DE60019817T2

DE60019817T2 - Mobiles Kommunikationsnetz

Info

Publication number: DE60019817T2
Application number: DE60019817T
Authority: DE
Inventors: Jari T. Vikberg; Jan A. Gjärdman; Magnus Hallenstal; Ros-Marie Furtenback; Tomas Nylander; Martin Hänström
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2020-11-18
Also published as: EP1207708B1; DE60019817D1; DE60015361D1; ATE281047T1; ATE294487T1; ES2240891T3; US6925074B1; DE60015361T2; ES2231100T3; EP1207708A1; EP1351530A1; EP1351530B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Mobilfunk-Kommunikationsnetze mit besonderer Relevanz von Mobilfunk-Telefonnetzen und den Übergang zwischen Festnetz- und Mobilfunk-Telefondiensten.
Stand der Technik
Mobile Kommunikation wird in wachsendem Maß weit verbreitet werden, wenn sich die Anzahl von verfügbaren Diensten vervielfacht. Jedoch bedeuten die höheren Abrechnungsgebühren, die mit den meisten Mobilfunknetzen verbunden sind, und auch der oft schlechtere Empfang von Mobilfunksignalen innerhalb von einigen Gebäuden, dass Teilnehmer allgemein bevorzugen, einen Zugriff auf das Festnetz daheim oder im Geschäft behalten. Die Typen von Diensten und auch die Art, auf welche diese Dienste präsentiert werden, unterscheiden sich in Abhängigkeit davon, ob der Teilnehmer ein Mobilfunktelefon oder ein Festnetztelefon verwendet. Dies kann von dem Bereitstellen von vollständig unterschiedlichen Diensten, wie beispielsweise SMS, bis zu der Art, auf welche ein Adressbuch verwendet wird, reichen. Darüber hinaus werden Teilnehmer bei Mobilfunk- und Festnetzen allgemein unterschiedliche Teilnahmen haben, und somit unterschiedliche Telefonnummern. Tatsächlich wird in vielen Ländern ein zuverlässiger fester Zugriff auf Telekommunikationsdienste durch nur einen einzelnen Betreiber zur Verfügung gestellt. Ein Teilnehmer von sowohl einem mobilen als auch einem festen Telefonnetz wird daher gezwungen sein, die Art anzupassen, auf welche er die festen und mobilen Geräte verwendet.
Ein gegenwärtig verfügbarer Dienst verwendet einen einzigen Handapparat, der ein GSM-Endgerät mit einem schnurlosen Handapparat zum Zugreifen auf ein Festnetz kombiniert. Der Handapparat kann auf das Festnetz beispielsweise über eine PBX in einer Firmenanlage unter Verwendung eines digitalen verbesserten schnurlosen Telekommunikations-(DECT = digital enhanced cordless telecommunications)-System zugreifen. Wenn der Handapparat außerhalb eines Bereichs der PBX-Basisstation gelangt, kommuniziert der Handapparat mit dem GSM-Netz. Der Anwender hat sowohl eine feste als auch eine mobile Teilnahme und hat auch separate Nummern, die zu diesen Teilnahmen gehören. Dies lässt zu, dass der Anwender die Verwendung eines einzigen Telefons behält, jedoch werden die verfügbaren Dienste davon abhängen, ob das Telefon als GSM-Endgerät oder als schnurloser Handapparat verwendet wird. Das Telefon ist im Vergleich mit herkömmlichen Mobilfunkgeräten auch groß, da es im Wesentlichen aus einem GSM-Endgerät besteht, das Rückseite an Rückseite mit einem DECT-Handapparat angeordnet ist.
WO 99/35800 beschreibt ein Verfahren zum Verbinden einer herkömmlichen GSM-Basisstation mit einem zellularen System, wobei die Basisstation (BTS) eine Basisstationssteuerung (BSC) und eine Funkvermittlungsstelle (MSC) mit einem gemeinsamen IP-basierenden Netz verbunden sind. Die Basisstation kommuniziert über eine standardmäßige lizenzierte Funkschnittstelle mit mobilen Stationen. Die Basisstationen werden über das IP-basierende Netz unter Verwendung eines Konfigurationsservers CFS 104 konfiguriert, der auch mit dem IP-basierenden Netz verbunden ist und die Netzadresse der MSC 106 und der BSC 102 hält. WO 99/56486 beschreibt auch die Verbindung von anderen GSM-Netzelementen, insbesondere Basisstationen mit einem Funkkommunikationssystem. Die verschiedenen Elemente sind mittels Telekommmunikationsverbindungen verbunden, die Verkehrskanäle und Steuerkanäle aufweisen.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Kommunikationsnetz zur Verfügung zu stellen, das die Probleme von Anordnungen nach dem Stand der Technik mildert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kommunikationsnetz und Netzelemente zur Verfügung zu stellen, die eine Einheitlichkeit eines Dienstes ermöglichen, gleichgültig, ob ein Teilnehmer einen festen oder einen mobilen Zugriff auf Telekommmunikationsdienste verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese und weitere Aufgaben werden in einem Mobilfunk-Telekommunikationsnetz mit einem Teilnehmernetzteil und einem Hauptnetzteil erreicht. Der Teilnehmernetzteil enthält einen Zugriffssteuerteil, der angeordnet ist, um mit dem Kernnetzteil über eine vorbestimmte lizenzierte Mobilfunknetz-Schnittstelle zu kommunizieren, wie beispielsweise eine A-Schnittstelle für GSM oder eine Iu-Schnittstelle für UMTS. Der Teilnehmernetzteil enthält auch eine oder mehrere Basisstationsteile, die angeordnet sind, um mit Mobilfunkendgeräten über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle und auch ein festes Breitbandnetz, das den Zugriffsteuerteil und die Basisstationsteile verbindet, zu kommunizieren. Die Erfindung besteht in einem Verfahren zum Verbinden einer Basisstation mit einem Zugriffssteuerteil eines Teilnehmernetzes über ein festes Breitbandnetz und einem Verfahren zum Registrieren einer Basisstation mit einem Zugriffssteuerteil.
Durch Bereitstellen eines Zugriffs auf den öffentlichen Mobilfunk-Netzdienst über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle, die per Definition eine niedrige Leistung haben wird und im Vergleich mit herkömmlichen Teilnehmernetzen, wie beispielsweise den Basisstations-Untersystemen BSS in GSM oder UTRAN bei UMTS, einen kleinen Bereich haben werden, und durch Weiterleiten von Nachtrichten einer oberen Schicht auf transparente Weise, d.h. ohne ein Abbilden oder eine ähnliche Zwischenbearbeitung, können derselbe Dienst und dieselbe Teilnahme durch den Teilnehmer beibehalten werden, ohne einen Unterschied bezüglich des Pegels und der Präsentation eines erhaltbaren Dienstes wahrzunehmen. Darüber hinaus ist die Sprachqualität in der Umgebung daheim oder im Büro durch die lokale Versorgung stark verbessert. Die Lebensdauer der Batterie von seinen Mobilfunk-Endgeräten wird auch länger als dann sein, wenn es einzig bei herkömmlichen Teilnehmernetzen verwendet wird. Zusätzlich würde ein Betreiber eines öffentlichen Mobilfunknetzes dazu fähig sein, einen festen Zugriffsdienst ohne die Notwendigkeit für zusätzliche Zellenplanung anzubieten.
Vorteilhaft verwendet die Verbindung zwischen dem Basisstationsteil und dem Zugriffssteuerteil ein bereits existierendes Breitband-Festnetz, das für den Teilnehmer bei sich daheim oder am Arbeitsplatz verfügbar ist. Dieses Netz kann ein Kabel-TV-Netz oder ein ADSL-Netz sein, basiert aber vorzugsweise auf IP, so dass die Schnittstelle zwischen den Teilnehmernetzelementen unabhängig von dem Typ des physikalischen Netzes ist. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Festnetz ein ATM-basierendes Netz sein. Insbesondere könnten DSL-Typ-Netze direkt über ATM laufen. Andere Technologien könnten auf einen ATM-basierenden Netz an der Spitze von IP gelaufen lassen werden.
Die Erfindung kann sich auch auf die folgenden Aspekte beziehen:

(1) Ein Mobilfunktelekommunikationsnetz mit einem Teilnehmernetzteil und einem Kernnetzteil, wobei der Teilnehmernetzteil einen Zugriffssteuerteil enthält, der angeordnet ist, um mit dem Kernnetzteil über eine vorbestimmte lizenzierte Mobilfunknetz-Schnittstelle zu kommunizieren, wobei der Teilnehmernetzteil weiterhin wenigstens einen Basisstationsteil enthält, der angeordnet ist, um mit Mobilfunk-Endgeräten über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle zu kommunizieren, und ein festes Breitbandnetz, das den Zugriffsteuerteil und den wenigstens einen Basisstationsteil verbindet, wobei der Zugriffsnetzteil angeordnet ist, um Nachrichten einer oberen Schicht zwischen einem Mobilfunk-Endgerät und dem Kernnetzteil auf eine transparente Weise über die nicht lizenzierte Funkschnittstelle weiterzuleiten. Vorzugsweise enthalten die Nachrichten der oberen Schicht Mobilitätsmanagementnachrichten und darüber. Vorzugsweise verwendet die nicht lizenzierte Funkschnittstelle noch Breitbandfunk. Vorteilhafterweise ist die nicht lizenzierte Funkschnittstelle eine Bluetooth-Schnittstelle.
(2) Ein Teilnehmernetz, das dazu geeignet ist, mit Mobilfunk-Endgeräten über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle und mit einem Kernnetzteil über eine vorbestimmte Mobilfunknetz-Schnittstelle zu kommunizieren, wobei wenigstens Nachrichten einer oberen Schicht, die zwischen dem Mobilfunk-Endgerät und dem Kernnetz ausgetauscht werden, im Wesentlichen transparent über die nicht lizenzierte Funkschnittstelle und durch das Teilnehmernetz weitergeleitet werden. Vorzugsweise verwendet die nicht lizenzierte Funkschnittstelle Breitbandfunk. Vorzugsweise ist die nicht lizenzierte Funkschnittstelle noch eine Bluetooth-Schnittstelle.
(3) Eine Basisstation zur Verwendung als Teil eines Teilnehmernetzes, das angeordnet ist, um mit einem Kernnetzteil eines öffentlichen Mobilfunk- Telekommunikationsnetzes zu kommunizieren, wobei die Basisstation dazu geeignet ist, über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle mit wenigstens einem Mobilfunk-Endgerät zu kommunizieren und über ein festes Breitbandnetz mit einem Zugriffssteuerteil des Teilnehmernetzes zu kommunizieren, das mit dem Kernnetz verbunden ist, wobei die Basisstation angeordnet ist, um zwischen dem Mobilfunk-Endgerät und dem Kernnetz übertragene Nachrichten transparent über die nicht lizenzierte Funkschnittstelle und über das Festnetz weiterzuleiten. Vorzugsweise enthält die Basisstation ein erstes Schnittstellenmodul zum Weiterleiten von Nachrichten einer oberen Schicht über die nicht lizenzierte Funkschnittstelle und ein zweites Schnittstellenmodul zum Weiterleiten der Nachrichten der oberen Schicht über das Festnetz, wobei das erste und das zweite Schnittstellenmodul angeordnet sind, um Nachrichten der oberen Schicht zwischen einander im Wesentlichen transparent zu transferieren. Vorzugsweise ist das zweite Schnittstellenmodul noch angeordnet, um Nachrichten der oberen Schicht über ein IP-basierendes Festnetz weiterzuleiten.
(4) Eine Teilnehmernetzsteuerung zur Verwendung als Teil eines Teilnehmernetzes, das angeordnet ist, eine Kommunikation eines Mobilfunk-Endgerät mit einem öffentlichen Mobilfunk-Telekommunikationsnetz über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle zu ermöglichen, wobei die Teilnehmernetz-Steuerung angeordnet ist, um mit einem Kernnetzteil des öffentlichen Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes über eine vorbestimmte lizenzierte Mobilfunknetz-Schnittstelle zu kommunizieren, und weiterhin mit einem festen Breitbandnetz zur Kommunikation mit Mobilfunk-Endgeräten über wenigstens eine Basisstation verbunden ist, wobei die Teilnehmernetz-Steuerung angeordnet ist, um Nachrichten einer oberen Schicht, die mit Mobilfunk-Endgeräten ausgetauscht werden, auf eine transparente Weise über das feste Breitbandnetz zu senden und zu empfangen. Vorzugsweise enthält die Teilnehmernetz-Steuerung ein Schnittstellenmodul zum Weiterleiten von Nachrichten der oberen Schicht über das Festnetz. Vorzugsweise ist das feste Breitbandnetz noch ein IP-basierendes Netz, wobei das Schnittstellenmodul angeordnet ist, um die Nachrichten der oberen Schicht über einen IP-Protokolltunnel weiterzuleiten. Vorteilhafterweise ist das feste Breitbandnetz ein ATM-basierendes Netz. Vorzugsweise enthält die Teilnehmernetz-Steuerung ein Register zum Abbilden der Stelle von Mobilfunk-Endgeräten zu einer Basisstation, wobei das Register angeordnet ist, um auf einen Empfang einer Paging-Anforderung von dem Kernnetz zu einem Mobilfunk-Endgerät zugreifbar zu sein, um eine Basisstation zu bestimmen, die dazu fähig ist, mit dem Mobilfunk-Endgerät zu kommunizieren.
(5) Ein Mobilfunk-Telekommunikationsnetz, das einen Teilnehmernetzteil und einen Kernnetzteil enthält, wobei der Teilnehmerteil bzw. Zugriffsteil eine Vielzahl von Basisstationssystemen zum Kommunizieren mit Mobilfunk-Endgeräten über eine lizenzierte Luftschnittstelle des öffentlichen Mobilfunknetzes enthält, wobei die Basisstationssysteme angeordnet sind, mit dem Kernnetzteil über die vorbestimmte Mobilfunknetz-Schnittstelle zu kommunizieren, und weiterhin dazu geeignet ist, mit Mobilfunk-Endgeräten über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle zu kommunizieren, wobei das lokale Basisstationssystem angeordnet ist, Nachrichten einer oberen Schicht zwischen den Mobilfunk-Endgeräten und dem Kernnetz im Wesentlichen transparent weiterzuleiten. Vorzugsweise enthält das lokale Basisstationssystem wenigstens eine lokale Basisstation zum Kommunizieren mit Mobilfunk-Endgeräten über die nicht lizenzierte Funkschnittstelle und eine lokale Basisstationssteuerung, die mit der wenigstens einen lokalen Basisstation verbunden ist und dazu geeignet ist, mit dem Kernnetzteil über die vorbestimmte Netz-Schnittstelle zu kommunizieren. Vorzugsweise ist die lokale Basisstation noch mit der lokalen Basisstations-Steuerung über ein festes Breitbandnetz verbunden. Vorteilhafterweise ist das Festnetz ein IP-basierendes Netz und werden zwischen den Mobilfunk-Endgeräten und dem Kernnetzteil ausgetauschte Nachrichten der oberen Schicht zwischen der lokalen Basisstation und der lokalen Basisstationssteuerung durch Tunnelung durch das IP-basierende Netzwerk weitergeleitet. Vorzugsweise ist das Festnetz ein ATM-basierendes Netz. Vorzugsweise verwendet die nicht lizenzierte Funkschnittstelle Breitbandfunk. Vorzugsweise ist die nicht lizenzierte Funkschnittstelle noch eine Bluetooth-Schnittstelle.
(6) Ein Mobilfunk-Endgerät zum Kommunizieren mit einem Mobilfunk-Telekommunikationsnetz, das einen Teilnehmernetzteil und einen Kernnetzteil enthält, wobei das Endgerät ein Kommunikationsmanagementmodul zum Erzeugen von Nachrichten einer oberen Schicht für das Kernnetz und zum Empfangen von Nachrichten der oberen Schicht von diesem enthält, ein erstes Schnittstellenmodul zum Aufbauen einer lizenzierten öffentlichen Mobilfunknetz-Funkverbindung mit dem Teilnehmernetzteil und zum Weiterleiten der Nachrichten der oberen Schicht zu und von dem Kommunikationsmanagementmodul, wobei das Endgerät weiterhin ein zweites Schnittstellenmodul zum Aufbauen einer nicht lizenzierten Funkverbindung mit einem modifizierten Teilnehmernetz enthält, das mit dem Kernnetz verbunden ist, wobei das zweite Schnittstellenmodul angeordnet ist, um die Nachrichten der oberen Schicht über die nicht lizenzierte Funkverbindung weiterzuleiten, wenn das Mobilfunk-Endgerät an das modifizierte Teilnehmernetz angeschlossen ist. Vorzugsweise ist das zweite Schnittstellenmodul angeordnet, um die Nachrichten der oberen Schicht zwischen dem Kommunikationsmanagementmodul und dem Kernnetzteil über die nicht lizenzierte Funkverbindung auf eine transparente Weise weiterzuleiten. Vorzugsweise verwendet die nicht lizenzierte Funkschnittstelle noch Breitbandfunk. Vorteilhafterweise ist die nicht lizenzierte Funkschnittstelle eine Bluetooth-Schnittstelle.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele klar werden, die anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angegeben sind. In den Figuren gilt:
1 zeigt schematisch Teile eines modifizierten GSM-Netzes,
2 zeigt die Signalgabesequenz für eine automatische Konfiguration eines festen Teilnehmernetzteils gemäß der vorliegenden Erfindung,
3 zeigt schematisch einen Überblick über die Organisation innerhalb eines Mobilfunk-Endgeräts,
4 zeigt schematisch die funktionelle Organisation des Mobilfunk-Endgeräts,
5 zeigt schematisch die funktionelle Organisation einer Heim-Basisstation und einer Heim-Basisstations-Steuerung,
6 zeigt schematisch die Organisation von Zellen,
7 stellt schematisch ein Teilnehmerstellenregister der Heim-Basisstations-Steuerung dar,
8 zeigt die Signalgabesequenz für eine Gesprächsübergabe,
9 zeigt die Protokollstapel des modifizierten Teilnehmernetzes in der Steuerebene, und
10 zeigt die Protokollstapel des modifizierten Teilnehmernetzes in der Anwenderebene.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Das in 1 schematisch dargestellte Netz enthält Standardelemente der GSM-Architektur und enthält auch Elemente eines allgemeinen Paketfunkdienst-(GPRS = General Packet Radio Service)-Netzes. Ein Mobilfunktelefon oder Endgerät MT 1 ist in 1 dargestellt. Dieses kommuniziert mit dem GSM-Netz. Das Netz weist einen Teilnehmernetzteil (AN) 10 und einen Haupt- bzw. Kernnetzteil (CN) 20 auf. Die Trennungen bzw. Grenzen zwischen diesen Teilen sind in 1 durch gestrichelte Linien bezeichnet. Wie es die Namen andeuten, versieht der Teilnehmernetzteil 10 das Mobilfunk-Endgerät 1 mit einem Zugriff auf das Kernnetz 20 und über dieses zu anderen Netzdiensten.
Bei dem in 1 dargestellten beispielhaften Netz enthält der Kernnetzteil 20 ein Heimatregister (HLR) 201 und Mobilfunkdienst-Vermittlungsstellen (MSC) 202. Das Netz unterstützt auch den allgemeinen Paketfunkdienst, und enthält dafür dienende GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN) 203. Die Funktion und die Struktur von diesen Elementen sind wohlbekannt und werden hier nicht detailliert beschrieben werden. Darüber hinaus wird es verstanden werden, dass andere Elemente in einem GSM-Kernnetz vorhanden sein werden, obwohl sie in 1 nicht dargestellt sind. Der Kernnetzteil 20 kann einen Zugriff zu anderen, externen Netzen 30, wie beispielsweise ISDN- und PSTN-Netzen, und Paket- und schaltungsgeschalteten Paketdatennetzen, wie beispielsweise Intranetz, Extranetz und das Internet, über eine oder mehrere Gateway-Mobilfunkdienst-Vermittlungsstellen GMSCs 204 und Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten GGSNs 205 zur Verfügung zu stellen.
Der Zugriffsnetzteil 10 enthält die typischen GSM-Elemente, und zwar insbesondere Basisstations-Untersysteme BSS 101, von welchen eines in 1 schematisch dargestellt ist. Die Basisstations-Untersysteme 101 sind über die definierten festen standardmäßigen A- und Gb-Schnittstellen mit den MSCs 202 bzw. den SGSNs 203 im Kernnetzteil 20 verbunden. Jedes Basisstations-Untersystem 101 enthält eine Basisstations-Steuerung BSC 102, die mit einer oder mehreren Basis-Transceiverstationen BS 103 über die definierte Luftschnittstelle A_bis kommuniziert. Die Basis-Transceiverstation 103 kommunizieren mit dem Mobilfunk-Endgerät MT 1 über die GSM-Standard-U_m-Funk-Luftschnittstelle. Es wird verstanden werden, dass, während BTS 103 und BSC 102 derart gezeigt sind, dass sie eine einzige Einheit in BSS 101 bilden, die BSC oft von den BTSs getrennt ist und sogar bei der Mobilfunkdienst-Vermittlungsstelle MSC 202 angeordnet sein kann. Die in 1 gezeigte physikalische Trennung dient zum Unterscheiden zwischen den Teilen des Netzes, die den Teilnehmernetzteil 10 bilden und denjenigen, die den Kernnetzteil 20 bilden.
Zusätzlich zu dem durch die BSSs zur Verfügung gestellten Standard-GSM-Teilnehmernetzteil enthält das Netz gemäß der Erfindung einen modifizierten Teilnehmernetzteil, wie er in der unteren Hälfte der 1 gezeigt ist und wie er durch das Bezugszeichen 10' bezeichnet ist. Hier nachfolgend wird dieser als fester Teilnehmernetzteil 10' beschrieben werden. Die Komponenten, die diesen festen Teilnehmernetzteil 10' bilden bzw. ausmachen, ermöglichen auch, dass das Mobilfunk-Endgerät 1 auf den GSM-Kernnetzteil zugreift, und über diesen auf andere Kommunikationsnetze über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle X, die in 1 durch einen Teil 11 in zwei Richtungen dargestellt ist. Nicht lizenzierter Funk soll irgendein Funkprotokoll sein, das nicht erfordert, dass der Betreiber das Mobilfunknetz betreibt, um eine Lizenz von dem geeigneten Regulierungskörper erhalten zu haben. Im Allgemeinen müssen solche Technologien für nicht lizenzierten Funk eine niedrige Leistung haben und haben somit im Vergleich mit lizenzierten Mobilfunkdiensten einen begrenzten Bereich. Dies bedeutet, dass die Lebensdauer der Batterie von Mobilfunk-Endgeräten länger sein wird. Darüber hinaus kann deshalb, weil der Bereich klein ist, der nicht lizenzierte Funk ein Breitbandfunk sein, um dadurch eine verbesserte Sprachqualität zur Verfügung zu stellen. Die Funkschnittstelle kann irgendein geeignetes Protokoll für nicht lizenzierten Funk verwenden, wie beispielsweise ein Protokoll für ein drahtloses LAN oder digitale verbesserte schnurlose Telekommunikationen (DECT). Vorzugsweise wird jedoch Bluetooth-Funk verwendet, welcher eine hohe Bandbreite und einen geringeren Energieverbrauch als herkömmlicher öffentlicher Mobilfunknetzfunk hat.
Der Bluetooth-Standard spezifiziert eine digitale Zweiwege-Funkverbindung für kurze Bereichsverbindungen zwischen unterschiedlichen Vorrichtungen. Vorrichtungen sind mit einem Transceiver ausgestattet, der in einem Frequenzband um 2,45 GHz sendet und empfängt. Das Band ist global mit einer gewissen Variation der Bandbreite in Abhängigkeit vom Land verfügbar. Zusätzlich von Daten sind bis zu drei Sprachkanäle verfügbar. Jede Vorrichtung hat eine eindeutige 48-Bit-Adresse von dem IEEE 802-Standard. Eine eingebaute Verschlüsselung und Verifizierung sind auch verfügbar.
Das Element des festen Teilnehmernetzteils 10', das zum Kommunizieren über die Bluetooth-Schnittstelle geeignet ist, ist als lokale oder Heim-Basisstation (HBS) bezeichnet. Dieses Element handhabt die Funkverbindungsprotokolle mit dem Mobilfunk-Endgerät MT 1 und enthält Funktransceiver, die eine Zelle auf gleiche Weise wie beim Betrieb eines herkömmlichen GSM-Basisstationstransceivers BTS 103 definieren. Die Heim-Basisstation HBS 104 wird durch eine Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 gesteuert, die mit einer Mobilfunkvermittlungsstelle MSC 202 über die GSM-Standard-A-Schnittstelle und auch mit einem bedienenden GPRS-Unterstützungsknoten SGSN 203 über eine Standard-Gb-Schnittstelle, wenn sie im Kernnetzteil verfügbar sind, kommuniziert. Die Schnittstelle zwischen der Heim-Basisstation HBS 104 und ihrer Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 ist als Y-Schnittstelle bezeichnet. Die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 stellt die Verbindung zwischen der MSC 202 oder dem SGSN 203 und dem Mobilfunk-Endgerät 1 zur Verfügung. Die Verbindungsfunktion der Heim-Basisstation HBS 104 und der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 emuliert den Betrieb der BSS 101 in Richtung zu dem SGSN 203 und der MSC 202. Anders ausgedrückt schaut, wenn er von den Elementen des Kernnetzes 20, wie beispielsweise der mobilen Funkvermittlungsstelle (MSC) 202 und dem bedienenden GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN) 203 angeschaut wird, der durch die Heim-Basisstationen HBS 104 und die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 gebildete feste Teilnehmernetzteil 10' aus wie ein herkömmlicher Teilnehmernetzteil 10.
Die Anwendungen, die auf dem Mobilfunk-Endgerät MT 1 an dem obersten Ende der öffentlichen Mobilfunknetz-Funkschnittstellen laufen, laufen auch am obersten Ende des Bluetooth-Funks zwischen dem Mobilfunk-Endgerät 1 und der Heim-Basisstation HBS 104.
Die Schnittstelle zwischen der Heim-Basisstation HBS 104 und der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105, die in 1 mit Y bezeichnet ist, ist vorzugsweise durch eine feste Verbindung zur Verfügung gestellt. Die Heim-Basisstation 104 soll eine kleine Vorrichtung sein, die ein Teilnehmer kaufen und bei einer gewünschten Stelle, wie beispielsweise in einer Umgebung daheim oder in einem Büro installieren kann, um einen festen Zugriff auf das Mobilfunknetz zu erhalten. Um die Installationskosten bei dem Teil des Betreibers zu reduzieren, nutzt die Schnittstelle zwischen der Heim-Basisstation 104 und der Heim-Basisstations-Steuerung 105, die in 1 als Schnittstelle Y bezeichnet ist, daher vorzugsweise eine bereits existierende Verbindung, die durch ein Festnetz 106 zur Verfügung gestellt ist. Vorzugsweise ist dieses Netz ein breitbandiges Paketnetz. Geeignete Netze könnten diejenigen enthalten die auf ADSL, Ethernet, LMDS oder ähnlichen basieren. Heimverbindungen zu solchen Netzen sind in wachsendem Maße für Teilnehmer verfügbar. Obwohl es in 1 nicht gezeigt ist, wird die Heim-Basisstation HBS 104 mit einem Netz-Endgerät verbunden sein, das einen Zugriff zu dem Festnetz 106 gewährt, während die Heim-Basisstationssteuerung HBSC 105 mit einem Rand-Router ER des Netzes 106 verbunden sein kann, der auch das Festnetz 106 mit anderen Netzen verbindet, wie beispielsweise Intranets und dem Internet. IP wird zur Kommunikation zwischen der Heim-Basisstation HBS 104 und der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 über das Festnetz 106 verwendet, um den Transport von Daten unabhängig vom Netztyp zu machen. Die Verbindung zwischen der Heim-Basisstation HBS 104 und der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 ist vorzugsweise immer offen, so dass diese Verbindung ohne die Notwendigkeit für ein Reservieren eines Kanals immer Verfügbar ist. Eine Kommunikation über dieses Festnetz 106 wird durch eine Tunnelung durchgeführt, was anders ausgedrückt bedeutet, dass die oberen Protokollschichten über das Teilnehmernetz 106 auf eine transparente Weise ohne eine Abbildung oder eine Zwischenbearbeitung transportiert werden, wie es nachfolgend detaillierter beschrieben werden wird. Parallel zu der Heim-Basisstation HBS 104 kann der Anwender andere Vorrichtungen haben, die mit dem Festnetz verbunden sind, wie beispielsweise einen PC. Während das Festnetz 106 ein IP-basierendes Netz ist, ist die Erfindung nicht auf diesen Typ von Netz beschränkt. Insbesondere könnten auch ATM-basierende Netze verwendet werden. Insbesondere dann, wenn DSL-Technologien in diesem Netz verwendet werden, könnten sie direkt an der Spitze der ATM-Schicht verwendet werden, da sie auf ATM basieren. Natürlich könnte auch ein ATM-basierendes Netz verwendet werden, um IP zu transportieren, und zwar als Basisstation dienend.
Die Heim-Basisstation HBS 104 ist eine Vorrichtung, die von einem Teilnehmer gekauft und durch den Teilnehmer bei der erwünschten Stelle durch Einstecken von ihr in ein Port bzw. eine Anschlussstelle eines ADSL- oder CATV-Modems zum Zugreifen auf das Festnetz 106 installiert werden kann. Die Anschlussstelle ist in Kontakt mit einem Intranet, das auf der IP-Ebene entweder überbrückt oder geführt wird. Somit werden Standardprotokolle, wie beispielsweise IP, DHCP, DNS und ähnliches, verwendet. Die mit dem Modem verbundene Heim-Basisstation HBS 104 verwendet diese Standardprotokolle und -funktionen, um festzustellen, mit welcher Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 sie sich verbinden sollte, und auch um eine Verbindung mit dieser Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 zu bilden.
Jede Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 steuert mehrere Heim-Basisstationen HBS 104, und hält dafür eine Datenstruktur, die eine logische Ansicht von diesen Heim-Basisstationen HBSC 105 darstellen. Konfigurationsprozeduren ändern diese Datenstruktur, wenn Heim-Basisstationen HBS 104 hinzugefügt oder entfernt werden. Dies wird nachfolgend in weiterem Detail beschrieben werden. Wenn eine Heim-Basisstation HBS 104 hinzugefügt wird, bildet die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 eine TCP- oder SCTP-Verbindung mit der Heim-Basisstation HBS 104. Bevor diese Verbindung aufgebaut worden ist, ist die Heim-Basisstation HBS 104 unfähig zum Transferieren von Nachrichten zu der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105, und zwar selbst in Reaktion auf eine Rundsende-Paging-Nachricht. Eine Heim-Basisstation HBS 104 wird eine IP-Adresse auf dem Festnetz 106 zugeteilt. Diese IP-Adresse kann entweder vor einer Installation manuell konfiguriert werden oder unter Verwendung einer DHCP-Anforderung erhalten werden. Die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 wird natürlich auch eine IP-Adresse auf dem Festnetz 106 haben. Diese Adresse wird der Heim-Basisstation HBS 104 entweder durch manuelle Konfiguration bekannt werden, oder durch eine DNS-Anfrage zum Festnetz 106 erhalten werden, in welchem Fall die HBS 104 mit dem symbolischen Namen der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC konfiguriert wird.
Die Signalgabesequenz für diese Konfigurationsprozedur ist in 2 dargestellt. Insbesondere stellt die 2 die Signalgabe zwischen einer Heim-Basisstation HBS 104, einem Anbring-Anfrage-Port, eine Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 und einem ADM-Port der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 dar. Die Prozedur beginnt beim Einschalten oder Rücksetzen, wenn die Heim-Basisstation HBS 104 versucht, sich an das Anbring-Anfrage-Port in der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 anzubringen. Dies wird zuerst durch die Heim-Basisstation HBS 104 erreicht, die ein TCP-Synchronisationssignal bei einem Ereignis 1 sendet, was bei einem Ereignis 2 wiederholt und das Port bestätigt wird. Die Heim-Basisstation HBS sendet dann eine ANBRING_ANFRAGE-Nachricht bei einem Ereignis 3. Diese Nachricht enthält die Bluetooth-Vorrichtungsadresse der HBS. Wenn die HBS zuvor an die HBSC 105 angeschlossen worden ist, wird diese Nachricht auch einen Stellenbereichsidentifizierer LAI der HBS 104 und eine Id der HBS 104 enthalten. Diese Identifizierer werden nachfolgend in Bezug auf ein Roaming detaillierter diskutiert werden. Vorzugsweise ist auch sicherheitsbezogene Information in dieser Nachricht enthalten, um zu ermöglichen, dass die HBSC 105 die Heim-Basisstation HBS 104 authentifiziert. Die Heim-Basisstation 104 ist eine Vorrichtung, die von einem Teilnehmer erlangt werden wird, und wird möglicherweise nicht durch den Betreiber der Heim-Basisstations-Steuerung 105 geliefert werden. Es ist daher wichtig zu verifizieren, dass die Heim-Basisstation 104 autorisiert ist, sich mit der Heim-Basisstations-Steuerung 105 zu verbinden, und zwar auf dieselbe Weise wie ein Mobilfunk-Endgerät herkömmlich authentifiziert wird, bevor zugelassen wird, sich mit einem öffentlichen Mobilfunk-Kommunikationsnetz zu verbinden. Die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 hat auch einen Zugriff auf eine Datenbank, die relevante Bluetooth-Vorrichtungsadresseninformation enthält, zur Prüfung. Auf einen Empfang der ANBRING_ANFRAGE-Nachricht hin, speichert die HBSC 105 die IP-Adresse der HBS 104 und die Bluetooth-Vorrichtungsadresse wählt eine Ethernet-Schnittstelle aus, die durch die HBS 109 verwendet werden sollte, und zwei Ports, die die HBS 104 für statische bzw. dynamische TCP-Verbindungen verwenden sollte. Die HBSC 105 öffnet dann die zugeordnete ATM und Verkehrsports zum Hören. Nur die bestimmte Heim-Basisstation HBS 104 wird autorisiert werden, um sich mit diesen Ports zu verbinden und zwar basierend auf ihrer IP-Adresse. Die zugeordneten Ports und andere Information, einschließlich der IP-Adresse der ausgewählten Schnittstelle des Stellenbereichsidentifizierers LAI und eines eindeutigen Identifizierers HBS Id, wird in einem Fall bzw. einem Ereignis 5 mit einer ANBRING_ANTWORT-Nachricht zu der HBS kommuniziert. Auf einen Empfang dieser Nachricht hin speichert die HBS 104 die LAI und die HBS Id in einem nichtflüchtigen Speicher, so dass diese Information nach einem Rücksetzen verfügbar sein wird. Die TCP-Verbindung mit dem Anbring-Anfrage-Port der HBSC 105 wird dann durch den Austausch von Nachrichten bei Ereignissen 6 bis 8 geschlossen. Die Heim-Basisstation HBS 104 hat eine begrenzte Zeit, wie beispielsweise 2 Minuten, in welcher sie eine statische TCP-Verbindung versucht, und sonst werden die Ports geschlossen werden und zugeteilte Betriebsmittel in der HBSC 105 gelöst werden. Dies tritt bei Ereignissen 9 bis 11 mit TCP-Synchronisationsnachrichten auf, gefolgt durch eine Nachricht von der HBSC 105 bei einem Ereignis 12, die Systeminformation kommuniziert, die relevant für die HBS 104 ist. Um die statische TCP-Verbindung zu testen, muss die HBS 104 eine Nachricht zu dem statischen Port der HBSC 105 senden, wie es bei einem Ereignis 13 gezeigt ist, und zwar in der Form einer HBS_LEBEND- bzw. HBS_ALIVE-Nachricht. Wenn diese Nachricht nicht in vorbestimmten Intervallen empfangen wird, wird die HBSC die Ports schließen und die zugeteilten Betriebsmittel freigeben. Das erforderliche Zeitintervall wird vorzugsweise zu der Heim-Basisstation HBS 104 durch die Heim-Basisstations-Steuerung 105 mit der ANBRING_ANTWORT-Nachricht bei einem Ereignis 5 kommuniziert. Eine dynamische TCP-Verbindung wird mit dem Verkehrsport der HBSC aufgebaut.
Die zu dem Teilnehmer gelieferten Dienste sind unabhängig davon, ob das Mobilfunk-Endgerät MT 1 eine Verbindung über einen festen Teilnehmernetzteil 10' oder über ein Standard-Teilnehmernetz 10, wie es beispielsweise durch ein Basisstations-Untersystem BSS 101 in einem GSM-Netz dargestellt ist, aufbaut. Dies wird durch Verwenden derselben Dienstumgebung für alle Anwendungen erreicht. Dies bedeutet beispielsweise, dass schaltungsgeschaltete Sprachdienste in der Mobilfunkvermittlungsstelle MSC 202 ausgeführt werden. Wenn WAP-basierende Dienste unterstützt werden, werden diese in WAP-Servern wie im herkömmlichen Netz ausgeführt werden. Dies bedeutet auch, dass die Anwenderteilnahme in dem Heimatregister HLR 201 angeordnet ist, selbst wenn der Anwender eine Teilnahme an einem festen Teilnehmernetzteil 10' in der Form der Heim-Basisstation HBS 104 hat.
Ein vereinfachtes Blockdiagramm der Struktur des Mobilfunk-Endgeräts 1 ist in 3 gezeigt. Dieses Mobilfunk-Endgerät 1 enthält die standardmäßigen Funktionen einer oberen Schicht 301, die für jeden Mobilfunk erforderlich sind, der in einem GSM-System betrieben wird. Diese enthalten insbesondere die Verbindungsmanagementschicht und die Mobilitätsmanagementschicht. Diese Schichten 301 handhaben die Telefonie und dann, wenn sie vorhanden sind, Paketdatenübertragungs- und drahtlose Zugriffsprotokoll(WAP)-Funktionen. Diese Funktionen der oberen Schicht 301 verbinden mit dem GSM-Funkfunktionsmodul 302 wie bei einem herkömmlichen GSM-Mobilfunk-Endgerät. Das GSM-Funkmodul 302 kann auch GPRS-Funktionen unterstützen. Zusätzlich zu diesem GSM-Funkmodul 302 enthält das Mobilfunk-Endgerät zusätzlich ein weiteres Funkmodul 303 für den nicht lizenzierten Funkdienst. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Funkdienste Bluetooth. Dieses Bluetooth-Funkfunktionsmodul kommuniziert direkt mit den Funktionen der oberen Schicht 301. Die Funktionen der oberen Schicht 301 senden somit dieselben Nachrichten zu dem Mobilfunk-Kernnetzteil, gleichgültig ob das GSM-Funkfunktionsmodul 302 oder das Bluetooth-Funkfunktionsmodul 303 verwendet wird. Dies lässt zu, dass der Teilnehmer keine Änderung bezüglich des Dienstes wahrnimmt, der erhaltbar ist, gleichgültig ob das Mobilfunk-Endgerät in dem Versorgungsbereich einer Heim-Basisstation (HBS) 104 oder eines Basisstations-Untersystems 101 ist.
4 zeigt eine Blockdarstellung der funktionellen Organisation des Mobilfunk-Endgeräts 1. Gemeinsam mit einem herkömmlichen GSM-Endgerät enthält das dargestellte Mobilfunk-Endgerät 1 eine Verbindungsmanagementschicht 310 und eine Mobilitätsmanagementschicht MM 320. Bei herkömmlichen GSM-Endgeräten verwendet die Mobilitätsmanagementschicht MM 320 die Betriebsmittel der Funkbetriebsmittel-RR-Schicht. Bei dem Mobilfunk-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch eine Funkbetriebsmittel-Unterschicht RR 340, die für eine GSM-Funkschnittstelle 350 bestimmt ist, enthalten und wird auf dieselbe Weise wie die Funkbetriebsmittelschicht bei einem herkömmlichen GSM-Endgerät verwendet werden. Übrigens kann die GSM-Funkschnittstelle 350 auch als allgemeine Paketfunkschnittselle GPRS dienen. Jedoch unterscheidet sich die funktionelle Organisation des Mobilfunk-Endgeräts 1 von herkömmlichen GSM-Endgeräten durch das Enthaltensein einer nicht lizenzierten Funkschnittstelle und zwar bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel einer Bluetooth-Funkschnittstelle 370, und einer Funkbetriebsmittel-Unterschicht 360, die für diese Bluetooth-Funkschnittstelle 370 bestimmt ist. Eine logische Schicht 380 zu Anpassung der Bluetooth-Funkschnittstelle ist zwischen der Bluetooth-Funkschnittstelle und der Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht 360 vorgesehen. Die nicht lizenzierte Funkschnittstelle 370 wird parallel zu der GSM-Funkschnittstelle 350 betrieben. Um die zwei Funkbetriebsmittelschichten 340, 360 zu koordinieren ist eine Unterschicht 330 zwischen diesen und der Mobilitätsmanagement-MM-Schicht 320 vorgesehen. Diese Dienstkoordinationsschicht 330 versteckt effektiv die Existenz von zwei separaten Funkbetriebsmittel-RR-Unterschichten gegenüber den oberen Schichten. Die Bluetooth-Funkbetriebsmittelschicht 360 signalisiert zu der Dienstkoordinationsschicht 330, wann sie den Versorgungsbereich einer Heim-Basisstation HBS betritt oder verlässt. Diese Organisation bedeutet, dass die oberen Schichten 320, 310 des Mobilfunk-Endgeräts 1 arbeiten, als ob nur eine Funkschnittstelle vorhanden ist. Dies lässt zu, dass der Teilnehmer zwischen Verbindungen mit einem herkömmlichen Basisstations-Untersystem 101 oder einer Heim-Basisstation 104 basiert, ohne einen Unterschied bezüglich eines Dienstes zu bemerken.
5 zeigt die funktionelle Organisation des festen Teilnehmernetzteils 10', der mit einem Mobilfunk-Endgerät MT 1 über eine nicht lizenzierte Funkverbindung kommuniziert. Die in 4 gezeigte X-Schnittstelle 11 schließt abweichend von dem Bluetooth-Funkmodul 370 das Mobilfunk-Endgerät MT 1 der 4 an eine in 5 gezeigte Basisstation HBS 104 an. Die Heim-Basisstation HBS 104 hat auch ein Bluetooth-Funkmodul 401, das über eine Bluetooth-Anpassungsschicht 402 mit einer Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht BT-RR 403 verbindet. Die Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht 403 liefert Dienste zu Schichten oberer Ebene 404, die im Wesentlichen so genannte Dienste der "Schicht 3" sind, obwohl die Funkbetriebsmittel-Steuerprotokollschichten, die herkömmlich in der Schicht 3 bei GSM-Systemen enthalten sind, kein Teil von diesen Schicht-3-Diensten sind. Wie es später diskutiert wird, enthalten die oberen Schichten, die transparent, d.h. ohne eine Zwischenbearbeitung oder eine Abbildung, über das feste Teilnehmernetz 10' transportiert werden, wenigstens die Mobilitätsmanagementprotokollschicht und darüber. Diese Dienste der oberen Schicht sind in der Figur durch einen Pfeil 404 mit doppeltem Kopf zwischen unteren Schichten auf den Seiten des Mobilfunk-Endgeräts und der Heim-Basisstations-Steuerung der Heim-Basisstation angezeigt. Die untersten Schichten bei der Schnittstelle zwischen der Heim-Basisstation HBS 104 und der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 sind angepasst, um IP zu betreiben. Eine geeignete Schnittstelle ist die Schnittstelle 10 Base T oder 100 Base T Ethernet. Dies ist in 5 durch eine untere IP-Schicht 406 dargestellt, an deren oberster Seite entweder TCP oder UDP 405 betrieben wird. Es wird verstanden werden, dass SCTP anstelle von TCP verwendet werden kann. Über dieser Schicht ist eine Funkbetriebsmittelschicht RR IP 407 vorgesehen, die insbesondere an die IP-basierende Schnittstelle zwischen der Heim-Basisstation HBS 104 und der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 angepasst ist. Bei der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 sind die unteren Schichten 501 wieder die angepasste Funkbetriebsmittelsteuerschicht RR IP503 mit modifiziertem IP-über-TCP (oder -SCTP) oder UDP-über-IP. In 1 ist nur eine GSM-Heim-Basisstations-Steuerung HBSC gezeigt. Wie für die Heim-Basisstation HBS 104 liefern die unteren Schichten 501 der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 Dienste zu den oberen Schichten 502, die wieder als ein Pfeil dargestellt sind, der in Richtung zur Seite des Kernnetzteils der Heim-Basisstations-Steuerung 105 gerichtet ist. Es ist aus dieser Organisation offensichtlich, dass die oberen Schichten, anders ausgedrückt im Wesentlichen die Schicht-3-Dienste, die durch die Schichten des Mobilitätsmanagements MM 320 und das Verbindungsmanagement CM 310 in dem Mobilfunk-Endgerät MT 1 dargestellt sind, zwischen dem Mobilfunk-Endgerät MT und dem Kernnetzteil 20 ohne Abbildungs- oder andere Zwischenbearbeitungsfunktionen weitergeleitet werden. Der Transport von diesen Schichten ist für die unteren Bluetooth-Schichten 360, 380, 370 und 401, 402, 403 der X-Schnittstelle und für TCP oder UDP über IP-Schichten der Y-Schnittstelle durch das Festnetz 106 transparent. Die Verbindung über das Festnetz 106 ist somit ein Tunnel.
Wie es oben angegeben ist, wird die Installation des festen Teilnehmernetzteils 10' dadurch vereinfacht, dass die Notwendigkeit für eine Zellenplanung an dem Teil des Netzbetreibers vermieden wird. Eine Konsequenz davon besteht darin, dass, ungleich einer Basisstationssteuerung BSC 102 in einem GSM-Netz, das feste Teilnehmernetz 10' die Stelle einer Heim-Basisstation HBS 104 relativ zu umgebenden Zellen nicht kennen wird, und somit kein Mobilfunk-Endgerät MT 1 dazu anleiten kann, nach Signalen von spezifischen Stellen im Voraus einer Gesprächsübergabe auszuschauen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch überwunden, dass eine selbst planende Funktechnologie verwendet wird und dass zugelassen wird, dass das Mobilfunk-Endgerät MT 1 Information über Nachbarzellen im öffentlichen Mobilfunknetz zu der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 unaufgefordert durch das Teilnehmernetz 10' übergibt. Vorzugsweise hält das Mobilfunk-Endgerät MT 1 Identifikationsinformation über die letzte öffentliche Mobilfunknetzzelle, in welcher es angeordnet war. Diese Information wird im Voraus einer möglichen Gesprächsübergabe zum Netz übergeben. Das Mobilfunk-Endgerät MT 1 kann auch Signalstärken von umgebenden Zellen periodisch überwachen und diese Information zusammen mit der Zellenidentifikation zum Netz übergeben. Folglich ist das Wissen über Zellen, die zu dem Versorgungsbereich einer Heim-Basisstation HBS 104 benachbart sind, dynamisch aufgebaut, da diese Information durch das Mobilfunk-Endgerät MT 1 übergeben wird. Die Information wird vorzugsweise vom Mobilfunk-Endgerät MT 1 zu dem Netz unter einer Stellenaktualisierungsnachricht übergeben, was aus herkömmlichen öffentlichen Mobilfunknetzprozeduren wie beispielsweise GSM, bekannt ist.
Die Organisation und die Mechanismen, die zum Roaming bzw. zur Gesprächsumschaltung und für eine Gesprächsübergabe zwischen dem Versorgungsbereich von Heim-Basisstationen HBS 104 und Zellen eines öffentlichen Mobilfunknetzes erforderlich sind, das durch die Basis-Transceiverstationen 103 definiert ist. Wird nachfolgend weiter beschrieben.
Roaming bzw. Gesprächsumschaltung
Bei herkömmlichen öffentlichen Mobilfunksystemen, wie beispielsweise GSM, ist eine Netzversorgung in mehrere Stellenbereiche LA aufgeteilt, die eine oder mehrere BTS-Zellen aufweisen können. Jedem Stellenbereich ist ein eindeutiger Code zugeordnet, der Stellenbereichsidentifizierer LAI genannt wird. Ein ähnliches System von Bereichen, die Führungsbereiche RA genannt werden, ist beim allgemeinen Paketfunkdienst GPRS vorgeschlagen. Die Position eines Mobilfunk-Endgeräts MT 1 kann unter Verwendung des Systems von Stellenbereichen LA verfolgt werden, wenn gerade keine Session abläuft. Insbesondere dann, wenn ein Mobilfunk-Endgerät MT 1 in einen neuen LA eintritt, berichtet es dies zum Netz. Diese Information wird durch das Netz verwendet, wenn ein Paging für das Mobilfunk-Endgerät MT 1 ausgeführt wird. Das Netz führt ein Paging für den gesamten Stellenbereich LA aus und wartet darauf, dass das einem Paging unterzogene Endgerät antwortet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist allen Heim-Basisstationen HBS 104, die zum Verbinden mit einer einzigen Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 konfiguriert sind, derselbe Stellenbereich LA zugeordnet. Dies ist in 6 dargestellt. 6 zeigt vier Zellen 40 eines herkömmlichen GSM-Mobilfunknetzes, die jeweils als Sechseck dargestellt sind. Jede Zelle 40 ist durch eine Basis-Transceiverstation BTS 103 definiert und umgibt diese. Bei dem dargestellten Beispiel sind zwei Zellen in einen einzigen Stellenbereich 41 gruppiert. Dies ist als fortlaufende Linie um die zwei Zellen 40 gezeigt. Innerhalb dieses Stellenbereichs 41 ist ein zweiter Stellenbereich, ein Bluetooth-Stellenbereich 42, der eine Heim-Basisstation HBS 104 enthält. Eine weitere Heim-Basisstation HBS 104 und ihr umgebender Versorgungsbereich, der auch als der Stellenbereich 42 bezeichnet ist, ist teilweise in diesem Stellenbereich 41 und teilweise in einer Nachbarzelle 40 angeordnet.
Wenn sich ein Mobilfunk-Endgerät MT 1 in den Stellenbereich 42 der Heim-Basisstation HBS 104 bewegt, bilden das Bluetooth-Modul 303 im Mobilfunk-Endgerät MT 1 und ein Bluetooth-Modul in der Heim-Basisstation eine Bluetooth-Kommunikationsverbindung. Auf einer funktionellen Ebene bestimmt die Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht 306 im Mobilfunk-Endgerät 1, ob die Signalstärke gut genug ist, um eine zuverlässige Verbindung aufzubauen. Die Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht 360 informiert dann die funktionelle Ebene 302 für das Mobilitätsmanagement MM über die Dienstkoordinationsunterschicht 330 über den neuen Stellenbereich 42, was die Mobilitätsmanagementschicht 320 triggert bzw. dazu veranlasst, eine Stellenaktualisierungsprozedur durchzuführen, die in Richtung zu der Heim-Basisstation HBS 104 im Stellenbereich 42 gerichtet ist. Die Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht 360 liest periodisch die Signalstärke und informiert die Dienstkoordinationsunterschicht 330 über den aktuellen Pegel.
Wenn sich das Mobilfunk-Endgerät MT 1 aus dem Versorgungsbereich 42 der Heim-Basisstation 104 herausbewegt, so dass der Signalpegel zu einem kritischen Pegel abfällt, aktiviert die Dienstkoordinationsunterschicht 330 die GSM-Funkschnittstelle 350 über die Funkbetriebsmittel-Unterschicht 340. Wenn die Mobilitätsmanagement-MM-Schicht 320 über den neuen Stellenbereich 41 informiert wird, der dem öffentlichen Mobilfunknetz zugeordnet ist, wird eine Stellenaktualisierungsprozedur unter Verwendung von normalen GSM-Prozeduren durchgeführt werden.
Wie es oben angegeben ist, versorgen in herkömmlichen öffentlichen Mobilfunk-Telekommunikationsnetzen Stellenbereiche LA normalerweise eine Anzahl von Zellen. In dem festen Teilnehmernetzteil 10' der Erfindung wird eine einzige Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 einen Stellenbereich handhaben. Anders ausgedrückt wird allen Heim-Basisstationen HBS 104, die mit einer Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 verbunden sind, ein einziger Stellenbereich zugeordnet sein. Da der Netzbetreiber keinen Einfluss über die wahre Stelle einer Heim-Basisstation HBS 104 hat, da diese bei irgendeiner geeigneten Stelle durch einen Teilnehmer installiert werden kann, ist eine herkömmliche Zellenplanung und eine Organisierung von Heim-Basisstationen in Stellenbereiche nicht ausführbar.
Eine Folge eines Vorsehens von nur einem einzigen Stellenbereich LA für alle Mobilfunk-Endgeräte besteht darin, dass eine Paging-Nachricht, die durch das Kernnetz 20 gesendet ist, natürlich zu allen Mobilfunk-Endgeräten adressiert sein wird. Ein Zulassen, dass alle Endgeräte auf diese Weise einem Paging unterzogen werden, ist natürlich eine Verschwendung von Netzbetriebsmitteln. Um dies zu verhindern, ist die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 mit einem Register oder einer Datenbank 1051 zum Speichern der Stelle von Mobilfunk-Endgeräten versehen, die mit Heim-Basisstationen 104 verbunden worden sind. Dies ist in 7 schematisch dargestellt. Dieses Register 1051 ist bezüglich der Struktur gleich einem Besucherregister VLR. Es kann als Teil der Heim-Basisstations-Steuerungsstruktur gebildet sein oder kann eine separate Einheit sein, auf die durch die Heim-Basisstations-Steuerung zugegriffen und durch diese konsultiert werden kann, wie es nötig ist. Das Register 1051 wird gebildet, wenn Information über die Stelle eines Mobilfunk-Endgeräts empfangen wird. Die Versorgung bzw. der Versorgungsbereich einer einzigen Heim-Basisstation HBS 104 wird eine Zelle definieren, und jede Heim-Basisstation HBS wird eine eindeutige Zellenidentität haben. Wenn Mobilfunk-Endgeräte 1 ein Roaming in eine Zelle einer Heim-Basisstation durchführen und eine Stellenaktualisierung durchführen, bildet die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC die internationale Mobilfunkteilnehmeridentität IMSI des Mobilfunk-Endgeräts auf eine Heim-Basisstations-Zellenidentität HBS_id ab. Dieses Register wird somit modifiziert werden, wenn ein neues Mobilfunk-Endgerät ein Roaming in eine neue Zelle der Heim-Basisstation HBS durchführt.
Wenn ein Mobilfunkgerät über Funk gerufen wird, schaut die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 in die Funkrufnachricht, um zu bestimmen, welches Mobilfunk-Endgerät über Funk gerufen ist, indem die IMSI identifiziert wird. Unter Verwendung der Abbildung im Register 1051 bestimmt die Heim-Basisstations-Steuerung, zu welcher Heim-Basisstation 104 die Paging- bzw. Funkrufnachricht gesendet werden sollte, und kann somit die Funkrufnachricht nur auf diese Heim-Basisstation 104 begrenzen. Die zu jeder Heim-Basisstation HBS zugehörige Zellenidentifikation stellt sicher, dass dies für existierende Belastungsfunktionen und statistische Funktionen in Mobilfunkvermittlungsstellen MSC 202 und bedienenden GPRS-Unterstützungsknoten SGSN 203 transparent ist.
Vorzugsweise ist es möglich, einen Zugriff auf das Kernnetz 20 durch den festen Teilnehmernetzteil 10' zu begrenzen, so dass ein Teilnehmer spezifizieren kann, welche Mobilfunk-Endgeräte dazu fähig sein werden, eine Bluetooth-Funkverbindung mit einer bestimmten Heim-Basisstation HBS zu erkennen. Dies kann mit Bluetooth-Funk durch Verwenden des Merkmals innerhalb von Bluetooth für Paareinheiten erreicht werden. Für eine Heim-Basisstation HBS 104, für die es erforderlich ist, einen Zugriff auf mehrere Mobilfunk-Endgeräte 1 zur Verfügung zu stellen, wie beispielsweise in einer Firmenumgebung, wird eine Anwenderauswahl vorzugsweise auf einer Netzebene durchgeführt.
Handover bzw. Gesprächsübergabe
Da Heim-Basisstationen und ihre zugehörigen Zellen allgemein im Versorgungsbereich der Basis-Transceiverstationen BTS 103 eines öffentlichen Mobilfunknetzes angeordnet sein werden, wird eine Gesprächsübergabe eines aufgebauten Anrufs von einer Basis-Transceiverstation BTS 103 zu einer Heim-Basisstation nicht nötig sein. Somit werden alle Anrufe, die über GSM oder einen anderen öffentlichen Mobilfunknetzfunk gebildet sind, auf öffentlichem Mobilfunknetzfunk ausgeschlossen werden. Wenn das Mobilfunk-Endgerät in eine Heim-Basisstationszelle während dieser Session eine Gesprächsumschaltung bzw. ein Roaming durchgeführt hat und in dieser Zelle bleibt werden nachfolgende Anrufe unter Verwendung des Bluetooth-Funks oder einer anderen nicht lizenzierten Funkschnittstelle durchgeführt werden.
Eine Gesprächsübergabe ist somit nur dann nötig, wenn ein durch eine Heim-Basisstation HBS 104 unter Verwendung von Bluetooth-Funk gebildeter Anruf zu einem Basis-Stationstransceiver BTS 103 unter Verwendung von öffentlichem Mobilfunknetzfunk übergeben werden muss, wenn sich das Mobilfunk-Endgerät aus dem Versorgungsbereich der Heim-Basisstation HBS 104 herausbewegt. Diese Prozedur ist in 8 dargestellt.
8 zeigt die Sequenz einer Signalgabe zwischen dem Mobilfunk-Endgerät MT 1, der Heim-Basisstation HBS 104, der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105, der Mobilfunkvermittlungsstelle MSC 202 und einer Basis-Transceiverstation BTS 103 und einer Basisstations-Steuerung eines Basisstations-Untersystems BSS 101.
Bevor eine Gesprächsübergabe durchgeführt wird, wird angenommen, dass das Mobilfunk-Endgerät MT 1 zuvor das stärkste öffentliche Mobilfunksignal von einer Nachbarzelle 40 identifiziert hat oder alternativ die Zellen-Id der letzten verwendeten öffentlichen Mobilfunkzelle hält, und darauf folgend wird die Zellenidentität über die Heim-Basisstation HBS 104 als Teil der Stellenaktualisierungsprozedur zur Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 übergeben.
Wie es bereits in Bezug auf eine Gesprächsumschaltung bzw. ein Roaming beschrieben ist, überwacht die Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht 360 die Bluetooth-Signalstärke und berichtet diese zu der Dienstkoordinations-Unterschicht 330. Wenn ein Anruf aktiv ist, sendet die Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht 360 auch eine Nachricht zur Lieferung zu der Heim-Basisstation HBS 104, welche zu der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 weitergeleitet wird. Dies ist bei Ereignissen 1 und 2 in 8 dargestellt. Die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 wertet die berichteten Messungen aus, um zu bestimmen, ob eine Gesprächsübergabe erforderlich ist. Wenn eine Gesprächsübergabe erforderlich ist, wird eine Nachricht GESPRÄCHSÜBERGABE ERFORDERLICH mit der in dieser Nachricht geschriebenen Zellenidentität der zuvor gelieferten GSM-Zelle erzeugt. Diese Nachricht wird zu der Mobilfunk-Vermittlungsstelle MSC 202 gesendet, wie es bei einem Ereignis 3 gezeigt ist. Die MSC 202 sendet dann eine GESPRÄCHSÜBERGABE-Anforderung zu einer Basisstations-Steuerung BSC 102 der identifizierten Basis-Transceiverstation 103 bei einem Ereignis 4. Die Basisstations-Steuerung sorgt für ein Zuteilen eines Verkehreskanals gemäß herkömmlichen GSM-Prozeduren und empfängt eine Bestätigung der Aktivierung dieses Kanals von der Basis-Transceiverstation bei Ereignissen 5 und 6. Bei einem Ereignis 7 sendet die Basis-Stationssteuerung BSC 102 eine Bestätigung der GESPRÄCHSÜBERGABE-Anforderung zu der MSC 202, welche infolge davon einen GESPRÄCHSÜBERGABE-Befehl zu der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 bei einem Ereignis 8 zur Übertragung zu der Heim-Basisstation HBS 104 bei einem Ereignis 9 sendet. Die Heim-Basisstation HBS 104 sendet einen GESPRÄCHSÜBERGABE-Befehl zu dem Mobilfunk-Endgerät MT 1 bei einem Ereignis 10. Dieser wird durch die Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Unterschicht 360 empfangen und über die Dienstkoordinationsunterschicht 330 zu der Funkbetriebsmittel-Unterschicht 340 über dem GSM-Funkmodul 350 übergeben, welches dann damit beginnt, Gesprächsübergabezugriffsbursts über die Um-Schnittstelle zu der Basis-Transceiverstation BTS 103 bei einem Ereignis 11 zu senden. Diese werden auf die normale Weise durch die Basis-Transceiverstation BTS 103 erfasst, welche eine Erfassung zu der MSC 202 über die Basisstations-Steuerung BSC 102 berichtet, und zwar bei Ereignissen 12 und 13. Die Verbindung wird dann zwischen dem Basis-Transceiverstation BTS 103 und dem Mobilfunk-Endgerät MT 1 gebildet, und, nachdem der Basis-Transceiver BTS 103 eine Aufbauanzeigenachricht zu der Basisstations-Steuerung BSC 202 gesendet hat, wird die Gesprächsübergabe beendet und wird eine Bestätigung durch die Basis-Transceiverstation BTS 103 zu der Basisstations-Steuerung BSC 202 und durch die Basisstations-Steuerung BSC zu der MSC 202 bei Ereignissen 15 und 16 gesendet. Die MSC 202 schaltet dann zu dem neuen Pfad um.
Bevor eine Gesprächsübergabe stattfindet, wird der Teilnehmer vorzugsweise darüber alarmiert, dass sich das Mobilfunk-Endgerät aus einem Bereich der Heim-Basisstation HBS 104 herausbewegt, d.h. dass das Bluetooth-Funksignal einen kritisch niedrigen Pegel erreicht. Dies kann durch die Dienstkoordinationsunterschicht 330 durchgeführt werden, die eine Audio- oder andere Alarmbenachrichtigung beauftragt, während ein Signalpegel bei einem kritischen Pegel ist, und die diese Benachrichtigung beendet, wenn der Signalpegel ansteigt.
Die 9 und 10 zeigen Protokollarchitekturen für die verschiedenen Elemente in dem festen Teilnehmernetzteil 10' eines GSM-Teilnehmernetzes der zweiten Generation gemäß der Erfindung.
9 stellt die Protokollschichten für einen Transport eines Protokolls der dritten Generation dar, das in der technischen Spezifikation 24.008 von 3GPP zwischen einem Mobilfunk-Endgerät MT 1 und einer Mobilfunk-Vermittlungsstelle MSC 202 spezifiziert ist. In der Steuerebene kommunizieren die Schichten höherer Ebene des Peers bzw. Anschlusses des Mobilfunk-Endgeräts MT 1 und der Mobilfunk-Vermittlungsstelle MSC 202 direkt miteinander. Anders ausgedrückt werden diese Schichten durch niedrigere Schichten durch sowohl die Heim-Basisstation HBS 104 als auch die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 auf eine transparente Weise weitergeleitet. Diese Ebenen sind die Mobilitätsmanagement-MM-Ebene und die CC-, GMM-, SM- und Kurznachrichtendienst-Schichten. Die unteren Schichten des Mobilfunk-Endgeräts MT 1 kommunizieren direkt mit Arbeitsstations- bzw. Peer-Schichten in der Heim-Basisstation HBS 104. Diese enthalten die Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Steuerprotokollschicht RR, BT, die unter anderen Aufgaben die Zuteilung von synchronen Bluetooth-Kanälen behandelt. Unter dem Bluetooth-Funkbetriebsmittel-Steuerprotokoll ist der Konkurrenzzugriffsprovider der Schicht 2 L2CAP und die Bluetooth-Basisbandschicht. An der Y-Schnittstelle zwischen der Heim-Basisstation HBS 104 und der Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 ist eine weitere Schicht RR IP für ein an IP angepasstes Funkbetriebsmittel-Steuerprotokoll vorgesehen. Unter dieser Funkbetriebsmittelschicht ist ein synchrones IETF-Steuertransportprotokoll SCTP enthalten, welches mit einer Peer-SCTP-Schicht in der HBSC 105 kommuniziert. Es wird klar sein, dass diese SCTP-Schicht durch eine TCP-Protokollschicht ersetzt werden könnte. Dies wird auf einer IP-Schicht ausgeführt, die gleichermaßen mit einer IP-Schicht in der HBSC 105 kommuniziert. Schließlich bilden Tunnel der unteren Schicht durch das Festnetz 106 direkte Verbindungen mit entsprechenden Schichten in der HBSC 105. Die Protokollnachrichten der oberen Schicht werden durch die Heim-Basisstation HBS 104, die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 und über die Y-Schnittstelle über die jeweiligen Funkbetriebsmittel-Steuerprotokollschichten getragen. Wendet man sich nun der A-Schnittstelle zwischen der HBSC 105 und der MSC 202 zu, werden die Nachrichten der oberen Schicht über eine Basisstations-Dienstzugriffsstellenschicht BSSAP getragen. Diese sitzt über einer Signalgabeverbindungssteuerteilschicht SCCP, einer Nachrichtentransferteilschicht MTP und einer Ebene der Schicht 1 in dieser Reihenfolge. Jede dieser Schichten kommuniziert mit Peer-Schichten in der MSC 202.
Das Vorsehen einer Funkbetriebsmittelschicht BT-RR/RR IP in dem Mobilfunk-Endgerät 1 der Heim-Basisstation und der Heim- Basisstations-Steuerung, die geeignet und angepasst ist, um Nachrichten der oberen Schicht über Bluetooth- und IP-basierende Verbindungen zu tragen, und zwar jeweils, ermöglicht, dass 24.008 Nachrichten von dem Mobilfunk-Endgerät zu der Mobilfunk-Vermittlungsstelle MSC 202 hindurchgetragen werden, und daher über sowohl eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle als auch ein IP-basierendes Festnetz auf eine transparente Weise. Somit können alle Dienste in 24.008 für ein Mobilfunk-Endgerät MT unterstützt werden, das auf den Mobilfunk-Kernnetzteil über eine nicht lizenzierte Funkverbindung, wie beispielsweise Bluetooth, auf eine aufwärtskompatible Weise zugreift.
Die modifizierten Bluetooth- und Internetprotokoll-Funkbetriebsmittel-Steuerprotokolle RR BT und RR IP unterscheiden sich von dem GSM-Standardprotokoll. Insbesondere sind diese neuen Protokolle jeweils abhängig von der Technologie für nicht lizenzierten Funk, und für diesen geeignet, die verwendet wird und über IP transportiert. Sie stellen einen transparenten Transportmechanismus für Information der oberen Schicht zur Verfügung, die von der Mobilitätsmanagementschicht und darüber ist. Sie unterstützen auch die existierenden Dienstzugriffsstellen (SAP) zu der Mobilitätsmanagementschicht. Zusätzlich zu diesen neuen Funkbetriebsmittelprotokollen wird ein modifiziertes Mobilitätsmanagementprotokoll für 24.008 Transporte verwendet. Insbesondere ermöglicht die Mobilitätsmanagementschicht eine Zellenplanung, d.h. ein Ermöglichen, dass die Netzeinheit, die eine Anzahl von Zellen steuert, die Identität und andere Daten von Nachbarzellen erhält, die sie nicht steuert. Das Schicht-2-Protokoll im Mobilfunk-Endgerät MT muss auch die Interaktion zwischen der Funkbetriebsmittelschicht für GSM-Funk und die Funkbetriebsmittel für Bluetooth-Funk unterstützen.
10 zeigt die Anwendersteuerebene für einen Sprachtransport zwischen einem Mobilfunk-Endgerät MT 1 und einer Mobilfunk-Vermittlungsstelle MSC 202. Am obersten Ende der Schichten in dem Mobilfunk-Endgerät MT 1 kommuniziert ein G.711-Sprachprotokoll direkt mit einer Peer-Schicht bei einem angerufenen oder anrufenden Teilnehmer. Diese Protokollnachrichten werden durch die Heim-Basisstation HBS 104, die Heim-Basisstations-Steuerung HBSC 105 und die Mobilfunk-Vermittlungsstelle MSC 202 weitergeleitet. Die nächste Schicht nach unten in dem Mobilfunk-Endgerät MT 1 definiert das Modulationsschema, welches eine continuously variable slope Deltamodulation CVSD ist. Diese Schicht sitzt über einer Bluetooth-Basisbandschicht, die die unterste Schicht in dem MT ist. Diese unterste Schicht kommuniziert mit einer Peer-Schicht in der HBS, die gleichermaßen unter einer Modulationsschicht CVSD liegt. An der Y-Schnittstelle zwischen der HBS 104 und der HBSC 105 sitzt eine RTP-Schicht an dem obersten Ende des Stapels oberhalb eines UDP über einer IP-Schicht, welche direkt mit einer Peer-Schicht in der HBSC 105 kommuniziert. Unter der UDP-über-IP-Schicht tunneln Schichten zum direkten Bilden von Tunnelungsverbindungen über das feste Netz 106, wie bei der unter Bezugnahme auf 9 beschriebenen Steuerebene. Die A-Schnittstelle zwischen der HBSC 105 und der MSC 202 verwendet das standardmäßige E1-Protokoll.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein GSM-Netz diskutiert worden ist, wird es verstanden werden, dass sie auf andere Mobilfunknetze angewendet werden kann, und zwar insbesondere das Mobilfunknetz UMTS der dritten Generation, und zwar sowohl mit oder ohne GPRS. Die Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, kann in irgendeinem Mobilfunknetz verwendet werden, das die Trennung eines Teilnehmernetzteils von einem Dienstnetzteil zulässt.
Darüber hinaus werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass, während ein Mobilfunk-Endgerät, das zum Unterstützen von sowohl öffentlichen Mobilfunknetz-Funkkommunikation, wie beispielsweise GSM, als auch nicht lizenzierte Funkkommunikation fähig ist, für den Teilnehmer angenehm ist, dies nicht nötig ist. Der Teilnehmer kann statt dessen einen separaten Handapparat für nicht lizenzierten Funk zum Zugreifen auf das öffentliche bzw. Teilnehmen an dem öffentlichen Mobilfunknetz über den festen Teilnehmernetzteil 10' verwenden, der durch eine Heim-Basisstation und eine Heim-Basisstations-Steuerung zur Verfügung gestellt ist. Ein solcher Handapparat würde alle Schichtenfunktionen in dem beschriebenen kombinierten Mobilfunk-Endgerät 1 enthalten, aber diejenigen Schichten ausschließen, die sich speziell auf den lizenzierten Funk beziehen. Ein herkömmliches Mobilfunk-Endgerät zur Verwendung im öffentlichen Mobilfunknetz würde dann außerhalb des Versorgungsbereichs einer Heim-Basisstation verwendet werden müssen, und eine Gesprächsübergabe zwischen den zwei Zugriffsnetzen bzw. Teilnehmernetzen würde nicht unterstützt werden, wie es oben beschrieben ist.

Claims

In einem Teilnehmernetz (10'), das angeordnet und eingerichtet ist, um mit einem Kern- bzw. Hauptnetzteil (20) eines öffentlichen Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes zu kommunizieren, wobei das Teilnehmernetz bzw. Zugriffsnetz (10') eine Basisstation (104) enthält, die dazu geeignet ist, über eine nicht lizenzierte Funkschnittstelle mit wenigstens einem mobilen Endgerät (1) zu kommunizieren und über ein festes Breitbandnetz (106) mit einem Teilnehmer-Steuerteil (105) des Teilnehmernetzes (10') zu kommunizieren, das mit dem Hauptnetz (20) verbunden ist, ein Verfahren zum Verbinden der Basisstation (104) mit dem Teilnehmer-Steuerteil (105) über das feste Breitbandnetz (106), das die folgenden Schritte aufweist: Aufbauen einer Verbindung mit einem ersten Anschluss des Teilnehmer-Steuerteils (105) auf dem Festnetz (106), Senden einer Anbringungsaufforderung zu dem ersten Anschluss, einschließlich eines ersten vorbestimmten Vorrichtungsidentifizierers, Empfangen einer Aufforderungsbestätigung einschließlich einer Verbindungsschnittstellenadresse auf dem Festnetz und eines Basisstationsidentifizierers, Freigeben der Verbindung mit dem ersten Anschluss, Aufbauen einer Verbindung bei der Festnetzschnittstellenadresse unter Verwendung des Basisstationsidentifizierers.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Senden einer Nachricht für eine Aufrechterhaltung einer Verbindung zu der empfangenen Schnittstellenadresse innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls, um die Verbindung aufrechtzuerhalten.
Verfahren nach Anspruch 2, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Empfangen von Daten, die das Zeitintervall darstellen, von dem Teilnehmer-Steuerteil (105) mit der Aufforderungsbestätigung.
Verfahren zum Registrieren einer Basisstation (104), die dazu geeignet ist, mit mobilen Endgeräten (1) über eine nicht lizenzierte Funkverbindung (11) mit einer Zugriffsnetzsteuerung bzw. Teilnehmernetzsteuerung (105) zu kommunizieren, die einen Zugriff auf ein Kern- bzw. Hauptnetz (20) eines öffentlichen Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes über ein Festnetz (106) zur Verfügung stellt, das zwischen der Basisstation (104) und der Teilnehmernetzsteuerung (105) angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält: Empfangen einer Verbindungsaufforderung einschließlich eines nicht lizenzierten Funkvorrichtungsidentifizierers von der Basisstation (104) über das Festnetz (106), Authentifizieren des nicht lizenzierten Funkvorrichtungsidentifizierers, Auswählen eines Basisstationsidentifizierers und Reservieren wenigstens eines Kommunikationsanschlusses auf dem Festnetz (106) für eine Kommunikation mit der Basisstation (104), Senden einer Antwort auf die Verbindungsaufforderung einschließlich einer Schnittstellenadresse für den reservierten Anschluss und den Basisstationsidentifizierer, Prüfen auf den Basisstationsidentifizierer in Kommunikationsaufforderungen durch die Schnittstellenadresse und den reservierten Anschluss vor einem Zulassen einer Kommunikation.
Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin den folgenden Schritt enthält: Kommunizieren eines Zeitintervalls für eine Aufrechterhaltung einer Verbindung zu der Basisstation (104) und Freigeben des reservierten Anschlusses, wenn eine Verbindung nicht innerhalb des Zeitintervalls aufgebaut wird.