DE69411941T2

DE69411941T2 - Persönlisches funkkommunikationssystem

Info

Publication number: DE69411941T2
Application number: DE69411941T
Authority: DE
Inventors: Paul Wilkinson S-240 36 Stehag Dent; Jacobus Cornelius S-245 42 Staffanstorp Haartsen
Original assignee: Ericsson Inc; Ericsson GE Mobile Communications Holding Inc
Current assignee: Ericsson Inc
Priority date: 1993-11-04
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1998-11-26
Anticipated expiration: 2014-11-01
Also published as: CN1134214A; JPH09504665A; KR960706272A; WO1995012957A1; EP0727130B1; US5535259A; US5428668A; KR100292560B1; RU2126604C1; US5581597A; US5526402A; EP0727130A1; CN1090435C; DE69411941D1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme und insbesondere auf persönliche Funk-Kommunikationssysteme für die Verwendung innerhalb von Breitflächen-Zellularnetzwerken.

Hintergrund der Erfindung

Funk-Kommunikationssysteme werden zunehmend für die drahtlose Mobilkommunikation verwendet. Ein Beispiel eines Funk-Kommunikationssystems ist ein zellulares Telefonnetzwerk. Zellulare Funk-Kommunikationssysteme sind Breitflächen-Kommunikationsnetzwerke (wide area communications networks), welche ein Frenquenz-wiederverwendungsmuster (Kanal-wiederverwendungsmuster) verwenden. Der Entwurf und der Betrieb eines analogen Zellular-Telefonsystems ist in einem Artikel mit dem Titel "Advanced Mobile Phone Service" von Blecher, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol VT29, Nr. 2, Mai 1980, Seiten 238-244 beschrieben. Das analoge Mobil-Zellularsystem wird auch als das "AMPS"-System bezeichnet.
In letzter Zeit wurden ebenfalls digitale Zellular-Telefonssysteme vorgeschlagen und implementiert, welche eine TDMA-Architektur (TDMA = Time Division Multiple Access, d.h. Zeitaufteilungs-Mehrfachzugriff) verwenden. Von der Electronics Industries Association (EIA) und der Telecommunications Industries Association (TIA) wurden auch Normen festgelegt für eine ADC-Architektur (ADC American Digital Cellular = Amerikanisches Digitales Zellularnetz) welche ein analoges und digitales Dualmodus-System ist, welches dem EIA/TIA-Dokument IS-54B folgt. Telefone, welche die IS54B-Dualmodus-Architektur implementieren, werden vom Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung gegenwärtig vermarktet. Verschiedene Normen sind für digitale Zellular-Telefonsysteme in Europa verkündet worden. Das europäische Digital-Zellularsystem, welches auch als GSM bezeichnet wird, verwendet ebenfalls eine TDMA-Architektur.
In jüngster Zeit wurden Vorschläge gemacht, um das Zellular-Telefonnetzwerk zu einem persönlichen Funkkommunikationssystem (radio personal communications system) zu erweitern. Das persönliche Funk-Kommunikationssystem sieht Mobilfunk-Sprechkommunikation, digitale Video- und/oder Multimediakommunikation vor, unter Verwendung von persönlichen Funkkommunikationsgeräten (radio personal communications terminals). Somit kann jede Form von Information gesendet und empfangen werden. Persönliche Funkkommunikationsgeräte enthalten ein Funktelefon, wie ein Zellular-Telefon, und können andere Komponenten enthalten für Sprach-, Digital-, Video- und/oder Multimediakommunikation.
Ein persönliches Funkkommunikationssystem enthält mindestens eine Telefon-Basisstation, welche hier auch als Basisstation bezeichnet wird. Eine Basisstation ist ein Sender-Empfänger niedriger Leistung, welcher mit einem persönlichen Funkkommunikationsgerät, wie einem Zellular-Telefon, über eine begrenzte Strecke, wie mehrere 10 Meter, kommuniziert, und auch mit dem konventionellen öffentlichen Drahtnetzwerk elektrisch verbunden ist. Die Basisstation ermöglicht es dem Besitzer eines persönlichen Funkkommunikationsgeräts direkt auf das Drahtnetz zuzugreifen, ohne durch das Zellular-Telefonnetz zulaufen, dessen Zugangsgebühren typischerweise höher sind. Wenn es sich außerhalb der Reichweite der 13asisstation befindet, kommuniziert das persönliche Kommunikationsgerät automatisch mit dem Zellular-Telefonnetz zu den herrschenden Zugangsgebühren.
Ein Hauptproblem bei der Implementierung eines persönlichen Funkkommunikations systems, welches eine gemeinsame Frequenzzuordnung (common frequency allocation) sowohl für die Basisstation als auch das Zellular-Telefonnetz verwendet, ist der Frequenzüberlapp zwischen dem Zellular-Telefonnetz und der Basisstation. Wie dem Fachmann verständlich ist, steht nur eine begrenzte Zahl von Frequenzen für die Funkkommunikation zur Verfügung. In den Vereinigten Staaten sind den zellularen Telefonnetzen 832 30 kHz breite Kanäle zugewiesen worden. Innerhalb dieses Spektrums kann jeder regionale Anbieter diese Frequenzen im wesentlichen so zuordnen und verwenden wie er es für richtig hält. Zusätzliche Frequenzbereiche werden in den Vereinigten Staaten auch für die Verwendung als Breitflächen-Zellular-Kommunikationsnetze (wide area cellular communications networks) zugewiesen.
Drahtlose Telefone, wie jene, welche von Einzelpersonen in ihren Heimen verwendet werden, verwenden einen getrennten Frequenzbereich, in den Vereinigten Staaten zwischen 46 MHz bis 49 MHz Daher können sie ohne Störung innerhalb eines Zellularnetzes betrieben werden. Solche Telefone sind jedoch nicht in der Lage als Zellular-Telefone, die mit dem Zellularnetz verbunden sind, zu arbeiten, wenn sie sich außerhalb der Reichweite ihrer individuellen Basisstationen befinden. Dualmodus-Telefone, welche sowohl als Zellular-Telefon innerhalb des Zellular-Frequenzbereichs (824-894 MHz) als auch als ein konventionelles drahtloses Telefon (46-49 MHz) arbeiten, werden in dem U.S. Patent Nr. 4,989,230 von Gillig et al. beschrieben.
Der Frequenzüberlapp zwischen dem Netzwerk und den Basisstationen kann verhindert werden, wenn dem Netzwerk und den Basisstationen verschiedene Frequenzbänder zugeordnet werden, wie bei dem oben beschriebenen zellularen und drahtlosen Dualmodus-Telefon. Ein solches Hybridsystem ist jedoch keine effiziente Zuweisung des Frequenzspektrums. Darüber hinaus kann ein persönliches Hybrid-Kommunikationsgerät teurer und komplizierter sein, da zusätzliche Schaltungen erforderlich sein können.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes persönliches Funkkommunikationssystem, welches eine Basisstation und ein Zellular-Gerät enthält, zu schaffen, sowie Verfahren zu dessen Verwendung.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Frequenzüberlappung in einem persönlichen Funkkommunikationssystem zu verringern, ohne die Notwendigkeit eines Hybrid-Kommunikationssystems.
In der vorliegenden Erfindung verbindet eine Basisstation ein Draht-Telefonnetz mit dem Zellular-Gerät innerhalb eines lokalen Bereichs eines Breitflächen-Zellularnetzes. Die Basisstation enthält ein Gehäuse, welches vorzugsweise tragbar ist, und einen Draht-Telefonnetz-Verbinder, welcher sich innerhalb des Gehäuses erstreckt, zur Verbindung der Basisstation mit dem Draht-Telefonnetz. Eine Aktiviereinrichtung innerhalb des Gehäuses ist auch elektrisch mit dem Draht-Telefonnetz-Verbinder verbunden, zur Erfassung eines eingehenden Anrufs auf dem Draht-Telefonnetz. Ein Funk- Sender-Empfänger innerhalb des Gehäuses spricht auf die Aktiviereinrichtung an, um mit dem Zellular-Gerät zu kommunizieren, unter Verwendung einer ausgewählten Frequenz innerhalb des Spektrums des Breitflächen-Zellularnetzes, wenn das Zellular-Gerät sich in Reichweite der Basisstation befindet. Wenn das Zellular-Gerät nicht innerhalb der Reichweite der Basisstation ist, findet die Kommunikation von dem Zellular-Gerät zum Breitflächen-Zellularnetz statt. Die Kommunikation durch die Basisstation geschieht bei einer ausgewählten Frequenz (Kanal) innerhalb des Spektrums des Breitflächen-Zellularnetzes, aber zu den niedrigen Gebührensätzen des Draht-Telefonnetzes, und kann ablaufen, ohne das Breitflächen-Zellularnetz zusätzlich zu belasten.
Die Aktiviereinrichtung der Basisstation kann auch eine Kommunikation aus dem Zellular-Gerät erfassen, welche von dem Funk-Sender-Empfänger bei einer ausgewählten Frequenz innerhalb des Spektrums des Breitflächen-Zellularnetzes empfangen wird, und hierauf ansprechend ein Beginnzeichen (OFF-HOOK indication) für das Draht-Telefonnetz erzeugen. Die Basisstation unterstützt somit sowohl das Leiten von Anrufen aus dem Drahtnetz an das Zellular-Gerät&sub1; als auch das Leiten von Anrufen aus dem Zellular-Gerät an das Drahtnetz.
Die Gleichkanalstörung (same channel interference) zwischen dem Breitflächen-Zellularnetz und der Basisstation wird dadurch vermindert, daß ein verfügbarer Kanal innerhalb des zellularen Spektrums für die Kommunikation zwischen dem Zellular-Gerät und der Basisstation gewählt wird, wenn das Zellular-Gerät sich in Reichweite der Basisstation befindet. Der gewählte Kanal verwendet eine der Frequenzen des Breitflächen-Zellularnetzes, welche nicht der Zelle des Breitflächen-Zellularsystems zugeordnet ist, in welcher die Basisstation sich befindet.
In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird von der Basisstation oder dem Zellular-Gerät ein Frequenzanzeigesignal vom Breitflächen-Zellularnetzwerkbetreiber über das Draht-Telefonnetz empfangen, ansprechend auf eine Anforderung aus der Basisstation oder dem Zellular-Gerät. Dies erlaubt es dem Netzbetreiber Frequenzen für Basisstationen zuzuweisen, welche Gleichkanalstörungen innerhalb des Breitflächen-Zellularnetzes minimieren. Der Systemträger kann aus unbenutzten Frequenzen innerhalb einer Netzwerkzelle zusätzliche Einkünfte gewinnen, indem diese Frquenzen für den Basisstationsbetrieb innerhalb der Zelle vermietet werden. Die Frequenzzuweisungs-Anfrage kann automatisch initiiert werden bei Anlegen oder Wiederanlegen von Energie an die Basisstation. Alternativ kann der manuelle Eingriff des Benutzers erforderlich sein.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung erfaßt die Basisstation ob die elektrische Verbindung des Draht-Telefonnetzes mit dem Draht-Telefonnetz-Verbinder verlorengegangen ist, und hindert den Sender-Empfänger am Senden auf der vorher ausgewählten Frequenz, wenn die Verbindung verlorengegangen ist. Dies verhindert, daß eine Basisstation abgetrennt und an einem neuen Ort installiert wird, wo die vorher gewählte Frequenz Frequenzen stören könnte, welche in jenem Bereich von dem Breitflächen-Zellularnetz verwendet werden. Als Option spricht dieser Erfassungs- und Abschalt-Aspekt sowohl auf den Verlust der Energieverbindung als auch der Telefonverbindung an, und nicht nur auf den Verlust der Telefonverbindung oder der Energieverbindung.
Ein Verfahren zur Zuordnung einer Frequenz an die Basisstation wird auch geschaffen. Das Breitflächen-Zellularnetz wird über den Ort der Basisstation über das Drahtnetz unterrichtet, und über das Drahtnetz wird aus dem Breitflächen-Zellularnetz eine Frequenz angefordert. Eine Angabe der angeforderten Frequenz von dem Breitflächen-Zellularnetz wird über das Drahtnetz empfangen und vorzugsweise in der Basisstation gespeichert. Eine Angabe der empfangenen Frequenz wird dann an das Zellular-Gerät übertragen und vorzugsweise in dem Zellular-Gerät gespeichert. Optional kann die Anforderung von der Basisstation eingeleitet werden, durch Anrufen des Breitflächen-Zellularnetzes unter Verwendung einer vorbestimmten Dienstnummer. Ein solcher Anruf kann durch eine Bedienereingabe in die Basisstation eingeleitet werden. Alternativ kann der Anruf automatisch eingeleitet werden, durch Bestimmung ob die Telefonverbindung oder die Telefonund Energieverbindung mit der Basisstation verlorengegangen ist, seit die Angabe der angeforderten Frequenz zuletzt empfangen wurde. Wenn dem so ist, werden die Schritte zur Gewinnung einer neuen gewählten Frequenz für die Kommunikation zwischen der Basisstation und dem Zellular-Gerät wiederholt. Die Kommunikation zwischen der Basisstation und dem Zellular-Anschluß werden dadurch bereitgestellt, unter Verwendung des Breitflächen-Zellularspektrums, mit einer verringerten Wahrscheinlichkeit der Frequenzüberlappung und ohne das Erfordernis eines Hybridsystems.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1A und 1B veranschaulichen schematisch ein persönliches Funkkommunikationsystem, welches eine Basisstation und ein Zellular-Gerät enthält, mit Funkkommunikation zwischen dem Gerät und der Basisstation, und Funkkommunikation zwischen dem Gerät und dem Breitflächen-Zellularnetz.
Fig. 2 veranschaulicht eine vordere Perspektivansicht einer Ausführung einer Basisstation der vorliegenden Erfindung mit einem in versteckten Linien gezeigten Gerät.
Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Basisstation gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Basisstation-Sender/Empfängers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm eines persönlichen Funkkommunikations-Zellulargeräts nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches die Vorgänge während der Initialisierung eines persönlichen Funkkommunikationssystems näch der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 7 ist eine schematische Veranschaulichung eines ersten Zellen-Wiederverwendungsmusters für ein Breitflächen-Zellularnetz.
Fig. 8 ist eine schematische Veranschaulichung eines zweiten Zellen-Wiederverwendungsmusters für ein Breitflächen-Zellularnetz, was ein Verfahren der Zuordnung der Basisstationsfrequenz gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, welches Vorgänge eines persönlichen Funkkommunikationssystems nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird nun im folgenden ausführlicher beschrieben, unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen bevorzugte Ausführungen der Erfindung abgebildet sind. Diese Erfindung kann jedoch auf viele verschiedene Weisen umgesetzt werden und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungen beschränkt angesehen werden, vielmehr werden diese Ausführungen bereitgestellt, so daß diese Offenbarung vollständig ist, und werden den Umfang der Erfindung dem Fachmann vollkommen mitteilen.
In den Fig. 1A und 1B sind Konzeptdiagramme eines persönlichen Funkkommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Solch ein System arbeitet innerhalb eines zellularen Kommunikationsnetzes, welches Abschnitte einer Vielzahl von Frequenzen (Kanäle) innerhalb eines Spektrums (getrennten geografischen Zelleny zuordnet. Somit schafft das System ein Breitflächen-Drahtloskommunikationsnetz mit der Kapazität zur Bereitstellung von drahtloser Kommunikation hoher Qualität für eine große Zahl von Benutzern mit einer beschränkten Zahl von Frequenzen, die dem Breitflächen-Zellularnetz zugeordnet sind. Wie in Fig. 1A gezeigt, enthält ein Breitflächen-Zellularnetz mindestens eine Funknetz-Zellenstation 102, wie eine Zellulartelefon-Zellenstation, zum Ubertragen und Empfangen von Nachrichten in einem Netzwerkzellenbereich, welcher durch 104 angezeigt wird, über die Zellenantenne 106. Der Bereich 104 der Funknetz-Zellenstation 102 wird typischerweise wie in den Fig. 1A, 1B, 7 und 8 grafisch veranschaulicht. Die Funknetz-Zellenstation 102 ist auch schnittstellenartig mit dem Drahtnetz 108 verbunden. Der Fachmann versteht, daß ein Breitflächen-Zellularnetz 100 typischerweise viele Funknetz-Zellenstationen 102 enthält, um eine breite Fläche abzudecken, wie in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht. In einem solchen System deckt jede Funknetz-Zellenstation 102 eine Zelle (Reichweite) 104 innerhalb des Breitflächen-Zellularnetzes 100 ab, und kann mit einer Zentralstation (nicht abgebildet) durch drahtlose (Funk-) Kommunikation schnittstellenartig verbunden sein. Die Zentralstation kann die Verbindung zum Drahtnetz 108 für alle Netzwerkzellenstationen 102, welche das Breitflächen-Zellularnetz 100 bilden, bereitstellen.
In Fig. 1A befindet sich eine Telefon-Basisstation 110 innerhalb der Zelle (Reichweite) 104 einer Netzwerkzellenstation 102 des Breitflächen-Zellularnetzes. Die Basisstation 110 enthält einen Sender-Empfänger niedriger Leistung zum Übertragen und Empfangen über die Basisstationsantenne 112, über eine begrenzte Basisstations- Reichweite 114, typischerweise in der Größenordnung von mehreren 10 Metern. Somit kann eine Basisstation zum Übertragen und Empfangen von persönlichen Funktkommunikationen in einem Haus oder Büro verwendet werden. Die Basisstation 110 ist auch elektrisch mit dem Drahtnetz 108 verbunden. Das Drahtnetz 108 wird auch als ein öffentlich vermitteltes Telefonnetz (PSTN = public switched telephone network) bezeichnet. Das PSTN 108 ist das reguläre "Drahtleitungs"- Telefonsystem, welches beispielsweise von den regionalen Bell Operating Companys geliefert wird, und KupferdrahtÜbertragungskanäle, Optikfaser-Übertragungskanäle oder andere stationäre Übertragungskanäle verwenden kann. Die Basisstation 110 kann direkt mit dem PSTN 108 verdrahtet sein, oder über eine Wähl-Nebenstellenanlage (nicht abgebildet).
Immer noch unter Bezugnahme auf Fig. 1A ist ein persönliches Funkkommunikationsgerät 120 gezeigt, für die Funkkommunikation sowohl mit der Basisstation 110 als auch mit der Funknetz- Zellenstation 102 über die Antenne 122. Das persönliche Funkkommunikations-(Zellular)-Gerät enthält ein Funktelefon, wie ein zellulares Telefon. Das Zellulargerät 120 kann ebenfalls z.B. eine volle Computertastatur und Anzeige enthalten, einen Scanner und volle Graphik- und Multimedia- Fähigkeiten.
Wie in Fig. 1A dargestellt, wenn das Gerät 120 sich in der Reichweite 114 der Basisstation 110 befindet, wird zwischen ihnen eine Funkverbindung 124 errichtet. Wie in Fig. 1B gezeigt, wenn das Gerät 120 sich außerhalb der Reichweite 114 der Basisstation 110 befindet, aber innerhalb der Reichweite (Zelle) 104 der Netzwerkzellenstation 102, wird eine neue Funkverbindung 126 mit der Netzwerkzellenstation 102 automatisch errichtet, um eine Kommunikation über das Breitflächen-Zellularnetz 100 zu errichten. Somit, wenn der Benutzer sich relativ nahe der Basisstation 110 befindet (d.h. innerhalb des Hauses oder Büros), findet die drahtlose Kommunikation mit der Basisstation statt, so daß das Breitflächen-Zellularnetz mit seiner höheren Gebührenabrechnungsstruktur umgangen wird. Wenn der Benutzer sich relativ weit weg von der Basisstation 110 befindet, findet die Kommunikation mit dem zellularen Netz statt.
Der Fachmann wird verstehen, daß ein vollständiges persönliches Funkkommunikationssystem typischerweise viele Basisstationen 110, Geräte 120 und Funknetzzellen-Stationen 102 enthalten wird. Der Fachmann wird auch verstehen, daß konventionelle Kommunikations- und Übergabe-Protokolle (hand off) mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, und hier nicht weiter beschrieben werden müssen. Zum Zwecke dieser Beschreibung wird angenommen, daß die Spektrumszuordnung für die Funknetzzellen die IS-54B Zellulartelefon-Spektrumszuordnung ist, welche unten in Tabelle 1 dargestellt ist. Tabelle 1
In dem in den Fig. 1A und 1B beschriebenen persönlichen Funkkommunikationssystem ist es wichtig, die Gleichkanalstörung zwischen der Basisstation 110 und der Funknetz-Zellenstation 102 zu vermeiden. Eine Gleichkanalstörung kann dadurch vermieden werden, daß zwei diskrete Spektren für die Netzanrufe und für die Basisstation verwendet werden. Beispielsweise kann die Basisstation die Protokolle für drahtlose Telefone verwenden. Unglücklicherweise erfordert dies vom Gerät 120 sowohl unter den zellularen als auch den drahtlosen Protokollen zu arbeiten, was teuer und verschwenderisch sein kann.
Gemäß dieser Erfindung ist es dem Betreiber des Netzes 100, welchem typischerweise die Verwendung einer spezifischen Vielzahl von Frequenzen innerhalb eines Frequenzspektrums eines designierten geografischen Gebietes von einer Regelungsbehörde zugewiesen wurde, erlaubt Frequenzen und optionale Energiepegel der Basisstation 110 zuzuordnen. Der Breitflächen-Zellularnetzbetreiber (Bereitsteller) kann Frequenzen und optionale Leistungspegel der Basisstation 110 zuweisen, um die Gleichkanalstörung zu verringern und die Einkünfte aus dem zugewiesenen Frequenzspektrum zu maximieren.
Gemäß der Erfindung verwendet die Basisstation 110 die erhaltene Frequenz und den Leistungspegel jeweils um den Betrieb der Basisstation 110 zu bestimmen. Die Frequenz- und Leistungspegel-Signale können auch verwendet werden, um den Betrieb des persönlichen Funkkommunikations-(Zellular)-Gerätes 120 zu steuern, wie unten beschrieben wird. Wie ebenfalls unten beschrieben wird, kann das Zellulargerät 120 so gesteuert werden, daß es bei der gleichen Frequenz und beim gleichen Leistungspegel arbeitet wie die Basisstation 110. Alternativ kann eine unterschiedliche Frequenz und ein unterschiedlicher Leistungspegel vorgesehen sein. Somit kann der Breitflächen-Zellularnetzbetreiber Einkünfte aus der Verwendung der Frequenz empfangen, und gleichzeitig verhindern, daß eine Funkkommunikation zwischen der Basisstation 110 und dem Gerät 120 die Kommunikation innerhalb des Zellularnetzes 100 stört.
Eine Ausführung der Basisstation und des Zellulargerätes gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 veranschaulicht. Die Basisstation 110 enthält ein Gehäuse 130, welches dafür ausgelegt ist, zusammenwirkend mit dem Zellulargerät 120 zusammenzupassen und eine elektrische Schnittstelle zwischen der Basisstation 110 und dem Zellulargerät 120 zu schaffen, unter Verwendung eines elektrischen Verbinders 132 oder anderer elektrischer Verbindungsvorrichtungen. Die Basisstation 110 ist mit einer Energiequelle (Steckdose) durch einen Energieleitungsverbinder 134 oder eine andere Energieanschlußvorrichtung verbunden, und mit einem Drahttelefonnetz durch einen Drahttelefonnetz-Verbinder 136, welcher sich von der Basisstation 110 ins Innere des Gehäuses 130 erstreckt, oder eine andere Vorrichtung zur elektrischen Verbindung der Basisstation 110 mit einem Drahttelefonnetz. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Gehäuse 130 vorzugsweise tragbar, um es dem Benutzer zu gestatten, es zu bewegen und an verschiedenen Orten wieder einzurichten. Die Basisstation 110, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, kann ferner einen Batterielade-Verbinder 138 oder eine andere Ladeschnittstellen-Vorrichtung haben, welche das batteriegetriebene Zellulargerät 120 mit einem Batterieladegerät (nicht in Fig. 2 gezeigt) verbindet, wenn das Zellulargerät 120 in das Gehäuse 130 eingeführt bzw. geparkt wird, wie durch die versteckten Linien in Fig. 2 veranschaulicht. Ein Sensor 140 erfaßt wenn das Zellulargerät 120 in dem Gehäuse 130 geparkt ist, und das Batterieladegerät wird zur Aufladung der Batterie des batteriegetriebenen Zellulargerätes 120 aktiviert. Der Fachmann wird verstehen, daß ein getrennter Sensor 140 nicht verwendet werden muß, um zu erfassen wenn das Gerät 120 in dem Gehäuse 130 geparkt ist.
Die in Fig. 2 veranschaulichte Basisstation 110 enthält auch eine Anzeige 142 oder eine andere Benutzerhinweisvorrichtung. Alternativ kann das Zellulargerät 120 eine Hinweisvorrichtung haben, welche zur Anzeige von Signalen aus der Basisstation 110 verwendet werden kann, die über den elektrischen Verbinder 132 übertragen werden, wenn das Zellulargerät 120 in dem Gehäuse 130 geparkt ist. Die Basisstation 110 kann auch eine Tastatur 144 oder andere Eingabevorrichtungen enthalten.
Alternativ, wie bei der Anzeigeeinrichtung 142, kann das Zellulargerät 120 eine Eingabevorrichtung enthalten, welche dazu verwendet werden kann, Eingaben in die Basisstation 110 bereitzustellen wenn das Zellulargerät 120 in dem Gehäuse 130 geparkt ist.
Ein Blockdiagramm einer Ausführung einer Basisstation 110 der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Energieversorgung 150 ist mit dem Energieleitungs-Verbinder 134 verbunden, und stellt die Energieversorgungsspannungen den Schaltungen der Basisstation 110 zur Verfügung. Die Energiezuführung 150 enthält ferner eine Leistungserfassungsvorrichtung 151 zur Erfassung ob die Verbindung des Energieleitungs-Verbinders 134 mit der Energiequelle verlorengegangen ist, und zur Bereitstellung eines Abtastsignals zur Steuerung des Steuerprozessors 154, welches anzeigt, daß die Energie verlorengegangen ist.
Der Rufstrom- und Austauschbatteriespannungs-Detektor 152 ist elektrisch mit dem Drahttelefon-Verbinder 136 verbunden und enthält eine Vorrichtung zur Erfassung eines eingehenden Anruf es auf dem Drahttelefon-Verbinder 136, welcher mit dem Drahttelefonnetz 108 verbunden ist. Der Detektor 152 erfaßt ferner, ob die elektrische Verbindung des Drahttelefonnetzes 108 mit dem Verbinder 136 verlorengegangen ist. Der Detektor 152 liefert Signale an den Steuerprozessor 154, wenn ein eingehendes Anruf-"Läuten" erfaßt wird, und wenn die Verbindung zum Drahttelefonnetz 108 verlorengeht. Ein Anzeichen, daß die Drahttelefonnetz-(Leitungs)-Verbindung verlorengegangen ist, kann dann an die Anzeige 142 unter Steuerung des Steuerprozessors 154 geschickt werden.
Der Steuerprozessor 154, in Zusammenarbeit mit dem Rufstromund Austauschbatteriespannungs-Detektor 153, stellt eine Aktivierungseinrichtung zur Einleitung einer Kommunikation zwischen dem Drahttelefonnetz 108 und dem Zellulargerät 120 durch die Basisstation 110 bereit, wenn das Zellulargerät 120 sich innerhalb des Bereichs 114 befindet. Für eingehende Anrufe aus dem Drahttelefonnetz (Leitung) 108, erfaßt der Detektor 152 den eingehenden Anruf und sendet ein Aktivierungssignal an den Steuerprozessor 154, welcher seinerseits darauffolgende Kommunikationsvorgänge der Basisstation 110 steuert. Für Anrufe, die von dem Zellulargerät 120 eingeleitet wurden, erfaßt der Steuerprozessor 154 die Kommunikation aus dem Zellulargerät 120, die von der Sender-Empfängerschaltung 164 oder einer anderen mit der Antenne 112 verbundenen Funksende/Empfangsvorrichtung bei einer ausgewählten Frequenz innerhalb des Spektrums des Breitflächen-Zellularnetzes 100 empfangen wird. Der Steuerprozessor 154 sendet ein Steuersignal an die Detektorschaltung 152, um ein Beginnzeichen (off-hook) zu erzeugen, und andere Signale, wie ein Impulswählen, welche notwendig sein können, um mit einer Schleifentrenn-Leitungsschnittstelle (loop disconnect line interface), wie sie typischerweise von einem Drahttelefonnetz 108 verwendet wird, schnittstellenartig zu verbinden.
Eine Trennschaltung 156 bewirkt eine Trennung des Zweidraht- Bidirektional-Telefonaudiosignals in ein Vierdrahtsystem getrennter Sende- und Empfangssignale. Empfangene Signale aus dem Drahttelefonnetz 108 werden durch einen Analog-zu-Digital- Wandler (A auf D) 158 von analog auf digital umgewandelt&sub1; während Übertragungssignale an das Drahttelefonnetz 108 von digital auf analog umgewandelt werden, durch einen Digital-zu- Analog-Wandler (D auf A) 160. Dies ermöglicht es, die gesamte folgende Audiosignalverarbeitung digital unter Verwendung von digitalen Signalprozessoren durchzuführen. Ein Echokompensator 162 dämpft Echos der durch den Verbinder 136 an das PSTN- Drahttnetz 108 gesendeten Signale, um eine Verstümmelung des aus dem PSTN empfangenen Signals zu unterbinden. Die Echokompensator-Schaltung 162 verhindert ferner, daß Echos an das Zellulargerät 120 durch die Sender-Empfänger-Schaltung 164 oder eine andere mit der Antenne 112 verbundene Funksender- Empfangsvorrichtung übertragen werden.
Bei eingehenden Anrufen über den Drahttelefonnetz-(Leitungs)- Verbinder 136 antwortet die Sender-Empfängerschaltung 164 auf die Ruferfassung aus dem Detektor 152 unter der Steuerung des Prozessors 154, um mit dem Zellulargerät 120 unter Verwendung einer ausgewählten Frequenz innerhalb des Frequenzspektrums des Breitflächen-Zellularnetzes 100 zu kommunizieren. Eine Speicherschaltung 155 oder andere Speichervorrichtung ist elektrisch mit dem Steuerprozessor 154 verbunden, um eine Speicherkapazität für Programm- und Dateninformation bereitzustellen, wie einem Frequenzanzeigesignal, welches die ausgewählte Frequenz darstellt. Die Speicherschaltung 155 kann einen konventionelle lesbaren und beschreibbaren Speicher, wie einen RAM oder EEPROM enthalten.
Nach der Echokompensation verarbeitet das Modem 166 empfangene digitalisierte Audiosignale, um irgendwelche digitalen Steuernachrichten (digital control messages) zu extrahieren, welche unter Umständen zusammen mit dem Audiosignal aus dem Drahttelefonnetz (Leitung) empfangen wurden. Solche digitalen Steuernachrichten können beispielsweise Programmierinformationen für die Basisstation 110 sein, welche von dem Betreiber des Breitflächen-Zellularnetzes 100 übertragen wurden. Extrahierte digitale Steuernachrichten werden an den Steuerprozessor 154 übergeben. Das Modem 166 kann eine Daten/Sprach-Unterscheidung durchführen. Ein digitaler Signalprozessor, wie der Typ TMS 320C56 von Texas Instruments kann als Echokompensator 162 und Modem 166 verwendet werden.
Die empfangene digitalisierte Sprache wird zur Übertragung an den Sender-Empfänger 164 weitergegeben. Die digitalisierte Sprache kann erst durch eine nicht abgebildete Kompressionsschaltung auf eine niedrigere Bitrate komprimiert werden, unter Verwendung eines konventionellen Sprachdecodieralgorithmus, wie CELP oder VSELP. In einer analogen Übertragungsausführung der Basisstation 110 der vorliegenden Erfindung, wandelt eine nicht abgebildete Wandlerschaltung die unterschiedene Sprache zurück in ein analoges Signal, um den Sender-Empfänger 164 zu modulieren, welcher in dieser Ausführung ein analoger Sender-Empfänger ist.
Funksignale aus dem Zellulargerät 120 an die Basisstation 110, welche von der Antenne 112 empfangen wurden, werden von dem Sender-Empfänger erfaßt und in digitale Sprachsignale umgewandelt. Die digitalen Sprachsignale werden dann an die Echokompensatorschaltung 162 und die Modemschaltung 166 weitergegeben, zur Übertragung auf dem Drahttelefonnetz(Leitungs)-Verbinder 136 an das Drahtnetz 108. Alternativ können die empfangenen Signale in die Form komplexer Zahlen digitalisiert werden, unter Verwendung beispielsweise der LOGPOLAR-Technik, die in dem US-Patent 5,048,049 beschrieben wird. Der komplexe Zahlenstrom wird dann an das Modem 166 weitergegeben, zur numerischen Demodulation und zur Umwandlung in analoge Sprache, für das Senden auf der Drahttelefonleitung.
Die vorliegende Erfindung kann auch für die Datenübertragung aus dem Zellulargerät 120 verwendet werden, wenn das Zellulargerät 120 entweder ein PC-System enthält oder indem das Zellulargerät 120 in einen PC eingesteckt wird, um den Computer mit der Modemschaltung 166 zu verbinden, ohne die Verwendung einer Direktdrahttelefon-Leitungskabelverbindung mit dem Computer. Bei der Bearbeitung von Datenübertragungen übersetzen die Modemschaltung 166 und der Sender-Empfäger 164 den Datenstrom zwischen den verwendeten Luftübertragungsprotokollen und den normalen Drahttelefonleitungs-Datenübertragungsprotokollen. Der Sender- Empfänger 164 kann ebenfalls erfassen wann das empfangene Signal zur Sprache zurückgekehrt ist und bewirkt eine Rückkehr der Modemschaltung 166 und der Echokompensator-Schaltung 162 auf die Verarbeitung von Sprachsignalen, ansprechend auf den Steuerprozessor 154.
Der Sender-Empfänger 164 kann ausgewählt werden, um Signale zu erzeugen und zu empfangen, welche jeder Norm entsprechen, z.B. AMPS, ETACS, NMT450, NMT900, GSM, DCS1800 oder IS54. Zusätzlich kann der Sender-Empfänger 164 Signale erzeugen oder empfangen, die mit der Luftschnittstellennorm für die Kommunikation mit Satellitensystemen übereinstimmt, wie INMARSAT-M, INMARSAT-P, IRIDIUM, ODYSSEY, GLOBALSTAR, ELLIPSAT oder M-SAT. Alle solche Normen können mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um eine Kommunikation von dem Zellulargerät 120 durch normale PSTN-Drahtleitungen 108 bereitzustellen, unter Vermeidung der Verwendung des Breitflächensystems.
Fig. 4 veranschaulicht ein schematisches Blockdiagramm eines Funk-Sender-Empfängers 164 der Fig. 3. Wie abgebildet, enthält der Sender-Empfänger 164 Schaltungen sowohl für den Empfang als auch für die Übertragung von Funkfrequenzsignalen. Von der Antenne 112 empfangene Signale werden an die Empfangsschaltung von dem Duplexgerät 201 gerichtet. Das Duplexgerät ist ein Filter mit zwei getrennten Bandpaßantworten: eine zum Durchlassen von Signalen im Empfangsband, und eine zum Durchlassen von Signalen in dem Übertragungsband. Das Duplexgerät 201 erlaubt das simultane Übertragen und Empfangen von Signalen, durch Verwendung verschiedener Empfangs- und Übertragungs-Frequenzen. Beispielsweise in der ADC-Architektur sind die Empfangs- und Übertragungs-Frequenzen um 45 MHz getrennt.
Nach dem Durchlaufen des Duplexgerätes 201 werden empfangene Signale durch einen rauscharmen Hochfrequenzverstärker 202 verstärkt. Dieser Verstärker liefert gerade genug Verstärkung, um die erwarteten Verluste in den Eingangsschaltungen zu überwinden. Nach der Verstärkung werden unerwünschte Komponenten des Signals durch das Empfangsfilter 203 ausgefiltert. Nach dem Filtern wird das Signal auf eine erste Zwischenfrequenz (ZF) herabgemischt, indem es im Mischer 204 mit einem zweiten Signal gemischt wird, welches von dem Kanalsynthesizer 215 erzeugt wird, und von dem Lokaloszillator-Filter 214 gefiltert wird. Das erste Zwischenfrequenzsignal wird dann von dem Verstärker 205 verstärkt und unerwünschte Mischprodukte werden durch das Zwischenfrequenzfilter 206 entfernt. Nach dem Filtern wird die erste Zwischenfrequenz im Mischer 207 auf eine weitere, niedrigere Frequenz bzw. ein zweites Zwischenfrequenzsignal gemischt, unter Verwendung eines Signals, welches von einem Lokaloszillator-Synthesizer 216 bereitgestellt wird. Das zweite Zwischenfrequenzsignal wird dann von zwei Filtern 208 und 210 gefiltert, und von Mehrstufenverstärkern 209 und 211 verstärkt, um ein Zwischenfrequenzsignal 212 und ein Funksignalstärke-Anzeigesignal 213 (RSSI = radio signal strength indication) zu erhalten. Danach wird es einem Erfassungsprozeß unterzogen, wie er beispielsweise in dem US- Patent 5,048,059 an Dent beschrieben wird.
Um zu übertragen, wird ein Datenstrom 219 von dem Modem 166 (Fig. 3) erzeugt. In der ADC-Architektur wird der Datenstrom als Bursts für das Zeitaufteilungs-Multiplexen mit anderen Benutzern organisiert. Der Referenzoszillator 218 erzeugt eine präzise Frequenz, welche als eine Stabilreferenz für die Hochfrequenzschaltungen verwendet wird. Die Ausgabe des Oszillators 218 durchläuft einen Multiplizierer 221, wo sie eine sechsfache Erhöhung in der Frequenz erfährt. Diese Frequenz wird dann an ein Phasenschiebernetzwerk 222 gegeben, welches zwei Signale gleicher Amplitude erzeugt, welche ein Quadraturphasenverhältnis haben, d.h. sie sind um 900 verschoben. Diese Quadratursignale, zusammen mit dem Datenstrom 219, werden in dem Modulator 232 kombiniert, um ein moduliertes Signal zu schaffen, wie in einem Artikel mit dem Titel "I and Q Modulators for Cellular Communications Systems", D.E. Norton et al., Microwave Journal, Vol 34, Nr. 10, Oktober 1991, Seiten 63-79 beschrieben. Das modulierte Signal wird an einen Mischer 224 gereicht, welcher das Signal in die Hochf requenz übersetzt. Die genaue Hochfrequenz (Funkfrequenz) wird von dem Lokaloszillatorsignal bestimmt, welches von dem Kanal-Synthesizer 215 bereitgestellt wird. Das Hochfrequenzsignal (Funktfrequenzsignal) wird durch einen Verstärker 225 mit gesteuerter, variabler Verstärkung geleitet. Die Verstärkung dieses Verstärkers, welche mittels einer Spannung auf der Übertragungsleistung-Steuerleitung 220 gesteuert wird, bestimmt die schließliche Ausgangsleistung, da der lineare Leistungsverstärker 227 eine feste Verstärkung hat. Eine Filterung wird von dem Übertragungsfilter 226 durchgeführt.
In Fig. 5 ist der Entwurf des Gerätes 120 ähnlich jenem der Basisstation 110 (Fig. 3), außer daß ein Rufstrom- und Austauschbatteriespannungs-Detektor 152 nicht vorhanden ist. Wie in Fig. 5 veranschaulicht, enthält das Zellulargerät 120 einen Sender-Empfänger 250 oder eine andere Vorrichtung für die Kommunikation mit dem Breitflächen-Zellularnetz 100, wenn das Zellulargerät 120 sich nicht innerhalb des Basisgebietes (Reichweite) 114 der Basisstation 110 befindet, und für die Kommunikation mit dem Sender-Empfänger 164 der Basisstation 110, wenn das Zellulargerät 120 sich innerhalb des Basisgebietes 114 befindet. Der Sender-Empfänger 250 ist ferner mit einer Antenne 122 verbunden. Das Zellulargerät 120 enthält ferner seinen eigenen Steuerprozessor 254 und Speichervorrichtung 255, ähnlich jenem, die im Zusammenhang mit der Basisstation 110 beschrieben wurden, und eine Übertragungsschaltung 251 und Empfangsschaltung 253, zur jeweiligen Verarbeitung von Empfangs- und Übertragungs- Signalen.
Wie weiterhin in Fig. 5 gezeigt ist, wenn das Gerät 120 ein Zellulartelefon ist, enthält es eine Tastatur 257, eine Anzeige 259, einen Lautsprecher 261 und ein Mikrofon 263. Um ein Computerkommunikationsgerät für den Empfang und die Übertragung von Audio-, Video- und Daten- und/oder Multimedia- Signalen bereitzustellen, kann die Tastatur 257 eine volle PC- Tastatur sein, und die Anzeige 259 kann eine große Graphikanzeige sein. Ein Scanner 265 kann auch vorgesehen sein, sowie andere Vorrichtungen 267, wie Diskettenlaufwerke und Modems. Der Entwurf des Gerätes 120 ist dem Fachmann geläufig und braucht hier nicht weiter beschrieben zu werden.
Wie oben beschrieben, geschieht die Funkkommunikation zwischen der Basisstation 110 und dem Zellulargerät 120 bei einer Frequenz, die vom Betreiber des Breitflächen-Zellularnetzes zugewiesen wird, um Gleichkanalstörungen zwischen der Basisstation 110 und der Netzwerkzellenstation 102 zu vermeiden. In der oben beschriebenen Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Kanalauswahlvorrichtung, welche den Kanal innerhalb des Zellularspektrums des Breitflächen- Zellularnetzes 100 für die Kommunikation zwischen dem Zellulargerät 120 und der Basisstation 110 erhält, in der Basisstation 110 enthalten. Für nicht-gemultiplexte Systeme ist jede gegebene Frequenz ein Kanal; für Systeme der Multiplexart kann jedoch jede Frequenz mehrere Kommunikationskanäle tragen. Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Frequenz weiterbeschrieben, es ist jedoch klar, daß in einer Multiplexsystem-Basisstation 110 ein spezifischer Kanal oder Schlitz, welcher eine solche gewählte Frequenz verwendet, zugeordnet werden kann.
Die gewählte Frequenz kann der Basisstation 110 von außerhalb der Basisstation 110 als eine extrahierte Digitalsteuernachricht eingegeben werden, wie oben beschrieben, in welchem Fall das Frequenzanzeigesignal von der Basisstation 110 durch Drahtleitungskommäinikation über den Verbinder 136 empfangen wird. Das Frequenzanzeigesignal wird in einen Synthesizer-Befehl umgewandelt und an die Leitung 217 angelegt, um die erforderliche Übertragungs- und Empfangs- Frequenz zu erzeugen. Das Leistungspegel-Anzeigesignal wird in ein Übertragungsleistung-Steuersignal umgewandelt und an die Leitung 220 angelegt, um die Übertragungsleistung zu steuern. Die Umwandlungen werden vorzugsweise von dem Steuerprozessor 154 durchgeführt, unter Verwendung konventioneller Techniken. Operationen, welche zur Einstellung der Frequenz und optional des Leistungspegels durchgeführt werden, werden unten im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben.
Das Frequenzanzeigesignal des Betreibers des Breitflächennetzes 100 wird gewählt, um die Störungen zwischen der Basisstation 110 und der Netzwerkzellenstation 102 zu minimieren. Vorzugsweise wird eine Frequenz verwendet, welche eine der Frequenzen innerhalb des Zellularspektrums ist, die nicht der Netzwerkzellenstation 102 in der Zelle 104, in welcher die Basisstation 110 sich befindet, zugeordnet ist. Weiter vorzuziehen ist, daß eine Frequenz aus der Gruppe von Frequenzen innerhalb des Zellularspektrums ausgewählt wird, welche einer Zelle des Breitflächen-Zellularnetzes 100 zugeordnet ist, welche von der Basisstation am weitesten entfernt ist, wie in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht.
Die schaltungen der Basisstation 110, wie sie in Fig. 3 veranschaulicht sind, arbeiten ferner als eine Anforderungsvorrichtung innerhalb des Gehäuses 130, welche elektrisch mit dem Drahttelefonleitungs-Verbinder 136 verbunden ist, für die Kommunikation mit dem Betreiber des Breitflächennetzes 100 über das Drahtnetz 108, unter Verwendung einer vorbestimmten Dienstnummer, die in der Speicherschaltung 155 gespeichert ist. Der Steuerprozessor 154 leitet einen Anruf ein, unter Verwendung der vorbestimmten Dienstnummer, durch Aussenden von Steuer- und Daten-Signalen, die eine Anfrage darstellen. Das Modem 1G6 und der Wandler 160 werden zur Übertragung der Anfrage über die Leitung 136 als einer bekannten Art von Träger verwendet, welche von einem Modem (nicht abgebildet) erfaßt werden kann, welches von dem Betreiber des Breitflächen-Zellularnetzes 100 zu diesem Zweck eingerichtet wurde. Der Betreiber des Breitflächen- Zellularnetzes weist eine Frequenz manuell oder automatisch zu, um Frequenzstörungen zu verringern bzw. zu vermeiden. Das angeforderte Frequenzanzeigesignal vom Betreiber des Breitflächen-Zellularnetzes 100 wird dann von dem Modem 166 empfangen und eine extrahierte digitale Steuernachricht wird zur Steuerung des Prozessors 154 bereitgestellt, wie oben beschrieben. Eine Angabe der ausgewählten Frequenz wird in der Speicherschaltung 155 gespeichert, auf der Grundlage des empfangenen Frequenzanzeigesignals. Alternativ können Frequenzen über einen austauschbaren Frequenzanzeiger zugewiesen werden, wie einer "smart card", wie sie in der mitanhängigen Anmeldung mit der Serien-Nr. 08/093,076 an Rydbeck mit dem Titel "Method and Apparatus for controlling Transceiver Operations in a Radio Communication System" beschrieben ist, für welche der Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung der Rechtsnachfolger ist.
Ein Frequenzanzeigesignal wird auch dem Zellulargerät 120 bereitgestellt, wenn das Gerät 120 in der Basisstation 110 geparkt ist, und wird in der Speichervorrichtung 255 als eine Angabe der ausgewählten Frequenz gespeichert, so daß sowohl das Zellulargerät 120 als auch die Basisstation 110 die Information über die ausgewählte Frequenz haben. Alternativ kann die Frequenzinformation dem Zellulargerät 120 unter Verwendung des Breitflächen-Zellularnetzes 100 bereitgestellt werden, wenn das Zellulargerät 120 nicht in der Basisstation 110 geparkt ist und der Benutzer das Gerät nicht zu parken wünscht, bevor er eine Kommunikation zwischen der Basisstation 110 und dem Zellulargerät 120 einleitet, nach einer Veränderung in der gewählten Frequenz.
Der Vorgang der Anforderung eines Frequenzanzeigesignals kann durch den Bediener eingeleitet werden, als eine Eingabe unter Verwendung der Tastatur 144, z.B. durch Drücken von #0, um den Ruf der vorbestimmten Dienstnummer einzuleiten. Alternativ kann die Anforderung von dem Steuerprozessor 154 ansprechend auf ein Verbindungsverlustsignal aus dem Detektor 152 eingeleitet werden. Das Verbindungsverlustsignal kann anzeigen, daß die Verbindung der Drahttelefonleitung 136 mit dem Drahttelefonnetz 108 verlorengegangen ist oder daß sowohl die Telefonverbindung als auch die Energieverbindung verlorengegangen sind, auf der Grundlage des Signals aus der Energieerfassungsvorrichtung 151 an den Steuerprozessor 154, wie bereits beschrieben. Somit bestimmen der Detektor 152, die Energieerfassungsvorrichtung 151 und der Steuerprozessor 154, wann eine neue Frequenzauswahl erforderlich ist und leiten eine solche Anforderung ein.
Alternativ kann die Information über die ausgewählte Frequenz in die Basisstation 110 unter Verwendung der Tastatur 144 eingegeben werden, wodurch gleichermaßen die Information an den Steuerprozessor 154 gehen würde. Dies erlaubt es dem Benutzer der Basisstation 110, die Information über die ausgewählte Frequenz vom Betreiber des Breitflächen- Zellularnetzes 100 separat zu erhalten, und dann die Daten manuell über die Tastatur 144 einzugeben.
Die Einrichtung zur Anforderung und zum Empfang des Frequenzanzeigesignals kann auch in dem Zellulargerät 120 enthalten sein. Wenn dies der Fall ist, kann das Zellulargerät 120 den Betreiber des Breitflächen-Zellularnetzes entweder durch die Netzwerkzellenstation 102 kontaktieren, oder unter Verwendung des Telefonleitungsverbinders 136 während das Zellulargerät 120 in der Basisstation 110 geparkt ist. Ähnlich kann die Eingabevorrichtung zur manuellen Eingabe der Anforderung für ein Frequenzanzeigesignal die Tastatur 257 des Zellulargerätes 120 sein.
Wenn die Basisstation 110 an einen neuen Ort bewegt wird, kann irgendeine ausgewählte Frequenz, die vorher verwendet wurde, ungültig sein, und wird wahrscheinlich Störungen mit dem Breitflächen-Zellularnetz 100 bewirken, wenn erlaubt wird, daß Übertragungen aus der Basisstation 110 stattfinden, ohne daß eine neue ausgewählte Frequenz vom Betreiber des Breitflächen- Zellularnetzes 100 erhalten wird. Es ist wünschenswert, daß die Basisstation 110 eine Einrichtung enthält, die auf einen erfaßten Verlust der Telefonverbindung bzw. der Telefon- und Energieverbindung, wie oben beschrieben, anspricht, um eine Übertragung durch den Sender-Empfänger 164 unter Verwendung der vorher ausgewählten Frequenz zu verhindern. Dies kann einfach erreicht werden durch die in Fig. 3 veranschaulichten Schaltungen, da der Steuerprozessor 154 Anzeigesignale sowohl aus der Detektorschaltung 152 als auch aus der Energieerfassungsvorrichtung 151 empfängt, welche zusammen als eine Einrichtung zur Erfassung des Verlustes der Telefonund/oder Energie-Verbindung arbeiten. Der Steuerprozessor 154 kann dann den Sender-Empfänger 164 steuern, um weitere Übertragungen zu verhindern. Der Steuerprozessor 154 kann weiterhin eine Angabe an die Anzeige 142 schicken, welche angibt, daß eine neue Frequenz erhalten werden muß. Der Steuerprozessor 154 kann auch eine Nachricht an den Betreiber des Breitflächen-Zellularnetzes über das PSTN-Netz schicken.
Die Initialisierungs- und Kanalerhaltungs-Vorgänge einer Ausführung des persönlichen Kommunikationssystems der vorliegenden Erfindung sind in dem Flußdiagramm der Fig. 6 veranschaulicht. Die Vorgänge werden bei Block 300 initialisiert, wenn die Basisstation 110 von dem Benutzer erhalten wird und in eine normale Haustelefonbuchse mit dem Telefonverbinder 136 und eine Steckdose mit dem Energieverbinder 134 eingesteckt wird. Auf das Einschalten hin unterrichtet der Detektor 152 den Steuerprozessor 154 darüber, daß eine Telefonverbindung mit der Drahttelefonleitung 108 errichtet worden ist, und das Energieabtastsignal aus der Energieerfassungsvorrichtung 151 unterrichtet den Steuerprozessor 154 darüber, daß an eine Energieleitung angeschlossen wurde. Beim Block 302 ruft die Basisstation 110 das Breitflächen-Zellularnetz unter Verwendung einer vorbestimmten Dienstnummer. Die Dienstnummer kann in der Basisstation 110 gespeichert sein, so daß nur eine oder zwei Tastendrücke auf der Tastatur 144 erforderlich sind, um das Anwählen durchzuführen, oder das Wählen kann automatisch eingeleitet werden, wie oben beschrieben. Alternativ, wie oben beschrieben, kann der Benutzer den Breitflächen- Zellularbetreiber unter Verwendung eines anderen Telefons und einer anderen PSTN-Leitung kontaktieren, und mündlich Einrichtungsinformationen anfordern, welche dann manuell in die Basisstation 110 eingegeben werden können. Die Dienstnummer kann geeigneterweise eine Nummer von der "800"- Art (0130-Nummer) sein, die von allen Orten aus gültig ist.
Nachdem der Anruf bei Block 302 eingeleitet wurde, unterrichtet die Basisstation 110 den Breitflächen- Zellularnetzbetreiber über den Ort der Basisstation 110, bei Block 304. Unter Verwendung von Signalisierungseinrichtungen, die in modernen digitalen Telefonnetzen verfügbar sind, kann dies dadurch erreicht werden, daß der Breitflächen- Zellularnetzbetreiber von dem PSTN die Nummer der Telefonleitung, von welcher der Anruf ausgeht, anfragt. Bei Block 306 fordert die Basisstation 110 eine Steuernachricht an, einschließlich einer Frequenz, von dem Breitflächen- Zellularnetzbetreiber. Die Anforderung kann auch Energiepegelund Kanal-Information enthalten, neben der Frequenzinformation. Bei Block 308 empfängt die Basisstation 110 eine Steuernachricht, einschließlich einer Angabe der angeforderten Frequenz, vom Breitflächen- Zellularnetzbetreiber. Diese wird dann als Angabe der empfangenen Frequenz in der Basisstation 110 bei Block 310 gespeichert.
Die Basisstation 110 überträgt dann eine Angabe der empfangenen Frequenz an das Zellulargerät 120, bei Block 312. Diese Übertragung kann durchgeführt werden, wenn das Zellulargerät 120 in der Basisstation 110 geparkt ist, unter Verwendung des Systemverbinders 132. Alternativ kann ein Frequenzangabesignal durch Funkkommunikation unter Verwendung des Sender-Empfängers 164 übertragen werden, wenn das Zellulargerät 120 nicht in der Basisstation 110 geparkt ist. Eine solche Übertragung kann unter Verwendung der letzten Frequenz durchgeführt werden, die von dem Zellularnetzbetreiber der Basisstation 110 zugewiesen war. Optional, wenn es notwendig ist die Basisfrequenz neu zuzuordnen, wenn das Zellulartelefon 120 nicht in der Basisstation 110 geparkt ist, kann der Breitflächen- Netzwerkbetreiber einen Anruf an das Zellulartelefon 120 über das Zellularnetz richten, und eine Datennachricht senden, welche das Zellulargerät 120 über die Änderung der Basisfrequenz informiert. Wenn die Basisfrequenz jedoch nicht häufig neu zugeordnet wird, kann die Basisstation 110 den Benutzer über die Notwendigkeit informieren, das Zellulargerät 120 zu parken, um die neue Frequenzinformation zu erhalten, indem eine Warnnachricht in der Anzeige 142 angezeigt wird. Bei Block 314 speichert das Zellulargerät 120 eine Angabe der empfangenen Frequenz im Zellulargerät 120.
Sobald die Betriebsfrequenz für die Kommunikation zwischen der Basisstation 110 und dem Zellulargerät 120 anfänglich eingerichtet worden ist, wird die zugewiesene Frequenz gültig bleiben, so lange wie die Basisstation 110 am gleichen Ort bleibt. Sollte die Basisstation 110 jedoch an einen neuen Ort gebracht werden, könnte sich eine Störung mit dem Breitflächen-Zellularnetz ergeben, da die vorher zugewiesene Frequenz für die Basisstation 110 in der lokalen Zelle des Breitflächen-Zellularnetzes, in welcher die Basisstation 110 neu eingerichtet wird, verwendet werden könnte. Folglich bestimmt die Basisstation 110 bei Block 316, ob die Telefonverbindung mit der Basisstation seit dem letzten Empfang der angeforderten Frequenz, wie oben beschrieben, verlorengegangen ist. Die Basisstation 110 kann ferner bestimmen, ob die Energieverbindung zur Basisstation 110 seit dem letzten Empfang der angeforderten Frequenz verlorengegangen ist. Wenn die Telefonverbindung, oder alternativ die Telefon- und Energieverbindung seit dem letzten Empfang der Angabe der angeforderten Frequenz verlorengegangen ist, wiederholt die Basisstation 110 die oben beschriebenen Schritte 300 bis 314. Alternativ, wenn bei Schritt 316 bestimmt wurde, daß die Verbindungen verlorengegangen sind, können Kommunikationen der Basisstation 110 verhindert werden, bis eine neue Anfrage nach einer ausgewählten Frequenz eingeleitet wurde.
Die obigen Vorgänge wurden für eine Ausführung beschrieben, welche den Basisstationsprozessor und die Tastatur verwendet, um die Frequenzinformation zu holen. In einer alternativen Ausführung können die Tastatur und der Prozessor des Zellulargerätes 120 verwendet werden; um die Initialisierungsvorgänge durchzuführen. In dieser Ausführung würden alle Schritte der Fig. 6 ausgeführt werden, während das Zellulargerät 120 in der Basisstation 110 geparkt ist. Die Kommunikation mit dem Breitflächen-Zellularnetzbetreiber könnte dann durch das Zellulargerät 120 abgewickelt werden, wobei die Basisstation 120 dazu dienen würde, Signale zwischen dem Zellulargerät 120 und dem Netzwerkbetreiber über das PSTN 108 zu übertragen.
Vorzugsweise werden den Basisstationen 110 keine Frequenzen zugeordnet, welche in der Zelle des Breitflächen- Zellularnetzes, in welcher die Basisstation 110 sich befindet, bereits verwendet werden, sondern es werden Frequenzen gewählt, welche in der Zelle verwendet werden, die sich in maximaler Entfernung befindet. Die Zuordnung der Frequenz durch den Breitflächen-Zellularnetzbetreiber in einer Ausführung wird in Fig. 7 veranschaulicht. Fig. 7 veranschaulicht ein 21-Zellen-Frequenzwiederverwendungsmuster, welches in einigen Breitflächen-Zellularnetzen der Vereinigten Staaten verwendet wird, um Störungen zwischen benachbarten Zellen zu vermeiden. Man versteht, daß ein Breitflächen- Zellularnetz 100 eine Vielzahl solcher Wiederverwendungsmuster enthalten kann, und somit mehr als die in Fig. 7 veranschaulichten 21 Zellen enthalten kann. Jede Zelle 104 in einer Traube von 21 verwendet einen anderen 1/21-Bruch der Gesamtzahl der dem Breitflächen-Zellularbetreiber zur Verfügung stehenden Frequenzen. Die Fig. 7 zeigt die Verteilung von 21 Gruppen von Frequenzen, welche als 1 bis 21 in einem regelmäßig beabstandeten Zellgitter numeriert sind. Man sieht, daß die Zellen, welche die gleichen Frequenzgruppen verwenden, gleich beabstandet sind und Wurzel (21)- Zellendurchmesser zwischen Zentren, wobei der Zellendurchmesser als der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises jedes Sechsecks definiert ist.
In Fig. 7 kann man sehen, daß Zellen mit den Nummern 15 oder 8 jene sind, die sich am weitesten entfernt von der Zelle mit der Nummer 1 befinden. Daher sollten die Frequenzen, welche für Basisstationen 110 verwendet werden, die sich innerhalb von Zellen mit der Nummer 1 befinden, aus den Frequenzgruppen 8 und 15 gezogen werden. Umgekehrt sollten die Frequenzen, die für die Basisstation verwendet werden, die sich in Zellen mit der Nummer 15 befinden, aus den Frequenzgruppen 1 und 8 gezogen werden, und entsprechend für Zellen mit der Nummer 8. Durch Symmetrie sollten Basisstationen 110 in Zellen mit der Nummer 2 Frequenzen verwenden, die aus Gruppen 9 und 16 gezogen werden, und so weiter. Somit können Basisstationen 110 innerhalb jedes Gebietes 2/21 der Gesamtzahl der verfügbaren Frequenzen verwenden. Wenn diese mindestens 21 Frequenzen enthält, dann kann ein 21-Zellen-Wiederverwendungsplan verwendet werden, um sicherzustellen, daß Zellen, die die gleiche Frequenz verwenden, um mindesten Wurzel (21) - Zellendurchmesser getrennt sind. Dies erfordert, daß die Gesamtzahl der Frequenzen, die sowohl in der Zelle als auch den Zellsystemen verwendet werden, mindestens 21 x 21/2 = 220 beträgt. Diese Bedingung wird in den US AMPS-Systemen normalerweise erfüllt, in welchen zwei konkurrierende Betreiber über 800 Kanäle teilen, wobei jeder mehr als 400 hat. Somit ist es wünschenswert, daß die Zellen in der Lage sein sollten, auf optimale Frequenzen programmiert und neuprogrammiert zu werden, aus dem Mobiltelefonnetz, gemäß der Zelle, in welcher sie sich befinden.
Fig. 8 veranschaulicht, wie Basisfrequenzzuordnungen in dem Fall eines Zellen-Wiederverwendungsmusters wie dem engeren, 7- Zellenmuster durchgeführt werden könnte, so wie es in dem europäischen GSM-System verwendet werden könnte. Wie in Fig. 8 gezeigt, werden innerhalb jeder Zelle verschiedenen Bereichen verschiedene Sätze von Frequenzen zugeordnet, für die Verwendung durch Basisstationen 110, die sich innerhalb dieser Unterbereiche befinden. In Fig. 8 sind die Frequenzzuordnungsmuster für Basisstationen 110 für die Zellen mit den Nummern 1 und 5 jeweils gezeigt.
Fig. 9 veranschaulicht ein Verfahren zum Betreiben des persönlichen Funkkommunikationssystems, sobald die Frequenzinformation von der Basisstation 110 und ihrem zugeordneten Zellulargerät 120 erhalten wurde. Der Betrieb beginnt, wenn bei Block 352 Energie an das Zellulargerät 120 angelegt wird. Nach dem Anlegen von Energie tastet das Zellulargerät 120 die ausgewählte Frequenz ab, welche seiner zugehörigen Basisstation 110 zugeordnet wurde, bei Block 354, und bestimmt, ob ein Signalpegel über der Schwelle erfaßt wurde, bei Block 356. Wenn ein Signalpegel über der Schwelle erfaßt wurde, dann ist das Gerät 120 innerhalb der Reichweite 114 seiner zugehorigen Basisstation 110. Das Zellulargerät 120 kommuniziert dann bei Block 360 über das PSTN 108 durch drahtlose Kommunikation mit der Basisstation 110. Wenn ein Signalpegel über der Schwelle nicht erfaßt wurde, dann ist das Gerät 120 nicht innerhalb der Reichweite der Basisstation 110, und die Kommunikation wird mit der Netzwerkzellenstation 120 bei Block 358 eingeleitet, unter Verwendung von konventionellen Techniken.
Der Fachmann versteht, daß eine getrennte Sprachkanalfrequenz und ein getrennter Energiepegel für Übertragungen durch die Basisstation 110 und das Gerät 120 verwendet werden können. Die Energiepegel können für die Basisstation und das Gerät verschieden sein, wenn z.B. die Basisstation eine größere Antenne oder einen empfindlicheren Empfänger hat. Es wird auch in Betracht gezogen, daß die Frequenzen verschieden sein werden, da das Gerät und die Basisstation in einem Duplexsender-Empfänger nicht typischerweise auf den gleichen Frequenzen übertragen oder empfangen würden. Alternativ kann eine einzige Frequenz und ein einziger Energiepegel von dem Breitflächen-Zellularbetreiber erhalten werden, und eine zweite Frequenz und ein zweiter Energiepegel können aus dem einzigen Frequenz- und Energie-Pegel bestimmt werden.
Dementsprechend kann der Netzwerkanbieter/Betreiber Frequenzen und Energiepegel für den Kommunikation zwischen der Basisstation und dem Gerät zuordnen. Durch Zuordnen der Frequenz und des Energiepegels der Kommunikation zwischen Basisstation und Gerät, wird die Gleichfrequenzstörung innerhalb einer Netzwerkzelle verringert, und der Netzwerkanbieter erhält zusätzliche Einnahmen aus dem lizenzierten Frequenzspektrum für die Basisstation.
Während die Erfindung oben detailliert hauptsächlich im Hinblick auf zugeordnete Frequenzen beschrieben wurde, sollte verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung sich auch auf Systeme richtet, welche irgendeine Art von Multiplexen verwenden, wobei eine Einzelfrequenz eine Vielzahl von Kanälen trägt. In solch einem System erhält die vorliegende Erfindung aus der externen Quelle, wie vom Breitflächen- Zellularnetzbetreiber, sowohl Informationen über die zugewiesene Frequenz als auch über den spezifischen Kanalschlitz innerhalb der zugewiesenen Frequenz. Es sollte auch verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung innerhalb jeder zellularen Art von drahtloser Kommunikationsstruktur verwendet werden kann, wobei eine Struktur des Zellulartyps so verstanden wird, daß jedes System, welches irgendeine Art von Kanalwiederverwendungsmuster über ein Breitflächen- Komrnunikationsnetzwerk enthält, eingeschlossen ist.
In den Zeichnungen und der Beschreibung wurden typische bevorzugte Ausführungen der Erfindung offenbart, und obwohl spezifische Begriffe verwendet werden, werden diese nur in einem generischen und beschreibenden Sinne und nicht zum Zwecke der Beschränkung verwendet, wobei der Umfang der Erfindung in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist.

Claims

1. Telefonbasisstation (110) zur Verbindung eines Drahttelefonnetzes (108) mit einem Zellulargerät (120) innerhalb eines lokalen Gebietes (114) in einer Zelle (104) eines Breitflächen-Zellularnetzes, welches eine Vielzahl von Zellen enthält, wovon jede eine Vielzahl von Zellularfrequenzen innerhalb eines Zellularnetzwerkspektrums verwendet, wobei die Telefonbasisstation umfaßt:

ein tragbares Gehäuse (130);

eine Einrichtung (136), welche sich innerhalb des tragbaren Gehäuses erstreckt, um die Telefonbasisstation mit einem Drahttelefonnetz elektrisch zu verbinden;

eine Energieleitungs-Verbindungseinrichtung (134), welche sich innerhalb des tragbaren Gehäuses erstreckt; und

eine Sender-Empfänger-Einrichtung (164) in dem tragbaren Gehäuse, um mit dem Zellulargerät unter Verwendung einer ausgewählten Zellularfrequenz zu kommunizieren wenn das Zellulargerat sich in dem lokalen Gebiet befindet;

dadurch gekennzeichnet, daß:

das tragbare Gehäuse eine Erfassungseinrichtung (151, 152) enthält, welche auf die Drahttelefonnetz- Verbindungseinrichtung oder die Energieleitungs- Verbindungseinrichtung oder beide anspricht, zur Erfassung, daß die elektrische Verbindung der Energieleitungs-Verbindungseinrichtung mit einer äußeren Energiequelle errichtet worden ist, oder die elektrische Verbindung der Drahttelefonnetz-Verbindungseinrichtung mit dem Drahttelefonnetz errichtet worden ist, oder beides; und

das tragbare Gehäuse ferner eine Zellularfrequenz- Auswahleinrichtung (300 - 316) enthält, welche auf die Erfassungseinrichtung anspricht, zur Auswahl einer Zellularfrequenz für die Kommunikation mit dem Zellulargerät wenn das Zellulargerät sich innerhalb des lokalen Bereiches verbindet, wobei die Funksender- Empfängervorrichtung auf die Zellularfrequenz- Auswahleinrichtung anspricht.

2. Telefonbasisstation nach Anspruch 1, bei welcher die Zellularfrequenz-Auswahleinrichtung eine Zellularfrequenz auswählt für die Kommunikation mit dem Zellulargerät wenn sich das Zellulargerät innerhalb des lokalen Gebietes befindet, welche sich von den Zellularfrequenzen unterscheidet, die von der Zelle verwendet werden, in welcher sich die Telefonbasisstation befindet.

3. Telefonbasisstation nach Anspruch 1, bei welcher das tragbare Gehäuse ferner durch eine Aktiviereinrichtung (152) gekennzeichnet ist, die mit der Drahttelefonnetz- Verbindungseinrichtung verbunden ist, zur Erfassung eines eingehenden Anrufes auf dem Drahttelefonnetz, wobei die Funksender-Ernpfängereinrichtung ferner auf die Aktiviereinrichtung anspricht.

4. Telefonbasisstation nach Anspruch 3, bei welcher die Aktiviereinrichtung ferner eine Einrichtung umfaßt, zur Erfassung einer Kommunikation aus dem Zellulargerät innerhalb des lokalen Gebietes, und um darauf ansprechend ein Beginnzeichen an die Drahttelefonnetz- Verbindungseinrichtung zu erzeugen.

5. Telefonbasisstation nach Anspruch 2, bei welcher die Zellularfrequenz-Auswahleinrichtung eine Zellularfrequenz auswählt, welche einer Zelle des Breitflächen- Zellularnetzes zugeordnet ist, die sich weiter entfernt von der Telefonbasisstation befindet als andere Zellen des Breitflächen-Zellularsystems.

6. Telefonbasisstation nach Anspruch 1, bei welchem die Zellularfrequenz -Auswahleinrichtung ferner eine Einrichtung umfaßt zur Verhinderung der Übertragung durch die Sender-Empfängereinrichtung bei der ausgewählten Zellularfrequenz, nachdem entweder die elektrische Verbindung mit dem Drahttelefonnetz oder die elektrische Verbindung mit der äußeren Energiequelle oder beide verlorengegangen sind.

7. Telefonbasisstation nach Anspruch 1, bei welcher die Zellularfrequenz-Auswahleinrichtung auf ein externes Frequenzanzeigesignal anspricht, zur Auswahl einer Zellularfrequenz für die Kommunikation mit dem Zellulargerät wenn das Zellulargerät sich innerhalb des lokalen Gebietes befindet, entsprechend dem empfangenen Frequenzanzeigesignal.

8. Telefonbasisstation nach Anspruch 7, bei welcher das externe Frequenzanzeigesignal aus dem Breitflächen- Zellularnetz über die Drahttelefonnetz- Verbindungseinrichtung empfangen wird.

9. Telefonbasisstation nach Anspruch 8, bei welcher die Zellularfrequenz-Auswahleinrichtung ferner eine Einrichtung zur Benachrichtigung des Breitflächen- Zellularnetzes über die Drahttelefonnetz- Verbindungseinrichtung umfaßt, um eine Frequenz anzufordern.

10. Telefonbasisstation nach Anspruch 1, bei welcher das Zellulargerat eine zweite Sender-Empfängereinrichtung enthält, zur Kommunikation mit dem Breitflächen- Zellularnetz wenn das Zellulargerät sich außerhalb des lokalen Bereichs befindet, und für die Kommunikation mit der Sender-Empfängereinrichtung unter Verwendung der ausgewählten Zellularfrequenz wenn das Zellulargerät sich innerhalb des lokalen Bereiches befindet.

11. Telefonbasisstation nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch:

eine Anforderungseinrichtung innerhalb des tragbaren Gehäuses und elektrisch verbunden mit der Drahttelefonnetz-Verbindungseinrichtung, für die Kommunikation mit dem Breitflächen-Zellularnetz unter Verwendung einer vorbestimmten Dienstnummer, und zur Anforderung des externen Frequenzanzeigesignals aus dem Breitflächen-Zellularnetz über die vorbestimmte Dienstnummer.

12. Telefonbasisstation nach Anspruch 11, ferner gekennzeichnet durch:

eine Benutzereingabe-Einrichtung auf dem tragbaren Gehäuse zur Entgegennahme von Benutzereingaben für die Einleitung des Anforderns des externen Frequenzanzeigesignals.

13. Telefonbasisstation nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch:

eine Benutzersignalisier-Einrichtung auf dem tragbaren Gehäuse, zur Bereitstellung eines externen Benutzersignals, welches eine Frequenz anfordert; und

eine Benutzereingabe-Einrichtung auf dem tragbaren Gehäuse, zur Entgegennahme einer Benutzerfrequenzangabe.

14. Verfahren zum Betreiben einer Telefonbasisstation (110) zur Verbindung eines Drahttelefonnetzes (108) mit einem Zellulargerät (120) innerhalb eines lokalen Gebietes (114) in einer Zelle (104) eines Breitflächen- Zellularnetzes, welches eine Vielzahl von Zellen enthält, wovon jede eine Vielzahl von Zellularfrequenzen innerhalb eines Zellularnetzspektrums verwendet, wobei die Telefonbasisstation ein tragbares Gehäuse (130) enthält; eine Einrichtung (136), welche sich innerhalb des tragbaren Gehäuses erstreckt, für die elektrische Verbindung der Telefonbasisstation mit einem Drahttelefonnetz; eine Energieleitungs- Verbindungseinrichtung (134), welche sich innerhalb des tragbaren Gehäuses erstreckt; und eine Funksender- Empfängereinrichtung (164) in dem tragbaren Gehäuse, für die Kommunikation mit dem Zellulargerät unter Verwendung einer ausgewählten Zellularfrequenz wenn das Zellulargerät sich innerhalb des lokalen Bereiches befindet;

wobei das Telefonbasisstations-Betriebsverfahren gekennzeichnet ist durch:

Erfassen (151, 152), daß die elektrische Verbindung der Energieleitungs-Verbindungseinrichtung mit einer externen Energiequelle errichtet worden ist, oder die elektrische Verbindung der Drahttelefonnetz-Verbindungseinrichtung mit dem Drahttelefonnetz errichtet worden ist, oder beides; und

Wählen (300, 316) einer Zellularfrequenz für die Kommunikation mit dem Zellulargerät wenn das Zellulargerät sich innerhalb des lokalen Bereiches befindet, ansprechend auf das Erfassen (151), daß die elektrische Verbindung der Energieleitungs- Verbindungseinrichtung mit einer externen Energiequelle errichtet worden ist, oder die elektrische Verbindung der Drahttelefonnetz-Verbindungseinrichtung mit dem Drahttelefonnetz errichtet worden ist, oder beides, wobei die Funksender-Empfängereinrichtung auf dem Zellularfrequenz-Auswahlschritt anspricht.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem der Auswahlschritt eine Zellularfrequenz für die Kommunikation mit dem Zellulargerät auswählt wenn das Zellulargerät sich innerhalb des lokalen Bereichs befindet, welche verschieden ist von den Zellularfrequenzen, die von der Zelle verwendet werden, in welcher sich die Telefonbasisstation befindet.

16. Verfahren nach Anspruch 14, ferner gekennzeichnet durch den Schritt:

Erfassen (151) eines eingehenden Anrufes auf dem Drahttelefonnetz, wobei die Funksender- Empfangereinrichtung ferner auf den Eingangsanrufserfassungsschritt anspricht.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei welchem der Eingangsanrufserfassungsschritt ferner die Schritte umfaßt:

Erfassen einer Kommunikation aus dem Zellulargerät innerhalb des lokalen Bereiches; und

Erzeugen eines Beginnzeichens an die Drahttelefonnetz- Verbindungseinrichtung ansprechend hierauf.

18. Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem der Auswahlschritt eine Zellularfrequenz auswählt, welche einer Zelle des Breitflächen-Zellularnetzes zugeordnet ist, welche sich weiter entfernt von der Telefonbasisstation befindet als andere Zellen des Breitflächen-Zellularsystems.

19. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem der Zellularfrequenz-Auswahlschritt ferner den Schritt umfaßt:

Verhindern der Übertragung durch die Sender- Empfangereinrichtung auf der ausgewählten Zellularfrequenz nachdem entweder die elektrische Verbindung mit dem Drahttelefonnetz, oder die elektrische Verbindung mit der externen Energiequelle, oder beide verlorengegangen sind.

20. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem der Zellularfrequenz-Auswahlschritt auf ein externes Frequenzanzeigesignal anspricht, zur Auswahl einer Zellularfrequenz für die Kommunikation mit dem Zellulargerät, wenn das Zellulargerät sich innerhalb des lokalen Bereiches befindet, entsprechend dem empfangenen Frequenzanzeigesigual.

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem das externe Frequenzanzeigesignal aus dem Breitflächen-Zellularnetz über die Drahttelefonnetz-Verbindungseinrichtung empfangen wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem der Auswahlschritt ferner den Schritt umfaßt:

Benachrichtigen des Breitflächen-Zellularnetzes über die Drahttelefonnetz-Verbindungseinrichtung, um eine Frequenz anzufordern.

23. Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem der Zellularfrequenz-Auswahlschritt die Schritte umfaßt:

Kommunizieren mit dem Breitflächen-Zellularnetz unter Verwendung einer vorbestimmten Dienstnummer; und Anfordern des externen Frequenzanzeigesignals aus dem Breitflächen-Zellularnetz über die vorbestimmte Dienstnummer.

24. Verfahren nach Anspruch 23, ferner gekennzeichnet durch den Schritt:

Entgegennahme von Benutzereingaben zur Einleitung des Anforderns des externen Frequenzanzeigesignals.

25. Verfahren nach Anspruch 20, ferner gekennzeichnet durch die Schritte:

Bereitstellen eines externen Benutzersignals, welches eine Frequenz anfordert; und

Entgegennahme der von einem Benutzer angegebenen Frequenzangabe.