-
Gebiet der Erfindung
-
Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Mitteilungs- bzw. Communiquésystem,
das die Bandbreitenkapazität
in existierenden zellularen Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsnetzwerken und drahtgestützten Kommunikationssystemen
ausnutzt, um für
Teilnehmer einen Zugriff bzw. Zugang auf eine Vielzahl von broadcast-
und narrowcast-basierten Diensten vorzusehen.
-
Problem
-
In
zellularen Kommunikations- bzw. Nachrichtenübertragungsnetzwerken ist es
ein Problem, dass die Netzwerktopologie von Natur aus ausschließlich eine
Punkt-zu-Punkt-Topologie ist. Dieses Paradigma repräsentiert
die historische Sicht auf zellulare Kommunikationen als ein drahtloses äquivalent
von traditionellen drahtgebundenen Telefonkommunikationsnetzwerken,
die dazu dienen eine rufende Partei bzw. einen rufenden Teilnehmer
mit einer gerufenen Partei bzw. einem gerufenen Teilnehmer zusammenzuschalten
bzw. zwischenzuverbinden (interconnect). Ein zusätzliches Problem in zellularen
Kommunikationsnetzwerken ist es, dass die Anforderung gleichzeitig
viele Sprachteilnehmer mit der begrenzten Bandbreite, die in zellularen
Kommunikationsnetzwerken verfügbar
ist, zu versorgen, es verhindert hat, dass Kommunikationsdienste
mit großer Bandbreite
wie beispielsweise Daten, für
diese Teilnehmer vorgesehen wurden.
-
Die
dritte Generation (3G) drahtloser Kommunikationssysteme wie die
durch die ITU/IMT-2000 Anforderungen für zellulare Kommunikationen
spezifiziert, repräsentieren
einen Schritt in Richtung der Lösung
der oben erwähnten
Probleme. Die dritte Generation drahtloser Kommunikationssysteme
unterstützt
das Vorsehen von fortgeschrittenen Paketdatendiensten. In 3G/IMT-2000-Systemen ist
eine dynamische Internetprotokolladresszuweisung zusätzlich zu
einer statischen Internetprotokoll-(IP)-Adresszuweisung erforderlich.
Bei statischer IP-Adresszuweisung ist die statische IP-Adresse der
drahtlosen Teilnehmerstation fest und durch das drahtlose Heimatnetzwerk
zugewiesen.
-
Wenn
die drahtlose Teilnehmerstation weg von seinem drahtlosen Heimatnetzwerk
ist (roaming) muss eine spezielle Datenkommunikationsverbindung
(drahtloser IP-Tunnel) zwischen dem besuchten drahtlosen Netzwerk
und dem drahtlosen Heimatnetzwerk hergestellt werden. In diesem
Fall werden IP-Pakete,
die für die
IP-Adresse des drahtlosen Heimatnetzwerks der drahtlosen Teilnehmerstation
bestimmt sind, an das drahtlose Heimatnetzwerk geleitet, und zwar
gemäß herkömmlicher
IP-Leitung bzw. IP-Routing. Ein drahtloser IP-Tunnel wird in dem
drahtlosen Heimatnetzwerk verwendet, um die IP-Pakete umzulenken bzw. weiterzusenden,
die für
die statische IP-Adresse der drahtlosen Teilnehmerstation bestimmt
sind, und zwar zu dem besuchten drahtlosen Netzwerk in dem sich
die drahtlose Roaming-Teilnehmerstation lokalisiert ist und versorgt wird.
Wenn eine drahtlose Teilnehmerstation sich von dem Abdeckungsgebiet
eines drahtlosen Netzwerks zu einem anderen bewegt, werden drahtlose
IP-Mobilitätsverbindungsaktualisierungen
zwischen der drahtlosen Teilnehmerstation und seinem Heimatagent
(home agent, HA) in dem drahtlosen Heimatnetzwerk durchgeführt. Da
sowohl die IP-Adresse der drahtlosen Station; als auch seine Heimatagenten-IP-Adresse
statisch oder fixiert bzw. fest sind, kann ein geteiltes bzw. gemeinsam
genutztes (shared) Geheimnis zwischen der drahtlosen Teilnehmerstation
und des Heimatagenten in die drahtlose Station und ihren Heimatagenten
vorher- bzw. preprogrammiert werden, so dass der Heimatagent drahtlose
IP-Registierungen,
angefragt durch die drahtlose Teilnehmerstation, authentifizieren
kann und Mobilitätsverbindungsaktualisierungen
auf eine sichere Art und Weise durchführen kann.
-
Jedoch
selbst mit den Fortschritten der Bandbreitenverwendung und dem Vorsehen
von paketierten Datendiensten werden die zellularen Kommunikationsnetzwerke
noch mit einem Punkt-zu-Punkt-Paradigma betrieben, wobei die Netzwerke
nicht fähig
sind, gleichzeitig Daten zu einer Vielzahl von Teilnehmern zu kommunizieren,
welches das fundamentale bzw. grundlegende Konzept von Broadcast-Kommunikationen
ist, und zwar speziell in dem Fall von sich dynamisch ändernder
Zuhörerschaft
für die
Broadcasts.
-
WO
0079784A zeigt ein System zum Ausliefern eines Multicast-Broadcasts
an Teilnehmer über
drahtgebundene und drahtlose Verbindungen. Jeder Empfängerantennenserver
verbindet über
das Netzwerk die empfangenen Mulitcast-Broadcasts mit einem entsprechenden
dedizierten lokalen Multicast-Kanal
zur Übertragung
an Empfänger.
Die Empfänger
sind fähig
zwischen den dedizierten lokalen Multicast-Kanälen abzustimmen bzw. sich darauf
einzustellen, um einen ausgewählten
Multicast-Broadcast zu empfangen.
-
US-A-5983005
offenbart ein System für
die Auslieferung von Information über ein Kommunikationsnetzwerk.
Mehrere Kanäle
mit Information sind gleichzeitig für Nutzer verfügbar, wobei
jeder Informationskanal aus einem unabhängigen Informationsstrom besteht.
Ein Nutzer kann auf einen bestimmten Kanal einstellen oder ihn verlassen.
-
WO
00/69163 offenbart ein zielgerichtetes Werbesystem in dem verschiedene
Untergruppen gebildet werden, und zwar basierend auf einer oder
mehreren Teilnehmercharakteristika und verschiedene zielgerichteten
Werbungen werden an die verschiedenen Untergruppen bzw. Subgroups übertragen.
In einer IP-Umgebung werden die Untergruppen durch Verwenden von
Multicast-Adressen
gebildet. In kabelbasierten und satellitenbasierten Umgebungen werden
die Untergruppen durch node bzw. Knotenkonfigurationen gebildet.
-
EP-A-1058465
offenbart ein System und Verfahren für mehrfach einzigartig bzw.
einmalige identifizierbare Handsets bzw. Handapparate, um die gleiche
mobile Identifikationsnummer (mobile identification number, MIN)
zu nutzen. Die Vorrichtung umfasst ein drahtloses Telefon, das eine
elektronische Seriennummer und eine vorgesehene mobile Identifikationsnummer
(intended mobile identification number, EMIN) aufweist, wobei die
EMIN eine MIN aufweist, die eine Vielzahl von drahtlosen Telefonen
identifiziert und einen Erweiterungscode aufweist, der das spezielle
drahtlose Telefon innerhalb der Vielzahl von drahtlosen Telefonen
identifiziert, die Folgendes aufweist: einen benachbarten Prozessor,
der Steuercodes gemäß einem
durch die EMIN identifiziertes netzwerkbasiertes Profil erzeugt
und eine mobile Vermittlungszentra le bzw. Mobilfunkvermittlungszentrale
aufweist, die einen Dienst bzw. Versorgungsplan gemäß den Steuercodes
aktiviert, um dadurch einen Telekommunikationsdienstzugang bzw.
-zugriff für
das drahtlose Telefon vorzusehen.
-
Lösung
-
Die
oben beschriebenen Probleme werden gelöst und ein technischer Vorteil
wird erreicht durch das Communiqué-System für kombinierte zellulare und
drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke, das mit existierenden zellularen und drahtgestützten Kommunikationsnetzwerken
betreibbar ist, um Communiqué-Kommunikationsdienste
für Teilnehmer
vorzusehen. Das Communiqué kann
von der Art her ein-direktional bzw. uni-direktional (broadcast)
oder bidirektional (interaktiv) sein und der Umfang des Communiqués kann
ein Netzwerk weiter broadcast oder narrowcast sein, wobei Zellen
und/oder Zellsektoren gruppiert werden, um ein vorherbestimmtes
geografisches Gebiet oder eine demografische Population oder eine
Teilnehmerinteressensgruppe abzudecken bzw. zu versorgen, um Information
an Teilnehmer zu übertragen,
die die Zielgruppe bzw. Zielzuhörerschaft
für die
Narrowcast-Übertragungen
bilden bzw. bevölkern.
Die Gruppierung von Zellen um das Communiqué-Abdeckungsgebiet bzw. -Versorgungsgebiet
für die
Narrowcast-Übertragungen
zu bilden, kann zusammengesetzt sein, aus Kombinationen von drahtlosen
Abdeckungsgebieten innerhalb von Gebäuden, herkömmlichen terrestrischen und/oder
nicht terrestrischen Zellen, drahtleitungsbasierten Zellen, und
zwar auf eine hierarchische Art und Weise zusammengestellt bzw.
manipuliert. Der Inhalt dieser Communiqué-Übertragungen kann von der Art
her mulitmedial sein und eine Kombination verschiedener Formen von
Medien aufweisen: Audio, Video, Grafiken, Text, Daten und ähnliches.
Die Teilnehmerterminaleinrichtungen, die zum Kommunizieren mit dem
Communiqué-System für zellulare
Kommunikationsnetzwerke genutzt werden, sind typischerweise voll
Funktionskommunikationseinrichtungen, die Folgendes aufweisen: WAP-geeignete
zellulare Telefone, digitale persönliche Assistenten, Palm Pilots,
Personalcomputer und ähnliches
oder sind spezielle Nur-Communiqué-Kommunikationseinrichtungen,
die speziell für
Communiqué- Empfang sind oder MP3-Audio-Abspielgeräte (im Wesentlichen
ein Radioempfänger
oder Communiqué-Radio)
oder ein MPEG4-Video-Empfänger
(Communiqué TV)
oder eine andere derartige spezialisierte Kommunikationseinrichtung.
Die Teilnehmerterminaleinrichtungen, die in dem Communiqué-System für kombinierte,
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke verwendet werden, können mobile drahtlose Kommunikationseinrichtungen
in dem herkömmlichen
mobilen Teilnehmerparadigma oder die festen drahtlosen Kommunikationseinrichtungen
in den aktuelleren drahtlosen Produktangeboten oder drahtleitungsgestützte Kommunikationseinrichtungen
sein. Ferner können
die Communiqué-Kommunikationsdienste
freie Dienste, Teilnahme- bzw. abonnementbasierte Dienste oder gebührenbasierte
Dienste sein, während
die Datenausbreitung basiert sein kann auf Push, Pull und Kombinationen
von Push-/Pull-Informationsverteilungsmodi.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Mitteilungs- bzw. Verlautbarungs- bzw. Communiqué-System
vorgesehen zum Vorsehen von Communiqué-Kommunikationsdiensten an Teilnehmer,
die mit einer drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmereinrichtung bzw.
Vorrichtung ausgestattet sind, und zwar über ein drahtgebundenes bzw.
drahtgestütztes
Kommunikationsnetzwerk, das ein Vielzahl von Kommunikationskanälen vorsieht,
wobei jeder von diesen eine Vielzahl von drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmervorrichtungen versorgt
bzw. bedient, wobei das System Folgendes aufweist: Mittel zum Auswählen einer
Vielzahl von Kanälen
in dem drahtgebundenen bzw. drahtleitungsgestützten Kommunikationsnetzwerk,
um den Communiqué-Kommunikationsdienst
vorzusehen, und Mittel zum Lenken bzw. Leiten von Communiqués, die
den Communiqué-Kommunikationsdienst
bilden, und zwar von einer ausgewählten Programmquelle zu ausgewählten Kanälen der
Vielzahl von drahtgebundenen Kommunikationskanälen für die Übertragung zu einer Vielzahl
der drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmervorrichtungen
bzw. -einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum
Auswählen
Folgendes aufweisen: Mittel zum Definieren eines Satzes der drahtgebundenen Kommunikationskanäle, um einen
Communiqué-Kommunikationsdienst
an wenigstens eines der Folgenden vorzusehen: einen vorher bestimmten
geografischen Bereich, eine demografische Bevölkerung und eine Teilnehmerinteressensgruppe,
Mittel ansprechend auf das Auftreten einer Ereignisinitiierung eines
Communiqué-Kommunikationsdienstes,
zum Identifizieren eines zeitlichen und räumlichen Ausmaßes des
Communiqué-Kommunikationsdienstes,
Mittel zum Übersetzen
des identifizierten zeitlichen und räumlichen Ausmaßes in den
Satz der drahtgebundenen Kommunikationskanäle und, dadurch gekennzeichnet,
dass die Übertragung zu
einer Vielzahl der drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
stattfindet, die autorisiert sind, das Communiqué zu empfangen und die von
dem drahtgebundenen Kommunikationsnetzwerk versorgt werden, und
zwar zumindest auf einem der Vielzahl von Kanälen, wobei die Übertragung
gleichzeitig an mehr als eine der drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmervorrichtungen über den
zumindest einen Kanal veranlasst wird.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ferner ein Verfahren vorgesehen zum Vorsehen von Communiqué-Kommunikationsdiensten
an Teilnehmer, die ausgestattet sind, mit einer drahtgebundenen
Communiqué-Teilnehmervorrichtung über ein
drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk, das ein Vielzahl von Kommunikationskanälen vorsieht,
von denen ein jeder eine Vielzahl von drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmervorrichtungen
versorgt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Auswählen einer
Vielzahl von Kanälen
in dem drahtgebundenen bzw. kabelbasierten Kommunikationsnetzwerk,
um den Communiqué-Kommunikationsdienst
vorzusehen, Folgendes aufweisend: Definieren eines Satzes, der drahtgebundenen
Kommunikationskanäle,
um einen Communiqué-Kommunikationsdienst
an zumindest eines der Folgenden vorzusehen: ein vorher bestimmter
geografischer Bereich, eine demografische Bevölkerung und eine Teilnehmerinteressensgruppe
identifizieren, und zwar ansprechend auf das Auftreten einer Ereignisinitiierung
eines Communiqué-Kommunikationsdienstes,
eines zeitlichen und räumlichen
Ausmaßes
des Communiqué-Kommunikationsdienstes, Übersetzen
des identifizierten zeitlichen und räumlichen Ausmaßes in den
Satz der drahtgebundenen Kommunikationskanäle; und Lenken bzw. Leiten
von Communiqués,
die den Communiqué-Kommunikationsdienst
bilden, von einer ausgewählten
Pro grammquelle an ausgewählte
Kanäle,
der Vielzahl von drahtgebundenen Kommunikationskanälen für eine gleichzeitige Übertragung
an eine Vielzahl der drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmervorrichtungen,
die autorisiert sind, das Communiqué zu empfangen und die von dem
drahtgebundenen Kommunikationsnetzwerk versorgt werden, und zwar
auf zumindest einem Kanal der Vielzahl von Kanälen, wobei die Übertragung
gleichzeitig an mehr als eine der drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmervorrichtungen über den
erwähnten
zumindest einen Kanal veranlasst wird.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ferner ein Communiqué-System vorgesehen zum Vorsehen
von Communiqué-Kommunikationsdiensten
an Teilnehmer, die mit einer drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
ausgestattet sind, und zwar über
ein drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk, das eine Vielzahl von
Kommunikationskanälen
vorsieht, wobei jeder von diesen eine Vielzahl von drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmervorrichtungen
versorgt bzw. bedient, wobei das System Folgendes aufweist: Communiqué-Verwalter
bzw. Managermittel zum Auswählen
einer Vielzahl von Kanälen
in den drahtgestützten Kommunikationsnetzwerk
zum Vorsehen des Communiqué-Kommunikationsdienstes
und Programmverwalter bzw. Managermittel zum Leiten von Communiqués, die
den Communiqué-Kommunikationsdienst
bilden, und zwar von einer ausgewählten Programmquelle zu ausgewählten Kanälen der
Vielzahl von drahtgebundenen Kommunikationskanälen, und zwar für gleichzeitige Übertragung
an eine Vielzahl von drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
gekennzeichnet dadurch, dass die Communiqué-Managermittel Folgendes aufweisen:
Programmdatenbankmittel zum Definieren eines Satzes der drahtgebundenen
Kommunikationskanäle,
zum Vorsehen eines Communiqué-Kommunikationsdienstes
an zumindest eines der Folgenden: ein vorherbestimmter geografischer
Bereich, eine demografische Bevölkerung
und eine Teilnehmerinteressensgruppe, Abdeckungsbereichsmittel ansprechend
auf das Auftreten der Ereignisinitiierung eines Communiqué-Kommunikationsdienstes,
zum Identifizieren eines zeitlichen und räumlichen Ausmaßes des
Communiqué-Kommunikationsdienstes,
Programm-Parsing- Mittel
bzw. Programm-Analysier-Mittel zum Übersetzen des Identifizierten
zeitlichen und räumlichen
Ausmaßes
in den Satz von drahtgebundenen Kommunikationskanälen, und dadurch
gekennzeichnet, dass die Übertragung
gleichzeitig zu einer Vielzahl von drahtgebundenen Communiqué-Teilnehmervorrichtungen
stattfindet, die autorisiert sind das Communiqué zu empfangen und die durch das
genannte drahtleitungsgestützte
Kommunikationsnetzwerk versorgt werden, und zwar auf mindestens
einem Kanal der Vielzahl von Kanälen
wobei die Übertragung
gleichzeitig durchgeführt
wird zu mehr als einem der genannten drahtgestützten Communiqué-Teilnehmereinrichtung über den
mindestens einen Kanal.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnung
-
1A–1C stellen
in der Form eines Blockdiagramms die Gesamtarchitektur von typischen
zellularen und drahtgestützten
Kommunikationsnetzwerken dar, die mit den vorliegenden Communiqué-System für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke ausgerüstet
sind.
-
2.
stellt in der Form eines Flussdiagramms den Betrieb eines typischen
zellularen Kommunikationssystems beim Implementieren eines Leerlauf-
bzw. Übergabe-
bzw. Handoff-Modus
des Betriebs dar;
-
3 stellt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Konfiguration dar,
und zwar des CDMA-Vorwärts-Kanals
von der Basis zum Endnutzer, der in zellularen Kommunikationsnetzwerken
genutzt wird;
-
4 stellt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Zuweisung bzw. Zuordnung
von Zellen in einem zellularen Kommunikationsnetzwerk dar, und zwar
für eine
unidirektionale Übertragung
ohne einen Teilnehmerregistrierungsbetriebsmodus des vorliegenden
Communiqué-Systems für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke;
-
5 stellt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Konfiguration dar,
und zwar des CDMA-Vorwärts-Kanals
von der Basis zum Endnutzer, der in zellularen Kommunikationsnetzwerken
genutzt wird;
-
6 stellt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Zuweisung bzw. Zuordnung
von Zellen in einem zellularen Kommunikationsnetzwerk dar, und zwar
als ein Beispiel des Betriebs des vorliegenden Communiqué-Systems
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke;
-
7 stellt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Zuweisung von Zellen
in einem zellularen Kommunikationsnetzwerk dar, und zwar für eine nichtinteraktive
bidirektionale Übertragung
mit einem Teilnehmerregistrierungsbetriebsmodus des vorliegenden
Communiqué-Systems für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke;
-
8 stellt
in der Form eines Blockdiagramms ein typisches Signalisierungsprotokoll
für einen
Verkehrskanal dar, und zwar zur Nutzung in dem vorliegenden Communiqué-Systems für kombinierte,
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke;
-
9 stellt
in der Form eines Blockdiagramms die Gesamtarchitektur einer drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
bzw. -vorrichtung dar;
-
10 stellt in der Form eines Flussdiagramms einen
Modus des Nutzens von Teilnehmerinformation dar, und zwar als aktive
Rückkopplung
in den Betrieb des vorliegenden Communiqué-Systems für zellulare Kommunikationsnetzwerke;
-
11 stellt in der Form eines Flussdiagramms den
Betrieb des Raum-Zeit-Inhalts-Manager (Spatial-Temporal Content
Manager) dar.
-
12 stellt ein typisches Programmabdeckungsmuster
dar;
-
13 stellt einen typischen Programmstrom für einen
Vielzahl von Kommunikationskanälen
dar; und
-
14 stellt in der Form eines Blockdiagramms die
Gesamtarchitektur einer drahtgestützten Communiqué-Teilnehmereinrichtung
dar.
-
Detaillierte
Beschreibung
-
Existierende
zellulare Kommunikationsnetzwerke sind mit einer Netzwerktopologie
entworfen, die von der Art her exklusiv Punkt-zu-Punkt ist. Dieses
Paradigma stellt die historische Sicht von zellularen Kommunikationsnetzwerken
dar, und zwar als ein drahtloses äquivalent von herkömmlichen
drahtgestützten
Telefonkommunikationsnetzwerken, die dazu dienen eine anrufende
bzw. rufende Partei mit einer gerufenen Partei zusammenzuschalten
bzw. zwischenzuverbinden. Der Bedarf viele Sprachteilnehmer gleichzeitig
zu versorgen, und zwar mit der beschränkten Bandbreite, die in zellularen
Kommunikationsnetzwerken verfügbar
ist, hat das Vorsehen von Kommunikationsdiensten mit großer Bandbreite
für diese
Teilnehmer auch verhindert. Diese existierenden Systeme sind in
ihrem Betrieb weitgehend statisch, wobei jede Zelle Punkt-zu-Punkt-Kommunikationen
für eine
Population bzw. Bevölkerung
an Teilnehmern vorsieht, die sich innerhalb des vordefinierten Versorgungsgebiets
der Zelle befinden oder sich darin bewegen (roam). Es gibt eine
Absence bzw. ein Fehlen der Fähigkeit
einen Kommunikationsdienst an eine Teilnehmerbevölkerung vorzusehen, die ein
sich dynamisch änderndes
Abdeckungsgebiet aufweist, das mehrere Zellen überspannt. Die dynamische Konvergenz einer
Vielzahl von Teilnehmern um eine Zielzuhörerschaft für Communiqués zu bilden, ist ein Paradigma
das weder durch existierende zellulare Kommunikationssysteme angesprochen
wird, noch gibt es irgendeine Funktionalität, die in existierenden zellularen
Kommunikationssystemen vorgeschlagen ist, um mit dem Vorsehen von
Information, die für
diese Zielzuhörerschaft
relevant ist, auf eine Art und Weise in Echtzeit zu befassen.
-
Zellulare
Kommunikationsnetzwerkphilosphie
-
Zellulare
Kommunikationsnetzwerke wie in der Form eines Blockdiagramms in
den 1A & 1B gezeigt
ist, sehen den Dienst vor des Verbindens von drahtlosen Telekommunikations-
bzw. Nachrichtenübertragungskunden
bzw. – teilnehmern,
wobei jeder eine drahtlose Teilnehmereinrichtung bzw. – vorrichtung
besitzt, und zwar sowohl mit landbasierten Teilnehmern, die durch
das öffentliche
Telefonvermittlungsnetzwerk (Public Switched Telephone Network,
PSTN) 108 von üblichen
Versorgern (Carrier) versorgt werden, als auch mit anderen drahtlosen
Telekommunikationskunden. In so einem Netzwerk werden alle eingehenden
und ausgehenden Rufe durch Mobilfunktelefonvermittlungsstellen (Mobile
Telephone Switching Offices, MTSO) 106 geleitet, von denen
jede mit einer Vielzahl von Zellenstandorten (auch als Basisstationsuntersysteme
bzw. -teilsysteme 131-151 bezeichnet) verbunden
ist, die mit drahtlosen Teilnehmereinrichtungen 101, 101' kommunizieren,
die in dem Gebiet angeordnet sind, das durch die Zellenstandorte
abgedeckt bzw. versorgt wird. Die drahtlosen Teilnehmereinrichtungen 101, 101' werden durch
die Zellenstandorte versorgt bzw. bedient, von denen jede in einem
Zellengebiet einer größeren Versorgungsregion
angeordnet ist. Jeder Zellenstandort in der Versorgungsregion ist
mit einer Gruppe von Kommunikationsverbindungen mit der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 verbunden.
Jeder Zellenstandort enthält
eine Gruppe von Funk- bzw. Hochfrequenzsendern und Empfängern (Basisstations-Tranceiver 132, 142, 143, 152),
wobei jedes Sender-Empfänger-Paar
mit einer Kommunikationsverbindung verbunden ist. Jedes Sender-Empfänger-Paar
wird mit einem Paar von Hochfrequenzen betrieben, um einen Kommunikationskanal
zu kreieren: eine Frequenz, um Funksignale an die drahtlose Teilnehmereinrichtung
zu senden bzw. zu übertragen
und die andere Frequenz um Funksignale von der drahtlosen Teilnehmereinrichtung
zu empfangen.
-
Die
erste Stufe einer zellularen Kommunikationsverbindung wird aufgebaut,
wenn ein Sender-Empfänger-Paar
in einem Zellenstandort 131, das auf einem vorher bestimmten
Paar von Funk- bzw. Hochfrequenzen betrieben wird, an geschaltet
wird und eine drahtlose Teilnehmereinrichtung 101, die
in dem Zellenstandort 131 lokalisiert wird, auf das gleiche
Paar von Funkfrequenzen abgestimmt wird, um dadurch einen Kommunikationskanal
zwischen der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 und dem
Zellenstandort 131 zu aktivieren. Die zweite Stufe der
Kommunikationsverbindung ist zwischen der Kommunikationsverbindung,
die mit diesem Sender-Empfänger-Paar
verbunden ist und dem gemeinsamen Träger des öffentlich-vermittelten Telefonnetzwerkes 108.
Diese zweite Stufe der Kommunikationsverbindung wird in der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 aufgebaut
bzw. hergestellt, die mit dem gemeinsamen Versorger bzw. Träger des öffentlich-vermittelten Telefonnetzwerks 108 über eingehende
und ausgehende Anschlüsse
bzw. Leitungen bzw. Trunks verbunden ist.
-
Die
Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 enthält ein Vermittlungsnetzwerk 106N das
Sprache- und/oder Datensignale drahtloser Teilnehmer von der Kommunikationsverbindung
auf einen ankommenden oder abgehenden Trunk schaltet. Die Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 und
die assoziierte Software verwalten typischerweise die Basisstationscontroller
bzw. Steuereinrichtungen 132, 142, 152 und
die Basisstations-Tranceiver-Sende-/Empfangselektronik, die dazu
dient die drahtlose Hochfrequenzverbindung mit den drahtlosen Teilnehmereinrichtungen 101 zu
implementieren. Die Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 verwaltet
zusammen mit dem Heimatlokalisierungsregister (Home Location Register,
HLR) 161 und dem Besucherlokalisierungsregister (Visitor
Location Register, VLR) 162 die Teilnehmerregistrierung,
die Teilnehmerauthentivizierung und das Vorsehen von drahtlosen
Diensten wie beispielsweise Sprachnachricht, Rufweiterleitung, Roaming,
Validierung usw. Der Mobilfunktelefonvermittlungsstellencontroller 106C steuert
auch die Aktionen der assoziierten Basisstationscontroller 132, 142, 152 durch
Erzeugen und Interpretieren der Steuernachrichten, die mit den assoziierten
Basisstationscontrollern 132, 142, 152 über Datenverbindungen
ausgetauscht werden, die diese Untersysteme bzw. Subsysteme zusammenschalten
bzw. zwischenverbinden (interconnect). Die Basisstationscontroller 132, 142, 152 an
jedem Zellenstandort 131-151 steuern ansprechend auf
die Steuer nachrichten bzw. Steuermitteilungen von der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 die
Sender-Empfänger-Paare
an dem Zellenstandort 131. Die Steuerprozesse an jedem
Zellenstandort steuern auch das Abstimmen der drahtlosen Teilnehmereinrichtungen
auf die ausgewählten
bzw. gewählten
Funkfrequenzen. In dem Fall von CDMA wählt das System auch das PN-Codewort
aus, um die Isolation der Kommunikationen mit den drahtlosen Teilnehmereinrichtungen
zu verbessern.
-
Jede
Zelle in dem zellularen Kommunikationsnetzwerk weist ein vorher
bestimmtes Volumen von Raum bzw. Raumvolumen auf, das radial um
die Sendeantenne des Zellenstandorts herum angeordnet ist, wobei
die Region des Raums grob ein zylindrisches Volumen approximiert,
das eine vorher bestimmte Höhe besitzt.
Da all die drahtlosen Teilnehmereinrichtungen in herkömmlichen
zellularen Kommunikationssystemen in erdbasierten bzw. grundbasierten
Einheiten (wie beispielsweise Motorfahrzeugen oder in der Hand gehaltenen
Einheiten) installiert sind, wird das Antennenabstrahlungsmuster
des Zellenstandorts derart ausgerichtet, dass es dem Boden nahe
ist und die Polarisierung der Signale, die durch die Antenne des
Zellenstandorts erzeugt wird, ist von der Art her vertikal. Um zu
vermeiden, dass die Funksignale in einem Zellenstandort Funksignale
in einem benachbarten Zellenstandort stören bzw. miteinander interferieren,
werden die Senderfrequenzen für
benachbarte Zellenstandorte unterschiedlich ausgewählt, so
dass es eine ausreichende Frequenztrennung zwischen benachbarten
Senderfrequenzen gibt, um überlappende
Aussendungen bzw. Übertragungen
zwischen benachbarten Zellenstandorten zu vermeiden. Um die gleichen
Frequenzen erneut zu nutzen, hat die zellulare Telekommunikationsindustrie
eine kleine, aber endliche Anzahl von Senderfrequenzen und ein Zellenstandortzuordnungsmuster
entwickelt, das sicherstellt, dass zwei benachbarte Zellenstandorte
nicht auf der gleichen Frequenz betrieben werden. Wenn eine bodengestützte bzw.
erdbasierte drahtlose Teilnehmereinrichtung eine Rufverbindung initiiert
veranlassen Steuersignale von dem Sender des lokalen Zellenstandorts
den frequenzagilen Transponder in der bodenbasierten drahtlosen
Teilnehmereinrichtung auf der Betriebsfrequenz betrieben zu werden,
die für
jenen speziellen Zellen standort bestimmt ist. Während sich die bodenbasierte
drahtlose Teilnehmereinrichtung von einem Zellenstandort zu einem
anderen bewegt, wird die Rufverbindung an die nachfolgenden Zellenstandorte übergeben
und der frequenzagile Transponder in der bodenbasierten drahtlosen
Teilnehmereinrichtung stellt seine Betriebsfrequenz ein, um der
Betriebsfrequenz des Senders zu entsprechen, der in dem Zellenstandort
angeordnet ist, in dem die bodenbasierte drahtlose Teilnehmereinrichtung
gerade betrieben wird.
-
Es
gibt zahlreiche Technologien, die verwendet werden können, um
das zellulare Kommunikationsnetzwerk zu implementieren und diese
umfassen sowohl digitale als auch analoge Paradigmen, wobei die
digitale Vorrichtung die aktuellere der zwei Technologien darstellt.
Ferner ist das Frequenzspektrum für verschiedene zellulare Kommunikationssysteme
zugewiesen, wobei die persönlichen
Kommunikationssystem- (personal communication system, PCS) – Systeme
in dem 1,9 GHz Bereich des Spektrums angeordnet sind, während traditionelle
zellulare Systeme in dem 800 MHz Bereich des Spektrums angeordnet
sind. Die Zugriffsverfahren, die bei zellularen Kommunikationssystemen
verwendet werden, umfassen Code-Multiplex-Vielfach-Zugriff (Code
Division Multiple Access, CDMA), das orthogonale Codes zum Implementieren
von Kommunikationskanälen
verwendet, Zeitmultiplex-Vielfach-Zugriff (time division multiple
access, TDMA) das zeitliche Unterteilung zum Multiplexen einer Frequenz
zum Implementieren von Kommunikationskanälen nutzt und Frequenz-Multiplex-Vielfach-Zugriff
(Frequency Division Multiple Access, FDMA) das getrennte Frequenzen zum
Implementieren von Kommunikationskanälen nutzt, sowie auch Kombinationen
dieser Technologien. Diese Konzepte sind auf dem Gebiet der zellularen
Kommunikationen gut bekannt und verschiedene dieser Konzepte können verwendet
werden, um die allgegenwärtige
drahtlose Teilnehmereinrichtung der vorliegenden Erfindung zu implementieren.
Diese Technologien sind keine Einschränkungen des Systems, das hierin
beschrieben ist, da ein neuartiges Systemkonzept offenbart ist,
nicht eine spezielle technologisch beschränkte Implementierung eines
existierenden Systemkonzepts.
-
Die
herkömmliche
zellulare CDMA-Netzwerkarchitektur ist entworfen worden, um einen
drahtlosen Ruf zwischen einer drahtlosen Teilnehmereinrichtung und
einer Basisstation zu befördern,
und zwar durch gleichzeitiges Nutzen mehrerer Basisstationen oder
Antennen zum Abschwächen
der Effekte von verschiedenen Arten von Signalschwund bzw. -fading
einschließlich,
aber nicht beschränkt
auf: Raleigh, Rice bzw. Rician and Log-Normal. Falls eine Zelle
oder eine Antenne in dem zellularen CDMA-Netzwerk ein schlechtes
Signal für
einen bestimmten Zeitrahmen besitzt, befördert den Ruf eine andere Zelle
oder Antenne in dem zellularen CDMA-Netzwerk, die ein akzeptables
Signal besaß.
Dieser Rufmanagement-Prozess bzw. Rufverwaltungsprozess wird Soft-
oder Softer-Handoff bzw. Übergabe
genannt, und zwar abhängig
davon, ob der Ruf zwischen zwei Zellen oder entsprechend zwei Antennen
einer bestimmten Zelle befördert
wird.
-
Zellulare
Kommunikationsnetzwerkarchitektur
-
Die 1A–1C sind
das Blockdiagramm der Architektur des vorliegenden Communiqué-Systems für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 und ein Beispiel von existierende kommerzielle
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke, in denen es implementiert ist. In der Beschreibung
des vorliegenden Communiqué-Systems
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke sind die wesentlichen Einheiten des zellularen
Kommunikationsnetzwerks, das Communiqué-Dienste für die drahtlose
Teilnehmereinheit 101 vorsieht, die Basisstationsuntersysteme
bzw. -teilsysteme 131-151, die mit der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 assoziiert
sind. In einem typischen zellularen Kommunikationsnetzwerk gibt
es zahlreiche Mobilfunktelefonvermittlungsstellen 106,
aber der einfacheren Darstellung wegen ist nur eine einzelne Mobilfunktelefonvermittlungsstelle
gezeigt.
-
Die
typische Implementierung einer existierenden Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 weist
einen Mobilfunktelefonvermittlungsstellencontroller 106C auf,
der Rufverarbeitung ausführt,
die mit der Mobilfunktelefonvermittlungs stelle 106 assoziiert
ist. Ein Vermittlungsnetzwerk 106N sieht die Telefonkonnektivität zwischen
den Basisstationsteilsystemen 131-151 vor. Die
Basisstationsteilsysteme 131-151 kommunizieren
mit der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 unter Verwendung
der Hochfrequenz-(HF)-Kanäle 111 bzw. 112.
Die HF-Kanäle 111 und 112 befördern sowohl
Befehlsmitteilungen, als auch digitale Daten, die Sprachsignale
repräsentieren
können,
die an der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 und der
sich am entfernten Ende befindenden Partei, artikuliert werden.
Bei einem CDMA-System kommuniziert die drahtlose Teilnehmereinheit 101 mit
mindestens einem Basisstationsteilsystem 131. In 1 kommuniziert die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 gleichzeitig
mit den zwei Basisstationsteilsystemen 131, 141 somit
einen Soft-Handoff bildend. Ein Soft-Handoff ist jedoch nicht auf
ein Maximum von zwei Basisstationen begrenzt. Das Standard EIA/TIA IS-95-B
unterstützt
einen Soft-Handoff mit bis zu sechs Basisstationen. Bei einem Soft-Handoff
müssen
die Basisstationen, die einen bestimmten Ruf bedienen bzw. versorgen,
zusammenarbeiten, so dass Kommandos bzw. Befehle, die über die
HF-Kanäle 111 und 112 herausgegeben
werden miteinander konsistent sind. Um diese Konsistenz zu erreichen
kann eine der vorsorgenden Basisstationsteilsysteme, als das primäre Basisstationsteilsystem
betrieben werden, und zwar mit Bezug auf die anderen versorgenden
Basisstationsteilsysteme. Natürlich
kann eine drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 nur mit einem
einzelnen Basisstationsteilsystem kommunizieren, falls dies als
ausreichend durch das zellulare Kommunikationsnetzwerk bestimmt
wird.
-
Zellulare
Kommunikationsnetzwerke sehen eine Vielzahl von gleichzeitig aktiven
Kommunikationen in dem gleichen Versorgungsgebiet vor, wobei die
Anzahl von gleichzeitig aktiven Kommunikationsverbindungen, die
Anzahl verfügbarer
Funkkanäle übersteigt.
Dies wird erreicht durch Wiederverwenden oder erneutes Nutzen der
Kanäle
durch das Vorsehen von mehreren Basisstationsteilsystemen 131 bis 151 in
dem Versorgungsgebiet, das durch eine einzelne Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 versorgt
wird. Das Gesamtvorsorgungsgebiet einer Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 ist
in eine Vielzahl von „Zellen" unterteilt bzw.
aufgeteilt, von denen jede ein Basisstati onsteilsystem 131 und
einen assoziierten Funkübertragungs-
bzw. Sendeturm 102 aufweist. Der Radius der Zelle ist grundsätzlich die
Distanz von dem Basisstationsfunkübertragungsturm 102 zu
der entferntesten Stelle an der ein guter Empfang zwischen der drahtlosen
Teilnehmereinrichtung 101 und dem Funkübertragungsturm 102 erreicht
werden kann. Das gesamte Versorgungsgebiet einer Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 ist
deshalb durch eine Vielzahl von benachbarten Zellen abgedeckt. Es
gibt ein Zellenmuster nach einem Industriestandard in dem Sätze von
Kanälen
wieder verwendet werden. Innerhalb einer bestimmten Zelle werden
die umgebenden Zellen in einen Kreis um die erste Zelle herum gruppiert
und die Kanäle,
die in diesen umgebenden Zellen verwendet bzw. genutzt werden unterscheiden
sich von den Kanälen,
die in der bestimmten Zelle und von jeder der anderen umgebenden
Zellen genutzt werden. Somit stören
die Signale, die von den Funkübertragungsturm
in der bestimmten Zelle herstammen bzw. ausgehen nicht die Signale,
die von den Funkübertragungstürmen ausgehen,
die in jeder der umgebenden Zellen angeordnet sind, weil sie bei
anderen Funkfrequenzen liegen und eine andere orthogonale Codierung
besitzen. In dem Fall von Soft-Handoff
jedoch müssen
die Frequenzen die gleichen sein, und zwar für alle Zellen, die in dem Soft-
oder Softer-Handoff-Prozess involviert sind. Zusätzlich ist die nächstgelegene
Zelle, die die Übertragungsfrequenz
der speziellen Zelle benutzt weit genug weg von dieser Zelle, so
dass es eine signifikante Nicht-Übereinstimmung
der Signalleistung gibt, und es deshalb eine ausreichende Signalzurückweisung
an den Empfängern
gibt, um Sicherzustellen, dass es keine Signalinterferenz gibt.
Die Form der Zelle wird bestimmt durch das umgebende Terrain und
ist typischerweise nicht zirkular sondern geneigt bzw. verzerrt
durch Unregelmäßigkeiten
in dem Terrain, dem Effekt von Gebäuden und Vegetation und anderen
Signaldämpfungselemente,
die es in dem Zellengebiet gibt. Somit ist das Zellenmuster von
der Art her einfach konzeptionell und spiegelt nicht die aktuelle
physikalische Auswirkung auf die verschiedenen Zellen wieder, da
die implementierten Zellen bezüglich
der Konfiguration nicht hexagonal sind und nicht genau bestimmte
Grenzkanten haben.
-
Die
Steuerkanäle,
die in diesem System verfügbar
sind, werden verwendet, um die Kommunikationsverbindungen zwischen
den Teilnehmerstationen 101 und dem Basisstationsteilsystem 131 aufzusetzen
bzw. herzustellen. Wenn ein Ruf initiiert wird, wird der Steuerkanal
verwendet, zum Kommunizieren zwischen der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101,
die in dem Ruf involviert ist und dem lokalen versorgenden Basisstationsteilsystem 131.
Die Steuermitteilungen lokalisieren und identifizieren die drahtlose
Teilnehmereinrichtung 101, Bestimmen die gewählte Nummer
und Identifizieren einen verfügbaren
Sprach-/Datenkommunikationskanal, der aus einem Paar von Funkfrequenzen
und orthogonaler Codierung besteht, die durch das Basisstationsteilsystem
bzw. -subsystem 131 für
die Kommunikationsverbindung gewählt
wird. Die Funkeinheit in der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 stimmt
die darin enthaltene Sender-Empfänger-Ausrüstung erneut
bzw. wieder ab, um diese zugewiesene bzw. bestimmten Funkfrequenzen
und orthogonale Codierung zu nutzen. Sobald die Kommunikationsverbindung
hergestellt ist, werden Steuermitteilungen typischerweise gesendet, um
die Senderleistung einzustellen und/oder den Sende- bzw. Übertragungskanal
zu ändern;
wenn dies erforderlich ist, um diese drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 an
eine benachbarte Zelle zu übergeben
(handoff), wenn der Teilnehmer sich von der aktuellen Zelle zu einer
der angrenzenden Zellen bewegt. Die Senderleistung der drahtlosen
Teilnehmereinrichtung 101 wird reguliert, da die Größe bzw.
Amplitude des an dem Basisstationsteilsystem 131 empfangenen
Signals eine Funktion der Senderleistung der Teilnehmerstation und
der Entfernung von dem Basisstationsteilsystem 131 ist.
Durch Skalieren der Senderleistung derart, dass sie der Distanz
von dem Basisstationsteilsystem 131 entspricht, kann deshalb
die empfangene Signalgröße innerhalb eines
vorherbestimmten Bereichs von Werten beibehalten werden, um einen
akkuraten Signalempfang sicherzustellen, ohne andere Übertragungen
in der Zelle zu stören.
-
Die
Sprachkommunikationen zwischen der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 und
anderen Teilnehmerstationen wie beispielsweise einer landleitungsgestützten Teilnehmerstation 109 wird
durchgeführt durch
Leiten der von der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 empfangenen
Kommunikationen über das Schalt-
bzw. Vermittlungsnetzwerk 106 und Trunks an das öffentliche
Telefonvermittlungsnetzwerk (public switched telephone network,
PSTN) 108, wo die Kommunikationen zu einen lokalen Austauschanbieter
(Local Exchange Carrieer) 125 geleitet werden, der die
landleitungsbasierte Teilnehmerstation 109 versorgt bzw.
bedient. Es gibt zahlreiche Mobilfunktelefonvermittlungsstellen 106,
die mit dem öffentlichen
Telefonvermittlungsnetzwerk (PSTN) 108 verbunden sind,
um es dadurch Teilnehmern, sowohl an landleitungsbasierten Teilnehmerstationen,
als auch an drahtlosen Teilnehmereinrichtungen zu ermöglichen,
zwischen daraus ausgewählten
Stationen zu kommunizieren. Diese Architektur repräsentiert
die aktuelle Architektur der drahtlosen und drahtleitungsgestützten Kommunikationsnetzwerke.
Das vorliegende Communiqué-System für kombinierte zellulare
und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 ist gezeigt als verbunden mit
dem öffentlichen
Telefonvermittlungsnetzwerk 108, den Mobilfunktelefonvermittlungsstellen 106 sowie
auch einem Datenkommunikationsnetzwerk wie zum Beispiel dem Internet 107,
obwohl diese Beispiele von Zwischenverbindungen bzw. Zusammenschaltungen
Gegenstand einer Implementierung sind, die durch den Anbieter von
Communiqué-Diensten
ausgewählt
worden ist und obwohl einige dieser Verbindungen als für einige
Implementierungen als unnötig
eliminiert werden können
wie unten beschrieben.
-
Format des
CDMA-Vorwärtskanals
-
3 zeigt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Konfiguration des
in zellularen Kommunikationsnetzwerken verwendeten CDMA-Vorwärtskanals
von dem Basisstationsteilsystem 131 zu der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101.
Der typische CDMA-Vorwärtskanal
von dem Basisstationsteilsystem 131 zu der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 weist
eine vordefinierte Bandbreite auf, die um eine ausgewählte Trägerfrequenz
herum zentriert ist. Die Bandbreite des ausgewählten Kanals sowie auch die
ausgewählte
Trägerfrequenz
ist eine Funktion der technischen Implementierung des Basisstationsteilsystems 131 des
zellularen Kommunikationsnetzwerks und ist hier nicht weiter erörtert. Der
Kanal ist typischerweise in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt:
Pilot 301, Synchronisation (Synch) 302, Rundruf
bzw. Paging 303, Verkehr 304. Die Paging- 303 und
Verkehr- 304 Segmente sind ferner unterteilt in eine Vielzahl
von Kanälen
Ch1-Ch7 bzw. Ch1-Ch55. Jeder Verkehrskanal repräsentiert einen Kommunikationsraum
für eine
ausgewählte
drahtlose Teilnehmereinrichtung 101. Die Vielzahl von Pagingkanälen Ch1-Ch7 sind für das Basisstationsteilsystem 131 verfügbar, um
eine ausgewählte
drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 auf eine wohlbekannte
Art und Weise zu rufen bzw. zu pagen. Um diese Kanäle zu segregieren
bzw. zu trennen wird jedem Kanal ein ausgewählter Walsh-Code der 64 Walsh-Codes
zugewiesen und zwar von W=0 bis W=63. Zum Beispiel wird dem Pilotkanal ein
Walsh-Code mit W=0
zugewiesen, während
dem Synch-Kanal ein Walsh-Code mit W=32 zugewiesen wird. Den Pagingkanälen Ch1-Ch7
werden entsprechend Walsh-Codes mit W=1 bis W=7 zugewiesen. Die
verbleibenden Walsh-Codes werden den Verkehrskanälen CH1-CH55 zugewiesen, wie
in 3 gezeigt ist. Jeder Verkehrskanal besteht aus
Datenverkehr 311 sowie auch aus Inband-Signalisierung 312,
die von dem Basisstationsteilsystem 131 zu der drahtlosen
Teilnehmereinrichtung 101 übertragen werden.
-
Im Leerlauf-Handoff
der drahtlosen Teilnehmereinrichtungen
-
2 zeigt
in der Form eines Flussdiagramms den Betrieb eines typischen zellularen
Kommunikationssystems beim Implementieren eines Leerlauf-Handoff-Betriebsmoduses.
Ein Leerlauf-Handoff tritt auf, wenn sich eine drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 von
dem Abdeckungsgebiet eines Basisstationsteilsystems 131 in
das Abdeckungsgebiet eines anderen Basisstationsteilsystems 141 während des
Idle- bzw. Leerlaufzustands der drahtlosen Station bewegt. Wie der
in 2 im Schritt 201 gezeigt ist, scannt
bzw. sucht die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 nach
Pilotsignalen für
die Basisstationen, die das Abdeckungsgebiet versorgen, in denen
die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 betriebsbereit
ist. Falls die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 ein
Pilotkanalsignal von einem anderen Basisstationsteilsystem 141 detektiert,
welches ausreichend stärker
ist wie jenes des aktuellen Basisstationsteilsystems 131,
bestimmt die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101, das ein
Leerlauf-Handoff stattfinden sollte. Die Pilotkanäle werden
durch ihre Versätze
identifiziert, und zwar den Versätzen
relativ zu der Pilot-PN-Sequenz mit Null-Versatz und sind typischerweise
der Walsh-Code 0 für
jeden Kanal. Die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 gruppiert
im Schritt 202 Pilotversätze in Sätze, die ihren Status mit Bezug
auf das Pilotsuchen beschreiben. Die folgenden Sätze von Pilotversätzen werden
für eine
drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 in dem Leerlaufzustand
der drahtlosen Station definiert. Jeder Pilotversatz ist ein Mitglied
nur eines Satzes.
-
Aktiver Satz bzw. Active
Set: Der Pilotversatz des CDMA-Vorwärtskanals dessen Paging-Kanal überwacht wird.
-
Nachbar
Satz bzw. Neighbor Set: Die Versätze
der Pilotkanäle,
die mögliche
Kandidaten für
den Leerlauf-Handoff sind. Die Mitglieder des Nachbarsatzes sind
in der Nachbarlistennachricht bzw. -mitteilung (Neighbor List Message),
der erweiterten Nachbarlistennachricht (Extended Neighbor List Message)
und der allgemeinen Nachbarlistennachricht (General Neighbor List
Message) spezifiziert.
-
Verbleibender Satz bzw.
Remaining Set: Der Satz aller mögliche
Pilotversätze.
-
In
dem Prozess der 2 wählt die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 im
Schritt 203 die drei stärksten
Pilotsignale aus, und zwar zur Verwendung beim Herstellen/Beibehalten
der zellularen Kommunikationsverbindung. in diesem Prozess sucht
bzw. schaut der RAKE-Empfänger
in der drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 im Schritt 207 kontinuierlich
nach den stärksten
Pilotsignalen, um die Fortsetzung der zellularen Kommunikationsverbindung
sicherzustellen. Die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 decodiert
im Schritt 204 die Pilotsignale und rastet auf dem Synch-Kanal
der ausgewählten
CDMA-Vorwärtskanäle ein,
die die stärksten Pilotsignale
besitzen.
-
Im
Schritt 205 schaltet die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 auf
gewählte
Verkehrskanäle,
und zwar einen pro ausgewählten
CDMA-Vorwärtskanal
und demoduliert die darin empfangenen Signale und gibt im Schritt 206 die
demodulierte Multimedia-Ausgabe an die Nutzerschnittstelle der drahtlosen
Teilnehmereinrichtung 101 zur Nutzung durch den Teilnehmer
aus.
-
Wie
hierin beschrieben, ist der bei zellularen Punkt-zu-Punkt-Kommunikationen zum
Verwalten von Handoffs zwischen Zellen innerhalb des zellularen
Kommunikationsnetzwerks erforderliche Overhead beträchtlich
und kontinuierlich, da viele der drahtlosen Teilnehmereinrichtungen,
die durch das zellulare Kommunikationsnetzwerk versorgt bzw. bedient
werden, von Natur aus mobil bzw. beweglich sind. In dem vorliegenden
Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke ist der Bedarf für diesen Overhead bzw. Überhang
beim Verarbeiten von Rufübergaben
bzw. Handoffs reduziert, da für die
drahtlose Teilnehmereinrichtung nicht eine einzigartige bzw. einmalige
Kommunikationsverbindung vorgesehen ist, sondern sie diese Verbindung
mit vielen anderen drahtlosen Teilnehmereinrichtungen gemeinsam nutzt.
Es gibt eine Anzahl von Communiqué-Implementierungen, die diesem standardgemäßen Handoff-Prozess überlagert
werden können.
-
Drahtgestützte Kommunikationsnetzwerkarchitektur
-
1C zeigt
in der Form eines Blockdiagramms die Gesamtarchitektur eines typischen
drahtleitungsgestützten
bzw. kabelbasierten Kommunikationsnetzwerk, in dem das vorliegende
Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 betriebsbereit ist. Zum Zwecke
der Darstellung des Communiqué-Konzepts
wird ein breitbandiges Kabelfernsehnetzwerk 170 beschrieben,
welches funktioniert bzw. arbeitet zum Verteilen der Communiqués bzw.
Mitteilungen, die Empfangen werden von dem vorliegenden Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 an ausgewählte verdrahtete Teilnehmereinrichtungen
einer Vielzahl von verdrahteten Teilnehmereinrich tung 172-174,
die durch das breitbandige Kabelfernsehnetzwerk 170 versorgt
werden. Die folgende Beschreibung sieht nur die Konzepte der höheren Schichten
des breitbandigen Kabelfernsehnetzwerks 170 vor, um die
Beschreibung zu vereinfachen, da die Implementierungsdetails dieses
Systems wohl bekannt sind und nicht sachdienlich für die Implementierung
des Communiqué-Dienstes
bzw. der Communiqué-Versorgung sind.
Es gibt zahlreiche Arten von verdrahteten Teilnehmereinrichtungen
und die hierin beschriebenen sind ausgewählt worden, um den Betrieb
des Systems einfach darzustellen. Es gibt auch andere Arten von
drahtgestützten
Kommunikationsnetzwerken, die das vorliegende Communiqué-System
für kombinierte;
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 unterstützten können wie zum Beispiel herkömmliche
Telefonsysteme, Nahbereichsnetzwerke (Local Area Networks) und ähnliche.
Die drahtleitungsgestützten
Kommunikationsnetzwerke können
eine Vielfalt physikalischer Medien verwenden, um die Communiqué verdrahteten
Teilnehmereinrichtungen mit den drahtleitungsgestützten Kommunikationsnetzwerk
zusammenzuschalten und diese umfassen: verdrillte Zweidrahtleitung
(twisted pair) Ethernet, Koaxialkabel, Glasfaserkabel, DSL über verdrillte
Zweidrahtleitung, 4-Draht und ähnliche.
-
Bestehende
breitbandige Kabelfernsehnetzwerke 170 weisen ein mehrlagiges
Netzwerk auf, welches verwendet wird zum Verteilen von Programmmaterialien,
wie z.B. Video von Programmquellen, die mit einem Kopfende 171 verbunden
sind, und zwar durch die verschiedenen Schichten bzw. Lagen des
mehrlagigen Netzwerks zu den Endnutzerlokationen bzw. -orten. Ein
typisches mehrlagiges Netzwerk weist eine Mehrzahl von Lagen bzw.
Schichten (typischerweise zwei) auf, die angeordnet bzw. eingeschoben
sind zwischen dem Kopfende 171 und den Verteilungsknoten 191-192,
die eine Vielzahl von Endnutzerstellen versorgen. Die originalen
breitbandigen Kabelfernsehnetzwerke wurden technisch ausgeführt zum
Vorsehen einer Verteilung von Videoprogrammmaterial in eine Richtung
zu den Endnutzerstellen, deshalb sind 95 % der verfügbaren Datenübertragungsbandbreite
in diesen breitbandigen Kabelfernsehnetzwerken für Übertragungen von dem Kopfende
zu den Endnutzerstellen bzw. Orten der Endnutzer bestimmt. Der stromaufwärtige (upstream)
Pfad des breitbandigen Kabelfernsehnetzwerks ist deshalb eine kritische
Ressource, die die Anzahl der Orte der Endnutzer beschränkt, die
von einem Verteilungsknoten versorgt werden können und die auch die Anzahl
und die Art von neuen interaktiven Diensten beschränkt, die
den Endnutzerstellen angeboten werden können. Deshalb sind existierende
Dienstangebote auf jene beschränkt
die eine minimale Nachfrage bzw. Anforderung an die stromaufwärtigen Kommunikationsfähigkeiten
des breitbandigen Kabelfernsehnetzwerks stellen. Zusätzlich haben
die Dienstanbieter die Anzahl von Endnutzerstellen beschränkt, die
von jedem passiven Faserknoten in dem breitbandigen Kabelfernsehnetzwerk
versorgt werden können,
um es den stromaufwärtigen
Kanal zu ermöglichen
diese Endnutzerstellen zu versorgen. Deshalb stellt die Bandbreitenbeschränkung des
stromaufwärtigen
Kanals in den breitbandigem Kabelfernsehnetzwerk eine Dienstanbietungsbeschränkung und eine
Ineffizienz dar bezüglich
der Anzahl von Endnutzerstellen, die versorgt werden können.
-
1C stellt
in der Form eines Blockdiagramms die Architektur eines typischen
breitbandigen Kabelfernsehnetzwerks dar. In diesem Netzwerk werden
die verschiedenen Endnutzerstellen typischerweise durch Verteilungs-
bzw. Distributionsknoten 191-192 versorgt bzw.
bedient, die dazu dienen eine Vielzahl von Endnutzerstellen und
ihre assoziierten verdrahteten Teilnehmereinrichtungen mit einem
der sekundären
Hubs bzw. Netzwerkknoten 181-185 zusammenzuschalten.
Eine Vielzahl von sekundären
Hubs 181-185 sind wiederum zusammengeschaltet
mit und versorgt durch primäre
Hubs 175-176 von denen eine Vielzahl mit einem
Kopfende 171 verbunden ist. Das Kopfende 171 empfängt Daten
von verschiedenen Quellen und einige typische Inhaltsquellen sind
hier gezeigt. Im speziellen ist das Kopfende 171 mit einer
Vielzahl von Inhaltsquellen verbunden. Die Quellen können eine
entfernt angeordnete Programmquelle zum Vorsehen von z.B. Netzwerknachrichten
sein, wie beispielsweise eine nationale Netzwerkstation 122,
die über
eine Satellitenaufwärtsverbindung 123A und
einen Satelliten 124A mit einer Satellitenabwärtsverbindung 126A verbunden
ist und die weitergeleitet wird zu einem Satelliteninterface 117A das
Teil des Kopfendes 171 ist oder sie kann das öf fentliche
Telefonvermittlungsnetzwerk und ein Trunk-Interface 116D nutzen.
Alternativ kann die Programmquelle eine lokale Programmquelle 120A für lokale
Nachrichten und Information sein, die über ein Datenkommunikationsmedium
wie beispielsweise das Internet 107A mit einem Internetserverinterface 115A des
Kopfendes 171 verbunden ist. Die verschiedenen Programmquellen
sehen Information verschiedener Arten vor und zwar einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf: Nachrichten, Werbung, Verkehr, Wetter, Reiseinformation und ähnliches.
Somit werden an das Kopfende 171 übertragene Daten weitergeleitet
durch die primären
Hubs 175-176 und die sekundären Hubs 181-185 an
die Distributionsknoten 191-192 und die lokalen
Schleifen an die verdrahteten Teilnehmereinrichtungen an den Endnutzerstellen.
-
Das
Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 sieht auch eine Dateneingabe
für das
Kopfende 171 vor. Die Eingabe ist der unten beschriebene
Programmstrom und wird an die Endnutzerstellen verteilt, wo die
Communiqués
den Teilnehmern über
die verdrahteten Teilnehmereinrichtungen präsentiert werden. Die unten
beschriebene drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
sieht Adressierungs-, Registrierungs- und Authentisierungsfunktionen
vor, die direkt auf eine typische verdrahtete Teilnehmereinrichtung
anwendbar sind. Z.B. kann die verdrahtete Teilnehmereinrichtung
eine Set Top Box sein, die einen Fernseher versorgt und die ausgerüstet, um
sowohl stromaufwärtige als
auch stromabwärtige
Kommunikationen vorzusehen, und zwar wie oben bemerkt. Somit kann
die Registrierung der Set Top Box des Kabelfernsehnetzwerks auf
eine Art und Weise erreicht werden, die analog ist zu einem zellularen
Kommunikationsnetzwerkregistrierungsprozess, der für die drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS genutzt wird, wobei die für
die Communiqués
in dem breitbandigen Kabelfernsehnetzwerk 170 verwendeten
Kommunikationskanäle,
die Fernsehkanäle
sind.
-
Philosophie
des Communiqué-Systems
-
Die
Ausdrücke „Zellenstandort" und „Zelle" werden in der Literatur
manchmal locker verwendet und der Ausdruck „Zellenstandort" beschreibt im Allgemeinen
den Ort wie beispielsweise das Basisstationsteilsystem 131,
an dem die hochfrequente Sender- und Empfängervorrichtung (Basisstationstransceiver 133, 143, 144, 153)
angeordnet ist, während
der Ausdruck „Zelle" im allgemeinen die
Raumregion bezeichnet, die durch ein bestimmtes hochfrequentes Sender-Empfänger-Paar
versorgt wird, das in dem Basisstations-Transceiver 133 an
den Basisstationsteilsystem 131 installiert ist und Sektoren
einer bestimmten Zelle umfasst, wobei die Zelle eine Vielzahl von
Sektoren aufweist. Die Zellen können
auch das Abdeckungsgebiet sein, das erzeugt wird durch drahtlose
Kommunikationssysteme innerhalb von Gebäuden, privaten drahtlosen Netzwerken,
sowie auch drahtgestützten
Kommunikationsnetzwerken. Die verdrahteten Teilnehmereinrichtungen,
die durch ein drahtgestütztes
Kommunikationsnetzwerk oder ein Segment davon versorgt sind, werden
für die
Zwecke dieser Beschreibung als eine Zelle betrachtet. Die spezielle
Technologie, die verwendet wird zum Implementieren der Kommunikationen
zwischen drahtlosen Teilnehmereinrichtungen und den hochfrequenten
Sender-Empfänger-Paaren
und zwischen dem Kopfende und den verdrahteten Teilnehmereinrichtungen
sowie auch die Art der dazwischen übertragenen bzw. ausgetauschten
Daten sei es Sprache-, Video-, Telemetrie-, Computerdaten und ähnliches
sind keine Einschränkungen
für das
Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100, das hierin beschrieben ist,
und zwar da ein neuartiges Systemkonzept offenbart ist, nicht eine
spezielle technologisch beschränkte
Implementierung eines existierenden Systemkonzepts. Deshalb bezeichnet
der Ausdruck „zellular" wie er hierin verwendet
wird ein Kommunikationssystem, das betrieben wird auf der Basis
von Unterteilen von Raum in eine Vielzahl von voluminösen Sektionen
oder Zellen und dem Verwalten von Kommunikationen zwischen drahtlosen
Teilnehmereinrichtungen, die in den Zellen angeordnet sind und den
assoziierten hochfrequenten Sender-Empfänger-Paaren, die an den Zellenstandort
für jeden
dieser Zellen angeordnet ist. Zusätzlich wird der Ausdruck „Telekommunikationszelle" in dem Allgemeinen
Sinn verwendet und umfasst eine herkömmliche Zelle, die durch einen
Zellenstandort erzeugt wird, sowie auch einen Sektor einer Zelle,
sowie auch einen angehobenen bzw. erhöhten Zellensektor, und zwar
unabhängig
von Größe und Form.
Die drahtloses Teilnehmereinrichtung wie oben bemerkt, kann irgendeine
einer Anzahl von Vollfunktionskommunikationseinrichtungen sein,
die Folgendes umfassen: WAP-fähige zellulare
Telefone, persönliche
digitale Assistenten, Palm Pilots, persönliche Computer und ähnliches
oder spezielle Kommunikationseinrichtungen nur für Communiqué, die speziell für Communiqué-Empfang
sind oder MP3-Audio-Spieler (im Wesentlichen ein Funkempfänger oder
Communiqué-Radio) oder ein MPEG4-Video-Empfänger (Communiqué-TV) oder
eine andere derartig spezialisierte Kommunikationseinrichtung. Die
Teilnehmerterminaleinrichtungen können entweder mobile drahtlose
Kommunikationseinrichtungen in den herkömmlichen Mobilteilnehmerparadigma
oder die fixierten drahtlosen Kommunikationseinrichtungen in den
aktuelleren drahtlosen Produktangeboten sein.
-
Das
Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke ist betreibbar mit existierenden zellularen
Kommunikationsnetzwerken, wie oben beschrieben, und zwar zum Vorsehen
von anderen als strikten Punkt-zu-Punkt-Kommunikationstdiensten,
die hierin gemeinsam als „Communiqué-Dienste" bezeichnet sind,
und zwar für
Teilnehmer. Das Communiqué kann
von der Art her uni-direktional bzw. ein-direktional (broadcast)
oder bi-direktional (interaktiv) sein und der Umfang des Communiqués kann
netzwerkweit oder narrowcast sein, wobei eine oder mehrere Zellen
und/oder Zellensektoren gruppiert werden, um ein vorherbestimmtes
geografisches Gebiet oder eine demografische Bevölkerung oder eine Teilnehmerinteressensgruppe
abzudecken, um Information an Teilnehmer zu übertragen, die die Zielgruppe
für die
Narrowcast-Übertragungen
bevölkern.
Z.B. kann die Abdeckungsregion in den hochfrequenten Bereich implementiert
werden durch Verwenden von Frequenzzuweisungen, Codezuweisungen
oder dynamisch geformten Antennenmustern. Musterformung wird jetzt
durchgeführt
um Probleme bezüglich
der Kapazitätsbeschränkung zu
verwalten (z.B. eine Zel lengröße würde geformt/geschrumpft
bzw. vermindert werden zu einer Hauptverkehrszeit, wobei benachbarte
Zellen helfen den Verkehr einer bestimmten Region zu befördern).
Das Communiqué-System
für zellulare
Kommunikationsnetzwerke kann Musterformung bzw. Diagrammformung
verwenden, um z.B. eine Narrowcast-Region zu kreieren.
-
Das
Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 kreiert Broadcast- und/oder
Narrowcastregionen auf eine „virtuelle" Art und Weise. Mit
diesem Konzept ist die HF-Konfiguration trennbar und zwar derart,
dass sie in ihrer Architektur statisch sein kann oder sie wie oben beschrieben
auf eine dynamische Art und Weise konfiguriert werden könnte. Die „virtuelle" Architektur wird
in dem Inhaltsbereich bzw. der Inhaltsdomäne erreicht – ein sehr
leistungsfähiges
und flexibles Konzept. Durch selektives Ermöglichen bzw. Freigeben und
Verhindern bzw. Abschalten von speziellem Inhalt auf einer zellenweisen
Basis kann ein geformter Broadcast oder Narrowcast aus der Sicht
bzw. Perspektive des Endnutzers realisiert werden, und zwar selbst
wenn die HF-Konfiguration statisch oder unverändert geblieben sein kann. Dies
ist ein leistungsfähiges
Narrowcast-Werkzeug
da es relativ einfach ist den speziellen Inhalt, der bei einer vorgegebenen
Zelle übertragen
wird, dynamisch zu ändern.
Der kombinatorische Effekt ist von seinem Umfang her räumlich und
zeitlich, obwohl die HF-Architektur
unverändert
geblieben sein kann. Die verfügbaren
Verfahren um diesen Effekt zu erreichen, sind ähnlich wie die Postleitzahlenwerbungssysteme,
die bei Kabel-TV-Übertragungen
genutzt werden, wobei regionale Server Inhalt für eine bestimmte geografische
Region auswählen,
parsen bzw. analysieren und wiederzusammensetzen. Das Inhaltsmanagementsignal
bzw. die Inhaltsverwaltung kann auch auf einer zentralisierten Grundlage
durchgeführt
werden.
-
Die
grundlegende Funktionalität
des Communiqué-Systems
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 weist eine Informationsverteilungsverwaltungsfunktionalität auf, die gleichzeitig
Information zu einer Vielzahl von drahtlosen Teilnehmereinrichtungen
propagiert bzw. verbreitet, und zwar unter Verwendung von Schieben
bzw. Push, Holen bzw. Pull und Kombinationen von Push/Pull-Datenpropagierungsmodi.
Der Bedarf für
Informationsausbreitung bzw. -weitergabe ist wie folgt identifiziert:
Ansprechend auf externe Ereignisse, ansprechend auf vorherbestimmte
zeitliche/räumliche
Stimuli; als eine Funktion von Teilnehmeranfragen/anforderungen
und ähnlichem.
Das Communiqué-System
für kombinierte zellulare
und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 identifiziert ansprechend auf
ein identifiziertes Informationsweitergabeereignis eine Vielzahl
von Zellen in dem zellularen Kommunikationsnetzwerk sowie auch verfügbare Kommunikationskanäle in jeder
dieser Zellen, um die Information zu befördern, die zu einer Vielzahl von
drahtlosen Teilnehmereinrichtungen zu senden bzw. zu übertragen
ist, die noch vorhanden sind in den Stellen, die durch die ausgewählten Zellen
bedient bzw. versorgt werden, sowie auch die Kommunikationskanäle und Standorte,
die durch das drahtlose Kommunikationsnetzwerk versorgt werden.
Die Kommunikationskanäle
können
für Communiqué-Dienste bestimmt
sein, oder können
aus dem Pool mit verfügbaren
Kommunikationskanälen
ausgewählt
werden. Die Teilnehmer greifen auf die Communiqués zu durch Auswählen des Kommunikationskanals
auf ihrer drahtlosen Teilnehmereinrichtung oder drahtgestützten Teilnehmereinrichtung,
die das Communiqué befördert. Der
Teilnehmer kann über
das Vorhandensein des Communiqués auf viele Arten alarmiert
werden oder kann seine drahtlose Teilnehmereinrichtung oder drahtgebundene
Teilnehmereinrichtung aktivieren, um das Communiqué abzurufen,
ohne das irgendein Alarm an die drahtlose Teilnehmereinrichtung
oder die drahtgestützte
Teilnehmereinrichtung übertragen
wird. Das durch den Teilnehmer abgerufene Communiqué ist nicht
einzigartig für
den Teilnehmer und zwar in dem Sinn, dass das Communiqué an viele
Teilnehmer übertragen
wird, wobei ein typischer Betriebsmodus ist, dass eine Vielzahl
von Teilnehmern gleichzeitig auf das Communiqué zugreifen. Zusätzlich kann
die für
Communiqué-Dienste
benötigte Bandbreite
variabel sein, wobei ungenutzte Kanäle des existierenden zellularen
Kommunikationsnetzwerks je nach Bedarf den Communiqué-Diensten
zugewiesen werden. Ferner kann der routinemäßige zellulare Punkt-zu-Punkt
Kommunikationsverkehr mit den Communiqué-Dienste bezüglich der
Last ausgeglichen (Load balanced) werden, wobei routinemäßiger zellularer
Verkehr vorzugsweise durch Zellen bedient wird, die ungenutzte Kapazität besitzen,
um dadurch Kanäle
in anderen Zellen für
Communiqué-Dienste
freizumachen. Zusätzlich
identifiziert das Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 die geeignete Informationsquelle,
die von einer Programmquelle verfügbar ist, die zum Gründen bzw.
Einrichten des Communiqué-Dienstes
zu verwenden ist. Die Information kann eine vorherbestimmte kontinuierliche
Zuführung
bzw. Versorgung sein, oder kann eine Vielzahl von Segmenten aufweisen,
die vermischt ist mit Werbungen, anderen Informationssegmenten und ähnlichem.
-
Drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
-
Drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
MS sind Endnutzereinrichtungen (wie z.B. drahtlose Teilnehmereinrichtungen 101)
die geeignet sind einen Narrowcast-Inhalt von breitbandigen zellularen
Netzwerken zu empfangen, die die nächste Generation von Architekturen
einsetzen wie zum Beispiel WCDMA (Wideband Code Divison Multiple
Access, breitbandiger Code-Multiplex-Vielfach-Zugriff),
CDMA2000, HDR (High Data Rate, hochratige Daten bzw. Daten mit hoher
Geschwindigkeit) usw. Dieser Narrowcast-Inhalt (Communiqué) ist
von Haus aus multimedial und wird gleichzeitig zu mehreren drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
geliefert. Der Narrowcast-Inhalt schließt Folgendes ein:
Audio
(Musik, Radioshows, Nachrichten und ähnliches),
Video (MTV-ähnliche
Videos, Nachrichten, live Verkehrskameras und ähnliches), und
Daten (Textinformation,
Börsenkurse,
grafische Information und ähnliches).
-
Die
Endnutzereinrichtungen, die jetzt hierin als drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
MS bezeichnet werden, sind, im wesentliche, Radio-Fernseh-Internetempfänger der
nächsten
Generation für
im Allgemeinen unidirektionalen Empfang von Übertragungen bzw. Sendungen,
die demografisch stark zielgerichtet sind. Der oben erwähnte Inhalt
wird durch hochfrequente Übertragungen
befördert,
wobei die bevorzugten Liefermittel drahtlose zellulare Systeme der
nächsten
Generation oder der dritten Generation (3G) sind, und zwar
eher in einem einer-zu-vielen als einem zu-einem-Broadcast oder
-Narrowcast Betriebsmodus. Die demografischen Gruppen, die für Narrowcast
genutzt werden, können
in der Größe von einer
kleinen Nachbarschaft bis zu einem Sportstadium reichen wie dies
durch die Granularität
der zellularen Architektur bestimmt wird, die wieder verwendet wird,
um den Narrowcast-Inhalt zu liefern. Die Auslieferungsregion für den Inhalt und
der beförderte
Inhalt sind dynamisch änderbar,
und zwar abhängig
von der assoziierten Demografie.
-
Drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
sind multimediale Einrichtungen und geben als solche digitalen Inhalt
an den Endnutzer in den folgenden Formen aus:
Digitaler Ton
bzw. Audio
Digitales Video
Digitales Internet
Digitaler
Text
Digitale Grafiken.
-
Die
Architektur einer drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung wird
von Modifikationen an existierenden und geplanten zellularen Funkarchitekturen
abgeleitet. Die Implementierung von Narrowcast-/Communiquéfähigkeit
wird weitgehend in Software/Firmware durchgeführt, wobei das drahtlose hochfrequente Kommunikationsinterface
sehr ähnlich
zu aktuellen und zukünftigen
Standards verbleibt. Im Wesentlichen ist die Architektur eine neuartige
Systemüberlagerung
bzw. -overlay, der wirksam einsetzt, was bereits vorhanden ist.
-
Das
vorhandene bzw. aktuelle drahtlose Architekturparadigma der leitungsvermittelten
Rufe, wobei die Verbindung exklusiv zwischen zwei einzelnen Netzwerkknoten
besteht ist in dem Narrowcast-Betriebsmodus obsolet bzw. veraltet.
Narrowcast ermöglicht
es einer zellularen Architektur Information oder Inhalt zu einer Vielzahl
von drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
zu der gleichen Zeit zu befördern.
Um dies durchzuführen
müssen
zunächst
zwei allgemeine Systemprobleme gelöst werden:
Mehrfache drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtungs-Adressierung
Handoffs
bei einem uni-direktionalen Narrowcast.
Diese Punkte werden
unten erörtert.
-
9 stellt
in der Form eines Blockdiagramms die Architektur eines typischen
Ausführungsbeispiels der
drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS der vorliegenden Erfindung dar. Dieses spezielle Ausführungsbeispiel
der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS ist offenbart um die Konzepte der Erfindung darzustellen und
soll die Anwendung der offenbarten Konzepte nicht einschränken. Die
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS ist mit einem Prozessor STEUERUNG (CONTROL) ausgestattet der gemäß Instruktionen
betrieben wird, die in einem SPEICHER (MEMORY) gespeichert sind
und gemäß der Teilnehmerprofilinformation
die in einem Profilspeicher PS gespeichert ist, wie es unten beschrieben
wird. In dieser speziellen Anwendung kann die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS auch eine Lokalisierungs- bzw. Ortungsvorrichtung für die mobile
Einheit enthalten wie zum Beispiel das globale Positionierungssystem
GPS (global positioning system), um eine Anzeige des Ortes der drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS zu erzeugen.
-
Die
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS ist mit Sendeschaltkreisen TRANS und Empfängerschaltkreisen RCV ausgerüstet, die
in zellularen Kommunikationen bzw. Nachrichtenübertragungen zum Vorsehen von
Sprach- und Datenkommunikationen über einen Sprachdatenschalter
VDS (voice data switch) wohl bekannt sind. Die Vorrichtung weist
auch eine Antenne VPA auf, die typischerweise auf einer externen
Oberfläche
der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS befestigt ist, und die auf eine wohl bekannte Art und Weise mit
den Senderschaltkreisen TRANS und den Emp fängerschaltkreisen RCV über einen
Duplexer gekoppelt ist. Die Leistungsausgabe des Senders TRANS kann
auch dynamisch geregelt werden und zwar als eine Funktion der Entfernung
von der Senderantenne des Zellenstandorts um einen relativ konstanten
Signalpegel sicherzustellen, und dass unter Verwendung des Leistungssteuerschaltkreises
der aktuell in vielen zellularen Funksystemen verfügbar ist.
-
Die
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS weist eine Nutzerschnittstelle bzw. ein Nutzerinterface MTR auf,
das mit der Vorrichtung ausgerüstet
ist, die notwendig ist, um es den Nutzer zu ermöglichen Daten zu empfangen
und einzugeben. Zum Beispiel weist das Nutzerinterface MTR eine
Anzeigeeinrichtung VD auf, die eine für Menschen wahrnehmbare Visualisierung
der empfangenen Daten erzeugt und weist eine Audioausgabeeinrichtung
LS auf, die eine für
Menschen wahrnehmbare Audioausgabe der empfangenen Daten erzeugt.
Das Nutzerinterface kann auch Audioeingabeeinrichtungen MIC und
eine Tastatur K (und/oder eine Maus oder eine Zeigereinrichtung)
aufweisen, um es den Nutzer zu ermöglichen, Daten in einer hörbaren oder
entsprechend textmäßigen Form
einzugeben. Das Nutzerinterface NTR kann betriebsmäßig eine
biometrische Schnittstelle BM aufweisen, die eine unveränderliche
physikalische Eigenschaft des Nutzers misst, wie z.B. einen Fingerabdruck,
Netzhautscan und ähnliches
um es der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS zu ermöglichen,
die Identität
des Nutzers zu authentifizieren. Zusätzlich kann die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS Sensoren oder ein Interface SENI aufweisen, das angepasst ist
zur Verbindung mit einem oder mehreren Sensoren SM1, SM2 um ausgewählte Parameter
wie zum Beispiel Umgebungstemperatur, Geschwindigkeit, Höhe und ähnliches
zu messen.
-
In
dem Fall einer drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung, die
nur zum Empfangen dient, ist es offensichtlich, dass die oben beschriebene
Implementierung vereinfacht werden kann, da der Sender TRANS nicht
benötigt
wird, und viele der anderen Fähigkeiten
wie beispielsweise ein globales Positionierungssystem und ähnliches
nicht erforderlich sind.
-
Dynamisch konfigurierte
drahtlose Nahbereichsnetzwerke (Local Area Networks)
-
Es
gibt aktuell eine Anstrengung drahtlose Teilnehmereinrichtungen
herzustellen, die interoperabel über
einen Kurzbereich für
Kommunikationen mit niedriger Leistungsaufnahme sind. Diese drahtlosen
Teilnehmereinrichtungen bilden auf einer ad hoc Basis ein kleines
drahtloses Netzwerk. Jede drahtlose Teilnehmereinrichtung sucht
nach und konfiguriert sich selbst mit einer niedergelassenen Servereinrichtung,
die ein permanenter Zugangspunkt sein kann, der zusammengeschaltet
ist, zum Beispiel mit dem Communiqué-System für zellulare Kommunikationsnetzwerke 100 oder
einer anderen drahtlosen Teilnehmereinrichtung.
-
Ein
Beispiel für
eine derartige Philosophie ist aktuell verkörpert in der Bluetooth Special
Interest Group, die ein drahtloses Paradigma zur Interoperabilität von Einrichtungen
nutzt, die eine Trägerfrequenz
zwischen 2.400 MHz und 2.483,5 MHz verwenden, um eine Vielzahl von
Datenübertragungskanälen zu unterstützen, die entweder
asymmetrisch oder symmetrisch sind, und zwar als eine Funktion der
Anwendung, die freigegeben ist. Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS kann deshalb ein dynamisches Netzwerksystem DNS (Dynamic Network
System) aufweisen, das einen lokalen Hochfrequenz-(HF)-Transceiver
LT, eine Basisbandverbindungsteuereinheit BU, eine assoziierte Verbindungsverwaltungssteuersoftware/-hardware
LM und ein Antennensystem PA aufweist. Der Transmitterteil des lokalen
hochfrequenten Transceivers LT mischt die Basisbandinformation mit
dem frequenzhüpfenden
(hopping) Lokaloszillator, um einen frequenzmodulierten Träger zu erzeugen.
Der Empfängerteil
des lokalen hochfrequenten Transceivers LT konvertiert herunter
und demoduliert das HF-Signal unter Verwendung des gleichen Oszillators
in dem benachbarten Zeitschlitz. Der lokale Hochfrequenz-Transceiver LT unterstützt sowohl
Punkt-zu-Punkt-, als auch Punkt-zu-Multipunkt-Verbindungen. Eine Vielzahl
von derart freigegebenen drahtlosen Teilnehmereinrichtungen kann
sich selbst dynamisch ein „Piconet" konfigurie ren, wobei
eine drahtlose Teilnehmereinrichtung als der Master und die verbleibenden
Einheiten als Sklaven bezeichnet werden oder mit einer Peer-zu-Peer-Konfiguration
bzw. einer Konfiguration unter Gleichrangigen. Das Piconet unterscheidet
sich von anderen ähnlichen
Piconets in der Umgebung durch die Frequenz-Hüpf-Sequenz. Das Basisbandprotokoll
kann für
sowohl leitungsvermittelte, als auch paketvermittelte Übertragungen
verwendet werden. Synchrone Verbindungen können für Sprachverbindungen hergestellt
werden, und zwar unter Verwendung von reservierten Zeitschlitzen
während
asynchrone Verbindungen Datenübertragungen
gewidmet sind.
-
Zum
Beispiel kann das dynamische Netzwerksystem DNS verwendet werden,
um eine einzelne hilfsweise Handapparateinheit H und/oder Terminaleinrichtung
HT zu versorgen und kann optional multiplext sein, um eine Vielzahl
von hilfsweisen Hörereinheiten
H, H' und/oder Terminaleinrichtungen
HT, HT' zu versorgen. Der
hilfsweise Hörer
H oder die Terminaleinrichtung HT können fest verdrahtet mit der
drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS sein oder können
eine drahtlose Einheit H',
HT' sein, mit einem
begrenzten Kommunikationsbereich, die sich mit der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS über
hochfrequente Übertragungen
wie oben erwähnt,
zusammenschaltet. In der Vielfachnutzeranwendung kann die drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS eine „Mini-Zelle" aufweisen, wobei
die verschiedenen hilfsweisen Hörer
H, H' und/oder Terminaleinrichtungen
HT, HT' durch die
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS verwaltet werden, und zwar auf eine Art und Weise die der ähnlich ist,
die durch den typischen Zellenstandort/MTSO durchgeführt wird.
Somit können
die Hörereinheiten
H, H' und/oder Terminaleinrichtungen HT,
HT' mit einer unterschiedlichen
Technologie sein, wobei die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS sowohl eine
Integrationsfunktion als auch die Multiplexfunktion durchführt. Die
Hörer-
bzw. Handapparate H, H' können persönliche Kommunikationssysteme
(personal communication system, PCS) Einheiten, Pager, Code-Multiplex-Vielfach-Zugriffs-(CDMA)-Einheiten
oder irgendwelche anderen drahtlosen Kommunikationseinheiten sein,
die durch Individuen genutzt werden. Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS empfängt die
durch die verschiedenen Hörereinheiten
erzeugten Signale und formatiert (falls nötig) die in diesen Übertragungen
enthaltenen Daten in das Format, das für die Funkverbindungsübertragungen
zu dem Zellenstandort verwendet wird. Die Kommunikationen in der
entgegengesetzten Richtung werden in einer komplementären Art
und Weise verwaltet wie es wohl bekannt ist. Die Hörereinheiten
H, H' können jeweils
eine einzigartige Identifikation besitzen, die es dem darunterliegenden
zellularen Kommunikationsnetzwerk erlaubt mit der Einheit zu kommunizieren.
Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS kann deshalb die Hörerregistrierungsfunktion
durch Abfragen der Hörereinheiten,
die in dem Raum noch vorhanden sind, der durch die Elektronikeinheiten
versorgt wird, durchführen,
um dadurch diese Einheiten zu identifizieren. Diese Einheitsidentifizierungsdaten
können
dann zu dem Zellenstandort über
die Steuerkanäle übertragen
werden, um es den zellularen Netzwerk zu ermöglichen, die Stelle dieser
speziellen Einheiten herauszustellen bzw. zu bestimmen.
-
Drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung – CDMA Systemmerkmale
-
Zusätzlich zu
den oben erwähnten
Eigenschaften der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
gibt es ein alternatives zellulares Kommunikationssystem, das Code-Multiplex-Vielfach-Zugriff
(code division multiple access, CDMA) bezeichnet wird, welches eine
Vielzahl von Kommunikationen auf jedem Kanal überträgt, und die verschiedenen drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
MS durch den Code unterscheidet, der jeder drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS zugewiesen ist. Diese CDMA-Systeme übertragen
mehrere Konversationen auf der gleichen Frequenz. Um den Gesamtsystemrauschpegel
bei einem Minimum zu halten, muss der Leistungspegel der verschiedenen
drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS präzise
gesteuert werden. Bei einem typischen CDMA-System werden 64 Walsh-Codes
verwendet, um unter den drahtlosen Teilnehmereinrichtungen zu differenzieren,
die von einem Zellenstandort versorgt bzw. bedient werden und eine
vorher bestimmte Anzahl dieser Codes kann reserviert werden für die exklusive
Nutzung durch drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtungen MS
da im Allgemeinen nicht alle dieser Codes in einem typischen bodenbasierten
Zellenstandort genutzt werden. Somit kann die Code-Separation in
einem CDMA-System genutzt werden, die Interferenz bzw. Störung zwischen
drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
MS und den herkömmlichen
bodenbasierten drahtlosen Teilnehmereinrichtungen und ihren Zellenstandorten
zu verhindern. Zusammen mit einzigartigen bzw. einmaligen Walsh-Code-Zuweisungen kann
das Netzwerk auch einzigartige „Wide Area" Codewörter bzw. „Weitbereichs"-Codewörter zuweisen,
um eine virtuelle Netzwerküberlagerung
bzw. -overlay zu identifizieren.
-
Die
Datenkommunikationsfähigkeit
der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS kann erweitert werden, und zwar durch Erhöhen der Bandbreite der Kommunikationsverbindung,
die mit dem Zellenstandort hergestellt ist. Es gibt eine Anzahl
von Wegen, um eine erhöhte
Bandbreite vorzusehen, einschließlich dem Zuweisen von mehreren
Kommunikationskanälen
an die Datenkommunikationsfunktion. Somit weist eine einzelne Rufverbindung
für Datenkommunikationszwecke
mehrere physikalische Kommunikationskanäle auf, die parallel verwaltet
werden, um dadurch die Datenkommunikationskapazität zu vervielfachen,
die mit einem einzelnen Kanal in dem System assoziiert ist. Alternativ
können
dedizierte Datenkommunikationskanäle in den definierten Kommunikationsraum
zugewiesen werden, wobei die Datenkommunikationskanäle die Bandbreite von
mehreren Sprachkommunikationskanälen
besetzen. In jedem Fall kann die Datenkommunikationsfähigkeit
der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS adaptiert werden, um zu den Bedürfnissen des Teilnehmers zu
passen.
-
Ein
Beispiel davon ist die Verbindung einer anderen Terminaleinrichtung
wie beispielsweise eines persönlichen
Computers HAT, der mit einem Modem ausgerüstet ist, mit der drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS um es dadurch den Nutzer zu ermöglichen, Daten über die
zellulare Sprachkommunikationsverbindung zu senden und zu empfangen
wie es wohl bekannt ist. Die Daten können Faksimileübertragungen, E-Mail,
Datendateien und ähnliches
beinhalten. Zusätzlich
kann die Terminaleinrichtung HT eine Videoanzeige aufweisen und
die darauf angezeigten Daten können
Unterhaltungs-/Informationsprogramme sein, die hinaufgeladen werden
und zwar von dem Zellenstandort oder einer Quelle die mit der drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS über
eine zellulare Kommunikationsverbindung verbunden ist.
-
Communiqué-Dienste
in zellularen Kommunikationsnetzwerken
-
Wie
es der obigen Beschreibung entnommen werden kann lauscht der Transceiver
GBR der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS nach dem stärksten
Pilotsignal in einen der verfügbaren
Kommunikationskanäle
und verwendet dieses Pilotsignal um eine Zeit-/Frequenzreferenz
abzuleiten. Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
demoduliert das Synchsignal für
diesen Kommunikationskanal, um den Takt bzw. die Uhr der drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS präzise
auszurichten mit jener die in den Basisstationsteilsystem 131 enthalten
ist. Für
einen Broadcast-Betriebsmodus
muss der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS Information gegeben werden, die anzeigt, welche PN-Codes Broadcast-/Narrowcast-Signale
für diesen
Kommunikationskanal sind. Dies kann erreicht werden durch Übertragen von
Inhaltsübersichtsinformation
(directory information) an die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
und zwar in den Pilot- oder Synchsignalen oder durch Nutzen eines
vorher definierten PN-Codes
für ausgewählte Broadcast-Signale.
-
Da
das zellulare Kommunikationsnetzwerk die Communiqué-Signale
kontinuierlich von verschiedenen Zellenstandorten überträgt, gibt
es keine statistische Reduzierung der Selbst-Interferenz. Deshalb
ist eine saubere Auswahl von Frequenzen zur Übertragung und von PN-Codes
nötig,
um die Interferenz zu reduzieren. Jeder PN-Code-Raum kann entweder
eine einzelne Übertragung
enthalten oder kann in einem Multiplex-Modus verwendet werden, wobei
multiple Signale übertragen
werden. In dem letzteren Modus werden Basisbanddaten die in Zeitschlitzen
(time slotted) vorliegen auf eine einzelne CDMA-Wellenform geleitet
bzw. geströmt (streamed)
und zwar durch die Er zeugung multipler Teilkanäle in jedem Rahmen der Übertragung.
Auf diese Art und Weise können
Signale mit niedriger Datenrate bzw. -geschwindigkeit eine einzelne Übertragung
gemeinsam Nutzen bzw. Teilen (share).
-
Die
Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 hilft im Zusammenspiel
mit dem VLR und HLR den Registrierungsprozess zu verwalten, der
eine Teilnehmerautorisierung aufweist. Das Besucherlokalisierungsregister 161 und
Heimatlokalisierungsregister 162 sind im Wesentlichen technisch
ausgereifte Datenbanken, die mit der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 verbunden
sind. Das VLR und das HLR sind manchmal die gleiche Einrichtung
mit logischen funktionalen Partitionen, obwohl VLRs alleine stehen
können
und in ihrem Einsatz verteilt sein können, während die HLRs typischerweise
mehr zentralisiert sind. Das Communiqué-Lokalisierungsregister (Communiqué Location
Register, CLR) 163 ist die Vorrichtung in dem Communiqué-System
für zellulare
Kommunikationsnetzwerke 100 in dem all die Systeminformation
zur Autorisierung von Teilnehmern und die Bedienungs- bzw. Versorgungspläne sich
befinden. Das hat einen wesentlichen Vorteil bezüglich praktischer Implementierung
da es eine komplett separate Einrichtung sein kann, die mit der
Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 verbunden ist, oder
die als integraler Teil des Communiqué-Systems für zellulare
Kommunikationsnetzwerke 100 ist. Das Communiqué-Lokalisierungsregister 163 ist
mit der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 auf eine
Art und Weise, die dem HLR/VLR ähnlich
ist, verbunden.
-
Um
die verschiedenen Dienste zu beschreiben, die von dem Communiqué-System für zellulare
Kommunikationsnetzwerke 100 verfügbar sind, müssen die
Ausdrücke
definiert werden, die genutzt werden, um die Prozesse zu beschreiben,
die betrieben werden bei dem Erkennen eines Teilnehmers und dem
Vorsehen eines Dienstes für
einen Teilnehmer. "Akquisition" ist der Prozess
in dem die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS nach Piloten sucht, auf Synch-Kanäle einrastet und alle systembasierte
Kenntnis besitzt, die notwendig ist, um zu wissen, wo und wie Communiqués zu empfangen
sind. "Registrierung" ist der Prozess,
der den Austausch zwischen der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS und dem zellularen Kommunikationsnetzwerk zur Folge hat, wobei
das zellulare Kommunikationsnetzwerk aufmerksam wird auf und weiß welche
Teilnehmer Communiqués
empfangen und wo sie diese empfangen. "Autorisierung" ist der Prozess, wobei das Communiqué-System
für zellulare
Kommunikationsnetzwerke 100 Endnutzerzugang zu Broadcast-
oder Narrowcast-Inhalte gewährt
und zwar einem oder vielen Teilnehmern an einer allgemeinen oder
speziellen Stelle. Somit besitzt ein "freier" Communiqué-Dienst den AKQUISITIONSprozess,
aber besitzt nicht die REGISTRIERUNGS- oder AUTORISIERUNGSprozesse. "Subskription"- bzw. "Abonnement"-Communiqué-Dienste
besitzen alle drei Prozesse. "Pre-Pay"- bzw. "Vorrausbezahlte"-Communiqué-Dienste
besitzen einen modifizierten AKQUISITIONSprozess, aber umfassen
nicht die REGISTRIERUNGS- oder AUTORISIERUNGSprozesse. Deshalb kann
der Ausdruck "autonom" verwendet werden,
um die "freie" Broadcast-Architektur
zu beschreiben, da das zellulare Kommunikationsnetzwerk nicht weiß, wer zuhört und wo
sie zuhören.
Dies ist das äquivalent
von heutigem Broadcast-Radio und -TV mit der Ausnahme, dass der
Inhalt spezialisiert werden kann in "freie" Narrowcasts, die eine begrenzte räumliche
Erstreckung besitzen, die dynamisch verwaltet werden kann. Die drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS, die für
solch einen Communiqué-Dienst
verwendet wird, kann eine drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
nur zum Ein-Weg-Empfang (ultragünstig)
sein. Für
einen Communiqué-Dienst
der freie Broadcasts und Abonnement- bzw. Subskriptionsdienste umfasst,
ist die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS nicht inhaltsinteraktiv, was bedeutet, dass Communiqué-Dienste
wie zum Beispiel Anfrage/Antwort nicht verfügbar sind. Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS ist Zwei-Weg bzw. Zwei-Richtung im Sinne ihrer Kommunikationsfähigkeit
mit dem Netzwerk für
Registrierungs- und Autorisierungszwecke. Ein vorausbezahlter (Pre-Pay)
Subskriptions-Communiqué-Dienst
ist vom Konzept her ähnlich
den digitalen TV-Rekordern, die eine lediglich einmalige vorherbezahlte
Subskriptionsgebühr
haben. Dieses Konzept nutzt einen modifizierten Vorwärtspagingkanal
zum Vorsehen von Initialisierungsinformation für Verkehrs kanäle und nutzt
dann In-Band-Signalisierung auf dem Vorwärtsverkehrskanal zum Befördern von
Systeminformation.
-
Adressierung
von drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
-
Zunächst ist
ein Verfahren notwendig zum „Hereinlegen" bzw. „Überlisten" (Spoof) oder Betrügen des existierenden
zellularen Kommunikationssystems und zwar derart, dass es Inhalt
zu einer Zeit zu mehr als einem Nutzer sendet. Oder mit anderen
Worten, was notwendig ist, ist ein Adressierungsschema, das konsistent ist
mit aktueller und zukünftiger
Praxis, aber die traditionelle leitungsvermittelte Eins-zu-Eins-Architektur übertrifft.
Mehrfache Verfahren der Adressierung der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
sind möglich, aber
ein Ansatz ragt heraus, dadurch dass er am wenigsten eingreift bezüglich der
Architekturmodifikation. Während
dieses Verfahren der bevorzugte Ansatz ist, ist dies natürlich nicht
das einzige Verfahren.
-
Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
ist durch die Erzeugung einer gemeinsamen MIN oder mobilen Identifikationsnummer
(Mobile Identification Number). Diese universale MIN wird allgegenwärtig über alle drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
hinweg, eingesetzt. Die universale Narrowcast MIN ermöglicht es
allen drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
allen Inhalt zu empfangen, der drahtlos zu der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
befördert
wird. Diese universale MIN wird in dem Profilspeicher PS der drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS gespeichert, um es dadurch dieser Einrichtung zu ermöglichen
auf die Dienste zuzugreifen für
die sie autorisiert ist. Zusätzlich
kann die universale MIN als ein Filter verwendet werden, und zwar
wenn die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS den Inhalt empfängt,
aber dies nicht notwendigerweise bedeutet, dass der Endnutzer darauf
Zugriff hat. Die universelle MIN dient als ein Portal-Schlüssel lediglich
dazu, es dem Narrowcast-Inhalt zu ermöglichen hindurchzugehen, und
zwar wie es durch die Teilnehmerprofilinformation und die Subskriptionsautorisierungen
reguliert ist, die im Profilspeicher PS gespeichert sind und durch
den Prozessor-Controll ausgeführt
wer den. Die universelle MIN bestimmt nicht, ob der Endnutzer einen
nutzbaren Zugang zu dem Narrowcast-Inhalt besitzt. Der Inhaltszugriff
wird bestimmt durch andere Mittel, um ein hierarchisches subskriptionsartiges
Modell einzuschließen.
Ein hierarchischer Inhaltssubskriptionsdienst reicht von freiem
bis zu Zugriff mit Subskription bis zu Zahlen-pro-Rechnung (Zahlen-pro-Anhören, Zahlen-pro-Ansehen).
Nur spezielle Arten von drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen sind geeignet
für hierarchische
Inhaltssubskriptionen da dies ein Mittel für autorisierten Zugriff erfordert.
Ein Verfahren involviert eine Pre-Paid bzw. vorausgezahlte Form
einer lebenslangen Subskription (die eine bi-direktionale drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
nicht erfordert); eine andere ist ein Verfahren für die drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
um mit den Rechnungsstellungs-/Autorisierungssystemen der Netzwerke
zu interagieren, um den Endnutzerzugriff zu speziellen Arten von
Diensten zu ermöglichen
(dies ist eine bi-direktionale drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung).
-
Übergabe bzw. Handoff von drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
-
Als
zweites ist ein Verfahren erforderlich, dass es einer drahtlosen
Einwege-Communiqué-Teilnehmereinrichtung
ermöglicht,
ihre Aktivitäten
so zu koordinieren, wie es für
das Netzwerk erforderlich ist. Im speziellen ist ein Verfahren notwendig,
um Handoffs zu ermöglichen,
um eine nahtlose Abdeckung vorzusehen. Handoffs können die
folgenden Formen annehmen:
Soft (die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
empfängt
gleichzeitig von mehreren Zellen auf der gleichen Frequenz, aber
mit unterschiedlichen Walsh-Codes)
Softer (die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
empfängt
von mehreren Sektoren einer gegebenen Zelle auf der gleichen Frequenz,
aber mit unterschiedlichen Walsh-Codes)
Hard (die drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
empfängt
von nur einer Zelle zu einer Zeit auf einer gegebenen Frequenz und
schaltet dann die Frequenzen um, wenn der Handoff zu einer neuen
Zelle stattfindet).
-
Digitale
CDMA Architekturen nutzen alle drei Arten von Handoffs, während analoges
FDMA und digitales TDMA nur fähig
sind harte bzw. Hard-Handoffs durchzuführen. Von einer architekturmäßigen Perspektive wird
dann, durch Lösen
des Handoff-Problems für
CDMA das allgemeine Handoff-Problem für analog und TDMA gelöst, da die
Verfahren und Konzepte um einen harten Handoff auf einer CDMA-Plattform
durchzuführen
denen ähnlich
sind, die in analogen und TDMA Architekturen durchgeführt werden.
-
Arten von
drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
-
Wenn
die zwei hauptsächlich
dominierenden Punkte Adressierung und Handoffs evaluiert werden, müssen diese
in dem Kontext der Arten von drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen,
die möglich sind
betrachtet werden, wie in der folgenden Liste bemerkt ist.
- 1. Einwege- bzw. Einrichtungs-Narrowcast-Empfang,
unfähig
eines bidirektionalen administrativen Systemüberhangs ("ausschließlicher Empfang").
- 2. Einwege- bzw. Einrichtungs-Narrowcast-Empfang, geeignet für einen
bi-direktionalen administrativen Systemüberhang ("ausschließlicher Empfang, Zwei-Weg administrativer Überhang")
- 3. Zwei-Weg- bzw. Zwei-Richtungs-Narrowcast-Empfang/-Übertragung
geeignet für
einen bi-direktionalen administrativen Systemüberhang ("Senden/Empfangen, Zwei-Weg administrativer Überhang"
-
Während die
Narrowcast-Architektur hauptsächlich
in eine Richtung (one-way) von der Quelle zu den drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
ist, sind bi-direktionale Communiqués auch möglich. Die letzte Art der drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung,
die oben aufgeführt
ist, besitzt diese Fähigkeit.
-
Jede
Art der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
besitzt eine andere Art der Netzwerkregistrierung – der Prozess
bei dem sie mit dem Netz werk "verbunden" wird. Dies ist unterschiedlich
von dem vorher beschriebenen Autorisierungsprozess, der einen Zugang
auf eine spezielle Art von Inhalt oder Narrowcast-Dienst ermöglicht hat.
Wie vorher beschrieben, sind die Prozesse hierin für eine CDMA-Architektur,
die in Bezug auf ihre Verwaltung von drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
komplexer ist und zwar speziell für die Arten von erforderlichen
Handoffs. Die Registrierungsprozesse für analoge oder TDMA oder hybridartige
Architektur sind vom Konzept her ähnlich und während die
anderen Verfahren nicht im Detail hier beschrieben sind, ist die
konzeptionelle Erweiterung auf die anderen Architekturen (analog/TDMA/hybrid)
für jene in
der Industrie klar.
-
Unidirektionale Übertragung
ohne Teilnehmerregistrierung
-
Es
gibt zahlreiche mögliche
Architekturen, die verwendet werden können, um Informationen an die drahtlosen
Teilnehmereinrichtungen zu übertragen,
wobei die ausgewählte
Architektur einen Einfluss auf die Arten der Übertragungen besitzt.
-
4 stellt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Zuordnung von Zellen
dar, und zwar in einem zellularen Kommunikationsnetzwerk für eine unidirektionale Übertragung
ohne einen Teilnehmerregistrierungsbetriebsmodus des vorliegenden
Kommunikationssystems für
zellulare Kommunikationsnetzwerke 100, wobei eine Vielzahl
von Zellen Communiqué-Signale übertragen
bzw. senden, wobei jede Zelle die gleiche Frequenz und denselben
Walsh-(PN)-Code für
ein ausgewähltes
Communiqué verwendet.
Dabei gibt es ein K=3 Zellenwiederholmuster, obwohl alternativ,
die Zellen in drei Sektoren unterteilt werden können, um den gleichen Effekt
zu erreichen. Auf diese Art und Weise muss die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
nicht nachdem gewünschten
Communiqué suchen,
da die Stelle gleichmäßig über das
zellulare Kommunikationsnetzwerk hinweg ist. Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS befindet sich immer im Soft-Handoff-Modus und in dem Beispiel von 4 variiert
der PN-Code pro Zelle gemäß dem K=3
Wiederholmuster, so dass die drahtlose Communiqué- Teilnehmereinrichtung MS einen Soft-Handoff-Modus
mit den drei PN-Codes beibehält
und zwar unabhängig
von der Stelle der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS in dem zellularen
Kommunikationsnetzwerk. Existierende drahtlose Teilnehmereinrichtungen
sind mit drei Empfängern
in dem RAKE-Receiver-System ausgerüstet das den Betrieb in diesem
Modus ermöglicht.
-
Alternativ
können
benachbarte Zellen (oder Zellsektoren), die Communiqué-Signale auf unterschiedlichen
Frequenzen übertragen
bzw. senden, aber dies erfordert zusätzliche Komplexität in der
drahtlosen Teilnehmereinrichtung, da der Handoff sowohl mit der
Frequenz als auch dem PN-Code stattfinden muss, was ihn zu einem
harten Handoff macht. Zusätzlich
erfordert der Mangel an Gleichmäßigkeit
in den Übertragungsfrequenzen,
dass die drahtlose Teilnehmereinrichtungsinformation von der Basisstation
empfängt
um die Stelle des gewünschten
Communiqués
zu identifizieren, um es der drahtlosen Teilnehmereinrichtung zu
ermöglichen,
auf die geeignete Kombination aus Frequenz und PN-Code für jede Zelle
einzurasten. Ein Weg um diese Komplexität zu vermeiden ist in 6 dargestellt,
wobei es eine Gruppierung mit K=3 für die Zellen gibt, und die
Walsh-Code-Zuordnung statisch ist und zwar unter Verwendung eines
speziellen Walsh-Codes für
jede der K=3 Zeilen, wie zum Beispiel Verkehrskanal 8 (Walsh-Code
W=8) für
die Zelle K=1 und der Verkehrskanal Ch9 (Walsh-Code W=9) für die Zelle
K=2 und Verkehrskanal Ch10 (Walsh-Code W=10) für Zelle K=3. Deshalb benötigt der
Teilnehmer keine zusätzliche
Information von dem zellularen Kommunikationsnetzwerk, um die Broadcast-Information
zu empfangen, da die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS 3 RAKE-Receiver
besitzt, die jeweils auf einen der drei Walsh-Codes W=8 bis W=10
eingerastet werden kann, die in dem K=3 Wiederholszenario genutzt
werden. Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS kann sich immer
in einem Soft-Handoff-Modus befinden, um sicherzustellen, dass der
kontinuierliche Empfang der Übertragung
stattfindet, wenn die drahtiose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
Signale von den drei vorherbestimmten Verkehrskanälen empfängt.
-
Für den "Nur Empfangs-" bzw. "ausschließlicher
Empfangs-" Art von
der drahtloser Communiqué-Teilnehmereinrichtung
beschreibt die folgende 2 den bevorzugten Registrierungsalgorithmus
obwohl andere bestimmt möglich
sind (IS95 Architekturadaption). Dies wird als eine autonome Registrierung
beschrieben, da das Netzwerk der Aktivität der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
nicht gewahr ist, und die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung nicht fähig ist
mit dem Netzwerk zu kommunizieren.
-
2 zeigt
in der Form eines Flussdiagramms den Betrieb eines typischen zellularen
Kommunikationssystems beim Implementieren eines Leerlauf-Handoffs-Betriebsmodus.
Ein Leerlauf-Handoff findet statt, wenn eine drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS sich von dem Abdeckungsgebiet eines Basisstationsteilsystems
bzw. -subsystems 131 in das Abdeckungsgebiet eines anderen
Basisstationsteilsystems 141 bewegt hat und zwar während dem
Leerlaufzustand der drahtlosen Station. Wie in 2 im
Schritt 201 gezeigt ist, scannt die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS nach Pilotsignalen für
die Basisstationen, die das Abdeckungsgebiet versorgen in dem die
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS betriebsbereit ist. Falls die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS ein Pilotkanalsignal von einem anderen Basisstationsteilsystems 141 detektiert,
das ausreichend stärker
ist als das des aktuellen Basisstationsteilsystems 131,
bestimmt die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS,
dass ein Leerlauf-Handoff
stattfinden sollte. Die Pilotkanäle
werden durch ihre Versätze
relativ zu der Pilot-PN-Sequenz mit Null Versatz identifiziert und
sind typischerweise der Walsh-Code 0 für jeden Kanal. Die drahtlose
Communiqué-Einrichtung
MS gruppiert im Schritt 202 Pilot-Versätze in Sätze die ihren Status mit Bezug
auf das Pilotsuchen beschreiben. Die folgenden Sätze von Pilotversätzen werden
für eine
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS in dem Leerlaufzustand der drahtlosen Station definiert. Jeder
Pilotversatz ist ein Mitglied von nur einem Satz.
- Aktiver
Satz bzw. Active Set: Der Pilotversatz des CDMA-Vorwärtskanals
dessen Pagingkanal überwacht
wird.
- Nachbarsatz bzw. Neigbor Set: die Versätze der Pilotkanäle, die
mögliche
Kandidaten für
den Leerlauf-Handoff sind. Die Mitglieder des Nachbarsatzes werden
in der Nachbarlistennachricht, der erweiterten Nachbarlistennachricht
und der allgemeinen Nachbarlistennachricht spezifiziert.
- Verbleibender bzw. restlicher Satz bzw. Remaining Set: der Satz
mit allen möglichen
Pilotversätzen.
-
In
dem Prozess der 2 wählt die drahtlose Communiqué-Einrichtung
MS im Schritt 203 die drei stärksten Pilotsignale aus und
zwar zur Verwendung beim Herstellen/Aufrechterhalten der zellularen
Kommunikationsverbindung. In diesem Prozess sucht der RAKE-Receiver
in der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS im Schritt 207 kontinuierlich nach den stärksten Pilotsignalen
um die Fortsetzung der zellularen Kommunikationsverbindung sicherzustellen.
Die drahtlose Communiqué-Einrichtung
MS decodiert im Schritt 204 die Pilotsignale und rastet
auf dem Synch-Kanal der ausgewählten
Vorwärtskanäle ein,
die die stärksten
Pilotsignale besitzen.
-
Im
Schritt 205 schaltet bzw. wechselt die drahtlose Communiqué-Einrichtung
MS auf ausgewählte
Verkehrskanäle
und zwar einen pro ausgewähltem
CDMA Vorwärtskanal
wie es durch einen Communiqué-Identifizierer
bestimmt wird, der in dem Profilspeicher PS gespeichert ist und
demoduliert die darin empfangenen Signale und gibt im Schritt 206 die
demodulierte Multimedia-Ausgabe
an die geeigneten Einrichtungen des Nutzerinterfaces NTR der drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS zur Nutzung durch den Teilnehmer aus.
-
Wie
hierin beschrieben ist der bei Punkt-zu-Punkt zellularen Kommunikationen
erforderliche Overhead zum Verwalten von Handoffs zwischen Zellen
innerhalb des zellularen Kommunikationsnetzwerks beträchtlich und
kontinuierlich da viele der drahtlosen Teilnehmereinrichtungen die
durch das zellulare Kommunikationsnetzwerk versorgt werden von Haus
aus mobil bzw. beweglich sind. In dem vorliegenden Communiqué-System
für zellulare
Kommunika tionsnetzwerke ist der Bedarf für diesen Overhead beim Verarbeiten
von Ruf-Handoffs
reduziert, da die drahtlose Teilnehmereinrichtung nicht mit einer
einzigartigen Kommunikationsverbindung versehen ist, sondern diese
Verbindung mit vielen anderen Teilnehmereinrichtungen teilt bzw.
gemeinsam nutzt. Es gibt eine Anzahl von Communiqué-Implementierungen,
die diesem standardmäßigen Handoff-Prozess überlagert
werden können.
Spezielle Attribute des autonomen Registrierungszyklus für die „ausschließlich empfangende" drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
umfassen:
- 1. Benachbarte Zellenpiloten sind
W=0 (Walsh-Code Null) aber besitzen einzigartige Sequenzversätze um eine
bestimmte Basisstation von anderen Basisstationen anzuzeigen bzw.
zu identifizieren.
- 2. Die Synchronisation oder Synch-Kanäle besitzen den gleichen Versatz
wie der Pilot.
- 3. Die statischen Verkehrskanäle, die den Narrowcast-Inhalt
befördern
sind immer fixiert und zwar innerhalb des installierten Netzwerks
unter Verwendung eines K=3 Algorithmuses. Die drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
sind vorprogrammiert, um zu wissen, nach welcher Codesequenz sie
suchen müssen (eine
a Priori Kenntnis darüber
wo der Narrowcast sich befindet).
- 4. Drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
befinden sich in einem kontinuierlichen Soft- oder Softer Handoff.
- 5. Alle Walsh-Code-Zuweisungen sind statisch.
- 6. K=3 kann eine Omni-Zellgruppierung oder eine Sektorgruppierung
sein.
- 7. Vorwärts-Paging-Kanäle werden
nicht verwendet.
- 8. Der Verkehrskanal befördert
Inhalt und Netzwerkoverhead bzw. – überhang (wie ein In-Band-Signalisierungsprotokoll).
-
Nicht interaktive
bi-direktionale Übertragung
mit Teilnehmerregistrierung
-
7 zeigt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Anordnung von Zellen
in einem zellularen Kommunikationsnetzwerk für eine nicht interaktive bi-direktionale Übertragung
mit einem Betriebsmodus mit Teilnehmerregistrierung des vorliegenden
Communiqué-Systems
für zellulare
Kommunikations netzwerke 100, wobei eine Vielzahl von Zellen
Communiqué-Signale übertragen,
wobei jede Zelle irgendeine Frequenz und irgendeinen Walsh-(PN)-Code
für ein
ausgewähltes
Communiqué nutzt.
Dieser Betriebsmodus ermöglicht
es dem zellularen Kommunikationssystem irgendein Wiederholungsmuster
von Zellen auszuwählen,
irgendeine Zuweisung bzw. Zuordnung von Walsh-Codes für eine Übertragung
auszuwählen,
um dadurch Communiqué-Dienste
zu ermöglichen.
Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS kommuniziert mit dem Basisstationsteilsystem 131 zur
Kanalzuweisung mit überlisteten
Registrierungszwecken, um freie Communiqué-Dienste zu empfangen. Somit
erfordert die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
nicht eine einzigartige MIN für
diesen Betriebsmodus mit freien Communiqué-Diensten, da Rechnungsstellung
und Autorisierung nicht erforderlich ist. Dieser Betriebsmodus kann
auch als ein ausschließlicher
Empfangsmodus der Inhaltslieferung beschrieben werden und zwar mit
einer bi-direktionalen Kommunikationskanalverwaltungsfähigkeit.
-
Für Subskriptions-
bzw. Abonnementdienste wie in 7 im Schritt 701 gezeigt,
scannt die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS jedoch nach Pilotsignalen von den Basisstationsteilsystemen die
das Abdeckungsgebiet versorgen, in dem die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS betriebsbereit ist. Falls die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS ein Pilotkanalsignal von einem anderen Basisstationsteilsystem 141 detektiert,
das ausreichend stärker
ist als jenes des aktuellen Basisstationsteilsystem 131 bestimmt
die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS das ein Leerlauf-Handoff stattfinden soll. Pilotkanäle werden
durch ihre Versätze
relativ zu der Pilot-PN-Sequenz mit Null-Versatz identifiziert und
sind typischerweise der Walsh-Code 0 für jeden Kanal. Die drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS gruppiert im Schritt 702 Pilotversätze in Sätze die ihren Status mit Bezug
auf das Pilotsuchen beschreibt. Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS wählt
im Schritt 703 die drei stärksten Pilotsignale zur Nutzung beim
Herstellen/Beibehalten der zellularen Kommunikationsverbindung aus.
In diesem Prozess sucht der RAKE-Receiver in der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS im Schritt 710 kontinuierlich nach den stärksten Pilotsignalen
um die Fortsetzung der zellularen Kommunikationsverbindung sicherzustellen.
Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS decodiert im Schritt 704 die Pilotsignale und rastet
auf dem Synch-Kanal der 3 ausgewählten
Vorwärts-CDMA-Kanäle ein,
die die stärksten
Pilotsignale besitzen.
-
Im
Schritt 705 registriert sich die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS bei dem Basisstationsteilsystem 131 unter Verwendung
ihrer einzigartigen EIN und SSD, aber eine gemeinsame MIN die verwendet
wird für
Communiqué-Zwecke
um das Basisstationsteilsystem 131 zu überlisten und zwar zum Erkennen
der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS, ohne eine einzigartige Identität für die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS zu fordern. Zusätzlich
wird das Betrugs- bzw. Täuschungsverhinderungssystem
(software) in der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 deaktiviert
bzw. ausgeschaltet und zwar für
Communiqués,
da das Betrugssystem mehrfache gleichzeitige MINs an unterschiedlichen
geografischen Stellen zurückweist.
Dieses Merkmal wurde entworfen um Clon-Betrug zu verhindern (eher
ein Artifakt für
analog im Vergleich zu digital) obwohl Multi-MIN-Betrug-Detektion
in digitalen Systemen auch verwendet wird. Das Basisstationsteilsystem 131 verifiziert
die Autorisierung dieser drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
um den angefragten Dienst zu empfangen, identifiziert den an der
drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS ankommenden Ruf (durch potentiell viele drahtlose Teilnehmereinrichtungen
gemeinsam genutzt) im Schritt 706 über den Paging-Kanal, der durch
die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS genutzt wird, um diesen Dienst anzufragen und ansprechend auf
Steuersignale, die durch die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS von den Basisstationsteilsystem 131 empfangen
werden, wechselt die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
im Schritt 707 zu dem identifizierten bzw. angezeigten
Verkehrskanal, der das ausgewählte
Communiqué befördert. Die
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
verbleibt im Schritt 709 in einem Soft-Handoff-Modus, um den ununterbrochenen
Empfang des Communiqués
sicherzustel len und gibt auch im Schritt 708 die empfangenen
Multimediadaten an den Nutzer aus.
-
In
diesem Szenario ist die Angelegenheit von „Push/Pull"-Übertragungen
noch nicht erwähnt
worden. Der Teilnehmer bzw. Abonnement an der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS kann „Push"-Datenübertragungen
von einer Quelle empfangen, die an alle Teilnehmer dieses Dienstes
gerichtet sind und zwar durch die Basisstation, die die MIN, die
mit diesem Communiqué assoziiert
ist, flutmäßig paged
bzw. ruft. Somit würde
die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS potentiell mehrere MINs besitzen, wobei eine für traditionelle
Punkt-zu-Punkt zellulare Kommunikationen ist und eine für jede der
Communiqué-Dienste
ist bei denen sich der Teilnehmer einschreibt. Alternativ könnte die
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
eine einzelne MIN besitzen, die eine Communiqué-Adresse einschließt, die
eingebettet ist in die Anwendungsschicht der Anwendungssoftware
der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS, die den Inhalt filtert, der durch die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS empfangen wird. Diese Filterfunktion verteilt die Communiqué-Zugangs-Steuerung
an die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS, um es dadurch dem Teilnehmer zu erlauben nur auf Teile des durch
die MIN ermöglichten
empfangenen Inhalts zuzugreifen. Wenn die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS in dem Dienst bzw. Versorgungsgebiet aktiv ist, alarmiert somit
der Flutrundruf (flood page) von einer der MINs des Teilnehmers
auf dem Paging-Kanal
den Teilnehmer über
das Vorhandensein einer Communiqué-Übertragung.
Der Teilnehmer kann die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS aktivieren,
um diese Übertragung
bzw. Sendung zu empfangen oder kann die Übertragung zurückweisen
und zwar durch Bedienen geeigneter Knöpfe auf der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS. Der Rückwärtspfad
auf diesem Communiqué-Kanal ist deaktiviert, da
es viele Teilnehmer gibt die sich gleichzeitig für das Communiqué registrieren.
-
Die
Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106, der Basisstationscontroller
(BSC) 132, 142, 152 und der Basisstationstransceiver
(BST) 133, 143, 144, 153 benötigen geeignete
Software und Steuerrevisionen damit sie keinen Alarm oder Fehler
auslösen,
wenn keine Rückwärtspfadübertragung
auf dem Verkehrskanal von der Communiqué-Einrichtung (mobil oder
fest) empfangen wird. Für
das Vorsehen von Subskriptions- oder Gebührendiensten über die
nichtinteraktive bi-direktionale Übertragung mit dem Betriebsmodus
der Teilnehmerregistierung des vorliegenden Communiqué-Systems
für zellulare
Kommunikationsnetzwerke 100 übertragen eine Vielzahl von
Zellen Communiqué-Signale wobei jede
Zelle irgendeine Frequenz und irgendeinen Walsh-(PN)-Code für ein ausgewähltes Communiqué verwendet.
Dieser Betriebsmodus ermöglicht
es dem zellularen Kommunikationssystem irgendein Wiederholungsmuster
von Zellen, irgendeine Zuweisung von Walsh-Codes für eine Übertragung
auszuwählen
um dadurch nicht nur freie Communiqué-Dienste sondern auch Subskriptions-Dienste
zu ermöglichen.
Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS kommuniziert mit der Basisstation 102 für Registrierungszwecke,
tritt jedoch nicht in einen interaktiven Modus ein, sobald die Registrierung
durchgeführt
ist. Somit erfordert die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS nicht eine
einzigartige MIN für
diesen Betriebsmodus, da die Rechnungsstellung und Autorisierung
für die
Subskription implementiert werden kann, unter Verwendung der ESN
und/oder SSD der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
oder einem anderen derart einzigartigen Identifizierer.
-
Die
Differenz bzw. der Unterschied von diesem Prozess im Vergleich zu
dem der 2 ist, dass der Registrierungsprozess
des Schrittes 705 darin besteht, dass die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS sowohl die Überlistungs-MIN
wie auch die SSD und/oder ESN an das Basisstationsteilsystem 131 überträgt, und
zwar in einem kurzen Datenaustausch auf dem Rückwärts-CDMA-Paging-Kanal um den
Teilnehmer in die ausgewählten
Subskriptions- oder Gebührendienste
einzuschreiben. Falls erforderlich kann der Teilnehmer die biometrische
Einrichtung MU verwenden, um den Kauf von Diensten zu authentisieren,
da die unveränderliche
physikalische Eigenschaft, die durch die biometrische Einrichtung
BU gemessen wird, die Identität
des Teilnehmers garantiert. Der Vorwärtsrundruf bzw. Vorwärtspage
an die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS kann die Verkehrskanalidentifikation der abonnierten Dienste
umfassen und die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS antwortet auf
dem Rückwärts-CDMA-Kanal
mit der Teilnehmerregistrierungsinformation. Viele der Kommunikationen
zum Erreichen von Soft-Handoff und Registrierung können In-Band
auf dem Rückwärts-CDMA-Kanal befördert werden.
-
Zusammenfassend
weisen einige der Attribute dieses speziellen Ausfüh rungsbeispiels
Folgendes auf:
- 1. Die Walsh-Zuweisungen können dynamisch
sein. Dies sieht eine Flexibilität
beim Planen und Einsetzen des Netzwerks vor.
- 2. Nichteingeschränkt
auf K=3 Architekturen. Das ermöglicht
verbesserte Verwaltung von Selbst-Interferenz.
- 3. Das System verwaltet Handoffs: Soft, Softer und Hard
- 4. Ermöglicht
Subskriptionsarten von Narrowcast-Diensten
- 5. Unterstützt
freie Narrowcast.
- 6. Unterstützt
keine interaktiven Narrowcasts.
- 7. Kann einen Hard-Handoff durchführen falls nötig.
-
Die
folgenden sind Architekturmerkmale dieser Topologie:
- 1. Alle drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
besitzen dieselbe MIN.
- 2. Rechnungsstellung/Autorisierung der Subskription wird durchgeführt durch
andere Mittel als die MIN und zwar unter Verwendung anderer einzigartiger
Identifzierer wie beispielsweise der ESN (Elektronischen Seriennummer,
Electronic Serial Number) oder SSD (gemeinsam genutzte geheime Daten,
Shared Secret Data). Alternativ könnte eine NID (Narrowcast ID)
erzeugt werden, obwohl dies heutzutage nicht existiert.
- 3. Basisstationsteilsysteme bzw. -Subsysteme (BSS) werden „spoofed" bzw. überlistet,
und zwar derart dass sie denken, dass ein Ruf (an der drahtlosen
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
ankommend) immer vorhanden ist und immer hinzugefügt werden
muss, wenn nachgefragt.
- 4. Betrugsverhinderungssoftware muss auch „spoofed" bzw. „überlistet" werden. Betrugssoftware für eine vorgegebene
MIN ist zu deaktivieren.
- 5. Minimieren der Paging-Blockierung bzw. -Überlastung des Rückwärtszugangskanals
durch Prioritätszuweisung
und zwar weniger als leitungsvermittelter Sprachverkehr.
- 6. „Kontinuierlicher" Flut-Ruf (Flood-Page)
nach einer spezifizierten MIN auf dem Vorwärts-Paging-Kanal. Flut-Ruf
hat eine niedrigere Priorität
als leitungsvermittelte Ruf-Rundrufe (Pages).
- 7. Gesamtziel ist es die Vorwärtsrundrufkanalüberlastung
zu minimieren.
- 8. Deaktivieren des Rückwärtspfadverkehrskanals
auf der drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung und
Fehler/Verlustmessung der Trägersoftware
an der BTS/BSC. Der Rückwärtspfadverkehrskanal
ist deaktiviert weil das System nicht fähig ist, sehr große Anzahl
von gleichzeitig übertragenden
drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
auf einen Rückwärtsverkehrskanal
zu unterstützen.
-
Interaktive
bi-direktionale Übertragung
mit Teilnehmerregistrierung
-
Diese
Art von drahtloser Communiqué-Teilnehmereinrichtung
besitzt das höchste
Niveau an Funktionalität
und Komplexität.
Es addiert Zwei-Weg Communiqué-Fähigkeit
zu der „ausschließlich empfangenden Zwei-Weg
Verwaltungsüberhang" drahtlosen Communiqué-Teilnehmereinrichtung,
die oben beschrieben ist. Diese Fähigkeit kann bezeichnet werden
als „Zwei-Weg
Narrowcast-Empfang/Übertragung
geeignet für
bi-direktionalen Verwaltungssystemüberhang" um den Fakt zu betonen, dass sowohl
die Inhaltsübertragung
als auch die Verwaltungsinformationsübertragungen bi-direktional
sind. Der Registrierungsprozess für diese drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS ist identisch für
jenen der oben in 7 für die nichtinteraktive Übertragung
mit Teilnehmerregistrierung beschrieben ist, aber die drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS besitzt auch die Eignung Daten in die Rückwärtsrichtung zu dem Basisstationsteilsystem
zu übertragen.
-
Im
Wesentlichen ist diese drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
ein voll funktionsfähiges zellulares
Telefon, das geeignet ist Ein-Weg-Communiqués auf eine blinden radioähnlichen
Art und Weise zu empfangen (nicht geeignet zum Senden). Es ist auch
geeignet Ein-Weg-Communiqués
mit bi-direktionaler Verwaltungs- bzw. administrativer Überhangeignung
bzw. Fähigkeit
zur Registrierung und Kanalzuweisung zu empfangen. Und die finale
Funktionalität
ist eine Rückwärtspfad-(Mobil-zu-Basis)-Communiqué-Eignung bzw. -Fähigkeit.
Diese Rückwärtspfad-Communiqué-Eignung
kann auf eine Paket oder leitungsvermittelte Art und Weise implementiert
werden und kann koordiniert oder unkoordiniert sein und zwar mit
Bezug auf das Ein-Weg-Communiqué, das
von der Basisstation übertragen
wird. Z.B., falls ein Fußballspiel
narrowcast (Ein-Weg von Basis zu Mobil) auf einen bestimmten Kanal
stattfindet und die Narrowcast-Region in diesem Beispiel das Stadion
ist können
individuelle Teilnehmer interagieren durch ihre Abstimmung für den wertvollsten
Spieler (most valuable player, MVP) auf dem Rückwärts-Communiqué-Kanal zurücksenden.
In der -Praxis ist es das bevorzugte Verfahren diesen Kanal in einem
paketvermittelten Modus zu gestalten der einen mehrfachen Endnutzerzugang
erlaubt, und zwar auf einer Nachfragebasis unter Verwendung einer
Vielzahl von Protokollen wie beispielsweise Aloha oder geschlitztes
(slotted) Aloha. Während
es möglich
ist, dass der Rückwärts-Communiqué-Kanal
leitungsvermittelt ist, ist diese Architektur nicht entworfen für Arten
von Datentransfers mit einer dünnen
Leitung bzw. Route von großen
Anzahlen von Endnutzern.
-
Zusammenfassend
ist die „Sende-/Empfangs-,
Zwei-Weg-Verwaltungs-Überhang" drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS eine Vollfunktionseinrichtung, die geeignet ist für drei Betriebsmodi,
wobei die höchste
Funktionalität
bei dem Modus ist, bei dem die Einrichtung geeignet ist für Rückwärtspfad-Communiqués. Das
Rückwärtspfad-Communiqué kann
die gleichen registrierten Teilnehmer haben wie das übereinstimmende
Vorwärtspfad-Communiqué oder
das Rückwärtspfad-Communiqué könnte eine
einzigartige Narrocast-Gruppe haben. Die Communiqué-Gruppe
für Rückwärtspfad- (Mobil-zur Basis)-Communiqués muss
nicht übereinstimmen
mit den Communiqué-Assignments
bzw. -Zuordnungen auf dem Vorwärts-Pfad
(Basis zu Mobil). Ein Beispiel wäre
ein College-Klassenzimmer in dem virtuelles Lernen stattfindet (Studenten
sind nicht in dem Klassenzimmer). Der College-Professor, während er eine Life-Vorlesung
durchführt
ist fähig
individuelle Studenten „aufzurufen" durch aktivieren
ihres individuellen Rückwärts-Pfad-Communiqué-Kanals
während
der Zugriff anderer Studenten deaktiviert wird. In ähnlicher
Weise können
Communiqué-Auktionen
stattfinden, bei denen individuelle Auktionsteilnehmer oder Bieter
nur einen rückwärtsgerichteten
Communiqué-Zugang
haben wenn ihr vorab genehmigtes Bietmaximum unter dem aktuellen
Gebot ist. Selbst wenn ein Bieter nicht länger autorisiert ist zu bieten
empfängt
der Bieter jedoch die weitergehende Auktion life als ein Narrowcast
zu seiner Audio-/Visuellen-Anzeige.
-
Von
Wichtigkeit ist das jede drahtlose Communiqué-Einrichtung MS jetzt eine
Inhaltsquelle in einer Peer-to-Peer-Architektur wird, wobei jede
drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung
die Fähigkeit
besitzt Information an andere Nutzer in einer Rückwärtspfad-Communuiqué-Gruppe
zu senden. Ein klassisches Beispiel ist das Teilen bzw. gemeinsame
Nutzen von MP3-Musik-Dateien
auf einer Peer-to-Peer oder Peer-to-„Narrowcast-Communiqué"-Gruppenbasis. Dies ist ein revolutionäres Paradigma,
das traditionelle Punkt-zu-Punkt-Architektur-Designs übertrifft.
Ein Beispiel ist eine Teenager-Chat-Gruppe. Das Vorwärtspfad-Narrowcast-Communiqué von dem
Ballausschuss-(Prom)-Committee
der Highschool könnte
nur an oder in der Nähe
der Highschool verfügbar
sein. Individuelle Ballausschuss-Committee-Mitglieder können aber
ihre eigene Narrowcast-Communiqué-Gruppe haben, wobei die
Kommunikation bi-direktional ist und nur zu jenen Mitgliedern, die
einen autorisierten Zugang besitzen.
-
Verdrahtete
Communiqué-Teilnehmer-Einrichtungen
-
Verdrahtete
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
WS sind Endnutzereinrichtungen die geeignet sind Narrowcast-Inhalt
von breitbandigen drahtlei tungsgestützten Kommunikationsnetzwerken
zu empfangen, die Architekturen der nächsten Generation, wie zum
Beispiel DOCSIS, einsetzen. Dieser Narrowcast-Inhalt (Communiqué) ist
von der Art her multimedial und wird gleichzeitig an mehrere verdrahtete
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
geliefert. Der Narrowcast-Inhalt weist Folgendes auf:
Ton bzw.
Audio (Musik, Radioshows, Nachrichten und ähnliches)
Video (MTV-ähnliche
Videos, Nachrichten, Life-Verkehrs-Kameras und ähnliches) und
Daten (Textinformation,
Börsenkurse,
grafische Information und ähnliches).
-
Die
Endnutzereinrichtungen die hierin verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
WS genannt werden, sind im Wesentlichen Radio-Fernseh-Internet-Empfänger der
nächsten
Generation für
im Allgemeinen unidirektionalen Empfang von Übertragungen, die einen Brennpunkt
besitzen, der stark demografisch zielgerichtet ist. Der oben erwähnte Inhalt
wird durch drahtgestützte Übertragungen
befördert,
wobei die bevorzugten Auslieferungsmittel breitbandige drahtleitungsgestützte Kommunikationsnetzwerke
der nächsten Generation
sind, und zwar eher in einem eine-zu-mehreren als ein-Broadcast- oder Narrowcast-Betriebsmodus.
Die demografischen Gruppen, die für Narrowcast genutzt werden,
können
von der Größe her in
einem Bereich liegen von einer kleinen Nachbarschaft bis hin zu
einem Sportstadium wie es durch die Granularität des breitbandigen drahtleitungsgestützten Kommunikationsnetzwerks
bestimmt wird, das wieder verwendet wird, um den Narrowcast-Inhalt
zu liefern. Die Region zum Liefern des Inhalts und der beförderte Inhalt
sind dynamisch änderbar
und zwar abhängig
von der assoziierten Demografik.
-
Verdrahtete
Communiqué-Teilnehmereinrichtungen
sind Multimedia-Einrichtungen
und eben, als solche, digitalen Inhalts an den Endnutzer in den
folgenden Formen aus:
Digitales Audio
Digitales Video
Digitales
Internet
Digitaler Text
Digitale Grafiken.
-
Die
Architektur einer verdrahteten Communiqué-Teilnehmereinrichtung wird
von Modifikationen an existierenden und geplanten Architekturen
verdrahteter Einrichtungen abgeleitet. Die Implementierung der Narrowcast/Communiqué-Eignung wird weitgehend
in Software/Firmware durchgeführt,
wobei das Kommunikationsinterface sehr ähnlich zu aktuellen und zukünftigen
Standards verbleibt. Im Wesentlichen ist die Architektur eine neuartige
Systemüberlagerung,
die das was bereits existiert wirksam einsetzt.
-
14 zeigt, in der Form eines Blockdiagramms, die
Architektur eines typischen Ausführungsbeispiels
der verdrahteten Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS der vorliegenden Erfindung. Dieses spezielle Ausführungsbeispiel
der verdrahteten Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS ist offenbart, um die Konzepte der Erfindung darzustellen und
ist nicht gedacht die Anwendung der offenbarten Konzepte einzuschränken. Die
verdrahtete Communiqué-Einrichtung
WS ist mit einem Prozessor CONTROL ausgestattet, der betrieben wird
gemäß Instruktionen
die in dem SPEICHER (MEMORY) gespeichert sind, und der Teilnehmerprofilinformation,
die in dem Profilspeicher PS gespeichert ist, wie es unten beschrieben
wird.
-
Die
verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS ist mit Sender- bzw. Übertragerschaltkreisen TRANS
(Transceiver) und Empfängerschaltkreisen
RCV (Receiver) ausgestattet, die wohl bekannt sind bei Kabelfernsehkommunikationen
zum Vorsehen von Sprach- und Datenkommunikationen über einen
Sprachdatenschalter VDS (voice data switch). Die verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS umfasst eine Nutzerschnittstelle bzw. ein Nutzerinterface NTR,
das ausgestattet ist mit der Vorrichtung, die notwendig ist, um
es den Nutzer zu ermöglichen
Daten zu empfangen und einzugeben. Z.B. umfasst das Nutzerinterface NTR
eine Anzeigeeinrichtung VD, die eine für den Menschen wahrnehmbare
Visualisierung der Daten, die empfangen werden, erzeugt und eine
Audioausgabeeinrichtung LS zum Erzeugen einer für den Menschen wahrnehmbaren
Audioausgabe der empfangenen Daten. Das Nutzerinterface kann auch
Audioeingabe-Einrichtungen MIC und eine Tastatur K (und/oder eine
Maus oder eine Zeigereinrichtung) aufweisen, um es den Nutzer zu
ermöglichen
Daten in einer hörbaren
oder entsprechend textmäßigen Form
einzugeben. Das Nutzerinterface NTR kann betriebsmäßig ein
biometrisches Interface BM aufweisen, das eine unveränderliche physikalische
Eigenschaft des Nutzers, wie zum Beispiel einen Fingerabdruck, einen
Netzhautscan und ähnliches
misst, um es der verdrahteten Communiqué-Teilnehmereinrichtung WS zu ermöglichen
die Identität
des Nutzers zu authentifizieren. Zusätzlich kann die verdrahtete
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS Sensoren oder ein Interface SENI aufweisen, das angepasst ist
mit einem oder mehreren Sensoren SM1, SM2 verbunden zu werden um
ausgewählte
Parameter zu messen, wie zum Beispiel Umgebungstemperatur, Geschwindigkeit,
Höhe und ähnliches.
-
In
dem Fall einer ausschließlich
empfangenden (receive-only) verdrahteten Communiqué-Teilnehmereinrichtung
ist es evident, dass die oben beschriebene Implementierung vereinfacht
werden kann, da der Übertrager
TRANS nicht erforderlich ist und viele der anderen Fähigkeiten
bzw. Eignungen wahrscheinlich nicht erforderlich sind.
-
Dynamisch
konfigurierte drahtlose Nahbereichsnetzwerke
-
Es
gibt aktuell ein Bestreben drahtlose Teilnehmereinrichtungen herzustellen,
die miteinander betreibbar sind, und zwar über einen kurzen Bereich für Kommunikationen
mit niedriger Leistung. Diese drahtlosen Teilnehmereinrichtungen
werden auf einer ad hoc Basis verwendet um ein kleines drahtloses
Netzwerk zu bilden. Jede drahtlose Teilnehmereinrichtung sucht nach
und konfiguriert sich selbst mit einer residierenden Servereinrichtung,
die ein permanenter bzw. dauerhafter Zugangspunkt sein kann, wie
zum Beispiel eine verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtung WS,
die zwischenverbunden bzw. zusammengeschaltet ist, z.B. mit dem
Communiqué-System
für zellulare
Kommunikationsnetzwerke 100 oder einer anderen verdrahteten
Communiqué-Teilnehmereinrichtung.
-
Ein
Beispiel für
eine derartige Philosophie ist aktuell verkörpert in der Bluetooth Special
Interest Group, die ein drahtloses Paradigma zur Interoperabilität von Einrichtungen
nutzt, die eine Trägerfrequenz
zwischen 2.400 MHz und 2.483,5 MHz verwenden, um eine Vielzahl von
Datenübertragungskanälen zu unterstützen, die entweder
asymmetrisch oder symmetrisch sind, und zwar als eine Funktion der
Anwendung, die freigegeben ist. Die verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS kann deshalb ein dynamisches Netzwerksystem DNS (dynamic network
System) aufweisen, das einen lokalen Hochfrequenz-(HF)-Transceiver
LT, eine Basisbandverbindungsteuereinheit BU, eine assoziierte Verbindungsverwaltungssteuersoftware/-hardware
LM und ein Antennensystem PA aufweist. Der Transmitterteil des lokalen
Hochfrequenztransceivers LT mischt die Basisbandinformation mit
dem frequenzhüpfenden
(hopping) Lokaloszillator um einen frequenzmodulierten Träger zu erzeugen.
Der Empfängerteil
des lokalen hochfrequenten Transceivers MT herunterkonvertiert und
demoduliert das HF-Signal unter Verwendung des gleichen Oszillators
in dem benachbarten Zeitschlitz. Der lokale Hochfrequenz-Transceiver LT unterstützt sowohl
Punkt-zu-Punkt-, als auch Punkt-zu-Multipunkt-Verbindungen. Eine Vielzahl
von derart freigegebenen drahtlosen Teilnehmereinrichtungen kann
sich selbst dynamisch ein „Piconet" konfigurieren, wobei
eine drahtlose Teilnehmereinrichtung als der Master und die verbleibenden
Einheiten als Sklaven bezeichnet werden oder mit einer Peer-zu-Peer-Konfiguration
bzw. einer Konfiguration unter Gleichrangigen. Das Piconet unterscheidet
sich von anderen ähnlichen
Piconets in der Umgebung durch die Frequenz-Hüpf-Sequenz. Das Basisbandprotokoll
kann für
sowohl leitungsvermittelte, als auch paketvermittelte Übertragungen
verwendet werden. Synchrone Verbindungen können für Sprachverbindungen hergestellt
werden, und zwar unter Verwendung von reservierten Zeitschlitzen
während
asynchrone Verbindungen Datenübertragungen
gewidmet sind.
-
Zum
Beispiel kann das dynamische Netzwerksystem DNS verwendet werden,
um eine einzelne hilfsweise Handapparateinheit H und/oder Terminaleinrichtung
HT zu versorgen und kann optional multiplext sein, um eine Vielzahl
von hilfsweisen Hörereinheiten
H, H' und/oder Terminaleinrichtungen
HT, HT' zu versorgen. Der
hilfsweise Hörer
H oder die Terminaleinrichtung HT können fest verdrahtet mit der
verdrahteten Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS sein oder können
eine drahtlose Einheit H',
HT' sein, mit einem
begrenzten Kommunikationsbereich, die sich mit der verdrahteten
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS über
hochfrequente Übertragungen
wie oben erwähnt
zusammenschaltet. In der Vielfachnutzeranwendung kann die verdrahteten
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS eine „Mini-Zelle" aufweisen, wobei
die verschiedenen hilfsweisen Hörer
H, H' und/oder Terminaleinrichtung
HT, HAT' durch die
verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS verwaltet werden und zwar auf eine Art und Weise die der ähnlich ist,
die durch den typischen Zellenstandort/MTSO durchgeführt wird.
Somit können
die Hörereinheiten
H, H' und/oder Terminaleinrichtungen
HT, HT' mit einer
unterschiedlichen Technologie sein, wobei die verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS sowohl eine Integrationsfunktion als auch eine Multiplexfunktion
durchführt.
Die Hörer-
bzw. Handapparate H, H' können persönliche Kommunikationssysteme
(personal communication system, PCS) Einheiten, Pager, Code-Multiplex-Vielfach-Zugriffs-(CDMA) – Einheiten
oder irgendwelche anderen drahtlosen Kommunikationseinrichtungen
sein, die durch Individuen genutzt werden. Die verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS empfängt
die durch die verschiedenen Hörereinheiten
erzeugten Signale und formatiert (falls nötig) die in diesen Übertragungen
enthaltenen Daten in das Format, das für die Funkverbindungsübertragungen
zu dem Zellenstandort verwendet wird. Die Kommunikationen in der
entgegengesetzten Richtung werden in einer komplementären Art
und Weise verwaltet wie es wohl bekannt ist. Die Hörereinheiten
H, H' können jeweils
eine einzigartige Identifikation besitzen, die es dem darunterliegenden
zellularen Kommunikationsnetzwerk erlaubt mit der Einheit zu kommunizieren.
Die drahtlose Communiqué-Teilnehmereinrichtung MS
kann deshalb die Hörerregistrierungsfunktion
durch Abfragen der Hörereinheiten,
die sich in dem Raum befinden, der durch die Elektronikeinheiten
versorgt wird, durchführen,
um dadurch diese Einheiten zu identifizieren. Diese Einheitsidentifizierungsdaten
können
dann zu dem Zellenstandort über
die Steuerkanäle übertragen
werden, um es den zellularen Netzwerk zu ermöglichen, die Stelle dieser
speziellen Einheiten sicherzustellen bzw. zu bestätigen.
-
Die
verdrahtete Communiqué-Teilnehmereinrichtung
WS kann die drei oben genannten Funktionalitäten implementieren unter Verwendung
der Communiqué-Adresse
und der Daten zum Identifizieren der Communiqué-Einrichtung und zwar auf
eine Art und Weise die analog jener ist, die oben für die drahtlose
Communiqué-Teilnehmereinrichtung
MS beschrieben ist. Das Kommunikationsprotokoll, das für diesen
Zweck implementiert ist, ist abhängig
von dem darunterliegenden Kommunikationsprotokoll des speziellen
drahtleitungsbasierten Kommunikationsnetzwerks noch vorhanden ist,
dass die verdrahteten Communiqué-Teilnehmereinrichtung WS
versorgt.
-
Inhaltslieferung
-
Der
Inhalt der Communiqués
kann stark variieren und kann folgendes einschließen, ist
aber nicht darauf beschränkt:
freie Information, subskriptionsbasierte bzw. abonnementbasierte
Information, gebührenbasierte
Information und ähnliches
wie oben bemerkt. Der Inhalt kann lokal erzeugt oder entfernt erzeugt
werden, wobei die Ausbreitung der Information auf die verschiedenen
Zellenstandorte auf eine Anzahl von Arten implementiert werden kann.
Die 1A–1C zeigen
in der Form eines Blockdiagramms die Gesamtsystemarchitektur eines
typischen Netzwerks zum Liefern von Inhalt für das vorliegende Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100. Im speziellen gibt es einen
Programmmanager 113 der derart funktioniert, das er die
Programmquelleninformation von mehreren Quellen empfängt und
Information zu ausgewählten
Zellenstandorten migriert, und zwar zur Übertragung an die Teilnehmer
die durch diese Zellenstandorte versorgt werden. Der Raum-Zeit-Inhaltsmanager 114 definiert
das geografische Gebiet oder die demografische Bevölkerung
oder die Teil nehmerinteressensgruppe, die die Metriken bilden, die
genutzt werden zum Übertragen
von Information an Teilnehmer, die die Zielzuhörerschaft für Narrowcast-Übertragungen
bilden bzw. bevölkern.
Der Raum-Zeit-Inhaltsmanager 114, kann auch die Auswahl
von Frequenzen und PN-Codes umfassen, die durch jeden Zellenstandort
genutzt werden, um die Communiqués an Teilnehmer zu übertragen.
Das grundlegende Inhaltsliefernetzwerk ist unabhängig von dem existierenden
hochfrequenten zellularen Kommunikationsnetzwerk, ist jedoch kooperativ
betreibbar mit dem zellularen Kommunikationsnetzwerk. Somit ist
zu erwarten das ein Teil der hierin beschriebenen Funktionalität für das Netzwerk
von Liefern von Inhalt Teil sein kann des oder integriert ist mit
dem zellularen Kommunikationsnetzwerk und zwar aus Gründen der
Zweckmäßigkeit.
Der Grad bis zu dem das Netzwerk zum Liefern von Inhalt in das zellulare
Kommunikationsnetzwerk oder sogar in das Communiqué-System
für zellulare
Kommunikationsnetzwerke 100 einbezogen ist, variiert und
verringert nicht die Anwendbarkeit der Konzepte, die in dem Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 verkörpert sind.
-
Die
in der Form eines Blockdiagramms in den 1A–1C gezeigt
ist, können
die Datenquellen für
das Communiqué-System
für kombinierte,
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 variiert werden und einige
typische Inhaltsquellen sind hier gezeigt, um die Konzepte des Communiqué-Systems für kombinierte,
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 darzustellen. Im Speziellen
ist das Communiqué-System
für kombinierte,
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 mit einer Vielzahl von Inhaltsquellen
verbunden. Die Quellen können
sein eine entfernt angeordnete Programmquelle zum Vorsehen von beispielhaften
Netzwerknachrichten, wie z.B. eine nationale Netzwerkstation 122,
die über
eine Satellitenablink bzw. eine Satellitenaufwärtsverbindung 123 und
einen Satelliten 124 mit einer Satellitenabwärtsverbindung
bzw. -downlink 126 verbunden ist und an ein Satelliteninterface 117 weitergeleitet
wird, das Teil des Communiqué-Systems
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 ist oder das öffentliche
Telefonvermittlungsnetzwerk und das Trunk-Interface 116 nutzen
kann. Alternativ kann die Programmquelle eine lokale Programmquelle 120 für lokale
Nachrichten und Information sein, die verbunden ist über ein
Datenkommunikationsmedium wie z.B. dem Internet 107 mit
einem Internet-Surfer-Interface 115 des Communiqué-Systems
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100. Zusätzlich ist eine Programmquelle
wie zum Beispiel eine lokale Programmquelle 121, über das öffentliche
Telefonvermittlungsnetzwerk 108 mit einem Trunk-Interface 116A des
Communiqué-Systems
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 verbunden. Zusätzlich kann
eine lokale Terminaleinrichtung 127 über ein Interface 110 mit
dem Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 zum Eingeben von Information
verbunden sein. Die verschiedenen Programmquellen sehen Information
von verschiedenen Arten vor und zwar einschließlich, aber nicht beschränkt auf:
Nachrichten, Anzeigen bzw. Werbung, Verkehr, Wetter, Reiseinformation
und ähnliches.
-
Das
Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 umfasst auch einen lokalen
Massenspeicher 119 zum Speichern von Steuerinstruktionen
bzw. -befehlen zur Verwendung durch einen Prozessor 118 sowie
auch von Programmmaterial, das von den verschiedenen oben angezeigten
Programmquellen empfangen wird. Ein Prozessorkomplex der den Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 aufweist,
zum Verwalten der Definition der Zellen zu denen ein bestimmtes
Communiqué übertragen wird,
steuert das Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100. Ferner weist das Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 einen Programmmanager 113 zum
Integrieren von Information auf, die von den verschiedenen Programmquellen
in Communiqués
empfangen wird, die über
ausgewählte
Verkehrskanäle
des CDMA-Vorwärtskanals übertragen
werden und zwar innerhalb einer oder mehrerer Zellen, wie es durch
den Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 angezeigt wird. Die durch
den Programmmanager 113 erzeugten Communiqués werden
an die verschiedenen Basisstationsteilsysteme 131-151 übertragen,
die durch den Raum-Zeit- Inhalts-Manager 114 entweder
direkt oder über
die assoziierte Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 angezeigt werden.
Der Programmmanager 113 wird betrieben um Programmströme zusammenzusetzen,
wie unten beschrieben und überträgt die Programmströme, die
die Communiqués
enthalten über
ein ausgewähltes
Kommunikationsmedium, wie zum Beispiel das öffentliche Telefonvermittlungsnetzwerk 108,
unter Verwendung des Netzwerk-Interfaces 116A oder eines
anderen Kommunikationsmediums, wie zum Beispiel einen IP-Netzwerk.
-
Inhalts-Domänen-Narrowcast
-
Eine
Alternative zu der Nutzung von zentralisierten vorherbestimmten
Communiqués,
die an den Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 formatiert werden und über die
Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152 an
die drahtlosen Teilnehmereinrichtungen übertragen werden, ist die Lieferung
von Information, die erreicht werden kann durch nutzen der Inhaltsdomäne bzw. des
Inhaltsbereichs als ein Distributions- bzw. Verteilungsformat. Der
Inhaltsbereich ermöglicht
es dem Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 einen dynamischen, änderbaren
Broadcast/Narrowcast zu erreichen, und zwar ohne die HF-Netzwerk-Domäne bzw.
den HF-Netzwerkbereich
zu modifizieren oder zu rekonfigurieren.
-
Im
Speziellen kann durch den Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 ein
breitbandiger Programmstrom erzeugt werden, der alle Information
für alle
Zellen enthält.
Diese Information wie beispielsweise jene die unten mit Bezug auf 8 beschrieben
wird, wird an die Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 geliefert
und zwar zur Verteilung an alle relevanten Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152.
Die Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152 können die
Information, die in dem Rahmen enthalten ist, einerseits Parsen
und zwar in eine Vielzahl von Communiqués zur Übertragung in ihre Zellen wie
zum Beispiel der Vielzahl von Zellen, die in den in 12 gezeigten Abdeckungsgebieten A-C enthalten
sind. Alternativ kann die Information direkt an die drahtlosen Teilnehmerein richtungen
weitergegeben werden für
ein darin liegendes Parsing. Es wird jedoch erwartet, dass die Bandbreitebeschränkungen
in der Kommunikationsverbindung von den Basisstationsteilsystemen 132, 142, 152 an
die drahtlosen Teilnehmereinrichtungen das vorgenannte Parsing-Schema
wünschenswert
machen gegenüber
dem Parsing an der drahtlosen Teilnehmereinrichtung. Noch eine andere
Alternative ist das hierarchische Parsing der Information, wobei
die Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152 den
empfangenen Informationsrahmen parsen und zwar in eine Vielzahl
von Teilrahmen von ähnlichem
Format und reduzierten Inhalt zur Übertragung an die drahtlosen
Teilnehmereinrichtungen zum weiteren Parsing der Teilrahmen in die individuellen
Communiqués.
Dieser Prozess nutzt die verfügbare
Bandbreite zum Versehen der drahtlosen Teilnehmereinrichtungen mit
der Information, die nötig
ist, um eine Anzahl von Communiqués zu erzeugen, um dadurch
den Bedarf für
die Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152 zu
eliminieren, so dass diese mit den drahtlosen Teilnehmereinrichtungen
kommunizieren und zwar zum Schalten von Kanälen um auf andere Communiqués zuzugreifen.
Dieses verteilte Schalten und die hierarchische Informationslieferungsarchitektur
reduziert dadurch den Pagingkanalverkehr für die Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152.
-
Der
Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 steuert die aktuelle Information,
die von jedem Zellenstandort übertragen
wird, durch Senden von Programmstrom-Parsing-Steuer-Signalen an Router, die
in den Basisstationscontroller 132, 142, 152 an
jedem Zellenstandort enthalten sind, die dann auf einer verteilten
Basis den breitbandigen Programmstrom der alle Information für alle Zellen
enthält
erneut zusammensetzen, und zwar zusammensetzen in einen Datenstrom,
der nur für
jene bestimmte Zelle relevant ist. Durch Kopieren von Zellen, wie
in 12 gezeigt ist, in „inhaltsähnliche Blöcke" oder spezieller Abdeckungsgebiete A-C
hat der Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 die Router an allen
Zellenstandorten angewiesen den breitbandigen Programmstrom identisch
für die
gruppierten Zellen zu parsen (wie vordefiniert durch die Programmierung
der Systeme oder durch einen inhaltsprogrammierenden Bediener) kann
der Effekt eines Narrowcasts erreicht werden, ohne die HF- Netzwerk-Architektur
zu modifizieren. Aus der Perspektive bzw. Sicht eines Teilnehmers, empfängt er nur
Narrowcast-Information wenn er sich in den Übertragungsbereich der gruppierten
Zelle befindet. Wenn sich der Teilnehmer von einer Region zu einer
anderen bewegt, kann das empfangene Broadcast-/Narrowcast-Communiqué anders
sein, und zwar abhängig
von der räumlichen
Programmierung des Raum-Zeit-Inhalts-Managers 114. Auch
kann sich über
die Zeit eine bestimmte Narrowcast-Region in ihrer physikalischen
Form ändern
oder insgesamt verschwinden.
-
Der
Betrieb dieses Raum-Zeit-Inhalts-Managers 114 ist in der
Form eines Flussdiagramms in der 11 dargestellt,
wobei im Schritt 1101 jeder Zelle in dem zellularen Kommunikationsnetzwerk
das durch das Communiqué-System
für zellulare
Kommunikationsnetzwerke 100 versorgt wird eine einzigartige
Adresse zugewiesen wird und zwar unter Verwendung eines ausgewählten Protokolls,
wie zum Beispiel TCP/IP. In dem Schritt 1102 werden die
Zellen in Sammlungen gruppiert, die Abdeckungsgebiete aufweisen.
Der Programminhalt in der Form von Communiqués wird im Schritt 1103 ausgewählt und
Bestimmungen zugewiesen und zwar unter Verwendung der, in dem Schritt 1101 zugewiesenen,
Zellenadressen. In dem Schritt 1104 wird der Communiqué-Ablaufplan bzw. die
Communiqué-Einteilung
definiert und zwar hinsichtlich der Übertragungszeit, Übertragungsdauer,
Dauer der Narrowcast-Region, zeitlicher und/oder räumlicher
Eigenschaften der Narrowcast-Region und ähnlichem. Im Schritt 1105 werden
die identifizierten Communiqués
schlussendlich an die ausgewählten
Zellen unter Verwendung der zugewiesenen Zellenadressen übertragen.
Die Übertragung
kann auf einer Echtzeit-Basis stattfinden, wobei die Communiqués für die Zellen
zu der Zeit zu der sie auszusenden sind, vorgesehen sind, oder die
Communiqués
können
vor der Übertragung
verteilt werden und für
eine zukünftige Übertragung
gespeichert werden. Der Prozess der 11 kehrt
dann zurück
entweder zu dem Schritt 1101, wobei die Adressinformation
je nach Bedarf aktualisiert wird, oder zu dem Schritt 1102,
wo die Zellgruppierungen modifiziert werden und der Prozess geht,
wie erforderlich, durch die oben erwähnten Schritte.
-
Ein
Nachteil dieses speziellen Ansatzes zum verteilten Wiederzusammensetzen
ist bei einer CDMA-Architektur, die entworfen worden ist im Soft-
oder Softer-Handoff betrieben zu werden (diese Einschränkung ist
in einer analogen oder TDMA-Architektur nicht vorhanden, da diese
nicht im Soft-Handoff betrieben werden). Da die Datenströme für die drahtlose
Teilnehmereinrichtung identisch sein müssen, um im Soft-Handoff betrieben
zu werden, und zwar wenn ein Teilnehmer von der Grenze einer Narrowcast-Region
zu einer anderen übergeht,
variiert die Anzahl von Zellenstandorten, die für den Soft-Handoff verfügbar ist, und könnte Null
sein. Ein Verfahren zum Lösen
dieses begrenzten Mangels, ist es, den breitbandigen Inhaltsstrom
von allen Standorten zu jeder Zeit auszusenden (Broadcast) und die
Router-Funktion innerhalb der drahtlosen Teilnehmereinrichtung selbst
zu legen. Kommandos wie der Inhalt wieder zusammenzufügen ist
basierend auf der physikalischen Stelle bzw. den physikalischen
Ort eines Teilnehmers und die Signalisierung wird auf einer In-Band-Basis
durchgeführt
(d.h. die Daten-Parsing-Kommandos sind innerhalb des Verkehrskanals
auf eine TDM Art und Weise enthalten). Dies reduziert die effektiv
verfügbare
Bandbreite für
einen Narrowcast da viel des breitbandigen Inhalts nicht für einen
bestimmten Teilnehmer ist und durch einen bestimmten Teilnehmer „weggeworfen" wird. Es erfordert
auch eine höhere
Rechenleistung in der drahtlosen Teilnehmereinrichtung um die Daten
zu Parsen. Wiederum, falls Soft-Handoff für einen zuverlässigen CDMA-Betrieb
nicht erforderlich ist, ist die vorgenannte Einschränkung nicht
von Bedeutung und das Parsen kann an den Zellenstandort durchgeführt werden.
Und, in jedem Parsing-Schema, verteilt an den Zellenstandort oder
verteilt an der drahtlosen Teilnehmereinrichtung, ist die Soft-Handoff-Einschränkung nicht
von Bedeutung falls der Inhalt einem analogen oder TDMA-Netzwerk überlagert
wird.
-
Management
der räumlichen-zeitlichen
Steuerung des verteilten Inhalts
-
Vom
Konzept her ist die Programmierung der Broadcast-/Narrowcast-Regionen zum Management durch
den Programmmanager
113 anfangs durchgeführt durch
Inhaltsbediener (Personen) die das System zur Inhaltsver teilung
vorprogrammieren. Vom allgemeinen Grundsatz her kann der Inhalt
wie folgt in Gruppen eingeteilt werden:
Tägliche Narrowcasts | (z.B.
AM/PM Verkehrsmitteilung entlang von Highways) |
Spezielle
Narrowcasts | (z.B.
Football-Spiel, Kunst in dem Park) |
Campuse | (z.B.
Schulen, Arbeitskomplexe) |
Allgemein | (z.B.
Nachrichten, Wetter, Sport) |
Andere | |
-
Viel
der Programmierung wiederholt sich und muss nur einmal durchgeführt werden,
d.h. ein täglicherer
Narrowcast. Ereignisse, die lediglich nur einmal stattfinden, können vorher
programmiert werden und können
z.B. bei einem Football-Spiel alle der Programmiermerkmale beibehalten
werden wie beispielsweise den Umfang der räumlichen Abdeckung und müssen nur
aufgerufen werden und einem neuen Narrowcast-Ausführungszeitfenster
zugewiesen werden. Aus der Sicht einer Nutzerschnittstelle kann
man sich eine GUI vorstellen, die alle die Zellen anzeigt, die für einen
Broadcast/Narrowcast verfügbar
sind, wobei ein Bediener vorgegebene Zellen auswählen kann, um eine Narrowcast-Region
zu bilden. Diese Region wird dann als eine Narrowcast-Gruppe gespeichert.
Als nächstes
geht der Bediener zu einem anderen GUI Bildschirm, der alle Broadcast-Information
enthält
und auswählt,
welche Inhaltsdateien für
die gerade vorher entworfene Narrowcast-Gruppe geeignet sind. Zuletzt
definiert der Bediener das Zeitfenster für den Narrowcast. Durch Wiederholen
dieses Prozesses und durch Aufbau einer Datenbasis mit räumlicher-zeitlicher
und Inhaltsinformation wird alles nötige Wissen in das System programmiert
und zwar für
einen Betrieb mit 24 Stunden und 7 Tagen in dem Raum-Zeit-Inhalts-Manager.
-
Die
Datenbasis besitzt mindestens die folgenden Felder:
Startzeit
Stoppzeit
Narrowcast-Zellen-Gruppierung
Broadcast-Zellen-Gruppierung
Narrowcast-Inhaltsstrom
Broadcast-Inhaltsstrom
Anderes
-
Format des
Vorwärts-CDMA-Kanals
für Communiqué Architekturen
-
5 zeigt
in der Form eines Blockdiagramms eine typische Konfiguration des
Basisstationsteilsystems 131 zur drahtlosen Teilnehmereinrichtung 101 und
zwar für
den CDMA-Vorwärtskanal,
der für
Communiqué-Übertragungen
bei zellularen Kommunikationsnetzwerken verwendet wird. Wie oben
bemerkt, weist der typische CDMA-Vorwärtskanal von den Basisstationsteilsystem 131 zur
drahtlosen Teilnehmereinheit 101 eine vordefinierte Bandbreite
auf, die um eine ausgewählte
Trägerfrequenz
herumzentriert ist. Die Bandbreite des ausgewählten Kanals sowie auch die
ausgewählte
Trägerfrequenz
ist eine Funktion der technischen Implementierung der Basisstation
des zellularen Netzwerkes und ist hierin nicht ferner erörtert. Der
Kommunikationsraum für
die Communiqué-Übertragungen
ist typischerweise in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt: Pilot 501,
Synchronisation (Synch) 502, Verkehr 503. Das
Verkehrs-Segment 503 ist ferner unterteilt in eine Vielzahl
von Kanälen
Ch1-Ch62. Jeder
Verkehrskanal repräsentiert
einen Kommunikationsraum für
eine ausgewählte
drahtlose Teilnehmereinrichtung 101. Die Vielzahl der Verkehrskanäle CH1-CH62,
wie in 5 gezeigt, sind den verbleibenden Walsh-Codes
zugewiesen. Jeder Verkehrskanal besteht aus Datenverkehr sowie auch aus
In-Band-Signalisierung, die von dem Basisstationsteilsystem 131 an
die drahtlose Teilnehmereinrichtung 101 übertragen
werden, wie oben bemerkt.
-
Typisches
Inhaltsübertragungsformat
-
8 stellt
in der Form eines Blockdiagramms ein typisches Signalisierungsprotokoll
dar zur Verwendung in dem vorliegenden Communiqué-System für kombinierte zellulare und
drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100. Ein Rahmen 800 kann
verwendet werden um sowohl Inhalt als auch Steuerinformation und einen
Broadcast-Guide bzw. -Führer
zu übertragen.
Der Rahmen 800 ist in einer typischen Form gezeigt, obwohl
die Einzelheiten des Rahmens 800 als eine Funktion der
Nutzung dieses Elements variieren können. Speziell wie oben erwähnt kann
ein breitbandiger Programmstrom, der alle Information für alle Zellen
enthält durch
den Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 erzeugt werden. Diese
Information wird an die Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 über ein
Kommunikationsmedium geliefert, wie zum Beispiel das öffentliche
Telefonvermittlungsnetzwerk 108 und zwar zur Verteilung
an alle relevanten Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152.
Die Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152 können entweder
die Information, die in dem Rahmen enthalten ist parsen und zwar
in eine Vielzahl von Communiqués
zur Übertragung
in ihre Zellen, wie z.B. die Vielzahl von Zellen, die in den in 12 gezeigten Abdeckungsgebieten A-C enthalten
sind. Alternativ kann die Information direkt an die drahtlosen Teilnehmereinrichtungen
weitergeleitet werden und zwar für
ein Parsing darin. Noch eine andere Alternative ist das hierarchische
Parsen der Information, wobei die Basisstationsteilsysteme 132, 142, 152 den
empfangenen Informationsrahmen parsen und zwar in eine Vielzahl
von Teilrahmen bzw. Subrahmen von ähnlichem Format und reduzierten
Inhalt zur Übertragung
an die drahtlosen Teilnehmereinrichtungen für weiteres Parsen der Sub-Rahmen in die individuellen
Communiqués.
-
Der
Rahmen 800 besitzt eine Vielzahl von konstituierenden Teilen
einschließlich
eines Kopfes bzw. Header 801, Verwaltung bzw. Administration 802,
Daten 803 und Anhang bzw. Trailer 804. Der Header 801 und
Trailer 804 werden verwendet um den Anfang und das Ende
des Rahmens 800 anzuzeigen und können Fehlerprüfbits enthalten,
um die richtige Übertragung
der Datensegmente sicherzustellen. Die Administration 802 wird
verwendet um verschiedene Steuerinformation an das Basisstationsteilsystem
und an die drahtlose Teilnehmereinrichtung zu befördern. Die
Administration 802 kann ein hochfrequentes Konfigurationssegment 811 enthalten,
welches den Verkehrskanal definiert auf dem der Rahmen auszusenden
ist. Die verbleibenden Segmente der Administration 802 bestehen
aus einem „Programmführer" 812 der
ein Einteilungssegment (schedule segment) 821 aufweist,
um die Zeit zu definieren, zu der der Rahmen zu übertragen ist und die informationsparsenden
Da ten, ein Inhaltsdefinitionssegment 822 das den Inhalt
der Datensektion 803 des Rahmens 800 definiert
(und optional die informationsparsenden Daten) ein Autorisierungsegment 823,
das die Dienstart definiert die mit dem Inhalt der Datensektion 803 des
Rahmens 800 assoziiert ist. Anzeigen bzw. Werbung 824 kann
auch in dem Programmführer 812 enthalten
sein, und zwar zusammen mit optionalen speziellen Diensten 825 wie
z.B. Verkehrsberichten 841, öffentlichen Dienstansagen 842 und ähnlichem 843.
Andere Segmente 826 können
optional eingeschlossen werden. In dem Inhaltssegment 822 beschreiben
die Inhaltsdefinitionen die Information, die verfügbar ist,
und eine Vielzahl solcher Elemente ist gezeigt, um dieses Konzept
darzustellen und zwar einschließlich
aber nicht begrenzt auf: Musik 831, 832, Sport 833 und
andere Programme 834.
-
Es
ist klar, dass dieses Beispiel eines Formats einfach eine Darstellung
ist, und es ist zu erwarten, dass zahlreiche Variationen implementiert
werden können,
die innerhalb des Umfangs dieses hierin gelehrten Konzepts fallen.
Im speziellen wäre
in dem Fall von hierarchischem Parsing, der Rahmen der an die drahtlose Teilnehmereinrichtung übertragen
wird, eine Version mit reduziertem Inhalt des Rahmens 800,
da der Inhalt reduziert sein würde,
um die Bandbreiteneignungen der Kommunikationsverbindung von den
Basisstationsteilsystemen 132, 142, 152 zu
den drahtlosen Teilnehmereinrichtungen zu erfüllen.
-
Die
dynamische Adaption der Narrowcast-Abdeckungsgebiete und die Auswahl
von Information, die an Teilnehmer übertragen wird, die sich in
diesen Narrwocast-Abdeckungsgebieten befinden, wird durch das Communiqué-System für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 erreicht, und zwar betrieben
in Kooperation mit der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106.
Der Programmmanager 113 und der Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 werden
betrieben um folgendes zu bestimmen: Das Vorhandensein von Teilnehmern
in einer bestimmten Zelle, das Vorhandensein von externen Ereignissen,
die Bewegung der Teilnehmer von Zelle zu Zelle, die verfügbaren Programme,
die an die Teilnehmer zu übertragen
sind, und dann das Verarbeiten dieser Information zum Erzeugen der
Communiqués
und der Narrowcast-Abdeckungsgebiete. Dies wird teilweise erreicht
durch die Kommunikation zwischen dem Communiqué-System für kombinierte zellulare und
drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100, das betrieben wird in Kooperation
mit der Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106 in der die
oben erwähnte
Information ausgetauscht wird. Das Communiqué-System für kombinierte zellulare und
drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerke 100 wartet bzw. hält aufrecht
zusätzlich
Daten im Speicher 119, die das Rufabdeckungsgebiet der
Zellen definieren, so dass die externen Ereignisse auf Lokalitäten und
ihre assoziierten versorgenden Zellen abgebildet werden können.
-
Programmstrom-Management
-
13 zeigt einen typischen Strom für eine Vielzahl
von Kommunikationskanälen
wie diese auf die typischen dynamischen Abdeckungsgebiete angewendet
werden. Communiqués
werden durch den Programmmanager 113 und den Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 gebildet
und werden an. das zellulare System über das öffentliche Telefonvermittlungsnetzwerk 108 geliefert,
welches eine Gruppierung von verschiedenen Architekturen (Leitungs-,
Paketvermittelt (z.B. TCP/IP), ATM, Rahmenweiterleitung, Satellit
usw.) aufweist, um die Information zu befördern, und zwar von dem Communiqué-System 100 an
die Mobilfunktelefonvermittlungsstelle 106, an das Basisstationsteilsystem 131, 141, 151 und
schlussendlich an den Basisstationstransceiver 133, 143, 144, 153 zur Übertragung
als ein Broadcast-/Narrowcast-Communiqué an die verschiedenen drahtlosen
Teilnehmereinrichtungen. Die Communiqués können auf irgendeine Art und
Weise bezeichnet bzw. beschriftet werden, die geeignet ist für zusammengesetzten
Systembetrieb und für
dieses Beispiel werden den Communiqués Buchstabenbezeichner (A,
B, C usw.) gegeben. Ein bestimmtes Communiqué kann eine räumliche
Relevanz besitzen und könnte
durch den Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 zur Auslieferung
für eine
spezielle Region zielgerichtet werden.
-
Wie
in 13. gezeigt weißt das beispielhafte Communiqué A Programmierung
aus folgenden Quellen auf:
Nationale Quelle 122, Inhalt
befindet sich in Schlüsselmedienknoten
(key media nodes) (auf eine zentralisierte Art und Weise);
Regionale
Quelle 120, Inhalt befindet sich an einer Vielzahl von
Medienknoten, die an dem Internet angebunden sind (auf eine zentralisierte/dezentralisierte
Art und Weist);
Lokale Quelle 121, Inhalt befindet
sich an einer Vielzahl von Medienknoten, die über den lokalen Austauschträger (Local
Exchange Carrier) verbunden sind (auf eine dezentralisierte Art
und Weise);
Lokale Quelle 127, Inhalt befindet sich
an Endnutzerknoten (auf eine dezentralisierten Art und Weise).
-
Der
Inhalt von der regionalen Quelle 120 ist in seiner Substanz
divers und verkörpert
die Vielfalt von Medien die auf dem Internet verfügbar sind
(Daten, Börsenkurse,
Musik, E-Mail, spezielle Interessen, Sport, Nachrichten usw.). Der
Inhalt von der nationalen Quelle 122 weist allgemeinere
Information auf, die auf viele Communiqués anwendbar ist, wie z.B.
Nachrichten, Wetter und Sport. Der Inhalt von der lokalen Quelle 127 ist
Information, die durch den Endnutzer gesammelt und befördert bzw.
weitergegeben wird, und zwar in einem aktiven oder passiven Modus.
Ein Beispiel aktiver Information ist das Anzeigen, das eine bestimmte
Spur oder ein bestimmter Highway blockiert ist. Passive Information
kann das Berichten der Außenlufttemperatur
sein.
-
Um
das in 13 gezeigt Communiqué A zu
erzeugen sammelt und fügt
der Programmmanager 113 allen verfügbaren Inhalt zusammen und
zwar von den Quellen 120, 122, 127 von
dem Universum aller Inhaltsquellen und bildet/erzeugt/parst 120, 122 und 127 zu
dem gewünschten
vorherbestimmten Informationsstrom, um dadurch das Communiqué A zu
erzeugen. In diesem Beispiel enthält das Communiqué A den
folgenden Inhalt:
- Von der regionalen Quelle 120:
Börsenkurse
(für den
Endnutzer frei)
Musik (kanalisiert) (für den Endnutzer frei/mit Subskription)
Zusammengesetzte
Verkehrsflusskarte (für
den Endnutzer mit Subskription)
Andere
- Von der nationalen Quelle 122:
Nachrichten (für den Endnutzer
frei)
Wetter (für
den Endnutzer frei)
Sport (für den Endnutzer frei)
Andere
- Von der lokalen Quelle 127:
Endnutzerverkehrsdaten
(für das
Netzwerk frei)
Endnutzertemperaturdaten (für das Netzwerk frei)
Andere
-
Jeder
individueller Inhaltsstrom kann auch Werbung (typischerweise für einen
freien Dienst) enthalten. Typische Subskriptions- bzw. Abonnementsdienste
würden
Werbung nicht enthalten.
-
Der
Raum-Zeit-Inhalts-Manager (Spatial Temporal Content Manager, STCM) 114 empfängt alle
Communiqués
von dem Programmmanager 113 und weist die Communiqués für eine bestimmte
Zeitperiode bestimmten Zellen zu, um die Narrowcast-Regionen in
dem Zeitbereich zu bilden. Das Communiqué A welches die Datennutzlast
für 803 ist,
wird zu einer Narrowcast-Region geliefert, ist jedoch eines von
vielen Communiqué-Narrowcast-Zeit-Paarungen,
die in dem Raum-Zeit-Inhalts-Manager 114 stattfinden. Zusätzliche
zu dem Communiqué A:
Communiqué B ist
ein täglicher
Narrowcast.
Communiqué C
ist ein Narrowcast eines besonderen Ereignisses.
-
Der
Raum-Zeit-Communiqué-Manager 114 stellt
durch wiederholte Programmierung sicher, das alle Zellen, ob sie
alleine stehen oder in eine Narrowcast-Region gruppiert sind, den Inhalt 24
Stunden pro Tag, 7 Tage pro Woche verfügbar haben.
-
Die
hierin beschriebene Programmierung ist deterministisch in dem Sinn,
dass der Inhalt der innerhalb eines Communiqués enthalten ist, wo ein Communiqué übertragen
wird, und wie lange ein Communiqué übertragen wird durch den Netzwerkbediener
vorprogrammiert ist. Ein anderes Ausführungsbeispiel befasst sich mit
dynamisch aktiven Feedback von Endnutzern innerhalb einer bestimmten
Narrowcast-Region um den Raum-Zeit-Communiqué-Manager 114 darüber zu „informieren" ob oder auch nicht,
die sich innerhalb der Narrawcast-Region befinden.
-
Zusammenfassung
-
Das
Communiqué-System
für kombinierte
zellulare und drahtgestützte
Kommunikationsnetzwerk gruppiert Zellen und/oder Zellsektoren zum
Abdecken bzw. Versorgen eines vorher bestimmten geografischen Gebietes
oder einer demografischen Bevölkerung
oder einer Teilnehmerinteressensgruppe zum Übertragen von Information an
Teilnehmer, die die Zielzuhörerschaft
für die
Narrowcast-Übertragungen
bevölkern.
Das Gruppieren von Zellen um das Communiqué-Abdeckungsgebiet für die Narrowcast-Übertragungen
zu bilden kann von Natur aus hierarchisch sein und aus Kombinationen
bestehen von drahtlosen Abdeckungsgebieten innerhalb von Gebäuden, herkömmlichen
terrestrischen Zellen, nichtterrestrischen Zellen, drahtleitungsgestützten Kommunikationsnetzwerken,
die auf eine hierarchische Art und Weise dirigiert werden.