DE10208689C2 - Verfahren zum Anbinden von zur Kommunikation dienenden, einem kollektiv mobilen Benutzernetzwerk angehörenden Benutzer-Endgeräten - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Anbinden von Benutzer-Endgeräten (2 bis 6), die einem kollektiv mobilen Benutzernetzwerk (1) angehören und für unterschiedliche Kommunikationsstandards und Dienste ausgelegt sein können, an kommunikationsstandard- und dienstemäßig entsprechende Festnetze (8, 9) im Wege über ein oder mehrere drahtlose Zugangssegmente (10 bis 13; 14 bis 17), die in Form von Satellitenfunkverbindungen, Funkverbindungen in terrestrischen Mobilfunknetzen oder einer Kombination davon realisiert sind. Das Verfahren arbeitet mittels einer Übergangseinheit (7) mit Zugangssegment-Manager und Diensteintegrator, die den Benutzer-Endgeräten verschiedenste Dienste und Kommunikationsstandards zur Verfügung stellt und eine Kommunikation über verschiedene Zugangssegmente zentral nach außen verwaltet. Das Verfahren eignet sich zur Kommunikation von kollektiv mobilen Passagieren unter Benutzung ihrer persönlichen Endgeräte.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbinden von zur Kom­ munikation dienenden Benutzer-Endgeräten, die einem kollektiv mobilen Benutzernetzwerk angehören, an verschiedene dienstean­ bietende Kommunikationsfestnetze im Wege über ein oder mehrere drahtlose Zugangssegmente, die in Form von Satellitenfunkver­ bindungen, Funkverbindungen in terrestrischen Mobilfunknetzen oder einer Kombination davon realisiert sind, wobei in einem in einer Übergangseinheit des kollektiv mobilen Benutzernetz­ werkes enthaltenen Diensteintegrator die verschiedenen Dienste für die Benutzer-Endgeräte zur Verfügung gestellt werden und in einem ebenfalls in der Übergangseinheit enthaltenen Zu­ gangssegment-Manager die Kommunikation über das Zugangssegment oder die verschiedenen Zugangssegmente nach außen verwaltet und die am besten geeignete Funkverbindung ausgewählt werden, und wobei in Ergänzung der Funktionalität der beim kollektiv mobilen Benutzernetzwerk angeordneten Übergangseinheit fest­ netzseitig ein zugangssegmentübergreifender Dienstanbieter die verschiedenen im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk genutzten Dienste für die jeweiligen Festnetze bündelt bzw. aufteilt.

Da die mobile Kommunikation immer mehr Nutzer und Verwendung findet, wächst die Notwendigkeit, eine möglichst lückenlose Abdeckung der diesbezüglichen Kommunikationsinfrastruktur an­ zubieten. Die Vielzahl angebotener Kommunikationsstandards und die damit verbundene Divergenz von Zugangsfunknetzen, die im folgenden auch als Zugangssegmente bezeichnet werden, er­ schwert die Nutzung eigener mobiler Benutzer-Endgeräte über weite Gebiete. Mobile Kommunikation findet aber immer dann be­ sondere Akzeptanz, wenn die Aufmerksamkeit mobiler Benutzer nicht wie z. B. beim Autofahren durch die aktive Fortbewegung gebunden ist, also beispielsweise in öffentlichen Verkehrs­ mitteln oder in Wartesituationen auf längeren Reisen.

Die Anbindung von Benutzer-Endgeräten von Passagiergruppen, die für eine gewisse Zeit kollektiv mobil sind, ist daher von besonderem Interesse. Hierbei handelt es sich um sogenannte kollektiv mobile Benutzernetzwerke. In den meisten dieser Fäl­ le, wie zum Beispiel in Flugzeugen, auf Schiffen oder in Zü­ gen, ist eine kontinuierliche Abdeckung, speziell in den Pas­ sagierräumen des Fortbewegungsmittels, nur eingeschränkt oder gar nicht möglich. Darüber hinaus bewegen sich solche Fortbe­ wegungsmittel oft über die Grenzen einzelner Kommunika­ tionsnetze hinweg. Kommunikation mit mobilen Benutzer-Endge­ räten ist heutzutage z. B. in Flugzeugen mit der Begründung unvorhergesehener Interferenzen nicht erlaubt.

Der Telefondienst mit Mobilgeräten steht aber in Flugzeugen auch deswegen nicht zur Verfügung, weil terrestrische Kommu­ nikationsnetze nicht für eine Netzabdeckung im Luftraum aus­ gelegt sind. Darüber hinaus ist eine zusätzliche Signaldämp­ fung im Innenraum gegeben. Auch Schiffe, wenn sie sich nicht gerade in Küstennähe aufhalten, befinden sich außerhalb der Netzabdeckung terrestrischer Mobilfunknetze. Bei terrestri­ schen Anwendungen, wie im Straßen- oder Schienenverkehr, kön­ nen in Tunneln sogenannte "Repeater" zum Einsatz kommen, die dann aber nur ein Zugangsfunknetzwerk dort lokal verfügbar machen.

Ein weiterer Gesichtspunkt mobiler Kommunikation ist die im­ mer ausgeprägtere Möglichkeit, Benutzer-Endgeräte nach eige­ nen Bedürfnissen und Vorlieben zu konfigurieren. Damit wächst die Notwendigkeit, das persönliche Benutzer-Endgerät und die gewohnte Benutzerumgebung universell nutzen zu können. Es wird der Wunsch der Benutzer gefördert, zum Beispiel auch in Flugzeugen unter der eigenen Telefonnummer erreichbar zu sein, oder weiterhin mit dem persönlichen Profil des Po­ cket-PCs auf Reisen an Internetdienste angeschlossen zu sein.

Terrestrische Funknetze mit verschiedensten Reichweiten und Abdeckungen werden neue Dienste und größere Datenraten für tragbare, persönliche Benutzer-Endgeräte ermöglichen. Darüber hinaus werden Satellitennetze breitbandige Kommunikation mit großflächiger regionaler oder sogar globaler Abdeckung ermög­ lichen.

In der deutschen Patentanmeldung 101 43 791.9 ist ein Verfah­ ren zum Zugreifen von individuell oder kollektiv mobilen Be­ nutzer-Endgeräten auf Zugangsfunknetze in einem mehrere ver­ schiedene Zugangsfunknetze, wie z. B. GSM, enthaltenden, hete­ rogenen Zugangsfunknetz zum Zwecke der Durchführung einer auf dem Internet-Protokoll IP basierten Anwendungsdatenkommunika­ tion vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren kann eine ein Benut­ zer-Endgerätekollektiv bedienende endgeräteseitige Übergangs­ einheit Mobilitätsmanagementaufgaben übernehmen und dafür sor­ gen, dass aktive Datenverbindungen beim Wechsel des Benutzer- Endgerätekollektivs von einem Zugangsfunknetz zu einem anderen ohne Benutzereingriff aufrechterhalten werden. Das Verfahren findet Einsatz beim Zugriff auf IP-basierte Anwendungen in he­ terogenen Mobilfunk-Zugangsnetzen.

Es werden hiermit IP-basierte Anwendungen und Datenkommuni­ kation auf allgemein gebräuchlichen Benutzer-Endgeräten über eine Vielzahl von Zugangsfunknetzen eines heterogenen Zugangs­ funknetzes ermöglicht, so dass der ein Benutzer-Endgerät mit­ führende Benutzer über die Grenzen der Abdeckungszonen der einzelnen Zugangsfunknetze mobil sein darf, wobei spezielle IP-Protokolle für Mobilität dabei auf den Benutzer-Endgeräten vorhanden sein können. Ein Wechsel des Zugangsfunknetzes wird hier automatisch ohne Benutzereingriff initiiert, wobei bei einem Wechsel des Zugangsfunknetzes aktive Datenverbindungen aufrechterhalten bleiben.

In der Veröffentlichung Ubiquituous Internet in an Integrated Satellite-Terrestrial Environment: The SUITED Solution, Con­ forto, P. u. a. in IEEE Communications Magazine, Januar 2002, S. 98 bis 107 ist ein Kommunikationsverfahren beschrieben, um auf dem Internet-Protokoll (IP) beruhende Dienste für ein mo­ biles Local Area Network zu ermöglichen. Hierbei ist die In­ ternet-Protokoll(IP)-Konfiguration der Benutzer-Endgeräte nicht von Änderungen des jeweiligen Transportnetzes betroffen und damit wird eine Nutzung ohne Benutzereingriff und Verlust der Dienstgüte in unterschiedlichen Umgebungen, die durch un­ terschiedliche Zugangsnetzwerke abgedeckt sind, möglich. Die beschriebenen Mechanismen des Verfahrens beziehen sich auf das IP-Kommunikationsprotokoll und sind deswegen nur für Dienste zulässig, die dieses Protokoll verwenden.

Zu diesem Zweck ist eine multimodale, als GMBS Multimode Ter­ minal (GMMT) bezeichnete Empfangs- und Sendeeinheit vorgese­ hen, die benutzergeräteseitig eine einzige, drahtgebundene, IP-basierte Schnittstelle zur Verfügung stellt, die in übli­ cher Weise als sogenannte Ethernet-Schnittstelle ausgebildet ist. An diese Schnittstelle können drahtgebunden ein oder meh­ rere Laptops angebunden werden. Andere Kommunikationsschnitt­ stellen, -protokolle und -standards, für die z. B. ein Laptop ausgelegt sein könnte, können bei dem rein für Internetanbin­ dung ausgelegten, sogenannten SUITED-Projekt nicht unterstützt werden.

Voraussichtlich werden in naher Zukunft Satellitennetze eine breitbandige Kommunikation von und zu Flugzeugen und Schiffen mit globaler Abdeckung ermöglichen. Die Nutzung dieser Infra­ struktur ist allerdings nur mit jeweils spezifischen Benutzer- Endgeräten möglich und auf vorgegebene Anwendungen beschränkt. Eine Anbindung, insbesondere die drahtlose Anbindung, von per­ sönlichen Benutzer-Endgeräten verschiedener Kommunikations­ standards und Dienste in kollektiv mobilen Benutzernetzwerken an kommunikationsstandard- und dienstemäßig entsprechende fes­ te Kommunikationsnetze ist derzeit nur äußerst eingeschränkt oder überhaupt nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Be­ nutzer-Endgeräte verschiedener Übertragungsstandards und Dienste in kollektiv mobilen Netzwerken, wie z. B. in Flugzeu­ gen, Schiffen oder Zügen, ohne Modifikation am Benutzer-End­ gerät selbst über ein oder mehrere drahtlose Zugangskommuni­ kationsnetze, d. h. Zugangssegmente, an Festnetze, die ent­ sprechende Übertragungsstandards und Dienste anbieten, anzu­ schließen, um die uneingeschränkte Nutzung der Benutzer-End­ geräte auch in solchen Transportsystemen zu ermöglichen, die in ihrer Mobilität die Abdeckungszonen einzelner Zugangsnetze überschreiten.

Diese Aufgabe ist deswegen zu lösen, weil eine kollektiv mobi­ le Gruppe von Passagieren ein Reihe von Anforderungen hin­ sichtlich der Dienste und Kommunikationsstandards innerhalb ihres mobilen Benutzernetzwerkes stellt, das an vorhandene Festnetze angebunden werden soll, ohne Änderungen an den je­ weiligen Benutzer-Endgeräten vornehmen zu müssen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, die sich auf ein Verfahren der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe folgen­ dermaßen gelöst:
Im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk stellt die Übergangsein­ heit mittels ihres Diensteintegrators verschiedene Kommunika­ tionsstandards, für welche die drahtlos oder drahtgebunden im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk betriebenen Benutzer- Endgeräte ausgelegt sind, zur Verfügung.

Mittels ihres Zugangssegment-Managers nimmt die Übergangsein­ heit bei der Verwaltung der Kommunikation über das Zugangsseg­ ment oder die verschiedenen Zusatzsegmente die Übertragung der Kommunikationsstandards des kollektiv mobilen Benutzernetzwer­ kes nach und/oder von außen über ein oder mehrere Zugangsseg­ mente vor.

Festnetzseitig bündelt bzw. teilt der zugangssegmentübergrei­ fende Dienstanbieter die verschiedenen im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk genutzten Kommunikationsstandards für die je­ weiligen Festnetze auf, wobei für Vorwärts- und Rückwärtsfunk­ verbindung unterschiedliche Zugangssegmente, insbesondere bei stark asymmetrischem Datenverkehr, nutzbar sind.

Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht die Anbindung von Benutzer-Endgeräten verschiedener Übertragungsstandards und/­ oder Dienste in kollektiv mobilen Benutzernetzwerken ohne Mo­ difikation am Benutzer-Endgerät selbst über ein oder mehrere drahtlos arbeitende Zugangssegmente an Festnetze, die entspre­ chende Kommunikationsstandards und Dienste anbieten. Das Ver­ fahren nach der Erfindung verhilft somit auch zu einer unein­ geschränkten Nutzung von Benutzer-Endgeräten in solchen Trans­ portsystemen, die in ihrer Mobilität die Abdeckungszonen ein­ zelner Zugangsnetze überschreiten.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich unmittelbar oder mit­ telbar auf den Patentanspruch 1 rückbeziehen, angegeben.

Das Verfahren nach der Erfindung wird nachfolgend anhand von vorteilhafte Konfigurationen realisierenden Ausführungsbei­ spielen erläutert, die in Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 in Blockschaltbildform ein Ausführungsbeispiel für ein kollektiv mobiles Benutzernetzwerk nach der Er­ findung,

Fig. 2 in Blockschaltbildform den schematischen Aufbau ei­ nes Ausführungsbeispiels einer Übergangseinheit mit Zugangssegment-Manager und Diensteintegrator, und

Fig. 3 ebenfalls in Blockschaltbildform ein Ausführungs­ beispiel einer UMTS-Anbindung über einen Kommuni­ kationssatelliten.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Netzarchitektur, mit der ein kollektiv mobiles Benutzernetzwerk 1 mit unterschiedlichen Kommunikationsstandards und Diensten 2 bis 6 von dort vor­ handenen Benutzer-Endgeräten mittels einer einen Zugangsseg­ ment-Manager und einen Diensteintegrator enthaltenden Über­ gangseinrichtung 7 über verschiedene Zugangssegmente an die entsprechenden Festnetze 8 und 9 angebunden wird. Das Fest­ netz 8 ist im Ausführungsbeispiel das Internet mit Internet- Protokoll IP und das Festnetz 9 das öffentliche leitungsge­ bundene Telefonienetz (PSTN; Public Switched Telephone Net­ work) oder Datennetz (PSDN; Public Switched Data Network).

Zu den Zugangssegmenten gehören auf der einen Seite, nämlich im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk 1, das Zugangssegment- Endgerät 10 für eine Satellitenfunk-Verbindung, das Zugangs­ segment-Endgerät 11 für W-LAN (Wireless Local Area Network), das Zugangssegment-Endgerät 12 für terrestrische Mobiltelefo­ nie der dritten Generation (UMTS; Universal Mobile Telephone Standard) und das Zugangssegment-Endgerät 13 für terrestri­ sche Mobiltelefonie der zweiten Generation (GSM; Global Sys­ tem for Mobile Communications) und auf der anderen Seite, nämlich zur Festnetzseite hin, systementsprechende Zugangs­ segment-Boden-/Basisstationen 14, 15, 16 und 17.

Die Übergangseinrichtung 7 mit Zugangssegment-Manager und Diensteintegrator stellt die folgenden Funktionalitäten im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk 1 zur Verfügung:

• - Verschiedenste Dienste und Kommunikationsstandards können damit für Passagiere angeboten werden, wie z. B. Inter­ net(IP)-Zugang mittels drahtgebunder (z. B. Ethernet 10BaseT mit RJ45-Stecker) oder drahtloser (z. B. IEEE 802.11b, Blue­ tooth™) Schnittstellen, Telefon (z. B. ISDN) oder Mo­ biltelefoniestandards (z. B. GSM, GPRS, UMTS).
• - Die Übergangseinrichtung 7 ermöglicht darüber hinaus eine zentrale Verwaltung des kollektiv mobilen Benutzernetzwer­ kes 1. Eine Verteilung von Adressen für direkte IP-Dienste und die Authentifizierung und ein Abrechnungsverfahren für die Benutzer im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk 1 werden hier bereitgestellt.
• - Schnittstellen zu den Zugangssegment-Endgeräten 10 bis 13 der Zugangssegmente werden durch die Übergangseinrichtung 7 zur Verfügung gestellt und verwaltet. Jedes dieser Zugangs­ segmente kann dabei mehrfach vorhanden sein, um Abdeckungs­ zonen über einzelne Dienstanbieter des gleichen Zugangsseg­ ments hinaus zu erweitern oder die verfügbare Übertragungs­ kapazität im Zugangssegment zu erhöhen.
• - Die Verwaltung der Zugangssegmente beinhaltet dabei:
  Dienste zu bündeln,
  Verkehr und Dienste von der Passagierseite auf die Zu­ gangssegment-Endgeräte 10 bis 13 der Zugangssegmente zu verteilen,
  einen Übergang zwischen den Zugangssegmenten je nach deren Verfügbarkeit zu verwalten, und
  verfügbare Bandbreite der Zugangssegmente an die Dien­ ste zu verteilen und zu verwalten.

Auf der Festnetzseite ist im Ausführungsbeispiel ein speziel­ ler zugangssegmentübergreifender Dienstanbieter 18 vorgese­ hen, der die Funktionalität der den Zugangssegment-Manager und den Diensteintegrator enthaltenden Übergangseinheit 7 hier entsprechend ergänzt. Im speziellen das Bündeln und Auf­ teilen der verschiedenen Dienste und Kommunikationsstandards, die im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk 1 genützt werden, muß, wenn über verschiedene Boden-/Basisstationen 14 bis 17 an das Festnetz 8 bzw. 9 angebunden, hier wieder aufgeteilt und in die entsprechenden Netze überführt werden.

Dabei können mittels des Verfahrens nach der Erfindung für stark asymmetrischen Datenverkehr durchaus unterschiedliche Zugangssegmente für Vorwärts- und Rückwärtsverbindung genutzt werden.

In Fig. 2 ist der Aufbau eines vorteilhaften Ausführungsbei­ spiels einer Übergangseinheit 7 mit Zugangssegment-Manager 19 und Diensteintegrator 20 dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Die beiden Funktionalitäten der Diensteintegration und des Zugangssegment-Managements werden dabei voneinander getrennt, um beidseitige Modularität zu gewährleisten.

Der Zugangssegment-Manager 19 prüft die Verfügbarkeit der Zu­ gangssegmente. Er verteilt im Zusammenspiel mit dem Dienste­ integrator 20 den Verkehr des kollektiv mobilen Benutzer­ netzwerkes (1 in Fig. 1) und verwaltet die zur Verfügung ste­ hende Bandbreite. Dabei können symmetrische, asymmetrische oder einseitig gerichtete Zugangssegmente unterstützt werden. Zur Umsetzung dient ein Bandbreiten-Manager 21 mit Dienst­ güte-Unterstützung. Die betreffende Dienstgüte (QoS; Quality of Service) kann von einem Dienstgüte(QoS)-Monitor 22 über­ wacht werden.

Der Diensteintegrator 20 unterstützt die Dienste und Kommuni­ kationsstandards des kollektiv mobilen Benutzernetzwerkes mittels entsprechenden Zugangspunkten und Schnittstellen 23 bis 27 für die Benutzer-Endgeräte. Hierbei wird in Protokoll- Anpaßgliedern 28 bis 31 eine entsprechende Adaption der Pro­ tokolle von den Benutzer-Endgeräten der Passagiere zu den entsprechenden Zugangssegmenten vorgenommen und Dienste wer­ den gebündelt und entpackt.

Eventuelle Dienstgüteanforderungen einzelner Benutzer werden unter Verwendung des Bandbreiten-Managers 21 mit Dienstgü­ te(QoS)-Unterstützung hier berücksichtigt und über das best­ mögliche Zugangssegment geführt.

Sind Positionsdaten des kollektiv mobilen Netzwerkes vorhan­ den, so werden diese über eine Positionsunterstützung 32 als positionsbasierte Dienste am besten zentral vom Zugangs­ segment-Manager 19 und Diensteintegrator 20 angeboten, da al­ le Passagier-Endgeräte über die Übergangseinheit 7 mit Zu­ gangssegment-Manager 19 und Diensteintegrator 20 angebunden werden. Die Zugangssegmente sind über Zugangssegment-Schnitt­ stellen 33 bis 36 und Zugangskontrollschaltungen 37 bis 40 an den Zugangssegment-Manager 19 angebunden, der die Kommunika­ tion über die verschiedenen Zugangssegmente nach außen ver­ waltet.

Nachfolgend werden noch Ausführungsbeispiele der Konfigura­ tion erläutert.

Generell ist beim Verfahren nach der Erfindung weder die Zahl der vom Diensteintegrator in der Übergangseinheit auf seiten des kollektiv mobilen Benutzernetzwerkes und vom zugangsseg­ mentübergreifenden Dienstanbieter auf der Festnetzseite zu unterstützenden Kommunikationsstandards und Dienste für das kollektiv mobile Netzwerk noch die Anzahl der unterstützten Zugangssegmente beschränkt. Beispielhaft dafür werden im fol­ genden einige Konfigurationsbeispiele beschrieben.

Fig. 3 zeigt hierzu ein Beispiel einer UMTS-Anbindung eines kollektiv mobilen Netzwerkes 41 über einen Kommunikationssa­ telliten 42. Von den Komponenten des UMTS-Zugangsnetzes UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network), der UMTS-Basis­ station Node B, dem Funknetz-Controller RNC (Radio Network Controller) und dem UMTS-Kernnetz (UMTS Core Network) 42 wer­ den die UMTS-Basisstation Node B wie in Fig. 3 oder die UMTS-Basisstation Node B und der Funknetz-Controller RNC in Flugzeugen und Schiffen implementiert.

Die UMTS-Basisstation Node B ist funktionell äquivalent zu einer GSM-Basisstation und damit verantwortlich für die Funk­ übertragung in einer oder mehren Zellen. Der Funknetz- Controller RNC verwaltet den Funkzugriff von UMTS-Benutzer- Endgeräten 44 über die Iub-Schnittstelle und über das UMTS-Zugangsnetz UTRAN auf die Basisstation(en).

Das UMTS-Kernnetz 43 enthält einen Serving GPRS Support Node SGSN, einen Gateway GPRS Support Node GGSN, ein Mobile Swit­ ching Center MSC und ein Gateway Mobile Switching Center GMSC und kann z. B. über ein IP-Backbone 45 mit dem Internet oder über eine Anschlußeinrichtung 46 mit dem öffentlichen lei­ tungsgebundenen Telefonnetz PSTN (Public Switched Telephone Network), mit einem UMTS-Netz und/oder mit einem GSM-Netz in Verbindung stehen.

Auf der Festnetzseite ist nach einem Satellitenfunk-Terminal 47 im Wege über ein Wide Area Network (WAN) 48 ein zugangs­ segmentübergreifender Dienstanbieter 49 vorgesehen, der mit dem Funknetz-Controller RNC in Verbindung steht und die Funk­ tionalität eines auf der Seite des kollektiv mobilen Benut­ zernetzwerkes 41 befindlichen Diensteintegrators 50 ergänzt.

Um den speziellen Anforderungen eines kollektiv mobilen Be­ nutzernetzwerkes 41 im Flugzeug oder Schiff gerecht zu wer­ den, werden eine oder mehrere UMTS-Basisstationen Node B zur Luftschnittstelle Uu hin modifiziert. Die Luftschnittstelle Uu wird im Antennen- und Hochfrequenzbereich derart verän­ dert, daß eine gleichmäßige Abdeckung und Netzkapazität in­ nerhalb von Flugzeugen oder Schiffen gewährleistet werden kann.

Dabei werden eine oder mehrere Antennen sowie entsprechende Verstärker und Dämpfungsglieder mit Signal-Phasenanpassung geeignet im Flugzeug oder Schiff angebracht, um die emittier­ te Leistung nicht in einem Punkt zu konzentrieren und eine gleichmäßige Abdeckung des Flugzeuginneren oder der Schiffs­ umgebung zu ermöglichen.

Im Fall von UMTS können standardisierte Abrechnungsverfahren dabei ohne Modifikation angewendet werden. Der Anbieter des UMTS-Dienstes in Flugzeugen und Schiffen kann dabei als Netz­ betreiber auftreten. Der Benutzer des Dienstes schließt dabei direkt mit diesem Netzbetreiber einen Vertrag ab oder bekommt über ein "Roaming Agreement" seines eigenen Netzanbieters Zu­ griff auf die UMTS-Dienste im kollektiv mobilen Benutzernetz­ werk 41 im Flugzeug oder Schiff.

Es lassen sich mehrere Dienste und Kommunikationsstandards über eine Satellitenfunkverbindung realisieren. Um im kollek­ tiv mobilen Benutzernetzwerk 41 am Zugangssegment-Endgerät des Satellitenfunk-Zugangssegments mehrere Kommunikations­ standards für Passagiere eines Flugzeuges oder Schiffes anzu­ schließen, wird hier der bereits vorher beschriebene Diensteintegrator 50 eingefügt. Der Diensteintegrator 50 er­ möglicht neben dem UMTS-Funknetz an Bord ebenso andere Dien­ ste wie Wireless-LAN oder konventionelle Telefonie über fest installierte Bordgeräte. Weiterhin nimmt der Diensteintegra­ tor 50 notwendige Protokollkonversionen vor, um Laufzeitan­ passungen über die Satellitenschnittstelle durchzuführen.

Kommen dagegen für die Anbindung der UMTS-Benutzer-Endgeräte 44 der Passagiere mehrere Zugangssegmente, z. B. unterschied­ liche Satellitenfunksysteme für verschiedene globale Regio­ nen, zur Anwendung so wird noch der vorher bereits beschrie­ bene Zugangssegment-Manager eingefügt.

Die Kombination von Zugangssegment-Manager und Diensteinte­ grator ermöglicht sowohl mehrere Kommunikationsstandards für Passagiere als auch deren Übertragung über mehrere Zugangs­ segmente.

Bezugszeichenliste

1

Kollektiv mobiles Benutzer-Netzwerk

2

bis

6

Benutzerendgeräte-Zugangspunkte

7

Übergangseinrichtung

8

,

9

Festnetze

10

bis

13

Zugangssegment-Endgeräte

14

bis

17

Zugangssegment-Boden-/Basisstationen

18

Dienstanbieter

19

Zugangssegment-Manager

10

20

Diensteintegrator

21

Bandbreiten-Manager

22

Dienstgüte(QoS)-Monitor

23

bis

27

Schnittstellen

28

bis

31

Protokoll-Anpaßglieder

32

Positionsunterstützung

33

bis

36

Zugangssegment-Schnittstellen

37

bis

40

Zugangskontrollschaltungen

41

Kollektiv mobiles Benutzernetzwerk

42

Kommunikationssatellit

43

UMTS-Kernnetz

44

UMTS-Benutzer-Endgerät

45

IP-Backbone

46

Anschlußeinrichtung

47

Satellitenfunk-Terminal

48

Wide Area Network (WAN)

49

Zugangssegmentübergreifender Dienstanbieter

50

Diensteintegrator
GGSN Gateway GPRS Support Node
GMSC Gateway Mobile Switching Center
MSC Mobile Switching Center
Node B UMTS-Basisstation
RNC Funknetz-Controller
SGSN Serving GPRS Support Node
UTRAN UMTS-Zugangsnetz
Uu Luftschnittstelle

Claims (8)

1. Verfahren zum Anbinden von zur Kommunikation dienenden Be­ nutzer-Endgeräten, die einem kollektiv mobilen Benutzernetz­ werk angehören, an verschiedene diensteanbietende Kommunika­ tionsfestnetze im Wege über ein oder mehrere drahtlose Zu­ gangssegmente, die in Form von Satellitenfunkverbindungen, Funkverbindungen in terrestrischen Mobilfunknetzen oder einer Kombination davon realisiert sind, wobei in einem in einer Übergangseinheit des kollektiv mobilen Benutzernetzwerkes enthaltenen Diensteintegrator die verschiedenen Dienste für die Benutzer-Endgeräte zur Verfügung gestellt werden und in einem ebenfalls in der Übergangseinheit enthaltenen Zugangs­ segment-Manager die Kommunikation über das Zugangssegment oder die verschiedenen Zugangssegmente nach außen verwaltet und die am besten geeignete Funkverbindung ausgewählt werden, und wobei in Ergänzung der Funktionalität der beim kollektiv mobilen Benutzernetzwerk angeordneten Übergangseinheit fest­ netzseitig ein zugangssegmentübergreifender Dienstanbieter die verschiedenen im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk ge­ nutzten Dienste für die jeweiligen Festnetze bündelt bzw. aufteilt, dadurch gekennzeichnet, dass im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk (1) die Übergangseinheit (7) mittels ihres Diensteintegrators verschiedene Kommunikationsstandards, für welche die drahtlos oder drahtgebunden im kollektiv mobilen Benutzernetzwerk betriebenen Benutzer-Endgeräte (2 bis 6) ausgelegt sind, zur Verfügung stellt und mittels ihres Zu­ gangssegment-Managers bei der Verwaltung der Kommunikation über das Zugangssegment oder die verschiedenen Zusatzsegmente (10 bis 13; 14 bis 17) die Übertragung der Kommunikations­ standards des kollektiv mobilen Benutzernetzwerkes nach und/oder von außen über ein oder mehrere Zugangssegmente vor­ nimmt, und dass festnetzseitig der zugangssegmentübergrei­ fende Dienstanbieter (18) die verschiedenen im kollektiv mo­ bilen Benutzernetzwerk genutzten Kommunikationsstandards für die jeweiligen Festnetze (8, 9) bündelt bzw. aufteilt, wobei für Vorwärts- und Rückwärtsfunkverbindung unterschiedliche Zugangssegmente, insbesondere bei stark asymmetrischem Daten­ verkehr, nutzbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die verschiedenen Dienste und Kommunikationsstandards des kollektiv mobilen Benutzernetzwerkes (1) bei Vorhandensein nur eines Zugangssegmentes lediglich ein Diensteintegrator, dagegen kein Zugangssegment-Manager in der Übergangseinheit (7) wirksam wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein nur eines Dienstes bzw. Kommunikationsstan­ dards des kollektiv mobilen Benutzernetzwerkes (1) bei Funk­ verbindung dorthin über verschiedene Zugangssegmente ledig­ lich ein Zugangssegment-Manager, dagegen kein Diensteintegra­ tor in der Übergangseinheit (7) wirksam wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anbindung von Benutzer-Endgeräten (44) des terrestrischen Mobilfunks, z. B. UMTS, für einen uneingeschränkten Betrieb in kollektiv mobilen Benutzernetzwerken (41), ohne dass Modifi­ kationen am persönlichen Benutzer-Endgerät notwendig sind, eine passend modifizierte Basisstation mittels Satelliten­ funkübertragung über eine Übergangseinheit mit Zugangsseg­ ment-Manager und Diensteintegrator (50) und ein oder mehrere zentrale Satellitenfunk-Terminals (47) an ein Kernnetz (43) des betreffenden terrestrischen Mobilfunksystems, z. B. an ein UMTS-Kernnetz, angeschlossen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass standardisierte Abrechnungsverfahren des terrestrischen Mo­ bilfunks, z. B. UMTS, ohne Modifikation angewendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anbindung von Benutzer-Endgeräten des Bluetooth-Standards für deren uneingeschränkten Betrieb in kollektiv mobilen Be­ nutzernetzwerken, ohne dass Modifikationen an den persönli­ chen Benutzer-Endgeräten notwendig sind, die Bluetooth-Stan­ dard-Endgeräte mittels eines Satellitenfunkverbindungs-Zu­ gangssegments über eine Übergangseinheit mit Zugangssegment- Manager und Diensteintegrator mit einem Kernnetz eines Kommu­ nikationsfestnetzes verbunden werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anbindung von Benutzer-Endgeräten des W-LAN Standards für deren uneingeschränkten Betrieb in kollektiv mobilen Benut­ zernetzwerken, ohne dass Modifikationen an den persönlichen Benutzer-Endgeräten notwendig sind, die W-LAN-Standard-Endge­ räte mittels eines Satellitenfunkverbindungs-Zugangssegments über eine Übergangseinheit mit Zugangssegment-Manager und Diensteintegrator mit einem Kernnetz eines Kommunikations­ festnetzes verbunden werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zugangssegment-Manager und dem Diensteintegrator in der Übergangseinheit (7) die Funktionalität Authentifizierung und Abrechungsverfahren zukommt, indem für jedes Benutzer-Endge­ rät (2 bis 6) die übertragene Datenmenge pro Zugangssegment, die Zeitdauer der Dienstnutzung pro Zugangssegment und son­ stige zugangs- und abrechnungstechnische Daten aufgezeichnet werden und mit einer Datenbank beim zugangssegmentübergrei­ fenden Dienstanbieter (18) abgeglichen werden.