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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation, eine Mobilfunkstation und ein Kommunikationssystem.
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Eine Kommunikation eines Kraftfahrzeugs mit einer weiteren Einrichtung, bspw. einem weiteren Kraftfahrzeug oder einer ortsfesten Einrichtung, kann funkgestützt durchgeführt werden, wobei zwischen dem Kraftfahrzeug und der mindestens einen weiteren Einrichtung Signale, die wiederum Informationen umfassen, ausgetauscht werden.
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Die Druckschrift
DE 10 2015 219 928 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeugvernetzungsmodul zum Bereitstellen eines drahtlosen Hotspots.
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Die Druckschrift
DE 10 2016 115 956 A1 beschreibt ein Verfahren und ein System für ein Kraftfahrzeugsignalverarbeitungssystem zur drahtlosen Signalkommunikation.
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Ein System und ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines mobilen Hotspots in der Nähe eines Kraftfahrzeugs sind in der Druckschrift
DE 10 2016 121 384 A1 beschrieben.
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Die Druckschrift
US 9 497 729 B2 beschreibt ein Verfahren zur Integration eines Zugangspunkts in einem Kraftfahrzeug mit einem Offloadingsystem.
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Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, für ein Mobilfunkgerät einen Zugang zu einem Mobilfunknetz bereitzustellen, wenn es sich in einem Funkloch befindet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Mobilfunkstation und ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens, der Mobilfunkstation und des Kommunikationssystems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Durchführen einer funkgestützten Kommunikation unter Nutzung einer Mobilfunkstation, die in einem ersten Kraftfahrzeug angeordnet ist, vorgesehen, wobei die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug als Mobilfunkschnittstelle für ein Mobilfunkgerät, bspw. einem Mobiltelefon, zu einem Mobilfunknetz verwendet wird, wobei das Mobilfunkgerät in der Regel außerhalb des ersten Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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In Ausgestaltung wird das Verfahren für ein Mobilfunkgerät, das in einem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet ist, durchgeführt.
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Hierbei wird die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug als Mobilfunkanschluss, Mobilfunkzugang und/oder Mobilfunkschnittstelle, bspw. als Mobilfunkrepeater, für das Mobilfunkgerät, das in dem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, zu dem Mobilfunknetz verwendet. In Ausgestaltung des Verfahrens ist eine Nutzung des Mobilfunknetzes durch das Mobilfunkgerät, das in dem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, über die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug transparent. Das Mobilfunkgerät als Endgerät muss keine besonderen technischen Eigenschaften aufweisen, wenn die Mobilfunkstation als Mobilfunkrepeater oder „small cell“ ausgebildet ist und/oder betrieben wird.
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Das Verfahren kann während einer Bewegung oder eines Stillstands des ersten Kraftfahrzeugs und/oder des Mobilfunkgeräts, bspw. während einer Fahrt oder eines Stillstands mindestens eines der beiden Kraftfahrzeuge, d. h. des ersten Kraftfahrzeugs und/oder des zweiten Kraftfahrzeugs, durchgeführt werden.
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Außerdem kann das Verfahren durchgeführt werden, wenn sich das Mobilfunkgerät, bspw. das zweite Kraftfahrzeug, in einem Funkloch des Mobilfunknetzes befindet. Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren auch dann durchgeführt werden, falls sich das Mobilfunkgerät in einer leistungsschwächeren Zelle einer jeweils zu nutzenden Funktechnologie befindet. Zur Kommunikation kann das Mobilfunkgerät mit dem Mobilfunknetz üblicherweise eine 2G-Funktechnologie, eine 3G-Funktechnologie, eine 4G-Funktechnologie oder eine 5G-Funktechnologie nutzen. Falls sich das Mobilfunkgerät in einer Zelle befinden sollte, in der eine Kommunikation über die 5G-Funktechnologie aufgrund eines zu schwachen Empfangs nicht möglich ist, kann diese 5G-Funktechnologie von dem Mobilfunkgerät über die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug genutzt werden, so dass nicht auf eine alternative schwächere Funktechnologie, bspw. 2G-, 3G- oder 4G-Funktechnologie, zurückgegriffen werden muss.
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Es ist optional möglich, dass Mobilfunksignale zwischen der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug und dem Mobilfunkgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug zwischen den beiden Kraftfahrzeugen über eine Cellular-V2X(C-V2X)-Technik gemäß einem 3GPP-Standard ausgetauscht werden.
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Dabei betrifft die hier vorgesehene Technik eine Kraftfahrzeug-zu-allem-Kommunikation (V2X, vehicle-to-everything), insbesondere eine mobilfunkbasierte Kraftfahrzeug-zu-allem-Kommunikation (C-V2X). Der 3GPP-Standard ist gemäß dem 3rd Generation Partnership Projekt als Mobilfunkstandard, bspw. für UMTS, GSM, LTE und/oder 5G, vorgesehen bzw. ausgebildet.
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In der Regel werden zwischen der Mobilfunkstation des ersten Kraftfahrzeugs und dem Mobilfunknetz Mobilfunksignale direkt ausgetauscht.
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Außerdem werden Mobilfunksignale zwischen dem Mobilfunkgerät, das in dem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet ist, und dem Mobilfunknetz über die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug indirekt ausgetauscht, wobei die Mobilfunksignale zwischen der Mobilfunkstation im ersten Kraftfahrzeug und dem Mobilfunkgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug wiederum direkt ausgetauscht werden. Es ist ggf. denkbar, dass Mobilfunksignale, die zwischen dem Mobilfunkgerät und der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug ausgetauscht werden, aus einer Modifikation von Mobilfunksignalen hervorgehen können, die zwischen der Mobilfunkstation und dem Mobilfunknetz ausgetauscht werden, wobei die Mobilfunkstation dazu ausgebildet sein kann, die auszutauschenden Mobilfunksignale bspw. durch Verstärkung zu modifizieren.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens können Mobilfunksignale, die zwischen einer Mobilfunkbasisstation eines Mobilfunkanbieters bzw. eines Providers und der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug ausgetauscht werden, für einen Austausch zwischen der Mobilfunkstation und dem Mobilfunkgerät verstärkt übertragen werden. Falls die Mobilfunkstation bzw. eine entsprechende Mobilfunkeinheit in dem ersten Kraftfahrzeug als small cell ausgebildet ist, ist diese als eigenständige Mobilfunkzelle mit einem Kanalmanagement ausgebildet und kann auch Funktionen durchführen, die von einer üblichen, bspw. ortsfest installierten Mobilfunkbasisstation eines Mobilfunkbetreibers durchgeführt werden.
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Im Unterschied zu einer ortsfesten Mobilfunkbasisstation verfügt die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug über keine physische Leitung, bspw. eine Glasfaserverbindung, zu dem Mobilfunkanbieter. Stattdessen wird von der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug als Verbindung zu dem Mobilfunkanbieter bzw. Provider eine Luftschnittstelle verwendet, über die die Mobilfunkstation an den Provider angebunden ist, wobei eine derartige Luftschnittstelle über eine 2G-, eine 3G-, eine 4G-, oder eine 5G-Funktechnologie realisiert wird.
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Falls die Mobilfunkstation dazu ausgebildet ist, eine Repeaterfunktion durchzuführen, wird das Mobilfunksignal von der Mobilfunkbasisstation des Mobilfunkanbieters, das für das Mobilfunkgerät nur schlecht oder gar nicht empfangen werden kann, von der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug für das Mobilfunkgerät verstärkt ausgesendet. Falls das Mobilfunkgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet ist und die beiden Kraftfahrzeuge über eine C-V2X-Kommunikation bzw. Anbindung Mobilfunksignale austauschen können, kann für das in dem zweiten Kraftfahrzeug angeordnete Mobilfunkgerät über die C-V2X-Kommunikation zwischen den beiden Kraftfahrzeugen ein Kanal aufgebaut werden, über den das Mobilfunkgerät das Mobilfunknetz über die Mobilfunkstation in dem ersten Fahrzeug erreichen kann.
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Die erfindungsgemäße Mobilfunkstation ist in einem ersten Kraftfahrzeug angeordnet und als Mobilfunkanschluss und/oder Mobilfunkschnittstelle, bspw. Mobilfunkrepeater, für ein Mobilfunkgerät, das in Ausgestaltung in einem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, zu einem Mobilfunknetz ausgebildet.
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Für das Mobilfunkgerät als Endfunkgerät, das bspw. in dem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet ist, kann dessen Nutzer unter Nutzung der Mobilfunkstation ein Gespräch bzw. ein Telefonat ganz normal und ohne besondere Maßnahmen durchführen, so dass bspw. ein Einrichten eines „Voice over IP“-Clients hierfür nicht erforderlich ist. Das Mobilfunkgerät kann normale Anrufe, aber auch Notrufe ausführen.
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Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem weist eine Ausführungsform der beschriebenen Mobilfunkstation auf, die in einem ersten Kraftfahrzeug angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Mobilfunkstation als Mobilfunkanschluss und/oder Mobilfunkschnittstelle, bspw. Mobilfunkrepeater, für ein Mobilfunkgerät, das in einem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet ist, zu einem Mobilfunknetz ausgebildet ist und/oder verwendet wird.
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Das Kommunikationssystem weist in Ausgestaltung das Mobilfunkgerät, das in einem zweiten Kraftfahrzeug angeordnet ist, auf.
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Die in dem ersten Kraftfahrzeug installierte Mobilfunkstation kann als Repeater, unter Durchführung der Repeaterfunktion, oder als small cell betrieben werden und/oder ausgebildet sein. In beiden Fällen wird die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug von dem Mobilfunkgerät wie eine Mobilfunkbasisstation eines Mobilfunkbetreibers bzw. Providers genutzt, wobei eine Verbindung für ein durchzuführendes Telefonat bzw. Gespräch zwischen dem Mobilfunkgerät und der Mobilfunkstation in dem Kraftfahrzeug wie zu einer herkömmlichen Mobilfunkbasisstation aufgebaut wird, wobei die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug von dem Mobilfunkgerät als Erweiterung des Mobilfunknetzes genutzt wird. Dabei können zwischen dem Mobilfunkgerät und der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug in Ausgestaltung dieselben Signale, üblicherweise Mobilfunksignale, wie zwischen dem Mobilfunkgerät und einer üblichen, bspw. ortsfesten Mobilfunkbasisstation ausgetauscht werden. Ein Nutzer des Mobilfunkgeräts kann somit ein Gespräch wie gewohnt führen.
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Die vorgestellte Mobilfunkstation als Teil des vorgestellten Kommunikationssystems kann bei Durchführung einer Ausführungsform des vorgestellten Verfahrens als Zugang zum Mobilfunknetz bzw. als Mobilfunkzugang für das Kommunikationsgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug genutzt werden. Dabei ist es möglich, dass diese Mobilfunkstation als Erweiterung mindestens einer öffentlichen Mobilfunkbasisstation, i. d. R. mehrerer Mobilfunkbasisstationen, mit der bzw. denen das Mobilfunknetz bereitgestellt wird, ausgebildet ist.
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Üblicherweise wird von einer jeweiligen öffentlichen Mobilfunkbasisstation eine Mobilfunkzelle bereitgestellt. Falls sich ein Kraftfahrzeug und ein darin befindliches Mobilfunkgerät außerhalb einer nahegelegenen Mobilfunkzelle und somit in einem Funkloch befinden, kann das Mobilfunkgerät das Mobilfunknetz nicht nutzen. Dies ist bspw. dann der Fall, falls das Kraftfahrzeug mit dem Mobilfunkgerät über einen Berg in ein Tal fährt und somit in einem Schatten liegt, so dass eine auf dem Berg noch empfangbare Mobilfunkbasisstation im Tal nicht genutzt werden kann. Dies kann zur Folge haben, dass bestehende Gespräche bzw. Telefonate und Datenverbindungen abgebrochen werden.
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Dies wird durch die vorgestellte Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug bei Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens behoben, da nunmehr das Kommunikationsgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug, das sich im Funkloch befindet, die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug als Mobilfunkschnittstelle bzw. Mobilfunkzugang zu der einen Mobilfunkbasisstation bzw. Mobilfunkzelle und somit zu dem Mobilfunknetz nutzen kann.
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In Ausgestaltung des Verfahrens erlaubt das erste Kraftfahrzeug mit der Mobilfunkstation, das einen Mobilfunkempfang hat, dem Mobilfunkgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug, das sich im Funkloch befindet, über die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug ins Mobilfunknetz einzubuchen. Hierzu ist es möglich, dass die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug als Mobilfunkrepeater ausgebildet ist und/oder verwendet wird. Alternativ oder ergänzend kann die Mobilfunkstation auch als Funkbasisstation, bspw. als sogenannte kleine Zelle bzw. „small cell“, verwendet werden bzw. ausgebildet sein.
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Das erste Kraftfahrzeug mit der Mobilfunkstation, das einen Mobilfunkempfang hat, erlaubt dem Mobilfunkgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug, wenn es sich üblicherweise im Funkloch befindet, sich bspw. über eine C-V2X-Kommunikation über die Mobilfunkstation des ersten Kraftfahrzeugs in das Mobilfunknetz einzubuchen.
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Mit dem Verfahren kann eine bessere Netzabdeckung des Mobilfunknetzes erreicht werden. Außerdem können Gesprächs- und Datenverbindungsabbrüche reduziert werden. Zur Kommunikation, d. h. zum Austausch der Mobilfunksignale zwischen der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug und dem Mobilfunknetz, aber auch zum Austausch der Mobilfunksignale zwischen der Mobilfunkstation und dem Mobilfunkgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug kann die 5G-Technologie, bspw. 5G-Funktechnologie, eingesetzt werden, über die die Kraftfahrzeuge untereinander und auch die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug mit Mobilfunkbasisstationen kommunizieren kann.
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Dabei wird die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug als Sender und als Empfänger von Mobilfunksignalen verwendet. Weiterhin wird auch das Mobilfunkgerät in dem zweiten Kraftfahrzeug als Sender und Empfänger von Mobilfunksignalen verwendet. Das zweite Kraftfahrzeug, das C-V2X-fähig ist, und/oder das darin angeordnete Mobilfunkgerät als Endgerät kann bzw. können sich mit dem ersten Kraftfahrzeug zum Austausch von Mobilfunksignalen verbinden und somit über die Mobilfunkstation des ersten Kraftfahrzeugs an mindestens eine üblicherweise ortsfeste Mobilfunkbasisstation angebunden werden. Dagegen kann das zweite Kraftfahrzeug und ein jeweils darin angeordnetes Mobilfunkgerät, die nicht C-V2X-fähig sind, über die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug mit einer entfernten Mobilfunkbasisstation verbinden, wenn die Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug als Mobilfunkrepeater und/oder „small cell“ ausgebildet ist.
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Mit der vorgestellten Mobilfunkstation kann mit der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug eine echte Mobilfunkzelle nachgebildet werden, über die eine Nutzung von Mobilfunk und somit ein Austausch von Sprache und Daten für das im Funkloch befindliche Mobilfunkgerät möglich ist. In möglicher Ausgestaltung wird mit der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug eine Repeaterfunktion realisiert, mit der ein transparenter Zugang ins Mobilfunknetz für Sprache und Daten möglich ist. Alternativ hierzu wird mit der Mobilfunkstation in dem ersten Kraftfahrzeug eine small cell realisiert. Um jedoch einen Aufwand für ein Management einer derartigen small cell zu reduzieren, kann von der Mobilfunkstation die Repeaterfunktion durchgeführt werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.
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1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mobilfunkstation und eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems bei Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die in der 1 schematisch dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems 2 weist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mobilfunkstation 4, die in einem ersten Kraftfahrzeug 6 angeordnet, hier fest installiert ist, und eine Antenne auf, wobei die Mobilfunkstation 4 als Sende- sowie Empfangsanlage zu bezeichnen und/oder ausgebildet ist. Die Mobilfunkstation 4 in dem ersten Kraftfahrzeug 6 ist hierbei zudem als Mobilfunkrepeater ausgebildet.
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Außerdem zeigt 1 ein Mobilfunkgerät 8 als weitere Sende- sowie Empfangsanlage, das hier bspw. in einem zweiten Kraftfahrzeug 10 angeordnet, hier fest installiert ist und eine Antenne aufweist. Allerdings kann das Mobilfunkgerät 8 in Ausgestaltung des Verfahrens auch unabhängig von dem zweiten Kraftfahrzeug 10 und/oder außerhalb des zweiten Kraftfahrzeugs 10 genutzt werden.
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Bei der Ausführungsform des Verfahrens, werden, wie anhand von 1 gezeigt, über elektromagnetische Wellen zwischen der Mobilfunkstation 4 und einem Mobilfunknetz 12 Mobilfunksignale 14 direkt ausgetauscht, die u. a. Sprache und/oder Daten umfassen. Somit kommunizieren die Mobilfunkstation 4 und das Mobilfunknetz 12 direkt miteinander.
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Weiterhin tauschen die Mobilfunkstation 4 in dem ersten Kraftfahrzeug 6 und das Mobilfunkgerät 8 in dem zweiten Kraftfahrzeug 10 über elektromagnetische Wellen untereinander Mobilfunksignale 16 aus, die ebenfalls Sprache und/oder Daten umfassen können. Dabei dient die Mobilfunkstation 4 für das Mobilfunkgerät 8 als Mobilfunkzugangspunkt und/oder Mobilfunkschnittstelle zum Mobilfunknetz 12, wobei das Mobilfunkgerät 8 bei Durchführung der Ausführungsform des Verfahrens über die Mobilfunkstation 4 mit dem Mobilfunknetz 12 indirekt bzw. mittelbar Mobilfunksignale, die Sprache und/oder Daten umfassen, austauscht bzw. austauschen kann. Hierbei ist es möglich, dass die elektromagnetischen Wellen als Träger der Mobilfunksignale 16 und/oder die Mobilfunksignale 16, die zwischen den beiden Kraftfahrzeugen 6, 10 ausgetauscht werden, über eine C-V2X-Verbindung und/oder -Kommunikation bereitgestellt werden. Die Mobilfunkstation 4 in dem ersten Kraftfahrzeug 6 kann als small cell ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden und/oder eine Repeaterfunktion ausführen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kommunikationssystem
- 4
- Mobilfunkstation
- 6
- Kraftfahrzeug
- 8
- Mobilfunkgerät
- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Mobilfunknetz
- 14, 16
- Mobilfunksignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015219928 A1 [0003]
- DE 102016115956 A1 [0004]
- DE 102016121384 A1 [0005]
- US 9497729 B2 [0006]
