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Verfahren
zur Synchronisation eines universellen mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräts auf ein
eine Funkversorgung bereitstellendes stationäres Funksende-/Funkempfangsgerät.
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In
Funk-Telekommunikationssystemen werden Nachrichten mit Hilfe von
elektromagnetischen Wellen übertragen.
Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt durch Antennen,
wobei die Trägerfrequenzen,
in dem für
das jeweilige Funk-Telekommunikationssystem
vorgesehenen Frequenzband liegen.
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Im
Zeitalter der Informations- und Telekommunikationsgesellschaft erfreuen
sich mobile Funksende-/Funkempfangsgeräte "Mobiltelefone" einer stetig wachsenden Beliebtheit.
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Gleichsam
ist auch das Bedürfnis
nach einer erweiterten Funktionalität mobiler Funksende-/Funkempfangsgeräte gestiegen,
die es beispielsweise ermöglichen
soll neben Sprache auch Bildinformation oder andere Daten zu übertragen.
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Neben
der Forderung, dass mobile Funksende-/Funkeempfangseinrichtungen Daten höherer Bandbreite
senden bzw. empfangen können,
wird auch, angesichts der zunehmenden Globalisierung, gefordert,
dass ein mobiles Funksende-/Funkempfangsgerät nicht
nur in unterschiedlichen Frequenzbereichen ("Dual-Band"-, "Multi-Band"-Geräte), sondern
auch nach möglichst
allen weltweit gültigen Funktelekommunikationsstandards
("Universal Mobile
Telekommunikation System – UMTS", "Global System Mobile – GSM", "Digital European
Cordless Telephone – DECT", "Personal Handy System – PHS", "Advanced Mobile Phone
Service – AMPS", "Personal Communications
System – PCS" etc.) funktioniert.
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Ein
derartiges universelles mobiles Funksende-/Funkempfangsgerät, muss bei mindestens einer durch
ein stationäres
Funksende-/Funkempfangsgerät
gewährleisteten
Funk versorgung analysieren und sich auf ein geeignetes stationäres Funksende-/Funkempfangsgerät synchronisieren.
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Aus
der
US 5,857,155 ist
ein Verfahren und eine Einrichtung bekannt, bei der in einem mobilen Endgerät eines
Zweiwege-Funkrufsystems
auf Basis geographischer Daten ein Überschreiten von Funkzellengrenzen
ermittelt und anhand dieser Ermittlung ein Umschalten (Handover)
auf andere die Funkzellen versorgende stationäre Endgeräte des Funkrufsystem gesteuert
wird.
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Aus
H. Neuner, H. Bilitza, S. Gärtner, "Synchronisation einer
Mobilstation im GMS-System DMCS 900 (D-Netz)", Frequen, Band 47, Heft 3–4, 1993,
Seiten 66–72,
ist ein Verfahren zur vollständigen
Synchronisation bekannt, welche in einem Mobilfunktelefonsystem
eine Aufnahme einer Verbindung zu einer Feststation ermöglicht und
die Aufrechterhaltung eines zellüberschreitenden
Synchronismus gewährleistet.
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Aus
der
US 5,640,675 ist
ein Verfahren und eine Einrichtung bekannt, bei der ein mobiles
Endgerät
eine Ortsveränderung
erfasst, wobei hierzu bei einem Einschaltvorgang stets alle Frequenzen
des Systems zur Ermittlung von aktuellen den Frequenzen zugeordneten
Feldstärkewerten
gescannt und mit in einer Tabellen bei einem vorangegangenen Ausschaltvorgang
gespeicherten einer Untermenge der möglichen Frequenzen zugeordneten
Feldstärkewerten
verglichen werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es ein Verfahren für die Synchronisation eines
universellen mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräts auf ein stationäres Funksende-/Funkempfangsgerät anzugeben.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei
dem Verfahren zur Synchronisation eines universellen mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräts auf ein
eine Funkversorgung bereitstellendes stationäres Funksende-/Funkempfangsgerät gemäß Anspruch
1 wird nach dem Einschalten des mobilen universellen Funksende-/Funkempfangsgeräts ein aktueller
Ortsbereich des Funksende-/Funkempfangsgeräts durch eine geographische
Ortsbestimmung ermittelt und anhand des ermittelten Ortsbereichs
wird eine Auswahl von in dem Ortsbereich verfügbaren Funkfrequenzen bestimmt,
wobei mindestens eine Funkfrequenz jeweils einem in diesen Ortsbereich
verfügbaren
Funk-Telekommunikationsstandard zugeordnet ist, in einer Synchronisationsprozedur
wird aus verfügbaren
Funkfrequenzen eine oder mehrere nutzbare Funkfrequenz, insbesondere unter
anderem durch ein der Fachwelt bekanntes Scannen des Funkfrequenzsatzes,
ermittelt und anschließend
eine Synchronisation mit dem stationären Funksende-/Funkempfangsgerät auf einer
geeigneten Frequenz der nutzbaren Frequenz durchgeführt.
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Das
Erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
eine schnelle und einfache Synchronisation, da eine zeitaufwendige
Analyse aller Frequenzen zur Identifizierung in dem aktuellen Ortsbereich
verfügbarer
Funk-Telekommunikationssysteme nicht notwendig ist, weil dazu nur
eine Auswertung der Ortsbereichs-Frequenz-Zuordnung
genügt
und zudem nicht stets alle Frequen zen gescannt werden müssen, sondern
nur ein aus der Zuordnung ermittelter für den aktuellen Ortsbereich
gültiger
Satz von Frequenzen. Neben der Reduzierung des Zeitaufwands wird
dadurch auch eine Verlängerung
der Standby-Zeit bzw. Talktime des mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräts erreicht.
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Von
Vorteil ist es zur geographischen Ortsbestimmung bereits vorhandene
möglichst
weltumspannende Systeme wie Satellitennavigationssysteme, insbesondere
das "Global Positioning
System – GPS" oder das russische
Pendant "GLObal
NAvigation Satellites System – GLONASS", und – als sinnvolle
Ergänzung
oder Alternative – Küstennavigationssysteme
zu nutzen, wobei das eine entsprechende Ausgestaltung des universellen
mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräts voraussetzt.
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Eine
geographische Ortsbestimmung anhand über Kurz-, Mittel- oder Langewellen übermittelter
(Orts-)Informationen ist ebenfalls weltumspannend möglich, wobei
insbesondere das eigens für Datenübertragung über Radiowellen
entwickelte RDS-System geeignet ist.
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Pager-Systeme
sind ebenfalls weltweit im Einsatz und eine Auswertung über derartige
Funkmitteilungssysteme übertragenen
Ortsinformationen ist daher für
ein universelles Funksende-/Funkempfangsgerät von Vorteil.
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Im
Allgemeinen weiß der
Nutzer eines universellen mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräts wo er
sich aufhält,
daher ist er in der Lage eine geographische Ortsbestimmung durch
Eingabe mit dafür vorgesehenen
Bedienelementen, insbesondere alphanumerische Tasten seines Funksende-/Funkempfangsgeräts, durchzuführen. Diese
Weiterbildung ist daher besonders einfach und kostengünstig – ohne Aufwendige
Ausgestaltung des universellen mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräts – zu realisieren.
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Das
Ermitteln eines Satzes von Frequenzen durch eine im Funksende-/Funkempfangsgerät als Tabelle
gespeicherten Ort-Frequenz-Zuordnung
hat den Vorteil, dass sie in kurzer Zeit, im Prinzip nur durch die
Zugriffszeit des verwendeten Speichers begrenzt, durchgeführt werden
kann. Zumal dazu lediglich eine Abfrage des über den bestimmten Ort indizierten
Eintrags notwendig ist.
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Stehen
mehrere Funkfrequenzen, für
jeweils eine Synchronisation zu einem stationären Funksende-/Funkempfangsgerät unterschiedlicher
Telekommunikationsstandards, zur Verfügung ist die Auswertung von
Präferenzinformationen,
welche ebenfalls in der Tabelle gespeichert und dort über die
Ort-Frequenz-Zuordnung
ermittelt werden, für
die Wahl eines dieser unterschiedlichen Telekommunikationsstandards
von Vorteil, wobei diese Präferenzinformationen,
beispielweise Kosten des Providers, der eine Funkversorgung gemäß einem
Telekommunikationsstandards bietet, als Kriterium verwendet werden.
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Eine
Aktualisierung über
einen Funkkanal ist jederzeit möglich
und kann daher beispielsweise sofort bei Eintritt einer Änderung
der Zuordnung ausgelöst
durch Übergeordnete
Instanz vollzogen werden oder stets nach dem Einschalten des Funksende-/Funkempfangsgeräts erfolgen,
so dass gewährleistet
ist, das die Zuordnung stets gültige
Informationen enthält.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand der einzigen Figur dargestellt. Diese
zeigt:
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In
der Figur ist ein Ablaufdiagramm ersichtlich, das beispielsweise
als Hintergrundprogramm oder Teil eines Prozesses, insbesondere
unterbrechungsgesteuert ("Interrupt") durch einen sich
in einem Mobilteil befindendenden Mikroprozessor ausgeführt wird.
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Gemäß der Figur
befindet sich das mobile universelle Funksende-/Funkempfangsgerät nach dem
Einschalten in einem Zustand "Gerät eingeschaltet".
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In
diesem Zustand beginnt das Gerät
automatisch oder alternativ benutzergesteuert mit einer Ortsbestimmung
nach dem bekannten "Global
Positioning System" GPS,
wobei das mobile universelle Funksende-/Funkempfangsgerät die dazu
erforderliche Ausgestaltung aufweist.
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Gemäß dem "Global Positioning
System" GPS wird
in dem mobilen Funksende-/Funkempfangsgerät eine Längen- und Breitengradangabe
des aktuellen Ortes bestimmt, die eine Toleranz im Meterbereich
aufweist.
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Mit
diesen Werten werden in einem nächsten Schritt
die in diesem Ort verfügbaren
Frequenzen ermittelt. Dazu liest das mobile Funksende-/Funkempfangsgerät aus einer
Tabelle, die derart strukturiert ist, dass einem Ortsbereich die
in diesem Ortsbereich verfügbaren
Frequenzen zugeordnet sind, einen Satz von in diesem Ortsbereich
gültigen
bzw. verfügbaren
Frequenzen aus, wobei die Tabelle in einem Speicher bzw. Speicherbereich
des mobilen Funksende-/Funkempfangsgerät gespeichert ist.
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Da
die Frequenzen im Allgemeinen in einem Ortsbereich verfügbar sind,
der sich nicht allein auf den durch die Längen- und Breitengradangabe
bestimmten Ort beschränkt,
sondern eher in einem größeren Radius um den bestimmten Ort gelten, genügt es wenn
die Tabelle eine Ortsbereich-Frequenz-Zuordnung darstellt und der
aktuell ermittelt Ort lediglich zur Bestimmung des Ortsbereichs
verwendet wird, um über
diesen Weg die im aktuellen Ort verfügbaren Frequenzen zu ermitteln.
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Dies
hat auch den Vorteil, dass der Speicherbedarf der Tabelle gering
gehalten wird.
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Bei
der Auswahl an verfügbaren
Frequenzen handelt es sich dabei um Frequenzen, die für eine Synchronisation
mit mindestens einem stationären eine
Funkversorgung in dem aktuellen Ort gewährleistenden Funksende-/Funkempfangsgerät bestimmt
sind. D.h. wenn sich in einem Ortsbereich mehrere stationäre Funksende-/Funkempfangsgeräte, die
jeweils eine Funkversorgung gemäß unterschiedlicher
Telekommunikationsstandards bereitstellen, befinden, sind in der
Auswahl alle Frequenzen enthalten, die für eine Synchronisation zu jeweils einem
dieser stationären
Funksende-/Funkempfangsgeräte
bestimmt sind, so dass mit der Auswahl verfügbarer Frequenzen auch alle
in dem aktuellen Ort verfügbaren
Telekommunikationsstandards bestimmt werden.
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Alternativ
bzw. ergänzend
zum GPS kann das mobile Funksende-/Funkempfangsgerät auch derart ausgestaltet
sein, dass die Ortsbestimmung nach dem russischen "GLObal NAvigation
Satellites System" GLONASS
Satellitennavigationssystem und/oder einem Küstennavigationssystem erfolgt,
so dass die Ortsbestimmung möglichst
flächendeckend in
allen Ländern
und Gewässern
möglich
ist.
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Eine
weitere Alternative bzw. nützliche
Ergänzung
ist eine Ortsbestimmung durch Auswertung von über Radiowellen, insbesondere
gemäß dem Radio-Daten-Systems,
emittierten Informationen erfolgt, soweit gewährleistet ist, dass in diese
Information eine Ortsinformation enthalten ist.
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Analog
verhält
es sich bei der alternativen Auswertung von den weit verbreiteten
Funkmitteilungsdiensten ("Pager"-Diensten).
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Den
genannten Alternativen gemein ist, dass sie eine automatische, d.h.
von Eingaben des Benutzers unabhängige
Ortsbestimmung ermöglichen.
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Eine
Ortsbestimmung durch den Benutzer ist eine einfache Lösung, die
ohne zusätzliche
Funktionseinheiten im universellen Funksende-/Funkempfangsgerät auskommt.
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Wird
der Satz von Frequenzen aus einer im Funksende-/Funkempfangsgerät gespeicherten Tabelle entnommen,
ist eine sehr kurze Zeit – im
wesentlichen die Speicherzugriffszeit – zur Ermittlung der Frequenzen
nötig.
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Nach
der Ermittlung der Frequenzen wird in einem folgenden Schritt durch
ein der Fachwelt bekanntes Scannen der verfügbaren Frequenzen mindestens
eine nutzbare Frequenz ermittelt, von denen anschließend eine
für die
Synchronisation geeignete Frequenz bestimmt wird. Im Allgemeinen
wird dafür diejenige
der nutzbaren Frequenzen bestimmt, deren Signale beim Scannen die
ermittelten Qualitätskriterien
am Besten erfüllen.
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Es
ist jedoch denkbar, dass benutzerseitig oder herstellerseitig gesetzte,
als Präferenzinformation
bezeichnete Kriterien, den ermittelten Qualitätskriterien übergeordnet
sind und einen bevorzugten Telekommunikationsstandard und damit
eine diesem Standard zugeordnete Frequenz zur Synchronisation festlegen,
so dass sie zusätzlich
und/oder anstelle der Qualitätskriterien
zur Bestimmung einer geeigneten Frequenz herangezogen werden.
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Diese
Präferenzinformation
ist bevorzugt ebenfalls im mobilen Funksende-/Funkempfangsgerät gespeichert,
wobei dies in idealer Weise durch Ergänzung der gespeicherten Ortsbereich-Frequenz-Zuordnung
(Tabelle) geschieht.
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Die
Präferenzinformation
und/oder die im mobilen Funksende-/Funkempfangsgerät gespeicherte Tabelle kann
aktualisiert werden, wobei dies bevorzugt über eine Funkverbindung erfolgt.
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Bei
dieser Funkverbindung kann es sich um eine von den stationären Funksende-/Funkempfangsgeräten gesendeten
Broadcastinformation, d.h. eine unidirektionale Funkverbindung,
handeln, und/oder eine bidirektionale Funkverbindung, die vom mobilen
Funksende-/Funkempfangsgerät
ausgehend, ausgelöst
durch den Benutzer oder automatisch, beispielsweise nach erfolgter
Synchronisation mit einem stationären Funksende-/Funkempfangsgerät, initiiert
wird.
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Nach
Bestimmung der geeigneten Frequenz erfolgt abschließend die
Synchronisation mit dem entsprechenden stationären Funksende-/Funkempfangsgerät, so dass
das mobile universelle Funksende-/Funkempfangsgerät in den
Zustand "Gerät bereit" gelangt, in dem
es in bekannter Weise zur Kommunikation genutzt werden kann.
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Das
genannte Ausführungsbeispiel
stellt nur eine der durch die Erfindung möglichen Ausführungsformen
dar. So ist ein auf diesem Gebiet tätiger Fachmann in der Lage,
durch vorteilhafte Modifikationen eine Vielzahl von weiteren Ausführungsformen
(z.B. Modifikationen der Verfahrensschritte) zu schaffen, ohne dass
dabei der Charakter (Wesen) der Erfindung verändert wird. Diese Ausführungsformen
sollen ebenfalls durch die Erfindung mit erfasst sein.