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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme und genauer auf
Funkpersonalkommunikationssysteme zur Verwendung innerhalb von Weitbereichszellularnetzen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Funkkommunikationssysteme
werden zunehmend für
drahtlose mobile Kommunikationen verwendet. Ein Beispiel eines Funkkommunikationssystems
ist ein Weitbereichszellulartelefonnetz. Zellulare Funkkommunikationssysteme
sind Weitbereichskommunikationsnetze, die ein Frequenz-(Kanal-) Wiederverwendungsmuster
nutzen. Die Gestaltung und der Betrieb eines analogen zellularen
Telefonsystems wird in einem Artikel mit dem Titel Advanced Mobile
Phone Service von Blecher, IEEE Transactions on Vehicular Technology,
Vol. VT29, Nr. 2, Mai 1980, S. 238-244 beschrieben. Das analoge mobile zellulare
System wird auch als das "AMPS"-System bezeichnet.
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In
letzter Zeit wurden auch digitale zellulare Telefonsysteme unter
Verwendung einer Architektur mit Vielfachzugriff im Zeitmultiplex
(Time Division Multiple Access, TDMA) vorgeschlagen und implementiert.
Es wurden auch Standards durch die Electronics Industries Association
(EIA) und die Telecommunications Industries Electronics (TIA) für eine American
Digital Cellular (ADC) Architektur eingerichtet, die ein analoges
und digitales System im Dual-Modus dem EIA/TIA-Dokument IS-54B folgend ist. Telefone,
die die IS-54B-Dualmo dus-Architektur implementieren, werden gegenwärtig durch
den Bevollmächtigten
der vorliegenden Erfindung vertrieben. Es wurden unterschiedliche
Standards für
digitale zellulare Telefonsysteme in Europa veröffentlicht. Das europäische digitale
zellulare System, auch als GSM bezeichnet, verwendet auch eine TDMA-Architektur.
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In
letzter Zeit wurden Vorschläge
gemacht, das zellulare Telefonnetz in ein Funkpersonalkommunikationssystem
zu erweitern. Das Funkpersonalkommunikationssystem sieht Mobilfunksprach-,
Digital-, Video- und/oder Multimediakommunikationen unter Verwendung
von Funkpersonalkommunikationsendgeräten vor. Somit kann eine beliebige
Form von Information gesendet und empfangen werden. Funkpersonalkommunikationsendgeräte inkludieren ein
Funktelefon, wie etwa ein zellulares Telefon, und können andere
Komponenten für
Sprach-, Digital-, Video- und/oder
Multimediakommunikationen inkludieren.
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Ein
Funkpersonalkommunikationssystem inkludiert mindestens eine Telefonbasisstation,
die hierin auch als eine Basisstation bezeichnet wird. Eine Basisstation
ist ein Transceiver (Sendeempfänger)
geringer Leistung, der mit einem Funkpersonalkommunikationsendgerät, wie etwa
einem zellularen Endgerät, über eine
begrenzte lokale Region kommuniziert, wie etwa Dutzende von Metern,
und auch mit dem konventionellen öffentlichen Kabelnetz elektrisch
verbunden ist. Die Basisstation gestattet dem Besitzer eines Funkpersonalkommunikationsendgerätes, direkt
auf das Kabeltelefonnetz zuzugreifen, ohne das zellulare Telefonnetz
zu durchlaufen, dessen Zugriffsraten typischerweise teurer sind.
Wenn außerhalb
des Bereichs der Basisstation vorgefunden, kommuniziert das zellulare
Endgerät
automatisch mit dem zellulare Telefonnetz in den vorherrschenden
Zugriffsraten.
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Die
internationale Veröffentlichung
Nr. WO95/12957 (US-Patent Nr. 5,428,668) legt ein Funkkommunikationssystem
offen mit einer Transceiverfrequenz und optional einem Energiepegel,
der einem Funkpersonalkommunikationssystem zugeordnet ist, inkludierend
eine Basisstation, die mit einem Kabeltelefonnetz verbunden ist,
und ein zellulares Endgerät,
das innerhalb einer Region eines Weitbereichszellularnetzes arbeitet,
um Interferenz zwischen Kommunikationen über das Weitbereichszellularnetz
und Kommunikationen zwischen der Basisstation und dem zellularen
Endgerät
zu minimieren. Das gleiche zellulare Endgerät kann dann verwendet werden,
um über
das Kabelnetz mit geringen Kosten, wenn innerhalb des Bereichs der
Basisstation, und anderenfalls über
das Weitbereichszellularnetz zu kommunizieren.
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Die
internationale Veröffentlichung
Nr. WO94/03993 legt ein drahtloses PBX-System offen, das einen Frequenzscanner
für eine
Kanalidentifikation verwendet. Dieser Literaturhinweis richtet sich anders
als der vorliegende Literaturhinweis auf ein drahtloses privates
Zweigvermittlungskommunikationsnetz, das eine Identifikation von
Netzkommunikationsressourcen vorsieht.
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Die
internationale Veröffentlichung
Nr. WO93/16534 legt frequenzteilende und Mehrfachfunktelefonsysteme
offen. Ein tragbares Funktelefon arbeitet mit einer schnurlosen
Basisstation über
einen lokalen Abdeckungsbereich. Sowohl das Funktelefon als auch
die Basisstation tasten verfügbare
Kanäle
ab, um Prioritätslisten
zu generieren, die kombiniert werden, um eine Hauptprioritätsliste
zu bilden. Das System ordnet dann den klarsten verfügbaren Kanal
von der Hauptprioritätsliste
für eine
Verwendung in dem schnurlosen Telefonsystem zu.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist eine Telefonbasisstation, die gestattet,
auf das Kabeltelefonnetz durch mehrere zellulare Endgeräte innerhalb
der lokalen Region der Basisstation zuzugreifen. Die vorliegende
Erfindung rührt
aus der Tatsache her, dass es wünschenswert
ist, mehreren Benutzern zu gestatten, auf das Kabeltelefonnetz über eine
Basisstation zuzugreifen. Diese Benutzer sind gewöhnlich keine
allgemeinen Benutzer. Vielmehr gehören sie zu einer angegebenen
Gruppe. Z.B. kann jedes Familienmitglied ein zellulares Endgerät haben,
das auf das Kabeltelefonnetz über
die Basisstation zugreifen kann, wenn sich das zellulare Endgerät innerhalb
der lokalen Region der Basisstation befindet. Ähnlich kann jeder Betriebsangehörige ein
zellulares Endgerät
haben, das auf das Kabeltelefonnetz über die Basisstation zugreifen
kann, wenn sich das zellulare Endgerät innerhalb der lokalen Region
in der Zelle befindet. Entsprechend wird der Bedarf reduziert, auf das
zellulare Netz bei den vorherrschenden Zugriffsraten zuzugreifen.
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Eine
Telefonbasisstation gemäß der vorliegenden
Erfindung verbindet ein Kabeltelefonnetz mit einer Vielzahl von
zellularen Endgeräten
innerhalb einer lokalen Region in einer Zelle eines Weitbereichszellularnetzes,
das eine Vielzahl von Kanälen
innerhalb eines zellularen Netzspektrums verwendet. Die Telefonbasisstation
inkludiert ein tragbares Gehäuse, sodass
sie durch einen Verbraucher erworben und leicht in der Wohnstätte, dem
Büro oder
einem anderen Standort installiert werden kann. Innerhalb des tragbaren
Gehäuses
erstreckt sich ein Kabeltelefonnetzverbindungsmittel. Vorzugsweise
ist das Kabeltelefonnetzverbindungsmittel ein Einzelleitungskabel-Telefonnetzverbindungsmittel
und wird über
einen Standardeinzelleitungstelefonstecker implementiert. Der Funktransceiver
in dem tragbaren Gehäuses
kommuniziert mit der Vielzahl von zellularen Endgeräten innerhalb
der lokalen Region unter Verwendung eines einzelnen Kanals, der
aus dem zellularen Netz spektrum ausgewählt wird. Ein Zugriffsverhinderungsmittel,
das auf Platzierung eines Telefonanrufes durch eines der zellularen
Endgeräte
reagiert und auch auf Empfang eines Telefonanrufes durch eines der
zellularen Endgeräte über die
Basisstation von dem Kabeltelefonnetz reagiert, verhindert, dass
verbleibende der zellularen Endgeräte in der lokalen Region auf
das Kabeltelefonnetz zugreifen, sodass nur ein einzelnes zellulares
Endgerät
mit dem Kabeltelefonnetz über
die Basisstation in einem beliebigen Zeitpunkt kommuniziert.
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Da
die Telefonbasisstation nur mit einer Vielzahl von vordefinierten
Benutzern arbeiten sollte, inkludiert die Telefonbasisstation ein
Authentifizierungsmittel, das auf einen Eintritt eines zellularen Endgerätes in die
lokale Region reagiert, zum Identifizieren des zellularen Endgerätes als
eines aus der Vielzahl von zellularen Endgeräten. Da nur ein einzelnes zellulares
Endgerät
zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt mit dem Kabeltelefonnetz über die
Telefonbasisstation kommunizieren kann, inkludiert die Basisstation
außerdem
ein Zugriffsverhinderungsmittel zum Verhindern einer Kommunikation zwischen
der Basisstation und verbleibenden zellularen Endgeräten in der
lokalen Region während
einer Kommunikation mit einem gegebenen zellularen Endgerät. Das Zugriffsverhinderungsmittel
kann auch arbeiten, um einen Zugriff auf die Basisstation durch
verbleibende Endgeräte
in der lokalen Region während
einer Authentifizierung eines gegebenen Endgerätes zu verhindern. Entsprechend
kann zu einem gegebenen Zeitpunkt nur ein einzelnes zellulares Endgerät einen
Anruf mit dem Kabelnetz über
die Basisstation platzieren. Während
der platzierte Anruf im Gang ist, werden auch die verbleibenden
zellularen Endgeräte
zu der Basisstation verhindert. Falls Anrufe während dieser Zeit platziert
werden, können verbleibende
Endgeräte
gezwungen werden, diese Anrufe über
das zellulare Netz in den vorherrschenden Zugriffsraten zu platzieren.
Alternativ kann ein Besetztsignal übertragen werden, so dass der
Anrufer den Anruf zu einem späteren
Zeitpunkt erneut platziert.
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Wenn
ein Telefonanruf zu einem der zellularen Endgeräte über das Kabeltelefonnetz platziert wird,
wird das zellulare Endgerät
in der lokalen Region identifiziert, für das der Anruf gedacht ist.
Insbesondere wird ein eingehender Anruf von dem Kabeltelefonnetz über das
Kabeltelefonnetzverbindungsmittel akzeptiert. Über das Kabeltelefonnetz wird
für eine
Identifikation eines zellularen Endgerätes, zu dem der eingehende
Anruf gerichtet ist, eine Anforderung aufgestellt. Eine Identifikation
des zellularen Endgerätes
wird über
das Kabeltelefonnetz akzeptiert. Der Basisstationstransceiver kommuniziert dann
mit dem identifizierten zellularen Endgerät.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird eine gespeicherte hörbare Nachricht durch die Basisstation
zu dem Kabelnetz über
den Kabeltelefonnetzkonnektor übertragen,
um eine Identifikation des beabsichtigten Empfängers des eingehenden Anrufes
anzufordern. Die Nachricht wird vorzugsweise digital in der Basisstation
gespeichert und kann z.B. angeben "um mit John Doe zu sprechen, 1 drücken; um
mit Jane Doe zu sprechen, 2 drücken;
und um mit Jim Doe zu sprechen, 3 drücken". Die Telefonbasisstation akzeptiert
vorzugsweise DTMF-Töne von der
Kabeltelefonleitung als Reaktion auf diese Nachricht, um das zellulare
Endgerät zu
identifizieren, und leitet dann den eingehenden Anruf zu dem identifizierten
zellularen Endgerät
weiter.
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Gemäß Verfahren
der vorliegenden Erfindung wird eine tragbare Telefonbasisstation
mit mehreren Benutzern durch Lokalisieren der tragbaren Telefonbasisstation
in einer Zelle eines Weitbereichszellularnetzes, das eine Vielzahl
von Kanälen
innerhalb eines zellularen Netzspektrums verwendet, betrieben. Die
tragbare Telefonbasisstation ist mit dem Kabeltelefonnetz verbunden.
Der Funktransceiver der tragbaren Telefonbasisstation wird gesteuert,
mit einer vorbestimmten Vielzahl von zellularen Endgeräten innerhalb
der lokalen Region unter Verwendung eines Kanals, der aus dem zellularen
Netzspektrum ausgewählt
wird, zu kommunizieren, derart, dass die vorbestimmte Vielzahl von
zellularen Endgeräten
innerhalb der lokalen Region auf das Kabeltelefonnetz über die
tragbare Basisstation zugreift. Vorzugsweise wird der Funktransceiver
gesteuert, mit der vorbestimmten Vielzahl von zellularen Endgeräten seriell
zu kommunizieren, derart, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt nur
ein einzelnes der zellularen Endgeräte innerhalb der lokalen Region
auf das Kabeltelefonnetz über
die tragbare Basisstation zugreift.
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Bei
Eintritt eines zellularen Endgerätes
in die lokale Region wird es authentifiziert, um das zellulare Endgerät als eines
aus der vorbestimmten Vielzahl von zellularen Endgeräten zu identifizieren.
Nach erfolgreicher Authentifizierung wird das zellulare Endgerät an der
Telefonbasisstation derart angebracht, dass es Anrufe von der/zu
der Telefonbasisstation akzeptieren und beginnen kann. Während einer Kommunikation
mit einem zellularen Endgerät
in der lokalen Region wird auch Zugriff zu der Basisstation durch
verbleibende zellulare Endgeräte
innerhalb der lokalen Region verhindert. Bei Empfang eines eingehenden
Anrufes zu der Basisstation von dem Kabeltelefonnetz wird das zellulare
Endgerät
identifiziert, zu dem der eingehende Anruf gerichtet ist. Identifikation
findet durch Anfordern einer Identifikation über das Kabeltelefonnetz und
Akzeptieren einer Identifikation von dem Kabeltelefonnetz statt.
Identifikation wird vorzugsweise durch Übertragen einer gespeicherten
hörbaren
Nachricht zu dem Kabeltelefonnetz angefordert. Identifikation wird
durch Dekodieren von DTMF-Tönen
oder Sprachnachrichten akzeptiert, die von dem Kabeltelefonnetz
empfangen werden.
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Entsprechend
können
mehrere Mitglieder einer vordefinierten Gruppe die tragbare Basisstation verwenden,
um auf das Kabeltelefonnetz zuzugreifen, wenn in der lokalen Region
der Basisstation, und dadurch vermeiden, die höheren Zugriffsraten des Weitbereichszellularnetzes
zu bezahlen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 veranschaulicht schematisch
ein Funkpersonalkommunikationssystem, das eine Basisstation und
eine Vielzahl von zellularen Endgeräten inkludiert, mit Funkkommunikationen
zwischen dem Endgerät,
der Basisstation und einem Weitbereichszellularnetz.
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2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht
von vorn einer Ausführungsform
einer Basisstation der vorliegenden Erfindung, wobei das Endgerät mit verdeckten
Linien gezeigt wird.
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3 ist ein schematisches
Blockdiagramm einer Basisstation gemäß der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein schematisches
Blockdiagramm eines Basisstationstransceivers gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 ist ein schematisches
Blockdiagramm eines zellularen Endgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6 ist ein Flussdiagramm,
das Operationen einer Mehrbenutzerbasisstation gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird nun hierin nachstehend vollständiger mit
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt werden. Diese Erfindung kann jedoch in vielen
unterschiedlichen Formen verkörpert
werden und sollte nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsformen
begrenzt betrachtet werden; vielmehr sind diese Ausführungsformen
vorgesehen, damit diese Offenlegung gründlich und vollständig wird,
und werden den Bereich der Erfindung einem Durchschnittsfachmann
vollständig übermitteln.
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Bezugnehmend
nun auf 1 wird ein konzeptionelles
Diagramm eines Funkpersonalkommunikationssystems gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Ein derartiges System arbeitet innerhalb eines
zellularen Kommunikationsnetzes, das Abschnitte von einer Vielzahl
von Frequenzen (Kanälen)
innerhalb eines zellularen Spektrums zuordnet, um geografische Zellen
zu trennen. Somit sieht das System ein drahtloses Weitbereichskommunikationsnetz
mit der Kapazität
vor, um drahtlose Kommunikationen hoher Qualität einer großen Anzahl von Benutzern mit
einer begrenzten Anzahl von Frequenzen, die dem Weitbereichszellularnetz
zugeordnet sind, vorzusehen. Wie in 1 gezeigt,
inkludiert ein Weitbereichszellularnetz mindestens eine Funknetzzellenstation 102,
wie etwa eine Zellulartelefonzellenstation, zum Übertragen und Empfangen von
Nachrichten in einem Netzzellenbereich, der durch 104 angezeigt
wird, über
Zellenantenne 106. Der Bereich 104 von Funknetzzellenstation 102 wird
typischerweise grafisch dargestellt, wie in 1 veranschaulicht. Funknetzzellenstation 102 verbindet
sich auch mit dem Kabelnetz 108. Es wird durch einen Durchschnittsfachmann
verstanden, dass ein Weitbereichszellularnetz typischerweise viele
Funknetzzellenstationen 102 inkludiert, um einen großen Bereich abzudecken.
In einem derartigen System deckt jede Funknetzzellenstation 102 eine
Zelle (Bereich) 104 innerhalb eines Weitbereichszellularnetzes
ab und kann sich mit einer zentralen Station (nicht gezeigt) durch
drahtlose (Funk-) Kommunikationen verbinden. Die zentrale Station
kann die Verbindung zum Kabelnetz 108 für alle Netzzellenstationen 102 vorsehen,
die ein Weitbereichszellularnetz ausmachen.
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In
Bezug noch auf 1 befindet
sich eine Telefonbasisstation 110 innerhalb der Zelle (Bereich) 104 einer
Netzzellenstation 102 eines Weitbereichszellularnetzes.
Basisstation 110 inkludiert einen Niederleistungstransceiver
zum Übertragen
und Empfangen über
Basisstationsantenne 112 über eine begrenzte lokale Region 114,
typischerweise in der Größenordnung
von Dutzenden von Metern. Somit kann eine Basisstation für Übertragung
und Empfang von Funkpersonalkommunikationen in einer Wohnstätte oder
einem Büro
verwendet werden. Basisstation 110 ist auch mit dem Kabeltelefonnetz 108 elektrisch verbunden.
Kabeltelefonnetz 108 wird auch als das öffentliche vermittelte Telefonnetz
(Public Switched Telephone Network, PSTN) bezeichnet. PSTN 108 ist
das reguläre "Kabelleitungs"-Telefonsystem, das z.B. von den regionalen
Bell Operating Cpmpanies geliefert wird, und kann Kupferkabel, optische
Faser oder andere stationäre Übertragungskanäle verwenden.
Basisstation 110 kann direkt mit PSTN 108 verkabelt
oder durch eine PABX (nicht gezeigt) verbunden sein.
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In
Bezug noch auf 1 wird
eine Vielzahl von zellularen Endgeräten 120a–120c für Funkkommunikationen
mit sowohl Basisstation 110 als auch Funknetzzellenstation 102 über Antennen 122a–122c gezeigt.
Zellulare Endgeräte 120a–120c inkludieren
ein Funktelefon, wie etwa ein zellulares Telefon. Zellulare Endgeräte 120a–120c können z.B. eine
vollständige
Computertastatur und Anzeige, einen Scanner und vollständige grafische
und multimediale Fähigkeiten
inkludieren, um ein Funkpersonalkommunikationsendgerät vorzusehen.
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Basisstation 110 ist
konfiguriert, mit einer vorbestimmten Menge von zellularen Endgeräten 120a–120c zu
kommunizieren, die z.B. Angehörigen einer
Familie oder einer Firma gehören.
Wie in 1 veranschaulicht,
wird, wenn ein zellulares Endgerät 120a innerhalb
der lokalen Region 114 der Basisstation 110 ist,
eine Funkverbindung 124 dazwischen hergestellt, sodass
das zellulare Endgerät 120a an der
Basisstation 110 angeschlossen ist. Wie auch in 1 gezeigt wird, wird, wenn
sich ein Endgerät 120c außerhalb
der lokalen Region 114 der Basisstation 110, aber
innerhalb der Zelle 104 befindet, eine neue Funkverbindung 126a automatisch
mit der Netzzellenstation 102 hergestellt, um das Endgerät 120c an
das Weitbereichszellularnetz anzuschließen. Wenn ein Benutzer der
Basisstation 110 relativ nahe ist (d.h. innerhalb der Wohnstätte oder
des Büros),
finden somit drahtlose Kommunikationen mit der Basisstation statt,
sodass ein Weitbereichszellularnetz mit seiner höheren Abrechnungsratenstruktur umgangen
wird. Wenn der Benutzer von der Basisstation 110 relativ
weit weg ist, finden Kommunikationen mit dem zellularen Netz statt.
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Die
Basisstation 110 sieht vorzugsweise eine Einzelleitungsverbindung
mit Kabelnetz 108 vor. Somit kann zu einem Zeitpunkt nur
ein zellulares Endgerät 120 mit
Basisstation 110 kommunizieren. Falls entsprechend ein
Anruf zuerst durch das zellulare Endgerät 122a über Basisstation 110 platziert
wird, oder ein Anruf vom Kabeltelefonnetz 108 zum zellularen
Endgerät 122a über Basisstation 110 weitergegeben
wird, dann wird verhindert, dass das zellulare Endgerät 120b mit
Kabeltelefonnetz 108 über
Basisstation 110 kommuniziert, obwohl sich Endgerät 126b innerhalb
der lokalen Region 114 von Basisstation 110 befindet.
Wie nachstehend beschrieben, inkludiert Basisstation 110 Zugriffsverhinderungsmittel zum
Verhindern eines Zugriffs auf die Basisstation während einer Kommunikation mit
einem zellularen Endgerät
in der lokalen Region durch verbleibende zellulare Endgeräte innerhalb
der lokalen Region. Das Zugriffsverhinderungsmittel kann ein zu
empfangendes Besetztsignal bewirken, sodass der Benutzer von Endgerät 120b den
Anruf später
platziert oder empfängt.
Alternativ kann Endgerät 120b mit
Zellenstation 102 bei höheren
Zugriffsraten kommunizieren, wie in 1 durch
Funkverbindung 126b veranschaulicht wird.
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Es
wird durch einen Durchschnittsfachmann verstanden, dass ein vollständiges Funkpersonalkommunikationssystem
viele Basisstationen 110, Endgeräte 120 und Funknetzzellenstationen 102 inkludieren
kann. Es wird durch einen Durchschnittsfachmann auch verstanden,
dass konventionelle zellulare Kommunikationen und Übergabeprotokolle zwischen
der Basisstation 110 und zellularen Endgeräten 120a-120c verwendet
werden können,
und müssen
hierin nicht weiter beschrieben werden.
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In
dem Funkpersonalkommunikationssystem, das in 1 beschrieben wird, ist es wichtig, Co-Kanalinterferenz
zwischen Basisstation 110 und der Funknetzzellenstation 102 zu
vermeiden. Entsprechend wird dem Betreiber des zellularen Netzes, dem
typischerweise die Verwendung einer speziellen Vielzahl von zellularen
Kanälen
(Frequenzen) innerhalb eines Frequenzspektrums einer bestimmten
geografischen Region durch eine regulierende Behörde zugewiesen wurde, gestattet,
zellulare Kanäle
und optional Energiepegel von Basisstation 110 zuzuweisen.
Der Betreiber (Dienstanbieter) des Weitbereichszellularnetzes kann
Basisstation 110 einen Kanal und optional einen Energiepegel
zuweisen, um die gleiche Kanalinterferenz zu minimieren und einen Ertrag
von dem zugewiesenen Frequenzspektrum zu maximieren, wie in US-Patent
Nr. 5,428,668 (Internationale Nr. WO95/12957) beschrieben.
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Eine
Ausführungsform
einer Basisstation und eines zellularen Endgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
wird in 2 veranschaulicht.
Basisstation 110 inkludiert ein Gehäuse 130, das angepasst
ist, sich kooperativ mit dem zellularen Endgerät 120 zu verbinden
und eine elektrische Schnittstelle zwischen Basisstation 110 und
dem zellularen Endgerät 120 unter
Verwendung eines elektrischen Konnektors 132 oder eines
anderen elektrischen Konnektormittels vorzusehen. Basisstation 110 ist
mit einer Energiequelle (Energieausgang) durch Energieleitungskonnektor 134 oder
ein anderes Energieverbindungsmittel und mit einem Kabeltelefonnetz
durch einen Kabeltelefonnetzkonnektor 136, der sich von Basisstation 110 zu
innerhalb Gehäuse 130 erstreckt,
oder ein anderes Mittel zum elektrischen Verbinden von Basisstation 110 mit
einem Kabeltelefonnetz verbunden.
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Vorzugsweise
ist ein Einzelkabeltelefonnetzleitungskonnektor 136 vorgesehen.
Wie in 2 gezeigt, ist
Gehäuse 130 vorzugsweise
tragbar, um dem Benutzer zu gestatten, es zu bewegen und an unterschiedlichen
Standorten erneut zu installieren. Basisstation 110 kann,
wie in 2 veranschaulicht, ferner
einen Batterieladegerätkonnektor 138 oder
ein anderes Ladegerätschnittstellenmittel
inkludieren, das das batteriegespeiste zellulare Endgerät 120 mit einem
Batterieladegerät
(in 2 nicht gezeigt)
verbindet, wenn das zellulare Endgerät 120 in Gehäuse 130 eingeführt oder
geparkt wird, wie durch verdeckte Linien in 2 veranschaulicht. Ein Sensor 140 erfasst,
wann das zellulare Endgerät 120 in
Gehäuse 130 geparkt
wird, und das Batterieladegerät
wird aktiviert, um die Batterie vom batteriegespeisten zellularen
Endgerät 120 zu
laden. Es wird durch einen Durchschnittsfachmann verstanden, dass
ein getrennter Sensor 140 nicht verwendet werden muss, um
zu erfassen, wann Endgerät 120 in
Gehäuse 130 geparkt
ist.
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Basisstation 110 inkludiert
auch, wie in 2 veranschaulicht,
eine Anzeige 142 oder ein anderes Benutzeranzeigemit tel.
Alternativ kann das zellulare Endgerät 120 ein Anzeigemittel
inkludieren, das verwendet werden kann, um Signale von Basisstation 110 anzuzeigen,
die über
den elektrischen Konnektor 132 übertragen werden, wenn das
zellulare Endgerät 120 in
Gehäuse 130 geparkt
ist. Basisstation 110 kann auch eine Tastatur 144 oder
ein anderes Benutzereingabemittel inkludieren. Alternativ kann,
wie bei Anzeige 142, das zellulare Endgerät 120 ein
Eingabemittel inkludieren, das verwendet werden kann, um Eingaben
zu Basisstation 110 vorzusehen, wenn das zellulare Endgerät 120 in
Gehäuse 130 geparkt
ist.
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Ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform einer
Basisstation 110 der vorliegenden Erfindung wird in 3 veranschaulicht. Energieversorgung 150 ist
mit Energieleitungskonnektor 134 verbunden und sieht die
Energieversorgungsspannungen zu der Schaltungstechnik von Basisstation 110 vor.
Energieversorgung 150 inkludiert ferner ein Energieerfassungsmittel 151 zum
Erfassen, wann die Verbindung von Energieleitungskonnektor 134 zu
der Energiequelle verloren gegangen ist und zum Vorsehen eines Abtastsignals
zu Steuerprozessor 154, das anzeigt, dass Energie verloren
gegangen ist.
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Ein
Klingelstrom- und Wechselbatteriespannungsdetektor 152 ist
elektrisch mit Kabeltelefonkonnektor 136 verbunden und
inkludiert Mittel zum Erfassen eines eingehenden Rufes in Kabeltelefonkonnektor 136,
der mit Kabeltelefonnetz 108 verbunden ist. Detektor 152 erfasst
ferner, ob die elektrische Verbindung vom Kabeltelefonnetz 108 zum
Konnektor 136 verloren gegangen ist. Detektor 152 führt Signale
zu Steuerprozessor 154 zu, wenn ein "Klingeln" eines eingehenden Rufes erfasst wird
und wenn die Verwendung zum Kabeltelefonnetz 108 verloren
geht. Eine Anzeige, dass die Kabeltelefonnetz- (Leitungs-Verbindung verloren
gegangen ist, kann dann zu Anzeige 142 unter der Steuerung
von Steuerprozessor 154 gesendet werden.
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Steuerprozessor 154 sieht
in Zusammenarbeit mit Klingelstrom- und Wechselbatteriespannungsdetektor 152 ein
Aktivierungsmittel zum Beginnen von Kommunikationen zwischen Kabeltelefonnetz 108 und
zellularem Endgerät 120 durch
Basisstation 110 vor, wenn sich das zellulare Endgerät 120 innerhalb
von Region 114 befindet. Für eingehende Anrufe vom Kabeltelefonnetz
(Leitung) 108 erfasst Detektor 152 den eingehenden
Anruf und sendet ein Aktivierungssignal zum Steuerprozessor 154,
der wiederum anschließende
Kommunikationsoperationen von Basisstation 110 steuert.
Für Anrufe,
die vom zellularen Endgerät 120 begonnen
werden, erfasst Steuerprozessor 154 die Kommunikation vom
zellularen Endgerät 120,
die durch Transceiverschaltung 164 oder ein anderes Funksendeempfangsmittel empfangen
wird, das mit Antenne 112 verbunden ist, in einer ausgewählten Frequenz
innerhalb des Spektrums des Weitbereichszellularnetzes.
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Steuerprozessor 154 sendet
ein Steuersignal zu Detektorschaltung 152, um ein OFF-HOOK (Aushängen) und
andere Signale, wie etwa Impulswahl, zu generieren, was notwendig
sein kann, um sich mit einer Schleifenunterbrechungs-Leitungsschnittstelle
zu verbinden, die typischerweise durch Kabeltelefonnetz 108 verwendet
wird. Steuerprozessor 154 steuert auch Basisstation 110 für mehrere zellulare
Endgeräteoperationen,
wie in Verbindung mit 6 beschrieben.
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Splitterschaltung 156 bewirkt
eine Teilung des Zwei-Draht-Bidirektional-Audiosignals
in ein Vier-Draht-System von getrennten Sende- und Empfangssignalen.
Empfangene Signale von dem Kabeltelefonnetz 108 werden
von analog zu digital durch einen Digitalkonverter (A zu D) 158 konvertiert,
während Übertragungssignale
zu Kabeltelefonnetz 108 von digital zu analog durch Digital-Analog-Konverter (D
zu A) 160 konvertiert werden. Dies erlaubt, dass die gesamte
nachfolgende Audiosignalverarbeitung unter Verwendung von digitalen
Sig nalprozessoren digital ausgeführt
wird. Echoaufheber 162 dämpft Echos des Signals, das
durch Konnektor 136 zum PSTN-Kabelnetz 108 gesendet wird,
um eine Beschädigung
des Signals, das von dem PSTN empfangen wird, zu unterdrücken. Echoaufheberschaltung 162 verhindert
ferner, dass Echos durch Transceiverschaltung 164 oder
andere Funksendeempfangsmittel, die mit Antenne 112 verbunden
sind, zum zellularen Endgerät 120 übertragen
werden.
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Bei
eingehenden Anrufen über
Kabeltelefonnetz- (Leitung) Konnektor 136 antwortet Transceiverschaltung 164 auf
die Klingelerfassung von Detektor 152 unter der Steuerung
von Prozessor 154, um mit dem zellularen Endgerät 120 unter
Verwendung einer ausgewählten
Frequenz innerhalb des Frequenzspektrums des Weitbereichszellularnetzes
zu kommunizieren. Speicherschaltung 155 oder ein anderes Speichermittel
ist mit Steuerprozessor 154 elektrisch verbunden, um eine
Speicherkapazität
für Programm-
und Dateninformation vorzusehen, wie etwa ein Frequenzanzeigesignal,
das die ausgewählte Frequenz
darstellt. Speicherschaltung 155 kann konventionellen lesbaren
und beschreibbaren Speicher, wie etwa RAM oder EEPROM, inkludieren.
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Nach
einer Echoaufhebung verarbeitet Modem 166 empfangene digitalisierte
Audiosignale, um beliebige digitale Steuernachrichten zu extrahieren, die
zusammen mit dem Audiosignal von dem Kabeltelefonnetz (Leitung)
empfangen werden können. Derartige
digitale Steuernachrichten können
z.B. Programmierinformation für
Basisstation 110 sein, die durch den Betreiber des Weitbereichszellularnetzes übertragen
wird. Extrahierte digitale Steuernachrichten werden zu Steuerprozessor 154 weitergegeben.
Modem 166 kann eine Daten-/Sprachunterscheidung durchführen. Ein
digitaler Signalprozessor, wie etwa Texas Instruments Typ TMS320C56, kann
für Echoaufheber 162 und
Modem 166 verwendet werden.
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Empfangene
digitalisierte Sprache wird zu Transceiver 164 für eine Übertragung
weitergegeben. Die digitalisierte Sprache kann zuerst durch eine Komprimierungsschaltung,
nicht gezeigt, zu einer niedrigeren Bitrate unter Verwendung eines
konventionellen Sprachdekodierungsalgorithmus, wie etwa CELP oder
VSELP, komprimiert werden. In einer analogen Übertragungsausführungsform
von Basisstation 110 der vorliegenden Erfindung konvertiert eine
Konvertierungsschaltung, nicht gezeigt, die unterschiedene Sprache
in ein analoges Signal für
einen modulierenden Transceiver 164 zurück, der in dieser Ausführungsform
ein analoger Transceiver ist.
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Funksignale
vom zellularen Endgerät 120 zur
Basisstation 110, die durch Antenne 112 empfangen
werden, werden durch Transceiver 164 erfasst und in digitale
Sprachsignale konvertiert. Die digitalen Sprachsignale werden dann
zur Echoaufhebungsschaltung 162 und Modemschaltung 166 für eine Übertragung
im Kabeltelefonnetz- (Leitungs-) Konnektor 136 zu Kabelnetz 108 weitergegeben.
Alternativ können
die empfangenen Signale zu einer komplexen Zahlenform digitalisiert
werden, z.B. unter Verwendung der LOGPOLAR-Technik, die in US-Patent
Nr. 5,048,049 beschrieben wird. Der komplexe Zahlenstrom wird dann
zum Modem 166 für
eine numerische Demodulation und Konvertierung zu analoger Sprache
zum Senden auf der Kabeltelefonleitung weitergegeben.
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Die
vorliegende Erfindung kann auch für eine Datenübertragung
vom zellularen Endgerät 120 verwendet
werden, wenn das zellulare Endgerät 120 entweder ein
Personalcomputersystem einbezieht oder durch Einstecken vom zellularen
Endgerät 120 in
einen Personalcomputer, um den Computer mit Modemschaltung 166 ohne
die Verwendung einer direkten Drahttelefonleitungskabelverbindung
mit dem Computer zu verbinden. Wenn Datenübertragungen gehandhabt werden, übersetzen
Modemschaltung 166 und Transceiver 164 den Datenstrom
zwischen den verwendeten Protokollen über die Luft und normalen Kabeltelefonleitungsdatenübertragungsprotokollen.
Transceiver 164 kann auch erfassen, wann das empfangene
Signal zur Sprache zurückgekehrt ist
und, reagierend auf Steuerprozessor 154, eine Rückkehr von
Modemschaltung 166 und Echoaufhebungsschaltung 162 zu
der Verarbeitung von Sprachsignalen bewirken.
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Transceiver 164 kann
ausgewählt
werden, um Signale in Übereinstimmung
mit einem beliebigen Standard, z.B. AMPS, ETACS, NMT450, NMT900, GSM,
DCS1800 oder IS54, zu generieren und zu empfangen. Außerdem kann
Transceiver 164 Signale in Übereinstimmung mit einem Luftschnittstellenstandard
für Kommunikationen
mit Satellitensystemen generieren oder empfangen, wie etwa INMARSAT-M,
INMARSAT-P, IRIDIUM, ODYSSEY, GLOBALSTAR, ELLIPSAT oder M-SAT. Alle
derartigen Standards können
mit der vorliegenden Erfindung genutzt werden, um Kommunikationen
vom zellularen Endgerät 120 durch
normale PSTN-Kabelleitungen 108 vorzusehen und eine Verwendung
des Weitbereichssystems zu vermeiden.
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4 veranschaulicht ein schematisches Blockdiagramm
eines Funktransceivers 164 von 3. Wie gezeigt, inkludiert Transceiver 164 Schaltungstechnik
für sowohl
den Empfang als auch die Übertragung
der Funkfrequenzsignale. Signale, die durch die Antenne 112 empfangen
werden, werden zu den Empfangsschaltungen durch den Duplexer 201 gerichtet.
Der Duplexer ist ein Filter mit zwei getrennten Bandpassreaktionen:
eine zum Weiterleiten von Signalen in dem Empfangsband und eine
andere zum Weiterleiten von Signalen in dem Übertragungsband. Duplexer 201 gestattet
gleichzeitige Übertragung
und Empfang von Signalen durch Verwendung unterschiedlicher Empfangs-
und Übertragungsfrequenzen.
Z.B. sind in der ADC-Architektur
die Empfangs- und Übertragungsfrequenzen
um 45 MHz getrennt.
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Nach
Durchlaufen des Duplexers 201 werden empfangene Signale
durch einen Hochfrequenz- (HF) Verstärker mit niedrigem Rauschen 202 verstärkt. Dieser
Verstärker
sieht gerade genug Verstärkung
vor, um die erwarteten Verluste in der Frontend-Schaltungstechnik zu überwinden.
Nach Verstärkung
werden unerwünschte
Komponenten des Signals durch den Empfangsfilter 203 ausgefiltert. Nach
einer Filterung wird das Signal zu einer ersten Zwischenfrequenz
(ZF) heruntergemischt, in dem es im Mischer 204 mit einem
zweiten Signal gemischt wird, das durch den Kanalsynthesizer 215 generiert und
durch den Lokaloszillator- (LO) Filter 214 gefiltert wird.
Das erste ZF-Signal wird dann durch Verstärker 205 verstärkt und
unerwünschte
Mischprodukte werden durch ZF-Filter 206 entfernt. Nach
Filterung wird das erste ZF in Mischer 207 zu noch einem
anderen Niederfrequenz- oder zweiten ZF-Signal unter Verwendung
eines Signals gemischt, das durch den lokalen Oszillatorsynthesizer 216 vorgesehen
wird. Das zweite ZF-Signal wird dann durch zwei Filter 208 und 210 gefiltert
und durch Mehrstufenverstärker 209 und 211 verstärkt, um
ein ZF-Signal 212 und ein Funksignalstärkeanzeige- (radio signal strength
indication, RSSI) Signal 213 zu erhalten. Danach wird es einem
Prozess einer Erfassung unterzogen, wie z.B. in US-Patent 5,048,059
an Dent beschrieben, dessen Offenlegung hierin durch Bezugnahme
einbezogen wird.
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Zum Übertragen
wird ein Datenstrom 219 durch Modem 166 generiert
(3). In einer ADC-Architektur
ist der Datenstrom als Häufungen für zeitgeteiltes
Multiplexen (time division multiplexing) mit anderen Benutzern organisiert.
Referenzoszillator 218 generiert eine genaue Frequenz,
die als eine stabile Referenz für
die HF-Schaltungen verwendet wird. Die Ausgabe von Oszillator 218 durchläuft einen
Multiplizierer 221, wo sie eine sechsfache Erhöhung in
der Frequenz erfährt.
Diese Frequenz wird dann in ein Quadraturnetz 222 weitergege ben, welches
zwei Signale gleicher Amplitude erzeugt, die eine Quadraturphasenbeziehung
aufweisen, d.h. sie sind um 90° versetzt.
Diese Quadratursignale werden zusammen mit dem Datenstrom 219 in
dem Modulator 223 kombiniert, um ein moduliertes Signal
zu erstellen, wie in einem Artikel mit dem Titel I and Q Modulators
for Cellular Communications Systems, D.E. Norton et al., Microwave
Journal, Vol. 34, Nr. 10, Oktober 1991, S. 63-79 beschrieben wird.
Das modulierte Signal wird zu einem Mischer 224 weitergeleitet,
der das Signal in eine Funkfrequenz übersetzt. Die genaue Funkfrequenz
wird durch das lokale Oszillatorsignal bestimmt, das durch den Kanalsynthesizer 215 bereitgestellt
wird. Das Funkfrequenzsignal wird durch einen gesteuerten Verstärker variabler Verstärkung 225 weitergeleitet.
Die Verstärkung
dieses Verstärkers,
der mittels einer Spannung in Übertragungsleistungssteuerleitung 220 gesteuert
wird, bestimmt die letztendliche Ausgangsleistung, da der lineare
Leistungsverstärker 227 eine
fixierte Verstärkung
hat. Eine Filterung wird durch Übertragungsfilter 226 durchgeführt.
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Bezugnehmend
nun auf 5 ist die Gestaltung
von Endgerät 120 der
von Basisstation 110 (3)
mit Ausnahme dessen ähnlich,
dass ein Klingelstrom- und Wechselbatteriespannungsdetektor 152 nicht
vorhanden sind. Wie in 5 veranschaulicht,
inkludiert das zellulare Endgerät 120 einen Transceiver 250 oder
ein anderes Mittel zum Kommunizieren mit einem Weitbereichszellularnetz, wenn
das zellulare Endgerät 120 nicht
innerhalb der Basisregion (Bereich) 114 von Basisstation 110 ist, und
zum Kommunizieren mit Transceiver 164 von Basisstation 110,
wenn das zellulare Endgerät 120 innerhalb
von Basisregion 114 ist. Transceiver 250 ist mit
Antenne 122 verbunden. Das zellulare Endgerät 120 inkludiert
ferner seinen eigenen Steuerprozessor 254 und Speichermittel 255,
die jenen ähnlich
sind, die in Bezug auf Basisstation 110 und Übertragungsschaltung 251 und
Empfangsschaltung 253 be schrieben werden für Empfangs-
bzw. Übertragungssignalverarbeitung.
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Wie
ferner in 5 gezeigt,
inkludiert es, wenn Endgerät 120 ein
zellulare Telefon ist, ein Tastenfeld 257, eine Anzeige 259,
einen Lautsprecher 261 und ein Mikrofon 263. Um
ein Computerkommunikationsendgerät
für Empfang
und Übertragung
von Audio, Video und Daten und/oder Multimediasignalen vorzusehen,
kann Tastenfeld 257 eine Personalcomputertastatur im Originalmaßstab sein
und Anzeige 259 kann eine große Grafikanzeige sein. Es kann
auch ein Scanner 265 vorgesehen sein, wie andere Vorrichtungen 267,
wie etwa Plattenlaufwerke und Modems, vorgesehen sein können. Die
Gestaltung von Endgerät 120 ist
einem Durchschnittsfachmann gut bekannt und muss hierin nicht weiter
beschrieben werden.
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Bezugnehmend
nun auf 6 werden Operationen
zum Steuern von Mehrbenutzerbasisstation 110 beschrieben.
Es wird verstanden, dass die Mittel und Schritte, die durch diese
Operationen vorgesehen werden, durch ein gespeichertes Programm
in Speicherschaltung 155 implementiert werden können, das
in einem Steuerprozessor 154 ausgeführt wird (3). Alternativ können jedoch die Mittel und Schritte,
die durch die Operationen von 6 vorgesehen
werden, durch Hardware mit einem speziellen Zweck oder Kombinationen
aus einem Steuerprozessor und Hardware mit einem speziellen Zweck
implementiert werden. Die Operationen von 6 inkludieren im Allgemeinen Anschließen 602,
Verbinden eines ausgehenden Anrufes 604 und Verbinden eines
eingehenden Anrufes 608. Jede dieser Operationen wird nun
beschrieben.
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Anschließen 602 wird
verwendet, um ein neues Endgerät 120 zu
platzieren, das in die lokale Region 114 eintritt, oder
das in der lokalen Region 114 in einem Bereitschaftsmodus
gespeist wird. Anschließen
inkludiert Operationen für
eine Re gistration, Verifizierung und Austausch von Chiffrierungsinformation
mit der Basisstation 110. Wie bereits beschrieben, kommuniziert
eine Mehrbenutzerbasisstation mit einer vordefinierten Gruppe von
Benutzern, wie etwa Familienmitgliedern oder Büroangestellten. Entsprechend
muss sichergestellt werden, dass das Endgerät 120 ein Mitglied
dieser Gruppe ist. Gemäß der Erfindung
wird jedes Mal, wenn ein Endgerät
anfordert, mit der Basisstation angeschlossen zu werden, ein Authentifizierungsprozess
gestartet. Authentifizierung, Verifizierung und Chiffrierungsinformation sind
im Allgemeinen für
jedes Endgerät
individuell. Außerdem
hat jedes Endgerät
seinen eigenen Identifikationscode. Da die Basisstation 110 vorzugsweise unter
Verwendung von zellularen Frequenzen und Protokollen arbeitet, können Authentifizierungsprozeduren,
die mit einem zellularen Endgerät
und Funknetzstation 102 konventionell verwendet werden,
durch Basisstation 108 verwendet werden. Alternativ können spezielle
Authentifizierungsprozeduren verwendet werden, wie etwa jene, die
in der internationalen Veröffentlichung
Nr. WO95/24106 mit dem Titel Secure Radio Personal Communications System
and Method von Paul W. Dent und dem gegenwärtigen Erfinder Jaap Haartsen
beschrieben werden und dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung übertragen
sind.
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Bezugnehmend
noch auf 6 werden nun Details
vom Anschließen 602 beschrieben.
Wie in Block 612 gezeigt, wird ein Test bezüglich dessen
unternommen, ob ein nicht registriertes Endgerät 120 in der lokalen
Region 114 vorhanden ist. Falls JA, wird in Block 614 eine
zeitweilige Verbindung zwischen dem nicht registrierten Endgerät und der
Basisstation hergestellt, während
Zugriff durch alle anderen Endgeräte in der lokalen Region zu
der Basisstation verhindert wird. Während des Anschließens kann
Basisstation 110 ein Besetztsignal zu allen anderen gesperrten
Endgeräten übertragen,
sodass sie während
des Anschlussprozesses nicht eine Verbindung zu der Basisstation
anfordern werden. Dieses Besetztsignal kann entweder zu einem hörbaren Besetztton
in den angeschlossenen Endgeräten
führen oder
kann als eine Anzeige verwendet werden, dass Anrufe nur durch das
Weitbereichszellularnetz über Zellenstation 102 vorgenommen
und angenommen werden können.
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In
Block 616 wird Authentifizierung unter Verwendung von zellularen
Telefontechniken oder anderen Authentifizierungstechniken durchgeführt. Nachdem
eine Authentifizierung abgeschlossen ist und das neue Endgerät an Basisstation 110 angeschlossen
oder zurückgewiesen
ist, wird in Block 618 der Besetztstatus entfernt, sodass
Zugriff zur Basisstation 110 durch andere Endgeräte gestattet
wird. Es können
neue Endgeräte
in die lokale Region eintreten und sich zu Basisstation 110 anschließen, und zuvor
angeschlossene Endgeräte
in der lokalen Region können
eine Verbindung aufbauen. Es wird durch einen Durchschnittsfachmann
auch verstanden, dass es möglich
sein kann, Authentifizierung auf eine verschachtelte Art und Weise
mit einem laufenden Telefonanruf oder mit anderen Authentifizierungen
durchzuführen.
Falls dies der Fall ist, muss in Block 614 eine Verhinderung
des Zugriffs nicht durchgeführt
werden.
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Bezugnehmend
noch auf 6 wird nun eine
Verbindung eines ausgehenden Anrufes 604 beschrieben. Wenn
ein angeschlossenes Endgerät,
wie etwa Endgerät 120a,
innerhalb der lokalen Region 114 einen Anruf veranlasst,
wird im Allgemeinen der Identifikationscode des Endgerätes verwendet,
um das Endgerät
zu identifizieren, welches anruft. Es wird eine Verbindung 124 mit
der Basisstation 110 hergestellt und es wird verhindert,
dass die verbleibenden Endgeräte
in der lokalen Region 114, wie etwa Endgerät 120b,
auf die Basisstation 110 zugreifen.
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Bezugnehmend
auf Block 622 wird insbesondere, wenn ein angeschlossenes
Endgerät
in der lokalen Region 114 einen Anruf platziert, in Block 624 ein
Test bezüglich
dessen vorgenommen, ob die Basisstation 110 bereits aktiv
ist. Falls die Basisstation bereits aktiv ist, kann der Anruf mit
dem zellularen Netz in Block 630 platziert werden, wie
in 1 veranschaulicht
wird. Falls alternativ gewünscht
wird, eine Platzierung des Anrufes mit dem zellularen Netz zu vermeiden,
kann zu dem Endgerät,
das den Anruf platziert hat, ein Besetztsignal übertragen werden, sodass es
den Anruf mit dem Weitbereichszellularnetz nicht platzieren kann
und versuchen muss, den Anruf zu einem späteren Zeitpunkt zu platzieren.
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Bezugnehmend
erneut auf Block 624 wird dann, falls die Basisstation
nicht aktiv ist, in Block 626 ein Zugriff auf Basisstation 110 durch
alle anderen angeschlossenen Endgeräte verhindert. Da die Basisstation
eine einzelne Leitung zu dem Kabeltelefonnetz inkludiert, kann zu
einem beliebigen Zeitpunkt nur ein einzelner Anruf mit dem Kabeltelefonnetz platziert
werden. Wie zuvor beschrieben, können
die Endgeräte,
für die
ein Zugriff verhindert wird, Besetztsignale empfangen, falls versucht
wird, Anrufe zu platzieren, oder können Anrufe mit dem Weitbereichszellularnetz
platzieren. In Block 628 wird der Anruf mit dem Kabelzellularnetz über die
Basisstation platziert.
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Bezugnehmend
noch auf 6 wird nun eine
Verbindung eines eingehenden Anrufes 608 beschrieben. Da
die Basisstation nur eine einzelne Kabeltelefonnetzleitung und eine
einzelne Kabeltelefonnetztelefonnummer hat, platziert ein Anrufer,
der die Basisstation anruft, in Wirklichkeit einen Anruf zu allen
zellularen Endgeräten 122 an
Stelle zu einem einzelnen gewünschten
zellularen Endgerät.
In einer Ausführungsform
kann ein Klingeltonbefehl zu allen Endgeräten, die mit der Basisstation
verbunden sind, übertragen
werden. Jedoch und vor zugsweise kann auf einzelne Endgeräte durch
Unterscheiden zwischen ihren Identifikationscodes zugegriffen werden.
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Wie
in Block 640 gezeigt, wird bei Empfang eines eingehenden
Anrufes von dem Kabelnetz 108 in Basisstation 110 durch
Basisstation 110 eine Anforderung zurückgegeben, das zellulare Endgerät zu identifizieren,
für das
der Anruf gedacht ist. Wie in Block 642 gezeigt, inkludiert
eine Identifikationsanforderung einen Abruf einer Identifikationsnachricht in
Block 644 und eine Übertragung
der Identifikationsnachricht zu dem Kabelnetz 108 in Block 646. Z.B.
kann die Basisstation eine gespeicherte Nachricht inkludieren, die
angibt: "Für John Doe
1 drücken; für Jane Doe
2 drücken;
und für
Jim Doe 3 drücken" oder dergleichen.
Es wird verstanden, dass die Identifikationsnachricht auch eine
Identifikation von allen Endgeräten
anfordern kann, z.B.: "0
drücken,
um einen beliebigen Familienangehörigen zu rufen". Die Identifikationsnachricht
kann in einer Speicherschaltung 155 digitalisiert und gespeichert,
von Speicherschaltung 155 abgerufen und durch Basisstation
108 zum Kabeltelefonnetz über
Kabeltelefonnetzkonnektor 108 übertragen werden.
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Als
Reaktion wird in Block 648 eine Endgeräteidentifikation von dem Kabelnetz
akzeptiert. Die Endgeräteidentifikation
kann DTMF-Töne
entsprechend der Telefontaste sein, die gedrückt wird. Alternativ kann Basisstation 112 Spracherkennungsschaltungstechnik
inkludieren, die eine Sprachnachricht erkennt, wie etwa einen gesprochenen
Namen oder eine Nummer. Es können
andere Identifikationstechniken verwendet werden. In Block 650 wird
das identifizierte Endgerät
verbunden. Bei Empfang der Endgeräteidentifikation kann Basisstation 110 in
ihrer Ausrufnachricht den Identifikationscode inkludieren, der empfangen
wurde. Nur der Benutzer, dessen Identifikation mit der der Ausrufnachricht übereinstimmt,
wird auf den Ausruf antworten. Ein Rufaufbau fährt dann fort, wie oben be schrieben.
In Block 652 wird ein Zugriff auf die Basisstation durch
andere Endgeräte
verhindert, wie bereits beschrieben wurde.
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Entsprechend
können
mehrere Mitglieder einer Gruppe eine tragbare Basisstation für drahtlose Kommunikationen
verwenden, während
das Weitbereichszellularnetz gemieden wird, wenn möglich.
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In
den Zeichnungen und der Beschreibung wurden typische bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung offengelegt, und obwohl spezielle Begriffe eingesetzt
werden, werden sie nur in einem generischen und beschreibenden Sinne
und nicht zum Zweck einer Begrenzung verwendet, wobei der Bereich
der Erfindung in den folgenden Ansprüchen dargelegt wird.