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Derartige Gruppen-Kommunikationssysteme werden üblicherweise in Anwendungsfällen eingesetzt, in denen eine Verwendung eines Netzanbieters, beispielsweise eines Telekommunikationsdienstleisters, nicht ermöglicht oder nicht erwünscht ist. Nachteilig an betreffenden Kommunikationssystemen ist jedoch, dass die bidirektionale Kommunikation, insbesondere das gleichzeitige Sprechen und Hören, nur eingeschränkt möglich ist. Grund dafür ist, dass lediglich ein bidirektionaler Kanal, zum Beispiel für Sprechen und Hören, geöffnet werden kann, und dass weitere Teilnehmer des Gruppenkommunikationssystems entweder auf eine unidirektionale Teilnahme an der Kommunikation (zum Beispiel nur Hören), beschränkt sind oder gar nicht an der Kommunikation teilnehmen können. Konferenzschaltungen wie sie beispielsweise von Netzwerkbetreibern und Telefonkonferenzsystemen mit zentralen Verwaltungseinheiten bekannt sind, erlauben eine bidirektionale Kommunikation zwischen allen Teilnehmern, sodass mehrere Teilnehmer gleichzeitig sprechen und hören können. Derartige Systeme sind auf dem Bereich der Gruppen-Kommunikationssysteme mit direkter Verbindung der Kommunikationsgeräte nicht bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher Gruppen-Kommunikationssysteme weiterzubilden insbesondere deren Flexibilität und Einsetzbarkeit zu verbessern.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Gruppen-Kommunikationssystems (GKS), wobei das Gruppen-Kommunikationssystem mindestens drei Kommunikationsgeräte, vorzugsweise eine Vielzahl, beispielweise 6 und mehr Kommunikationsgeräte umfasst. Die Kommunikationsgeräte sind dabei mit Technologie ausgestattet, um in mindestens einem Funknetzwerk zu kommunizieren, wobei jedes Kommunikationsgerät zumindest für die Übertragung eines Ton- insbesondere Sprachsignals einen Kommunikationskanal bereitstellt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine direkte Kommunikation aller Geräte untereinander über mindestens eine Funkverbindung der Geräte untereinander gleichzeitig erfolgt. Dabei stellt jeder Kommunikationskanal bidirektionale Signalübertragung, insbesondere eine Übertragung von gleichzeitigem Sprechen und Hören bereit. Auch ein zusätzlicher Datenkanal ist denkbar.
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Durch die Nutzung einer direkten Kommunikation aller Geräte untereinander über mindestens eine Funkverbindung ist ermöglicht, dass trotz des Verzichts auf einen Netzanbieter, insbesondere einen Netzwerkknotenpunkt, zum Beispiel in Form eines Sendemasten von dem alle Kommunikationsgeräte sternförmig erreichbar, sind eine Art Konferenzschaltung ermöglicht ist. Durch die direkte Kommunikation ist die Anwendung des Gruppen-Kommunikationssystems unabhängig von infrastrukturellen und geographischen Gegebenheiten, sodass es nicht auf eine Netzabdeckung durch einen Dienstanbieter ankommt.
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In bevorzugten Ausführungsformen wird für die Funkverbindung zum Beispiel eine Funk-Netzwerkverbindung, insbesondere ein WLAN eingesetzt. Alternativ kann auch die Funkverbindung über eine Mobil-Netzwerkverbindung, insbesondere über einen zukünftigen Standard des mobilen Internets, zum Beispiel LTE - Advanced-Pro, bereitgestellt werden, soweit dieser Mobil-Netzwerkstandard eine direkte Verbindung der Geräte untereinander ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jedes Kommunikationsgerät über eine Routerfunktion verfügt und diese bereitstellt. Auf diese Weise ist es möglich, Gruppen-Kommunikationssysteme wiederum in Gruppen aufzuteilen, wobei jedes Kommunikationsgerät, welches zwischen zwei betreffenden Gruppen von Kommunikationsgeräten zwischen diesen eine Verbindung herstellt, sodass die direkte Kommunikation aller Geräte untereinander ermöglicht wird.
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In einer über dies bevorzugten Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass jedes Kommunikationsgerät eine Adressserver-Funktion insbesondere eine dynamische Adressvergabe bereitstellt. Die Kommunikationsgeräte verfügen über eine eindeutige interne Adresse, welche beispielsweise in Form einer Hardwareadresse oder einer eindeutigen Personalisierung der Geräte vorhanden ist. Wird nun ein Gruppen-Kommunikationssystem aufgebaut, so übernimmt eines der Kommunikationsgeräte eine Adressserver-Funktion und erlaubt den anderen Kommunikationsgeräten als Teilnehmer am entstehenden Kommunikationsnetzwerk teilzunehmen. Sodann werden durch das Kommunikationsgerät mit der Adressserver-Funktion abgestimmte Identifikationen vergeben, worauf hin die direkte Kommunikation aller Geräte untereinander etabliert werden kann. Zu einem späteren Zeitpunkt kann ein anderes Kommunikationsgerät die Adressserver-Funktion übernehmen und ebenfalls weitere Kommunikationsgeräte zum Gruppen-Kommunikationssystem zulassen und adressieren.
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Jedes Kommunikationsgerät kann daher, je nach Betriebszustand in der Lage sein, weitere Kommunikationsgeräte zum Gruppen-Kommunikationssystem einzuladen um am Netzwerk einer direkten Kommunikation aller Geräte untereinander teilzunehmen. Die Vergabe der Identifikationen erfolgt dabei bevorzugt dynamisch.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jedes Kommunikationsgerät eine Repeaterfunktion bereitstellt. Durch Funktion des Repeaters wird ermöglicht, dass Gruppen-Kommunikationssysteme größere Reichweiten umfassen, selbst wenn die einzelnen Kommunikationsgeräte keine unmittelbare Funkverbindung zueinander, zum Beispiel auf Grund begrenzter Reichweite oder geographischer Gegebenheiten aufbauen können. Zwei Kommunikationsgeräte im Gruppen-Kommunikationssystem können daher über ein drittes und dessen Repeaterfunktion miteinander kommunizieren, wobei es dabei unerheblich ist, ob das Kommunikationsgerät mit bereitgestellter Repeaterfunktion an der unmittelbaren Sprech-Hörverbindung teilnimmt oder lediglich den Kommunikationskanal durchreicht.
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Über dies ist weiterhin vorgesehen, dass jedes Kommunikationsgerät auch eine Bridgefunktion bereitstellt. Bei der Bridgefunktion können ähnlich wie bei der Repeaterfunktion, mehrere Gruppen-Kommunikationssysteme über sogenannte Netzwerkbrücken miteinander verbunden werden, um eine bidirektionale Kommunikation aller Kommunikationsgeräte, sogar in mehreren nebeneinander etablierten Gruppen-Kommunikationssystemen untereinander zu ermöglichen.
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Es ist des Weiteren vorgesehen ein Verfahren zum Betrieb eines Gruppen-Kommunikationssystems (GKS) vorzuschlagen, wobei die Kommunikationsgeräte zur Bereitstellung der Kommunikation mindestens ein Ad-Hoc-Netzwerk mit mindestens drei, insbesondere mehr als 6, vorzugsweisen allen Teilnehmern von Kommunikationsgeräten aufbauen.
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Die Bereitstellung eines Ad-Hoc-Netzwerkes bietet den Vorteil, dass unabhängig vom Vorhandensein etwaiger Netzbetreiber oder anderweitiger Infrastrukturen ein Gruppenkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung etabliert werden kann. Das Ad-Hoc-Netzwerk wird dabei durch die Kommunikationsgeräte selbst aufgespannt wobei kein zentraler Netzwerkkontenpunkt oder der gleichen definiert ist, sondern vielmehr ein Netzwerk von Maschen aller Geräte untereinander mit Verbindungen der Geräte untereinander (sogenanntes Mesh-Network) etabliert wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass das Gruppen-Kommunikationssystem GKS eine Mehrzahl von Untergruppen GKS-I und GKS-II umfassen kann, wobei die Untergruppen untereinander einige, insbesondere alle Funktionen des Gruppen-Kommunikationssystems GKS bereit stellen.
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Durch die Bildung von Untergruppen können z.B. beim Szenario eines Notfalleinsatzes Einsatzgruppen zusammengefasst werden, welche sodann untereinander im Sinne des Gruppen-Kommunikationssystems kommunizieren oder welche Gruppenübergreifend angesprochen werden und bidirektional kommunizieren können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein Kommunikationsgerät als Netzwerkbrücke oder als Router zwischen mehreren Ad-Hoc-Netzwerken, bestehend aus mehreren Kommunikationsgeräten, zur Bereitstellung eines übergreifenden Gruppen-Kommunikationssystems geschaltet ist.
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Auf diese Weise lassen sich je nach Bedarf unterschiedliche Untergruppen von Gruppen-Kommunikationssystemen bilden. Dadurch werden Gruppen von Gruppen-Kommunikationssystemen miteinander vernetzt, wobei die Kommunikationsgeräte untereinander über die betreffenden Brücken oder Routerfunktionen eine direkte Kommunikation, zur Bereitstellung eines bidirektionalen Kommunikationskanals für Sprechen und Hören ermöglichen.
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In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Gruppen-Kommunikationssystem über eine Schnittstelle zu einem externen Netzwerk, insbesondere zum Internet verfügt, wobei die Schnittstelle durch mindestens ein Kommunikationsgerät K1 bis Kz („z“ steht dabei für eine Zahl zur Identifikation der Nummer der Kommunikationsgeräts) ausgebildet wird und wobei das Gruppen-Kommunikationssystem und/oder weitere einzelne und/oder weitere mehrere Kommunikationsgeräte durch die Schnittstelle angesprochen werden können.
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Durch die Erreichbarkeit aus einem externen Netzwerk kann über die Schnittstelle, z.B. aus dem Internet, das Gruppen-Kommunikationssystem angerufen und kontaktiert werden. Dabei können entweder Kommunikationen auf das gesamte Gruppen-Kommunikationssystem übertragen werden, oder es werden nur einzelne Kommunikationsgeräte oder Untergruppen von mehreren Kommunikationsgeräten angesprochen.
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Im nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel sollen die Kommunikationsgeräte und deren Verbindung zu einem Gruppenkommunikationssystem schematisch näher erläutert werden.
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1 zeigt dabei ein Gruppen-Kommunikationssystem GKS mit insgesamt vier Kommunikationsgeräten K1, K2, K3, K4. Exemplarisch ist am Kommunikationsgerät K1 dargestellt, dass eine hardwareseitige Adresse ADR mit einer von außen aufgegeben Identifikation ID versehen wird, welche beispielsweise von einem Kommunikationsgerät mit Adressserver Funktion oder von diesem Kommunikationsgerät K1 und dessen Adressserver-Funktion selbst bereitgestellt werden kann. Im letzteren Fall würde sodann das Kommunikationsgerät K1 die anderen Kommunikationsgeräte K2 bis K4 zur Teilnahme am Gruppenkommunikationssystem GKS einladen. Sodann können die Kommunikationsgeräte K1 bis K4 entsprechend adressiert werden, und am Gruppenkommunikationssystem GKS teilnehmen.
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Jedes Kommunikationsgerät K1 bis K4 verfügt über eine direkte Kommunikation zu allen anderen Geräten, wobei jeder Kommunikationskanal als bidirektionaler Kommunikationskanal ausgebildet ist. Beispielsweise kommuniziert das Kommunikationsgerät K1 mit dem Kommunikationsgerät K2 über den Kanal CH12 direkt, sodass beispielsweise Sprech- und Hörverbindungen gleichzeitig stattfinden können. Darüber hinaus kommuniziert das Kommunikationsgerät K2 mit dem Kommunikationsgerät K3 über den Kommunikationskanal CH23 und das Kommunikationsgerät K1 mit dem Kommunikationsgerät K3 über den Kommunikationskanal CH13. Die anderen Kommunikationsgeräte K1-K4 kommunizieren untereinander entsprechend über die dargestellten Kommunikationskanäle.
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Am Kommunikationsgerät K4 ist exemplarisch ein Headset 10 in Form eines Kopfhörers mit Mikrofon dargestellt. Das Headset 10 umfasst dabei Kopfhörer 11 sowie ein Mikrofon 12 wobei am Kopfhörer die Audiowiedergabe 13 und am Mikrofon die Audioaufnahme 14 erfolgt. Das Headset 10 kann dabei an die Kommunikationsgeräte K1 bis K4 entweder über eine kabelgebundene Verbindung 15 oder über eine drahtlose Verbindung 16, zum Beispiel eine Bluetooth-Verbindung angeschlossen werden.
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In 1 sind sowohl Adressvergabe beim Kommunikationsgerät K1 als auch die Headset-Anbindung im Kommunikationsgerät K4 exemplarisch gezeigt. Alle anderen Kommunikationsgeräte K2 und K3 sowie eine beliebige Anzahl weiterer, nicht dargestellter Kommunikationsgeräte Kx sind ebenfalls entsprechend ausgestattet.
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2 zeigt exemplarisch eine weitere Anordnung von Kommunikationsgeräten in einem Gruppenkommunikationssystem GKS. In 2 werden nunmehr die zur Verfügung gestellten Funktionalitäten schematisch dargestellt. Die Kommunikationskanäle CHxy zwischen den Kommunikationsgeräten K1 bis K7 sind entsprechend der Systematik aus 1 gekennzeichnet.
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In 2 sind folgend zwei Szenarien der Kommunikation dargestellt, welche durch das erfindungsgemäße Gruppenkommunikations-System ermöglicht werden.
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Soll zum Beispiel eine Kommunikation zwischen dem Kommunikationsgerät 1 und dem Kommunikationsgerät 5 erfolgen, so kann diese vorliegend nicht durch eine direkte Funkverbindung dieser beiden Geräte erfolgen, da zwischen K1 und K5 ein Gebirge 20 angeordnet ist. In der Praxis kann das Gebirge 20 durch ein Gebäude, eine geographische Erhebung oder dergleichen gegeben sein. Damit das Kommunikationsgerät K1 nun mit Kommunikationsgerät K5 eine bidirektionale Signalübertragung über einen Kommunikationskanal öffnen kann, muss der Kanal CH12 und der Kanal CH25 über die Routingfunktion des Kommunikationsgeräts K2 miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann eine direkte Kommunikation zwischen K1 und K5 über die Routingfunktion von K2 erfolgen und eine bidirektionale Sprech- Hörverbindung bereitgestellt werden.
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Soll zum Beispiel das Kommunikationsgerät K2 mit dem Kommunikationsgerät K7 eine Verbindung herstellen, und liegt K2 dabei außerhalb der Reichweite von K7 sodass eine unmittelbare Funkverbindung nicht möglich ist, wird eine Art „Kettenverbindung“ ausgebildet. Vorliegend sind exemplarisch zwei Untergruppen von Gruppen-Kommunikationssystemen dargestellt, GKS-I und GKS-II. Die Reichweite des Gruppen-Kommunikationssystems GKS-I, gebildet aus K1 bis K5, deckt nicht vollständig die Reichweite des Gruppen-Kommunikationssystems GKS-II, gebildet aus K6 und K7, ab. Es ist nicht möglich, alle Kommunikationsgeräte über eine Reichweitengrenze 30 hinaus vollständig direkt zu erreichen. Darüber hinaus können auch hier geographische Gegebenheiten zu Problemen der direkten Kommunikation führen, wie beispielsweise durch das Wandelement 21 angezeigt wird.
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Um nun eine Kommunikationsverbindung zwischen K7 und K2 herzustellen müssen die Kanäle CH67, CH46 sowie CH24 in Reihe geschaltet werden, sodass die Kommunikationsgeräte K4 und K6 eine Repeaterfunktion erfüllen und die bidirektionale Signalübertragung zwischen K7 und K2 ermöglicht wird.
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Die Verbindung aller Kommunikationsgeräte K1 bis Kz (z steht dabei für eine Zahl zur Identifikation der Kommunikationsgeräte) untereinander erfolgt über Funkverbindungen, wobei die Funkverbindungen entweder direkt oder über die entsprechenden Funktionalitäten durch andere Kommunikationsgeräte bereitgestellt werden.
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Exemplarisch ist am Kommunikationsgerät K7 eine Schnittstelle 40 zu einem externen Netzwerk, insbesondere dem Internet dargestellt. Die Schnittstelle 40 ist vorliegend als drahtlose Schnittstelle mit einer Antenne 41 ausgebildet, welche z.B. über einen mobilen Internetstandard, insbesondere LTE oder weitere Standards, auf das Internet zugreift. Auf diese Weise können Signale 42 an das Internet gesendet und Rufe aus dem Internet empfangen werden. Auch Datenverbindungen aller Art sind zusätzlich denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015122081 A1 [0001]
