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Die Erfindung betrifft ein Endgerät, insbesondere ein mobiles Endgerät, das für die Kommunikation über das System TETRA ausgerüstet ist und das neben der Übertragung von Sprache außerdem die Möglichkeit der paketorientierten Datenübertragung nach dem IP Protokoll bietet.
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TETRA (terrestrial trunked radio), der neue Standard für digitalen Bündelfunk, ermöglicht die Walkie-Talkie Kommunikation und eignet sich wegen seiner hohen Übertragungsqualität und seiner Frequenzökonomie besonders für Behörden und für Organisationen, die mit Sicherheitsaufgaben betraut sind. Mit TETRA können aber neben der Sprache auch Daten paketorientiert übertragen werden, so dass die Kapazitäten der Funkkanäle optimal genutzt werden. TETRA ist standardisiert und bereits in vielen Bereichen eingeführt. TETRA soll auf kurz oder lang den bekannten BOS (Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben) Funk ablösen.
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Allerdings sind TETRA Endgeräte, da sie für den Outdoor Einsatz vorgesehen sind, verhältnismäßig aufwendig und teuer. Es wäre für viele Organisationen oder für die öffentliche Hand eine große finanzielle Belastung, alle Mitarbeiter mit solchen Geräten auszustatten. Zudem ist die Netzabdeckung bislang noch sehr lückenhaft.
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Die
US 2004/0190468 A1 beschreibt ein drahtloses Kommunikationssystem nach dem TETRA DMO Standard. Über ein besonders ausgebildetes Gateway kann das TETRA-Kommunikationssystem auf ein PoC-Netzwerk zugreifen.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt nunmehr darin, für den Nutzer den Einstieg in das TETRA-System möglichst attraktiv zu gestalten. Diese Aufgabe wird durch das Endgerät mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt.
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Der wesentliche Grundgedanke der Erfindung liegt darin, dass die auf dem IP Protokoll basierende Möglichkeit der Datenübertragung von TETRA fähigen Endgeräten genutzt wird, um neben dem herkömmlichen TETRA Sprachkanal eine zweite Art der Sprachkommunikation zu ermöglichen, die sich des paketvermittelten Datenaustausches nach dem IP Protokoll bedient. Dabei wird sich dem bekannten „Push-to-Talk over Cellular” (PoC) Standards bedient, der seinerseits auf dem IP Protokoll basiert. Bei Bedarf nimmt das TETRA Endgerät die Rolle eines „herkömmlichen” mobilen Endgerätes an, das PoC fähig ist. Das TETRA Endgerät kommuniziert in dieser Funktion über einen TETRA Kanal mit einem Server, der Zugang hat zu einem Datennetz insbesondere zu einem Intranet oder dem Internet. Über diesen Weg des PoC wird die Kommunikation auch mit nicht TETRA fähigen Endgeräten möglich. Die Erfindung ermöglich die Vernetzung von TETRA Endgeräten und anderen Push-to-Talk Endgeräten gewissermaßen auf der gemeinsamen Ebene des Internet Protokolls.
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Der unter der Bezeichnung PoC bekannte Dienst realisiert eine Walkie Talkie Funktion bei z. B. GPRS/UMTS fähigen Endgeräten. Dabei handelt es sich bei PoC um einen Standard, der eine schnelle und einfache Sprachkommunikation für Gruppen innerhalb von Mobilfunknetzen ermöglicht, wobei der Nutzer mit nur einem Tastendruck auf seinem Handy eine Sprachnachricht an einen oder mehrere Empfänger senden kann. Die Nachricht wird dabei über eine packetvermittelnde Mobilfunkverbindung z. B. im GPRS oder UMTS Standard übertragen. Entsprechend wird die Sprachnachricht in Datenpakete zerstückelt und verschickt, wodurch diese mit einer kurzen Verzögerung bei den Empfängern ankommt. Die Sprachqualität ist nicht sonderlich hoch, aber für viele Zwecke ausreichend. Im Push-to-talk Menü lassen sich Gruppen von Nutzern zusammenstellen. Bezüglich der Sprachdienste ist PoC dem TETRA recht ähnlich.
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Die Art der Kommunikation ist damit ähnlich der von „Voice over IP”. Die Gruppenteilnehmer bekommen zuerst eine Signalisierung z. B. durch das SIP Protokoll, nachfolgend wird die Sprache in ”Talk Bursts” z. B. über das RTP Protokoll übertragen.
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PoC weist einige Funktionsblöcke auf, die im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung erlangen: Zu nennen sind das „Group and List Management” für die netzwerkseitige Organisation von Teilnehmern und Teilnehmergruppen, sowie von Kontakt- und Zugangslisten. Zudem ist als separates System außerhalb der PoC Spezifikationen ein Presence Server vorhanden, während ein PoC-Server z. B. als SIP-Applikation Server die Ablaufsteuerung für PoC-basierende Kommunikation sicherstellt. Sowohl TETRA als auch PoC unterstützen die gleichzeitige Kommunikation zwischen mehreren Gruppenmitgliedern.
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Die zusätzliche PoC Funktionalität wird dem erfindungsgemäßen TETRA Endgerät durch ein Programm implementiert, das einen PoC Client realisiert. Der Nutzer eines solchen erfindungsgemäß erweiterten TETRA Endgerätes kann nun wählen, ob er sich der „normalen” Kommunikation über einen TETRA Sprachkanal bedienen möchte, oder ob er via des paketvermittelten Datenaustausches zu anderen Endgeräten, insbesondere zu PoC fähigen GSM Endgeräten, Kontakt aufnehmen will. Diese Vernetzung von TETRA und Push-to-Talk Funktionalitäten macht es möglich, dass Nutzer von TETRA Netzen mit Push-to-Talk-Nutzern und umgekehrt kommunizieren können. Ein gewichtiger Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Umsetzung lediglich eine Softwareerweiterung im TETRA-Handset erfordert. Dabei ist es jedoch Voraussetzung, dass die Prozessorleistung und die Speicherressourcen ausreichen und IP als Datenübertragungsprotokoll unterstützt wird.
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Die Erfindung macht sich somit die Tatsache zu nutze, dass einerseits der TETRA Standard eine IP-basierende Datenübertragung definiert, die alternativ zur Sprachübertragung erfolgt, und dass andererseits auch PoC ein auf einem Internet Protocol (IP) und einem Session Initiation Protocol (SIP) basierender Dienst ist, wobei SIP ein Protokoll zum Aufbau einer Kommunikationssitzung zwischen zwei und mehr Teilnehmern ist. SIP in den RFC 3261 spezifiziert und ist ein in der IP-Telefonie häufig angewandtes Protokoll.
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Die Erfindung beruht somit darauf, dass die im TETRA-Standard definierte IP-basierende Datenübertragung für einen in das TETRA-Endgerät integrierten POC-Client genutzt wird. POC setzt in der Regel auf Basis SIP und RTP auf dem IP-Protocol auf. IP als Datenübertragungsprotokoll findet auch innerhalb von TETRA Verwendung.
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Durch die erfindungsgemäße Verknüpfung von TETRA mit PoC besteht für den Netzbetreiber die Möglichkeit, einen kostengünstigen und wettbewerbsfähigen Dienst für den professionellen Mobilfunk zu etablieren. Zudem können TETRA-Nutzer nun durch die erfindungsgemäß erweiterten Endgeräte mit PoC-Nutzern, die sich einfacherer und um mehr als 50% billigerer Endgeräte bedienen, kommunizieren. Auch eine Kommunikation von TETRA Endgerät über das Internet zu einem anderen TETRA Endgerät oder einem Computer ist möglich, solange deren Adressen im Netz bekannt sind. Somit liegt ein wesentlicher Vorteil der Erfindung in der erheblich erweiterten Reichweite von TETRA Endgeräten. So können TETRA-Nutzer nunmehr die Mitglieder von PoC-Nutzergruppen praktisch weltweit erreichen, wenn GPRS/UMTS Netzabdeckung und Roaming-Verträge mit entsprechenden Netzanbietern vorhanden sind. Außerdem lässt sich ein TETRA-System durch PoC-fähige Endgeräte für solche Nutzer kostengünstig erweitern, die keine besonders kritischen Kommunikationsanforderungen haben.
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Ein erheblicher Kostenvorteil liegt in der Nutzung von PoC-fähigen Endgeräten gegenüber TETRA-Endgeräten. So gibt es sehr viele Anwendungsbereiche, in denen bestimmte Personen mit Aufgaben betraut sind, die eine hochverfügbare Kommunikationsinfrastruktur, also TETRA, brauchen, während andere Personen in derselben Organisation mit der nicht in diesem Maße verfügbaren Infrastruktur von PoC auskommen. Die Kostenvorteile ergeben sich daraus, dass die Versorgung mit TETRA-Endgeräten auf die Personen beschränkt werden kann, die mit entsprechenden Aufgaben betraut sind. Alle anderen Personen würden mit GSM/GPRS-Consumer-Geräten ausgestattet. Der Kostenvorteil kann sich auf bis zu 1000 € und mehr pro Mobilfunkgerät belaufen.
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Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Summe der Besonderheiten von TETRA und PoC. Während TETRA, wie dargelegt, ein eigenes Mobilfunknetz benötigt, setzt Push-to-Talk auf existierende GSM/UMTS-Netze auf, die einen nahezu weltweiten Einsatz erlauben. TETRA-Netze sind hingegen zumindest derzeit nicht flächendeckend verfügbar und ein nationales und internationales Roaming steht noch in weiter Ferne. Da PoC ein IP/SIP-basierender Dienst ist, bietet sich die technische Nutzung unter WLAN, Festnetz, Internet an.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles anhand der Figur erklärt.
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Die Figur zeigt schematisch die erfindungsgemäße Systemarchitektur. Gezeigt ist zunächst das Innere eines erfindungsgemäß erweiterten TETRA-fähigen Endgerätes 1, das auch die Nutzung des PoC System ermöglicht. Das Endgerät weist, wie alle bekannten Endgeräte, eine Tastatur 2, ein Display 3 und eine Mikrophon-Lautsprechereinheit 4 auf. Die Tastatur 2 und das Display 3 stehen mit der Benutzerschnittstelle 5 in Verbindung, wobei die zwischen den Modulen gezeichneten durchgezogenen Linien Wege des Datenflusses aufzeigen, während die unterbrochenen Linien die Steuerung symbolisieren.
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Die erfindungsgemäße Erweiterung betrifft die Benutzerschnittstelle 5, die nicht nur mit dem vorhandenen TETRA Protokollstack 6 kommuniziert, sondern die entsprechend der Erfindung nun auch noch Zugriff zu einem PoC Client 7 hat, dem der implementierte SIP Protokollstack 8 zugeordnet ist. Zudem ist ein integriertes Teilnehmerverzeichnis 9 integriert. Die Benutzerschnittstelle 5 übergreift die TETRA-Komponenten und die PoC-Komponenten des mobilen Endgerätes 1, so dass der Nutzer zwischen beiden Systemkomponenten wechseln und sie, soweit wie möglich, unabhängig voneinander nutzen kann.
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Die Benutzerschnittstelle 5 steuert die Rufannahme und die Rufbeendigung unabhängig davon, ob diese via TETRA oder PoC erfolgt. Dazu setzt sie auf die Anrufsignalisierung unter TETRA/PoC logisch auf durch die zwischen 5 und 6 sowie zwischen 5 und 7 bestehende Verbindungen. Die Benutzerschnittstelle 5 organisiert zudem die Ein- und Ausgabe 4, insbesondere über das Mikrofon, den Lautsprecher und die Tastatur 2, wobei vor die Sprach Ein- und Ausgabe 4 ein Audio Codec Modul 10 angeordnet ist.
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Das Teilnehmerverzeichnis 9 des TETRA-Endgerätes wird dynamisch unter Nutzung des vom PoC-System verwendeten Group and List Management Servers um die Teilnehmer des PoC-Systems erweitert. Dazu dient eine Abgleichlogik 11 für die Teilnehmerverzeichnisse, die über eine Schnittstelle 12 zum PoC Group Management verfügt. Der Nutzer des erweiterten TETRA-Endgerätes ist dann in der Lage, aus dem Teilnehmerverzeichnis 9 (Telefonbuch) den Gesprächspartner auszuwählen.
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Die Benutzungsschnittstelle kann erfindungsgemäß dahingehend erweitert sein, dass anhand des Eintrags im Teilnehmerverzeichnis festgestellt werden kann, ob der Teilnehmer via TETRA oder via PoC erreichbar ist.
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Die Kommunikation erfolgt über die Sendefrequenzen des TETRA Mobilfunknetzes 13, wobei der IP Datenaustausch über den Kanal 14 zu einem Server 15 erfolgt, während die Übertagung von Sprachnachrichten über den entsprechenen Kanal 16, der auch eine Anrufsignalisierung ermöglicht, geschieht. Diese Kommunikation wird über einen TETRA-DXT Server 17 organisiert. Zudem ist ein integrierender Server 18 für das gemeinsame Management der Teilnehmer und Gruppen vorhanden.
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Zur Nutzung eines in beiden Systemen eindeutigen Nutzeridentifikationsmerkmals zum Zusammenführen von Teilnehmer-Einträgen ist vorgesehen, dass die PoC-Nutzereinträge und TETRA-Nutzereinträge anhand eines im TETRA-System verwendeten eindeutigen Merkmals zusammengeführt werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, dass Teilnehmer sowohl via TETRA als auch via PoC erreichbar sind, wobei die Erreichbarkeit vom Nutzer bei Gesprächsaufbau bestimmt wird. Je nach Art und Erreichbarkeit wird dann – bei Auswahl eines Teilnehmers aus dem Telefonbuch -automatisch oder durch Auswahl des Nutzers die entsprechende Verbindungsmöglichkeit zum Rufaufbau gewählt.
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Die Aktuelle Erreichbarkeit via PoC wird anhand der Informationen vom Presence-Server (über den Group and List Management Server) ermittelt. Da die aktuelle Erreichbarkeit via TETRA nicht ermittelt werden kann, wird stattdessen die Erreichbarkeit als „unbekannt” dargestellt. Auf diese Weise lässt sich der Presence-Service unter PoC auch für Verbindungsaufnahmen unter TETRA nutzen.
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Zur Aktivierung des POC-Systems wird nach Einschalten des Endgerätes die PoC-Komponente aktiviert, wobei das optional nach Bestätigung durch den Nutzer oder später durch explizite Eingabe durch den Nutzer erfolgen kann. Der PoC-Presence-Server wird über den aktuellen Bereitschaftszustand informiert und auf den aktuellen Stand gehalten.
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Zudem kann der Bereitschaftszustand des Benutzers im PoC-Presence-Server zu Beginn eines Gesprächs via TETRA seitens des Endgerätes automatisch auf beispielsweise „bitte nicht stören” gesetzt und nach Beendigung des Gesprächs via TETRA wieder zurückgesetzt werden. So ist jedem PoC Nutzer automatisch ersichtlich, dass ein Teilnehmer nicht für ein Gespräch nicht verfügbar ist, da dieser ja gerade via TETRA mit jedem anderen spricht.
