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Bereich der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Funkkommunikationsgerät und insbesondere,
aber nicht ausschließlich,
auf das Weiterreichen zwischen zwei verschiedenen Systemen, mit
denen das Gerät
kommuniziert.
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Hintergrund der Erfindung
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Weltweit
existieren verschiedene digitale Kommunikationsnetzwerke und stellen
verschiedene Dienste für
registrierte Benutzergeräte
bereit. In einigen Bereichen überlappen
sich verschiedene Netzwerke und es sind Dienste zu mehr als einem
Netzwerk möglich.
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Mehrfachmodus-Geräte wurden
vorgeschlagen, die in der Lage sind, eines aus mehreren Netzwerken
auszuwählen
und in diesem zu registrieren, abhängig von der Verfügbarkeit
der in Frage kommenden Netzwerke.
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Ein
Problem bei dieser Gestaltung ist, dass ein Mehrfachmodus-Gerät mit einem
einzigen Transmitter/Receiver nicht in der Lage wäre, sich
auf zwei Netzwerken gleichzeitig einzurichten und zu registrieren,
ohne Daten zu verlieren. Deshalb muss ein bereits aufgebauter Anruf
auf einem Netzwerk beendet werden, bevor das Gerät zu dem anderen Netzwerk umschalten
kann, d.h. der Anruf muss aufgegeben werden.
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Es
wäre möglich ein
Gerät mit
zwei Receivern zu bauen, um zwei Netzwerke gleichzeitig zu überwachen
und von diesen gleichzeitig zu empfangen, wodurch ein aufgebauter
Anruf aufrechterhalten und von einem Netzwerk zum anderen umgeschaltet wird.
Jedoch wäre
ein Gerät
mit zwei Receivern teuer und wesentlich größer als ein Endgerät mit einem einzigen
Receiver. Ähnlich
wäre es
möglich
zwei Transmitter bereitzustellen, um einen Anruf auf einem Netzwerk
beizubehalten und einen Anruf auf einem zweiten Netzwerk während einer Übergabezeitspanne
aufzubauen, bevor der Anruf auf dem ersten Netzwerk fallengelassen
wird. Dies wäre
ebenfalls zu teuer.
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EP-A-0
577 322 offenbart ein Gerät
und ein Verfahren für
eine Anrufübergabe
in einem mobilen Funksystem. Bei der Vorbereitung der Übergabe
von einer Basisstation des Kommunikationssystems zu einer zweiten
Basisstation desselben Kommunikationssystems werden parallel physikalische
Verbindungen zwischen den mobilen Stationen und zwei Basisstationen
ausgebildet, wodurch die Basisstation das selbe Signal zur Mobilstation
in unterschiedlichen Zeit-Slots und möglicherweise auf verschiedenen
Frequenzen übertragen.
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Diese
Erfindung strebt ein Funkkommunikationsgerät und ein Verfahren an, in
dem die vorstehend erwähnten
Nachteile gemindert werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zum Weiterreichen von einem ersten Zeit-diskontinuierlichen
System (40) zu einem zweiten Zeit-diskontinuierlichen System
bereitgestellt, wie in Anspruch 1 beansprucht.
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Wenn
nur das erste Zeit-diskontinuierliche System Signalkodierung und
Interleaving aufweist, wird bevorzugterweise das Konkurrenzbetriebsschema
so gestaltet, dass es Kommunikationssignale über das erste System zugunsten
des zweiten Systems unterbindet, wenn ein Konkurrenzbetrieb auftritt.
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Wenn
das erste und zweite Zeit-diskontinuierliche System ähnlich ist,
wird das Konkurrenzbetriebsschema bevorzugterweise so gestaltet,
dass es abwechselnd Kommunikationssignale von sowohl dem ersten
als auch dem zweiten System unterbindet. Bevorzugterweise umfassen
Zeit-diskontinuierliche Systeme DECT- und/oder GSM-Systeme.
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Auf
diese Art und Weise kann ein Endgerät mit einem einzigen Receiver,
einen aufgebauten Anruf auf einem Netzwerk, auf ein anderes Netzwerk übergeben
und zwar im Wesentlichen ohne Daten zu verlieren und ohne der Möglichkeit
dabei den Anruf aufzugeben. Die Erfindung betrifft Zeit-diskontinuierliche
CDMA-Kommunikationen sowie auch TDMA-Kommunikationen und der Ausdruck TDMA
soll auch auf Zeit-diskontinuierliche
CDMA zutreffen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ein
exemplarisches Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben,
in denen folgendes dargestellt ist:
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1 zeigt
ein funktionelles Blockdiagramm eines Kommunikationssystems einschließlich eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles
eines Funk-Endgerätes
entsprechend der Erfindung.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm eines Betriebs des Funk-Endgerätes aus 1.
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3 zeigt
ein Diagramm des Betriebs des Funk-Endgerätes aus 1.
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Detaillierte Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Bezug
nehmend auf 1 ist ein Kommunikationssystem 10 dargestellt.
Ein Telefon 20 des Systems 10 ist mit einem herkömmlichen öffentlich
geschalteten Telefonnetzwerk (PSTN) 30 verbunden. Alternativ
könnte
das Telefonnetzwerk 30 ein dienstintegriertes Digitalnetz
(ISDN) sein.
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Ein
erstes Netzwerk 40 ist an das PSTN 30 gekoppelt
und stellt eine erste TDMA-Funkschnittstelle 60 zwischen
dem PSTN 30 und jedem Endgerät bereit, welches im ersten
Netzwerk 40 registriert ist. Das erste Netzwerk 40 enthält einen
Registrierungsblock 45, der später weiter erklärt wird.
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Auf
eine ähnliche
Art ist ein zweites Netzwerk 50 ebenso an das PSTN 30 gekoppelt
und stellt eine zweite TDMA-Funkschnittstelle 70 zwischen dem
PSTN 30 und jedem Endge rät bereit, welches im zweiten
Netzwerk 50 registriert ist. Das zweite Netzwerk 50 enthält ähnlich einen
Registrierungsblock 55, der nachfolgend weiter erklärt wird.
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Die
erste und zweite TDMA-Funkschnittstelle sind als TDMA-Kanäle ausgestaltet.
Jeder TDMA-Träger
ist in Zeitrahmen aufgeteilt. Jeder Rahmen ist des Weiteren in Zeit-Slots
unterteilt. Eine bestimmte Kommunikation wird einem oder mehreren Slots
pro Rahmen zugeteilt.
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Ein
Endgerät 100 des
Systems 10 hat einen Transceiver 110 zum Bereitstellen
einer Kommunikation mit dem System 10 in einer Art und
Weise, die nachfolgend weiter beschrieben wird. Ein Mehrfachmodus-Block 120 des
Endgeräts 100 umfasst
einen Erstmodus-Block 130 und einen Zweitmodus-Block 140,
die normalerweise jeweils an den Transceiver 110 gekoppelt
sind.
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Ein
Controller 150, typischerweise ein Mikrocontroller ist
so gekoppelt, dass er den Erst- und Zweitmodus-Block 130 und 140 und
deren Wahlweise Kopplung an den Transceiver steuert. Auf diese Art
und Weise stellt der Erstmodus-Block 130, wenn durch den
Controller ausgewählt,
einen ersten Betriebsmodus des Endgeräts derart bereit, dass eine Kommunikation
mit dem ersten Netzwerk 40 über die erste TDMA-Funkschnittstelle 60 stattfindet. Ähnlich stellt
der Zweitmodus-Block 140, wenn durch den Controller ausgewählt, einen
zweiten Betriebsmodus des Endgerätes
derart bereit, dass die Kommunikation mit dem zweiten Netzwerk 50 über die
zweite TDMA-Funkschnittstelle 70 stattfindet. Auf diese
Art und Weise schaltet die Steuerung 150 zwischen der Funkschnittstelle 60 und 70 um.
Ein Speicher 160 ist an den Controller 150 zum
Speichern von Daten gekoppelt, wie später weiter beschrieben wird.
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Im
Betrieb und ebenfalls unter Bezugnahme auf 2 wird das
Endgerät 100 anfänglich im
ersten Netzwerk 40 registriert. Dies kann typischerweise deshalb
so sein, weil zur Zeit der Registrierung nur das erste Netzwerk 40 für das Endgerät 100 sichtbar war.
Ein getätigter
Anruf zwischen dem Telefon 20 und dem Endgerät 10 wird über das
PSTN 30 und das erste Netzwerk 40 (Block 200)
getätigt.
In diesem Fall stellt der Erstmodus-Block 130, der durch
den Controller 150 gesteuert wird, den ersten Betriebsmodus
des Endgerätes 100 bereit,
um eine Kommunikation über
die erste TDMA-Funkschnittstelle 60 zu erreichen.
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Während des
Anrufs kann das zweite Netzwerk 50, in dem gegenwärtig das
Endgerät 10 nicht registriert
ist, für
das Endgerät
verfügbar
werden. Dies kann auf vielfache Arten auftreten. Das Endgerät 100 kann
in eine bestimmte Zelle des ersten Netzwerks 40 bewegt
werden und der Speicher 160 kann Daten über diese bestimmte Zelle enthalten,
mit dem Effekt, dass in dieser Zelle auch das zweite Netzwerk 50 verfügbar sein
kann. Der Controller 150 wird dann Spalten zwischen abgetasteten Übertragungen
auf der ersten TDMA-Funkschnittstelle 60 verwenden (d.h.
wenn der Transceiver 110 im Leerlauf ist), um die Anwesenheit
des zweiten Netzwerks 50 zu bestätigen oder sonstiges.
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Alternativ
kann der Controller 150 Spalten zwischen abgetasteten Übertragungen
auf der ersten TDMA-Funkschnittstelle 60 verwenden
(d.h. wenn sich der Transceiver 110 im Leerlauf befindet),
um periodisch nach dem zweiten Netzwerk 50 mittels des
Zweitmodus-Blocks 140 über
die zweite TDMA-Funkschnittstelle 70 zu suchen.
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In
jedem Fall, wenn keine Übertragung
vom zweiten Netzwerk 50 gehört wird, dann setzt sich der Anruf über das erste
Netzwerk 40 über
die erste Funkschnittstelle 60 fort. Die versuchte Erfassung (Block 210)
wird in regelmäßigen Intervallen
während des
Anrufs wiederholt.
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Auf
beide Arten ist das Endgerät 100 in
der Lage darauf aufmerksam zu werden, dass eine Registrierung im
zweiten Netzwerk 50 möglich
ist (Block 210). Wenn dem Endgerät 100 einmal bekannt
ist, dass das zweite Netzwerk 50 verfügbar ist, muss es basierend
auf den folgenden Informationen entscheiden, welches Netzwerk die
optimalen Dienste bietet.
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Der
Speicher 160 enthält
in Datenform Informationen über
die zwei Netzwerke, wie beispielsweise Kosten, verfügbare Funktionen, Übergabevermögen und
Qualität.
Diese Daten können
von den zwei Netzwerken 40 und 50 empfangen werden
oder direkt während
der Herstellung oder der Wartung in den Speicher programmiert werden.
Darüber
hinaus enthält
der Speicher 160 Konkurrenzbetriebsauflösungsdaten, welche nachfolgend
weiter beschrieben werden. Zusätzlich
enthält
der Speicher 160 auch Daten, welche eine Benutzerpräferenz anzeigen, falls
eine existieren sollte. Der Controller 150 verwendet die
Netzwerkinformationsdaten zusammen mit den Nutzerpräferenzdaten,
um das optimale Netzwerk auszuwählen,
nämlich
jenes, welches den optimalen Dienst bietet (Block 230).
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Der
Controller 150 entscheidet dann, ob das optimale Netzwerk
das gegenwärtig
Registrierte ist, in diesem Falle das erste Netzwerk 40 (Block 240). Falls
dies der Fall ist, dann werden der Anruf und die Endgeräteregistrierung
im ersten Netzwerk 40 beibehalten.
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Wenn
das optimale Netzwerk nicht das gegenwärtig Registrierte ist (d.h.
das optimale Netzwerk das zweite Netzwerk 50 ist), dann
strebt das Endgerät 100 die Übergabe
zum zweiten Netzwerk 50 an. Jedoch muss das Endgerät 100 sich
im zweiten Netzwerk 50 registrieren, bevor die Übergabe vom
ersten Netzwerk 40 stattfinden kann. Damit der Anruf nicht
verloren geht, muss das Endgerät 100 in der
Lage sein, im Wesentlichen parallel mit den zwei Netzwerken zu kommunizieren,
bis eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Endgerät 100 und dem
Telefon 20 über
das zweite Netzwerk 50 aufgebaut ist.
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Der
Controller 150 schlägt
in den Konkurrenzbetriebsauflösungsdaten
im Speicher 160 (Block 250) ein Konkurrenzbetriebsauflösungsschema nach,
welches für
das erste und das zweite Netzwerk 40 und 50 geeignet
ist. Die Konkurrenzbetriebsauflösungsdaten
können
während
der Herstellung programmiert werden oder von den Netzwerken empfangen
werden und sie enthalten ein Konkurrenzbetriebsauflösungsschema
für jede
Kombination zweier Netzwerke um jeglichen Datenverlust während der gleichzeitigen
Kommunikation zwischen den zwei Netzwerken zu verringern und wo
immer möglich
zu eliminieren.
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Als
Beispiel, und ebenso Bezug nehmend auf 3, ist das
erste Netzwerk 40 ein DECT-Netzwerk mit einer einzigen
TDMA-Frequenz 400, die in Übertragungs- und Empfangs-Slots
aufgeteilt ist, und das zweite Netzwerk 50 ist ein GSM-Netzwerk mit einer
TDMA-Übertragungsfrequenz 500,
die in Übertragungs-Slots
aufgeteilt ist, und einer TDMA-Empfangsfrequenz 600, die
in Empfangs-Slots aufgeteilt ist.
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Während der
gleichzeitigen Kommunikation zwischen den zwei Netzwerken tritt
ein Konkurrenzbetrieb zwischen Slots zu den Zeiten auf, die durch Pfeile 410, 420, 430 und 440 gekennzeichnet
sind. Bei Pfeil 410 ist eine gleichzeitige Übertragung
auf den Frequenzen 400 und 500 erforderlich.
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Auf
eine ähnliche
Art ist bei Pfeil 420 ein gleichzeitiger Empfang auf den
Frequenzen 400 und 600 erforderlich. Bei den Pfeilen 430 und 440 sind gleichzeitig
eine Übertragung
und ein Empfang erforderlich. Zu allen anderen Zeiten kann eine
gleichzeitige Kommunikation erfolgreich stattfinden, weil kein Konkurrenzbetrieb
zwischen den Slots besteht und der Controller 150 entsprechend
zwischen den Frequenzen 400, 500 und 600 umschaltet.
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Das
Konkurrenzauflösungsschema
für DECT/GSM
berücksichtigt
die Tatsache, dass das GSM-Netzwerk Codierung und Interleaving aufweist, wohingegen
das DECT-Netzwerk dies nicht tut. Wenn deshalb zu einer gegeben
Zeit, wie beispielhaft durch die Pfeile 410, 420, 430 und 440 angezeigt, das
Endgerät 100 aufgefordert
wird, mit beiden Netzwerken zu kommunizieren, wird das Konkurrenzbetriebsauflösungsschema
dazu auffordern den GSM-Slot (oder einen Teil des GSM-Slots) fallen
zu lassen, weil die Daten, die im GSM-Slot getragen werden, codiert und interleaved
sind. Folglich können sie
aus früheren
und/oder späteren Übertragungen wieder
herstellbar sein, wohingegen dies nicht für die im DECT-Slot getragenen
Daten möglich
ist. Deshalb veranlasst im Falle des Pfeiles 420, das Konkurrenzbetriebsschema
den Controller 150 den Transceiver 110 so einzustellen,
dass er während
dieser Zeit auf der Frequenz 400 empfängt und nicht auf der Frequenz 600.
Das Konkurrenzbetriebsschema berücksichtigt
auch die Anwesenheit oder sonstiges eines Duplexers, der bestimmt,
ob das Endgerät
in der Lage ist gleichzeitig zu übertragen
und zu empfangen. Mit einem Duplexer wird der Konkurrenzbetrieb, der
durch die Pfeile 430 und 440 gekennzeichnet ist (gleichzeitiges Übertragen und
Empfangen) überwunden,
sodass kein Erfordernis besteht, in diesen Fällen irgendeinen der Slots
fallen zu lassen.
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Ein
Konkurrenzbetriebsschema für
zwei Netzwerke, von denen beide ein Codieren und Interleaving aufweisen,
berücksichtigt
die Anzahl der Slots pro Rahmen des TDMA-Netzwerks, wobei das Netzwerk mit der
höheren
Anzahl fallen gelassen wird, wenn Konkurrenzbetrieb auftritt, folglich
wird ein höherer
Datenanteil auf dem fallengelassen System bewahrt. Alternativ kann
in diesem Fall in einer bestimmten Technologiekombination das Konkurrenzbetriebsauflösungsschema
anweisen, dass der Datenverlust zwischen beiden Netzwerken zu teilen ist.
Dies kann mittels einer einfachen Wechselabwurf-Strategie pro Konkurrenzbetriebsereignis
oder mittels eines weiterentwickelten Ansatzes gemacht werden, welcher
beispielsweise den maximal tolerierbaren Datenverlust berücksichtigt,
der pro Interleaving-Block jedes Systems auftritt.
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Das
Konkurrenzbetriebsschema kann ebenso den Charakter der Daten berücksichtigen,
die zu und von jedem Netzwerk kommuniziert werden. Beispielsweise
können
Signalisierungsdaten Priorität über Verkehrsdaten
haben. Ein anderes Beispiel wäre,
dass die gleichen Benutzerinformationen von jedem Netzwerk übertragen
werden, in welchem Fall das Endgerät für einen Zeitpunkt auswählt, nur
von einem einzigen Netzwerk zu empfangen. Eine Situation, wo das
zweite Beispiel auftritt, wäre
dort, wo eine nahtlose Übergabe
durch Aufbauen eines Mehrparteienanrufs stattfindet und dann eine
Partei fallen gelassen wird. Während
in dem Zustand des Mehrparteienanrufs das Endgerät nur von einem der Netzwerke
empfangen muss.
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Das
Konkurrenzbetriebsauflösungsschema, das
den Konkurrenzbetriebsauflösungsdaten
im Speicher 160 entnommen wird, wird folglich durch den
Controller 150 verwendet, um die Aktivitäten des Transceivers 110 während der
gleichzeitigen Kommunikation zu organisieren, sodass eine effektive Konkurrenzbetriebsauflösung erreicht
wird und die Kommunikation in jedem Netzwerk aufrechterhalten wird.
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Das
Endgerät 100 versucht
dann im zweiten Netzwerk 50 zu registrieren (Block 260),
während
der Anruf über
das erste Netzwerk 40 aufrechterhalten wird, wobei der
Controller 150 die vorstehend beschriebene Konkurrenzbetriebsauflösung verwendet.
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Wenn
die Registrierung im zweiten Netzwerk 50 nicht erfolgreich
ist, dann wird die Kommunikation dorthin beendet und das zweite
Netzwerk 50 endet das optimale Netzwerk zu sein (Block 280).
Der Controller 150 wählt
dann ein anderes optimales Netzwerk aus den bekannten, verfügbaren Netzwerken aus
(Block 230) und wiederholt die obigen Schritte.
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Wenn
die Registrierung im zweiten Netzwerk 50 erfolgreich ist,
dann initiiert der Controller 150 einen Anruf über den
Zweitmodus-Block 140 und der Transceiver 110 über die
zweite TDMA-Funkschnittstelle 70 zum zweiten Netzwerk 50 (Block 290).
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Alternativ
kann für
einige Umsetzungen einer Zwischensystem-Übergabe der Zweitmodus-Block einen
Anruf vom Netzwerk 50 über
die zweite TDMA-Funkschnittstelle 70 empfangen. Gleichzeitige Kommunikation
mit Konkurrenzbetriebsauflösung fährt während dieser
Zeit fort (Blöcke 300 und 310), bis
der Anruf über
das zweite Netzwerk 50 bewirkt wird. An diesem Punkt wird
der Anruf vom ersten Netzwerk 40 zum zweiten Netzwerk 50 umgeschaltet und
das Endgerät 100 lässt die
Kommunikation und die Registrierung mit dem ersten Netzwerk 40 fallen (Block 320).
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Der
Anruf setzt sich zum Telefon 20 über das PTSN 30, das
zweite Netzwerk 50, die zweite TDMA-Funkschnittstelle und
den Zweitmodus-Block 140 des Endgerätes 100 fort.
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Einem
Fachmann ist ersichtlich, dass alternative Ausführungsbeispiele zu dem oben
Beschriebenen möglich
sind. Beispielsweise könnten
die Konkurrenzbetriebsauflösungsdaten
und die Daten über jedes
Netzwerk, welche im Speicher 160 gespeichert sind, von
jedem Netzwerk durch den Transceiver 110 empfangen werden.
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Die
vorstehend beschriebenen Prinzipien betreffen gleichermaßen die Übergabe
in CDMA-Systemen.
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Direktsequenz-CDMA
hat einen innewohnenden Nachteil verglichen mit TDMR, so dass im Allgemeinen
wenn es zur Übergabe
kommt, die CDMA-Übertragungen
Zeit-kontinuierlich sind. Dies erschwert eine Zwischensystem-Überwachung,
eine Registrierung und einen Anrufaufbau ohne mehrere Transmitter/Receiver.
Im RACE-CODIT-Forschungsprogramm wurde ein Zeit-diskontinuierlicher
Modus eingebracht, um Zwischenfrequenz-CDMA-Übergabe zu erleichtern. Ein ähnlicher
Prozess könnte
für CDMA/TDMA-Übergabe
in zukünftigen
CDMA-Systemen ins Auge gefasst werden, wobei das Mobiltelefon die
Parameter des diskontinuierlichen Modus steuert.
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Zeit-Diskontinuität tritt
auch unter den folgenden Umständen
im Qualcomm-CDMA-System auf. In einem Modus mit verringerter Informationsrate
(z. B. während
Sprachinaktivität),
ist die Aufwärtsverbindung
Zeit-diskontinuierlich, wobei Spalten in der Folge von 1,25 ms (oder
ein Vielfaches davon) auftreten, was ein Schalten prinzipiell ermöglicht, um
zufälligen Zugriff
und Signalisierung auf dem TDMA-System durchzuführen, wenn
die freie Zeitspanne und der TDMA-Zeit-Slot zusammenfallen.
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Es
ist für
einen Fachmann ersichtlich, dass die Netzwerke und das Endgerät 100 so
gestaltet werden könnten,
dass wenn ein Konkurrenzbetrieb bevorsteht, das Endgerät 100 eines
der Netzwerke anweist zu einem Nicht-Konkurrenzbetrieb-Slot zu übergeben,
wodurch der Konkurrenzbetrieb eliminiert wird. Dies ist insbesondere
im Fall anwendbar, wo die TDMA-Rahmenzeiten in harmonischer Beziehung
stehen.
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Des
Weiteren kann das Konkurrenzbetriebsauflösungsschema verwendet werden,
um mehrere gleichzeitige Dienste von den zwei Netzwerken 40 und 50,
wie beispielsweise Sprach- und Datendienste, zu erlangen.
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Verallgemeinerungen
können
leicht für
die Fälle
gemacht werden, in denen ein Endgerät mehr als zwei Modi hat; in
denen ein oder mehrere Netzwerke in jedem Modus verfügbar sind;
und folglich wo zwischen mehr als zwei Netzwerken auszuwählen ist.