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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf drahtlose Geräte und im besonderen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Benutzung der Empfangssignal-Feldstärkeindikation (RSSI), um ein oder mehrere Merkmale eines schnurlosen Telefonsystems aufzurufen.
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Drahtlose Telefonsysteme haben viele Einschränkungen. Eine dieser Einschränkungen bezieht sich auf Probleme, die bei einem Handapparat auftreten, der außerhalb des Kommunikationsbereichs seiner Basisstation ist. Wenn ein Benutzer mit einer anderen Partei unter Verwendung eines Handapparates spricht, während er sich von der Basisstation entfernt, wird der Handapparat sich an manchen Stellen außerhalb der Reichweite befinden und nicht mehr funktionieren. Zu diesem Zeitpunkt wird die Basisstation weiter versuchen, die Telefonleitung aufzubauen, selbst wenn der Handapparat seinen Betrieb eingestellt hat. Dies führt zu einer Verschwendung von Telekommunikationsressourcen, und der Benutzer muss sogar für wertvolle Verbindungszeit bezahlen, die er gar nicht benutzt hat. Entsprechend gibt es einen Bedarf für ein drahtloses Telefonsystem, das intelligent feststellen kann, dass sich der Handapparat außerhalb der Reichweite befindet und die Telefonleitung in einen Ruhezustand zurückführt, wenn sich der Handapparat außerhalb der Reichweite befindet.
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DE 42 36 134 betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Aktivierung von zwei Antennen einer Empfangseinrichtung, insbesondere der Basisstation oder des Mobilteils eines schnurlosen Telefons, mit einem zentralen Prozessor, einer Einrichtung zur Messung der Feldstärke empfangener Signale und mit einem Schwellwertgenerator. Der zentrale Prozessor führt in der Weise ausgestaltete Verfahrensschritte durch, dass während aufeinanderfolgender Zeiträume die Feldstärke der in dem jeweiligen Zeitraum über die in diesem Zeitraum aktivierte Antenne gemessen wird und dass in Abhängigkeit der in aufeinanderfolgenden Zeiträumen gemessenen Feldstärke für den dem Messzeitraum folgenden Zeitraum die eine oder eine andere Antenne für den Empfang der Signale aktiviert wird. Wenn der im Messzeitraum gemessene Feldstärkewert größer als oder gleich dem im vorangegangenen Zeitraum gemessenen Feldstärkewert ist, die im Messzeitraum aktivierte Antenne für den dem Messzeitraum folgenden Zeitraum aktiviert bleibt.
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DE 198 04 760 betrifft ein Funksendeempfangsgerät mit einem Gehäuse, einer darauf angeordneten Dipolantenne zum Aussenden und Empfangen von Funksignalen, mindestens einer an dem Gehäuse angebrachten Flächenantenne zum Aussenden und Empfangen von Funksignalen, wobei jede solche Flächenantenne mit einem Antennenschalter verbunden ist und einer Sende-/Empfangsschaltung zum Umsetzen der von einer oder mehreren der Antennen empfangenen Funksignale in Basisbandsignale und der auszusendenden Basisbandsignale in Funksignale. Des Weiteren ist vorgesehen ein mit der Dipolantenne und einem jeden der Antennenschalter verbundener Impedanzanpassungsschaltkreis sowie Modussteuermittel zum Steuern eines jeden der Antennenschalter wie auch des Impedanzanpassungsschaltkreises, um die Impedanz dieses letzteren derjenigen der jeweils angeschalteten Antenne bzw. Antennen anzupassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, das RSSI benutzt, um Merkmale eines schnurlosen Telefonsystems aufzurufen, wenn sich die Signalstärke auf einem Kanal innerhalb einer vorgegebenen Grenze des RSSI-Schwellenwerts befindet oder darunter liegt.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 ein schematisches Diagramm, das ein drahtloses Telefon in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 und 3 alle ein Flussdiagramm, das einen exemplarischen Prozess der Erfindung zeigt; und
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4 ein Flussdiagramm, das einen exemplarischen Prozess zeigt, der beim Benutzen des schnurlosen Telefons der Erfindung involviert wird.
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1 ist ein schematisches Diagramm, das ein drahtloses Telefonsystem in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Zu dem schnurlosen Telefonsystem 100 gehört eine Basisstation 110, ein Handapparat 120 und ein Mikroprozessor 130. Der Mikroprozessor 130 befindet sich in der Basisstation 110. Ein Algorithmus der Erfindung ist vorzugsweise auf dem Mikroprozessor 130 implementiert. Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem schnurlosen Telefongerät implementiert ist, kann die Erfindung in anderen schnurlosen Geräten schnurlosenimplementiert werden.
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Die Basisstation 110 enthält eine Antenne 112 und eine Gabel 114. Der Handapparat 120 enthält eine Antenne 122. Die Basisstation 110 befindet sich in einem Ruhezustand, wenn der Handapparat 120 nicht benutzt wird. Wenn sich der Handapparat 120 nicht auf der Gabel 114 befindet und von einem Benutzer benutzt wird, um einen Telefonanruf durchzuführen oder einen Telefonanruf über die Telefonleitung 140 zu empfangen, die mit dem PSTN 150 verbunden ist, dann kommuniziert der Handapparat 120 mit der Basisstation 110 über HF-Signale. Die HF-Signale werden zwischen dem Handapparat 120 und der Basisstation 110 über die Antenne 122 und die Antenne 112 ausgetauscht.
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RSSI (Received Signal Strength Indication) ist ein wichtiger Aspekt beim Entwurf von schnurlosen Telefonsystemen. Eine gebräuchliche Einheit für RSSI ist dBm. RSSI ist ein Ausgangssignal, das proportional zur HF-Eingangsleistung ist. Als Ergebnis kann dieses Ausgangssignal benutzt werden, um die HF-Signalstärke auf einem bestimmten Kanal zu messen und den Verkehr auf dem Kanal anzuzeigen.
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RSSI hat typischerweise einen höheren Wert, wenn sich der Handapparat 120 näher an der Basisstation 110 befindet. Zum Beispiel bei Abwesenheit von anderen Umgebungsfaktoren (z. B. Geräten, die mit den Signalen interferieren, physikalischen Störungen, etc.) ist der Wert von RSSI direkt proportional zum Abstand zwischen dem Handapparat 120 und der Basisstation 110. Zum Beispiel sinkt der Wert von RSSI ab, der von der Basisstation 110 detektiert wird, wenn sich der Handapparat von der Basisstation 110 entfernt. Mit anderen Worten, ist der Wert von RSSI bei x = 3 kleiner als bei x = 2, und der Wert von RSSI ist bei x = 2 kleiner als bei x = 1. An manchem Punkt z. B., wenn der Handapparat 120 sich bei x = 4 oder weiter weg von der Basisstation 110 befindet, dann wird der Wert RSSI so niedrig, dass eine effektive Kommunikation zwischen dem Handapparat 120 und der Basisstation 110 nicht hergestellt werden kann. Bei x = 4 und darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass der Handapparat 120 sich außerhalb der Reichweite befindet.
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Viele Merkmale des schnurlosen Telefonsystems 100 können unter Verwendung der RSSI-Information implementiert werden. Für gewöhnlich ist jedes drahtlose Telefonsystem mit einem RSSI-Schwellenwert verbunden, der sehr schwierig zu bestimmen sein kann. Traditionell wird der RSSI-Schwellenwert in der Fabrik voreingestellt. Der in der Fabrik voreingestellte RSSI-Schwellenwert ist häufig kleiner als der optimale Wert für das drahtlose Telefonsystem, wenn es vom Benutzer zu Hause benutzt wird. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Verfügung, das einen zuverlässigen RSSI-Schwellenwert bestimmt. Für die Zwecke der Beschreibung der Erfindung, die in 1 dargestellt wird, ist der RSSI-Schwellenwert für das drahtlose Telefonsystem 100 im aktuellen Kanal der bei x = 4 gemessene RSSI-Wert.
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2 und 3 stellen ein Flussdiagramm dar, das einen exemplarischen Prozess der Erfindung darstellt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Mikroprozessor 130 so konfiguriert, um einen oder mehrere Schritte auszuführen, die unten beschrieben sind.
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In Schritt 202 kehrt die Basisstation 110 in einen Ruhezustand zurück. Die Basisstation 110 kann in den Ruhezustand auf einem von mehreren Wegen zurückkehren. Zum Beispiel befindet sich die Basisstation 110 im Ruhezustand nachdem das drahtlose Telefon 100 eine Anfangsinitialisierung beendet hat, wenn die Telefonleitung 140 nicht zur Kommunikation benutzt wird, und wenn ein nicht beantworteter Anruf vorliegt. Es ist nicht notwendig, den Handapparat 120 von der Gabel 140 abzuheben.
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In Schritt 204 wird eine Messperiode zur Detektion des RSSI-Schwellenwerts bei einem aktuellen Kanal begonnen. Ein typisches drahtloses Telefonsystem hat 30 Kanäle, von denen einer jeweils zur Kommunikation zwischen dem Handapparat und der Basisstation benutzt wird. Die Messperiode kann z. B. ungefähr 20 ms lang sein. Die Messperiode wird benutzt, um (1) die Hintergrund-HF-Signalstärke und (2) das gültige Datensignal vom Handapparat 120 auf dem aktuellen Kanal zu überwachen.
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In Schritt 206 wird die HF-Signalstärke auf dem aktuellen Kanal gemessen. Die Messung der HF-Signalstärke ist allgemein bekannt und wird deshalb hier nicht weiter beschrieben.
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In Schritt 208 wird bestimmt, ob irgendein gültiges Muster vom Handapparat 120 detektiert wird. Wenn dies so ist, geht der Prozess weiter zu Schritt 216 (in 3 dargestellt). Ansonsten geht der Prozess weiter zu Schritt 210.
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In Schritt 210 wird die gemessene Signalstärke des aktuellen Kanals als der RSSI-Schwellenwert für den aktuellen Kanal abgespeichert, wenn kein gültiges Datenmuster vom Handapparat 120 in Schritt 208 detektiert worden ist. Vorzugsweise wird der RSSI-Schwellenwert des aktuellen Kanals in einem Speicher abgespeichert, auf den vom Mikroprozessor 130 zugegriffen werden kann.
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In Schritt 212 kehrt der Prozess zurück zu Schritt 206, wenn die Einstellung der Messperiode in Schritt 204 nicht abgelaufen ist. Ansonsten geht der Prozess weiter zu Schritt 214. In Schritt 214 wird ein anderer Kanal ausgewählt und der Prozess wiederholt die Schritte 204 bis 214 für jeden verfügbaren Kanal. Zum Beispiel kann dieser Prozess 30-mal wiederholt werden, wenn das drahtlose Telefonsystem 100 30 Kanäle hat.
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In Schritt 216 (3) wird die Einstellung der Messperiode in Schritt 204 verlängert, wenn ein gültiges Datenmuster vom Handapparat 120 in Schritt 208 detektiert worden ist. Die Verlängerung kann z. B. zwei 50 ms lange Perioden enthalten, die eine insgesamt 100 ms lange Periode ergeben. Deshalb kann die neue Messperiode in Schritt 216 ungefähr 120 ms lang sein. In Schritt 218 empfängt die Basisstation 110 das Datenpaket vom Handapparat 120.
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In Schritt 220 geht der Prozess weiter zu Schritt 224, wenn der Handapparat 120 in einen Betriebsmodus eintritt, d. h. um einen ankommenden Anruf zu beantworten oder einen abgehenden Anruf zu initiieren. Ansonsten geht der Prozess weiter zu Schritt 222.
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In Schritt 222 wird bestimmt, ob die verlängerte Messperiode bereits abgelaufen ist. Wenn dies so ist, geht der Prozess weiter zu Schritt 214 (2), um auf einem anderen Kanal zu messen. Ansonsten wiederholt der Prozess die Schritte 218 bis 222, bis die verlängerte Messperiode abgelaufen ist.
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In Schritt 224 wird eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Handapparat 120 und der Basisstation 110 aufgebaut, um eine Sprechverbindung mit einer anderen Partei auf der Telefonleitung 140 zu ermöglichen, wenn der Handapparat 120 benutzt wird, z. B. um einen Anruf zu beantworten oder zu initiieren. Die Sprachverbindung benutzt den zuletzt abgespeicherten RSSI-Schwellenwert für den aktuellen Kanal.
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In Schritt 226 wird die Sprachverbindung aufrechterhalten.
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In Schritt 228 wird bestimmt, ob der Anruf beendet worden ist. Wenn dies so ist, kehrt der Prozess zu Schritt 202 (3) zurück. Ansonsten wiederholt der Prozess die Schritte 226 und 228.
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Entsprechend ist die Erfindung so konfiguriert, um unterschiedliche RSSI-Schwellenwerte auf unterschiedlichen Kanälen zu definieren. Für ein drahtloses Telefonsystem, das 30 Kanäle hat, können so viel wie 30 unterschiedliche RSSI-Schwellenwerte abgespeichert werden. Durch das Implementieren eines Prozesses der Erfindung, wie z. B. den in den 2 und 3 dargestellten, kann der beste RSSI-Schwellenwert für jeden Kanal abgespeichert werden, der die Umgebungsinformation in Betracht zieht. Dieser Prozess ist hervorragend geeignet, um den RSSI-Schwellenwert in der Fabrik einzustellen.
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Die vorliegende Erfindung stellt andere Vorteile zur Verfügung. Zum Beispiel spart die Erfindung Herstellungszeit des schnurlosen Telefonsystems, indem die Einstellung des RSSI-Schwellenwerts in der Fabrik unterlassen wird. Folglich kann ein Einsparen an Produktionszeit zu einem Einsparen der Produktionskosten führen. Da der RSSI-Schwellenwert am Ort, wo das drahtlose Telefonsystem benutzt wird, gemessen wird, stellt die Erfindung RSSI-Information zur Verfügung, die sehr zuverlässig ist, was zu einer verbesserten Leistung des schnurlosen Telefonsystems fuhrt.
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Der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gemessene und abgespeicherte RSSI-Schwellenwert kann auf verschiedene Art und Weise benutzt werden. Zum Beispiel kann der RSSI-Schwellenwert benutzt werden, um ein oder mehrere Merkmale des schnurlosen Telefonsystems 100 aufzurufen.
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Zum Beispiel kann der für jeden Kanal gemessene RSSI-Schwellenwert zur Bestimmung benutzt werden, ob sich der benutzte Kanal außerhalb der Reichweite befindet. Bezüglich 1 kann z. B., wenn sich der Handapparat 120 von der Basisstation 110 zu einem Ort zwischen x = 3 und x = 4 bewegt, eine Warnung durch den Handapparat 120 abgespielt werden, um den Benutzer zu alarmieren, dass er sich der Grenze annähert, wo er sich außerhalb der Reichweite befindet. Die Warnung kann ein hörbarer Ton und/oder eine sichtbare Anzeige sein, die von dem Handapparat 120 erzeugt wird. Wenn sich des weiteren der Handapparat 120 von der Basisstation 110 zu einem Ort hin entfernt, wo x größer ist als 4, dann kann der Mikroprozessor 130 die Telefonleitung 140 sofort in einen Ruhezustand zurück versetzen, was zu einem Einsparen von Telekommunikationsressourcen führt.
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4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen exemplarischen Prozess darstellt, der beim Benutzen eines schnurlosen Telefonsystems der Erfindung involviert wird. Zum besseren Verständnis wird hier auf das in 1 dargestellte drahtlose Telefonsystem 100 Bezug genommen.
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In Schritt 402 wird ein RSSI-Schwellenwert von einem aktuellen Kanal eines schnurlosen Telefonsystems 100 erhalten. Vorzugsweise wird ein RSSI-Schwellenwert für jeden Kanal des schnurlosen Telefonsystems 100 erhalten. Wenn z. B. das drahtlose Telefonsystem 100 30 Kanäle hat, dann wird ein RSSI-Schwellenwert für jeden der 30 Kanäle erhalten. Als Ergebnis liegen insgesamt 30 RSSI-Schwellenwerte vor. In Abhängigkeit von den Faktoren, die mit jedem Kanal verbunden sind, können zwei oder mehrere dieser RSSI-Schwellenwerte identisch sein. Die RSSI-Schwellenwerte können in Übereinstimmung mit dem in den 2 bis 3 dargestellten exemplarischen Prozess erhalten werden.
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In Schritt 404 wird eine Signalstärke des aktuellen Kanals (der momentan benutzte Kanal) überwacht, währenddessen sich der Handapparat 120 in einem Betriebsmodus befindet (z. B. der Handapparat 120 wird während einem Telefonanruf auf der Telefonleitung 140 benutzt). Vorzugsweise wird die Signalstärke des aktuellen Kanals mit dem RSSI-Schwellenwert des aktuellen Kanals verglichen.
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Wenn in Schritt 406 die in Schritt 404 gemessene Signalstärke innerhalb einer vorgegebenen Grenze des RSSI-Schwellenwerts liegt, dann setzt sich der Prozess bei Schritt 408 fort, ansonsten kehrt der Prozess zu Schritt 404 zurück. Die vorgegebene Grenze kann z. B. zwischen ungefähr 100% und 110% des RSSI-Schwellenwerts liegen. Mit anderen Worten, wenn der RSSI-Schwellenwert –100 dBm beträgt, dann würde die vorbestimmte Grenze zwischen –100 dBm und –110 dBm liegen. Vorzugsweise liegt die vorgegebene Grenze bei ungefähr 105% des RSSI-Schwellenwerts (d. h. die Grenze liegt bei –150 dBm, wenn der RSSI-Schwellenwert –100 dBm ist).
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In Schritt 408 wird ein erstes Merkmal des schnurlosen Telefonsystems 100 aufgerufen. Das erste Merkmal kann eines von unterschiedlichen Möglichkeiten sein. Das erste Merkmal kann das Abspielen einer Warnung vom Handapparat 120 beinhalten. Die Warnung kann entweder ein hörbarer Ton oder eine sichtbare Anzeige oder beides sein. Das erste Merkmal kann auch das Umschalten auf einen anderen Kanal mit einem niedrigeren RSSI-Schwellenwert beinhalten. Das erste Merkmal kann auch das Auflegen des Telefonanrufes insgesamt sein.
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Wenn in Schritt 410 die Signalstärke des aktuellen Kanals sich außerhalb der vorgegebenen Grenze des RSSI-Schwellenwerts des aktuellen Kanals befindet, dann kehrt der Prozess zu Schritt 404 zurück. Ansonsten geht der Prozess zu Schritt 412 über. Der Prozess kann z. B. zu Schritt 404 zurückkehren, wenn der Benutzer des Handapparates 120 sich an die Basisstation 110 annähert, was zu einem Anstieg der Signalstärke führt (z. B. größer als –110 dBm). Alternativ kann der Prozess zu Schritt 404 zurückkehren, wenn ein Kanal mit einem höheren RSSI-Schwellenwert benutzt wird.
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In Schritt 412 wird die Signalstärke des aktuellen Kanals weiter gemessen und mit dem RSSI-Schwellenwert verglichen.
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Wenn in Schritt 414 sich der Handapparat 120 aus der Reichweite heraus bewegt hat, wenn z. B. die gemessene Signalstärke unterhalb dem RSSI-Schwellenwert abgefallen ist (d. h. niedriger als –100 dBm), dann geht der Prozess zu Schritt 416 über. Ansonsten wiederholt der Prozess den Schritt 412.
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In Schritt 416 wird ein zweites Merkmal aufgerufen. Das erste Merkmal kann eines unter verschiedenen Möglichkeiten sein. Das zweite Merkmal kann das Umschalten auf einen anderen Kanal mit einem niedrigeren RSSI-Schwellenwert beinhalten. Das zweite Merkmal kann auch das Auflegen der Telefonleitung insgesamt sein.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel, in dem nur ein Merkmal aufgerufen wird, kann der Prozess von Schritt 402 direkt zu Schritt 412 gehen. Die Erfindung kann z. B. auf einem schnurlosen Telefonsystem implementiert werden, das ein externes Ladegerät für den Handapparat hat, um wertvolle Ressourcen zu sparen. Während der herkömmlichen Benutzung, wenn ein Benutzer ein Telefongespräch beenden möchte, kann der Benutzer entweder einen Knopf drücken, z. B. den ”Telefon Aus”-Knopf oder den Handapparat auf das externe Ladegerät legen. Wenn die HF-Signale nicht empfangen werden, d. h. infolge einem großen Abstand zwischen dem Handapparat und der Basisstation oder wenn es eine Interferenz gibt, die durch eine andere elektronische Ausrüstung emittiert wird, dann kann die Basisstation kein anderes Signal von dem Handapparat empfangen und die Basisstation versucht weiter, die Leitung für den Anruf aufzubauen. Unter diesen Umständen würde der Benutzer nicht erfahren, dass die Basisstation noch mit dem Anruf beschäftigt ist, was zu einer Verschwendung von Telekommunikations-Resourcen führt. Eine Funktion dieser Erfindung ist, die verschwendete Anrufzeit zu vermeiden oder zu reduzieren.
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In der beispielhaften Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren der Erfindung als eine bestimmte Reihenfolge von Schritten dargestellt sein. Es können auch andere Reihenfolgen von Schritten möglich sein. Deshalb sollte die bestimmte Reihenfolge von Schritten, die in der Spezifikation ausgeführt sind, nicht als Begrenzung der Ansprüche ausgelegt werden. Zusätzlich sollten die Ansprüche nicht auf die Leistungsfähigkeit ihrer Schritte in der beschriebenen Reihenfolge begrenzt werden, da die Reihenfolgen verändert werden können ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen
