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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation per Funk zwischen
einer Funkeinrichtung und Funkstationen, sowie eine Funkeinrichtung
und eine Funkstation zur Durchführung
des Verfahrens.
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In
Funkkommunikationssystemen werden Nachrichten (beispielsweise Sprache,
Bildinformation, Videoinformation, SMS (Short Message Service), MMS
(Multimedia Messaging Service) oder andere Daten) mit Hilfe von
elektromagnetischen Wellen über
eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Station übertragen.
Bei den Stationen kann es sich hierbei je nach konkreter Ausgestaltung des
Funkkommunikationssystems um verschiedenartige teilnehmerseitige
Funkstationen, Repeater, Funkzugangspunkte oder netzseitige Funkeinrichtungen
wie Basisstationen handeln. In einem Mobilfunkkommunikationssystem
handelt es sich bei zumindest einem Teil der teilnehmerseitigen
Funkstationen um mobile Funkstationen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen
Wellen erfolgt mit Trägerfrequenzen,
die in dem für
das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen.
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Mobilfunkkommunikationssysteme
sind oftmals als zellulare Systeme z.B. nach dem Standard GSM (Global
System for Mobile Communication) oder UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
mit einer Netzinfrastruktur bestehend z.B. aus Basisstationen, Einrichtungen
zur Kontrolle und Steuerung der Basisstationen und weiteren netzseitigen
Einrichtungen ausgebildet.
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Außer diesen
weiträumig
organisierten (supralokalen) zellularen, hierarchischen Funknetzen gibt
es auch drahtlose lokale Netze (WLANs, Wireless Local Area Networks)
mit einem in der Regel räumlich
deutlich stärker
begrenzten Funkabdeckungsbereich. Die von den Funkzugangspunkten (AP:
Access Point) der WLANs abgedeckten Zellen sind mit einem Durchmesser
von bis zu einigen hundert Metern im Vergleich zu üblichen
Mobilfunkzellen klein. Beispiele verschiedener Standards für WLANs sind
HiperLAN, DECT, IEEE 802.11, Bluetooth und WATM.
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In
der Regel wird für
WLANs der nicht lizenzierte Frequenzbereich um 2,4 GHz genutzt.
Datenübertragungsraten
liegen bei bis zu 11 Mbit/s. Künftige WLANs
können
im 5 GHz Bereich betrieben werden und Datenraten von über 50 Mbit/s
erreichen. Somit stehen den Teilnehmern der WLANs Datenraten zur Verfügung, die
erheblich höher
liegen als diejenigen, die von der dritten Mobilfunkgeneration (wie
z.B. UMTS) angeboten werden. Damit ist für die Übertragung von großen Datenmengen,
insbesondere in Verbindung mit Internetzugriffen, der Zugriff auf WLANs
für hochbitratige
Verbindungen vorteilhaft.
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Über die
WLAN Funkzugangspunkte kann eine Anbindung an andere Kommunikationssysteme, so
z.B. an Breitband-Datennetze (BDN Broadband Data Networks) erfolgen.
Hierzu kommunizieren die Funkstationen des WLAN entweder direkt
mit einem Funkzugangspunkt oder bei weiter entfernten Funkstationen über andere
Funkstationen, welche die Informationen zwischen der Funkstation
und dem Funkzugangspunkt über
einen Pfad zwischen der Funkstation und dem Funkzugangspunkt weiterleiten.
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Das
Dokument WO 03/094026 A1 beschreibt ein Verfahren zur Kommunikation
in einem Adhoc-Funknetz. Die Knoten des Netzes werden zu Clustern
zusammengefasst. Vor einer Nachrichtenübertragung wird ein Pfad durch
das Cluster ermittelt, wobei die Pfadermittlung in die beiden Teilschritte „cluster-level
routing" und „node-level
routing" aufgeteilt
ist. Bei dem „cluster-level
routing" wird eine
Reihe von Clustern bestimmt zwischen dem „source cluster" und dem „destination
cluster". Im Anschluss werden
die kürzeren „node-level
routes" be stimmt, indem
jeweils von einem Knoten eines Clusters ein Pfad zu einem Knoten
des gemäß der „cluster-level route" benachbarten Clusters
bestimmt wird.
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Existieren
zwei verschiedene Funkkommunikationssysteme, wie z.B. ein WLAN und
ein zellulares System am gleichen Ort, so ist es möglich, dass sowohl
Funkstationen existieren, welche innerhalb beider Funkkommunikationssysteme
kommunizieren können,
als auch Funkstationen, welche ausschließlich entweder innerhalb des
einen oder innerhalb des anderen Funkkommunikationssystems kommunizieren
können.
Bei einer Koexistenz eines WLAN mit einem zellularen System können somit
z.B. Funkstationen vorhanden sein, welche sowohl eine WLAN- als auch
eine zellulare Funkschnittstelle aufweisen, als auch solche Funkstationen,
welche ausschließlich eine
oder mehrere WLAN- geeignete
Funkschnittstellen aufweisen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effizientes Verfahren
zur Kommunikation per Funk aufzuzeigen, welches insbesondere auch
dann anwendbar ist, wenn Funkstationen mit verschieden ausgestatteten
Funkschnittstellen vorhanden sind. Weiterhin sollen eine Funkeinrichtung
und eine Funkstation, welche die Durchführung des Verfahrens unterstützen können, vorgestellt
werden.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Kommunikation per Funk zwischen einer Funkeinrichtung und Funkstationen
empfängt
die Funkeinrichtung eine von einer zweiten Funkstation an die Funkeinrichtung
weitergeleitete Anfrage einer ersten Funkstation bezüglich einer
zukünftigen
Versendung einer Nachricht von der ersten Funkstation an eine dritte
Funkstation. Weiterhin sendet die Funkeinrichtung an zumindest eine
Funkstation eines über
eine oder mehrere Funkstationen verlaufenden Pfades zwischen der
ersten Funkstation und der dritten Funkstation Informationen über die
der jeweiligen Funkstation des Pfades entlang dem Pfad in Richtung
der dritten Funkstation benachbarte Funkstation. Hierbei ist die
Nachricht von der ersten Funkstation an die dritte Funkstation durch
Weiterleitung durch die Funkstationen des Pfades übertragbar.
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Der
Pfad wird von der Funkeinrichtung und/oder von einer mit der Funkeinrichtung
verbundenen Einrichtung bestimmt unter Verwendung von Informationen über Nachbarschaftsbeziehungen
zwischen Funkstationen. Bei Vorhandensein der im folgenden näher beschriebenen
zwei Gruppen von Funkstationen können
sich die Nachbarschaftsbeziehungen insbesondere lediglich auf Funkstationen
der zweiten Gruppe beziehen bzw. auf diejenigen Funkstationen, welche
gemäß dem zweiten
Funkstandard mit der Funkeinrichtung kommunizieren. Vorzugsweise
werden die Informationen über
Nachbarschaftsbeziehungen zwischen Funkstationen von Funkstationen
ermittelt und an die Funkeinrichtung gesendet.
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Bei
den Funkstationen eines Pfades handelt es sich um diejenigen Funkstationen,
welche eine Nachricht von einem Sender zu einem Empfänger weiterleiten.
Bezüglich
des Pfades zwischen der ersten und der dritten Funkstation, betreffend
wel chen die Funkeinrichtung Signalisierungsinformationen an die
Funkstationen des Pfades sendet, ist es vorteilhaft, wenn die zweite
Funkstation eine Funkstation dieses Pfades ist.
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Die
erste Funkstation sendet eine Anfrage, welche von der zweiten Funkstation
an die Funkeinrichtung, welche z.B. als Basisstation eines zellularen
Funkkommunikationssystems ausgestaltet sein kann, weitergeleitet
wird. Diese Weiterleitung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn
die erste Funkstation nicht auf direkte Weise mit der Funkeinrichtung kommunizieren
kann, so dass die Kommunikation zwischen der ersten Funkstation
und der Funkeinrichtung über
die zweite Funkstation abläuft.
Die Anfrage drückt
aus bzw. impliziert, dass von der ersten Funkstation eine Versendung
einer Nachricht gewünscht
bzw. beabsichtigt ist, und gegebenenfalls auch, dass eine Ermittlung
und geeignete Mitteilung eines Pfades zwischen der ersten und der
dritten Funkstation bzw. eine Zuweisung von Funkressourcen zur Versendung
der Nachricht und vorzugsweise auch zur Weiterleitung der Nachricht
erfolgen soll.
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Von
Vorteil ist es, wenn in der Anfrage eine Angabe von Quell- und Ziel-Funkstation
der Nachricht, sowie des Umfangs der zu versendenden Nachricht enthalten
ist. Nach dem Empfang der Anfrage versendet die Funkeinrichtung
Pfadinformationen. In einer bevorzugten Ausführungsform ermöglichen
diese eine vollständige Übermittlung
der Nachricht von der zweiten bis zur dritten Funkstation.
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In
Weiterbildung der Erfindung sendet die Funkeinrichtung an zumindest
eine Funkstation des Pfades Informationen über bei einer Weiterleitung der
Nachricht durch die jeweilige Funkstation des Pfades zu verwendende
Funkressourcen. Die Ressourcenvergabeinformationen ermöglichen
eine zügige Übermittlung
der Nachricht von der ersten zu der dritten Funkstation, ohne dass
es zu Kollisionen bei der Belegung von Funkressourcen kommt, was
z.B. dann möglich
ist, wenn den Funkstationen des Pfades keine Funkressourcen zur
Weiterleitung zugewiesen werden. Werden sowohl die Pfadinformationen
als auch die Ressourcenvergabeinformationen nur einem Teil der Funkstationen
des Pfades gesendet, so ist es vorteilhaft, diese zwei verschiedenen
Informationstypen den gleichen Funkstationen des Pfades zu senden.
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Einer
Ausgestaltung der Erfindung gemäß sendet
die Funkeinrichtung die Pfadinformationen bzw. die Pfadinformationen
und die Ressourcenvergabeinformationen an jede Funkstation des Pfades. In
diesem Fall ist zur effizienten Übertragung
der Nachricht von der ersten zu der dritten Funkstation über den
Pfad keine Weitergabe der Informationen zwischen Funkstationen nötig.
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In
Weiterbildung der Erfindung gehört
die erste Funkstation einer ersten Gruppe von Funkstationen an,
deren Funkschnittstelle oder Funkschnittstellen sich von der Funkschnittstelle
zur Kommunikation zwischen Funkstationen und der Funkeinrichtung
unterscheiden. Weiterhin gehören
die Funkstationen des Pfades einer zweiten Gruppe von Funkstationen
an, deren Funkschnittstellen eine Funkschnittstelle zur Kommunikation
mit der Funkeinrichtung umfassen. Eine Kommunikation über Funk
ist nur dann möglich,
wenn die für
die jeweilige Kommunikation charakteristische Funkschnittstelle,
wie z.B, eine Funkschnittstelle zur Kommunikation innerhalb eines WLAN
oder innerhalb GSM oder UMTS oder auch zur Kommunikation auf einem
bestimmten Frequenzband innerhalb eines Systems, vorhanden ist.
Daher ist eine direkte Kommunikation zwischen der ersten Funkstation
und der Funkeinrichtung nicht möglich, während die
Funkstationen des Pfades aufgrund der Ausgestaltung ihrer Funkschnittstelle
mit der Funkeinrichtung kommunizieren können. Vorzugsweise gehört auch
die dritte Funkstation der zweiten Gruppe an. Bei der ersten Gruppe
kann es sich z.B. um mobile Teilnehmerstationen handeln, bei der
zweiten Gruppe um zumindest zeitweise ortsfeste bzw. stationäre Funkstationen,
welche als Relaisstationen zwischen mobilen Teilnehmerstationen
und Funkzugangspunkten dienen können.
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Verschiedene
Funkschnittstellen können sich
z.B. aufgrund des zur Kommunikation über die jeweilige Funkschnittstelle
verwendeten Funkstandards unterscheiden. Es ist vorteilhaft, wenn
die Kommunikation zwischen Funkstationen unter Verwendung eines
ersten Funkstandards, wie z.B. gemäß einem WLAN-Standard, und die
Kommunikation zwischen Funkstationen und der Funkeinrichtung unter
Verwendung eines zweiten von dem ersten unterschiedlichen Funkstandards,
wie z.B. gemäß dem GSM-
oder UMTS-Standard, erfolgt.
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Einer
Weiterbildung der Erfindung gemäß sendet
die Funkeinrichtung an die zweite Funkstation Informationen über von
der ersten Funkstation bei der Versendung der Nachricht zu verwendende Funkressourcen.
Die zweite Funkstation kann diese Informationen dann an die erste
Funkstation weiterleiten. Dieses Vorgehen ist insbesondere dann
von Vorteil, wenn die erste Funkstation aufgrund der Ausgestaltung
ihrer Funkschnittstelle nicht direkt mit der Funkeinrichtung kommunizieren
kann.
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Einer
Ausgestaltung der Erfindung gemäß sendet
die erste Funkstation die Nachricht an die zweite Funkstation, und
jede Funkstation des Pfades leitet die Nachricht an die jeweilige entlang
dem Pfad in Richtung der dritten Funkstation benachbarte Funkstation
weiter. Diese Übermittlung
der Nachricht von der ersten Funkstation über den Pfad zu der dritten
Funkstation erfolgt vorzugsweise unter Verwendung der von der Funkeinrichtung
zuvor signalisierten Funkressourcen.
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In
Weiterbildung der Erfindung sendet die Funkeinrichtung der dritten
Funkstation und/oder zumindest einem Teil der Funkstationen des
Pfades Informationen über
die der jeweiligen Funkstation entlang dem Pfad in Richtung der
ersten Funkstation benachbarte Funkstation. In dem Fall, dass die
Informationen beispielsweise nicht nur an einen Teil der Funkstationen
eines Pfades, dessen Bestandteil die zweite Funkstation ist, sondern
an alle Funkstationen dieses Pfades gesendet werden, wird der zweiten Funkstation
durch die Informationen mitgeteilt, dass eine Nachricht an die erste
Funkstation durch die zweite Funkstation direkt an die erste Funkstation weiterzuleiten
ist.
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Die
oben genannte Aufgabe hinsichtlich der Funkeinrichtung wird durch
eine Funkeinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs betreffend
die Funkeinrichtung gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß weist
die Funkeinrichtung zur Kommunikation per Funk mit Funkstationen
auf:
Mittel zum Empfangen einer von einer zweiten Funkstation
an die Funkeinrichtung weitergeleiteten Anfrage einer ersten Funkstation
bezüglich
einer zukünftigen
Versendung einer Nachricht von der ersten Funkstation an eine dritte
Funkstation,
Mittel zum Bestimmen eines Pfades unter Verwendung
von Informationen über
Nachbarschaftsbeziehungen zwischen Funkstationen, und
Mittel
zum Versenden an zumindest eine Funkstation des über eine oder mehrere Funkstationen
verlaufenden Pfades, über
den die Nachricht von der ersten Funkstation an die dritte Funkstation
durch Weiterleitung durch die Funkstationen des Pfa des übertragbar ist,
von Informationen über
die der jeweiligen Funkstation des Pfades entlang dem Pfad in Richtung
der dritten Funkstation benachbarte Funkstation.
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Insbesondere
ist die erfindungsgemäße Funkeinrichtung
besonders dann vorteilhaft, wenn die oben beschriebenen zwei Gruppen
von Funkstationen vorliegen, bzw. wenn die Funkstationen wie oben beschrieben
unter Verwendung von zwei verschiedenen Funkstandards kommunizieren.
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In
Weiterbildung der Erfindung verfügt
die Funkeinrichtung weiterhin über
Mittel zum Versenden von Informationen über bei einer Weiterleitung
der Nachricht durch die jeweilige Funkstation des Pfades zu verwendende
Funkressourcen an zumindest eine Funkstation des Pfades.
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Einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß weist die Funkeinrichtung
Mittel zum Versenden der Informationen an jede Funkstation des Pfades
auf.
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In
Weiterbildung der Erfindung verfügt
die Funkeinrichtung weiterhin über
Mittel zum Versenden von Informationen an die zweite Funkstation über von der
ersten Funkstation bei der Versendung der Nachricht zu verwendende
Funkressourcen.
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Die
oben genannte Aufgabe hinsichtlich der Funkstation wird durch eine
Funkstation mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs betreffend eine
Funkstation gelöst.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung ist Gegenstand eines Unteranspruchs.
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Die
erfindungsgemäße Funkstation
zur Kommunikation per Funk mit Funkstationen und einer Funkeinrichtung
weist auf:
Mittel zum Empfangen einer von einer ersten weiteren
Funkstation gesendeten Anfrage bezüglich einer zukünftigen
Versendung einer Nachricht von der ersten weiteren Funkstation an
eine zweite weitere Funkstation,
Mittel zum Weiterleiten der
Anfrage der ersten weiteren Funkstation an die Funkeinrichtung,
Mittel
zum Empfangen von Informationen über
von der ersten weiteren Funkstation bei der Versendung der Nachricht
zu verwendende Funkressourcen von der Funkstation,
Mittel zum
Weiterleiten der Informationen über
die von der ersten weiteren Funkstation bei der Versendung der Nachricht
zu verwendenden Funkressourcen an die erste weitere Funkstation.
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Insbesondere
kann die erste weitere Funkstation der oben beschriebenen ersten
Gruppe von Funkstationen angehören,
und die erfindungsgemäße Funkstation
und die zweite weitere Funkstation der oben beschriebenen zweiten
Gruppe. Vorzugsweise handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Funkstation
um eine mobile Funkstation und/oder um eine teilnehmerseitige Funkstation.
Es ist möglich, dass
die erfindungsgemäße Funkstation
mit der ersten weiteren Funkstation unter Verwendung eines ersten
Funkstandards und mit der Funkeinrichtung unter Verwendung eines
zweiten, von dem ersten unterschiedlichen Funkstandards kommuniziert.
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In
Weiterbildung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Funkstation
weiterhin Mittel zum Empfangen von Informationen über eine
dritte weitere Funkstation von der Funkeinrichtung auf, an welche
dritte weitere Funkstation die Nachricht von der ersten weiteren
Funkstation an die zweite weitere Funkstation durch die Funkstation
weiterzuleiten ist. Auch Mittel zum Empfangen von Informationen über bei
der Weiterleitung zu verwendende Funkressourcen von der Funkeinrichtung
können
vorgesehen sein.
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Die
erfindungsgemäße Funkeinrichtung
und die erfindungsgemäße Funkstation
eignen sich insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
wobei dies auch auf die Ausgestaltungen und Weiterbildungen zutrifft.
Hierzu können sie
weitere geeignete Mittel umfassen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei
zeigen
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1:
einen Ausschnitt zweier Funkkommunikationssysteme,
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2:
eine erste schematische Darstellung eines zeitlichen Ablaufs des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3:
eine zweite schematische Darstellung eines zeitlichen Ablaufs des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
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4:
schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Basisstation,
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5:
schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Funkstation.
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Obwohl
im folgenden Ausführungsbeispiel auf
ein zellulares Mobilfunkkommunikationssystem und ein WLAN Bezug
genommen wird, kann die Erfindung auch in anderen Funkkommunikationssystemen
eingesetzt werden.
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In 1 ist
eine Funkzelle Z einer Basisstation BS eines zellularen Funkkommunikationssystems
dargestellt. Die Basisstation BS als Bestandteil des Funkzugangsnetzes
des zellularen Funkkommunikationssystems ist mit weiteren Infrastruktureinrichtungen
NET, wie z.B. mit einer Einrichtung zur Verwaltung der Funkressourcen
einer oder mehrerer Basisstationen und einem Kernnetz verbunden.
Weitere Basisstationen des zellularen Funkkommunikationssystems
und ihre jeweiligen Funk zellen sind der Übersichtlichkeit halber nicht
in 1 dargestellt.
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In
der Funkzelle Z befinden sich die beiden Funkzugangspunkte APA und
APB eines WLAN, welche eine Anbindung an andere Kommunikationssysteme,
insbesondere an das Internet ermöglichen. Weitere
Bestandteile des WLAN sind die Funkstationen FNA, FNB, FNC und FND,
welche dazu dienen, Nachrichten zwischen der Mobilstation MN und
den Funkzugangspunkten APA und APB weiterzuleiten. Diese Weiterleitung
ist vorteilhaft, da die Kommunikation innerhalb des WLAN im Bereich
hoher Frequenzen mit geringer Sendeleistung erfolgt, so dass der
Funkabdeckungsbereich der Funkzugangspunkten APA und APB stark eingeschränkt ist.
Bei den Funkstationen FNA, FNB, FNC und FND kann es sich um örtlich fixierte
bzw. stationäre
Funkstationen, wie z.B. um fest installierte Repeater handeln, oder auch
um Mobilstationen, welche die Funktion der Weiterleitung von Nachrichten
zwischen Mobilstationen und Funkzugangspunkten temporär wahrnehmen.
Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn es sich bei der Mobilstation
MN um eine ortsfeste Funkstation handelt.
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Die
Funkstationen FNA, FNB, FNC und FND, die Funkzugangspunkte APA und
APB und die Mobilstation MN verfügen über eine
für das
WLAN charakteristische Funkschnittstelle, so dass sie direkt miteinander
kommunizieren können.
Zur Kommunikation untereinander verwenden die Funkstationen FNR, FNB,
FNC und FND, die Funkzugangspunkte APA und APB und die Mobilstation
MN einen WLAN-Standard. Während
die Mobilstation MN nur die WLAN-Funkschnittstelle aufweist, verfügen die
Funkstationen FNA, FNB, FNC und FND und die Funkzugangspunkte APA
und APB weiterhin über
eine für das
zellulare Funkkommunikationssystem charakteristische Funkschnittstelle.
Somit können
die Funkstationen FNA, FNB, FNC und FND und die Funkzugangspunkte
APA und APB sowohl untereinander und mit der Mobilstation MN, als
auch mit der Basisstation BS des zellularen Funkkommunikationssystems
kommunizieren. Für
die Kommunikation mit der Basisstation BS wird ein Mobilfunkstandard
eines zellularen Funkkommunikationssystems verwendet. Für die Mobilstation
MN hingegen ist eine direkte Kommunikation mit der Basisstation
BS nicht möglich,
da sie die hierzu erforderliche Funkschnittstelle nicht aufweist.
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Im
folgenden wird der Fall betrachtet, dass die Mobilstation MN eine
Nachricht an einen Funkzugangspunkt versenden will, um Daten aus
dem Internet anzufordern. 2 zeigt
den zeitlichen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Zeit nach
rechts aufgetragen ist. Die Mobilstation MN sendet eine Anfrage
REQ an die ihr nächste
Funkstation FNB, mit welcher sie der Funkstation FNB mitteilt, dass
sie eine Nachricht eines bestimmten, in der Anfrage REQ genannten
Volumens an einen Funkzugangspunkt zu versenden wünscht. Hierbei
muss die Mobilstation MN nicht angeben, mit welchem Funkzugangspunkt
APA bzw. APB sie kommunizieren will. Die Funkstation FNB leitet
die Anfrage REQ an die Basisstation BS weiter.
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Die
Basisstation BS bzw. eine geeignete mit der Basisstation BS verbundene
netzseitige Einrichtung des zellularen Funkkommunikationssystems
bestimmt nach dem Empfang der Anfrage REQ einen Pfad zwischen der
Mobilstation MN und einem der Funkzugangspunkte APA bzw. APB, wobei
der Pfad ausschließlich über die
Funkstationen FNA, FNB, FNC und FND verläuft. Eventuell weitere sich
in der Umgebung der Mobilstation MN und der Funkzugangspunkte APA
und APB befindliche Mobilstationen werden nicht zur Weiterleitung
von Nachrichten zwischen der Mobilstation MN und den Funkzugangspunkten
APA bzw. APB eingesetzt.
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Um
einen geeigneten Pfad zwischen der Mobilstation MN und einem Funkzugangspunkt
APA bzw. APB zu bestimmen, kennt die Basisstation BS bzw. die mit
der Basisstation BS verbundene netzseitige Einrichtung des zellularen
Funkkommunikationssystems die Nachbarschaftsbeziehungen zwischen den
Funkstationen FNA, FNB, FNC und FND und den Funkzugangspunkten APA
und APB. Hierzu haben die Funkstationen FNA, FNB, FNC und FND und die
Funkzugangspunkte APA und APB ihre jeweiligen Nachbarn durch einen
geeigneten Signalisierungsaustausch erkundet und das Ergebnis an
die Basisstation BS gesendet. Benachbart sind zwei Funkstationen
bzw. eine Funkstation und ein Funkzugangspunkt dann, wenn eine Nachricht
direkt zwischen diesen übertragen
werden kann, ohne dass es der Weiterleitung der Nachricht bedarf.
Die Bestimmung des Pfades in der Basisstation BS bzw. in der mit
der Basisstation BS verbundenen netzseitigen Einrichtung kann durch
an sich bekannte Verfahren erfolgen.
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Im
folgenden wird davon ausgegangen, dass netzseitig bestimmt wurde,
dass die Nachricht von der Mobilstation MN an den Funkzugangspunkt
APB zu versenden ist, wobei die Nachricht hierzu von den Funkstationen
FNB und FND weiterzuleiten ist. Bei den Funkstationen des Pfades
zwischen der Mobilstation MN und dem Funkzugangspunkt APB handelt es
sich somit um die beiden Funkstationen FNB und FND. Die Basisstation
BS sendet jeweils an die beiden Funkstationen FNB und FND Informationen INFO über die
Nachbar-Funkstation, an welche die Nachricht weiterzuleiten ist
und über
die zur Weiterleitung zu verwendenden Funkressourcen. Die Informationen
INFO für
die Funkstation FNB können
somit lauten: der nächste
Nachbar in Richtung Funkzugangspunkt APB ist die Funkstation FND,
zur Weiterleitung einer Nachricht von der Mobilstation MN an den
Funkzugangspunkt APB zu verwenden ist eine Frequenz F1 und ein Zeitschlitz
Z1. Die Informationen INFO für
die Funkstation FND können
entsprechend lauten: der nächste
Nachbar in Richtung Funkzugangspunkt APB ist der Funkzugangspunkt
APB, zur Weiterleitung einer Nachricht von der Mobilstation MN an
den Funkzugangspunkt APB zu verwenden ist eine Frequenz F1 und ein
Zeitschlitz Z2. Abhängig
von der Ausgestaltung des Funkkommunikationssystems, in dem die
Erfindung zum Einsatz kommt, können
auch andere Funkressourcen mit den Informationen INFO signalisiert
werden.
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Zusätzlich sendet
die Basisstation BS an die Funkstation FNB, welche direkt mit der
Mobilstation MN kommuniziert, Informationen RES darüber, welche
Funkressourcen die Mobilstation MN zur Versendung der Nachricht
an die Funkstation FNB verwenden soll. Diese Informationen RES werden
von der Funkstation FNB an die Mobilstation MN weitergeleitet.
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Nachdem
sowohl die Funkstationen FNB und FND, als auch die Mobilstation
MN Kenntnis darüber
hat, welche Funkressourcen zur Versendung bzw. Weiterleitung der
Nachricht von der Mobilstation MN zum Funkzugangspunkt APB zu verwenden
sind, und an welchen Nachbarn die Nachricht weiterzuleiten ist,
versendet die Mobilstation MN die Nachricht DATA an die Funkstation
FNB. Im Anschluss wird die Nachricht DATA zuerst von der Funkstation
FNB an die Funkstation FND, und im Anschluss von der Funkstation
FND an den Funkzugangspunkt APB weitergeleitet. Hierzu verwenden
die Mobilstation MN und die beiden Funkstationen FNB und FND jeweils die
ihnen von der Basisstation BS signalisierten Funkressourcen.
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3 gibt
einen Überblick
darüber,
welche Funkschnittstellen zur Übertragung
der beschriebenen Nachrichten bzw. Informationen eingesetzt werden.
Hierbei steht der obere Balken CELL für eine Übertragung über die für das zellulare Funkkommunikationssystem
charakteristische Funkschnittstelle, während der untere Balken WLAN
die für
das WLAN charakteristische Funkschnittstelle symbolisiert. Unter
der jeweiligen Nachricht bzw. Information ist jeweils angegeben,
welche Stationen Sender bzw. Empfänger der Nachricht bzw. Information
sind.
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Zu
Beginn erfolgt die Versendung der Anfrage REQ über die WLAN-Funkschnittstelle
WLAN von der Mobilstation MN an die Funkstation FNB, welche die
Anfrage REQ über
die zellulare Funkschnittstelle CELL an die Basisstation BS weiterleitet.
Die Versendung der Informationen INFO und RES von der Basis station
BS an die Funkstation FND bzw. FNB erfolgt über die zellulare Funkschnittstelle
CELL. Eine Weiterleitung der Information RES von der Funkstation
FNB an die Mobilstation MN verwendet die WLAN-Funkschnittstelle
WLAN, ebenso wie die nachfolgende Übertragung der Nachricht DATA
von der Mobilstation MN über
die beiden Funkstationen FNB und FND an den Funkzugangspunkt APB.
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Die
Pfad- und Ressourcenvergabeinformationen INFO können von der Basisstation BS
auch nur an einen Teil der Funkstationen des Pfades gesendet werden.
Werden die Informationen INFO z.B. nur an die Funkstation FNB gesendet,
so kann die Funkstation FNB die die Funkstation FND betreffenden
Informationen an die Funkstation FND weiterleiten.
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Alternativ
zum oben beschriebenen Vorgehen können sich die von der Basisstation
BS gesendeten Informationen auch lediglich auf die Pfadinformation
beziehen, so dass Funkstationen des Pfades lediglich Informationen über ihre
benachbarte Funkstation auf Seiten des Funkzugangspunktes empfangen.
Das Verfahren zur Vergabe der Funkressourcen kann dann dezentral,
d.h. ohne Mitwirken der Basisstation BS erfolgen.
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Es
ist möglich,
dass die Basisstation BS den Funkstationen FND und FNB und dem Funkzugangspunkt
APB auch mitteilt, an welche Nachbarn eine Nachricht von dem Funkzugangspunkt
APB zu der Mobilstation MN zu versenden bzw. weiterzuleiten ist.
Dem gemäß wird dem
Funkzugangspunkt APB die Funkstation FND, der Funkstation FND die
Funkstation FNB, und der Funkstation FNB die Mobilstation MN signalisiert.
Auch eine Vergabe von Funkressourcen für die Nachrichtenübertragung
vom Funkzugangspunkt APB zur Mobilstation MN ist zusätzlich zur
erfindungsgemäßen Vergabe
der Funkressourcen für
die Nachrichtenübertragung
von der Mobilstation MN zum Funkzugangspunkt APB möglich. Diese Informationen
können
im Anschluss an den Empfang der Nachricht DATA durch den Funkzugangspunkt APB
für eine Übertragung
von Inhalten aus dem Internet an die Mobilstation MN genutzt werden.
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4 zeigt
schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Basisstation BS mit den
Mitteln M1 bis M6. Mit den Mitteln M1 kann die Basisstation BS eine
von der Funkstation FNB an sie weitergeleitete Anfrage der Mobilstation
MN empfangen und auswerten. Aufgrund der Mittel M2 kann die Basisstation
BS an die Funkstationen FNB und FND oder zumindest an einen Teil
der Funkstationen des Pfades zwischen der Mobilstation MN und dem
Funkzugangspunkt APB Pfadinformationen über den jeweiligen Nachbar
in Richtung des Funkzugangspunktes APB senden. Der Versendung von
Informationen über
bei einer Weiterleitung von Nachrichten zwischen der Mobilstation
MN und dem Funkzugangspunkt APB zu verwendende Funkressourcen an
die Funkstationen FNB und/oder FND dienen die Mittel M3. Die Mittel
M4 ermöglichen
es, die beschriebenen Informationen von der Basisstation BS an beide Funkstationen
FNB und FND zu versenden. Aufgrund der Mittel M5 kann die Basisstation
BS Informationen an die Funkstation FNB senden mit Informationen über von
der Mobilstation MN bei der Versendung der Nachricht zu verwendende
Funkressourcen. Schließlich
dienen die Mittel M6 der Bestimmung des Pfades zwischen der Mobilstation
MN und dem Funkzugangspunkt APB.
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5 zeigt
schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Funkstation FNB mit den
Mitteln M11 bis M15. Mit den Mitteln M11 empfängt und verarbeitet die Funkstation
FNB die Anfrage der Mobilstation MN betreffend die geplante Versendung
einer Nachricht an den Funkzugangspunkt APB, welche sie aufgrund
der Mittel M12 an die Basisstation BS weiterleiten kann. Die Mittel
M13 dienen dem Empfang von Informationen von der Basisstation BS
betreffend die von der Mobilstation MN zu verwendenden Funkressourcen.
Diese Informationen leitet die Funkstation FNB unter Verwendung
der Mittel M14 an die Mobilstation MN weiter. Die Mittel M15 dienen dem
Empfang von Informationen von der Basisstation BS über die
Funkstation FND, an welche die Funkstation FNB eine Nachricht von
der Mobilstation MN an den Funkzugangspunkt APB weiterzuleiten hat.
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Der
Realisation sowohl der erfindungsgemäßen Basisstation BS gemäß 4 als
auch der erfindungsgemäßen Funkstation
FNB gemäß 5 steht eine
Mehrzahl von miteinander verbundene Einrichtungen, welche die entsprechenden
Mittel aufweisen, gleich.