DE69634292T2

DE69634292T2 - Integriertes Funkkommunikationssystem

Info

Publication number: DE69634292T2
Application number: DE69634292T
Authority: DE
Inventors: Markku Rautiola; Jouni Mikkonen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Conversant Wireless Licensing SARL
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2016-08-17
Also published as: JP3927625B2; US5956331A; DE69634292D1; FI954639A0; EP0766490B1; FI105746B; JPH09130405A; EP0766490A2; FI954639A; EP0766490A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Funk-Datenübertragungsnetze und genauer auf die Integration eines lokalen Funknetzes in ein größeres Datenübertragungsnetz, das globale Kommunikationsmöglichkeiten bietet.
Die sich schnell entwickelnde und ausdehnende Telekommunikationstechnologie hat einen Zustand erreicht, in dem technisch fortgeschrittene, aber wechselseitig inkompatible Lösungen für verschiedene Zwecke verfügbar sind. Im Allgemeinen können die Telekommunikationssysteme in zwei Hauptgruppen unterteilt werden, wovon eine Gruppe aus der Sprach- und Faxübertragung (Telephondienste) besteht, während die andere Gruppe aus der schnellen digitalen Datenübertragung zwischen Computern besteht. Die Datenendgeräte der ersten Gruppe enthalten Telephone, Voice-Mail-Systeme, Anrufbeantworter, Fernkopierer und Fax-Server. Die Datenübertragung findet hauptsächlich als leitungsvermittelte Dienste statt, wodurch digitalisierte Daten mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit, höchstens 64 kbit/s, übertragen werden, wobei es keine plötzlichen Spitzen in der Übertragungsgeschwindigkeit gibt. In der zweiten Gruppe enthalten die Datenendgeräte Server, Drucker, Benutzerstationen und Personal-Computer, wobei die Datenübertragung als Paketvermittlung in lokalen Netzen und anderen entsprechenden Netzen mit einer Geschwindigkeit stattfindet, die so hoch wie 100 Mbit/s sein kann, wobei sich die Daten aber in der Form von Bündeln mit Ruhe zwischen ihnen bewegen.
Das Gebiet der Telekommunikation ist mit der verbreiteten Verwendung von Datenübertragungssystemen, die auf mobilen Funkstationen basieren, komplizierter geworden. Im Hinblick auf die Datenübertragung gehören sie zu der Gruppe der Telephondienste, aber insbesondere in digitalen Zellenfunknetzen ist es außerdem möglich, viele Dienste anzubieten, die in PSTN-Netzen (öffentlichen Fernsprechnetzen) schwierig oder unmöglich zu implementieren gewesen sind.
Weil die Hauptkriterien, anhand derer der Benutzer neue Datenübertragungssysteme einschätzt, die Leichtigkeit der Bedienung, das Niveau der Dienste und die niedrigen Betriebskosten sind, ist es offensichtlich, dass viele überlappende Systeme, von denen jedes nur einen Teil der erforderlichen Datenübertragungsaufgaben implementiert, keine ideale Lösung darstellen. In der Entwicklung der Datenübertragung sollte es die Aufgabe sein, die Vorrichtungen und Systeme zu harmonisieren, um das Niveau der Dienste zu verbessern, die Überlappung zu verringern und die Kapazität zu vergrößern. Die verfügbaren Optionen sollten sowohl die schnelle Datenübertragung in der Form von Bündeln für große Datenmengen als auch zeitlich andauernde Telephonverbindungen in hoher Qualität für die Kommunikation zwischen Menschen enthalten.
Um Licht über dem Hintergrund der vorliegenden Erfindung zu verbreiten, werden zuerst bestimmte Lösungen des Standes der Technik hinsichtlich der Integration der Datenübertragung und der Verbesserung der Dienste untersucht. In der Telephonkommunikation wird die fortschrittlichste moderne Technologie durch digitale Zellenfunksysteme dargestellt, in denen eine kleine leichte Mobilstation (das Mobiltelephon) bei sich getragen und verwendet werden kann, um eine Telephonverbindung innerhalb des Versorgungsbereichs des Systems aufzubauen. Die Mobilität und die in Beziehung stehende Lokalisierung und Steuerung der Mobilstationen durch das System zusammen mit den Vorteilen der digitalen Signalverarbeitung, wie z. B. fortschrittlicher Nachrichtendienste und guter Verschlüsselungs- und Identifizierungsmöglichkeiten, machen die Zellenfunksysteme zu einem gewichtigen Kandidaten, das primäre Telephonkommunikationssystem in der Zukunft zu werden, das sich wahrscheinlich im Lauf der Zeit über die ganze Welt ausbreitet. In dieser Anwendung wird das GSM-System (Group Speciale Mobile), das insbesondere in Europa üblich ist, als ein Beispiel eines Zellenfunksystems verwendet, aber im Hinblick auf die Erfindung ist es nicht wesentlich, welches System betroffen ist.
In relativ kleinen Bereichen, in denen es viele Benutzer und dichte Kommunikation gibt, stoßen die Zellenfunksysteme oft auf Kapazitätsprobleme. Beispiele dessen sind die Zentren von Großstädten, Bürogebäude und Flughäfen. Außerdem ist es in Büroumgebungen, in denen die Datenübertragung zwischen Datenendgeräten, die sich nah beieinander befinden, häufig erforderlich ist, nicht praktisch, interne Kommunikationen über ein externes System zu leiten. Eine häufige Lösung ist gewesen, ein verdrahtetes lokales Netz für die Datenübertragung mit hoher Kapazität zu errichten, z. B. ein Netz entsprechend den eingetragenen Warenzeichen Ethernet^® oder Token Ring^®, an das die Datenendgeräte mittels eines speziellen Netzadapters angeschlossen sind und in dem die für jedes Netz typischen paketvermittelten Datenübertragungsprotokolle verwendet werden, um die Daten zu verpacken und zu übertragen. Die lokalen Netze sind oft in größeren Entitäten kombiniert, indem die Verbindungen zwischen ihnen entweder mittels eines allgemeinen Telephonnetzes, wie z. B. dem PSTN (dem öffentlichen Fernsprechnetz) oder dem ISDN (dem diensteintegrierenden digitalen Netz) oder mittels hauptsächlich für diesen Zweck entwickelter schnellerer Netze, wie z. B. ATM-Netzen (Netze in der asynchronen Übertragungsbetriebsart), aufgebaut werden.
Trotzdem sind die lokalen Netze des verdrahteten Typs im Hinblick auf Erweiterung und Anpassung inflexibel. Eine alternative Lösung ist ein RLAN, ein lokales Funknetz, gewesen, das aus vielen Ausführungsformen bekannt ist. Die Patentanmeldung WO 93/07684 (Sixtel S. P. A.) stellt ein lokales Funknetz (RLAN) vor, in dem jede an der Netzkommunikation teilnehmende Benutzerstation einem Funkadapter und einem Funk-Sender/Empfänger zugeordnet ist, der eine Funkverbindung zu einer bestimmten Anzahl fester Basisstationen (Funkbasen) besitzt. Die Anmeldung schlägt eine Schnittstelle in Übereinstimmung mit dem DECT-Standard (digitales europäisches schnurloses Telephon) als die Funkschnittstelle vor. In der Konstruktion gemäß dieser Anmeldung sind die Basisstationen durch Drähte mit einem Konzentrator verbunden, von dem es eine weitere Verbindung zu einem normalen verdrahteten lokalen Netz geben kann.
Andere Lösungen für lokale Funknetze sind aus den folgenden Patentanmeldungen bekannt:
* EP 483 545 (IBM)
Ein Verfahren zum Verbessern der Verwendung der Frequenzen in einem System, in dem mehrere Basisstationen mit einem verdrahteten lokalen Netz verbunden sind. Um überlappende Übertragungen zu verhindern, sind die Basisstationen in einer Prioritätsverkettung angeordnet, wobei eine umlaufende Sendeberechtigung die Reihenfolge der Übertragung steuert.
* EP 539 737 (IBM)
Eine verbesserte Version des vorausgehenden Verfahrens.
* EP 605 957 (NCR International)
Ein lokales Funknetz, in dem die Mobilstationen zu einer weiteren Basisstation wechseln können. Die Basisstationen sind miteinander und mit dem Server verbunden, der den Betrieb des Systems mittels eines verdrahteten lokalen Netzes steuert, wobei die Mobilitätsmeldungen, die die Bewegung der Mobilstationen beschreiben, eine Umordnung in den Listen verursachen, die durch die Basisstationen und dem Server unterhalten werden, um die Verbindungen zu leiten.
* EP 605 989 (NCR International)
Eine Version des vorausgehenden Verfahrens, in dem die Entscheidung über das Wechseln der Mobilstationen zu einer weiteren Basisstation auf den von den Basisstationen gesendeten Signalnachrichten und dem Messen ihres Pegels in den Datenendgeräten basiert.
* EP 0 483 547 (IBM)
Ein zwischen ein Funk-LAN und ein verdrahtetes Netz gekoppeltes lokales Gateway.
Es ist ein gemeinsames Merkmal der oben beschriebenen Patentanmeldungen, dass in den durch sie vorgestellten Systemen die Datenendgeräte nur mit den Basisstationen kommunizieren, wobei Funkverbindungen zwischen den Datenendgeräten nicht verwendet werden. Ein Netz dieser Art ist lediglich eine mäßige Verbesserung im Vergleich zu normalen verdrahteten lokalen Netzen, weil die Verdrahtung der Basisstationen fast so inflexibel wie die Verdrahtung ist, die sich zu den Datenendgeräten erstreckt. Eine andere Lösung, die als HIPERLAN (HIgh PErformance Radio Local Area Network – lokales Funknetz mit hoher Leistung) bezeichnet wird, ist von den ETSI-Veröffentlichungen (ETSI – Institut für europäische Telekommunikationsstandards) ETR069, ETSI TC-RES, HIPERLAN-Dienste- und -leistungsmerkmale-Dokument: "Radio Equipment and Systems (RES) HIPERLAN Services and facilities/System Definition Document", Feb. 1993, bekannt. In dieser Lösung besteht das Netz aus Knoten, von denen jeder durch einen Funk-Sender/Empfänger gebildet ist, die mit anderen entsprechenden Vorrichtungen kommunizieren können. In der Praxis enthalten die von einem Knoten erforderlichen Eigenschaften Funkoperationen, Signalhandhabungsfähigkeiten und Speicher, wobei folglich seine natürliche Ausführungsform ein Computer ist, der die Funkkomponenten umfasst, z. B. in der Form einer PCMCIA-Karte (Personal Computer Memory Card International Association).
HIPERLAN ist vorgesehen, um den internen Datenverkehr in einer Büroumgebung aufzubauen, wobei seine Aufgabe ist, die hohe Kapazität eines normalen LAN mit der Flexibilität von Funksystemen zu kombinieren. Der theoretische Bereich der Funkausrüstung in jedem Knoten besitzt ein Maximum von 800 Meter mit einer eingeschränkten Datenübertragungsrate und etwa 50 Meter mit der vollen 20-Mbit/s-Übertragungsrate. Es gibt keine feste Struktur, aber die Benutzer können ein Ad-hoc-Netz für eine Anwendung bilden, wenn es erforderlich ist. Die Knoten können sich bewegen, wobei sie ein- und ausgeschaltet werden können. Die Veröffentlichungen definieren außerdem spezielle Protokollumsetzerknoten, mittels derer das HIPERLAN-Netz mit externen Netzen des Standards ISO 8802 verbunden werden kann, die u. a. normale verdrahtete lokale Netze und sogenannte Stadtnetze (MAN, Metropolitan Area Networks) enthalten. Die Protokollumsetzungen finden in den MAC- oder DLC-Schnittstellen (Endgeräte-Anschlusssteuerungs-, Datenübertragungssteuerungs-Schnittstellen) statt, was Telekommunikationskonzepte sind, die den Fachleuten auf dem Gebiet allgemein bekannt sind.
Weil das HIPERLAN eine lokale Netzlösung ist, die nur in einem eingeschränkten Bereich arbeitet, ist es ist als solches keine Lösung für das Problem der umfassenden Integration der Datenübertragungsdienste, das vorher in diesem Dokument dargelegt worden ist. Es ist jedoch eine wesentliche Komponente der vorliegenden Erfindung, wobei seine technische Implementierung im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindung ausführlicher erklärt wird.
Ein Netz, das einen weltweiten schnellen Datenübertragungsdienst bietet, ist das Internet, ein frei gebildetes Netz, das auf der paketvermittelten Übertragung zwischen den mit dem Netz verbundenen Computern basiert. Trotzdem kann das Internet nicht in seiner gegenwärtigen Form als eine Komponente eines integrierten Datenübertragungssystems der Zukunft verwendet werden, weil die Adressen der Knoten oder Datenendgeräte, die mit ihm verbunden sind, in einer hierarchischen Baumstruktur definiert sind, in der sich ein Knoten immer unter einem weiteren Knoten befindet, wobei die zu einem Knoten kommenden Daten über die Knoten geleitet werden, die sich über ihm in der Hierarchie befinden. Weil es eine wesentliche Anforderung an das integrierte Datenübertragungssystem der Zukunft ist, dass die Datenendgeräte mobil sind, sollte ein Knoten den Ort von einem Zweig des Weiterleitungsbaums zum anderen än dern können. Die festen Internetadressen wie diejenigen, die gegenwärtig verwendet werden, unterstützen das Ändern des Ortes der Knoten nicht, es wird jedoch ein neues Internetprotokoll geplant, wobei die in ihm definierten Funktionen einem Knoten ermöglichen, sich von einem Zweig des Weiterleitungsbaums zum anderen zu bewegen, obwohl sich seine Internetprotokoll-Adresse (IP-Adresse) nicht ändert. Das neue Protokoll wird als mobiles IP bezeichnet, wobei es aus der Veröffentlichung Internet DRAFT, "IP Mobile Support", Internet Engineering Task Force (IETF) Network Working Group, Mai 1994, bekannt ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Datenübertragungssystem zu schaffen, in dem die Vorteile der vorherigen Systeme kombiniert sind und deren Nachteile vermieden werden. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Telekommunikationssystem zu schaffen, das die ganze Telekommunikation von einer Mobilstation ungeachtet ihres Standortes und ihrer Geschwindigkeit (wenigstens bis zu 250 km/h) und der Tageszeit unterstützt. Es ist außerdem eine Aufgabe der Erfindung, die Notwendigkeit für überlappende Datenübertragungsnetze zu verringern, aber gleichzeitig außerdem das dem Benutzer angebotene Niveau des Dienstes aufrechtzuerhalten oder zu verbessern. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Datenübertragungssystem der oben beschriebenen Art zu schaffen, das sowohl asynchrone als auch zeitlich andauernde Dienste anbietet. Das Datenübertragungssystem, das geschaffen wird, sollte außerdem eine flexible Implementierung und niedrige Kosten bieten.
Die Aufgaben der Erfindung können mittels eines integrierten Systems gelöst werden, das einen breiten Betriebsbereich besitzt. Seine Bereitstellung der Telephondienste basiert auf einem Zellenfunksystem, vorzugsweise dem GSM-System, während seine Bereitstellung der Datenübertragungsdienste auf einem weltweiten Computer-Netz, vorzugsweise dem Internet, basiert, das mit einem Weiterleitungsprotokoll ausgerüstet ist, das die Mobilität der Datenendgeräte unterstützt, und in dem es in Bereichen mit dichter Kommunikation sich dynamisch verändernde Funk-LANs gibt, die vorzugsweise nach dem HIPERLAN-Prinzip arbeiten und mit dem Zellenfunknetz und dem Computer-Netz verbunden sind.
Das Telekommunikationssystem gemäß der Erfindung, das ein allgemeines Zel lenfunknetz und ein lokales Mehrfachnutzer-Funknetz umfasst, ist dadurch kennzeichnet, dass das lokale Funknetz ein Gateway aufweist, um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem lokalen Funknetz und der Vermittlungszentrale des allgemeinen Zellenfunknetzes aufzubauen und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Zellenfunknetz verwendet werden, auszuführen.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein lokales Funknetz, das in der in der Erfindung beschriebenen Weise in das allgemeine Zellenfunknetz zu integrieren ist. Das lokale Funknetz gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein Gateway aufweist, um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem lokalen Funknetz und der Vermittlungszentrale eines allgemeinen Zellenfunknetzes aufzubauen und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Zellenfunknetz verwendet werden, auszuführen.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf einen Gateway-Computer, der verwendet wird, um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem lokalen Funknetz und der Vermittlungszentrale des allgemeinen Zellenfunknetzes aufzubauen. Der Gateway-Computer gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst:

– einen Funk-Sender/Empfänger, um eine Funkschnittstelle für die Datenendgeräte, die sich in dem lokalen Funknetz befinden, zu schaffen,
– einen Leitungs-Sender/Empfänger, um eine Schnittstelle für die Vermittlungszentrale des allgemeinen Zellenfunknetzes zu schaffen, wobei die Schnittstelle der Schnittstelle zwischen der Vermittlungszentrale und der Basisstation-Steuereinheit, die in dem allgemeinen Zellenfunknetz definiert sind, im Prinzip ähnlich ist, und
– Mittel zum Ausführen der erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Zellenfunknetz verwendet werden.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, mittels dessen eine Datenübertragungsverbindung zwischen zwei Datenendgeräten in dem oben beschriebenen System aufgebaut wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:

– ein erstes Datenendgerät, das die Kommunikation beginnt, baut eine Verbindung zu dem ersten Gateway-Computer auf, der die Operation des ersten lokalen Funknetzes steuert, und meldet, dass es eine Datenübertragungsverbindung zu einem bestimmten zweiten Datenendgerät aufbauen möchte, und informiert außerdem, ob es eine Telephonverbindung oder eine langsame oder eine schnelle Datenverbindung möchte,
– anhand der Informationen, die in seinem Speichermedium gesichert sind, bestimmt der erste Gateway-Computer, ob sich das zweite Datenendgerät im selben ersten lokalen Funknetz wie das erste Datenendgerät befindet,
– falls sich das erste und das zweite Datenendgerät im selben lokalen Funknetz befinden, leitet der erste Gateway-Computer die Verbindung zwischen ihnen unter Verwendung von Knoten, die sich in dem ersten lokalen Funknetz befinden,
– falls sich das erste und das zweite Datenendgerät nicht im selben lokalen Funknetz befinden und das erste Datenendgerät informiert hat, dass es eine Telephonverbindung oder eine langsame Datenverbindung möchte, richtet der erste Gateway-Computer die Verbindungsanforderung an eine bestimmte Vermittlungszentrale des allgemeinen Zellenfunksystems,
– falls sich das erste und das zweite Datenendgerät nicht im selben lokalen Funknetz befinden und das erste Datenendgerät informiert hat, dass es eine schnelle Datenverbindung möchte, richtet der erste Gateway-Computer die Verbindungsanforderung über einen bestimmten anderen Gateway-Computer an ein bestimmtes allgemeines Netz, das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, und
– falls sich das erste und das zweite Datenendgerät nicht im selben lokalen Funknetz befinden, das zweite Datenendgerät sich jedoch in einem bestimmten anderen lokalen Funknetz befindet, von dem aus eine Verbindung zu dem ersten lokalen Funknetz mittels eines bestimmten dritten Gateway-Computers und eines bestimmten allgemeinen, verdrahteten Netzes, das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, vorhanden ist, richtet der erste Gateway-Computer die Verbindungsanforderung mittels des dritten Gateway-Computers und des allgemeinen, verdrahteten Netzes, das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, an das zweite lokale Funknetz.

Es ist oben dargelegt worden, dass festgestellt worden ist, dass Zellenfunksysteme die besten Eigenschaften zum Aufbauen eines Telephonsystems besitzen, das umfassende Mobilität und fortschrittliche Telephondienste bietet. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass es in einem System wie diesen möglich ist, "Inseln" des HIPERLAN-Typs zu errichten, innerhalb derer ein Datenübertragungsprotokoll verwendet wird, das für Funk-LANs typisch ist, und worin sich die Steuerung der Mobilität der Datenendgeräte auf demselben Niveau wie in einem umfassenden Zellenfunksystem befindet. Die Datenendgeräte können sich innerhalb des Funk-LAN bewegen, wodurch das fragliche Funk-LAN ihre Bewegung verfolgt und die Verbindungen umleitet, falls das erforderlich ist, sogar global, wobei in diesem Fall das allgemeine Zellenfunknetz für die Mobilitäts- und Weiterleitungsdienste zwischen den HIPERLAN-Inseln verantwortlich ist. Die Datenübertragung von einem Funk-LAN zu einem weiteren findet durch das allgemeine Zellenfunknetz statt, wobei die Verbindung zwischen dem Funk-LAN und dem Zellenfunknetz mittels eines Gateway-Computers implementiert ist, der außerdem die erforderlichen Protokollumsetzungen ausführt. In der folgenden Beschreibung der Erfindung wird das GSM-System als ein Beispiel eines Zellenfunksystems verwendet. Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf GSM-Anwendungen eingeschränkt, sondern jedes andere entsprechende digitale System, wie z. B. DCS1800 oder US-TDMA, kann als das Zellenfunksystem mit ausgedehntem Versorgungsbereich verwendet werden.
Die Erfindung enthält außerdem die Erkenntnis, dass ein weltweites Computer-Netz, wie z. B. das Internet, als die Grundlage der Datenübertragungsverbindungen in einem Datenübertragungssystem gemäß der Erfindung verwendet werden kann, vorausgesetzt, dass die Adressen der Computer oder Knoten, die mit ihm verbunden sind, und das Weiterleitungsprotokoll zwischen ihnen so sind, dass sie den Knoten erlauben, sich zu bewegen, ohne die Eindeutigkeit ihrer Identität und die Möglichkeit der Weiterleitung zu anderen Teilen des Netzes zu verlieren. Die Verbindung zwischen dem Internet und einem sich dynamisch ändernden Funknetz des HIPERLAN-Typs, das in Verbindung mit der Datenübertragung außerdem als ein LAN funktioniert, ist mittels eines Gateway-Computers implementiert, der entweder derselbe Gateway-Computer, der die Verbindungen zwischen dem lokalen Funknetz und dem Zellenfunknetz abwickelt, oder ein anderer sein kann.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die lokale Datenübertragung abhängig von der Umgebung in verschiedenen Arten angeordnet. Einige Umgebungen, wie z. B. Büros, Unternehmensgebäude, Krankenhäuser oder Flughäfen, besitzen dichte Kommunikation, während in anderen Umgebungen, wie z. B. Wohnungen, kleinen Büros oder Wohngebieten, die Kommunikationssysteme weniger häufig verwendet werden. Entsprechend dieser Einteilung enthält die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Anwendungen der ersten bzw. zweiten Kategorie. Auf die Definition der Kategorien und ihre technische Implementierung wird später zurückgekommen.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhaft geschaffenen bevorzugten Ausführungsformen und die beigefügte Zeichnung ausführlicher beschrieben, worin:
1 ein Datenübertragungssystem gemäß der Erfindung, insbesondere eine Anwendung der ersten Kategorie, zeigt,
2 ein Datenübertragungssystem gemäß der Erfindung, insbesondere eine Anwendung der zweiten Kategorie, zeigt,
3 die Protokollumsetzungen in einem Gateway-Computer zeigt, der einen Teil des Systems gemäß der Erfindung bildet,
4 die Beziehungen zwischen bestimmten Flächenspezifikationen in einem Telekommunikationssystem gemäß der Erfindung zeigt, und
5 einen Ablaufplan eines Gateway-Computers zeigt, der in einem System gemäß der Erfindung verwendet werden kann.
In den Figuren werden für die entsprechenden Teile die gleichen Bezugszeichen und Markierungen verwendet.
1 zeigt ein Datenübertragungssystem, das besonders für eine Büroumgebung vorgesehen ist, wobei es in diesem Fall eine Anwendung der ersten Kategorie ist. Die Komponenten, die einen Teil der Büroumgebung bilden, sind in der Figur unter der strichpunktierten Linie gezeichnet. Um den Betrieb des Systems zu veranschaulichen, gibt es zuerst eine Beschreibung der Kompo nenten, die keinen Teil der Büroumgebung bilden, sondern die bekannte Komponenten der standardisierten Zellenfunksysteme sind.
Der Betriebskern des Zellenfunksystems wird durch Mobilvermittlungszentralen (MSC) gebildet, denen die Datenbanken SDB und VDB (Teilnehmerdatenbank und Besucherdatenbank) zugeordnet sind, um die mit dem Standort und dem Status der Datenendgeräte in Beziehung stehenden Informationen zu sichern und zu verwenden. Unter einer Mobilvermittlungszentrale kann es viele Basisstation-Steuereinheiten (BSC) geben, von denen jede eine oder mehrere Basisstationen (BS) steuert. Im GSM-System wird die standardisierte Schnittstelle zwischen der MSC und der BSC als A-Schnittstelle bezeichnet.
Das Datenendgerät des Zellenfunksystems, die Mobilstation (MS), besitzt eine Funkverbindung zur Basisstation (BS), wodurch die Basisstation die Standort- und Statusdaten des fraglichen Endgerätes zu den Datenbank-Medien SDB oder VDB der Vermittlungszentrale MSC abhängig davon sendet, ob das Datenendgerät einer der Teilnehmer in dem Bereich ist oder sich als Besucher dort befindet. Die Mobilvermittlungszentrale verwendet die in den Datenbanken gesicherten Informationen, um die Funkrufnachrichten zu führen, wenn Versuche unternommen werden, um ein bestimmtes Datenendgerät zu erreichen. Die Basisstationen bilden Aufenthaltsbereiche (LA, in der Figur nicht gezeigt), die die Genauigkeit darstellen, mit der der Standort eines Datenendgeräts definiert werden kann. Wenn sich die Mobilstation von einem Standort zu einem weiteren bewegt, werden ihre Standortdaten aktualisiert, wobei die Verbindung von der MS zur Vermittlungszentrale MSC der Basisstation des neuen Aufenthaltsbereichs mittels einer Weiterreichoperation zugeteilt wird.
Das Folgende ist eine Beschreibung der Teile nach 1, die sich in einer Büroumgebung befinden und eine Entität gemäß der Erfindung bilden. Innerhalb des Büros findet die ganze Datenübertragung in einem lokalen Funknetz statt, dessen Knoten die Stationen 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f sind. Der in der Figur gezeigte Gateway-Computer 1, der außerdem einer der Knoten des lokalen Funknetzes ist, arbeitet als eine Verbindungsstrecke zwischen dem lokalen Funknetz und der Mobilvermittlungszentrale. Die Schnittstelle 2 zwischen dem Gateway-Computer 1 und der MSC entspricht dem gleichen A-Schnittstellen-Standard, der die Kommunikation zwischen den Basisstation-Steuereinheiten BSC und der Mobilvermittlungszentrale MSC definiert, wobei folglich der Gateway-Com puter 1 für die Vermittlungszentrale wie irgendeine BSC erscheint. Alternativ kann die Schnittstelle 2 zwischen dem Gateway-Computer 1 und der Mobilvermittlungszentrale MSC als eine DSS.1⁺-Schnittstelle implementiert sein, wenn die Standardisierung dieser neuen Schnittstelle abgeschlossen ist. In der neuen Schnittstellenspezifikation werden bestimmte Protokollumsetzungsaufgaben von der Mobiltelephon-Vermittlungszentrale MSC zum Gateway-Computer 1 umgestellt. Alle unter dem Gateway-Computer 1 stattfindenden Telekommunikationsoperationen erscheinen der Vermittlungszentrale so, dass sie in einem bestimmten Aufenthaltsbereich stattfinden, der dem fraglichen Büro entspricht. Es kann außerdem gesagt werden, dass die unter dem Gateway-Computer arbeitenden Systeme vom Standpunkt der Vermittlungszentrale ein Basisstation-Teilsystem bilden.
Jeder Knoten 3a–3f des lokalen Funknetzes besitzt einen bestimmten Versorgungsbereich 4b, 4c, dessen Ausdehnung von der verfügbaren Leistung und der verfügbaren Antenne und der dämpfenden Strukturen um ihn herum abhängt. Für die Klarheit zeigt 1 nur die Versorgungsbereiche 4b, 4c der zwei Knoten 3b, 3c, es ist aber für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass jeder Knoten von einem Versorgungsbereich umgeben ist, der im Prinzip ähnlich ist. Die direkte Verbindung von einem Knoten ist nur zu denjenigen anderen Knoten möglich, die sich innerhalb des Versorgungsbereichs befinden, z. B. vom Knoten 3b zu den Knoten 3a und 3c. Damit diese zwei Knoten in der Lage sein würden, im selben lokalen Funknetz zu arbeiten, muss es eine ununterbrochene Kette von Knoten zwischen ihnen geben, die sich im Versorgungsbereich jedes anderen befinden und folglich miteinander kommunizieren können. Unähnlich zu einem normalen lokalen Netz besitzen die Knoten 3a–3f des lokalen Funknetzes oder die Mobilstationen keine feste logische Position und auch keine feste Adresse. Folglich ist die Tatsache, dass die Leitweglenkung oder das Aufbauen der Verbindungen zwischen den Vorrichtungen, die einen Teil des Netzes bilden, auf der Grundlage der Situation im Netz zu jedem Zeitpunkt in einer Weise ausgeführt werden können, die in der in den vorausgehend erwähnten Veröffentlichungen beschrieben worden ist, die sich mit dem HIPERLAN-Netz befassen, eine wesentliche Komponente zum Bilden eines Netzes. Die Knoten 3a–3f können bewegt werden, wobei sie ein- und ausgeschaltet werden können.
Ein Adressenpaar, ein Tupel, ist für jeden Knoten 3a–3f des lokalen Funknetzes definiert worden. Das Tupel besteht aus zwei Kennungen, der HID (der Hiperlan IDentification) und der NID (der Node IDentification). Um der Klarheit willen ist in der Figur nur das Tupel 5d von einem Knoten 3d gezeigt. Die Tupel werden verwendet, um das Netz zu definieren, das die Benutzer besitzen und das durch die Benutzer gesteuert wird, das als das PVR-Teilnetz (private virtuelle Funk-Teilnetz) bezeichnet wird. In der Definition bestimmt die HID-Kennung, die für alle Knoten 3a–3f des lokalen Funknetzes die gleiche ist, welche logische Teilmenge aller Datenendgeräte mit der Kommunikationsfähigkeit einen Teil des fraglichen PVR-Teilnetzes bildet. Die NID-Kennung, die für jeden Knoten eindeutig ist, unterscheidet zwischen den Mitgliedern der betroffenen logischen Teilmenge.
Wenn die im lokalen Funknetz übertragene Nachricht zu dem Knoten geleitet wird, der ihr Ziel ist, enthält die Nachrichtenprotokoll-Dateneinheit (MPDU), die in der Figur nicht gezeigt ist, die zum Adressenabschnitt der Nachricht gehört, die folgenden Informationen:

– die Hop-Zieladresse, die Hiperlan-Adresse oder das Tupel des nächstfolgenden Knotens,
– die Hop-Quelladresse, die Hiperlan-Adresse oder das Tupel des nächstvorhergehenden Knotens,
– die endgültige Zieladresse, die Hiperlan-Adresse oder das Tupel des Knotens, für den die Nachricht bestimmt ist,
– die ursprüngliche Quelladresse, die Hiperlan-Adresse oder das Tupel des Knotens, von dem die Nachricht kommt,
– die endgültige Zieladresse im MAC-Format, die Adresse entsprechend dem Standard ISO8802 des Knotens, für den die Nachricht bestimmt ist,
– die ursprüngliche Quelladresse im MAC-Format, die Adresse entsprechend dem Standard ISO8802 des Knotens, von dem die Nachricht kommt.

Es ist erforderlich, dass der Knoten 3a–3f die Adressen in Übereinstimmung mit dem Standard ISO8802 der am nächsten benachbarten Knoten als Tupel oder Hiperlan-Adressen interpretieren kann. Das durch die Knoten 3a–3f gebildete HIPERLAN-Netz unterstützt sowohl die synchrone und zeitlich andauernde Datenübertragung als auch die asynchrone Datenübertragung in der Form von Bündeln. Bei der synchronen Datenübertragung, die vorzugsweise verwendet wird, um Sprachverbindungen zwischen Mobilstationen zu übertragen, die als die Datenendgeräte arbeiten, betragen die Datenübertragungsraten 64 bis 2048 kbit/s. Bei der asynchronen Datenübertragung, die verwendet wird, um Daten zwischen Computern zu übertragen, beträgt unter guten Umständen die maximale Übertragungsrate etwa 20 Mbit/s. Die folgende Tabelle enthält die wichtigsten HIPERLAN-Parameter.
Damit ein Datenendgerät oder ein Knoten 3a–3f, der einen Teil des Systems gemäß der Erfindung bildet, ein Mobilknoten sein könnte, der durch das Internet-Netz 6 erkannt werden kann, werden vom Datenübertragungssystem bestimmte Heimagenten- und Fremdagenten-Funktionen benötigt. Die Heimagenten-Funktion bedeutet, dass ein bestimmter Computer, der einen Teil des lokalen Funknetzes bildet, vorzugsweise derselbe Gateway-Computer 1, der die Datenübertragungsverbindungen des lokalen Funknetzes zum Internet-Netz 6 managt, sagen kann, welche Knoten des lokalen Funknetzes als mobil definiert sind, und was die aktuelle Leitweglenkung zu einem Mobilknoten ist, wenn er sich irgendwo anders als in seinem Heimatnetz befindet. Auf der Grundlage seiner Informationen leitet der Heimagent-Computer die zum Mobilknoten gesendeten Nachrichten, wenn sich der Knoten außerhalb seines Heimatnetzes befindet. Entsprechend kann der Fremdagent-Computer, der in der Anordnung gemäß der Erfindung vorzugsweise derselbe wie der Heimagent-Computer oder der Gateway-Computer 1 ist, sagen, welche Knoten, die keinen Teil des lokalen Funknetzes bilden, von anderswo in das Netz gekommen sind, um es zu "besuchen", und wie die Nachrichten zu ihnen geleitet werden. Der Betrieb des Fremdagent-Computers kann so gewählt sein, dass einige Einschränkungen bezüglich dessen festgelegt sind, wie die Knoten von außerhalb im internen lokalen Funknetz eines Büros verwendet werden können.
Die Benutzer, die ein Datenendgerät 3a–3f oder einen Knoten des Systems gemäß der Erfindung besitzen, können sich mit dem Endgerät irgendwo im Bereich des Büros oder der Anwendung der ersten Kategorie bewegen. Wenn das Datenendgerät seinen Ort wechselt, aktualisiert das lokale Funknetz seine Konfiguration in einer Weise, sodass sich das Datenendgerät, vorzugsweise ein tragbarer Computer 3c mit einer geeigneten Funkausrüstung, kontinuierlich innerhalb des Bereichs der Netzoperationen befindet, die Datenübertragung zwischen den Datenendgeräten erfordern.
Im Folgenden wird eine Anwendung der zweiten Kategorie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die charakteristischen Merkmale einer Anwendung der zweiten Kategorie enthalten eine relativ kleine Kommunikationsbelastung im Vergleich zu den Anwendungen der ersten Kategorie, aber die Mobilitätsanforderungen der Datenendgeräte sind die gleichen. Eine typische Anwendungsumgebung ist die Wohnung, wo Telephonverbindungen verwendet werden und von wo aus außerdem gelegentlich eine Datenübertragungsverbindung zu den Computer-Systemen des Arbeitsplatzes aufgebaut werden kann.
In der Anwendungsumgebung der zweiten Kategorie ist ein separates kleines HIPERLAN-Netz gebildet. In diesem Netz ist die Funkschnittstelle zwischen den Knoten 10, 3g und 3h ähnlich zu der der Anwendung der ersten Kategorie. Eine ähnliche Funkschnittstelle garantiert, dass die gleichen Datenendgeräte 3g, 3h in den Anwendungen sowohl der ersten als auch der zweiten Kategorie verwendet werden können, und dass es in der Heimumgebung außerdem gelegentlich möglich ist, gelegentlich Aufgaben auszuführen, die eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit erfordern. Die Heimumgebung besitzt ihren eigenen Gateway-Computer 10, der der einzige feste Knoten der Umgebung ist und von dem es über ein bekanntes Datenübertragungsnetz 8 eine Verbindung zur Außenwelt gibt. Die anderen Knoten des kleinen HIPERLAN-Netzes der Heimumgebung (HE) sind mobile Datenendgeräte 3g, 3h, die sich frei zum Netz und weg von ihm bewegen können. Besonders vorteilhaft kann das Heim-Gateway 10 mit irgendeiner vorhandenen Datenübertragungsverbindung verbunden sein, damit keine neuen Installationen, die sich mit den vorhandenen Netzen überlappen, notwendig sind. Geeignete Verbindungen enthalten diejenigen des öffentlichen Fernsprechnetzes (PSTN), des diensteintegrierenden digitalen Netzes (ISDN), des Kabelfernsehens (CATV) oder ein ATM-Netz. Es kann außerdem eine Verbindung verwenden, die Zugang zu mehr als einem Netz bereitstellt, wobei in diesem Fall der Benutzer in der bevorzugten Ausführungsform das Netz auswählen kann, das zu diesem Zeitpunkt des billigste ist oder für einen bestimmten Zweck anderweitig das geeignetste ist.
Für den Aufbau einer Verbindung von der Heimumgebung über das Heim-Gateway 10 und das allgemeine Datenübertragungsnetz 8, das in 2 gezeigt, aber nicht spezifiziert ist, zur Büroumgebung oder der Anwendung der ersten Kategorie ist es erforderlich, dass die letztere einen Gateway-Computer 7 umfasst, der die erforderlichen Protokollumsetzungen managt. Es kann derselbe Computer wie der Gateway-Computer 1 der Büroumgebung oder ein anderer sein. Außerdem ist es von der Heimumgebung möglich, über das allgemeine Datenübertragungsnetz eine Verbindung zum Vermittlungszentrum des allgemeinen Zellennetzes herzustellen, vorausgesetzt, dass es einen Gateway-Computer 9 zwischen ihnen gibt. In der Heimumgebung HE können sich außerdem normale Datenendgeräte TP des PSTN-Telephonnetzes befinden, wobei es von diesen Datenendgeräten eine verdrahtete Verbindung entweder zu einem normalen (nicht gezeigten) PSTN-Netz oder entsprechend 2 zu einem Gateway 11 gibt, das eine Funkverbindung zur nächsten Basisstation BS eines Zellenfunksystems und über die BS zum fraglichen Zellenfunksystem besitzt. In allen zu der Heimumgebung kommenden Verbindungen ist es bevorzugt, die vorhandenen verdrahteten Verbindungen zu verwenden.
Im Folgenden werden die Anforderungen und die technische Implementierung der Komponenten, die einen Teil des Datenübertragungssystems bilden, ausführlicher beschrieben. Im Hinblick auf die Erfindung ist die wichtigste Systemkomponente der Gateway-Computer 1. Hier wird nur auf den Gateway-Computer der Anwendung der ersten Kategorie eingegangen, aber größtenteils gilt das gleiche außerdem für den festen Knoten oder das Heim-Gateway 10 der Anwendung der zweiten Kategorie. Um der Klarheit willen wird auf Telephonkommunikationen und Datenkommunikationen separat eingegangen. In den Ausführungsformen der Erfindung können diese Operationen alle im selben Computer zentralisiert sein, oder sie können zwischen zwei integrierten Computern in einer derartigen Weise verteilt sein, dass z. B. einer von ihnen die Telephonkommunikationen abwickelt, während der andere die Datenkommunikation abwickelt.
Der Gateway-Computer 1 muss als ein Gateway zwischen zwei sehr verschiedenen Netzen arbeiten, nämlich dem HIPERLAN-Netz und dem Zellenfunknetz (dem GSM-Netz in dem Beispiel). Hinsichtlich der Mobilvermittlungszentrale MSC des Zellenfunknetzes arbeitet er wie eine Basisstation-Steuereinheit BSC, wobei folglich die Schnittstelle 2 zwischen dem Gateway-Computer 1 und der Mobilvermittlungszentrale MSC zu der im GSM-Standard definierten A-Schnittstelle ähnlich ist. Für die durch das HIPERLAN-Netz stattfindende Datenübertragung müssen die den GSM-Standards entsprechenden Informationen eingekapselt werden, damit sie dem Datenübertragungsformat des lokalen Funknetzes entsprechen. Weil die Datenendgeräte konstruiert sind, damit sie außerhalb der Büroumgebung als normale Datenendgeräte des allgemeinen Zellensystems arbeiten können, die in Übereinstimmung mit den GSM-Standards mit den Basisstationen BS verbunden sind, muss die Einkapselung in das vom lokalen Funknetz benötigte Format hinsichtlich des GSM-Systems transparent ausgeführt werden. Dies bedeutet, dass die Datenübertragungsrahmen in Übereinstimmung mit den GSM-Standards aus dem für das lokale Funknetz benötigten Übertragungsformat decodiert werden können, wobei sie unverändert bleiben, wodurch die GSM-Komponente des Datenendgeräts (die in der Figur nicht gezeigt ist) und die GSM-Mobilvermittlungszentrale MSC nicht wissen müssen, dass die zu übertragenden Daten in einem anderen Übertragungsformat vorgelegen haben.
3 veranschaulicht die Protokollumsetzungen, die in einem Gateway-Computer ausgeführt werden müssen. In der durch die GSM-Standards definierten A-Schnittstelle, besitzt die GSM A, die zwischen dem Gateway-Computer 1 und der Mobilvermittlungszentrale MSC verwendet wird, drei Protokollebenen, die als die MTP-Ebenen MTP1, MTP2 und MTP3 (Nachrichtenübertragungsprotokoll) bezeichnet werden, und eine Systemebene SCCP (Signalverbindungs-Steuerteil), die in Übereinstimmung mit 3 drei OSI-Ebenen bilden (Verbindungsarchitektur offener Systeme). Die Protokollebenen MTP1, MTP2 und MTP3 enthalten verschiedene Spezifikationen, die die Handhabung der zu übertragenden Daten betreffen, z. B. die Anordnung der Daten in Rahmen und die Fehlerkorrekturoperationen. Ausführlichere Beschreibungen der Inhalte der verschiedenen Ebenen sind z. B. in dem Buch von Michel Mouly und Marie-Bernadette Pautet: "The GSM System for Mobile Communications", veröffentlicht von den Autoren, Palaiseau/Frankreich, 1992, ISBN 2-9507190-0-7, be reitgestellt. Die entsprechenden Ebenen in der HIPERLAN-Funkschnittstelle des lokalen Funknetzes sind die physikalische Ebene Phys, die MAC-Ebene (Endgeräte-Anschlusssteuerung) und die DataLink-Ebene. Diese sind in den Veröffentlichungen ETR069, ETSI TC-RES, HIPERLAN-Dienste- und -leistungsmerkmale-Dokument: "Radio Equipment and Systems (RES) HIPERLAN Services and facilities/System Definition Document", Feb. 1993, ausführlicher beschrieben. Auf der HIPERLAN-Seite wird die Systemebene durch das Netz gebildet. Die Umsetzungen zwischen den Protokollen finden vorzugsweise als programmierbare Prozesse im Gateway-Computer statt, wobei die bei ihrer Implementierung verwendete Technik einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist.
Um eine schnelle Datenübertragung zu implementieren, muss es eine Verbindung vom lokalen Funknetz zu einem geeigneten allgemeinen Datenübertragungsnetz, vorzugsweise dem Internet-Netz 6, geben. Diese Verbindung kann durch denselben Gateway-Computer 1 wie die Verbindung zum allgemeinen Zellenfunknetz abgewickelt werden, oder es kann für sie einen separaten Gateway-Computer geben. Diese Verbindung erfordert ihre eigenen Protokollumsetzungsoperationen, deren ausführliche Implementierung von den Standards des zu diesem Zeitpunkt verwendeten allgemeinen Datenübertragungsnetzes abhängt, die aber normalerweise am vorteilhaftesten als programmierbare Prozesse ausgeführt werden, die im Computer ablaufen.
Außer mit den oben beschriebenen Protokollumsetzungen muss der Gateway-Computer 1 oder ein entsprechender Knoten, der einen festen Standort im lokalen Funknetz besitzt, das Mobilitätsmanagement der Mobilknoten 3a–3f und die Leitweglenkung der Anrufe in Verbindung mit ihnen erledigen. In der Richtung der Mobilvermittlungszentrale emuliert der Gateway-Computer 1 die BSS-Managementnachrichten, die als solche bekannt sind. Folglich ist die Situation vom Standpunkt des allgemeinen Zellensystems so, dass sich die Mobiltelephone und die anderen entsprechenden Datenendgeräte innerhalb des lokalen Funknetzes in einem vom Gateway-Computer gesteuerten Basisstation-Teilsystem befinden, wobei die Anrufe zu den Datenendgeräten von der Mobilvermittlungszentrale MSC zum Gateway-Computer 1 gelenkt werden, der sie weiter in das lokale Funknetz sendet. Änderungen der Netzkonfiguration, die innerhalb des lokalen Funknetzes stattfinden, zurückzuführen auf die Bewegung der Datenendgeräte 3a–3f in Bezug aufeinander, werden durch den Gateway-Computer 1 ohne das Senden irgendwelcher Nachrichten über die Ände rungen an die Mobilvermittlungszentrale MSC selbstständig gemanagt, sodass die MSC nicht mit überflüssigen Kommunikationen belastet werden muss, die komplizierte lokale Funknetze betreffen. Um das Mobilitätsmanagement zu implementieren, muss der Gateway-Computer 1 die Speichermedien 1a besitzen, deren Anordnung und Verwendung den Teilnehmer- und Besucherdatenbanken SDB und VDB der Mobilvermittlungszentrale entsprechen.
Im Hinblick auf das Internet-Netz muss der Gateway-Computer 1 oder ein entsprechender Knoten, der einen festen Standort im lokalen Funknetz besitzt, die vorausgehend erwähnten Operationen der Heim- und Fremdagenten abwickeln, deren Zweck es ist, die mobilen Internet-Knoten zu steuern, die sich entweder als registrierte Teilnehmer oder Besucher in den lokalen Funknetzen befinden. Diese Operationen sind programmierbare Prozesse, wobei sie sich mit den Internet-Adressen der Knoten befassen, die in den Speichermedien 1a des Gateway-Computer 1 gesichert sind.
Als eine Zusammenfassung sind die folgenden Operationen vom Gateway-Computer 1 oder verschiedenen integrierten Steuer-Computern desselben lokalen Funknetzes erforderlich:

– die HIPERLAN-GSM-Protokollumsetzung und die Implementierung der Schnittstellen,
– die Umsetzung von HIPERLAN zum Protokoll des allgemeinen verdrahteten Datenübertragungsnetzes und die Implementierung der Schnittstellen,
– die Emulation des Basisstation-Teilsystems und die Steuerung der Mobilität der Knoten innerhalb des lokalen Funknetzes,
- die Operationen der Heim- und Fremdagenten.

Außerdem bietet in der bevorzugten Ausführungsform der Gateway-Computer 1 ähnliche intelligente Telephondienste innerhalb des HIPERLAN-Netzes an, wie sie durch die aktuellen digitalen Vermittlungszentralen der PSTN-Telephonsysteme und die Vermittlungszentralen der Zellenfunksysteme angeboten werden, die als solche bekannt sind. Beispiel derartiger Dienste enthalten die Anrufweiterleitung, die Kurzwahl und die die Lieferung von Nachrichten.
5 zeigt einen schematischen Blockschaltplan, der die Struktur des Gateway-Computers 1 veranschaulicht. Sein Betrieb wird durch die Steuereinheit 1b gesteuert, deren Programm und andere Online-Informationen, z. B. die Knotenadressen und die Leitweglenkung, in den Speichermedien 1a gesichert sind. Die Funk-Sender/Empfänger-Anlage 1c bildet eine Funkschnittstelle in das HIPERLAN-Netz. Die Verbindung vom HIPERLAN-Netz zur Mobilvermittlungszentrale MSC des allgemeinen Zellennetzes, des Internet-Netzes 6 oder des verdrahteten Datenübertragungsnetzes 8 wird im Vermittlungsabschnitt 1d ausgewählt. Falls die Verbindung zwischen zwei Datenendgeräten innerhalb des lokalen Funknetzes stattfindet, verbindet der Vermittlungsabschnitt 1d sie nicht mit irgendeinem externen Netz. Die Protokollumsetzungsoperationen entsprechend den verschiedenen Netzen finden in den Blöcken 1e, 1f und 1g statt, wobei die Leitungs-Sender/Empfänger-Vorrichtungen, die eine physikalische Verbindung mit anderen Netzen bilden, mit den Bezugszeichen 1h, 1i und 1j markiert sind.
Im Folgenden wird die Standort- und Mobilitätssteuerung, die einen wesentlichen Teil aller Telekommunikationssysteme bildet, die mobile Datenendgeräte verwenden, ausführlicher beschrieben. 4 veranschaulicht, wie die Konzepte des PLMN-Bereichs (des Bereichs des öffentlichen Landfunknetzes), des MSC-Bereichs (des Mobilvermittlungszentralenbereichs), des LA (des Aufenthaltsbereichs) und des HLA (des Heimatbereichs) in der früher bekannten Weise miteinander in Beziehung stehen. Der Benutzer ist ein registrierter Teilnehmer des PLMN-Bereichs des Netzbetreibers, von dem die beteiligte Benutzerschnittstelle gekauft oder gemietet worden ist. Die Steuerung dieses Bereichs ist zwischen vielen Mobilvermittlungszentralen MSC verteilt, wobei jede MSC weiter in Aufenthaltsbereiche LA eingeteilt ist. Einer dieser Aufenthaltsbereiche ist normalerweise als der Heimatbereich HLC des Benutzers definiert, wobei der Benutzer bestimmte Vorteile, wie z. B. niedrigere Telephontarife, besitzt, während er sich im HLC befindet.
In der Anordnung gemäß der Erfindung bildet das lokale Funknetz wenigstens einen Aufenthaltsbereich LA, der als der Heimatbereich HLA der Datenendgeräte definiert sein kann, die sich in ihm befinden. Im Allgemeinen wird die Größe der Aufenthaltsbereiche anhand der Kapazitäts- und Leistungsanforderungen des Systems bestimmt. Weil der Standort jedes Datenendgeräts in dem System mit der Genauigkeit des Aufenthaltsbereichs definiert ist, beeinflusst die Größe der Bereiche insbesondere das Volumen der Kommunikationen, die erforderlich sind, um die Standorte der Mobilstationen zu aktualisieren und um die Funkrufnachricht an ein bestimmtes Datenendgerät zu senden. Falls das Büro einen Aufenthaltsbereich bildet, muss eine Funkrufnachricht an jedes Datenendgerät innerhalb des Büros im ganzen lokalen Funknetz gesendet werden, wobei in diesem Fall alle Mobilstationen außerdem alle Funkrufnachrichten interpretieren. Eine entgegengesetzte Alternative ist, dass jeder Knoten seinen eigenen Aufenthaltsbereich bildet, wobei in diesem Fall ein Anruf an ein bestimmtes Datenendgerät im lokalen Funknetz nur an einen Knoten gesendet wird. In der letzteren Alternative müssen die Änderungen in den durch die Gateway-Einheit aufrechterhaltenen Standortdatenbanken häufig ausgeführt werden, wie die Benutzer im Büro umher gehen und das Datenendgerät bei sich tragen. Im Hinblick auf die Verringerung der Leistungsaufnahme der Datenendgeräte ist jedoch das Senden der Funkrufnachrichten nur in einem Knoten eine bessere Alternative, weil dann ein Datenendgerät nur eine kleine Anzahl von Funkrufnachrichten interpretieren muss.
Die Aufenthaltsbereiche können außerdem als ein Kompromiss der zwei oben dargestellten extremen Alternativen definiert sein, wobei in diesem Fall jeder Aufenthaltsbereich einige Knoten umfasst. Falls die Gesellschaft mehrere Büros an verschiedenen Standorten besitzt, ist es durch eine mit dem Netzbetreiber zu abzuschließende Vereinbarung möglich, den Beschäftigten der Gesellschaft bestimmte Vorteile zu gewähren, die in den durch alle Büros oder einige der Büros gebildeten Aufenthaltsbereichen in Kraft sind.
Die Steuerung der Mobilität der Benutzer und ihrer Datenendgeräte findet in dem System gemäß der Erfindung in einer derartigen Weise statt, dass der Gateway-Computer 1 die Bewegungen innerhalb des lokalen Funknetzes verfolgt, wobei die Datenbanken der Mobilvermittlungszentrale MSC nur die Informationen besitzen, dass sich das Datenendgerät innerhalb des durch einen bestimmten Gateway-Computer gesteuerten Bereichs befindet. Wenn eine Funkrufnachricht zu einem Datenendgerät kommt, lenkt sie die Mobilvermittlungszentrale MSC zum Gateway-Computer 1, der sie weiter lenkt, damit sie zu den Knoten gesendet wird, die den Aufenthaltsbereich bilden, in dem sich das fragliche Endgerät entsprechend der Standortdatenbank des Gateway-Computers 1 befindet. Falls das lokale Funknetz nur einen Aufenthaltsbereich bildet, leitet der Gateway-Computer 1 den Anruf anhand der in seinen Speichermedien 1a gesicherten Standort- und Verbindungsinformationen zum richtigen Knoten. Auf die Datensicherheit, die das Überprüfen der Rechte der Benutzer und das Schützen der Geheimhaltung durch Verschlüsselung bedeutet, wird in dem System gemäß der Erfindung in der gleichen vorausgehend bekannten Weise achtgegeben, die in einem allgemeinen Zellenfunksystem, einem GSM-System in dieser beispielhaften Ausführungsform, verwendet wird. Um Telephonanrufe in Rechnung zu stellen, gibt es viele Alternativen, durch die eine Gesellschaft unter Verwendung eines Systems gemäß der Erfindung z. B. festlegen kann, dass interne Telephonanrufe im Büro gebührenfrei sind, während nur für gehende Anrufe bezahlt wird. Außer den tatsächlichen Telephonanrufen kann die Fakturierung außerdem anhand des Anteils der Signalisierung erfolgen, die keine Sprach- oder übertragbaren Dateninformationen enthält, sondern z. B. Aktualisierungen der Standortinformationen, die durch das allgemeine Zellennetz bearbeitet werden und dadurch Kosten für den Betreiber verursachen. Außerdem kann die Fakturierung auf das Dienstniveau, das die Benutzer wünschen, verhältnismäßig in einer Weise verteilt werden, sodass das billigste Dienstniveau nur die alleinige Verwendung in der Heimumgebung einer mittels des Heim-Gateways erzeugten Anwendung der zweiten Kategorie enthält, während das teuerste Niveau einen Operationsbereich enthält, der das ganze Land in allen geeigneten lokalen Funknetzen und im allgemeinen Zellenfunknetz zwischen ihnen überdeckt.
Das Folgende ist eine Beschreibung der Weiterreichoperationen oder des Änderns der Leitweglenkung einer in Gebrauch befindlichen Telephonverbindung, wenn sich der Benutzer mit dem Datenendgerät so sehr bewegt, dass der ursprüngliche Leitweg nicht mehr der bestmögliche hinsichtlich der Qualität der Verbindung ist. In dem System gemäß der Erfindung ist es das Ziel, diese Funktionen mittels der gegenwärtig definierten Operationen in einem so großen Ausmaß wie möglich ausführen zu können. Es gibt drei verschiedene Typen der Weiterreichoperationen: unter derselben Basisstation-Steuereinheit (BSC-intern), zwischen Basisstation-Teilsystemen (Zwischen-BSS) und zwischen Vermittlungszentralen (Zwischen-MSC).
Weil der Gateway-Computer 1 im System gemäß der Erfindung der Basisstation-Steuereinheit BSC eines normalen Zellenfunksysteme entspricht, erledigt er die Weiterreichoperationen, die im Büro stattfinden, d. h. innerhalb seines eigenen Basisstation-Teilsystems (seines eigenen lokalen Funknetzes). Die Entscheidungen über das Ändern der Leitweglenkung innerhalb des Büros basie ren auf Messungen, die die Mobilstationen in Übereinstimmung mit den früher bekannten Standards ausführen, die ihren Betrieb regulieren, und von denen die Informationen in der gleichen Weise wie zur Basisstation-Steuereinheit eines normalen Zellenfunksystems zum Gateway-Computer 1 gesendet werden.
Hinsichtlich der Erfindung sind die Weiterreichoperationen zwischen den Basisstation-Teilsystemen und zwischen den Vermittlungszentralen insofern ähnlich, als sich in beiden Fällen das Datenendgerät über die Managementgrenze zwischen dem Bürokommunikationssystem gemäß der Erfindung und dem allgemeinen Zellenfunksystem bewegt. In diesem Fall führt die Mobilvermittlungszentrale MSC die Weiterreichoperation in der früher bekannten Weise aus. Falls sich das System gemäß der Erfindung im Versorgungsbereich des allgemeinen Zellenfunksystems befindet, kann sich eine Situation ergeben, in der sich das Datenendgerät nicht bewegt, aber infolge von Störungsbedingungen die Qualität der Verbindung besser sein würde, wenn sie durch das allgemeine Zellenfunknetz übertragen wird. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der der durch das Büro gebildete Aufenthaltsbereich als der Heimatbereich des Datenendgeräts verwendet wird, ist es jedoch bevorzugt, die Verbindung so lange durch das System der Erfindung zu übertragen, wie die Qualität der Verbindung zufriedenstellend bleibt. Entsprechend ist es bevorzugt, zum System gemäß der Erfindung zurückzukehren, sobald wie die Qualität der Verbindung zufriedenstellend gemacht werden kann, falls eine Verbindung über das allgemeine Zellenfunksystem weitergereicht worden ist.
Weil die HIPERLAN-Funkschnittstelle und die GSM-Schnittstelle sehr verschieden sind, z. B. hinsichtlich der durch sie unterstützten Geschwindigkeit der Bewegung (GSM < 250 km/h, HIPERLAN < 36 km/h), kann der Wechsel vom lokalen Funknetz zum allgemeinen Zellennetz oder umgekehrt Verzögerungen verursachen, die auf das Ausführen der programmierbaren Prozesse zurückzuführen sind, die für die Implementierung der Schnittstelle in den Datenendgeräten und/oder im Gateway-Computer 1 verwendet werden. Für diesen Zweck wird vorgeschlagen, dass ein Konzept des Anruf-Wiederaufbaus definiert wird. Wenn das Datenendgerät die Verbindung zu einem weiteren Datenendgerät verliert, sollte der Gateway-Computer 1 oder die Basisstation BS bald eine Ersatzverbindung über einen weiteren Knoten oder eine weitere Basisstation des allgemeinen Zellensystems aufbauen können. Der Betrieb entspricht dem im DECT-System definierten mobil eingeleiteten Weiterreichen.
Das Folgende ist eine Beschreibung der im Datenübertragungssystem gemäß der Erfindung verwendeten Mobilstationen. Weil in dem System gemäß der Erfindung die lokalen Funknetze insbesondere in Bereichen mit dichter Kommunikation gebildet sind, ist es sehr wahrscheinlich, dass sie mit dem Versorgungsbereich eines allgemeinen Zellenfunknetzes (z. B. eines GSM-Netzes) überlappen. Ein Benutzer, der eine normale GSM-Mobilstation besitzt, kann sie normal verwenden, ohne den lokalen Funknetzen Beachtung zu schenken, deren interner Betrieb auf anderen Frequenzen als die GSM-Verbindungen stattfindet, wobei folglich die Erfindung alte Benutzer nicht zwingt, ihre Ausrüstung aufzurüsten.
Die am besten geeignete Ausrüstung, um im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet werden, ist eine neue Art integrierter Mobilstationen, die eine Funkausrüstung besitzen, um sowohl im GSM-System als auch in den lokalen Funknetzen, sogenannten HIPERLAN-Inseln, zu arbeiten. Die Funkausrüstung, die zu der ähnlich ist, die in den aktuellen GSM-Telephonen verwendet wird, ist geeignet, um im GSM-System zu arbeiten. Die für den HIPERLAN-Betrieb erforderliche Ausrüstung ist z. B. in den Veröffentlichungen ETR069, ETSI TC-RES, HIPERLAN-Dienste- und -leistungsmerkmale-Dokument: "Radio Equipment and Systems (RES) HIPERLAN Services and facilities/System Definition Document", Feb. 1993, beschrieben. Die mit zwei Funkausrüstungen versehenen Datenendgeräte können z. B. die persönlichen Kommunikatoren der Zukunft werden, mittels derer die Benutzer sich gegenseitig Text, binäre Daten, Ton und Bild übertragen können. In den lokalen Funknetzen ist es außerdem möglich, wirtschaftlichere Datenendgeräte zu verwenden, die nur zu HIPERLAN-Operationen fähig sind, die im Bereich eines bestimmten lokalen Funknetzes oder bestimmter lokaler Funknetze, aber nicht außerhalb von ihnen, wo GSM-Verbindungen erforderlich sind, arbeiten können.
Die Erfindung schafft eine integrierte Form der Datenübertragung, mittels derer es möglich ist, alle von der persönlichen Kommunikation in der Zukunft benötigten Dienste zu übertragen. Sie kombiniert die Mobilität und den ausgedehnten Versorgungsgrad der Zellenfunknetze und die hohe Kapazität des Internet-Netzes zwischen den Computern. In den Bereichen, in denen eine schnelle Bewegung (< 250 km/h) möglich ist, werden den Benutzern die Dienste über das GSM-Netz angeboten, während in Büros und in anderen Bereichen mit dichter Kommunikation, wo eine Datenübertragung mit hoher Kapazität erforderlich ist, die Dienste über lokale Funknetze angeboten werden. Die Erfindung beseitigt die Notwendigkeit, überlappende verdrahtete Datenübertragungsnetze in Bürogebäuden zu errichten, weil die ganze Datenübertragung lokal über ein Netz stattfindet, das außerdem ein drahtloses Funknetz ist, wobei es daher nicht erforderlich ist, dass die Benutzer mit ihren Datenendgeräten an einem Ort bleiben. Die Mobilität der Datenendgeräte macht das System gemäß der Erfindung langfristig flexibel und vorteilhaft, weil es wenig neue Installationen geben wird, wobei Änderungen an vorhandenen Installationen selten erforderlich sind.

Claims

Telekommunikationssystem zum Senden von Daten in elektrischer Form zwischen Datenendgeräten (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h), das umfasst: – ein allgemeines Zellenfunknetz, das eine Mobilvermittlungszentrale (MSC), Basisstation-Steuereinheiten (BSC) und Basisstationen (BS) umfasst, und – ein erstes lokales Mehrfachnutzer-Funknetz, das Datenendgeräte umfasst, die mit einer Funk-Sender/Empfänger-Anlage (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) versehen sind und wovon jedes einen Knoten des lokalen Netzes bildet und eine Funkverbindung mit wenigstens einem weiteren Knoten hat, dadurch gekennzeichnet, dass das erste lokale Funknetz außerdem ein erstes Gateway (1) umfasst, um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem ersten lokalen Funknetz und der Mobilvermittlungszentrale (MSC) eines allgemeinen Zellenfunknetzes aufzubauen und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem ersten lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Zellenfunknetz verwendet werden, auszuführen.
Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste lokale Funknetz außerdem ein zweites Gateway (1) umfasst, um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem ersten lokalen Funknetz und einem bestimmten allgemeinen Netz (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, aufzubauen und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem ersten lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Netz (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, verwendet werden, auszuführen.
Telekommunikationssystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gateway (1) mit dem zweiten Gateway (1) identisch ist.
Telekommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gateway (1) mit der Mobilvermittlungszentrale (MSC) des allgemeinen Zellenfunknetzes über eine Schnittstelle (2) verbunden ist, die der Schnittstelle (A) zwischen der Mobilvermittlungszent rale (MSC) und der Basisstation-Steuereinheit (BSC), die in dem allgemeinen Zellenfunknetz definiert ist, ähnlich ist.
Telekommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem eine Dienstvorrichtung (1) umfasst, die Mittel (1a), um Informationen über die Knoten, die sich jederzeit in dem ersten lokalen Funknetz befinden, und über Verbindungen zwischen ihnen zu sichern, Mittel, um die gesicherten Informationen dann, wenn sich einer der Knoten des ersten lokalen Funknetzes in Bezug auf die anderen Knoten bewegt oder sich aus dem Netz bewegt oder in das Netz eintritt, zu ändern, und Mittel (1d), um ohne irgendeine Operation des allgemeinen Zellenfunknetzes Datenübertragungsverbindungen von einem Datenendgerät des ersten lokalen Funknetzes zu einem weiteren zu leiten, umfasst.
Telekommunikationssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Knoten (3c) des ersten lokalen Funknetzes als ein mobiler Knoten des allgemeinen Netzes (6) definiert ist, das für eine Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, wobei er eine bestimmte Mobilknotenadresse in dem allgemeinen Netz (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, besitzt, und dass die Dienstvorrichtung (1) außerdem Mittel (1a) umfasst, um Informationen darüber zu sichern, ob sich der als ein Mobilknoten definierte Knoten (3c) in dem ersten lokalen Funknetz befindet oder nicht, und darüber, was die momentane Umleitung der Datenübertragungsverbindung zu dem als ein Mobilknoten definierter Knoten (3c) ist.
Telekommunikationssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dienstvorrichtung (1) mit dem ersten Gateway (1) oder mit dem zweiten Gateway (1) identisch ist.
Telekommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem umfasst: – ein drittes Gateway (7), um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem ersten lokalen Funknetz und einem bestimmten allgemeinen, verdrahteten Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, aufzubauen und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem ersten lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsproto kollen, die in dem allgemeinen Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, verwendet werden, auszuführen, und – ein viertes Gateway (10), um ein begrenztes, zweites lokales Funknetz in einem Bereich (HE) zu bilden, der einen oder mehrere Räume umfasst und sich an einem von dem ersten lokalen Funknetz verschiedenen Ort befindet, und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem zweiten lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen verdrahteten Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Bürodatenendgeräten vorgesehen ist, verwendet werden, auszuführen, wobei die Datenübertragungsverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten lokalen Funknetz über das dritte (7) und das vierte (10) Gateway und zwischen ihnen über das allgemeine verdrahtete Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, stattfindet.
Telekommunikationssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Gateway (7) mit dem ersten Gateway (1) oder mit dem zweiten Gateway (1) identisch ist.
Lokales Funknetz zum Senden von Informationen in elektrischer Form zwischen Datenendgeräten (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), mit Datenendgeräten (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), die mit einer Funk-Sender/Empfänger-Anlage ausgerüstet sind und wovon jedes einen Knoten des lokalen Funknetzes bildet und eine Funkverbindung mit wenigstens einem anderen Knoten besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass es ein erstes Gateway (1) umfasst, um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem lokalen Funknetz und der Mobilvermittlungszentrale (MSC) eines allgemeinen Zellenfunknetzes aufzubauen und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Zellenfunknetz verwendet werden, auszuführen.
Lokales Funknetz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem ein zweites Gateway (1) umfasst, um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem lokalen Funknetz und einem bestimmten allgemeinen Netz (6), das für eine Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, aufzubauen und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Daten übertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Netz (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, verwendet werden, auszuführen.
Lokales Funknetz nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gateway (1) mit dem zweiten Gateway (1) identisch ist.
Lokales Funknetz nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem eine Dienstvorrichtung (1) umfasst, die Mittel (1a), um Informationen über die Knoten, die sich jederzeit in dem lokalen Funknetz befinden, und über Verbindungen zwischen ihnen zu sichern, Mittel, um die gesicherten Informationen zu ändern, wenn sich einer der Knoten des lokalen Funknetzes in Bezug auf die anderen Knoten bewegt oder sich aus dem Netz bewegt oder in das Netz eintritt, und Mittel (1d), um ohne irgendeine Operation externer Systeme, die keinen Teil des lokalen Funknetzes bilden, Datenübertragungsverbindungen von einem Datenendgerät des lokalen Funknetzes zu einem weiteren zu leiten, enthält.
Lokales Funknetz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer seiner Knoten (3c) als ein mobiler Knoten des allgemeinen Netzes (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, definiert ist, wobei er eine bestimmte Mobilknotenadresse in dem allgemeinen Netz (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, besitzt, und dass die Dienstvorrichtung (1) außerdem Mittel (1a) enthält, um Informationen darüber zu sichern, ob sich der Knoten (3c), der als ein mobiler Knoten definiert ist, in dem lokalen Funknetz befindet oder nicht, und darüber, was die momentane Umleitung der Datenübertragungsverbindung zu dem als mobiler Knoten definierten Knoten (3c) ist.
Lokales Funknetz nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dienstvorrichtung (1) mit dem ersten Gateway oder mit dem zweiten Gateway (1) identisch ist.
Lokales Funknetz nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem ein drittes Gateway (7) umfasst, um eine Datenübertragungsverbindung zwischen dem lokalen Funknetz und einem bestimm ten allgemeinen, verdrahteten Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, aufzubauen und um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen, verdrahteten Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, verwendet werden, auszuführen.
Lokales Funknetz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Gateway (7) mit dem ersten Gateway (1) oder mit dem zweiten Gateway (1) übereinstimmt.
Gateway (1) zum Aufbauen einer Datenübertragungsverbindung zwischen einem lokalen Funknetz und einem allgemeinen Zellenfunknetz, wobei das allgemeine Zellenfunknetz eine Mobilvermittlungszentrale (MSC), Basisstation-Steuereinheiten (BSC) und Basisstationen (BS) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: – einen Funk-Sender/Empfänger (1c), um eine Funkschnittstelle für ein Datenendgerät, das sich in dem lokalen Funknetz befindet, zu schaffen, – einen Leitungs-Sender/Empfänger (1h), um eine Schnittstelle (2) für die Mobilvermittlungszentrale (MSC) des allgemeinen Zellenfunknetzes zu schaffen, wobei die Schnittstelle (2) der Schnittstelle (A) zwischen der Mobilvermittlungszentrale (MSC) und der Basisstation-Steuereinheit (BSC), die in dem allgemeinen Zellenfunknetz definiert sind, ähnlich ist, und – Mittel (1e) zum Ausführen der erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Zellenfunknetz verwendet werden.
Gateway nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Leitungs-Sender/Empfänger (1i), um eine Schnittstelle für ein bestimmtes allgemeines Netz (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, zu schaffen, und Mittel (1f), um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen Netz, das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, verwendet werden, auszuführen.
Gateway nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Leitungs-Sender/Empfänger (1i), um eine Schnittstelle für ein bestimmtes allgemeines, verdrahtetes Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, zu schaffen, und Mittel (1g), um die erforderlichen Protokollumsetzungen zwischen den Datenübertragungsprotokollen, die in dem lokalen Funknetz verwendet werden, und den Datenübertragungsprotokollen, die in dem allgemeinen, verdrahteten Netz, das für die Datenübertragung zwischen Heim- und Büro-Datenendgeräten vorgesehen ist, verwendet werden, auszuführen, umfasst.
Gateway nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem Mittel (1a) um Informationen über die Knoten, die sich jederzeit in dem lokalen Funknetz befinden, und über Verbindungen zwischen ihnen zu sichern, Mittel (1b), um die gesicherten Informationen zu ändern, wenn sich einer der Knoten des lokalen Funknetzes in Bezug auf die anderen Knoten bewegt oder sich aus dem Netz bewegt oder in das Netz eintritt, und Mittel (1d), um ohne irgendeine Operation externer Systeme, die keinen Teil des lokalen Funknetzes zu bilden, Datenübertragungsverbindungen von einem Datenendgerät des lokalen Funknetzes zu einem weiteren zu leiten, umfasst.
Gateway nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem Mittel (1a) umfasst, um Informationen darüber zu sichern, – ob das lokale Funknetz Knoten (3c) enthält, die als mobile Knoten des allgemeinen Netzes (6) definiert sind, das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, wobei sie eine bestimmte Mobilknotenadresse in dem allgemeinen Netz (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, besitzen, – ob sich die Knoten (3c), die als mobile Knoten definiert sind, zu einem gegebenen Zeitpunkt in dem lokalen Funknetz befinden oder nicht, und – was die momentane Leitung der Datenübertragungsverbindung zu den als mobile Knoten (3c) definierten Knoten ist.
Verfahren zum Implementieren einer Datenübertragungsverbindung zwischen zwei Datenendgeräten (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), die mit Funk-Sendern/Empfängern versehen sind, wobei die Datenendgeräte in einem lokalen Funknetz arbeiten können, dessen Datenendgeräte, die mit Funk-Sen dern/Empfängern versehen sind, Knoten bilden, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – ein erstes Datenendgerät (3a), das die Kommunikation beginnt, baut eine Verbindung zu dem ersten Gateway (1) auf, das die Operation des ersten lokalen Funknetzes steuert, und meldet, dass es eine Datenübertragungsverbindung zu einem bestimmten anderen Datenendgerät (3b; 3c; 3g) aufbauen möchte, und meldet außerdem, ob es eine Telephonverbindung oder eine langsame oder eine schnelle Datenverbindung möchte, – anhand der Informationen, die in seinem Speichermedium (1a) gesichert sind, bestimmt das erste Gateway (1), ob sich das zweite Datenendgerät (3b; 3c; 3g) im selben ersten lokalen Funknetz wie das erste Datenendgerät (3a) befindet, – falls sich das erste und das zweite Datenendgerät (3a; 3b; 3c; 3g) im selben lokalen Funknetz befinden, leitet das erste Gateway (1) die Verbindung zwischen ihnen unter Verwendung von Knoten, die sich in dem ersten lokalen Funknetz befinden, – falls sich das erste und das zweite Datenendgerät (3a, 3b; 3c; 3g) nicht im selben lokalen Funknetz befinden und das erste Datenendgerät (3a) gemeldet hat, dass es eine Telephonverbindung oder eine langsame Datenverbindung möchte, richtet das erste Gateway die Verbindungsanforderung an eine bestimmte Mobilvermittlungszentrale (MSC) des allgemeinen Zellenfunksystems, – falls sich das erste und das zweite Datenendgerät (3a; 3b; 3c; 3g) nicht im selben lokalen Funknetz befinden und das erste Datenendgerät (3a) gemeldet hat, dass es eine schnelle Datenverbindung möchte, richtet das erste Gateway (1) die Verbindungsanforderung über ein bestimmtes anderes Gateway (1) an ein bestimmtes allgemeines Netz (6), das für die Datenübertragung zwischen Computern vorgesehen ist, und – falls sich das erste und das zweite Datenendgerät (3a; 3b; 3c; 3g) nicht im selben lokalen Funknetz befinden, das zweite Datenendgerät (3g) sich jedoch in einem bestimmten anderen lokalen Funknetz befindet, von dem aus eine Verbindung zu dem ersten lokalen Funknetz über ein bestimmtes drittes Gateway (7) und ein bestimmtes allgemeines, verdrahtetes Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Datenendgeräten vorgesehen ist, vorhanden ist, richtet das erste Gateway (1) die Verbindungsanforderung über das dritte Gateway (7) und das allgemeine, verdrahtete Netz (8), das für die Datenübertragung zwischen Datenendgeräten vorgesehen ist, an das zweite lokale Funknetz.