DE19715225C2 - Verfahren zum Mithören von Nachrichten in einem drahtlosen Telekommunikationssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Mithören von Nachrichten, die an einer bestimmten Mobilstati­ on, z. B. einem Mobilfunk- oder Schnurlostelefon, von einer Basisstation empfangen werden, wobei die Mobilstation über eine Funkstrecke mit der Basisstation einer Funkzelle verbun­ den ist.

Das Mithören von Gesprächen kann bei Schnurlostelefonen da­ durch ermöglicht werden, daß an der Basisstation ein Laut­ sprecher vorgesehen ist, welcher zu diesem Zweck eingeschal­ tet wird. In Kraftfahrzeugen kann ein Mithören beispielsweise durch eine an die Mobilstation angeschlossene Freisprechanla­ ge erfolgen.

Falls jedoch eine Mobilstation ohne besondere räumliche Nähe zu einer Basisstation oder einer Freisprechanlage betrieben wird, z. B. bei einem DECT- oder GSM-Netz, ist ein Mithören nur dann möglich, wenn das Feature "Dreierkonferenz" imple­ mentiert ist. Für eine solche Dreierkonferenz-Schaltung sind zwei bestimmte Teilnehmer A1, A2 mit einem oder mehreren Teilnehmern B verbunden und können alle Gespräche mithören und mit diesen Teilnehmern sprechen. Ein Nachteil des Feature "Dreierkonferenz" liegt unter anderem darin, daß für jeden der Teilnehmer A1, A2 je ein Down- und je ein Uplink zur Ba­ sisstation betrieben werden muß und demnach zusätzliche Kanä­ le belegt werden. Ferner ist es in gewissen Fällen nicht er­ wünscht, daß der mithörende Teilnehmer z. B. A2 mit dem Teil­ nehmer B sprechen kann. In diesem Fall bliebe der Kanal für den Uplink zwar belegt, jedoch ungenützt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, ein Mithören eines Gesprächs einer Mobilstation zu ermöglichen, welches sich durch eine einfache Implementierung unter Vermeidung einer zusätzlichen Kanalbe­ legung auszeichnet.

Diese Aufgaben werden ausgehend von einem Verfahren der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der von der Basis­ station an die erste Mobilstation gesendete Downlink von ei­ ner zweiten, in derselben Funkzelle befindlichen Mobilstation empfangen, verarbeitet und wiedergegeben wird. Durch Empfan­ gen desselben Downlinks durch die mithörende Mobilstation werden in vorteilhafter Weise keine zusätzlichen Kanäle oder Frequenzen belegt. Bei einer vorteilhaften Ausführungsvarian­ te des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, daß von der mithörenden zweiten Mobilstation zusätzlich zum Down­ link auch der von der ersten Mobilstation an die Basisstation gesendete Uplink empfangen, verarbeitet und wiedergegeben wird. Diese Ausführungsvariante ist insbesondere dann sinn­ voll, wenn sich der mithörende Teilnehmer nicht in unmittel­ barer (akustischer) Nähe zur ersten Mobilstation befindet, sodaß er auch in diesem Fall den gesamten Anruf mithören kann.

Für die praktische Realisierung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn von der ersten Mobilstation auf einem Sendekanal, der von allen in einer Zelle befindlichen Mobilstationen empfangen wird, an die zweite Mobilstation eine Initialisierungsnachricht über­ mittelt wird, in welcher die zum Empfangen des Downlinks und gegebenenfalls des Uplinks erforderlichen Informationen und Berechtigungen enthalten sind. Demnach kann das Mithören ei­ nes bestimmten Gesprächs nur durch die erste Mobilstation in­ itialisiert werden, sodaß ein versehentliches oder arglisti­ ges Mithören von Gesprächen vermieden werden kann.

Bei einem GSM oder DECT Mobilfunknetz kann zur Implementie­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vorteilhafter Weise für den von allen Mobilfunkstationen empfangenen Sendekanal der systembedingt bereits vorhandene Broadcast-Channel ver­ wendet werden. In diesem Fall kann die Initialisierungsnach­ richt eine von der ersten Mobilstation über den Broadcast- Channel an die zweite Mobilstation gesendete Paging-Nachricht sein, welche durch die darin enthaltene Identifikation der zweiten Mobilstation nur von dieser empfangen und verarbeitet werden kann. Für die Paging Nachricht ist bei den genannten Netzen eine Information über die Frequenz bzw. die Frequenzen und über den benutzten Kanal bzw. die benutzten Kanäle erfor­ derlich, sodaß die mithörende Mobilstation den mitzuhörenden Downlink und gegebenenfalls Uplink identifizieren kann. Als eine weitere Absicherung ist bei den genannten Netzen erfor­ derlich, daß die Paging-Nachricht zusätzlich Information über die Verschlüsselung des Downlinks und gegebenenfalls des Uplinks umfaßt, sodaß die Information von der mitzuhörenden Mobilstation richtig dekodiert und wiedergegeben werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ge­ hen aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung hervor, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2a, 2b, 2c, 2d, 2e schematische Frequenz- Zeitdiagramme eines Frames für ein Ausführungsbei­ spiel zur Implementierung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens in einem DECT-Netzwerk und

Fig. 3a, 3b schematische Frequenz-Zeitdiagramme eines Frames für ein Ausführungsbeispiel zur Imple­ mentierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem GSM-Netzwerk.

Vorerst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, in welcher eine erste Mobilstation MS1, z. B. ein GSM oder DECT Mobilfunktele­ fon dargestellt ist, welches innerhalb einer Funkzelle einer bestimmten Basisstation BS zugeordnet ist und von dieser ge­ mäß dem vereinbarten Protokoll über eine Funkstrecke Nach­ richten empfangen und an diese Nachrichten senden kann. Die Basisstation BS weist eine Transceiver- und eine Vermitt­ lungseinheit auf, um Nachrichten empfangen, senden oder wei­ terleiten zu können. Die Transceivereinheit der Basisstation muß nicht notwendiger Weise eine logische Einheit mit der Vermittlungseinheit bilden. Auch eine räumliche Nähe ist nicht erforderlich.

Bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen erfolgt das Sen­ den und Empfangen von Nachrichten durch die Basisstation BS für jede Mobilstation auf je zwei Kanälen, nämlich je einem Uplink und je einem Downlink mit einer oder mehreren vorbe­ stimmten Frequenzen in einem TDMA (Time Division Multiple Ac­ cess) Verfahren, sodaß dem Uplink und dem Downlink je eine bestimmte Frequenz und ein bestimmter Zeitschlitz (Slot) zu­ geordnet ist. Up- und Downlink können sich demnach durch un­ terschiedliche Frequenzen bei gleichen Zeitschlitzen, durch unterschiedliche Zeitschlitze bei gleichen Frequenzen (DECT- Standard) oder unterschiedliche Frequenzen und unterschiedli­ che Zeitschlitze (GSM-Standard) unterscheiden. Ferner kann die vorliegende Erfindung auch für andere Multi-Access Syste­ me eingesetzt werden, z. B. auch für CDMA-, FDMA-Systeme u. dgl.

Ferner ist in Fig. 1 eine zweite Mobilstation MS2 darge­ stellt, welche sich innerhalb derselben Funkzelle befindet und demnach der Basisstation BS zugeordnet ist.

Anrufe der zweiten Mobilstation MS2 werden gemäß dem jeweili­ gen Protokoll-Standard auf je einem Up- und Downlink über ei­ ne oder mehrere gegenüber der ersten Mobilstation MS1 unter­ schiedliche Frequenzen und/oder einen oder mehrere unter­ schiedliche Zeitschlitze übertragen (vgl. Fig. 2c, 2d).

Beide Mobilstationen MS1, MS2 und alle anderen in der Funk­ zelle befindlichen weiteren Mobilstationen können jedoch durch einen gemeinsamen Sendekanal angesprochen werden, um die Initialisierung von Anrufen zu ermöglichen. Dieser ge­ meinsame Sendekanal wird üblicherweise als Broadcast-Channel BC bezeichnet und ist in Fig. 1 strichliert dargestellt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun der zweiten Mo­ bilstation MS2 ermöglicht, zum Mithören eines Anrufs den Downlink DL der ersten Mobilstation MS1 zu empfangen, verar­ beiten und wiederzugeben. Gegebenenfalls kann der zweiten Mo­ bilstation MS2 auch das Abhören des Uplinks UL der ersten Mo­ bilstation MS1 ermöglicht werden, um ein Mithören des gesam­ ten Anrufs auch ohne akustische Nähe zur Station MS1 zu er­ möglichen.

Um ein Mithören des Downlinks und gegebenenfalls des Uplinks durch die zweite Mobilstation MS2 zu ermöglichen, muß hierzu jedoch von der ersten Mobilstation MS1 vorerst eine entspre­ chende Nachricht, z. B. eine (Paging-Nachricht), an die zweite Mobilstation MS2 übermittelt werden. Paging ist der Vorgang, mit dem eine bestimmte oder auch mehrere Mobilstationen ange­ sprochen werden können. Diese, eine Identifikation der zwei­ ten Mobilstation MS2 enthaltende Paging-Nachricht wird über den Uplink UL der ersten Mobilstation MS1 an die Basisstation BS übermittelt und von dieser auf dem gemeinsamen Broadcast- Channel BC gesendet. In der Paging Nachricht sind alle In­ formationen enthalten, die der zweiten Mobilstation MS2 ein Mithören des Downlinks DL und gegebenenfalls des Uplinks UL der ersten Mobilstation MS1 ermöglichen, z. B. die Frequenz, der Zeitschlitz dieser Links UL, DL und gegebenenfalls die Verschlüsselungsparameter zur Dekodierung der abgehörten Nachrichten.

In den Fig. 2a, 2b, 2c, 2d, 2e sind Zeit-Frequenzdiagramme eines Frames für die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem DECT-Netzwerk dargestellt.

In Fig. 2a ist ein einzelner Frame eines DECT-Protokolls dargestellt, welcher zeitlich nacheinander einen Downlink und einen Uplink mit je zwölf Zeitschlitzen (Slots) aufweist. Für den DECT Standard sind zehn unterschiedliche Frequenzen mit zwölf Slots für max. 120 bidirektionale Links vorgesehen. Eine Frequenz und ein Slot des Downlinks sind bei diesem Bei­ spiel für den Broadcast-Channel BC reserviert, z. B. gemäß Fig. 2a die Frequenz Nr. 5 und der Slot Nr. 2. In den folgen­ den Fig. 2b, 2c, 2d und 2e wird der Einfachheit halber nur noch jener Teilabschnitt des Frames mit der Frequenz Nr. 5 dargestellt. Alternativ kann aber auch die Aufgabe des Broadcast channels BC von einem aktiven Übertragungskanal TC (sobald einer existiert) übernommen werden, um Resourcen zu sparen.

Jeder in der DECT-Zelle befindlichen Mobilstation wird für abgehende und einlangende Anrufe eine bestimmte Frequenz und ein bestimmter Slot zugeordnet, bis alle Kanäle (Frequenzen und Slots) vergeben sind.

In dem Frame gemäß Fig. 2a wird gerade kein Anruf durchge­ führt, wogegen in dem in Fig. 2b dargestellten Frame mittels einer Mobilstation MS1 ein Anruf T1 durchgeführt wird. Diesem Anruf T1 ist die Frequenz Nr. 5 und der Slot Nr. 6 zugeord­ net. In dem Frame von Fig. 2c sind zwei Anrufe T1, T1 von zwei Mobilstationen MS1, MS2 dargestellt, und zwar beide auf der Frequenz Nr. 5, jedoch in unterschiedlichen Slots, näm­ lich der Anruf T1 in Slot 6 und der Anruf T2 in Slot 8. Die in Fig. 2 dargestellte Belegung des Frame kann beispielsweise bei der eingangs angesprochenen "Dreierkonferenz" auftreten.

Der Teilabschnitt des Frames von Fig. 2c ist in Fig. 2d für die Basisstation BS und die Mobilstationen MS1 u. MS2 räum­ lich getrennt dargestellt, wobei die Richtung der Nachrich­ tenübertragung (Uplink, Downlink, Broadcast) durch entspre­ chende Pfeile dargestellt ist.

In Fig. 2e ist der Frame von Fig. 2b für den Fall darge­ stellt, daß der Anruf T1 von der Mobilstation MS2 mitgehört wird, wobei der Frame der Einfachheit halber wieder räumlich getrennt dargestellt ist. In diesem Fall wird der von der Ba­ sisstation BS an die Mobilstation MS1 gesendete Downlink T1 auf derselben Frequenz (Nr. 5) und in demselben Slot (Nr. 6) ebenso von der Mobilstation MS2 empfangen, verarbeitet und wiedergegeben. Wie in Fig. 2e zu sehen ist, kann die zweite Mobilstation MS2 gegebenenfalls auch dazu eingerichtet sein, den von der ersten Mobilstation MS1 an die Basisstation BS gesendeten Uplink zu empfangen, zu verarbeiten und wiederzu­ geben.

Um ein Empfangen, Verarbeiten und Wiedergeben des Up- und ge­ gebenenfalls des Downlinks durch die zweite Mobilstation MS2 zu ermöglichen, wird dieser Station zuvor über den Broadcast- Channel BC eine Nachricht übermittelt, welche alle wesentli­ chen Informationen des Up- und Downlinks (Frequenz, Slot, Verschlüsselung) enthält. Diese Nachricht wird aus Sicher­ heitsgründen üblicherweise nur von der ersten Mobilstation MS1 generiert und über den Uplink UL an die Basisstation BS gesendet. Gegebenenfalls kann aber auch vorgesehen sein, daß ein Mithören durch eine Anfrage der zweiten Mobilstation MS2 initialisiert wird. Hierfür wird jedoch kurzfristig ein Kanal (Frequenz/Slot) belegt.

In den Fig. 3a und 3b ist eine beispielsweise Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem GSM-Netzwerk anhand eines einzelnen Frames analog zu den Fig. 2a und 2e darge­ stellt.

Wie Fig. 3a zu entnehmen ist, sind der Up- und der Downlink UL, DL gemäß dem GSM-Standard auf unterschiedliche Frequenzen f1, f2 und je einen Slot, z. B. 3 bzw. 6 dieser Frequenzen f1, f2 verteilt. Der Slot Nr. 6 des Downlinks DL ist bei diesem Beispiel wieder für den Broadcast-Channel BC reserviert, der von allen in der Funkzelle der Basisstation BS befindlichen Mobilstationen empfangen wird.

Bei dem Mithören wird wieder analog zu dem Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 2e von der zweiten Mobilstation MS2 der Downlink DL von der Basisstation BS zur ersten Mobilstation MS1 empfangen, verarbeitet und wiedergegeben, gegebenenfalls auch der Uplink UL von der ersten Mobilstation MS1 zur Basis­ station BS.

Obwohl die obigen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand standardisierter digitaler Protokolle be­ schrieben wurden, kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch auf alle beliebigen geeigneten Protokolle aus­ geweitet werden. Weiters besteht im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit, nicht nur Sprachinformation, son­ dern alle anderen übertragenen Informationen "mitzuhören", z. B. Daten, Bilder, Faksimile od. dgl.

Claims (8)

1. Verfahren zum Mithören von Nachrichten, die an einer be­ stimmten ersten Mobilstation, z. B. einem Mobilfunk- oder Schnurlostelefon, von einer Basisstation empfangen wer­ den, wobei diese erste Mobilstation über eine Funkstrecke mit der Basisstation einer Funkzelle verbunden ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der von der Basisstation (BS) an die erste Mobilstation (MS1) gesendete Downlink (DL) von einer zweiten, in derselben Funkzelle befindlichen Mobilstation (MS2) empfangen, verarbeitet und gegebenen­ falls wiedergegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der mithörenden zweiten Mobilstation (MS2) zusätzlich zum Downlink (DL) auch der von der ersten Mobilstation (MS1) an die Basisstation (BS) gesendete Uplink (UL) emp­ fangen, verarbeitet und wiedergegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der ersten Mobilstation (MS1) auf einem Sendeka­ nal, den alle in einer Zelle befindlichen Mobilstationen (MS1, MS2) empfangen, an die zweite Mobilstation (MS2) eine Initialisierungsnachricht übermittelt wird, in wel­ cher alle zum Empfangen des Downlinks (DL) und gegebenen­ falls des Uplinks (UL) erforderlichen Informationen und Berechtigungen enthalten sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von allen Mobilfunkstationen (MS1, MS2) empfangene Sendekanal ein Broadcast-Channel (BC), eines Mobilfunk­ netzwerkes, z. B. eines GSM oder DECT-Netzes, ist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Initialisierungsnachricht eine von der ersten Mobilstation (MS1) über den Broadcast-Channel (BC) an die zweite Mobilstation (MS2) gesendete Paging- Nachricht ist, welche durch die darin enthaltene Identi­ fikation der zweiten Mobilstation (MS2) nur von dieser empfangen und verarbeitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Paging Nachricht eine Information über benutzten Sen­ dekanal, z. B. die Frequenz bzw. die Frequenzen und den Zeitschlitz bzw. die Zeitschlitze, umfaßt, auf welchen der mitzuhörende Downlink (DL) und gegebenenfalls Uplink (UL) gesendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Paging-Nachricht zusätzlich Information über die Ver­ schlüsselung des Downlinks (DL) und gegebenenfalls des Uplinks (UL) umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkstrecke durch ein GSM oder DECT Mobilfunknetz gebil­ det wird.