NO319065B1

NO319065B1 - Apen aksessnettverks-arkitektur

Info

Publication number: NO319065B1
Application number: NO20024923A
Authority: NO
Inventors: Einar Paul Edvardsen; Nils Holte
Original assignee: Telenor Asa
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2005-06-13
Also published as: US20060098593A1; RU2325771C2; NO20024923D0; ATE482542T1; EP1550264B1; RU2005113275A; DE60334309D1; WO2004034646A1; EP1550264A1; AU2003272156A1; DK1550264T3; UA83644C2

Description

INNLEDNING

Foreliggende oppfinnelse tar opp arkitektur-spørsmål som angår frem-gangsmåter for muliggjøring av landsomfattende dekning for bredbåndet mobilkommunikasjon basert på eksisterende nettverksressurser.

TEKNISK BAKGRUNN

Mobilnettverk baseres i dag på en kombinasjon av trådløse (radio) og faste nettverks-infrastrukturer. Den trådløse delen er den nettverksdel som de fleste ten-, ker på når de kommuniserer med sine mobiltelefoner. Denne delen av forbindelsen foregår imidlertid bare mellom deres trådløse terminaler og basestasjonen som befinner seg opptil noen få kilometer borte (GSM). Resten av forbindelsen etableres gjennom det faste nettverket, som kan være sammensatt av hvilke som helst typer faste nettverks-infrastrukturer (kopperkabler, optiske fiberkabler, radiolinker etc). Siden "luften er gratis", er derfor mesteparten av kostnadene som er forbundet med etablering av et mobilnettverk, forbundet med opprettelsen av rygg-rads-nettet (eller mate-nettverket), dvs. det faste nettverket som er nevnt ovenfor.

Et annet aspekt ved mobilkommunikasjon er forbundet med antallet brukere og båndbredden som tilbys til hver bruker. Hver basestasjon er bare i stand til å levere den etterspurte båndbredde til et begrenset antall brukere. Dersom behovet for båndbredde er større enn trafikk-kapasiteten for én basestasjon, må antallet basestasjoner økes. Siden frekvensspektret som er dedikert for mobilkommunikasjon, er begrenset, kan imidlertid ikke nye basestasjoner opprettes enkelt uten å måtte gjenbruke frekvensbånd som allerede benyttes av andre, og ofte nærliggende, basestasjoner. Man kan derfor risikere at et geografisk område dekkes av flere basestasjoner enn én, som benytter samme frekvensbånd, dvs. man innfører interferens. Interferensproblemet kan løses ved å plassere hver basestasjon opti-malt i forhold til hverandre, avhengig av avstanden mellom dem, topologiens inn-virkning, antenne-retningsvirkning og også avstemming av utgangseffekt fra hver basestasjon til et nivå som ikke forstyrrer andre basestasjoner.

Problemene som nevnes ovenfor, er spesielt relevante for diskusjonen om

å etablere UMTS-nettverk (Universal Mobil Telecommunication System), fordi antallet UMTS-basestasjoner, sammenlignet med et tilsvarende antall GSM-basestasjoner, vil være mye høyere, og følgelig vil de ovennevnte problemene bli enda alvorligere.

For å tilveiebringe mobil-bredbåndskapasitet, må det etableres et svært tett mate-nettverk for å mate tusenvis av basestasjoner med tilstrekkelig båndbredde. Hver av disse basestasjonene vil eventuelt dekke mindre enn en kvadratkilometer. Landsomfattende dekning er derfor urealistisk på kort sikt, og det er mer populært å snakke om "hot spots" istedenfor fullstendig dekning, dvs. bredbånds-basestasjoner som befinner seg på offentlige steder, forretningsområder eller lignende, der hvor folk kan kople opp sine mobil-kommunikasjonsanordninger, slik som datamaskiner (PC), mobiltelefoner, personlige digitale anordninger (PDA), til nettverket. Uttrykket "et offentlig bredbånds-mobilnettverk" eller fjerde generasjons mobilsystemer etter UMTS, kan derfor betraktes som noe som kan tilbys i en fjern fremtid, på grunn av investeringene i forbindelse med etablering av det nødven-dige mate-nettverket.

På nåværende tidspunkt eksisterer det ikke noen billige alternativer eller strategier for hvordan landsomfattende og offentlige bredbånds-mobilnettverk kan etableres, uten å måtte bygge tette mate-nettverk. Det vil måtte bygges store infrastrukturer.

Den tradisjonelle nettverksarkitekturen, sammen med noen andre beslek-tede ideer/teknikker, skal forklares og visualiseres i under-avsnittene nedenfor.

Den tradisjonelle arkitektur

Denne arkitekturen er velkjent fra alfe nedarvede (legacy) trådløse nettverk. For å etablere et bredbåndsnettverk, er optiske kabler eller radiolinker de eneste realistiske transmisjonsmedia som kan benyttes. For å forbinde alle basestasjoner, hvor basestasjonene befinner seg bare 0,5 - 1 km fra hverandre, vil derfor kjem-pestore infrastrukturer måtte opprettes. Arbeidet for å etablere disse infrastruktur-ene har bare så vidt begynt.

Fig. 1 viser hvordan en person-til-person-forbindelse opprettes i et tradisjonelt mobilnettverk. Bare de "lokale delene", dvs. stykket fra brukeren til nærmeste basestasjon, er trådløse. Når en mobiltermjnal 4a går inn i dekningssonen 16 for en basestasjon 1, gjenkjennes terminalen automatisk, og den autentiseres ved hjelp av lokasjons-servere 21 for å opprettholde oppdaterte registreringer om de øyeblikkelige lokasjonene for alle terminaler som tillates å utføre kommunikasjon i nettverket. For å etablere kommunikasjon mellom de to terminalene 4a og 4b i fig. 1, må hver datapakke som sendes mellom dem i et IP-nettverk (Internet Protocol) inneholde den fullstendige adressen for destinasjonen. Denne destinasjonsadres-sen detekteres i nettverket 6 av IP-rutere (mobil-kjernenettverk), som overfører datapakken til den neste ruteren, helt til den når destinasjons-brukeren. I et ATM-nettverk (Asynchronous Transfer Mode) settes det først opp en kommunikasjons-bane gjennom et antall ATM-svitsjer (nettverket). Alle datapakker som er relevante for denne kommunikasjons-sesjonen, blir så sendt langs denne banen. Selv i det tilfelle hvor to brukere innenfor samme radiosone kommuniserer med hverandre, vil forbindelsen mellom de to brukerne bli opprettet fra en terminal 4a, over en basestasjon 1, over matelinjen 3, gjennom en svitsj/ruter 22 og tilbake igjen via samme matelinje 3, samme basestasjon 1 og til den andre terminalen 4c.

Uttrykkene P2P og Ad Hoc tolkes til å være protokoller som gjør det mulig å etablere selv-organiserende nettverk av kommunikasjonsanordninger slik som datamaskiner (PC-er, laptop-maskiner), mobiltelefoner, personlige digitale assis-tenter (PDA), skrivere, lagringsanordninger etc, og å gjøre dem i stand til å kommunisere med hverandre direkte. De forskjellige anordningene kan i prinsipp være ledningsforbundet med hverandre, men uttrykkene assosieres i dag ofte med kort-distanse trådløs kommunikasjon. Sammenlignet med et tradisjonelt datanettverk (klient/tjener), hvor en klient alltid kommuniserer via tjeneren med de andre anordningene, eksisterer det ikke sentrale tjenere (servere) i rene P2P og Ad Hoc-nettverk.

Ad Hoc-protokoller utfører rutingsalgoritmer for å opprette en rute fra opp-havet (originator) til destinasjonen, uten noen innledende kunnskap om hvor ad-ressaten kan finnes. Eksempler på protokoller er Blåtann (Bluetooth) og forskjellige lETF-rutingsprotokoller (Internet Engineering Task Force).

P2P-protokoller kjører på toppen av IP-protokoller, og muliggjør selvorgani-sering av kommunikasjonsanordninger som ejr forbundet med et IP-nettverk. P2P er i dag i vidstrakt benyttede applikasjoner og protokoller for deling (sharing) av eksempelvis mp3-filer. For å etablere kommunikasjon i et P2P-nettverk, må alle anordninger kjøre de samme P2P-protokoller og samme applikasjon.

Både Ad Hoc og P2P-nettverk vil vanligvis ha en eller annen form for forbindelse til det nedarvede nettverket for å nå flere kunder.

Et eksempel på et slikt nettverk fremgår i fig. 2, hvor fire trådløse anordninger, en laptop-maskin 23 (med WLAN), en skriver 24, en PDA 25 og en musikklag-ringsanordning 26 er forbundet trådløst (8) med hverandre. Skriveren 24 har en trådløs forbindelse til WLAN-basestasjonen 1 som har aksess til kjernenettverket 6 via abonnentens bredbåndede aksesslinje 3. Det forstås implisitt at rekkevidden for hver anordning er begrenset til nærmeste naboanordning. Et anvendelses-scenario er at PC-en 23 er forbundet med internett 6, men siden PC-en ligger utenfor rekkevidden for basestasjonen 1, relé-formidles signalene via 26,24 og 1. PC-en 23 kan også benytte skriveren via 26 eller 25, samtidig som PDA-en 25 har tilgang til Microsoft Outlook-kalenderen som kjører på PC-en 23. Andre scenarier kan og-så trekkes opp.

Hot-spots

Trådløst LAN har nå blitt en billig og populær teknikk. Tanken om å bygge landsomfattende nettverk med hot-spots, er nå en aktuell trend. Tradisjonelle mobil-operatører er for eksempel nå i ferd med å opprette innbyrdes forbindelse mellom hot-spots ved å integrere WLAN-basestasjoner med deres GSM-basestasjoner, se fig. 3, som viser en GSM-basestasjon 18 og en trådløs LAN-basestasjon 1 installert i samme lokasjon, og deres henholdsvise dekningssoner 16 og 17. En mobilbruker med en PC 23 med WLAN-grensesnittkort, beveger seg gjennom sonene langs den prikkede pillinjen. Inne i dekningssonen for det trådløse LAN 17 kommuniserer han med internett (mobil-kjernenettverk 6) over WLAN-basestasjon 1 og aksesslinjen 3 (matelinjen til mobil-kjernenettverket). Når brukeren forlater dekningssonen 17 mens han fremdeles er innenfor dekningssone 16, detekterer brukeres PC tap av trådløst LAN-signal og nærvær av GSM signal, hvoretter hans forbindelse med internett 6 overføres til GSM-nettverket. Et annet initiativ som er verdt å nevne, er "Project Rainbow" som er dannet av Intel, IBM, AT&T Wireless, Verizon Communication og Cingular Wireless, som også planlegger å skape nas-jonsomfattende nettverk av hot-spots for internett-aksess.

I begge tilfeller vil mate-nettverkene bli realisert på tradisjonell måte, med dedikerte linjer/forbindelser til basestasjonene.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Formålet med oppfinnelsen er å muliggjøre bredbåndet mobilkommunikasjon over den faste, bredbåndede aksessnett-infrastrukturen ved å tilby det faste bredbåndsnettets anonnenter, trådløse LAN-nettverk som er forbundet med det faste bredbåndsnettet via Hjemme-Nettverksenheter (Home Network Units). Hjemme-Nettverksenhetene fungerer som forbindelser mellom det offentlige bredbåndsnettet og den trådløse sfæren som de trådløse LAN-nettverkene tilveiebringer.

I henhold til et første aspekt gir oppfinnelsen en fremgangsmåte for å tilveiebringe en offentlig, trådløs bredbånds-mobiltjeneste ved å oppgradere et fast, bredbåndet aksessnettverk, omfattende å installere hjemme-nettverksanordninger på eiendommer tilhørende abonnenter i det faste nettverket, idet hjemme-nettverksanordningene omfatter i det minste et trådløst lokalnettverk (LAN) og en bredbånds-aksesslinje til det faste bredbåndsnettet, og hvor det trådløse LAN fungerer som et aksess-medium for tilfeldig forbipasserende mobilterminaler og for trådløse terminaler og anordninger hos de faste abonnentene.

I en utførelsesform kan båndbredden til det trådløse LAN og bredbånds-aksesslinjen til en fast abonnent, deles i henholdsvis minst to separate kanaler, hvor en første kanal brukes av den faste abonnenten og en andre kanal gjøres tilgjengelig for de tilfeldig passerende mobilterminalene. De minst to kanalene kan dimensjoneres dynamisk, avhengig av den faste abonnentens instantane trafikk i det trådløse LAN og over bredbånds-aksesslinjen, hvor den gjenværede båndbredden gjøres tilgjengelig for passerende mobilterminaler. Den gjenværende båndbredde/annen kanal kan innbefatte den del av den fysisk realiserbare båndbredden som ikke abonneres på av de faste abonnentene, den del av båndbredden som abonneres på, men for øyeblikket ikke brukes av den faste abonnenten, og den båndbredde som kan frigjøres på grunn av prioritetsmekanismer som implementeres i nettverket.

Hjemme-nettsverksanordningene og bredbånds-aksessnettet kan utføre sikkerhets- og autentiserings-funksjoner som sikrer den faste abonnenten og de passerende mobilterminalene mot tapping og ulovlig bruk av bredbåndsnettet. Protokoller i hjemme-nettverksanordningene og i det faste nettverket kan også til— veierbringes, for å utføre prosedyrer vedrørende mobilitet, overlevering (handover) og vandring (roaming).

I et andre aspekt oppretter oppfinnelsen et digitalt, bredbåndet mobilnettverk som tilveiebringer offentlige, mobile eller nomadiske bredbåndstjenester basert på et eksisterende, fast bredbånds-aksessnett med et antall abonnenter som har hjemmenettverks-anordninger som omfatter i det minste et trådløst lokalnett

(LAN) og en bredbåndet aksesslinje til et offentlig, fast bredbåndsnett, hvor det trådløse LAN fungerer som et aksess-medium for tilfeldig passerende mobilterminaler og for lokale trådløse terminaler hos den faste abonnenten.

I en utførelsesform er båndbredden for det trådløse LAN og den bredbåndede aksesslinjen delt i minst to separate kanaler, idet en første kanal brukes av abonnenten, og en andre kanal er offentlig tilgjengelig for de tilfeldig passerende mobilterminalene. De minst to kanalene kan være dynamisk dimensjonert, avhengig av øyeblikkelig trafikk for den faste abonnenten i det trådløse LAN og over den bredbåndede aksesslinjen. De gjenværende båndbredder for det trådløse LAN og aksesslinjen gjøres tilgjengelige for de passerende mobilterminalene.

Kanalen for passerende mobilterminaler kan, i en utførelsesform, omfatte den del av den fysisk realiserbare båndbredden som den faste abonnenten ikke abonnerer på, den del av abonnements-båndbredden som ikke benyttes for øyeblikket av den faste abonnenten, og båndbredden som frigjøres på grunn av prioritets-mekanismene som er implementert i nettverket. Sikkerhets- og autentiserings-funksjoner som sikrer den faste abonnenten og de passerende mobilterminalene mot tapping og ulovlig bruk av bredbåndsnettet, kan utføres av hjemme-nettverksanordningene og/eller av bredbåndsnettet. Hjemme-nettverksanordningene og det faste, bredbåndede aksessnettet innbefatter protokoller for å utføre prosedyrer vedrørende mobilitet, overlevering (handover) og vandring (roaming).

I et tredje aspekt angår oppfinnelsen en hjemme-nettverksanordning som tilveiebringer offentlige, mobile eller nomadiske bredbåndstjenester i et eksisterende, fast bredbånds-aksessnettverk som omfatter et antall abonnenter. Anordningen omfatter: et trådløst LAN som tilveiebringer lokal, trådløs bredbåndskommunikasjon for en abonnent i det faste bredbånds-aksessnettverket og bredbåndskommunikasjon for tilfeldig passerende mobilterminaler; en bredbånds-aksesslinje forbundet med det faste bredbånds-aksessnettverket, og passende trafikk- og styringsfunksjoner som er nødvendige for trådløs mobilkommunikasjon.

Hjemme-nettverksanordningen kan i en ytterligere utførelsesform innbefatte et ressurs-styringssystem og multiplekseranordninger som deler en fysisk tilgjengelig båndbredde i det trådløse LAN og bredbånds-aksesslinjen i minst to kanaler, hvor en første kanal skal brukes av abonnenten, og en andre offentlig kanal, er tilgjengelig for de tilfeldig passerende mobilterminalene. Et ressurs-styringssystem kan implementeres for å utføre dynamisk båndbredde-allokering til de tilfeldig passerende mobilterminalene, avhengig av den faste abonnentens øyeblikkelige trafikkbelastning på det trådløse LAN og over bredbånds-aksesslinjen. Svitsjing/rut-ingsanordninger kan også være inkludert i hjemme-nettverksenheten for å føre trafikk til og fra bredbånds-aksessnettverket og de forskjellige trådløse terminalene som befinner seg innen rekkevidde av det trådløse LAN. Protokollanordninger gir sømløs mobilitet og overleverings-prosedyrer for å opprettholde forbindelsen til det faste bredbånds-aksessnettverket for en mobilterminal som passerer trådløse abonnent-lokalnett (LAN). Protokollanordningene kan tilveiebringe fri vandring (roaming) mellom forskjellige faste nettverksoperatører, P2P/Ad Hoc-operatører og individuelle abonnent-lokalnett (LAN). Videre kan også funksjoner/programanordnin-ger som støtter bredbåndsnettets administrasjons- og debiteringskrav, være inkludert i hjemme-nettverksenheten.

I et ytterligere aspekt angår oppfinnelsen anvendelse av en hjemme-nettverksanordning som omfatter minst et trådløst LAN og en abonnents bredbånds aksesslinje til et offentlig bredbånds-aksessnettverk, til å tilveiebringe lokal, trådløs kommunikasjon for den faste abonnenten og bredbåndede mobiltjenester for tilfeldig passerende trådløse terminaler.

Det ovenstående kan oppsummeres på følgende måte:

- 1. A gjøre den ubenyttede båndbredden i privat administrerte, trådløse lokalnett (LAN) tilgjengelig for offentlig bruk, for å gi aksess til det faste bredbåndsnettet.

2. Å bygge et bredbåndet matenettverk for de ovennevnte trådløse lokalnettene (LAN), ved å utnytte den ubrukte båndbredden i abonnentenes bredbånds-aksesslinjer til det faste bredbåndsnettverket. Denne ubrukte båndbredden kan bestå av

a. Båndbredde som de ovennevnte abonnentene ikke abonnerer på

b. Den del av båndbredden som det abonneres på, men som for øyeblikket ikke benyttes av abonnentene c. Båndbredde som eventuelt kan frigjøres idet man følger prioritetsmekanismer som er implementert i nettverket.

3. A innføre en Hjemme-Nettverksenhet i lokalene som tilhører det faste bredbåndsnettets abonnenter, hvilken hjemme-nettverksenhet fungerer som en bro mellom det trådløse LAN og bredbånds-aksesslinjen, og tilføyer den nødvendige nettverks-funksjonalitet til opplegget som skal muliggjøre søm-løs mobilitet, overlevering (handover), ressurs-styring, svitsjing og ruting, garantier for tjenestekvalitet, samt sikkerhets-, autentiserings- og debiterings-trekk.

Siden oppfinnelsen delvis støtter seg på infrastruktur som allerede eksisterer eller som vil bli etablert for andre formål, representerer oppfinnelsen en bane-brytende og ny tilnærmingsmåte til det å opprette nettverk for mobil bredbåndskommunikasjon, i sammenligning med den tradisjonelle metoden som er forklart i det ovenstående.

Et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er muligheten for å innbefatte tråd-løse Ad Hoc- og "peer-to-peer"-protokoller i konseptet. Disse teknikkene vil styr-ke opplegget ved å binde sammen trådløse soner og få dem til å bli forbundet gjennom delt bruk, spontan bruk eller bruk på forespørsel, av faste aksesslinjer. Følgelig er færre basestasjoner nødvendige for å nå full dekning av et geografisk område.

I sammenligning med hot-spots, som er en populær forretningsidé i dag, bringer oppfinnelsen inn en idé med å gi eksklusiv mate-kapasitet til hot-spot basestasjoner over de eksisterende abonnentenes aksesslinjer til det offentlige bredbåndsnettet. Den ovenfor beskrevne trafikkstyringen og styringsfunksjonene vil sikre kommunikasjonskvaliteten. Ettersom tiden går, og mens antallet basestasjoner øker og danner tette og overlappende områder, vil nettverket utvikle seg mot det Åpne Aksessnettverk, som denne oppfinnelse beskriver.

Hovedmålet for P2P- og Ad Hoc-nettverk er, slik som forklart ovenfor, å opprette selv-konfigurerende, trådløs kommunikasjon mellom trådløse anordninger. P2P- og Ad Hoc-nettverk retter seg imidlertid ikke mot det mål å etablere infrastrukturer (mate-nettverk) for trådløse bredbåndsnett på andre måter enn ved å overtale brukerne av P2P- og Ad Hoc-nettverkene til å tilby den abonnerte delen av de offentlige aksesslinjenes kapasitet, til anvendelse for andre P2P- og Ad Hoc-brukere. Den del av den faste bredbånds-aksesslinjens båndbredde som det ikke abonneres på, er verken tilgjengelig for det faste nettverkets abonnenter eller for andre medlemmer av P2P- og Ad Hoc-brukergruppene. Det er derfor umulig for disse å opprette nettverk basert på disse ressursene.

Ved å utnytte mobile Ad Hoc- og peer-to-peer-protoller i en ny og innovativ nettverksarkitektur, kan det oppnås store fordeler. Den tilsynelatende størrelsen av de trådløse sonene kan økes vesentlig. Hver mobilanordning i sonen vil agere som en ny basestasjon og legge sin egen dekningssone til resten, og således vil avstanden som kan nås fra en Hjemme-Nettverksenhet øke og følgelig trekke mer trafikk inn i det faste bredbåndsnettet. Slike Ad Hoc-nettverk som baseres på en flerfoldighet av mobilanordninger, kan dekke områder som innbefatter flere enn én fast linjeabonnent, og således kan et antall bredbånds-aksesslinjer bli tilgjengelige for Ad Hoc-brukere. Siden alle disse aksesslinjene gir offentlig bredbånds-aksess, vil Ad Hoc-brukerne få det valg å utvelge nettopp den som gir best ytelse i henhold til brukerens krav vedrørende kapasitet, kvalitet og pris.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Utførelsesformer av oppfinnelsen skal nå beskrives med henvisning til de vedføyde tegningene, hvor:

fig. 1 illustrerer kommunikasjon i et tradisjonelt mobilnettverk,

fig. 2 viser et Ad Hoc/P2P-nettverk med forbindelse til et nedarvet nettverk over en bredbånds-aksesslinje,

fig. 3 viser en GSM-basestasjon méd trådløst LAN,

fig. 4 illustrerer et nettverk med mobile bredbåndstjenester i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen,

fig. 5 er en skjematisk tegning av hovedkomponentene i et nettverk i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen,

fig. 6 er et blokkdiagram over funksjonalitetene til en Hjemme-Nettverksenhet i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen, og

fig. 7 er en scenario-beskrivelse som ligner på fig. 5, men forsterket med Hjemme-Nettverkenhetensfunksjonalitetsmoduler.

DETALJERT BESKRIVELSE

Hovedmålet for foreliggende oppfinnelse er å muliggjøre bredbåndet mobilkommunikasjon over det faste bredbånds-aksessnettverkets infrastruktur ved å tilby abonnentene i det faste bredbåndsnettet trådløse lokalnett (LAN) som er forbundet med den faste bredbånds-aksesslinjen via Hjemme-Nettverksenheter. Hjemme-Nettverksenhetene utfører ruting-/svitsjings- og trafikk-funksjoner som er nødvendige for å danne en overgang for trafikk over abonnentens bredbånds-aksesslinje og trådløse LAN, og for å gi offentlig tilgang for mobilbrukerne over disse trådløse lokalnettene (LAN). Kommunikasjonen fra henholdsvis den faste abonnenten og den tilfeldig passerende mobilbrukeren overføres over to separate kanaler for å etterkomme krav til sikkerhet og beskyttelse mot innsyn.

Fig. 4 illustrerer et bruks-scenario i det mobile bredbåndsnettet, i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen. Tre trådløse lokalnett (LAN) (mikro-basestasjoner) 1 med samhørende Hjemme-Nettverksenhet 2 er installert hos tre forskjellige, men nært plasserte abonnenter (husholdninger) i et bredbåndsnett. Bredbånds-aksesslinjene 3 til husholdningene er realisert ved bruk av ADSLA/DSL/optisk kab-el/kabelmodem eller lignende. Mikro-basestasjonene 1 er basert på en eller annen trådløs LAN-teknikk, for eksempel WLAN (IEEE 802.11 x) benyttet som hjemme-nettverk, og forbinder forskjellige hjemmeanordninger slik som PC-er, TV-er, skrivere, servere, etc. De tre trådløse lokalnettene (LAN) overlapper hverandre delvis. Siden de stasjonære brukerne sjelden verken abonnerer på den fullstendige kapasitet for en aksesslinje, eller utnytter hele den abonnerte kapasiteten til aksesslinjene og deres mikro-basestasjoner, vil det normalt finnes ekstra kapasitet som er ledig for tilfeldige brukere. Denne ledige kapasiteten åpnes derfor opp for offentlig bruk. En mobilbruker med mobilterminal 4 som kommer inn fra venstre i fig. 4 og beveger seg i retning som angitt med pil 19, kan således koples inn på det nedarvede nettverket (kjernenettverket 6) via den stasjonære brukerens mikro-basestasjon 1, Hjemme-Nettverksenheten 2 og bredbånds-aksesslinjen 3. Når brukeren forlater den første dekningssonen 17 og går inn i den neste, overleveres forbindelsen til det nedarvede nettverket fra én Hjemme-Nettverksenhet 2 til den neste. Henvisningstall 21 og 22 viser til hhv. lokasjons-servere og svitsjer/rutere, som nevnt før. De nødvendige spørsmålene vedrørende mobilitet løses ved å implementere passende protokoller for sømløs mobilitet, overleverings-prosedyrer, fri vandring mellom forskjellige bredbånds-tjenesteleverandører, eventuelt også fri vandring blant private eiere av bredbånds-aksesslinjer. Garantier for tjenestekvalitet, samt sikkerhets-, autentiserings- og debiterings-trekk er også en del av konseptet.

De følgende båndbredde-ressurser er nødvendige for å realisere et mobilt bredbåndsnettverk i henhold til oppfinnelsen: 1. Ledig kapasitet i eksisterende kunders trådløse lokalnett (LAN) som "mikro-basestasjoner" (MBS) i nettverket 2. Ledig kapasitet i abonnentenes bredbånds-aksesslinjer til det faste nettverket som matelinjer til de ovennevnte MBS-er. Den ledige kapasiteten kan bestå av

Den del av disse linjenes fysisk realiserbare kapasitet som det

ikke abonneres på

Den for øyeblikket ubenyttede del av kapasitet som det abonneres på

Allerede tildelt båndbredde som kan frigjøres gjennom prioritetsmekanismer.

Ledig kapasitet i trådløse lokalnett (LAN)

Et formål for oppfinnelsen er at tilfeldig passerende mobilbrukere tilbys aksess til det faste bredbåndsnettet via trådløse lokalnett (LAN) installert på abonnentenes eiendom i nettverket. Den trådløse LAN-teknikken som skal benyttes, spesi-fiseres ikke. Den følgende korte evaluering baserer seg på generell innformasjon om trådløse LAN-teknikker.

Det er intensjonen at de stasjonære brukerne skal ha prioritet i det trådløse LAN med mindre andre arrangementer er gyldige. Prioritetsmekanismene utøves av modul 31 i fig. 6 nedenfor. Krypteringsalgoritmer må tas i bruk for å sikre beskyttelse mot innsyn "på lufta".

Kapasiteten som tilbys til de tilfeldig passerende brukerne, er begrenset til den maksimale kapasitet for det trådløse LAN i en gitt avstand fra lokalnettets basestasjon. Ved en utgangseffekt på 100 mW har slike trådløse teknikker en nominell rekkevidde på omkring 30 meter (54 Mbit/s), eller 100 meter ved lavere hastighet. På grunn av feilkorrigerings-algoritmer osv. er imidlertid.nettets kapasitet bare rundt 50% av dette, dvs. den maksimale kapasiteten som kan tilbys mobilbrukere, er lavere enn 25 Mbit/s, avhengig av avstand og trafikkbelastning.

Ledig kapasitet hos abonnenters bredbånds-aksesslinjer

Tildeling av kapasitet det ikke abonneres på

Et andre formål for oppfinnelsen er bruken av ikke-abonnert båndbredde i bredbånds-aksesslinjer. De fysiske aksesslinjene har ofte større overføringskapa-sitet enn kapasiteten som tilbys til brukerne og som de abonnerer på. Denne ubenyttede kapasiteten er noen ganger utilgjengelig både for bredbånds-operatøren og for brukerne, på grunn av den tekniske realiseringen av nettverkskomponent-ene. Dette er spesielt relevant for aksesslinjer basert på DSL-teknikker (Digital Subscriber Line). I tilfellet med ADSL (Asymmetrical DSL), en modem-teknologi som er i vidstrakt bruk i dag, abonnerer ofte abonnentene på mindre enn 1 Mbit/s kapasitet i nedstrømsretning, mens selve modemet kan ha nedstrøms-kapasitet

på 3-8 Mbit/s. Dagens kommersielle utstyr har ikke evne til å gjøre denne bortkast-ede kapasiteten (2-7 Mbit/s bortkastet kapasitet) tilgjengelig verken for operatøren eller for abonnentene, selv om dette kunne gjøres enkelt, sett fra teknisk syns-punkt. Funksjoner i Hjemme-Nettverksenheten (modul 27 i fig. 6) utfører dette trekket.

Samme evaluering kan gjøres også for andre typer teknikker. En optisk kabel har bort i mot ubegrenset båndbredde, og er bare begrenset av annet tele-kommunikasjonsutstyr. Bare en brøkdel av den fysisk realiserbare båndbredden blir benyttet. Langt den største delen blir ikke benyttet. På grunn av multiplekser-systemenes hierarkiske struktur kan samme betraktning gjøres i dette tilfellet. Dersom en bruker behøver en kapasitet på 50 Mbit/s for kommunikasjonsformål, vil han normal måtte bestille en kapasitet på 155 Mbit/s, på grunn av systemenes hierarkiske struktur, slik som nevnt ovenfor. 105 Mbit/s er bortkastet kapasitet,

som teoretisk kan benyttes for andre formål.

Policy- styrt tildeling av den båndbredde det abonneres på

En bruker vil sjelden benytte hele den kapasitet han abonnerer på. Dersom abonnementet er 1 Mbit/s, og han på et visst tidspunkt bare benytter 300 kbit/s, kan de gjenværende 700 kbit/s selges videre til tilfeldig passerende brukere. Men for å selge denne kapasiteten videre til andre brukere, må betingelsene, defineres i en avtale mellom den stasjonære brukeren og bredbåndsleverandøren. Hjemme-Nettverksenheten, modul 27, utfører denne funksjonen.

Kapasitet som frigjøres gjennom prioritetsmekanismer

I alminnelighet er det naturlig å være enige om at de stasjonære brukerne skal ha høyest prioritet når det gjelder de tilgjengelige ressurser i det trådløse LAN og den tilsvarende bredbånds-aksesslinjen. Det foreligger imidlertid tilfeller hvor dette ikke er naturlig. Dersom en tilfeldig passerende bruker som kjører en applikasjon med visse krav til båndbredde og overføringsforsinkelser, går inn i en dekningssone som ikke er i stand til å overta forbindelsen, kan det være fornuftig å re-dusere ytelsen for en stasjonær brukers pågående lavprioritets-tjenester, for å fri-gjøre tilstrekkelig kapasitet for den mobile brukeren. Slike prioritetsmekanismer ut-føres av modul 31 i fig. 6.

Hjemme-Nettverksenhetens funksjonaliteter

Hovedfunksjonene som utføres av Hjemme-Nettverket, er:

Ruting/svitsjing av forbindelser over de fysiske grensesnittene, den off entlige bredbånds-aksesslinjen, det trådløse LAN og det ledningsbaserte hjemme-nettverket

Ressurs-styring for å holde orden på bruken av alle tilgjengelige båndbredde-ressurser, dvs. tildeling av

- Båndbredde i det trådløse LAN

Båndbredde det ikke abonneres på, over den offentlige aksesslinjen

- Policy-styrt, abonnert båndbredde over den offentlige aksesslinjen

Båndbredde frigjort gjennom prioritetsmekanismer

Utførelse av sømløs mobilitet og overleverings-prosedyrer

Realisering av fri vandring (roaming) mellom forskjellige operatører og

mellom forskjellige eiere av trådløse LAN og aksesslinjer

Utførelse av aksesstyrings-, autentiserings- og sikkerhetsprosedyrer Oppnåelse av mål for tjenestekvalitet

Implementering av nødvendige debiterings- og administrasjons-funksjoner.

Fig. 5 illustrerer en Hjemme-Nettverksenhet 2 som er forbundet med et bredbåndsnett (kjernenettverk, dvs. internett, et kringkastingsnett, PSTN/ISDN,...) 6 over en bredbånds-aksesslinje (ADSL, VDSL, optisk fiber,...) 3. Den stasjonære brukeren vises med en terminal 5, som er koplet til et lokalt nettverk over en fast, ledningsbasert linje 9. En trådløs LAN-basestasjon, heretter kalt "mikro-basestasjon (MBS)" 1 er integrert med 2, og kan avgi radiosignal 7 til en (besøkende) mobilterminal 4. Mobilterminal 4 kan også motta radiosignal fra en lignende MBS 10 i nærheten. En stasjonær terminal 5, f.eks. en skriver som eies av den stasjonære brukeren, er forbundet med Hjemme-Nettverksenheten over en ledningsbasert forbindelse 9. Den stasjonære brukeren besitter også en PC 23 med et trådløst LAN-grensesnittkort, som er innbefattet i nettverket. Scenariet som vises i denne figuren, illustrerer at den stasjonære brukeren kan benytte skriveren 5 fra sin PC 23 og kommunisere med det offentlige nettet 6, samtidig som en mobilbruker (dvs. en besøkende eller stasjonær brukers mobilterminal) 4 benytter ledig kapasitet hos MBS 1 og aksesslinjen 3 til kjernenettet 6. Et aspekt ved oppfinnelsen er at de lokale anordningene, i dette tilfelle PC 23 og skriver 5, ikke skal gjøres tilgjengelige for mobilbrukeren, med mindre den stasjonære brukeren og mobilbrukeren er medlemmer av samme P2P- eller Ad Hoc-nettverk. Et viktig formål er å atskille den private sfære fra den offentlige sfære, og således er ikke den stasjonære brukeren oppmerksom på eventuelle mobilbrukere som passerer forbi. Mobilbrukeren skal på sin side være uvitende om identiteten til de stasjonære brukere han besø-ker. Fig. 5 indikerer videre at mobilbrukeren 4 også dekkes av en basestasjon 10 i nærheten, og over denne kan han forbindes med kjernenettet dersom f.eks. båndbredden som tilbys av Hjemme-Nettverksenheten 2 er utilstrekkelig.

Funksjonalitetene som er nødvendige for å implementere et bredbånds-mobilnett i samsvar med denne oppfinnelsen, vil normalt bli utøvet av forskjellige nettverkskomponenter. En funksjon som innledes av Hjemme-Nettverksenheten, vil f.eks. finne sin motpart i andre anordninger i det offentlige aksess- og kjernenettet. Den følgende beskrivelse av fig. 6 vil hovedsakelig sette fokus på høynivå-funksjoner som er nødvendige for å implementere oppfinnelsen, og ikke gå i detalj om hvordan og hvor de blir utført. De fleste av dem er kjente trekk som er tilstede i mange data- og telekommunikasjonsnett, og er ikke særtrekk ved oppfinnelsen.

Fig. 6 viser en funksjonstegning over Hjemme-Nettverksenheten 2. De forskjellige modulene fungerer på følgende måte: Modul 15 inneholder ruting/svitsjings-funksjonene. Denne modulen, som kan baseres på IP (Internet Protocol) eller ATM (Asynchronous Transfer Mode), utfører trafikkruting/svitsjing mellom de fysiske grensesnittene, dvs. mellom den

offentlige aksesslinjen til et bredbåndet telekommunikasjonsnett, 13/3, mikro-basestasjonen, 14/11 og det ledningsbaserte hjemme-nettverket, 12/9 (henvisningstall 9 viser linjer til stasjonære kommunikasjonsanordninger). Modulen for forbindelse/ruting og mobilitetsprotokoller 28 styrer modulen 15.

Modul 27 utfører ressurs-styring, dvs. den holder rede på den totalt tilgjengelige båndbredde, bruken av båndbredde og resulterende ledig båndbredde ved hvert av de fysiske grensesnitt 12,13 og 14. Modulen sikrer at den stasjonære brukeren gis prioritet til den båndbredde han har abonnert på, i henhold til kontrakten med tjeneste- og nettverksleverandøren. Modulen skjelner mellom båndbredde tildelt av den stasjonære abonnenten, og båndbredden som tilbys til offentlige brukere. Den offentlig tilbudte båndbredde kan bestå dels av

• Den fysiske tilgjengelige båndbredde som den stasjonære brukeren ikke abonnerer på • Den trafikkbelastnings-avhengige del av den abonnerte båndbredde, som for øyeblikket ikke benyttes av dén stasjonære abonnenten • Eventuelt båndbredde som er tildelt til den stasjonære brukeren, men som på grunn av prioritetsregler og kontraktsfestede avtaler mellom den stasjonære brukeren og nettverksleverandøren, kan frigjøres og re-allokeres til mobile brukere.

Modulen mottar informasjon fra modul 28, forbindelse/rutings- og mobilitetsprotokoller, som informerer om opprettelse og terminering av ruter/forbindelser og den tilsvarende involverte båndbredde.

Modul 28, forbindelse/rutings- og mobilitetsprotokoller, kjører de nødven-dige protokoller som behøves for å etablere og utføre sømløs mobilitet og overleverings-prosedyrer, og for å avslutte (terminere) ruter/forbindelser i nettverket. Disse protokollene er definert av standarder utstedt av et antall internasjonale stand-ardiseringsorganisasjoner slik som ETSI (European Telecommunication Standar-disation Institute), ITU (International Telecommunication Union), IETF (Internet Engineering Task Force) og mange andre.

Modul 29, "Roaming"-protokoller, utfører de prosedyrer som er nødvendige når brukere ønsker å bruke telekommunikasjonsressurser som eies av andre tjeneste- og nettverksleverandører enn de leverandører hver individuell bruker har avtaler med. For eksempel når en mobilbruker beveger seg fra MBS1 (Mikro-basestasjon) som eies av nettverksleverandør A, til MBS2 som eies av nettverksleve-randør B. Protokollene fullbyrder kontrakten som styrer den kommersielle avtalen mellom dem. "Roaming"-protokoller (protokoller for fri vandring) aktiveres også under autentiseringsprosesser.

Modul 30, sikkerhetsprotokoller, utfører autentisering, aksess-styring av brukere som går inn i dekningssonen for MBS og data-beskyttelsesmekanismer. En bruker som igangsetter en kommunikasjons-sesjon, må autentisere seg for tjeneste- og nettverksleverandørene han abonnerer på, før forbindelsen kan etab-. leres og den etterspurte tjenesten kan tilbys. Hvis sesjons-igangsettelsen foregår i en sone som dekkes av en annen nettverksleverandør, vil "roaming"-protokollene, modul 29, formidle autentiserings-prosedyren. Protokollene utfører kryptering av sensitive data som benyttes av disse prosedyrene, for å unngå ulovlig inntrenging og avskjæring.

Modul 31, mekanismer for tjenestekvalitet (prioritet), inneholder funksjoner som sikrer at tjenestene som leveres til brukerne, etterkommer relevante krav. Tale-kommunikasjon er f.eks. sensitiv for forsinkelse i dataoverføringen og båndbredde-begrensninger, og relativt innsensitiv overfor overføringsfeil. På den annen side kan data-kommunikasjon ofte akseptere forsinkelses- og båndbredde-restrik-sjoner, men er følsom for overføringsfeil. Prioritets- og kø-mekanismer benyttes til å gi prioritet til tale-kommunikasjon, mens feilkorrigerings-protokoller benyttes for å beskytte data.

Modul 32, debitering og administrasjon, inneholder funksjoner som angår den tekniske håndteringen og vedlikeholdet av enheten, overvåkning av ytelse og overvåkning av bruk for å støtte debiteringsfunksjoner som er nødvendige av regn-skapsmessige grunner.

Modul 13, offentlig nettverksgrensesnitt, utfører den signal-kondisjonering som er nødvendig for å overføre signaler over den fysiske linjen 3 til det offentlige nettet. Hvis den fysiske linjen er en telefonkabel, vil kondisjonerings-funksjonen bli utført av et xDSL-modem. For en optisk kabel er det et optisk grensesnitt, og for en trådløs løsning vil det være en eller annen type trådløst grensesnitt.

Modul 12, iedningsbasert hjemme-nettverk, utfører svitsjing/ruting av lokal trafikk gjennom det ledningsbaserte nettverket 9 i huset. Det eksisterer mange forskjellige protokoller og standarder for slike nettverk, f.eks. IEEE 1394 (Firewire), ethernet, HomePNA, osv..

Modul 14 er grensesnittet til mikro-basestasjonen (MBS), som i denne figuren er utelatt, men kunne være en integrert del av Hjemme-Nettverksenheten 2. Henvisningstall 11 angir en forbindelse til MBS.

Gjenbruk av eksisterende ledningsbaserte infrastrukturer og infrastrukturer uten ledninger, representerer en viktig mulighet til å opprette et bredbåndet mobil-nett til en mye lavere kostnad enn et hvilket som helst kjent alternativ. Siden infrastrukturen eksisterer, eller er i ferd med å bli etablert, kan det realiseres et bredbåndet mobilnettverk mye tidligere enn om en ny, dedikert nettverks-infrastruktur må bygges.

Idéen med å åpne de trådløse lokalnettene (LAN) og aksesslinjene, er et nytt konsept og en glimrende måte å etablere et bredbåndet, mobilt/nomadisk nettverk på, med potensiell dekning på 100% i urbane områder, og flekkvis dekning i andre områder.

Ved å opprette en nettverks-infrastruktur basert på oppfinnelsen, vil installa-sjon av kommunikasjonsanordninger på de stasjonære kundenes eiendommer ikke bli begrenset av dekningssonene for deres respektive trådløse lokalnett (LAN). Abonnentene kan like gjerne få forbindelse med en anordning på steder som er bedre dekket av naboens trådløse LAN, enn av abonnentens eget. Med andre ord vil abonnentene oppleve en nesten posisjons-uavhengig verden. De stasjonære brukerne kan befinne seg hvor som helst uten noen restriksjon, og den mobile brukeren kan bevege seg nesten ubegrenset omkring.

Fig. 7 viser samme scenario som vises i fig. 5, men nå utøket med funk-sjonsmodulene fra fig. 6. En svært forenklet beskrivelse følger.

En mobilbruker 4 har gått inn i dekningssonen for mikro-basestasjonen 1.

Idet radiodekningen avføies, utfører sikkerhetsmodulen 30 aksess-styring og autentisering. Hvis modul 30 ikke erkjenner mobilbrukeren 4, vil en anmodning fra modul 29, "Roaming"-protokoller, bli sendt via den offentlige aksesslinjen 13/3 til dens motstykker i nettverket, for å finne ut hvor brukeren hører til. Når brukeren blir erkjent, igangsettes prosedyrer for oppsetting av forbindelse 28. Ressursstyr-ings-modul 27 og mekanismene for tjenestekvalitet 31 involveres i disse prosedyrene for å kontrollere om det foreligger tilgjengelig båndbredde på alle avsnitt fra mobilbrukeren og til destinasjonen, og om den begjærte kvalitet kan garanteres. Dersom alle disse prosedyrene lykkes, vil ruting/svitsjings-modulen 15 opprette kommunikasjonsruten gjennom Hjemme-Nettverksenheten 2. Modul 32, debitering og administrasjon, melder at en kommunikasjons-sesjon fra bruker 4 til en begjært tjeneste, f.eks. internett, er igangsatt, og de debiterings-algoritmer det er oppnådd enighet om, starter.

I et ytterligere scenario skal det opprettes en forbindelse mellom den tråd-løse Laptop 23 og skriveren (stasjonærterminal 5). Siden begge anordninger er forbundet med samme trådløse LAN, kan rene Ad Hoc-protokoller benyttes til å opprette forbindelse mellom dem. Alternativt kan Hjemme-Nettverksenheten agere som en tjener (server) for de to klientene, Laptop og skriver. I begge tilfeller må sikkerhetsmodulen 30 autentisere Laptop 23, og ressurs-modul 27 må oppdatere ressurs-bruken.

Når mobilbrukeren 4 går inn i området hvor den nærliggende MBS 10 har rekkevidde, aktiveres "roaming"- og sikkerhets-prosedyrer for å autentisere brukeren i den nærliggende MBS 10. Når dette lykkes, opprettes forbindelsen ved å in-volverer de samme moduler som forklart ovenfor. Mobilbrukeren overføres endelig til de nye nettverks-segmentet, og alle ressurser i den første Hjemme-Nettverksenhet 2 blir frigjort og gjort tilgjengelige for andre brukere.

Idet det er beskrevet utførelsesformer av oppfinnelsen i det ovenstående, vil det være opplagt for fagfolk innen teknikken at andre utførelsesformer som inkor-porerer idéene, kan benyttes. Disse og andre eksempler på oppfinnelsen som er illustrert ovenfor, er bare ment å gi eksempler, og oppfinnelsens faktiske omfang skal bestemmes av de etterfølgende patentkravene.

Claims

1. Fremgangsmåte for tilveiebringelse av en offentlig, trådløs bredbånds-mobiltjeneste ved oppgradering av et fast bredbånds-aksessnettverk, omfattende å installere hjemme-nettverksanordninger på eiendommer tilhørende abonnenter i det faste nettverket, hvilke hjemme-nettverksanordninger omfatter i det minste et tråd-løst lokalnett (LAN) og en bredbånds-aksesslinje til det faste bredbåndsnettverket, karakterisert ved at det trådløse LAN fungerer som et aksess-medium for tilfeldig passerende mobilterminaler og for trådløse terminaler og anordninger hos de faste abonnentene.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved å dele en båndbredde for det trådløse LAN og bredbånds-aksesslinjen hos en fast abonnent, i henholdsvis minst to separate kanaler, hvor en første kanal benyttes av den faste abonnenten og en andre kanal gjøres offentlig tilgjengelig for tilfeldig passerende mobilterminaler.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved dynamisk dimensjonering av de minst to kanalene, avhengig av den faste abonnentens øyeblikkelige trafikk i det trådløse LAN og over bredbånds-aksesslinjen, hvor en gjenværende båndbredde gjøres tilgjengelig for passerende mobilterminaler.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 og 3, karakterisert ved at den gjenværende båndbredde/annen kanal kan innbefatte den del av den fysisk realiserbare båndbredde som de faste abonnentene ikke abonnerer på, den del av båndbredden som det abonneres på, men for øyeblikket ikke brukes av den faste abonnenten, og den båndbredde som kan frigjø-res på grunn av prioritetsmekanismer som er implementert i nettverket.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hjemme-nettverksanordningene og det offentlige bredbåndsnettverket utøver sikkerhets- og autentiseringsfunksjoner som sikrer den faste abonnenten og de passerende mobilterminalene mot tapping og ulovlig bruk av bredbåndsnettverket.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det tilveiebringes protokoller i hjemme-nettverksanordningene og i det faste nettverket for å utføre mobilitets-, overleverings- og "Roaming"-prosedyrer.

7. Digitalt bredbåndet mobilnettverk for å tilveiebringe offentlige, mobile eller nomadiske bredbåndstjenester basert på et eksisterende, fast bredbånds-aksessnettverk med et antall abonnenter som besitter hjemme-nettverksanordninger som omfatter i det minste et trådløst lokalnett (LAN) og en bredbånds-aksesslinje til et offentlig, fast bredbåndsnettverk, karakterisert ved at det trådløse LAN fungerer som et aksess-medium for tilfeldig passerende mobilterminaler og for lokale trådløse terminaler hos den faste abonnenten.

8. Bredbåndet mobilnettverk ifølge krav 7, karakterisert ved at båndbreddene for det trådløse LAN og bredbånds-aksesslinjen er delt i minst to separate kanaler, hvor en første kanal benyttes av abonnenten, og en andre kanal er offentlig tilgjengelig for de tilfeldig passerende mobilterminalene.

9. Bredbåndet mobilnettverk ifølge krav 8, karakterisert ved at de minst to kanalene er dynamisk dimensjonerte i avhengighet av den faste abonnentens trafikk for øyeblikket i det trådløse LAN og over bredbånds-aksesslinjen, hvor en gjenværende båndbredde er gjort tilgjengelig for passerende mobilterminaler.

10. Bredbåndet mobilnettverk ifølge krav 8 og 9, karakterisert ved at kanalen for passerende mobilterminaler omfatter den del av den fysiske realiserbare båndbredde som den faste abonnenten ikke abonnerer på, den del av båndbredden som abonneres på, men som ikke benyttes av den faste abonnenten for øyeblikket, og den båndbredde som kan frigjøres på grunn av prioritetsmekanismer implementert i nettverket.

11. Bredbåndet mobilnettverk ifølge krav 7, karakterisert ved at hjemme-nettverksanordningene og bredbånds-aksessnettverket utøver sikkerhets- og autentiseringsfunksjoner som sikrer den faste abonnenten og de passerende mobilterminalene mot tapping og ulovlig bruk av bredbånds-nettverket.

12.. Bredbåndet mobilnettverk ifølge krav 7, karakterisert ved at hjemme-nettverksanordningene og det faste bredbånds-aksessnettverket omfatter protokoller for utførelse av mobilitets-, overleverings- og "roaming"-prosedyrer.

13. Hjemme-nettverksanordning for å tilveiebringe offentlige, mobile eller nomadiske bredbåndstjenester i et eksisterende, fast bredbånds-aksessnettverk som omfatter et antall abonnenter, karakterisert ved at anordningen omfatter: a. Et trådløst LAN som gir lokal, trådløs bredbåndskommunikasjon for abonnenten i det faste bredbånds-aksessnettverket og bredbåndskommunikasjon for tilfeldig passerende mobilterminaler, b. En bredbånds-aksesslinje forbundet med det faste bredbånds-aksessnettverket, og c. Passende trafikk- og styringsfunksjoner som er nødvendige for trådløs mobilkommunikasjon.

14. Hjemme-nettverksanordning ifølge krav 13, karakterisert ved at den omfatter et ressurs-styringssystem og multiplekseranordninger som deler de fysisk tilgjengelige båndbredder for det trådløse LAN og bredbånds-aksesslinjen i minsts to kanaler, hvor en første kanal skal brukes av det faste nettverkets abonnent, og en andre, offentlig kanal er tilgjengelig for de tilfeldig passerende mobilterminalene.

15. Hjemme-nettverksanordning ifølge krav 14, karakterisert ved at den omfatter et ressurs-styringssystem som utfører dynamisk båndbredde-allokering til de tilfeldig passerende mobilterminalene avhengig av den faste abonnentens trafikkbelastning for øyeblikket på det trådløse LAN og over bredbånds-aksesslinjen.

16. Hjemme-nettverksanordning ifølge krav 13, karakterisert ved at den omfatter svitsjings/rutingsanordninger som fører trafikk til og fra bredbånds-aksessnettverket og de forskjellige trådløse terminaler som befinner seg innenfor rekkevidden av det trådløse LAN.

17. Hjemme-nettverksanordning ifølge krav 13, karakterisert ved at den omfatter protokollanordninger som tilveiebringer sømløse mobilitets- og overleverings-prosedyrer for opprettholdelse av forbindelsen med det faste bredbånds-aksessnettverket for en mobilterminal som passerer trådløse abonnent-lokalnett (LAN).

18. Hjemme-nettverksanordning ifølge krav 13, karakterisert ved at den omfatter protokollanordninger som tilveiebringer fri vandring ("Roaming") mellom forskjellige faste nettverksoperatører, P2P/Ad Hoc-operatører og individuelle abonnent-lokalnett (LAN).

19. Hjemme-nettverksanordning ifølge krav 13, karakterisert ved at den omfatter funksjonsanordninger som støtter bredbånds-nettverkets krav om administrasjon og debitering.

20. Anvendelse av en hjemme-nettverksanordning som omfatter i det minste et trådløst LAN og en abonnents bredbånds-aksesslinje til et offentlig bredbånds-aksessnettverk, til å tilveiebringe lokal, trådløs kommunikasjon for den faste abonnenten, og bredbåndede mobiltjenester til tilfeldig passerende trådløse terminaler.