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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Art, durch
die eine Kommunikation mit einer mobilen, Bluetooth (BT) kompatiblen
Kommunikationsvorrichtung oder anderen Kommunikationsvorrichtung
von einer aktiven Kommunikationsvorrichtung zu einer Zielkommunikationsvorrichtung übergeben
werden kann. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf ein Verfahren und eine zugehörige
Vorrichtung für
das Erleichtern der Übergabe
von Kommunikationen der mobilen Bluetooth-Vorrichtung oder einer anderen Vorrichtung
von einem aktiven Piconetz an ein Zielpiconetz. Die Übergabe
von Kommunikationen ist in einem Bluetooth-Scatternetz möglich, dem
eine feste Infrastruktur fehlt, als auch in einem Bluetooth-System,
das Zugangspunkte aufweist, um eine feste Infrastruktur auszubilden,
oder in einer Kombination daraus.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Verwendung von Funkkommunikationssystemen mit mehreren Nutzern hat
in den letzten Jahren eine breite Popularität erzielt, als Fortschritte in
den Kommunikationstechnologien eine Verwendung solcher Kommunikationssysteme
durch große Zahlen
von Nutzern, um durch sie zu kommunizieren, ermöglicht hat.
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Wie
andere Typen von Kommunikationssystemen wird ein Funkkommunikationssystem
mindestens ausgebildet aus einer sendenden Station und einer Empfangsstation,
die mittels eines Kommunikationskanals miteinander verbunden sind.
In einem Funkkommunikationssystem wird der Kommunikationskanal aus
einem Funkkommunikationskanal gebildet. Ein Funkkommunikationskanal
wird auf einem Teil des elektromagnetischen Spektrums definiert. Ein
Kommunikationskanal, der in einem drahtgebundenen Kommunikationssystem
gebildet wird, wird im Gegensatz dazu auf einer Drahtverbindung,
die sich zwischen der sendenden und der empfangenden Station erstreckt,
gebildet. Da ein Funkkommunikationskanal, der auf einem Teil des
elektromagnetischen Spektrums gebildet wird, verwendet wird, um Kommunikationssignale
zwischen den sendenden und empfangenden Stationen zu kommunizieren, wird
die Notwendigkeit einer Drahtverbindung zwischen den sendenden und
empfangenden Stationen eines konventionellen drahtgebundenen Kommunikationssystems
vermieden. Die Verwendung eines Funkkommunikationssystems, um durch
es zu kommunizieren, erhöht
im Ergebnis somit inhärent
die Mobilität
der Kommunikation im Vergleich zu Kommunikationen in einem konventionellen
drahtgebundenen Kommunikationssystem.
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Es
wurden digitale Kommunikationstechniken in Funkkommunikationssystemen
als auch in anderen Kommunikationssystemen implementiert. Digitale
Kommunikationstechniken ermöglichen
dem Kommunikationssystem, in welchem die Techniken implementiert
sind, im allgemeinen eine größere Kommunikationskapazität im Vergleich
zu konventionellen analogen Kommunikationstechniken zu liefern.
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In
eine Kommunikationssystem, das digitale Kommunikationstechniken
verwendet, wird zu übertragende
Information digitalisiert, um digitale Bits auszubilden. Die digitalen
Bits werden typischerweise gemäß einem
Formatierschema formatiert. Gruppen von digitalen Bits werden beispielsweise
positioniert, um ein Datenpaket zu bilden.
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Da
Datenpakete in diskreten Intervallen statt kontinuierlich übertragen
werden können,
muss ein Frequenzband nicht allein für die Übertragung von Daten zwischen
einem Kommunikationspaar zugewiesen werden. Stattdessen kann das
Frequenzband unter eine Vielzahl von verschiedenen Kommunikationspaaren
aufgeteilt werden. Die Möglichkeit,
das Frequenzband unter mehr als einem Kommunikationspaar aufzuteilen,
ermöglicht
eine vielfache Erhöhung
der Kommunikationskapazität
des Systems.
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Datenpaketübertragungen
werden beispielsweise in konventionellen LANs (lokalen Netzen) ausgeführt. Drahtlose
Netze, die analog zu verdrahteten LANs betreibbar sind, die als
WLANs (drahtlose lokale Netze) bezeichnet werden, wurden auch entwickelt und
verwendet, um Daten über
eine Funkverbindung zu übertragen.
Einige solcher Systeme können Sprachübertragungen
als auch Nicht-Sprachübertragungen
liefern.
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Ein
Kommunikationsstandard, der als Bluetooth bezeichnet wird, hat Verbreitung
gefunden und bietet ein Standardbetriebprotokoll, mit dem Daten über eine
relativ kurze Distanz, beispielsweise ungefähr zehn Meter, übertragen
werden können.
Der Bluetooth-Kommunikationsstandard liefert eine Art, die eine
nahtlose Sprach- und Datenkommunikation mittels Kurzbereichsfunkverbindungen
ermöglicht, und
die es einem großen
Bereich von Vorrichtungen ermöglicht,
leicht und schnell mittels der Funkverbindungen verbunden zu werden.
Es wurden Vorschläge
gemacht, um einen breiten Bereich von Vorrichtungen mit Bluetooth-Kommunikationsmöglichkeiten zu
liefern. Mobile Computer und Mobiltelefone sind beispielhaft für Vorrichtungen,
die vorgeschlagen wurden, um den Bluetooth-Kommunikationsstandard zu
verwenden.
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Eine
vorteilhafte Eigenschaft des Bluetooth-Kommunikationsstandards ist die Fähigkeit, kombinierte
Nutzungsmodelle zu liefern, die auf Funktionen basieren, die von
verschiedenen Vorrichtungen geliefert werden. Beispielsweise kann
unter Verwendung von auf Bluetooth basierenden Kommunikationssignalen
ein Kommunikationspfad zwischen einer PDU (Persönliche Dateneinheit) und einem
zellularen Telefon ausgebildet werden. Und es kann auch ein zweiter
Kommunikationspfad zwischen einem zellularen Telefon und einer zellularen
Basisstation ausgebildet werden, um somit eine Vernetzbarkeit für Daten
und Sprachkommunikation zu liefern. In dieser beispielhaften Implementierung
behält
die PDU ihre Funktion als eine rechnende Vorrichtung, und das zellulare
Telefon behält
seine Funktion als eine Kommunikationsvorrichtung, wobei jede der Vorrichtungen
mittels des Bluetooth-Kommunikationsschemas eine spezifische Funktion
liefert.
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Es
werden auch Mehrpunktverbindungen durch die Verwendung eines auf
Bluetooth basierenden Kommunikationsschemas geliefert. Während der Funkbereich
gemäß dem Bluetooth-Kommunikationsstandard
relativ klein ist, das heißt
in der Größenordnung
von zehn Metern, können
auf Bluetooth basierende Vorrichtungen, passend positioniert, als Brücken dienen,
um den Bereich der Kommunikation der auf Bluetooth basierenden Kommunikationssignale
auszudehnen.
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Ein
WIO (Drahtloses Intranetz-Büro)
ist auch ein Beispiel eines Kommunikationssystems, in welchem Bluetooth
kompatible Vorrichtungen verwendet werden können. In einem WIO werden typischerweise
Sprache und andere Echtzeitkommunikationen durch die Verwendung
einer Mobilstation geliefert. Sprachkommunikation mittels eines
WIO liefert die Vorteile der Verwendung eines drahtlosen Kommunikationssystems
in einer kosteneffektiven Weise. Sprache als auch andere Daten können zwischen Mobilstationen,
die in so einem System betreibbar sind, übertragen werden.
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Der
Bluetooth-Kommunikationsstandard definiert ein Piconetz, das aus
zwei oder mehr Bluetooth kompatiblen Vorrichtungen gebildet wird,
die einen gemeinsamen Kommunikationskanal nutzen. In einem WIO oder
einem WLAN ist die Piconetzarchitektur, die im Bluetooth-Kommunikationsstandard
definiert ist, in das WLAN durch das Einführen eines Zugangspunktes (AP)
integriert. Ein Zugangspunkt definiert einen logischen Punkt, an
welchem eine Dateneinheit des verdrahteten Teils des LAN in das
Piconetz eintritt, das im Bluetooth-Kommunikationsstandard definiert
ist.
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Durch
das Positionieren einer Vielzahl von Zugangspunkten an einer Vielzahl
von beabstandeten Orten tritt eine Mobilstation, die einen Kommunikationsbereich
verlässt,
der von einem ersten Zugangspunkt umfasst wird, in den Kommunikationsbereich,
der von einem zweiten Zugangspunkt umfasst wird, ein.
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Analog
zum Betrieb einer Mobilstation in einem konventionellen zellularen
Kommunikationssystem, in dem Kommunikationsübergaben ausgeführt werden,
um eine fortgesetzte Kommunikation durch die Mobilstation zu ermöglichen,
wenn sich die Mobilstation durch ein geographisches Gebiet bewegt, würde einer
Mobilstation, die im LAN betreibbar ist, in ähnlicher Weise eine fortgesetzte
Kommunikation ermöglicht,
wenn eine Übergabe
der Kommunikationen zwischen Zugangspunkten möglich sein würde.
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Während aktuell
der Bluetooth-Kommunikationsstandard kein Übergabeverfahren definiert,
würde eine
Art, mit der Kommunikationen einer Mobilstation von einem Piconetz
zu einem anderen übergeben
werden können,
vorteilhafterweise die Kommunikationen in einem Bluetooth kompatiblen
Kommunikationssystem erleichtern.
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Die
US-Patentanmeldung Nr. 6,026,297 (Haartsen) beschreibt eine erste
drahtlose Einheit, die sich im gleichzeitigen Eingriff mit einer
Vielzahl von drahtlosen Netzen befindet. Eine Verbindung wird mit
einer zweiten drahtlosen Einheit in einem ersten drahtlosen Netz
errichtet. Eine Haltezeitdauer "Zeitablauf" wird dann bestimmt,
und die erste drahtlose Einheit tritt in einen Haltemodus in Bezug
auf das erste drahtlose Netz ein. Während sich die erste drahtlose
Einheit im Haltemodus befindet, errichtet sie eine Verbindung mit
einer dritten drahtlosen Einheit in einem zweiten drahtlosen Netz.
Dieses kann einschließen,
dass die erste drahtlose Einheit die dritte drahtlose Einheit ruft
und als eine Mastereinheit im zweiten drahtlosen Netz fungiert.
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Alternativ
kann die erste drahtlose Einheit periodisch nach Funkrufnachrichten
von einer Mastereinheit lauschen, und wenn sie angefunkt wird antworten,
um somit ein Slave im zweiten drahtlosen Netz zu werden. Die erste
drahtlose Einheit nimmt dann an Aktivitäten im zweiten drahtlosen Netz
teil. Nach dem Ablauf der Haltezeitdauer "Zeitablauf" nimmt die erste drahtlose Einheit die
aktive Teilnahme im ersten drahtlosen Netz wieder auf. Dies kann das
Bestimmen einer zweiten Haltezeitdauer "Zeitablauf" einschließen, die in Verbindung mit
dem zweiten drahtlosen Netz verwendet wird, und das Eintreten in einen
Haltemodus in Bezug auf das zweite drahtlose Netz.
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Im
Lichte dieser Hintergrundinformation, die sich auf drahtlose Kommunikationssysteme
bezieht, wurden die signifikanten Verbesserungen der vorliegenden
Erfindung entwickelt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung liefert somit vorteilhafterweise ein Verfahren
und eine zugehörige Vorrichtung,
mit der Kommunikationen mit einer mobilen Kommunikationsvorrichtung,
wie einer mobilen, Bluetooth kompatiblen Vorrichtung oder einer
anderen Vorrichtung von einer aktiven Kommunikationsvorrichtung
an eine Zielkommunikationsvorrichtung übergeben werden können.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren, wie es im
Anspruch 1 beansprucht wird, bereit gestellt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kommunikationssystem, wie
es in Anspruch 11 beansprucht ist, bereit gestellt.
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Durch
den Betrieb einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist eine Übergabe
von Kommunikationen zwischen Bluetooth-Scatternetzen oder anderen
Netzen, denen feste Infrastrukturen fehlen, möglich. Die Übergabe von Kommunikationen
ist auch in einem Bluetooth System oder einem anderen System, das
Zugangspunkte besitzt, die eine feste Infrastruktur bilden, als
auch in einem System, das sowohl Scatternetze als auch eine feste
Infrastruktur aufweist, möglich.
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In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung und
ein zugehöriges
Verfahren bereit gestellt, mit denen Kommunikationen mit einer mobilen
Bluetooth-Vorrichtung
von einem Piconetz zu einem anderen in einer Weise übergeben
werden können,
um sowohl eine fortgesetzte Kommunikation zu ermöglichen als auch um einen Paketverlust
während
der Übergabe
zu begrenzen.
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Wenn
eine Übergabe
zwischen aufeinander folgenden Zugangspunkten eines Bluetooth kompatiblen
WLAN ausgeführt
werden soll, so ist die mobile Bluetooth-Vorrichtung, die die Mobilstation
abbildet, anfänglich
ein Slave gegenüber
dem Zugangspunkt, mit dem die mobile Bluetooth-Vorrichtung kommuniziert.
Wenn sich die mobile Bluetooth-Vorrichtung in ein Gebiet bewegt,
das von einem anderen Zugangspunkt umfasst wird, so ist eine Übergabe
der Kommunikationen vom ersten Zugangspunkt zum nachfolgenden Zugangspunkt
im allgemeinen gewünscht. Es
werden Messungen während
des Betriebs der mobilen Bluetooth-Vorrichtung ausgeführt. Beispielsweise
werden Messungen ausgeführt,
um zu bestimmen, wann eine Übergabe
initiiert werden sollte. In einer Implementierung werden Leistungspegel
oder andere der Signale, die an der Bluetooth-Vorrichtung eine Anzeige
der Kommunikationsqualität
liefern, in ausgewählten
Intervallen gemessen.
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Wenn
die Leistungspegel der Signale, die vom ersten Zugangspunkt erzeugt
werden, unter einen gewissen Schwellwert fallen, so sendet die Bluetooth-Mobilvorrichtung
eine Anfragenachricht an den zweiten Zugangspunkt, der nun ein Zielzugangspunkt
darstellt. Die Anfragenachricht fragt nach einer Vorrichtungsadresse,
die mit dem Zielzugangspunkt verbunden ist. Wenn der Zielzugangspunkt
die Anfrage empfängt,
so wird eine Antwort erzeugt und an die mobile Bluetooth-Vorrichtung
zurück
gegeben, mit der passenden Adresse und einer Taktinformation des
Zielzugangspunktes. Danach bringt der Zielzugangspunkt andere Bluetooth-Vorrichtungen in
dem Piconetz, von dem der Zielzugangspunkt auch einen Teil bildet,
in Zustände
reduzierter Leistung, wie SNIFF- oder HOLD-Zustände. Wenn die Verfügbarkeit
temporärer
Adressen, mit der die mobile Bluetooth-Vorrichtung identifiziert
werden kann, begrenzt ist, kann eine oder können mehrere der anderen Bluetooth-Vorrichtungen,
die mit dem zweiten Piconetz verbunden sind, durch den Zielzugangspunkt
in einen PARK-Modus versetzt werden. Im PARK-Modus wird die temporäre Adresse,
die eine solche Bluetooth-Vorrichtung identifiziert, verfügbar gemacht,
um andere Bluetooth-Vorrichtungen zu identifizieren, wie die mobile
Bluetooth-Vorrichtung, für
die eine Übergabe
der Kommunikationen gewünscht wird.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Master-Slave-Rollen
des Zielzugangspunktes und der mobilen Bluetooth-Vorrichtung ausgetauscht.
Das heißt,
in Bezug aufeinander wird die mobile Bluetooth-Vorrichtung ein Master
und der Zielzugangspunkt wird zu einem zugehörigen Slave. Die mobile Bluetooth-Vorrichtung
bleibt vor der Übergabe
als ein Slave für
den Zugangspunkt, der mit dem ersten Piconetz verbunden ist. Es
wird dann eine Zeitsynchronisation des Zielzugangspunktes mit der
mobilen Bluetooth-Vorrichtung ausgeführt. Durch die Zeitsynchronisation
kann eine Übergabe
der Kommunikationen vom ersten Piconetz zum zweiten Piconetz ohne
ein Verlust von Datenpaketen während
der Übergabe,
der durch eine Nichtsynchronisierung der Zeiten zwischen den Piconetzen
verursacht wird, erzielt werden.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn man sich
entschließt,
eine Übergabe
zu initiieren, der aktive Zugangspunkt veranlasst, alle aktiven
Bluetooth-Vorrichtungen
bis auf die mobile Bluetooth-Vorrichtung und den aktiven Zugangspunkt
in Zustände
mit reduziertem Leistungspegel zu bringen. Dann tauschen die mobile
Bluetooth-Vorrichtung und der aktive Zugangspunkt die Master-Slave-Rollen. Das
heißt,
die mobile Bluetooth-Vorrichtung wird ein Master gegenüber dem
aktiven Zugangspunkt, und der aktive Zugangspunkt wird zu ihr ein
Slave. Danach wird eine Übergabe
der mobilen Bluetooth-Vorrichtung vom ersten Piconetz zum zweiten
Piconetz ausgeführt,
und die Verbindung der mobilen Bluetooth-Vorrichtung zum ersten Piconetz
wird beendet.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Übergabe
von Kommunikationen zwischen Piconetzen eines Scatternetzes ausgeführt. Die Übergabe
der Kommunikationen wird mit einer Übergabe der Kommunikation von
einem ersten Piconetz zu einem zweiten Piconetz ausgeführt. Die
mobile Bluetooth-Vorrichtung und eine Mastervorrichtung des zweiten
Piconetzes tauschen die Master-Slave-Beziehung zueinander aus. Wenn
die mobile Bluetooth-Vorrichtung ein Master in Bezug auf die Vorrichtung,
die ihr Slave wird, wird, veranlasst die mobile Bluetooth-Vorrichtung
die andere Vorrichtung, dass sie zeitlich mit ihr synchronisiert
wird. Danach wird eine Übergabe
der Kommunikationen zum zweiten Piconetz ausgeführt.
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Da
eine Art und Weise geliefert wird, mit der eine Übergabe von Kommunikationen
zwischen Piconetzen eines Bluetooth-Kommunikationssystems erleichtert
wird, wird die bequeme Verwendung des Bluetooth-Kommunikationssystems
erleichtert.
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In
diesen und anderen Aspekten werden somit ein Verfahren und eine
zugehörige
Vorrichtung für das Übergeben
von Kommunikationen einer mobilen Kommunikationsvorrichtung, die
anfänglich
in einem verbundenen Zustand in einem ersten Piconetz betreibbar
ist, an ein zweites Piconetz, um danach in einem verbundenen Zustand
im zweiten Piconetz betreibbar zu sein, bereit gestellt. Das erste
Piconetz umfasst mindestens eine Kommunikationsvorrichtung des ersten
Piconetzes, und das zweite Piconetz umfasst mindestens eine Kommunikationsvorrichtung
des zweiten Piconetzes. Die Initiierung der Übergabe der Kommunikationen
vom ersten Piconetz an das zweite Piconetz wird in Reaktion auf
eine Kommunikationsanzeichendarstellung, die für Kommunikationen mit der mobilen
Kommunikation repräsentativ
ist, ausgewählt.
Die mindestens eine Kommunikationsvorrichtung des zweiten Piconetzes
wird veranlasst, in Zeitsynchronisation mit der Kommunikationsvorrichtung
zu kommen. Danach werden Kommunikationen mit der mobilen Kommunikationsvorrichtung
mittels des zweiten Piconetzes ausgeführt. Somit wird die mobile
Kommunikationsvorrichtung im verbundenen Zustand im zweiten Piconetz betrieben.
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und deren Umfangs kann man aus den begleitenden
Zeichnungen, die unten kurz zusammengefasst sind, der folgenden
detaillierten Beschreibung der aktuell bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung und den angefügten
Ansprüchen erhalten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein funktionelles Diagramm eines Bluetooth-Kommunikationssystems, das ein WLAN
(drahtloses lokales Netz) bildet, in dem eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betreibbar ist.
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2 zeigt
einen Teil des in 1 gezeigten Kommunikationssystems,
wobei hier die anfängliche Position einer
mobilen Bluetooth-Vorrichtung während
einer Kommunikationssitzung dargestellt ist.
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3 zeigt
auch einen Teil des in 1 gezeigten Kommunikationssystems,
wobei hier die Position der mobilen Bluetooth-Vorrichtung dargestellt ist,
wenn die Vorrichtung an einem Ort neu positioniert wird, an dem
eine Übergabe
der Kommunikationen gewünscht
wird.
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4 zeigt
auch einen Teil des in 1 gezeigten Kommunikationssystems,
das hier auch die Anordnung der mobilen Bluetooth-Vorrichtung an
einer Position darstellt, an welcher eine Übergabe gewünscht wird und in der zusätzliche
Bluetooth-Vorrichtungen im Piconetz angeordnet sind, an die die Kommunikationen
währen
des Betriebs der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu übergeben sind.
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Die 5A–B zeigen
ein Nachrichtensequenzdiagramm, das die Nachrichtenübermittelung zeigt,
die während
des Betriebs einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Wenn
man zuerst die 1 betrachtet, liefert ein Kommunikationssystem,
das allgemein mit 10 bezeichnet ist, eine Kommunikation
von Daten mit einer mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12, die in einem
Bluetooth kompatiblen WLAN (drahtlose lokales Netz) oder dergleichen
betreibbar ist. Die feste Infrastruktur des WLAN ist mittels eines
Gateways 14 mit einem Paketdatennetz 16, wie dem
Internet, verbunden. Eine entfernte Station 18 ist auch
mit dem Paketdatennetz verbunden. Ein Kommunikationspfad, der auf einer
Funkverbindung ausgebildet ist, die zwischen der mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 und
der Netzinfrastruktur des WLAN und durch das WLAN, das Gateway 14 und
das Paketdatennetz 16 ausgebildet ist, ermöglicht Kommunikationen
beispielsweise zwischen der mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 und
der entfernten Station 18.
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Die
Netzinfrastruktur des WLAN ist hier so gezeigt, dass sie eine Vielzahl
von Zugangspunkten 22-1 bis 22-N umfasst, von
denen jeder mittels einer Leitung 24 verbunden ist. Jeder
der Zugangspunkte 22 definiert ein Abdeckungsgebiet 24,
das hier als eine Zelle bezeichnet wird. Die Abdeckungsgebiete benachbarter
Zugangspunkte 22 überlappen
sich teilweise.
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Das
WLAN bildet ein Mehrfachnutzersystem, das es einer Vielzahl von
Nutzern, hier Bluetooth-Vorrichtungen, ermöglicht, mittels des WLAN zu
kommunizieren. In der beispielhaften Darstellung der Figur umfasst
die erste Zelle 24 auch zwei zusätzliche Bluetooth-Vorrichtungen 26,
die zweite Zelle 24 umfasst auch zwei zusätzliche
Bluetooth-Vorrichtungen 26,
und die N-te Zelle 24 umfasst auch zwei Bluetooth-Vorrichtungen 26.
Die Bluetooth-Vorrichtungen jeder der Zellen 24 definieren
ein Piconetz, das gemäß dem Bluetooth-Kommunikationsstandard
betreibbar ist.
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Ein
Piconetz muss keine Netzinfrastrukturvorrichtung, wie einen Zugangspunkt 22,
einschließen.
Ein Piconetz, das hier mit 28 bezeichnet ist, wird aus
irgend welchen zwei oder mehr Bluetooth-Vorrichtungen, die eine
Master-Bluetooth-Vorrichtung und
bis zu sieben Slave-Bluetooth-Vorrichtungen einschließen, gebildet.
Piconetze sind dynamisch konfigurierbar und rekonfigurierbar, wieder
alles gemäß dem Bluetooth-Kommunikationsstandard.
Wie im Standard ausgeführt
ist, kann eine Bluetooth-Vorrichtung gleichzeitig einen Teil von
mehr als einem Piconetz bilden. Und die Vorrichtung kann eine Master-Bluetooth-Vorrichtung
eines Piconetzes und eine Slave-Bluetooth-Vorrichtung eines anderen
Piconetzes bilden. Diese Fähigkeit
einer Bluetooth-Vorrichtung wird während des Betriebs einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgenutzt.
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Einer
mobilen Bluetooth-Vorrichtung wird eine Bewegung durch ein Gebiet
gestattet, hier zumindest durch das Gebiet, das durch das WLAN umfasst
wird, das einen Teil des Kommunikationssystems bildet. Hier bewegt
sich die Bluetooth-Vorrichtung 12 entlang
des Pfads 32 und während
einer solchen Bewegung bewegt sich die Bluetooth-Vorrichtung durch
eine Vielzahl von Zellen-Piconetzen 24–28. Wenn sich die
Bluetooth-Vorrichtung 12 bewegt, wird eine Übergabe
der Kommunikationen von einem Piconetz zu einem anderen gemäß der Operation
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt.
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2 zeigt
zwei der Zugangspunkte, die Zugangspunkte 22-1 und 22-2 und
die jeweiligen Zellen 24, die durch die Abdeckungsgebiete
der Zugangspunkte gebildet werden. Überlappende Teile 36 der zwei
Zellen 24 sind in der Figur gezeigt. Die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 bewegt
sich entlang eines Pfades, der durch den Pfeil 32 bezeichnet
ist. Wie gezeigt ist, bewirkt der Pfad, entlang dem sich die Vorrichtung 12 bewegt,
dass sich die mobile Bluetooth-Vorrichtung
durch das Gebiet 36 und in die Zelle 24, die vom
zweiten Zugangspunkt 22-2 gebildet wird, bewegt. In ihrer
anfänglichen
gezeigten Position befindet sich die mobile Bluetooth-Vorrichtung
anfänglich
in einem verbundenen Zustand mit dem ersten Zugangspunkt 22-1.
Konventionellerweise bildet der Zugangspunkt 22-1 einen
Master, und die mobile Bluetooth-Vorrichtung
bildet einen Slave dazu. Wenn sich die mobile Bluetooth-Vorrichtung
in einem verbundenen Zustand mit den Zugangspunkten 22-1 befindet,
wird die mobile Bluetooth-Vorrichtung
in zeitlicher Synchronisation mit den Zugangspunkten gehalten.
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3 zeigt
die nachfolgende Positionierung der mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 im
Gebiet 36, das aus den überlappenden
Abdeckungsgebieten der ersten und zweiten Zugangspunkte 22-1 und 22-2 gebildet
wird. Die mobile Bluetooth-Vorrichtung ist betreibbar, um zu bestimmen,
dass eine Übergabe der
Kommunikationen gewünscht
wird, wie beispielsweise durch das Messen der Leistungspegel oder
anderer Kommunikationsanzeigen der Signale, die von den Zugangspunkten 22-1 und 22-2 übertragen
werden. Wenn der Leistungspegel oder eine andere Kommunikationsanzeige
größer als
ein ausgewählter Schwellwert
ist, wird eine Übergabe
initiiert. Zusätzlich
kann die mobile Bluetooth-Vorrichtung, jederzeit wenn sie es wünscht, in
einen Anfragezustand eintreten. Wenn beispielsweise die Signalgröße der Signale,
die vom Zugangspunkt 22-1 erzeugt werden, schwach ist,
das heißt
unter einem Schwellwert liegt, sucht die mobile Bluetooth-Vorrichtung
nach anderen Möglichkeiten,
die einen neuen AP, ein neues Piconetz etc. einschließen. Das
Errichten einer neuen Verbindung mit dem Zugangspunkt 22-2 wird
durch die mobile Bluetooth-Vorrichtung gemäß eines ANFRAGE-Verfahrens versucht.
Eine ANFRAGE-Nachricht wird von der mobilen Bluetooth-Vorrichtung
zum Zugangspunkt 22-2 gesendet, um nach eine Vorrichtungsadresse,
die den Zugangspunkt identifiziert, zu fragen. Wenn der Zugangspunkt
die ANFRAGE-Nachricht
detektiert, wird eine ANFRAGE-Antwortnachricht erzeugt und an die
mobile Bluetooth-Vorrichtung zurück
gegeben. Die ANFRAGE-Antwortnachricht umfasst die Adresse und Taktinformation,
die mit dem zweiten Zugangspunkt verbunden sind.
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Eine
zeitliche Synchronisation wird im allgemeinen nicht zwischen Piconetzen
aufrecht gehalten, die die Piconetze einschließen, die die jeweiligen Zugangspunkte 22 einschließen. Somit
ist die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12, obwohl sie zeitlich
mit dem Zugangspunkt 22-1 des ersten Piconetzes synchronisiert
ist, nicht zeitlich mit dem Piconetz, von dem der Zugangspunkt 22-2 einen
Teil bildet, synchronisiert. Um als eine Bluetooth-Einheit, die
mit dem zweiten Zugangspunkt 22-2 verbunden ist, erkannt zu
werden, sollte die Bluetooth-Vorrichtung mit dem Zugangspunkt 22-2 synchronisiert
werden. Wenn sie zeitlich mit dem Piconetz synchronisiert ist, von
dem der Zugangspunkt 22-2 einen Teil bildet, ist es wegen des
Frequenzsprungverfahrens notwendig, eine Zeitsynchronisation zu
haben. Die Frequenzsprungsequenz wird aus der Adresse und dem Takt
erzeugt. Um als eine Bluetooth-Einheit erkennbar zu sein, entspricht
ein interner Takt der mobilen Bluetooth-Vorrichtung dem Takt des
Zugangspunktes 22-2.
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Während des
Betriebs einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bewirken, wenn eine Übergabe der Kommunikationen
initiiert werden soll, die Zugangspunkte 22-2, die die Master-Bluetooth-Vorrichtung
relativ zu anderen Bluetooth-Vorrichtungen 26 im Piconetz
bilden, dass solche anderen Bluetooth-Vorrichtungen 26 in
einen Zustand mit reduzierten Leistungspegel gehen. So werden die Bluetooth-Vorrichtungen beispielsweise
veranlasst, in die SNIFF- oder HOLD-Moden zu gehen, die beide im
Bluetooth-Kommunikationsstandard
definiert sind. Da jede Bluetooth-Vorrichtung durch eine MAC-Adresse identifiziert
wird, die auch als eine aktive Elementadresse (AM_ADDR) beschrieben
wird, sind, wenn die Verfügbarkeit
der MAC-Adressen begrenzt ist, einige der Bluetooth-Vorrichtungen 26 auswählbar, wechselnd
veranlasst zu werden, in einen PARK-Modus zu gehen, der auch im
Bluetooth-Kommunikationsstandard definiert ist. Wenn eine Bluetooth-Vorrichtung
veranlasst wird, in den PARK-Modus
zu gehen, gibt die Vorrichtung die MAC-Adresse (das ist AM_ADDR),
mit der die Vorrichtung identifiziert wird, frei. Wenn die MAC-Adresse
(das ist AM_ADDR) freigegeben wird, kann die Adresse neu verwendet
werden, um eine andere Bluetooth-Vorrichtung
zu identifizieren. In einem System, in welchem Stufen des Dienstes
analog der QoS (Dienstgüte)
definiert sind, werden Bluetooth-Vorrichtungen, denen niedrigere
Stufen der Dienste geliefert werden, zuerst in den PARK-Modus versetzt,
während Bluetooth-Vorrichtungen,
denen Dienste höherer Stufe
geliefert werden, mit größerer Wahrscheinlichkeit
nicht in den PARK-Modus versetzt werden.
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Aktuell
ist die mobile Bluetooth-Einheit 12 ein Master des Zugangspunktes 22-2,
und der Zugangspunkt 22-2 ist ein Slave der mobile Bluetooth-Einheit 12.
Wenn die anderen Bluetooth-Vorrichtungen 26 veranlasst
wurden, in einen Modus mit einem reduzierten Leistungspegel einzutreten,
werden die Master-Slave-Rollen der mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 und
des Zugangspunktes 22-2 ausgetauscht. Das heißt in Bezug
aufeinander wird die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 ein
Slave des Zugangspunktes 22.2. Und zur selben Zeit bleibt
die Bluetooth-Vorrichtung 12 ein Slave gegenüber dem
ersten Zugangspunkt 22-1 und bleibt zeitlich synchronisiert
mit dem Zugangspunkt 22-1. Aber die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 wird
zu einem Slave des Zugangspunktes 22-2, und die Zeitsynchronisation
des zweiten Piconetzes, so definiert, wird in Bezug auf einen zweiten Takt
bewirkt. Wenn diese Verbindung zwischen der mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 (einem
Slave) und dem Zugangspunkt 22-2 vollendet ist, wird die
mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 von der Kommunikationsverbindung
mit dem ersten Zugangspunkt 22-1 des ersten Piconetzes
gelöst.
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Während die
gerade beschriebene beispielhafte Implementierung einen Betrieb
beschreibt, in welchem die mobile Bluetooth-Vorrichtung den Austausch
der Master-Slave-Rollen
mit dem Zugangspunkt 22-2 fordert, steuert in einer anderen
Implementierung der Zugangspunkt 22-2 alle Bluetooth-Vorrichtung innerhalb
seiner Zelle, und der Zugangspunkt 22-2 erkennt ein passendes
Zeitschema, das die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 akzeptieren soll.
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4 zeigt
wieder die Positionierung der mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 im
Gebiet 36, hier also nach der Auswahl der Initiierung einer Übergabe der
Kommunikationen vom ersten Zugangspunkt 22-1 zum zweiten
Zugangspunkt 22-2. 4 zeigt eine
alternativern Betrieb einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Hier hält die mobile Bluetooth-Vorrichtung
ihre Verbindung mit dem ersten Zugangspunkt 22-1 nach einer
Verbindung mit dem zweiten Zugangspunkt 22-2 aufrecht.
Durch das Aufrechthalten der Verbindungen mit beiden Zugangspunkten
wird die Möglichkeit
eines Verlustes von Datenpaketen reduziert. Hier werden die anderen
Bluetooth-Vorrichtungen 26, die im Abdeckungsgebiet des
Zugangspunktes 22-1 angeordnet sind, in die Moden des reduzierten
Leistungspegels gebracht. Das heißt, die anderen Bluetooth-Vorrichtungen
werden wieder in einen SNIFF-, einen HOLD- oder PARK-Modus gebracht,
gemäß einer
Stufe des Dienstes, nach der solche Bluetooth-Vorrichtungen betreibbar
sind. Dann tauschen die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 und
der erste Zugangspunkt 22-1 die Master-Slave-Rollen aus,
so dass die Bluetooth-Vorrichtung 12 der Master des Zugangspunktes 22-1 wird,
und der Zugangspunkt ihr Slave wird. Der Zugangspunkt 22-1 bleibt
ein Master für
die anderen Bluetooth-Vorrichtungen 26. Nach der Vollendung
der Übergabe
der Kommunikationen, beendet die Bluetooth-Vorrichtung 12 die
Verbindung mit dem Zugangspunkt 22-1.
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Das
Nachrichtensequenzdiagramm, das allgemein bei 52 der 5 gezeigt
ist, zeigt die Nachrichten, die während des Betriebs einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, mit der die Kommunikationen
mit der mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 von einem ersten
Zugangspunkt 22-1 an einen zweiten Zugangspunkt 22-2 übergeben
werden. Es sei wieder angemerkt, dass während der Betrieb der beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf ein Kommunikationssystem
beschrieben wird, das eine feste Infrastruktur aufweist, der Betrieb
in Bezug auf ein infrastrukturfreies Bluetooth-Scatternetz oder
dergleichen implementierbar und beschreibbar ist.
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Wie
vorher unter Bezug auf die vorhergehenden Figuren angemerkt wurde,
befindet sich die mobile Bluetooth-Vorrichtung anfänglich in einer Verbindung
mit dem ersten Zugangspunkt 22-1. Die anfängliche
Verbindung zwischen einer Bluetooth-Vorrichtung 12 und
dem ersten Zugangspunkt ist durch das Segment 54 in der
Figur gezeigt. Der zweite Zugangspunkt 22-2 befindet sich
anfänglich
auch in einer Kommunikationsverbindung mit anderen Bluetooth-Vorrichtungen 26,
mit denen ein Piconetz ausgebildet wird. Hier sind die anderen Bluetooth-Vorrichtungen
in einen ersten Satz von Bluetooth-Vorrichtungen unterteilt, die
gemäß einer
höheren Stufe, das
heiße
einem höheren
QoS-Niveau des Dienstes betreibbar sind, und in Bluetooth-Vorrichtungen,
die gemäß einer
niedrigeren Stufe des Dienstes betreibbar sind. Die Verbindungen
zwischen dem zweiten Zugangspunkt und den Bluetooth-Vorrichtungen
der zwei Gruppen sind durch die Segmente 56 und 58 in der
Figur dargestellt.
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Wenn,
wie das vorher unter Bezug auf die 3 und 4 dargestellt
ist, die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 im Gebiet 36 (das
in den 2–4 gezeigt
ist) positioniert ist, bei dem eine Wahl vorgenommen wird, eine Übergabe
der Kommunikationen vom ersten Zugangspunkt zum zweiten Zugangspunkt
zu initiieren, so wird eine ANFRAGE-Nachricht von der mobilen Bluetooth-Vorrichtung erzeugt
und zur zweiten Bluetooth-Vorrichtung übertragen. Die Anfragenachricht
ist in der Figur durch das Segment 62 dargestellt. Der
Zugangspunkt liefert eine ANFRAGE-Antwort, die durch das Segment 64 bezeichnet
ist, die an die mobile Bluetooth-Vorrichtung zurück gegeben wird. In Erwiderung
darauf und wie das durch das Segment 66 gezeigt ist, wird eine
RUF-Nachricht dann von der mobilen Bluetooth-Vorrichtung an den
zweiten Zugangspunkt 22-2 übertragen. Und wie das durch
das Liniensegment 68 gezeigt ist, wird eine RUF-Antwortnachricht
vom zweiten Zugangspunkt an die mobile Bluetooth-Vorrichtung zurück gegeben.
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Dann
wird, wie das durch das Segment 72 gezeigt ist, eine Verbindung
zwischen der Bluetooth-Vorrichtung 12 und dem zweiten Zugangspunkt errichtet.
Details der Errichtung einer Verbindung zwischen zwei Bluetooth-Vorrichtungen
sind im Detail im Bluetooth-Kommunikationsstandard, wie der Bluetooth-Spezifikation
1.0b, beschrieben. In der Verbindung bildet die mobile Bluetooth-Vorrichtung eine
Mastervorrichtung und der zweite Zugangspunkt bildet dazu einen
Slave. Die Blöcke 74 und 76 zeigen an,
dass die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 einen Master für ihre Verbindung
mit dem zweiten Zugangspunkt und einen Slave zum ersten Zugangspunkt 22-1 bildet,
während
der zweite Zugangspunkt ein Master für die anderen Bluetooth-Vorrichtungen 26 bleibt,
während
er ein Slave für
die mobile Bluetooth-Vorrichtung 12 wird.
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Danach
werden LMP-Nachrichten LMP_SNIFF oder LMP_HOLD zur zweiten Gruppe der
Bluetooth-Vorrichtungen 26 gesendet. Das Senden solcher
Nachrichten ist durch das Liniensegment 78 in der Figur
gezeigt. LMP_AKZEPTIERT-Nachrichten 82 werden von solchen
Bluetooth-Vorrichtungen zurück
gegeben. Die Übertragung
einer LMP_PARK-Nachricht, die durch das Segment 84 gezeigt
ist, ist auch in der Figur gezeigt. Eine solche Nachricht weist
eine oder mehrere der anderen Bluetooth-Vorrichtungen an, in einen PARK-Modus
zu gehen, wenn MAC-Adressen
(das ist AM_ADDR) nicht verfügbar
sind, um beispielsweise an die mobile Kommunikationsvorrichtung
neu zugewiesen zu werden. Wenn eine Bluetooth-Vorrichtung in einen PARK-Modus
eintritt, wird die MAC-Adresse, die verwendet wurde, um sie zu identifizieren,
freigegeben, womit sie für
die Verwendung durch eine andere Bluetooth-Vorrichtungen frei wird. Eine LMP_AKZEPTIERT-Nachricht,
die darauf antwortet, ist durch das Segment 86 gezeigt.
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Das
Sequenzdiagramm zeigt auch die Übertragung
analoger LMP_SNIFF- und LMP_HOLD-Nachrichten, die durch das Segment 88 dargestellt
sind, die zur ersten Gruppe der anderen Bluetooth-Vorrichtungen 26 übertragen
werden. Die erste Gruppe der Bluetooth-Vorrichtungen werden gemäß anderen
Stufen des Dienstes betrieben, und die LMP_AKZEPTIERT-Nachricht, die in
Erwiderung darauf erzeugt wird, ist durch das Liniensegment 92 gezeigt.
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Das
Sequenzdiagramm zeigt weiter eine Schaltanforderung, LMP_SCHALT_REQ-Nachricht 94,
die von der mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 an den zweiten
Zugangspunkt 22-2 gesendet wird, und diese Nachricht kann
auch durch den Zugangspunkt zur mobilen Bluetooth-Vorrichtung 12 initiiert
werden, und in Erwiderung darauf, eine Annahmenachricht LMP_AKZEPTIERT,
die durch das Segment 96 dargestellt ist.
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Schließlich wird
nach der Übergabe
eine Verbindungslösungs- oder Entfernungsnachricht
von der mobilen Bluetooth-Vorrichtung
an den ersten Zugangspunkt 22-1 gesendet, was hier durch
das Liniensegment 98 angezeigt ist.
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Somit
wird durch den Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung eine Übergabe
der Kommunikationen von einer Bluetooth-Vorrichtung zu einer anderen
Bluetooth-Vorrichtung
ausgeführt,
um fortgesetzte Kommunikationen mit einer mobilen Bluetooth-Vorrichtung
zu erlauben. Die Bluetooth-Vorrichtungen, von denen und zu denen
Kommunikationen übergeben
werden, bilden Vorrichtungen mit fester Infrastruktur oder mobile
Vorrichtungen oder jegliche Kombination daraus.
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Die
bevorzugten Beschreibungen handeln von bevorzugten Beispielen für das Implementieren der
Erfindung, und der Umfang der Erfindung sollte nicht notwendigerweise
durch diese Beschreibung begrenzt werden. Der Umfang der vorliegenden
Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche definiert.