DE60007812T2

DE60007812T2 - Verfahren und Mobiltelefon für drahtlosen Lokalanrufe

Info

Publication number: DE60007812T2
Application number: DE60007812T
Authority: DE
Inventors: Robert E. Denville Myer
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2020-08-08
Also published as: US6532369B1; KR20010050143A; BR0003576A; CA2315962A1; DE60007812D1; JP2001086555A; AU5339800A; KR100668243B1; EP1079651A1; EP1079651B1; CN1285696A

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der drahtlosen Kommunikation und insbesondere ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Mobiltelefon nach dem Oberbegriff von Anspruch 8. Ein solches Verfahren und Mobiltelefon sind aus EP 0 756 432A bekannt.
Stand der Technik
Ein typisches drahtloses Kommunikationsnetz wie beispielsweise ein Zellularnetz oder ein PCS-Netz (Personal Communication System) enthält drei Hauptelemente: (1) eine Mobilvermittlungsstelle (MTSO), die als Schnittstelle zwischen dem drahtlosen Netz und dem öffentlichen Wählnetz (PSTN – Public Switched Telephone network) dient; (2) eine Anzahl von Zellenstandorten bzw. "Basisstationen", die Hochfrequenz-(HF-) Signale einschließlich von Steuerinformationen und Verkehr zu/von Mobilteilnehmerendgeräten ("Handys") senden/empfangen; und (3) einer Anzahl von über das gesamte vom drahtlosen Netz bediente geographische Gebiet verteilten Handys. Jede Basisstation stellt einen Dienst für einen Teilbereich des Netzgebietes bereit und ist mit der MTSO verbunden. Die MTSO verwaltet die Kanalzuteilung für jede Basisstation, koordiniert zwischen sich bewegenden Teilnehmern und Basisstationen zur Steuerung von Weiterschaltung und steuert die Operation der Herstellung von Verbindungen zwischen Handys und PSTN-Endgeräten.
Damit ein Mobilteilnehmerendgerät gleichzeitig empfangen und senden kann, wird von einem typischen drahtlosen Netz ein erstes Frequenzband zur Abwärtsstrecken-Kommunikation, d. h. Basisstation zum Handy, und ein zweites Frequenzband zur Aufwärtsstreckenkommunikation, d. h. Handy zur Basisstation benutzt. Weiterhin ist das drahtlose Netz typischerweise von zwei Arten von Kanälen abhängig – Verkehrskanälen, die Niederfrequenzkommunikation führen, und Steuerkanälen, die Steuerinformationen führen, die von der MTSO und den Basisstationen zur Herstellung und Überwachung von Rufverbindungen und zur Verwaltung von Weiterschaltungen zwischen Basisstationen benutzt werden, wenn sich Teilnehmer durch benachbarte Zellen hindurch bewegen.
Wenn ein Handy eingeschaltet wird, wird von ihm anfänglich eine Anzahl von Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanälen wie beispielsweise Funkruf- oder Pilotkanäle (bei CDMA-Netzen (Code Division Multiple Access)) abgetastet und ein einziger, gewöhnlich der nächsten Basisstation zugeordneter Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal auf Grundlage der relativen Güte des Kanals ausgewählt. Bei Herstellung einer Rufverbindung zwischen einem Handy und einem PSTN-Endgerät oder einem anderen Handy informiert die MTSO das Handy über die bedienende Basisstation über den ausgewählten Verkehrskanal. Danach wird die Kommunikation zwischen dem Handy und dem PSTN-Endgerät oder einem anderen Handy über die bedienende Basisstation, die MTSO und das PSTN (bei Kommunikation mit einem PSTN-Endgerät) ausgeführt.
Diese Verkehrswegeleitung über mindestens eine bedienende Basisstation und die MTSO findet selbst bei Kommunikation zwischen Handys statt, die nahe beieinander sind, wodurch Netzressourcen gebunden werden und sich oft Netzgebühren ergeben, ungeachtet der Nähe kommunizierender Teilnehmer.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Mobiltelefon nach Anspruch 8 bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung ist ein drahtloses Kommunikationsverfahren, bei dem ein erstes Handy direkt mit einem sich innerhalb eines gewissen Bereichs befindlichen zweiten Handy kommunizieren kann, indem es alle gewöhnlich einer Netz-Basisstation zugeordneten Verbindungsaufbau- und Kommunikationsfunktionen ausführt. Auch ist die vorliegende Erfindung ein mobiler Sender/Empfänger, der wie eine Netz-Basisstation während eines Ortsrufmodus fungiert, um eine direkte Verbindung zwischen Handys herzustellen und zu steuern, ohne Kontakt mit einer Netz-Basisstation aufzunehmen. Auf diese Weise wird durch den mobilen Sender/Empfänger örtliche Kommunikation ermöglicht, ohne daß Teilnehmer-Netzgebühren aufkommen oder Netzressourcen gebunden werden.
Bei einer Ausführungsform werden von einem mobilen Sender/Empfänger Sende- und Empfangsfrequenzen während eines Ortsrufmodus ausgewechselt, wodurch das Handy Steuerinformationen senden/empfangen und einen Ruf mit einem am Ort befindlichen Handy tätigen kann, als wenn es eine Basisstation wäre. Bei einer Ausführungsform wird vom mobilen Sender/Empfänger eine Frequenzsuchlaufoperation zur Identifizierung eines freien Verkehrskanals und dadurch zur Minimierung von Störung ausgeführt. Bei Herstellung einer Verbindung mit einem örtlichen Handy wird das örtliche Handy vom mobilen Sender/Empfänger über den Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal gerufen, der der das örtliche Handy bedienenden Basisstation zugeordnet ist, worauf das örtliche Handy über einen Aufwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal (z. B. einen Zugangskanal) antwortet. Nach Auswahl eines entsprechenden Verkehrskanals informiert der mobile Sender/Empfänger das örtliche Handy über den ausgewählten Verkehrskanal über den Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal und veranlaßt dadurch das örtliche Handy, sich auf den bezeichneten Verkehrskanal abzustimmen. Nach erfolgreicher Herstellung der Rufverbindung überträgt der mobile Sender/Empfänger eine Datennachricht über den Verkehrskanal, um den Benutzer des örtlichen Handys auf einen Anruf aufmerksam zu machen. Wenn das örtliche Handy durch "Abheben" antwortet, wird eine Rufverbindung zwischen den Handys hergestellt.
Bei einer Ausführungsform wird vom mobilen Sender/Empfänger die Rufgüte überwacht, ein neuer Verkehrskanal ausgewählt, wenn die Rufgüte unter einen gewissen Schwellwert absinkt, beispielsweise auf Grundlage des Signal-Rauschverhältnisses oder der Bitfehlerrate, und das örtliche Handy über den Organisationskanal über den neuen Verkehrskanal informiert. So wird vom mobilen Sender/Empfänger ohne Kontaktaufnahme mit der Netz-Basisstation eine Verbindung zwischen örtlichen Teilnehmern aufgebaut und ausgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Lektüre der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und bei Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbar werden. In den Zeichnungen zeigt:
1 eine beispielhafte Konfiguration eines drahtlosen Netzes, die zur Implementierung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
2 ein Blockschaltbild gewisser Elemente eines mobilen Sender/Empfängers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine beispielhafte Sender/Empfänger- Weichenkonfiguration zur Beseitigung von außerhalb der mobilen Übertragungs- und Mobilempfangsfrequenzbänder liegenden Frequenzkomponenten;
4 beispielhafte Mobilübertragungs- und Mobilempfangsfrequenzbänder, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vom mobilen Sender/Empfänger in einem Ortsrufmodus ausgewechselt werden;
5 Merkmale des mobilen Handgeräts nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ein Flußdiagramm der Schritte zum Herstellen und Steuern von direkter Kommunikation zwischen am Ort befindlichen Handys während eines Ortsrufmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Erfindung ist ein drahtloses Kommunikationsverfahren, das einem ersten Handy ermöglicht, eine Direktverbindung mit einem zweiten Handy innerhalb eines örtlichen Rufbereichs herzustellen, ohne von der Netzinfrastruktur abhängig zu sein. Auch ist die vorliegende Erfindung ein mobiler Sender/Empfänger, der gewöhnlich einer Netz-Basisstation zugeordnete Verbindungsaufbau- und Kommunikationsfunktionen während eines Ortsrufmodus durchführt, um eine Direktverbindung mit einem anderen Handy herzustellen und zu steuern. Beispielhafte Ausführungsformen eines drahtlosen Kommunikationsverfahrens und mobilen Sender/Empfängers gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben.
Bezugnehmend auf 1 ist dort eine Konfiguration 10 eines drahtlosen Netzes dargestellt, die zur Implementierung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Die Konfiguration 10 des drahtlosen Netzes enthält mehrere geographische Teilbereiche („Zellen") 12-1,..., 12-i. Jede Zelle 12-1,..., 12-i weist eine entsprechende Basisstation 14-1,..., 14-i zur Bereitstellung von Kommunikationsdienst für darin befindliche Handys auf. Jede der Basisstationen 14-1,..., 14-i ist (z. B. über eine Verbindungsleitung) mit einer MTSO 16 verbunden, die die Kommunikation innerhalb des Netzes verwaltet und als Schnittstelle zwischen dem drahtlosen Netz 10 und dem (nicht gezeigten) PSTN dient.
Dem Fachmann wird offenbar sein, daß viele Variationen des in 1 dargestellten drahtlosen Netzes 10 möglich sind. Beispielsweise kann jede der Zellen 12-1,..., 12-i in mehrere Sektoren eingeteilt sein. Weiterhin sind, obwohl die Zellen 12-1,..., 12-i als sechseckige Bereiche dargestellt sind, unterschiedliche Zellenformen möglich.
Wie oben beschrieben werden von Handys im Bereich des drahtlosen Netzes mehrere Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanäle abgetastet, die jeweils unterschiedlichen Basisstationen entsprechen, und eine bedienende Basisstation, gewöhnlich die am nächsten gelegene Basisstation, auf Grundlage der relativen Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanalgüte ausgewählt. Wiederum auf 1 bezugnehmend wird von einem ersten Handy 50-1 und einem zweiten Handy 50-2, die sich beide in der Zelle 12-3 befinden, die Basisstation 14-3 als ihre bedienende Basisstation ausgewählt.
2 ist ein Blockschaltbild eines mobilen Sender/Empfängers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit dem direkte örtliche Kommunikation mit einem anderen Handy ermöglicht wird, indem es die Verbindungsaufbau- und Kommunikationsfunktionen der Basisstation während eines Ortsrufmodus durchführt. Nach der Darstellung in 2 enthält der mobile Sender/Empfänger 100 eine mit einer Antenne 210 verbundene Sende-Empfangsweiche 110, einen ersten Schalter 120, der die Sende-Empfangsweiche 110 mit einem Empfangsvorverstärker 122 und einem Sende-HF-Verstärker 132 verbindet, einen mit dem Ausgang des Vorverstärkers 122 verbundenen Empfangsmischer 124, ein mit dem Ausgang des Mischers 124 verbundenes Zwischenfrequenz-(ZF-) Filter 136, einen mit dem Ausgang des ZF-Filters 136 und weiterhin mit einem ersten Frequenzsynthetisator 126, einem zweiten Frequenzsynthetisator 128, einem Sendefilter 134, dem ersten Schalter 120 und einem zweiten Schalter 138 verbundenen Prozessor 150. Vom zweiten Schalter 138 wird der erste Frequenzsynthetisator 126 und der zweite Frequenzsynthetisator 128 selektiv mit dem Empfangsmischer 124 und einem Modulator 130 verbunden, der mit dem Ausgang des Sendefilters 134 verbunden ist. Der HF-Verstärker 132 ist mit dem Ausgang des Modulators 130 verbunden.
Die Sende-Empfangsweiche 110 ist mit der Antenne 23 verbunden, um HF-Signale zu empfangen/senden. Wie in der Technik wohlbekannt ist, wird durch Frequenzduplexbetrieb einem Handybenutzer ermöglicht, durch Senden und Empfangen auf Frequenzen in getrennten Frequenzbändern, d. h. Mobilempfangs- und Mobilübertragungsbändern, die jeweils den Basisstationsübertragungs- und Basisstationsempfangsbändern entsprechen, gleichzeitig zu hören und zu sprechen.
In 3 ist eine typische Sende-Empfangsweichenkonfiguration dargestellt, die zur Implementierung der Sende-Empfangsweiche 110 in dem in 2 dargestellten mobilen Sender/Empfänger 100 geeignet ist. Nach der Darstellung in 3 enthält die Sende-Empfangsweiche 110 ein Mobilübertragungs-Bandpaßfilter (BPF MT) 112, das Frequenzen in einem HF-Signal ausfiltert, die oberhalb und unterhalb der Mobilübertragungsbandgrenzen liegen, und das mit der Antenne 210 und dem ersten Schalter 120 verbunden ist. Weiterhin enthält die Sende-Empfangsweiche 110 ein Mobilempfangs-Bandpaßfilter (BPF MR) 114, das Frequenzen oberhalb und unterhalb der normalen Mobilempfangsbandgrenzen ausfiltert und ebenfalls mit der Antenne 210 und dem ersten Schalter 120 verbunden ist.
4 zeigt typische Filterungsergebnisse der Sende-Empfangsweiche 110. In der 4 wird die untere Grenze des Mobilübertragungsbandes als MTL (Mobile Transmit Low – Untergrenze Mobilübertragung), die obere Mobilübertragungsgrenze als MTH (Mobile Transmit High – Obergrenze Mobilübertragung), die untere Grenze des Mobilempfangsbandes als MRL (Mobile Receive Low – Untergrenze Mobilempfang) und die obere Grenze des Mobilempfangsbandes als MRH (Mobile Receive High – Obergrenze Mobilempfang) bezeichnet.
Wiederum bezugnehmend auf 2 enthält der mobile Sender/Empfänger 100 eine Konfiguration zur Durchführung einer typischen mobilen HF-Sende-Empfangsoperation und enthält auch die Schalter 120 und 138, die bei Empfang einer Steuerausgabe vom Prozessor 150 dem Sender/Empfänger 100 ermöglichen, als Basisstation zu fungieren. Während des Normalbetriebs steuert der Prozessor 150 den ersten Schalter 120 zum Verbinden des BPF MR 114 der Sende-Empfangsweiche 110 mit dem Vorverstärker 122 an, so daß der Mischer 124 ein HF-Signal empfängt, bei dem die außerhalb des normalen Mobil-Empfangsbandes MRL-MRH liegenden Frequenzen ausgefiltert worden sind. Weiterhin steuert der Prozessor 150 den zweiten Schalter 138 an, die Ausgabe des ersten Frequenzsynthetisators 126 während des Normalbetriebsmodus mit dem Mischer 124 zu verbinden. Vom ersten Frequenzsynthetisator 126 wird ein Bezugs-Schwingungsfrequenzsignal von einem (nicht gezeigten) Bezugsoszillator umgesetzt, um ein Empfangsoszillator-(LO-Local Oszillator) Signal zu erzeugen, das, wenn es vom Empfangsmischer 124 mit dem verstärkten HF-Signal vermischt wird, eine für die nachfolgende Demodulation geeignete Zwischenfrequenz (ZF) ergibt. Das vom Mischer 124 ausgegebene ZF-Signal wird vom ZF-Filter 136 gefiltert und zum Prozessor 150 zur Demodulation zur Wiedergewinnung der Kommunikation ausgegeben.
Während des Normalbetriebs verbindet der erste Schalter 120 auch das BPF MT 112 der Sende-Empfangsweiche 110 mit dem HF-Verstärker 132, so daß verstärkte HF-Signale vom HF-Verstärker 132 entsprechend dem normalen Mobilübertragungsband MTL-MTH bandpaßgefiltert werden. Vom Prozessor 150 wird weiterhin der zweite Schalter 138 zum Verbinden des zweiten Frequenzsynthetisators 128 mit dem Modulator 130 während des Normalbetriebs angesteuert. Der zweite Frequenzsynthetisator liefert dem Modulator 130 ein Trägersignal mit einer zugewiesenen Frequenz im normalen Mobilübertragungsband (entsprechend dem durch die bedienende Basisstation übermittelten ausgewählten Verkehrskanal). Vom Modulator 130 wird das vom zweiten Frequenzsynthetisator 128 empfangene Trägersignal mit einem von dem die Ausgabe des Prozessors 150 tiefpaßfilternden Filter 134 empfangenen Signal moduliert und das modulierte Trägersignal zum HF-Verstärker 132 ausgegeben, so daß das modulierte Trägersignal vor seiner Ausgabe zur Sende-Empfangsweiche 110 verstärkt wird. Dem Fachmann wird offenbar sein, daß die in der 2 dargestellte Mobil-Sender-Empfänger-Konfiguration auf verschiedene Weise abgeändert werden kann und zusätzliche herkömmliche Komponenten wie beispielsweise zusätzliche Mischstufen, Verstärker und Filter enthalten kann.
Nach der Darstellung in 5 enthält ein beispielhaftes mobiles Handgerät 200 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Ortsmodus-Wählknopf 216 und einen Fernmodus-Wählknopf 214 (zum Auswählen normaler drahtloser Kommunikation mit der Basisstation und der MTSO). Weiterhin enthält das mobile Handgerät 200 einen Anzeigebereich 212, der den gegenwärtigen Betriebsmodus anzeigt. Der Prozessor 150 empfängt ein Moduswählsignal auf Grundlage der Auswahl entweder des Ortsmoduswählknopfes oder Fernmoduswählknopfes 216 bzw. 214.
Bei Empfang eines Ortsmodus-Wählsignals steuert der Prozessor 150 den ersten Schalter 120 an, den Vorverstärker 122 mit dem BPF MT 112 der Sende-Empfangsweiche 110 und den Ausgang des HF-Verstärkers 132 mit dem BPF MR 114 der Sende-Empfangsweiche 110 zu verbinden. Auf diese Weise empfangen die Empfangsschaltungen des mobilen Sender/Empfängers Signale, bei denen die außerhalb des normalen Mobilübertragungsbandes MTL-MTH liegenden Frequenzkomponenten entfernt worden sind, und das vom HF-Verstärker 132 ausgegebene zu übertragende HF-Signal wird von der Sende-Empfangsweiche 110 gefiltert, um außerhalb des normalen Mobilempfangsbandes MRL-MRH liegende Komponenten zu entfernen. Demnach dient der erste Schalter 120 zum Auswechseln der Sende- und Empfangsfrequenzbänder des Sender/Empfängers 100 auf die einer Basisstation.
Weiterhin wird vom Prozessor 150 der zweite Schalter 138 so angesteuert, daß der Empfangsmischer 124 ein LO-Signal vom zweiten Frequenzsynthetisator 128 empfängt, woraus sich eine ZF-Frequenz im normalen Mobilübertragungsband MTL-MTH ergibt, und der Modulator 130 empfängt ein Trägersignal vom ersten Synthetisator 126 mit einer Frequenz im normalen Empfangsband MRL-MRH. Durch Umschalten des Eingangs des Mischers 124 auf eine Frequenzausgabe vom zweiten Frequenzsynthetisator 128 und Umschalten des Trägersignaleingangs des Modulators 130 auf eine Frequenz vom ersten Frequenzsynthetisator 126 wird Empfang/Übertragung mit den Übertragungs/Empfangsfrequenzen der Basisstation ausgeführt.
Als nächstes wird die Funktionsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der 6 beschrieben. Für Darstellungszwecke wird in der nachfolgenden Beschreibung das Beispiel des in 1 gezeigten ersten Handys 50-1 benutzt, das das zweite Handy 50-2 ruft. Anfänglich, wenn der Benutzer des ersten Handys 50-1 sich entscheidet, einen Handy-Handy-Ortsruf zu versuchen, indem er den Ortsrufmodus-Wählknopf 216 des Handgeräts 200 auswählt, empfängt der Prozessor 150 des Sender/Empfängers 100 ein Ortsrufmodus-Wählsignal (Schritt 302). Zur Minimierung von Störungen während der nachfolgenden Sprachkommunikation wird als nächstes vom Prozessor 150 eine Analyse eingeleitet, um einen freien Verkehrssprachkanal zu finden. Insbesondere wird vom Prozessor 150 eine Kommunikationskanal- oder Frequenz-Suchlauffolge durchgeführt. Zur Durchführung eines Frequenzsuchlaufs wird vom Prozessor 150 der erste Synthetisator 126 angesteuert, um das LO-Signal sequentiell über einen Bereich zu verändern, so daß sich das vom Mischer 124 erzeugte ZF-Signal über den Bereich von Frequenzkanälen im Mobilempfangsband MRL-MRH ändert, und ein freier Kanal auf Grundlage der relativen Störungspegel auf den Mobilempfangskanälen ausgewählt (z. B. auf Grundlage von RSSI-Messungen (Receive Signal Strength Indicator – Signalstärkeanzeige), die typischerweise von Handys ausgeführt werden) (Schritt 304). In einer anderen Ausführungsform könnte die Basisstation 14-3 dem Handy 50-1 Verkehrskanäle zur Kommunikation mit dem zweiten Handy 50-2 zuweisen.
Als nächstes wird vom Prozessor 150 ein Steuersignal zum ersten Schalter 120 und zweiten Schalter 138 ausgegeben, um den ersten Schalter 120 und den zweiten Schalter 138 in die Ortsmoduspositionen zu stellen. Wie oben besprochen werden vom ersten Schalter 120 in der Ortsrufmodusstellung das BPF MT 112 der Sende-Empfangsweiche 110 mit dem Vorverstärker 122 und der Ausgang des HF-Verstärkers 132 mit dem BPF MR 114 der Sende-Empfangsweiche 110 verbunden, wodurch die Filterbänder im Vergleich zum Normalbetrieb ausgewechselt werden. wie ebenfalls oben beschrieben wird vom zweiten Schalter 138 in der Ortsrufmodusstellung der Ausgang des ersten Frequenzsynthetisators 126 mit dem Modulator 130 verbunden, so daß der Modulator 130 ein Trägersignal vom ersten Frequenzsynthetisator 126 empfängt. Weiterhin wird vom zweiten Schalter 138 in der Ortsrufmodusstellung der Ausgang des zweiten Frequenzsynthetisators 128 mit dem Mischer 124 verbunden, so daß der Mischer 124 ein LO-Signal vom zweiten Frequenzsynthetisator 128 empfängt (Schritt 306).
Man sollte erkennen, daß der Prozessor 150 die Mobilübertragungs- und Mobilempfangsfrequenzbänder vor der Auswahl eines Verkehrskanals austauschen kann, in welchem Fall der Prozessor 150 den zweiten Synthetisator 128 zum Erzeugen eines Bereichs von LO-Signalen ansteuert, so daß sich das vom Mischer 124 erzeugte ZF-Signal über den Bereich von Frequenzkanälen im Mobilübertragungsband MTL-MTH ändert. Bei dieser alternativen Implementierung wird vom Prozessor 150 ein freier Kanal auf Grundlage der relativen Störungspegel auf den Mobilübertragungskanälen ausgewählt (z. B. auf Grundlage von RSSI-Messungen).
Nach Auswechseln der Mobilübertragungs- und Empfangsfrequenzen erzeugt der Prozessor 150 des mobilen Sender/Empfängers 100 ein Funkrufsignal, das unter Verwendung des Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanals übertragen wird (Schritt 308). Insbesondere wird vom Prozessor 150, so wie es typischerweise durch eine Basisstation oder MTSO durchgeführt wird, die vom Benutzer über die Tastatur des Handgeräts 200 eingegebene Telefonnummer (d. h. eine 10-ziffrige Telefonnummer mit einer 3-ziffrigen Ortskennzahl zuzüglich einer 7-ziffrigen Rufnummer) in eine binäre N-Bit-Mobilidentifikationsnummer umgewandelt, die zur Identifizierung eines Mobilteilnehmers für eine Basisstation oder MTSO benutzt wird. Wie oben besprochen, werden vom zweiten Handy 50-2 bei seinem Einschalten anfänglich zugewiesene Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanäle nach umgebenden Basisstationen abgetastet und eine einzige Basisstation als die bedienende Basisstation auf Grundlage der relativen Kanalgüte ausgewählt. Der Prozessor 150 des ersten Handys 50-1 kann daher annehmen, daß das zweite Handy 50-2 auf denselben Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal wie das erste Handy 50-1 (d. h. den der Basisstation 14-3 im vorliegenden Beispiel zugeordneten Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal) abgestimmt ist, da, wenn sich das erste und zweite Handy 50-1 und 50-2 in Reichweite für eine Direktverbindung befinden, sie im allgemeinen von derselben Basisstation bedient werden. Als Alternative kann die Steuerung 150 versuchen, das zweite Handy 50-2 unter Verwendung der benachbarten Basisstationen zugewiesenen Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanäle zu rufen.
Wenn das zweite Handy 50-2 seinen Funkruf über den Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal erkennt, antwortet es über den Aufwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal (z. B. ein Zugangskanal), so wie es dies für eine normale Antwort auf einen Funkruf von einer Basisstation tun würde (Schritt 310). Bei Empfang einer Antwort vom zweiten Handy 50-2 über den Aufwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal überträgt der Sender/Empfänger 100 des ersten Handys 50-1 eine Anzeige des vorher entsprechend der oben besprochenen Frequenzsuchlaufoperation bestimmten ausgewählten Verkehrskanals. Vom ersten Handy 50-1 wird diese Verkehrskanalauswahl über den Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanal zum zweiten Handy 50-2 übertragen (Schritt 312). Nach Empfang einer Anzeige, daß sich das zweite Handy 50-2 auf den zugewiesenen Verkehrskanal abgestimmt hat (z. B. unter Verwendung eines in Schleife geschalteten Überwachungstons (SAT – Supervisory Audio Tone)) erkennt der Prozessor 150 des ersten Handys 50-1, daß eine Verbindung erfolgreich hergestellt worden ist und überträgt eine Datennachricht über den Abwärtsstrecken-Verkehrskanal, der das zweite Handy 50-2 auf einen Anruf aufmerksam macht, wodurch das zweite Handy 50-2 eine hörbare Warnung für den Benutzer abgibt. Wenn das zweite Handy 50-2 "abhebt", erkennt der Prozessor 150 des ersten Handys 50-1 den abgehobenen Zustand des zweiten Handys 50-2 und die Kommunikation zwischen dem ersten Handy 50-1 und dem zweiten Handy 50-2 über den zugewiesenen Verkehrskanal beginnt (Schritt 314). Wenn der Prozessor 150 feststellt, daß keine Verbindung hergestellt werden kann, beispielsweise wenn das zweite Handy nicht eingeschaltet ist oder sich nicht in Ortsrufreichweite befindet, kann der Prozessor 150 ein Signal zur Anzeige 212 des Handgeräts 200 ausgeben, das dem Benutzer anzeigt, daß keine Ortsverbindung hergestellt werden kann. Der Benutzer kann daher dann versuchen, mit dem zweiten Handy Kontakt aufzunehmen, indem er den normalen Kommunikationsmodus auswählt, in dem eine Verbindung womöglich über die Infrastruktur des drahtlosen Netzes, d. h. über die MTSO und Basisstationen hergestellt wird.
Wie oben beschrieben wird vom Sender/Empfänger 100 des ersten Handys 50-1 eine Rufverbindung mit dem zweiten Handy 50-2 unter Verwendung des Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanals hergestellt, der von der bedienenden Basisstation benutzt werden würde. Auf diese Weise fungiert der Sender/Empfänger 100 des ersten Handys 50-1 wie eine Basisstation durch Übertragen/Empfangen von Steuerungsinformationen und Verkehr unter Verwendung der Sende-/Empfangsfrequenz der Basisstation.
Während der direkten Kommunikation zwischen dem ersten Handy 50-1 und dem zweiten Handy 50-2 wird vom Prozessor 150 die Güte der Sprachkommunikation überwacht, beispielsweise durch Überwachen des Signal-Rauschverhältnisses oder Bitfehlerrate (Schritt 316) und jede Situation erkannt, wo die Rufgüte unter einen Schwellwertpegel abfällt (Schritt 318). Wenn vom Prozessor 150 bestimmt wird, daß die Rufgüte unter einen Schwellwertpegel abgefallen ist, wird vom Prozessor 150 eine weitere Frequenzsuchlaufoperation eingeleitet, um einen neuen Verkehrskanal auszuwählen (Schritt 320), und danach der ausgewählte Verkehrskanal zum zweiten Handy unter Verwendung des Abwärtsstrecken-Verbindungsaufbaukanals übertragen (Schritt 312). Auf diese Weise werden vom Prozessor 150 Störungen während der direkten Kommunikation zwischen dem ersten und zweiten Handy minimiert.
Wie oben beschrieben wird ein Sender/Empfänger eines Mobiltelefons abgeändert, um wie eine Netzstation während eines Ortsrufmodus zu fungieren. Auf diese Weise kann eine Verbindung zwischen einem ersten Handy und einem zweiten Handy ohne Beteiligung einer Basisstation oder der MTSO hergestellt werden, wodurch die Zuteilung von Netzressourcen und Netzgebühren vermieden wird. Weiterhin kann wie oben beschrieben der Sender/Empfänger des Handys während des anfänglichen Verbindungsaufbaus und während der Sprachkommunikation eine Verkehrskanalauswähloperation durchführen, um Störungen zu verhindern.

Claims

Verfahren für ein erstes Mobiltelefon zum Kommunizieren mit einem zweiten Mobiltelefon in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit folgendem: Übertragen von Verbindungsaufbauinformationen vom ersten Mobiltelefon über einen Organisationskanal zum Herstellen einer Direktrufverbindung zwischen dem ersten Mobiltelefon und dem zweiten Mobiltelefon; Übertragen von Verkehr vom ersten Mobiltelefon; und Empfangen von Verkehr am ersten Mobiltelefon; dadurch gekennzeichnet, daß der Organisationskanal ein Abwärtsstrecken-Organisationskanal ist, der von einer Basisstation des drahtlosen Kommunikationssystems zum Übertragen von Verbindungsaufbauinformationen benutzt wird; das Übertragen von Verbindungsaufbauinformationen das direkte Übertragen der Verbindungsaufbauinformationen vom ersten Mobiltelefon zum zweiten Mobiltelefon umfaßt; das Übertragen von Verkehr vom ersten Mobiltelefon das direkte Übertragen von Verkehr zum zweiten Mobiltelefon unter Verwendung eines ersten Frequenzbandes umfaßt, das von der Basisstation zum Übertragen von Verkehr benutzt wird; und das Empfangen von Verkehr am ersten Mobiltelefon das direkte Empfangen vom zweiten Mobiltelefon unter Verwendung eines zweiten Frequenzbandes umfaßt, das von der Basisstation zum Empfangen von Verkehr benutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Herstellens einer Rufverbindung das Auswählen eines Verkehrskanals und Übertragen einer Anzeige des ausgewählten Verkehrskanals vom ersten Mobiltelefon über den Abwärtsstrecken-Organisationskanal umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Auswählens das Durchführen einer Frequenzsuchlaufoperation am ersten Mobiltelefon zum Auswählen des zu benutzenden Verkehrskanals umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei mit der Frequenz Suchlaufoperation ein freier Verkehrskanal identifiziert wird, der während der Direktkommunikation zwischen dem ersten und zweiten Mobiltelefon zu benutzen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin mit folgendem: Überwachung der Rufgüte am ersten Mobiltelefon; und Auswählen eines neuen Verkehrskanals, wenn der Überwachungsschritt anzeigt, daß die Rufgüte sich unter einen Schwellwert verschlechtert hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsaufbauinformationen ein Funkrufsignal enthalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei von einer Netzbasisstation ein freier Verkehrskanal zugewiesen wird, der während der Direktkommunikation zwischen dem ersten und zweiten Mobiltelefon zu benutzen ist.
Mobiltelefon zur Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, mit folgendem: Sende-Empfangsmitteln zum Übertragen von Verbindungsaufbauinformationen und Empfangen von Steuerinformationen zur Herstellung einer Direktrufverbindung zu einem zweiten Mobiltelefon; und Steuermitteln zum Steuern des Sende-Empfangsmittels während eines Ortsrufmodus zur Übertragung von Verkehr und zum Empfangen von Verkehr; dadurch gekennzeichnet, daß das Sende-Empfangsmittel zur direkten Übertragung der Verbindungsaufbauinformationen zum zweiten Mobiltelefon über einen Abwärtsstrecken-Organisationskanal und zum Empfangen der Steuerinformationen über eine Aufwärtsstrecken-Organisationskanal ausgebildet ist, wobei der Abwärtsstrecken-Organisationskanal von einer Basisstation des drahtlosen Kommunikationssystems zur Übertragung von Verbindungsaufbauinformationen benutzt wird; und das Steuermittel zum Steuern des Sende-Empfangsmittels während des Ortsrufmodus ausgebildet ist, so daß das Übertragen von Verkehr direkt zum zweiten Mobiltelefon stattfindet und ein erstes Frequenzband benutzt, das von der Basisstation zum Übertragen von Verkehr benutzt wird, und das Empfangen von Verkehr direkt vom zweiten Mobiltelefon stattfindet und ein zweites Frequenzband benutzt, das von der Basisstation zum Empfangen von Verkehr benutzt wird.
Mobiltelefon nach Anspruch 8, wobei das Sende-Empfangsmittel folgendes enthält: eine Sende-Empfangsweiche mit einem ersten Bandpaßfilter zum Beseitigen von außerhalb eines Mobilübertragungsfrequenzbandes liegenden Frequenzkomponenten und einem zweiten Bandpaßfilter zum Beseitigen von außerhalb eines Mobilempfangsfrequenzbandes liegenden Frequenzkomponenten.
Mobiltelefon nach Anspruch 9, wobei das Steuermittel folgendes umfaßt: einen ersten Schalter zum Einstellen entsprechender Eingaben in das erste und zweite Bandpaßfilter während des Ortsrufmodus, so daß das zweite Bandpaßfilter Hochfrequenz-(HF-)Sendesignale empfängt und das erste Bandpaßfilter HF-Empfangssignale ausgibt.
Mobiltelefon nach Anspruch 9, wobei das Sende-Empfangsmittel weiterhin folgendes umfaßt: einen ersten Frequenzsynthetisator zum Erzeugen eines ersten Schwingungssignals; einen zweiten Frequenzsynthetisator zum Erzeugen eines zweiten Schwingungssignals; und einen Mischer zum Abwärtsumsetzen eines HF-Empfangssignals entsprechend einem von einem des ersten und zweiten Frequenzsynthetisators empfangenen Schwingungssignal; und das Steuermittel weiterhin folgendes umfaßt: einen zweiten Schalter zum selektiven Verbinden des Mischers zum Empfangen des ersten Schwingungssignals vom ersten Frequenzsynthetisator während eines Normalbetriebsmodus und Verbinden des Mischers zum Empfangen des zweiten Schwingungssignals vom zweiten Frequenzsynthetisator während des Ortsrufmodus.
Mobiltelefon nach Anspruch 8, wobei das Steuermittel einen Verkehrskanal auswählt und das Sende-Empfangsmittel zum Senden einer Anzeige des ausgewählten Verkehrskanals über den Abwärtsstrecken-Organisationskanal ansteuert.
Mobiltelefon nach Anspruch 12, wobei das Steuermittel zum Auswählen eines Verkehrskanals entsprechend einer Frequenzsuchlaufoperation ausgebildet ist.
Mobiltelefon nach Anspruch 13, wobei durch die Frequenzsuchlaufoperation ein freier Verkehrskanal identifiziert wird, der während der Kommunikation zwischen dem ersten und zweiten Mobiltelefon während des Ortsrufmodus zu benutzen ist.
Mobiltelefon nach Anspruch 8, wobei das Steuermittel die Rufgüte während des Ortsrufmodus überwacht und einen neuen Verkehrskanal auswählt, wenn sich die Rufgüte unter einen Schwellwert verschlechtert hat.
Mobiltelefon nach Anspruch 8, wobei die Verbindungsaufbauinformationen ein Funkrufsignal enthalten.
Mobiltelefon nach Anspruch 8, wobei eine Netzbasisstation einen Verkehrskanal zuweist, der während der direkten Kommunikation mit dem zweiten Mobiltelefon zu benutzen ist.