060, wie einem Tastenfeld, einem Kippschalter,
einem Einstellrad oder irgendeiner anderen Art von Eingabeeinrichtung,
Datenelemente, wie e-Mail-Nachrichten, verfassen. Die verfassten
Datenelemente können
dann über
das Kommunikationsuntersystem 1001 über das Kommunikationsnetz 1401 gesendet
werden.
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In
einem Sprachkommunikationsmodus ist der Gesamtbetrieb der Vorrichtung
im Wesentlichen gleich dem Datenkommunikationsmodus, außer dass
empfangene Signale an einen Lautsprecher 1100 ausgegeben
werden und Signale zur Sendung von einem Mikrofon 1120 erzeugt
werden. Alternative Sprach- oder Audio-I/O-Untersysteme, wie ein Aufzeichnungsuntersystem
für Sprachnachrichten,
können
ebenfalls auf der Vorrichtung 1000 implementiert sein.
Außerdem
kann die Anzeige 1600 auch im Sprachkommunikationsmodus
genutzt werden, beispielsweise um die Identität eines anrufenden Teilnehmers,
die Dauer eines Sprachanrufs oder weitere mit dem Sprachanruf zusammenhängende Informationen
anzuzeugen.
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Das
kurzreichweitige Kommunikationsuntersystem ermöglicht eine Kommunikation zwischen
der mobilen Vorrichtung 1000 und weiteren nahen Systemen
oder Vorrichtungen, die nicht notwendigerweise ähnliche Vorrichtungen zu sein
brauchen. Beispielsweise kann das kurzreichweitige Kommunikationsuntersystem
eine Infraroteinrichtung und zugehörige Schaltungen und Komponenten
oder ein BluetoothTM-Kommunikationsmodul
umfassen, um für
eine Kommunikation mit ähnlich
befähigten
Systemen und Einrichtungen zu sorgen.
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Viele
Modifikationen und weitere Ausführungsformen
der Erfindung werden dem Fachmann auf dem Gebiet, der den Vorteil
der in den vorhergehenden Beschreibungen und zugehörigen Zeichnungen
dargelegten Lehren hat, in den Sinn kommen. Daher ist selbstverständlich,
dass die Erfindung nicht durch die offenbarten speziellen Ausführungsformen begrenzt
sein soll und dass Modifikationen und Ausführungsformen im Umfang der
beigefügten
Ansprüche
eingeschlossen sein sollen.