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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen zwischen Telefonhandgeräten eines
lokalen Funkübertragungsnetzes
für digitale
Signale.
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Wenn
ein solches Netz beispielsweise nach dem DECT-Standard aufgebaut
ist, umfasst es eine Funkbasisstation, über welche die Telefonhandgeräte, die
auch Terminals oder Endgeräte
genannt werden, untereinander kommunizieren können. Die Basisstation bildet
einen zentralen Knoten des Netzes, der die digitalen Sprach- oder
Datensignale, die vom Gesprächsteilnehmer,
mit dem kommuniziert wird, eingehen, an jedes Telefonhandgerät weiterleitet.
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Um
eine Vielzahl gleichzeitiger Kommunikationsvorgänge zu verarbeiten, steuert
die Basisstation die Telefonhandgeräte, indem sie sie in einem Zeitrahmen
mehrerer Kanäle
synchronisiert, wovon die ersten für die Übertragungen der Basisstation
zu den Telefonhandgeräten
und letztere für
die Übertragungen
in der umgekehrten Richtung reserviert sind. Ein solcher Rahmen
ist von der Art TDMA/TDD mit Zeitvielfachzugriff/Zeitduplexzugriff.
Um diese zeitliche Steuerung aufzubauen, sendet die Basisstation zyklisch
ein Markierungssignal, ein Codewort, in einem vorbestimmten Sendekanal
aus, indem sie seine Rangordnung im Rahmen angibt. Jedes Telefonhandgerät, das in
den Funkbereich der Basisstation eintritt, erkennt das Markierungssignal
und bestimmt daraus je nach dem entsprechenden Zeitpunkt und der
Rangordnung des Kanals den Beginn des neuen Rahmens und blockiert
damit zeitweilig seine Sende- und Empfangsvorgänge im Rahmen der Basisstation.
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Innerhalb
eines solchen Netzes kann auch eine Verbindung im Direktbetrieb
von Telefonhandgerät
zu Telefonhandgerät
hergestellt werden. Diese Kommunikationsart ermöglicht es zwei Benutzern, zu kommunizieren,
ohne sich dabei in der Reichweite der DECT-Basisstation befinden
zu müssen.
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Um
diese Kommunikationsart herzustellen, besteht die bekannte Vorgehensweise
darin, zunächst
eine Kennung mit 5 Zahlen einzugeben, die eine Gruppennummer mit
drei Zahlen zur Identifizierung der Basisstation und zwei Zahlen
zur Identifizierung des Telefonhandgeräts oder der Telefonhandgeräte umfasst,
mit dem oder denen man in dieser Betriebsart kommunizieren möchte, und
das oder die dieselbe Gruppennummer im Speicher hinterlegt hat/haben.
Sobald diese Daten vorerfasst sind, können zwei Telefonhandgeräte im Direktbetrieb
miteinander in Verbindung gesetzt werden, indem diese Betriebsart
an den Telefonhandgeräten
gewählt
wird, und indem die Nummer des Telefonhandgeräts, mit dem man sich direkt
in Verbindung setzen möchte, erfasst
wird.
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Die
Anmelderin stellt fest, dass in den meisten Verwendungsfällen die
Anzahl der Telefonhandgeräte,
die auf eine Basisstation aufgeschaltet sind, im Hinblick auf die
Anzahl, die vorzubehalten möglich ist,
und zwar an die hundert, sehr gering ist. Wenn man nämlich einen
im Wesentlichen familiären
oder mit einfachem Netz aufgebauten Benutzermarkt betrachtet, geht
die Anzahl der Telefonhandgeräte,
die in Betrieb sind, nicht über
zwei oder drei hinaus.
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Die
Anmelderin hat es sich zum allgemeinen Ziel gesetzt, die an den
Telefonhandgeräten
vorzunehmenden Handgriffe soweit wie möglich zu reduzieren.
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Da
die Direktverbindungsart zwischen Telefonhandgeräten im übrigen dem Funktionsablauf
von Walkie-Talkies, also tragbaren Funksprechgeräten, absolut gleichkommt, bei
denen ein Tastendruck zur Leitungseinwahl genügt, um mit dem Gesprächsteilnehmer
in Verbindung zu treten, wäre
es gegenüber den
Benutzern wünschenswert,
diese Funktionsablaufart bei den Telefonhandgeräten wieder aufzunehmen.
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Die
EP 1051875 beschreibt ein
Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einer Funkbasisstation
und mindestens einem ersten und einem zweiten Telefonhandgerät bzw. Mobilstationen.
Es umfasst die folgenden Schritte:
- – Herstellen
einer ersten Verbindung zwischen dem ersten Telefonhandgerät und der
Basisstation,
- – Übertragen
von Verbindungsdaten, um eine zweite Verbindung zwischen den beiden
Telefonhandgeräten
herzustellen,
- – Herstellen
der zweiten Verbindung zwischen den beiden Telefonhandgeräten,
- – Übertragen
von Daten unter Umgehung der Basisstation.
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Als
besonderes Ziel hat sich die Anmelderin somit gesetzt, die Telefonhandgeräte so einzurichten,
dass die Handgriffe auf diejenigen reduziert werden, die an tragbaren
Funksprechgeräten
notwendig sind.
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Dies
hat sie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Verbindungsherstellung zwischen Telefonhandgeräten in einem
lokalen Funkverbindungsnetz mit Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex
erzielt, das mehrere Telefonhandgeräte und eine Funkbasisstation
umfasst, die an ein externes Netz angeschlossen ist, und der die
Telefonhandgeräte
zugeordnet sind, wobei die Telefonhandgeräte so eingerichtet sind, dass
sie im Direktbetrieb senden können, dadurch
gekennzeichnet, dass sich mindestens eines der Telefonhandgeräte beim
Anrufen in eine Funkbasisstation verwandelt und eine Nachricht von der
Art eines Gruppenrufsignals sendet.
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Dank
der Lösung
der Erfindung tritt einer der Benutzer, sobald die Telefonhandgeräte in die
Lage zur direkten Verbindung von Telefonhandgerät zu Telefonhandgerät versetzt
wurden, mit seinem oder seinen Gesprächsteilnehmer/n durch Drücken der
Leitungseinwahltaste in Verbindung. In diesem Moment läutet das
bzw. läuten
die Telefonhandgeräte,
und das erste, das „abnimmt", übernimmt
die Verbindung. Falls das erste Telefonhandgerät nicht dasjenige ist, dem
der Anruf gegolten hat, legt es auf und der Vorgang beginnt von
neuem.
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Die
folgende Beschreibung gibt ein Ausführungsbeispiel mit Bezug auf
die Zeichnungen wieder:
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1 stellt
schematisch eine lokales DECT-Funkverbindungsnetz dar;
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2 stellt
das Funktionsblockschema eines Telefonhandgeräts des Netzes dar; und
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3 stellt
ein Ablaufschema dar, das den Verbindungsvorgang veranschaulicht.
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Das
Telefonnetz der Figur ist hier ein Netz mit DECT-Standard und umfasst
eine Funkbasisstation 1, die mit einer Verbindung 10 eines
externen Netzes, beispielsweise des Fernsprechwahlnetzes verbunden
ist. Die Basisstation verwaltet die Verbindungen mehrerer Funkendgeräte, wie
diejenigen, die mit C1 und C2 bezeichnet sind, die sich im Funkbereich
der Basisstation befinden. Die Endgeräte sind Telefonhandgeräte.
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2 stellt
schematisch die verschiedenen Funktionsblöcke eines Telefonhandgeräts C1 dar, das
im Rahmen der Erfindung eingesetzt wird. Das Telefonhandgerät umfasst
herkömmlicher
Weise einen Funksende- und Funkempfangsblock 30, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 39 und
einen zentralen Steuerblock 37. Der Funkblock 30 ist
dazu bestimmt, Daten über
einen Funkübertragungskanal nach
dem DECT-Protokoll zu versenden und zu empfangen, um mit der Basis 1 zu
kommunizieren. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 39 umfasst
eine Eingabetastatur 31, ein Display 32, ein Mikrofon 33 und einen
Lautsprecher 35. Das Mikrofon 33 und der Lautsprecher 35 sind
jeweils mit einem A/D-Wandler 34 bzw. einem D/A-Wandler 36 verbunden.
Die Eingabetastatur 31 umfasst standardmäßige Telefontasten,
darunter die Leitungseinwahltaste, eine Taste zur Steuerung eines
Hauptmenüs,
und Tasten, um sich in den einzelnen Menübalken zu bewegen. Der zentrale
Steuerblock 37 umfasst einen Mikroprozessor, an den alle
Elemente des Telefonhandgeräts
C1 angeschlossen sind, und der dazu eingerichtet ist, den Funktionsablauf
des Telefonhandgeräts
C1 zu steuern.
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Herkömmlicher
Weise synchronisiert die Basisstation 1 die Endgeräte, d.h.
sie steuert sie, um ihre Rahmen gegenüber demjenigen der Funkbasisstation
durch zyklisches Senden eines Synchronisationssignals über einen
Markierungssignalkanal zu blockieren. Diese Nachricht legt die Rangordnung von
0 bis 11 des Markierungssignalkanals in dem Rahmen fest, und die
Endgeräte
können
somit den zukünftigen
Beginn des folgenden Rahmens bestimmen. Sie sind somit in der entgegengesetzten
Phase bezüglich
des Rahmens der Funkbasisstation vollkommen blockiert.
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Wenn
sich die beiden Endgeräte
C1 und C2 nicht im Funkbereich der Funkbasisstation befinden, kann
auch in diesem Fall eine Verbindung zwischen den beiden Endgeräten hergestellt
werden. Es handelt sich um eine Verbindung, die Direktbetrieb genannt
wird. Die Telefonhandgeräte
haben die Funktion Direktbetrieb. In diesem Fall umfasst mindestens eines
der Telefonhandgeräte,
dasjenige, das anruft, die Funktion Funkbasisstation.
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Um
eine Verbindung im Direktbetrieb herstellen zu können, müssen die Benutzer vorab eine Gruppennummer
von 000 bis 999, die Nummer ihres Telefonhandgeräts und die Nummern der Telefonhandgeräte der Gesprächsteilnehmer
zwischen 00 und 99 erfassen.
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Dann
müssen
die Benutzer an ihrem Telefonhandgerät die Verwendung im Direktbetrieb
wählen, entweder
in einem ablaufenden Menü,
das auf dem Display des Telfonhandgeräts erscheint oder über eine
spezielle Taste, wenn das Telefonhandgerät damit versehen ist.
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Wenn
keine Verbindung besteht, befinden sich alle Telefonhandgeräte im „aktiven,
unsynchronisierten" Zustand.
Befinden sich die Telefonhandgeräte
außerhalb
der Reichweite der Funkbasisstation, wird kein Markierungssignal
ausgesendet, und die Telefonhandgeräte tasten alle 10 Sekunden
die Kanäle
auf der Suche nach einem Signal mit der geeigneten Markierung ab.
Wenn ein Benutzer, dessen Telefonhandgerät die Funktion Funkbasisstation
umfasst, eine Verbindung außerhalb
der Reichweite der Basisstation herstellen möchte, bestimmt er die Nummer
des Telefonhandgeräts
des Anzurufenden und drückt
dann auf den Leitungseinwahlknopf. Das anrufende Telefonhandgerät verwandelt
sich dann in eine Funkbasisstation. Es wird ein Kanal ausgewählt, und
das Telefonhandgerät
beginnt, ein Markierungssignal mit der geeigneten Nachricht zu senden,
die vor allem die Kennung des Telefonhandgeräts des Gesprächsteilnehmers
umfasst. Alle Telefonhandgeräte
empfangen das Markierungssignal, aber nur das angerufenen Telefonhandgerät darf sich
dem Zustand entsprechend in den synchronisierten Ruhezustand versetzen.
Es befindet sich dann im Wartezustand auf die Verbindung und behält die Rahmen- und
Mehrfachrahmensynchronisation mit der Funkbasisstation bei.
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Das
angerufene Telefonhandgerät
läutet
und der Benutzer hebt ab. Dem DECT-Standard entsprechend sind die zwischen
den beiden Telefonhandgeräten
ausgetauschten Nachrichten von der Art PT (paging
tail – Funkrufendmarkierung)
im Kurzformat und umfassen die vorübergehend zugeteilte Kennung
(TPUI) des angerufenen Telefonhandgeräts. Dieser Wert berechnet sich
aus der Gruppennummer und der Nummer des Telefonhandgeräts.
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Erfindungsgemäß wird der
Verbindungsvorgang im Direktbetrieb vereinfacht, indem in die durch das
Markierungssignal ausgesandte Nachricht eine Gruppenruffunktion
eingebaut wird.
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Mit
Bezug auf 3 läuft das Verfahren wie folgt
ab.
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Zwei
oder mehr Benutzer, die untereinander eine Verbindung von der Art
einer Funksprechverbindung mit ihren Telefonhandgeräten C1,
C2, Cn herstellen möchten,
müssen
zunächst überprüfen, ob sie
zur selben Basisstation gehören.
Dazu prüfen
sie im ablaufenden Menü ihrer
Telefonhandgeräte,
ob sie dieselbe Gruppennummer haben. Gegebenenfalls wählen sie
eine gemeinsame Nummer.
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Dann
wählen
sie in ihrem Menü die
Funktion Direktbetrieb ohne Markierung aus. Alle Telefonhandgeräte befinden
sich dann im „aktiven,
unsynchronisierten" logischen
Zustand. Sie tasten in regelmäßigen Abständen die
Kanäle
in Erwartung eines Markierungssignals ab.
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Nach
einer gewissen Zeit möchte
einer der Benutzer mit einem der anderen Benutzer in Verbindung
treten. Er drückt
die Leitungseinwahltaste seines Telefonhandgeräts C1.
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Wenn
sich C1 im Funkbereich der Basisstation befindet, der alle Telefonhandgeräte zugeordnet sind,
stellt sich eine Wechselgesprächsverbindung über die
Funkbasisstation her.
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Befindet
sich C1 nicht im Funkbereich der Basisstation, verwandelt es sich
in eine Funkbasisstation und sendet ein Markierungssignal aus, auf das
sich alle anderen Telefonhandgeräte
zeitlich abstimmen. Da jedes von ihnen das Wort empfängt, das angibt,
dass der Ruf für
die Gruppe bestimmt ist, läuten
sie alle.
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Einer
der Benutzer hebt ab und stellt die Verbindung mit C1 her. C1 weiß, ob C2
der Gesprächsteilnehmer
ist, den es erreichen wollte. Ist das der Fall, besteht die Verbindung
weiterhin. Ist das nicht der Fall, bittet C1 C2, einzuhängen und
bricht die Verbindung ab. C1 drückt
erneut die Leitungseinwahltaste. Ein anderer Gesprächsteilnehmer
hebt ab. Der Vorgang wird wiederholt, bis der richtige Gesprächsteilnehmer
gefunden ist. Alle anderen Telefonhandgeräte, die sich während des
Abtastens der Kanäle
in Funkreichweite befinden, erkennen das Markierungssignal und stimmen
sich zeitlich auf den Kanal der Markierung ab.
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Dieses
Verfahren weist einen Vorteil auf, wenn es nicht nur einen einzigen
Gesprächsteilnehmer
gibt. Man kann sicher sein, ihn sofort zu erreichen, wenn man die
grüne Taste
drückt.