DE69927275T2 - Verfahren und vorrichtung zum gestalten von schnurlosen kommunikationsversuchen in einem system mit vielfachen modi - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum gestalten von schnurlosen kommunikationsversuchen in einem system mit vielfachen modi Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein Funkkommunikationsvorrichtungen. Die Erfindung betrifft insbesondere Funkkommunikationsvorrichtungen, die selektiv über ein Zellularnetz und ein Schnurlosnetz unter Verwendung gemeinsamer Funkfrequenzkanäle kommunizieren.
  • Mehrfachmoduskommunikationssysteme bedienen sich bei verschiedenen Funktionen gemeinsamer Komponenten. So kann sich beispielsweise ein Mehrfachmoduskommunikationssystem einer Funkkommunikationsvorrichtung, so beispielsweise eines tragbaren Funktelefonhandgerätes, bedienen, um sowohl im Schnurlosbetriebsmodus wie auch im Zellularbetriebsmodus zu kommunizieren.
  • Im Schnurlosbetriebsmodus kommuniziert das Handgerät üblicherweise bei geringer Leistung mit einer Schnurlosbasisstation in einem Funkabdeckungsbereich von einigen 100 Fuß. Die Schnurlosbasisstation kann mit einer oder mehreren lokalen Kreisen eines Festnetzes (public switched telecommunication network PSTN) gekoppelt sein. Auf diese Weise kann das Handgerät in dem Schnurlosfunkabdeckungsbereich über die Schnurlosbasisstation mit Telefonvorrichtungen kommunizieren, die mit dem Festnetz gekoppelt sind.
  • Im Zellularbetriebsmodus kommuniziert das Handgerät üblicherweise bei mittlerer Leistung mit einer Zellularbasisstation in einem im Vergleich zum Schnurlosfunkabdeckungsbereich weitaus größeren Funkabdeckungsbereich. Entsprechend kann das Handgerät einige Meilen von der Zellularbasisstation entfernt angeordnet sein. Die Zellularbasisstation ist mit dem Festnetz üblicherweise über eine Mobilfunkvermittlungsstelle (mobile telephone switching office MTSO) gekoppelt. In einem typischen Zellularsystem gewährleisten mehrere Zellularbasisstationen die Abdeckung für einen bestimmten geographischen Bereich. Die Zellularbasisstationen weisen jeweils mit Blick auf ihre Abdeckung überlappende Bereiche auf, um eine Weitergabe von einer Zelle zur nächsten (handoff beziehungsweise handover) zu ermöglichen. Für einen bestimmten begrenzten geographischen Ort ist somit eine Zellularbasisstation oder sind somit häufig sogar mehr als eine Zellularbasisstation vorhanden, die eine Abdeckung für diesen bestimmten Ort sicherstellen. Das Handgerät kann dann über eine der Basisstationen mit Telefonvorrichtungen kommunizieren, die mit dem Festnetz gekoppelt sind.
  • In einem gängigen Fall ist die Schnurlosbasisstation in der Nähe des Wohnortes oder des Arbeitsplatzes eines Anwenders angeordnet. Operationen des Schnurlosbetriebes sind für das Handgerät verfügbar, wenn sich der Anwender in der Nähe seines Wohnortes oder Arbeitsplatzes aufhält, während an anderen Orten Operationen des Zellularbetriebes verfügbar sind.
  • Die ersten Mehrfachmodusfunktelefone vereinten separate Schnurlos-Sender-Empfänger und Zellular-Sender-Empfänger in einem gemeinsamen Handgerät. Die Schnurlos-Sender-Empfänger und die Zellular-Sender-Empfänger wurden in verschiedenen Frequenzbändern unter Verwendung verschiedener Kommunikationsprotokolle betrieben. Mögliche Interferenzen zwischen dem Schnurlosbetrieb und dem Zellularbetrieb stellten kein Problem dar. Gleichwohl war durch höhere Kosten, höheres Gewicht und höheren Energieverbrauch dieses dualen Ansatzes mit Sendern und Empfängern diese Lösung für die Praxis untauglich.
  • Nachfolgende Generationen von Mehrfachmodusfunktelefonen bedienten sich eines gemeinsamen Frequenzbandes oder eines gemeinsamen Pools von Kanälen und zumindest untereinander verträglicher Kommunikationsprotokolle für den Schnurlosbetriebsmodus und den Zellularbetriebsmodus. Da ein einzelner Sender-Empfänger sowohl für den Schnurlosbetriebsmodus wie auch für den Zellularbetriebsmodus verwendet werden konnte, ergaben sich Verbesserungen mit Blick auf die Kosten, das Gewicht und den Energieverbrauch. Gleichwohl bestand die Möglichkeit von Interferenzen zwischen dem Schnurlosbetriebsmodus und dem Zellularbetriebsmodus, da zwischen Kanälen, die an einem Ort für den Schnurlosbetrieb eingesetzt wurden, und denselben Kanälen, die in der Nähe für den Zellularbetrieb eingesetzt wurden, Interferenzen auftreten konnten.
  • Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Mehrfachmoduskommunikationssystem ist derart konfiguriert, dass eine Schnurlosbasisstation die herkömmlichen Zellularrückkanäle überwacht, um festzustellen, welche Zellularkanäle dort nicht in Gebrauch sind, wo die Schnurlosbasisstation angeordnet ist. Sobald die Schnurlosbasisstation einen freien Kanal findet, belegt sie diesen in Gänze, indem sie ein Pilotsignal sendet, das einen herkömmlichen Zellularsteuerkanal imitiert.
  • Nachteiligerweise verhindert das Senden eines kontinuierlichen Pilotsignals, dass über den Pilotkanal anwenderseitige Kommunikation stattfindet, was eine ineffiziente Nutzung des Frequenzspektrums bedeutet. Darüber hinaus erhöht das fortwährende Senden von Pilotsignalen durch verschiedene Schnurlosbasisstationen das Hintergrundrauschen für sämtliche Schnurlos- und Zellularkommunikation, die im Umgebungsbereich stattfindet, und erhöht zudem Interferenzen.
  • Ein anderes aus dem Stand der Technik bekanntes Mehrfachmoduskommunikationssystem, so beispielsweise dasjenige gemäß der Offenbarung in dem von Zicker et al. stammenden US-Patent mit der Nummer 5,504,782 und dem Titel „Multiple Mode Personal Wireless Communication System" bedient sich eines pilotsignalfreien Schnurlosbetriebsmodus zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit von Interferenzen. Dies bedeutet, dass die Schnurlosbasisstation nicht fortwährend ein Funkfrequenzpilotsignal sendet, womit einhergeht, dass die Schnurlosbasisstation „Funkfrequenzstille" wahrt, solange keine Kommunikation von einem Funktelefon erstmalig initiiert wird. Auf diese Weise wird eine durch ein fortwährend übertragenes Pilotsignal bewirkte Interferenz verhindert. Dieses System aus dem Stand der Technik ermöglicht, dass das Funktelefon eine Kommunikation mit der Schnurlosbasisstation initiiert, indem eine Zugangsnachricht an die Schnurlosbasisstation übertragen wird, wenn das Funktelefon feststellt, dass es an einem geographischen Ort befindlich ist, an dem eine Kommunikation mit der Schnurlosbasisstation gegebenenfalls möglich ist.
  • Dieses System aus dem Stand der Technik bewirkt, dass das Funktelefon die Funkfrequenzen der Steuerkanäle, die durch die Zellularbasisstationen an demjenigen geografischen Ort, an dem das Funktelefon gerade befindlich ist, übertragen werden, erfasst. Das Funktelefon wird anschließend konfiguriert, um eine dem erfassten Steuerkanal entnommene Zellularbasisstationskennung mit einer vorprogrammierten Liste von in dem Schnurlosfunkabdeckungsbereich erfassbaren Zellularbasisstationskennungen, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als lokale Stationskennungen bezeichnet werden, zu vergleichen.
  • Findet das Funktelefon eine Entsprechung zwischen der erfassten Basisstationskennung und einer lokalen Stationskennung aus der vorprogrammierten Liste, so wird das Funktelefon in die Lage versetzt, eine Schnurloszugangsnachricht zu übertragen, um hierdurch eine Lokalisierung der zugehörigen Schnurlosbasisstation zu versuchen. Entspricht die erfasste Stationskennung jedoch keiner der lokalen Stationskennungen aus der vorprogrammierten Liste, so unternimmt das Funktelefon keinen Versuch, die zugehörige Schnurlosbasisstation zu lokalisieren, weshalb nicht notwendige Übertragungen nicht vorgenommen werden.
  • Um die vorprogrammierte Liste lokaler Stationskennungen zu erstellen, vergleicht das System aus dem Stand der Technik während oder vor der Aktivierung des Funktelefons einen angenommenen geographischen Ort für die Schnurlosbasisstation mit computermodellierten Prognosen für Ausbreitungswege in dem Zellularsystem, um die stärksten Zellularbasisstationen in der Nähe des angenommenen Ortes festzustellen. Diejenigen Zellularbasisstationen, bei denen das Auftreten der stärksten Signale prognostiziert wird, und die als „Better-Server" bekannt sind, werden anschließend in die vorprogrammierte Liste der lokalen Stationskennungen aufgenommen.
  • Während bei diesem System aus dem Stand der Technik die Wahrscheinlichkeit von Interferenzen dadurch verringert wird, dass die Anzahl nicht notwendiger Übertragungen sinkt, erfordert dieses System einen Programmiervorgang, der jeweils eigens für jede paarweise vorhandene Einheit (das heißt für jede Kombination aus Funktelefon und Schnurlosbasisstation) für jeden bestimmten geografischen Ort, für den eine Verwendung geplant ist, vorgenommen wird. Dieser Programmiervorgang bringt zusätzlichen Aufwand und zusätzliche Kosten mit sich und verzögert den Zeitpunkt der Auslieferung des Systems, da die paarweise vorhandenen Einheiten nicht pauschal vorprogrammiert und auf Vorrat gehalten werden können. Darüber hinaus treten bei den Vorgängen betreffend die Prognosemodellierung und die geografischen Orte bei diesem System aus dem Stand der Technik Fehler auf. Darüber hinaus verursacht der bei diesem Funktelefon eingesetzte Lokalisierungsvorgang Probleme, wenn die Betriebsfrequenzen innerhalb des Zellularnetzes geändert oder neu zugewiesen werden, oder wenn die einer bestimmten Zellularbasisstation zugewiesenen Zellen geteilt werden. Werden die Frequenzen geändert oder die Zellen geteilt, so überträgt das Funktelefon gegebenenfalls Netzzugangsnachrichten irrtümlich und erhöht damit die Anzahl nicht notwendiger Übertragungen, oder das Funktelefon ist nicht in der Lage, eine Zugangsnachricht am richtigen Ort zu übertragen, um einen nachfolgenden Schnurlosbetrieb zu ermöglichen.
  • Werden die Frequenzen geändert oder die Zellen geteilt, so muss aus diesem Grunde der frequenzabhängige Lokalisierungsvorgang entsprechend geändert werden. Dies führt zu einem erheblichen Aufwand und damit zu erheblichen Kosten bei der Umprogrammierung. Darüber hinaus kann zwischen den tatsächlichen Frequenzänderungen und der Umprogrammierung der Komponenten eine Programmierverzögerungsphase eintreten, in der ein Lokalisierungsvorgang bewirken kann, dass das Funktelefon Netzzugangsnachrichten irrtümlich überträgt, oder nicht in der Lage ist, die richtigen Zugangsnachrichten zu übertragen.
  • Mithin besteht Bedarf an einem automatischen Vorgang zur Festlegung einer Liste von lokalen Stationskennungen oder von Better-Server-Kennungen für Zellularbasisstationen mit einem Funkabdeckungsbereich, der einen Funkabdeckungsbereich einer Schnurlosbasisstation überlagert. Ein derartiges System sollte in der Lage sein, besagte Liste periodisch zu aktualisieren, um Änderungen bei Zellenfrequenzzuteilungen Rechnung zu tragen.
  • In der Druckschrift US-A-5,675,629 wird eine Mobilstation beschrieben, die sowohl mit einem Zellularnetz, durch das ihr eine mobile Identifikationsnummer zugewiesen wird, als auch mit einer Schnurloszellularbasisstation, die denselben Zellfrequenzbereich und dieselben Kommunikationsprotokolle einsetzt, kommuniziert. Die Schnurloszellularbasisstation ist vorzugsweise mit dem Festnetz verbunden werden, und es ist ihr eine Festnetznummer zugewiesen. Die Schnurloszellularbasisstation dient als Kanal zwischen der Mobilstation und dem Festnetz. Gelangt die Mobilstation in den Bereich einer Schnurloszellularbasisstation, so meldet sie sich automatisch beim Zellularnetz ab und bei der Schnurloszellularbasisstation an. Sobald die Mobilstation mit der Schnurloszellularbasisstation kommuniziert, kommuniziert die Schnurloszellularbasisstation mit dem Zellularnetz, um das Zellularnetz anzuweisen, sämtliche Anrufe der mobilen Identifikationsnummer an die Festnetznummer der Schnurloszellularbasisstation umzuleiten. Darüber hinaus werden alle Anrufe der Mobilstation über die Schnurloszellularbasisstation an das Festnetz weitergeleitet. Trennt die Mobilstation die Verbindung mit der Schnurloszellularbasisstation, so meldet sich die Mobilstation bei der örtlichen Zellularbasisstation des örtlichen Zellularnetzes an. Die Schnurloszellularbasisstation sendet anschließend eine Netzweiterleitungsbeendigungsnachricht an das Zellularnetz, um die Weiterleitung von Anrufen hinsichtlich der Identifikationsnummer der Mobilstation zu beenden. Sobald die Mobilstation bei der örtlichen Zelle angemeldet ist, werden Anrufe hinsichtlich der Identifikationsnummer der Mobilstation durch das Zellularnetz direkt an die Mobilstation weitergeleitet.
  • Die Druckschrift WO-A-97 09835 beschreibt eine Mobilstation, die sowohl mit einem Zellularnetz, durch das ihr eine mobile Identifikationsnummer zugewiesen wird, als auch mit einer Schnurloszellularbasisstation, die denselben Zellularfrequenzbereich und dieselben Kommunikationsprotokolle einsetzt, kommuniziert. Gelangt die Mobilstation in den Bereich einer Schnurloszellularbasisstation, so meldet sie sich automatisch beim Zellularnetz ab und bei der Schnurloszellularbasisstation an.
  • Die Druckschrift DE-A-196 45 731 beschreibt ein Verfahren der Suche nach einer verfügbaren Schnurlosbasisstation eines Schnurlostelefonsystems für eine Funkkommunikationsvorrichtung, die im dualen Betriebsmodus sowohl in einem Zellularnetz wie auch in einem Schnurlostelefonsystem verwendet werden kann, und offenbart eine Funkkommunikationsvorrichtung, die für die periodische Suche nach einer verfügbaren Basisstation eines Schnurlostelefonsystems ausgelegt ist. Die Funkkommunikationsvorrichtung umfasst eine logische Treibervorrichtung mit einem Listenspeicher. Die logische Treibervorrichtung speichert die globale Zellenidentität einer jeweiligen Funkzelle in dem Listenspeicher ab, wenn vom Mobilbetrieb in den Schnurlosbetrieb und umgekehrt geschaltet wird. Die Suche nach einer verfügbaren Schnurlosbasisstation erfolgt durch einen von einem Komparator vorgenommenen Vergleich zwischen einer aktuellen empfangenen globalen Zellenkennung und in dem Speicher abgelegten Kennungen.
  • Die Druckschrift US-A-5,732,360 offenbart eine Ferneinheit, die in der Lage ist, automatisch von einem öffentlichen Netz auf ein nicht öffentliches Netz mit privaten und wohnsitzgebundenen Basisstationen umzuschalten. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeichnet sich das öffentliche Netz durch Zellen aus, die jeweils ein eindeutiges Identifizierungssignal aufweisen. Zunächst erfordert ein erstes Umschalten von dem öffentlichen Netz auf das nicht öffentliche Netz, dass dieser Vorgang von einem Anwender manuell vorgenommen wird. Die Ferneinheit speichert das erste Identifizierungssignal, das von der Basisstation übertragen worden ist, von dem aus die Ferneinheit in den Bereich überging, der von der nicht öffentlichen Basisstation abgedeckt ist. Darüber hinaus speichert die Ferneinheit dasjenige Identifizierungssignal, das zu einer Zelle des öffentlichen Netzes gehört, vor der aktuellen Zelle, wenn das Umschalten weniger als zwei Minuten ab Verlassen der vorherigen Zelle vor sich geht. Auf diese Weise gewinnt die Ferneinheit durch Anpassung Kenntnisse, wenn sie andere mögliche Wege aus anderen Zellen in denjenigen Bereich hinein durchläuft, der von der nicht öffentlichen Basisstation abgedeckt ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Funkkommunikationsvorrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie selektiv über ein Zellularnetz und eine Schnurlosbasisstation unter Verwendung eines gemeinsamen Pools von Kanälen kommuniziert, wobei die nicht notwendige auf Funkfrequenzen erfolgende Übertragung von Pilotsignalen durch die Schnurlosbasisstation minimiert wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darüber hinaus in der Bereitstellung eines entsprechenden Verfahrens.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Weitere Merkmale und Vorteile erschließen sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, die in einer begleitenden Zeichnung dargestellt ist, die sich wie folgt zusammensetzt.
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Aufbaus, in dem eine Funkkommunikationsvorrichtung angeordnet ist.
  • 2 ist eine schematische Ansicht, in der die Funkkommunikationsvorrichtung Teil eines Mehrfachmoduskommunikationssystems in einem Schnurlosfunkabdeckungsbereich ist.
  • 3 ist eine Frequenzverwaltungstabelle, die ein Beispiel für einen gemeinsamen Pool von Kanälen, der im Zellularbetrieb und im Schnurlosbetrieb zum Einsatz kommt, darstellt.
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines Teils eines als Beispiel angegebenen Nachrichtenstreams, der über einen Steuerkanal von einer zugehörigen Zellularbasisstation rundgesendet wird.
  • 5 ist ein Blockdiagramm der funktionellen Hardware in einer Funkkommunikationsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt einen der Festlegung einer lokalen Zellularbasisstation dienenden Vorgang, der von der Funkkommunikationsvorrichtung ausgeführt wird.
  • 7 ist ein Flussdiagramm eines dem Versuch einer Schnurlosanmeldung dienenden Vorganges, der von der Funkkommunikationsvorrichtung ausgeführt wird.
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Aufbaus 20, in dem eine Mehrfachmodusfunkkommunikationsvorrichtung 22 angeordnet ist. Der Aufbau 20 umfasst ein Zellularnetz, das durch ein Gitter aus Zellen 24 gegeben ist, und eine beliebige Anzahl von Schnurloskommunikationssystemen, die durch Schnurlosfunkabdeckungsbereiche 26 festgelegt sind. Der Aufbau 20 ist mit lediglich zwei siebenzelligen Clustern von Zellen 24 schematisch dargestellt, die als Sechsecke ausgebildet sind, wobei lediglich einige wenige Schnurlosfunkabdeckungsbereiche 26 schematisch als Kreise eingezeichnet sind. Es können jedoch erheblich mehr Zellen 24 und Schnurlosfunkabdeckungsbereiche 26 vorhanden sein.
  • Verschiedene Zellen 24 können genauso wie verschiedene Schnurlosfunkabdeckungsbereiche 26 nebeneinander angeordnet sein. Darüber hinaus überlappen die Zellen 24 Teile ihrer Funkabdeckungsbereiche, was durch gestrichelte Linien 28 angedeutet ist, um eine Weitergabe (handoff) zwischen den Zellen 24 zu erleichtern. Zudem überlappen sich die Zellen 24 und die Schnurlosfunkabdeckungsbereiche 26 untereinander. Im Idealfall ist jeder Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 im Wesentlichen kleiner als die Zellen 24. Obwohl nicht gezeigt, können andere Zellularsysteme in dem Aufbau 20 durch Überlagerung gegeben sein. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Zellularsystem mit herkömmlichen AMPS-Standards (advanced mobile phone system AMPS) verträglich, wobei die Schnurlossysteme darüber hinaus AMPS-Standardfrequenzkanäle und AMPS-Standardkommunikationsprotokolle einsetzen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch selbstverständlich auch bei anderen Arten von Funkkommunikationssystemen zum Einsatz kommen, so beispielsweise bei Personalkommunikationsdiensten (personal communications service PCS), spezialisiertem Mobilfunk (specialized mobile radio SMR) und dergleichen mehr.
  • Wie in 1 dargestellt ist, umfasst der Aufbau 20 eine beliebige Anzahl von Mehrfachmoduskommunikationsvorrichtungen 22, von denen zwei gezeigt sind. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Funkkommunikationsvorrichtungen 22 Funktelefonhandgeräte, die für stimmgestützte Kommunikation verwendet werden. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung können gleichwohl auch bei anderen Arten von Funkkommunikationsvorrichtungen zum Einsatz kommen, so beispielsweise bei tragbaren oder festen Kombinationen von Daten- und Telemetriegeräten, die für eine Vielzahl von Anwendungen zum Messen, Alarmieren, Orten und dergleichen mehr verwendet werden.
  • 2 ist eine schematische Ansicht, in der eine Funkkommunikationsvorrichtung 22 in einem Mehrfachmoduskommunikationssystem 29 in einem der Schnurlosfunkabdeckungsbereiche 26 enthalten ist. Das System 29 umfasst allgemein eine Funkkommunikationsvorrichtung 22 und eine zugehörige Schnurlosbasisstation 30. Aus Gründen darstellerischer Klarheit wird die Funkkommunikationsvorrichtung 22 nachstehend als Handgerät 22 bezeichnet. Darüber hinaus sind die Schnurlosbasisstation 30 und das Handgerät 22 derart vorprogrammiert, dass eine Kommunikation zwischen der Schnurlosbasisstation 30 und dem Handgerät 22 möglich ist. Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich unmittelbar, dass das System 29 eine beliebige Anzahl von Handgeräten umfassen kann, die vorprogrammiert sind, um mit der Schnurlosbasisstation 30 zu kommunizieren.
  • Ein Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 überlagert die drei Zellen 24' (B bis D), wobei die Zellen 24' eine Untermenge der Zellen 24 darstellen. Jede der Zellen 24 und 24' umfasst eine Zellularbasisstation 34. Die Begriffe „Zellularbasisstation" und „Schnurlosbasisstation" werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet, damit eine klare Trennung zwischen beiden Kategorien gegeben ist, wobei „zellular" auf einen wesentlich größeren Funkabdeckungsbereich als „schnurlos" hindeutet. Die Zellularbasisstationen 34 können landgestützte Systeme, satellitengestützte Systeme und dergleichen mehr sein. Darüber hinaus wird die Schnurlosbasisstation 30 vorzugsweise nicht bei Frequenzen und unter Verwendung von Kommunikationsprotokollen betrieben, die historisch für Schnurlostelefonie verwendet wurden.
  • Bei Anordnung in einem Bereich, in dem der Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 die Zelle 24' überlager, kann das Handgerät 22 entweder über die Schnurlosbasisstation 30 oder über eine der Zellularbasisstationen 34 kommunizieren. Wie in 1 dargestellt ist, kann das Handgerät 22, wenn es sich außerhalb des Schnurlosfunkabdeckungsbereiches 26, jedoch noch innerhalb des durch die Zellen 24 gegebenen Zellularnetzes befindet, nur mit einer der Zellularbasisstationen 34 kommunizieren.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist die Schnurlosbasisstation 30 über einen oder mehrere Drahtkreise mit einer Zentralvermittlung 36 gekoppelt. Die Zellularbasisstationen 34 sind darüber hinaus über eine Mobilfunkvermittlungsstelle (mobile telephone switching office MTSO) und entsprechende Leitungen mit der Zentralvermittlung 36 gekoppelt. Über die Zentralvermittlung 36 können Kommunikationsvorgänge zwischen dem Handgerät 32 und anderen Telefonvorrichtungen vermittelt werden, die mit dem (nicht gezeigten) Festnetz (public switch telephone network PSTN) entweder durch Kommunikation im Schnurlosbetriebsmodus oder im Zellularbetriebsmodus vermittelt werden.
  • 3 zeigt eine Frequenzverwaltungstabelle 40, die ein Beispiel für einen gemeinsamen Pool von Kanälen 42 darstellt, der sowohl für Schnurlos- wie auch für Zellularkommunikationsvorgänge verwendet wird. Zum Zwecke einer einfachen Darstellung stellt 3 eine Frequenzverwaltungstabelle dar, die ein AMPS-Zellularsystem beschreibt. Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich unmittelbar, dass die nachstehend erläuterten Prinzipien in Verbindung mit Tabelle 40 auch bei gängigen AMPS-Frequenzverwaltungsschemen und bei Frequenzverwaltungsschemen, bei denen andere Arten von Zellularsystemen verwendet werden, zum Einsatz kommen können. Die Kanalnummern (in Tabelle 40 mit 1 bis 666 bezeichnet) stellen Kennungen für diskrete Funkfrequenzkanäle dar, das heißt, sie identifizieren diese. Die Kanäle 1 bis 333 werden in Entsprechung zu einer A-System-Zuteilung A-Block-Gruppierung der Funkfrequenzkanäle genannt. In gleicher Weise werden die Kanäle 334 bis 666 in Entsprechung zu einer B-System-Zuteilung B-Block-Gruppierung genannt.
  • Jeder Kanal stellt wünschenswerterweise einen vollen Duplex oder einen bidirektionalen Funkfrequenzkanal dar, der einen Hinleitungsteil und einen Rückleitungsteil umfasst. Der Hinleitungsteil stellt eine Verbindung hin zu dem Handgerät 22 her, wohingegen der Rückleitungsteil eine Verbindung weg von dem Handgerät 22 herstellt. Stimmt das Handgerät 22 einen Empfänger auf einen Kanal ab, so erfolgt die Abstimmung des Empfängers daher auf dem Hinleitungsteil des Funkfrequenzkanals, wohingegen für den Fall, dass die Schnurlosbasisstation 30 oder die Zellularbasisstation 34 einen Empfänger auf einen Kanal abstimmen, die Abstimmung des Empfängers auf dem Rückleitungsteil des Funkfrequenzkanals erfolgt. Sowohl das Handgerät 22 wie auch die Schnurlosbasisstation 30 und die Zellularbasisstation 34 können derart eingesetzt werden, dass Kommunikation auf einem beliebigen Kanal erfolgt, der in dem Pool von Kanälen 42 identifiziert ist.
  • Gleichwohl müssen, wie in 1 und 3 dargestellt ist, das Handgerät 22, die Schnurlosbasisstation 30 und die Zellularbasisstation 34 zum Zwecke einer Minimierung von Interferenzen ihre Kanalnutzung einschränken oder auf andere Weise verwalten. 1 zeigt einen Kanalzuteilungsplan bei der Neuverwendung von sieben Zellen, wie er auf dem Gebiet der Zellulartelefonie bekannt ist. Der Pool von Kanälen 42 ist in verschiedene Zellularuntermengen 44 unterteilt, die in Tabelle 40 als vertikale Spalten aufscheinen. Jede Zellularuntermenge 44 ist derart konfiguriert, dass ihre Kanäle nicht nebeneinander liegen. Mit anderen Worten, keine zwei benachbarten Kanäle sind in einer einzigen Zellularuntermenge 44 enthalten. Die Zellularuntermengen 44 (in 1 und 3 mit A bis G bezeichnet) sind verschiedenen Zellen 24 zugewiesen, wobei die Zellularkommunikationsvorgänge nur auf Kanälen erfolgen können, die in der Zellularuntermenge 44 enthalten sind, die derjenigen Zelle 24 zugewiesen ist, in der der Kommunikationsvorgang stattfindet. Dieser Neuverwendungskanalzuteilungsplan hält eine minimale Neuverwendungsentfernung zwischen verschiedenen Orten aufrecht, an denen dieselben Kanäle neuverwendet werden. Je größer die Neuverwendungsentfernung ist, desto geringer ist das Risiko von Interferenzen. Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich jedoch unmittelbar, dass viele andere Arten von Kanalzuteilungsplänen verwendet werden können, darunter Vierkanalneuverwendungspläne, (four channel reuse plans), Sektorierungen (sectoring), dynamische Kanalzuteilungen (dynamic channel assignment), Kanalfremdvergaben (channel borrowing) und dergleichen mehr. Darüber hinaus sind die genauen Frequenzen und die Anzahl der Kanäle in dem Pool von Kanälen mit Blick auf die vorliegende Erfindung keine erfindungswesentlichen Größen.
  • Tabelle 40 zeigt darüber hinaus Zellularsteuerkanäle 46 (Kanäle 313 bis 354). Jede der Zellularbasisstationen 34 (2) erzeugt einen kontinuierlichen Nachrichtenstream digitaler Information über einen der Steuerkanäle 46. Die Steuerkanäle 46 werden verwendet, um das Vorhandensein von Zellularbasisstationen 34 zu identifizieren, um Zellularnetzzugangsversuche zu verwalten, um Zellularhandgeräte aufzurufen wie auch für andere Signalisierungszwecke.
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines Teils eines als Beispiel angegebenen Nachrichtenstreams 48, der über einen der Steuerkanäle 46 (3) über eine zugehörige Zellularbasisstation 34 (2) rundgesendet wird. Der Nachrichtenstream 48 kann eine Overheadnachricht enthalten, die das Handgerät 22 mit Information über das Zellularnetz, so beispielsweise mit einer Systemidentifikation (system identification SID) 50, oder darüber, welche Zugriffs- und Aufrufkanäle in der Zelle 24 (1) verfügbar sind, versorgt.
  • Der Nachrichtenstream 48 ist darüber hinaus derart konfiguriert, dass er eine Zellularbasisstationskennung 51 (identifier ID) enthält. Die Zellularbasisstationskennung 41 identifiziert eine der Zellularbasisstationen 34 (2), wo die Rundsendung des Steuerkanals 46 erfolgt. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel kennzeichnet die Zellularbasisstationskennung 51 jede der Zellularbasisstationen 34 eindeutig und wird annähernd alle acht Sekunden in dem Nachrichtenstream 48 übertragen. Alternativ kann, was für Zellularsysteme festgelegt ist, der Nachrichtenstream 48 Digitalfarbcodes (digital color codes DCC) enthalten. Der Digitalfarbcode ist ein zweistelliger Code, der einen bestimmten Kanal von einem Kanal ähnlicher Frequenz innerhalb des gemeinsamen Pools von Kanälen 42 (3) unterscheidet. Die Kombination aus DCC und dem Kontrollkanal 46, der die bestimmte DCC rundsendet, kann als Zellularbasisstationskennung 51 verwendet werden.
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen funktionellen Hardware, die in das Handgerät 22 eingebaut ist. Aus Gründen der Klarheit werden Standardbetriebselemente, die einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet bekannt und für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich sind, in 5 nicht gezeigt und in der Beschreibung nicht erläutert. Im Allgemeinen enthält das Handgerät 22 eine Steuerung 52, die im Betrieb das Handgerät 22 steuert. Verschiedene Komponenten sind mit der Steuerung 52 gekoppelt oder stehen mit dieser in Datenaustauschverbindung, so beispielsweise ein Empfänger 54, ein Sender 56, ein Zeitgeber 58, eine Anwenderschnittstelle 60 und ein Speicher 62. Die Steuerung 52 kann beispielsweise eine herkömmliche Mikroprozessorschaltung sein, wie sie auf dem Gebiet der Zellulartelefonie gängig ist.
  • Der Empfänger 54, der mit der Steuerung 52 gekoppelt ist, ist derart konfiguriert, dass er Signalisierungsdaten und Anwenderkommunikationsvorgänge über einen Kanal empfängt, der aus einem Pool von Kanälen 42 (3) ausgewählt ist. Der Sender 56 ist darüber hinaus mit der Steuerung 52 gekoppelt. Der Sender 56 ist derart konfiguriert, dass er Signalisierungsdaten überträgt, die in Verbindung mit herkömmlichen Zellulartelefonvorgängen und Anwenderkommunikationen in Verbindung stehen. Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich unmittelbar, dass der Empfänger 54 und der Sender 56 in einer Sender-Empfänger-Einheit integriert sein können. Der Zeitgeber 58 ist mit der Steuerung 52 gekoppelt und legt den Zeittakt fest. Die Anwenderschnittstelle 60 ist mit der Steuerung 52 gekoppelt und enthält vorzugsweise Tasten einer Tastatur, eine Lautsprecher, ein Mikrofon, eine Anzeige und andere Anwenderschnittstellenvorrichtungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Der Speicher 62 ist mit der Steuerung 36 gekoppelt und speichert Programmanweisungen ab, die verschiedene nachstehend beschriebene Vorgänge festlegen. Darüber hinaus speichert der Speicher 62 verschiedene Zellularbetriebsparameter sowie verschiedene Tabellen und Datenlisten ab, die im Betrieb des Handgerätes 22 Verwendung finden.
  • Die Schnurlosbasisstation 30 weist ein Blockdiagramm (nicht gezeigt) auf, das demjenigen von 5 ähnelt. Gleichwohl werden der Empfänger 54 und der Sender 56 des Handgerätes 22 auf einem Funkfrequenzhinleitungsteil beziehungsweise einem Funkfrequenzrückleitungsteil der ausgewählten Kanäle betrieben, während ein entsprechender Empfänger und ein entsprechender Sender der Schnurlosbasisstation 30 auf dem Funkfrequenzrückleitungsteil beziehungsweise dem Funkfrequenzhinleitungsteil der ausgewählten Kanäle betrieben werden.
  • 6 ist ein Flussdiagramm eines der Festlegung einer lokalen Zellularbasisstation dienenden Verfahrens 64, das von dem Handgerät 22 (2) ausgeführt wird. Das Verfahren 64 wird ausgeführt, wenn das Mehrfachmoduskommunikationssystem 29 (2) einem erstmaligen manuellen Autorisierungsvorgang unterzogen wird. Anschließend wird das Verfahren vorzugsweise jedes Mal dann automatisch ausgeführt, wenn das Handgerät 22 innerhalb des Schnurlosfunkabdeckungsbereiches 26 (2) bewegt wird, nachdem es außerhalb des Bereiches 26 gewesen ist. Darüber hinaus kann das der Festlegung dienende Verfahren 64 in Verbindung mit anderen der Kommunikationskanalauswahl dienenden Verfahren vorgenommen werden, so beispielsweise der Auswahl freier oder minderausgelasteter Kanäle für die Stimm- oder Datenübertragung.
  • Das der Festlegung dienende Verfahren beginnt mit einem Schritt 66. In dem Schritt 66 wird das Handgerät 22 veranlasst zu bestätigen, dass es innerhalb des Schnurlosfunkabdeckungsbereiches 26 (2) befindlich ist.
  • Der der Bestätigung dienende Schritt 66 kann bei einer Autorsierung des Systems 29 (2) durch manuelle Eingabe von Anweisungen an der Anwenderschnittstelle 60 (5) durch den Anwender vorgenommen werden. Bei dem der Autorisierung dienenden Verfahren wird das Handgerät 22 physisch in der Nähe der Schnurlosbasisstation 30 (2) angeordnet. An diesem Punkt wahrt die Schnurlosbasisstation 30 Funkfrequenzstille. Mit anderen Worten, es wird kein Pilotsignal übertragen. Vielmehr wird in dem Schritt 66 veranlasst, dass das Handgerät 22 eine Nachricht überträgt, die an die Schnurlosbasisstation 30 gerichtet ist und eine Anmeldung versucht. In Reaktion auf die Anmeldeversuchsnachricht sendet die Schnurlosbasisstation 30 eine Anerkennungsnachricht an das Handgerät 22. Nach der Autorisierung und während des Betriebes im Zellularmodus überträgt das Handgerät 22 periodisch eine Nachricht, um eine Schnurlosanmeldung zu versuchen, und zwar immer nach Ablauf einer von dem Zeitgeber 58 (5) gemessenen vorbestimmten Zeitspanne in Reaktion auf einen Aufrufversuch und so weiter.
  • In Verbindung mit dem der Bestätigung dienenden Schritt 66 wird ein der Abfrage dienender Schritt 67 ausgeführt. Bei dem der Abfrage dienenden Schritt 67 wird veranlasst, dass das Handgerät 22 feststellt, ob die Bestätigung erfolgreich verlaufen ist. Der der Bestätigung dienende Schritt 66 ist erfolgreich, wenn das Handgerät 22 eine Anerkennungsnachricht von der Schnurlosbasisstation 30 (2) in Reaktion auf die Anmeldeversuchsnachricht empfängt, die von dem Handgerät 22 gesendet worden ist. Wird keine Anerkennungsnachricht empfangen, so befindet sich das Handgerät 22 nicht in einem Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 (2), und das Verfahren 64 endet. Obwohl in 6 nicht dargestellt, besteht eine Folge einer Nichtbestätigung in den Schritten 66 und 67 darin, dass das Handgerät 22 im Zellularbetriebsmodus verbleibt, während es Kommunikationen über die Zellularbasisstationen 34 (1 und 2) leitet.
  • Wird hingegen bei dem der Abfrage dienenden Schritt 67 festgestellt, dass das Handgerät 22 in einem Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 befindlich ist, so geht die Programmsteuerung zu einem Schritt 68 über. An diesem Punkt wird das Handgerät 22 im Schnurlosmodus betrieben, indem zukünftige Kommunikationen über die Schnurlosbasisstation 30 geleitet werden. Bei dem Schritt 68 wird veranlasst, dass der Empfänger 54 des Handgerätes 22 eine Abstimmung auf einen der Steuerkanäle 46 (1) in einem bevorzugten Band der Steuerkanäle vornimmt. So kann das Handgerät 22 beispielsweise eine Abstimmung auf einen der einundzwanzig Steuerkanäle 46 vornehmen, die zur Verwendung in einem Zellularsystem vom A-Typ zugeteilt sind.
  • In Reaktion auf den Schritt 68 wird bei einem Schritt 70 veranlasst, dass die Signalgüte desjenigen Steuerkanals 46, auf den die Abstimmung erfolgt ist, bestätigt wird. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Signalgüte durch Messung einer momentanen Signalstärke oder durch Bestimmung eines relativen Signalstärkeindikators (relative signal strength indicator RSSI) festgelegt. In einem analogen Kommunikationssystem stellt der RSSI eine Momentaufnahme der Signalgüte derjenigen Steuerkanäle 46, auf die die Abstimmung erfolgt ist, dadurch dar, dass die Funkfrequenzenergie des erfassten Steuerkanals 46 gemessen wird. In einem digitalen Kommunikationssystem wird hingegen bei dem Schritt 70 veranlasst, dass das Handgerät 22 die Signalgüte dadurch misst, dass eine Bitfehlenate in dem Steuerkanal 46, auf den die Abstimmung erfolgt ist, erfasst wird. Darüber hinaus erschließt sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet unmittelbar, dass weitere Techniken zur Feststellung der Signalgüte der Steuerkanäle 46, auf die die Abstimmung erfolgt ist, eingesetzt werden können.
  • Bei dem Schritt 70 wird darüber hinaus veranlasst, dass das Handgerät 22 die Signalgütemessungen speichert. So kann die Signalgütemessung beispielsweise in einer Temporäranordnung 72 in dem Speicher 62 (5) des Handgerätes gespeichert werden. Eine Temporäranordnung 72 ist beispielhalber in 6 angegeben, wo ein bevorzugter Block der Steuerkanäle 46 in Verbindung mit einem gemessenen RSSI-Wert 74 gezeigt ist.
  • Nach dem Schritt 70 wird bei einem der Abfrage dienenden Schritt 76 festgestellt, ob ein weiterer Steuerkanal 46 in der Temporäranordnung 72 vorhanden ist, für den der RSSI-Wert 74 gemessen werden soll. Wird bei dem der Abfrage dienenden Schritt 76 festgestellt, dass ein weiterer Steuerkanal 46 vorhanden ist, so kehrt die Programmsteuerung zu dem Schritt 68 zurück, wo eine Abstimmung auf einen nachfolgenden Steuerkanal 46 und eine Messung des RSSI-Wertes 74 vorgenommen werden. Derart wird bei den Schritten 68, 70 und 76 veranlasst, dass das Handgerät 22 (5) eine sequenzielle Abstimmung des Empfängers 54 auf jeden der Steuerkanäle 46 und eine Messung des Stromes oder des momentanen RSSI-Wertes 74 vornimmt, wenn der Empfänger 54 eine Abstimmung auf einen speziellen Steuerkanal 46 vornimmt.
  • Wird bei dem der Abfrage dienenden Schritt 76 festgestellt, dass kein weiterer Steuerkanal 46 vorhanden ist, mit anderen Worten, wurde der Empfänger 54 auf jeden der Steuerkanäle 46 abgestimmt, und wurde der RSSI-Wert 74 gemessen, so geht die Programmsteuerung zu einem Schritt 78 über. Die gesamte Programmierschleife, die die Schritte 68, 70 und 76 enthält, kann rasch beendet werden, da eine Messung der momentanen Signalgüte für jeden einzelnen Steuerkanal 72 rasch vorgenommen werden kann.
  • Bei einem Schritt 78 wird veranlasst, dass die Steuerung 52 (5) des Handgerätes 22 eine Untermenge der Steuerkanäle 46 aus der Temporäranordnung 72 auswählt, die einen RSSI-Wert 74 zeigt, der größer als die nicht ausgewählten Steuerkanäle 46 aus der Temporäranordnung 72 ist. Bei dem Schritt 78 wird veranlasst, dass die Steuerung 52 die Steuerkanäle 46 als lokale Steuerkanäle 46' identifiziert und die lokalen Steuerkanäle 46 in eine Aktualisierungsliste 80 einbringt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Aktualisierungsliste 80 bis zu acht lokale Steuerkanäle 46'. Gleichwohl ist die Anzahl der lokalen Steuerkanäle 46' systemspezifisch und hängt weitestgehend von der Anzahl der Zellen 24 mit den Zellularabdeckungsbereichen 28 (1) ab, die einander an einem beliebigen geographischen Ort innerhalb des Aufbaus 20 (1) überlappen. Darüber hinaus muss die Aktualisierungsliste 80 nicht von der Temporäranordnung 72 getrennt sein. Diejenigen Steuerkanäle 46, die als lokale Steuerkanäle 46' identifiziert sind, können vielmehr mit einem Merker (flag) versehen oder auf andere Weise von den nicht ausgewählten Steuerkanälen 46 in der Anordnung 72 unterschieden werden.
  • Nach dem Schritt 78 wird bei einem Schritt 82 veranlasst, dass der Empfänger 54 (5) des Handgerätes 22 eine Abstimmung auf einen der lokalen Steuerkanäle 46' aus der Aktualisierungsliste 80 vornimmt. Bei der Abstimmung ist der Träger 54 derart konfiguriert, dass er einen Nachrichtenstream 48 (4) empfängt, der kontinuierlich über einen der lokalen Steuerkanäle 46' durch eine der Zellularbasisstationen 34 (2) rundgesendet wird.
  • In Verbindung mit dem Schritt 82 wird bei einem Schritt 84 veranlasst, dass die Steuerung 62 die Zellularbasisstationskennung 51 (4) in den Nachrichtenstream 48 desjenigen lokalen Steuerkanals 46', auf den die Abstimmung erfolgt ist, vornimmt. Das Feststellen der Kennung 51 aus dem Nachrichtenstream 48 dauert für einen einzelnen lokalen Steuerkanal 46' länger als die bloße Feststellung der Signalgüte für diesen Kanal. Gleichwohl müssen üblicherweise lediglich einige wenige lokale Steuerkanäle 46' berechnet werden, weshalb der Gesamteffekt gering ist.
  • Nach dem Schritt 84 wird bei dem Schritt 86 veranlasst, dass die Steuerung 52 die festgestellte Zellularbasisstationskennung 51 als lokale Stationskennung 88 in der Aktualisierungsliste 80 mit einem Merker versieht oder auf andere Weise hervorhebt, und die lokale Stationskennung 88 mit dem lokalen Steuerkanal 46' verbunden wird. Die lokale Stationskennung 88 ist dann eine Better-Server-Kennung, die einer Better-Server-Zellularbasisstation 34 entspricht, für die eine Signalgütemessung (RSSI 74) besser als die anderen Zellularbasisstationssteuerkanäle 46 ist. Auf diese Weise weisen die Better-Server-Zellularbasisstationen einen Teil ihres Zellularfunkabdeckungsbereiches 28 (2) auf, der den Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 (2) überlagert.
  • Nach dem Schritt 86 wird bei einem der Abfrage dienenden Schritt 90 festgestellt, ob ein weiterer lokaler Steuerkanal 46' in der Aktualisierungsliste vorhanden ist, für den eine lokale Stationskennung 88 festgestellt werden soll. Ist ein weiterer lokaler Steuerkanal 46' vorhanden, so kehrt das Verfahren 64 zu dem Schritt 82 zurück, sodass der der Abstimmung dienende Schritt 82, der der Festlegung dienende Schritt 84 und der der Verbindung dienende Schritt 86 für einen weiteren lokalen Steuerkanal 46' ausgeführt werden. Auf diese Weise wird bei den Schritten 82, 84, 86 und 90 veranlasst, dass das Handgerät 22 (5) eine sequenzielle Abstimmung des Empfängers 54 auf jeden der lokalen Steuerkanäle 46' sowie eine Festlegung der zugehörigen lokalen Stationskennungen 88 vornimmt. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Zellularbasisstationskennung 51 (4) annähernd alle acht Sekunden ausgesendet. Entsprechend nimmt der Empfänger 54 für bis zu acht Sekunden eine Abstimmung auf jeden lokalen Steuerkanal 46' vor, damit ausreichend Zeit für eine Festlegung der lokalen Stationskennung 88 gegeben ist.
  • Wird bei dem der Abfrage dienenden Schritt 90 festgestellt, dass keine weiteren lokalen Steuerkanäle 46' vorhanden sind, für die eine lokale Stationskennung 88 festgestellt werden müsste; so geht das Verfahren 64 zu einem Schritt 92 über. Bei dem Schritt 92 wird veranlasst, dass die Steuerung 52 die Aktualisierungsliste 80 in dem Speicher 62 (5) abspeichert. Existiert bereits eine Liste der lokalen Stationskennungen in dem Speicher 62 bedingt durch eine frühere Iteration des der Festlegung dienenden Verfahrens 64 oder bedingt durch eine Aktivierungssession, wie vorstehend beschrieben, so überschreibt die Steuerung 52 die vorprogrammierte Liste in dem Speicher 62 mit der Aktualisierungsliste 80. Nach dem Schritt 92 endet das Verfahren 64.
  • Das Verfahren 64 wird ausgeführt, da das System 29 nicht für einen speziellen geografischen Ort vorprogrammiert ist. Aus diesem Grund verfügt das System bis zur Aktivierung des Systems 29 über keinerlei Kenntnisse dahingehend, welche der Zellularbasisstationen 34 lokale Zellularbasisstationen sein können. Da Schnurlosbasisstationen und Handgeräte seitens des Herstellers nicht für einen speziellen Kunden vorprogrammiert werden müssen, sind die Systeme 29 weit weniger kompliziert, weniger kostenintensiv und auch erheblich schneller auf Anforderung lieferbar als bisher bekannte Systeme. Da das Verfahren 64 immer dann ausgeführt wird, wenn das Handgerät 22 in den Schnurlosfunkabdeckungsbereich 66 zurückkehrt, ist das Handgerät 22 darüber hinaus in der Lage, eine automatische Anpassung an Änderungen in dem Zellularnetz, so beispielsweise an Änderungen in der Funkfrequenzzuweisung oder an eine Teilung von Zellen 34, vorzunehmen.
  • 7 ist ein Flussdiagramm eines einem Schnurlosanmeldeversuch dienenden Verfahrens 94, das von dem Handgerät 22 (2) ausgeführt wird. Das Verfahren 94 wird von dem Handgerät 22 ausgeführt, ohne eine Schnurloskommunikation mit der Schnurlosbasisstation 30 (2) vorzunehmen. Die Schnurlosbasisstation 30 wahrt im Wesentlichen Funkfrequenzstille. Mit anderen Worten, die Schnurlosbasisstation überträgt nicht kontinuierlich ein Pilotsignal, das bei einer Erfassung durch das Handgerät 22 auf das Handgerät 22, das in dem Schnurlosabdeckungsbereich 26 (2) befindlich ist, hinweisen würde. Aus diesem Grund wahrt die Schnurlosbasisstation 30 Funkstille, bis eine Reaktion auf eine von einem Handgerät initiierte Anfrage oder auf einen Aufruf des Handgerätes 22 erfolgt. Entsprechend wird das Verfahren 94 von dem Handgerät 22 ausgeführt, während dieses im Zellularbetriebsmodus arbeitet, um festzustellen, ob es gegebenenfalls in dem Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 befindlich ist. Das Verfahren 94 wird jedes Mal ausgeführt, wenn eine Initialisierung das Handgerätes 22 erfolgt, wenn das Handgerät 22 im Zellularbetriebsmodus arbeitet und einen Aufruf startet, wenn das Handgerät 22 die Fähigkeit der verlässlichen Entschlüsselung der aktuellen Steuerkanalauswahl (im Allgemeinen aufgrund fallender Signalstärke) verliert, oder wenn eine vorbestimmte durch den Betrieb des Zeitgebers 58 bedingte Zeitspanne (5) ausläuft.
  • Das Verfahren 94 beginnt mit einem Schritt 96. Bei dem Schritt 96 wird veranlasst, dass das Handgerät 22 die Funkfrequenz eines für eine kontinuierliche Rundsendung verwendeten Steuerkanals 46 (3) elektronisch scannt und erfasst, und zwar an demjenigen geografischen Ort, an dem das Handgerät 22 gerade befindlich ist. Wird in dem Schritt 96 ein Steuerkanal 46 entdeckt, so geht das Verfahren 94 zu einem Schritt 98 über.
  • Bei dem Schritt 98 wird veranlasst, dass das Handgerät 22 die Zellularbasisstationskennung 51 (4) aus dem Nachrichtenstream 48 (4) empfängt, der über den erfassten Steuerkanal 46 rundgesendet worden ist. Wie in Verbindung mit dem Nachrichtenstream 48 bereits erläutert, ist die Zellularbasisstationskennung 51 vorzugsweise ein eindeutiger Code zur Zellularbasisstationskennung. Alternativ ist die Stationskennung 51 eine Kombination aus einem erfassten Steuerkanal 46 und einem digitalen Farbcode.
  • Nach dem Schritt 98 wird ein Schritt 100 ausgeführt. Bei dem Schritt 100 wird veranlasst, dass das Handgerät 22 die empfangene Zellularbasisstationskennung 51 mit der Aktualisierungsliste 80 (6) der lokalen Stationskennungen 88 vergleicht, die in dem Speicher 62 (5) des Handgerätes abgespeichert ist.
  • In Verbindung mit dem Schritt 100 wird ein der Abfrage dienender Schritt 102 vorgenommen. Bei dem der Abfrage dienenden Schritt 102 wird festgestellt, ob eine Entsprechung zwischen der empfangenen Zellularbasisstationskennung 51 und einer beliebigen der lokalen Stationskennungen 88 in der Aktualisierungsliste 80 vorliegt. Eine Entsprechung zwischen einer Zellularbasisstationskennung 51 und lokalen Stationskennungen 88 zeigt an, dass das Handgerät 22 gegebenenfalls in einem Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 befindlich ist.
  • Wird bei dem der Abfrage dienenden Schritt 102 eine Entsprechung gefunden, so wird ein Schritt 104 ausgeführt. Bei dem Schritt 104 wird veranlasst, dass das Handgerät 22 eine Kommunikation mit der Schnurlosbasisstation 30 versucht. Mit anderen Worten, es wird ermöglicht, dass das Handgerät 22 eine Anmeldeversuchsnachricht über den Rückleitungsteil eines der Funkfrequenzkanäle aus dem Pool von Kanälen 42 (3) sendet, der der Schnurlosbasisstation 30 bekannt und von dieser gescannt worden ist. Der Aufenthaltsort des Handgerätes 22 in dem Schnurlosfunkabdeckungsbereich 26 wird bestätigt, wenn die Schnurlosbasisstation 30 die übertragene Anmeldeversuchsnachricht anerkennt. Damit ist das einem Schnurlosanmeldeversuch dienende Verfahren 94 ein antezedenter oder vorhergehender Vorgang, der vor und aufgrund der Initiierung einer Kommunikation mit der Schnurlosbasisstation 30 ausgeführt wird.
  • Darüber hinaus wird das einem Schnurlosanmeldeversuch dienende Verfahren 94 als antezedenter oder vorhergehender Vorgang bei einer Wiederholung des der Festlegung einer lokalen Basisstation dienenden Verfahrens 64 (6) ausgeführt. Mit anderen Worten, das der Feststellung dienende Verfahren 64 wird wiederholt, wenn sich das Handgerät 22 innerhalb des Schnurlosfunkabdeckungsbereiches 26 bewegt und erneut einen Kontakt mit der Schnurlosbasisstation 30 aufbaut.
  • Wird keine Entsprechung bei dem der Abfrage dienenden Schritt 102 gefunden, so wird ein Schritt 106 ausgeführt. Bei dem Schritt 106 wird verhindert, dass das Handgerät 22 eine Schnurlosanmeldeversuchsnachricht an die Schnurlosbasisstation 30 überträgt. Daher kommuniziert das Handgerät 22 über eine der Zellularbasisstationen 34 (2) des Zellularnetzes. Da die Übertragung der Schnurlosbasisstationszugangsnachricht von dem Handgerät 22 verhindert wird, wenn das Handgerät 22 gegebenenfalls nicht in dem Schnurlosabdeckungsbereich 26 befindlich ist, werden nicht notwendige und Interferenzen verursachende Funkfrequenzübertragungen vermieden.
  • Nach jedem der beiden Schritte 104 oder 106 endet das Verfahren 94, und das Handgerät 22 kommuniziert entweder über die Schnurlosbasisstation 30 (2) oder die Zellularbasisstation 34 (2) unter Verwendung herkömmlicher Zellularkommunikationsprotokolle.
  • Aus alledem ergibt sich, dass ein Verfahren und ein System bereitgestellt werden, um zu ermöglichen, dass eine Funkkommunikationsvorrichtung in einem Mehrfachmoduskommunikationssystem eine Kommunikation mit einer Schnurlosbasisstation versucht. Das Verfahren und das System verringern die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Interferenzen, die in dem Zellularnetz durch den Schnurlosbetrieb der Funkkommunikationsvorrichtung auftreten, indem verhindert wird, dass die Funkkommunikationsvorrichtung eine Schnurlosbasisstationsanmeldeversuchsnachricht überträgt, wenn die Vorrichtung feststellt, dass sie nicht in einem Funkabdeckungsbereich der Schnurlosbasisstation befindlich ist. Die Funkkommunikationsvorrichtung übernimmt eine aktive Rolle bei der Feststellung, welche Zellularbasisstationen Steuerkanäle in dem Schnurlosfunkabdeckungsbereich rundsenden und erfasst einen dieser Steuerkanäle, bevor eine Nachricht an die Schnurlosbasisstation übertragen wird. Darüber hinaus wiederholt die Funkkommunikationsvorrichtung automatisch den Vorgang der Feststellung jedes Mal, wenn ein Wiedereintritt in den Schnurlosfunkabdeckungsbereich erfolgt, sodass eine Anpassung an Änderungen bei den Zellularnetzfrequenzzuteilungen vorgenommen werden kann.
  • Obgleich bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail dargestellt und beschrieben worden sind, erschließt sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet unmittelbar, dass verschiedenartige Abwandlungen daran vorgenommen werden können. So kann ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielsweise mehr als eine Funkkommunikationsvorrichtung enthalten. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel kann eine Funkkommunikationsvorrichtung eine „Master"-Vorrichtung und eine andere eine „Slave"-Vorrichtung sein. Die „Master"-Vorrichtung führt das der Feststellung der lokalen Basisstation dienende Verfahren aus und überträgt die Liste der lokalen Stationskennungen an die Schnurlosbasisstation. Die Schnurlosbasisstation wiederum kann diese Liste anschließend an die „Slave"-Vorrichtungen weiterleiten, sodass jede der Funkkommunikationsvorrichtungen mit derselben Aktualisierungsliste der lokalen Stationskennungen programmiert ist.

Claims (12)

  1. Verfahren, das es einer Funk-Kommunikationsvorrichtung (22) gestattet, zu versuchen, mit einer Schnurlos-Basisstation (30) in einem Mehrfachmodus-Kommunikationssystem in Kommunikation zu treten, in dem die Funk-Kommunikationsvorrichtung selektiv über ein Zellular-Netz kommuniziert und die Schnurlos-Basisstation einen gemeinsamen Pool von Kanälen nutzt, und das Zellular-Netz eine Vielzahl von Zellular-Basisstationen (34) hat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Auswählen (78) lokaler Steuerkanäle (80) aus einer Vielzahl von Steuerkanälen (72), wobei jeder der lokalen Steuerkanäle eine bessere Signalqualität aufweist als nicht ausgewählte der Steuerkanäle; – Festlegen (84) einer lokalen Stationskennung (88) für jeden der lokalen Steuerkanäle, wobei die lokalen Stationskennungen die Zellular-Basisstationen identifizieren, die die lokalen Steuerkanäle rundsenden, und die Schritte des Auswählens und Festlegens durch die Funk-Kommunikationsvorrichtung durchgeführt werden, wenn bestätigt worden ist, dass die Funk-Kommunikationsvorrichtung in einem Funkabdeckungsbereich (26) der Schnurlos-Basisstation ist; – Empfangen (98) einer Zellular-Basisstations-Kennung an der Funk-Kommunikationsvorrichtung, wobei die Zellular-Basisstations-Kennung über einen der Vielzahl von Steuerkanälen gesendet wird; und – Senden (104) einer Schnurloszugangs-Nachricht von der Funk-Kommunikationsvorrichtung, wenn die empfangene Zellular-Basisstations-Kennung einer der lokalen Stadionskennungen entspricht, ohne zuerst das Vorhandensein eines Pilotsignals zu erfassen, das von der Schnurlos-Basisstation rundgesendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren den Schritt des Bestätigens (66), dass die Funk-Kommunikationsvorrichtung sich in dem Funkabdeckungsbereich befindet, vor den Schritten des Auswählens und Festlegens umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalqualität eine momentane Signalstärke (74) für einen erfassten der Steuerkanäle ist und der Auswählschritt die folgende Schritte umfasst: – sequenzielles Abstimmen (68) eines Empfängers auf jeden der Vielzahl von Steuerkanälen, wobei die Steuerkanäle kontinuierlich von den zugehörigen der Zellular-Basisstationen rundgesendet werden; und – für jeden der Steuerkanäle Messen (70) der momentanen Signalstärke des Steuerkanals, wobei die momentane Signalstärke die Funkfrequenzenergie ist, die von dem Empfänger erfasst wird, und Identifizieren (78) derjenigen der Steuerkanäle, die die lokalen Steuerkanäle sind, auf Basis der gemessenen momentanen Signalstärke.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des Feststellens die folgenden Schritte umfasst: – sequenzielles Abstimmen (82) eines Empfängers auf jeden der lokalen Steuerkanäle; und – für jeden lokalen Steuerkanal Erfassen (84) der lokalen Stationskennung aus einem Nachrichten-Stream, der über den lokalen Steuerkanal rundgesendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt des Feststellens den Schritt des Programmierens (92) eines Speicherelementes der Funk-Kommunikationsvorrichtung mit den lokalen Stationskennungen umfasst.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das des Weiteren den Schritt des Verhinderns (106) des Übertragens der Nachricht von der Funk-Kommunikations vorrichtung umfasst, wenn die empfangene Zellular-Basisstations-Kennung keiner der lokalen Stationskennungen entspricht.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Funk-Kommunikationsvorrichtung über das Zellular-Netz kommuniziert, wenn die Funk-Kommunikationsvorrichtung (22) außerhalb des Funkabdeckungsbereiches (26) der Schnurlos-Basisstation (30) bewegt wird, und das Verfahren des Weiteren den Schritt des Wiederholens der Schritte des Auswählens und des Festlegens umfasst, wenn die Funk-Kommunikationsvorrichtung innerhalb des Schnurlos-Funkabdeckungsbereiches bewegt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Funk-Kommunikationsvorrichtung ein Speicherelement (62) enthält, in das die lokalen Stationskennungen (88) programmiert werden und der wiederholte Schritt des Feststellens den Schritt des Ersetzens der programmierten lokalen Stationskennungen durch aktualisierte lokale Stationskennungen umfasst.
  9. Funk-Kommunikationsvorrichtung (22), die so konfiguriert ist, dass sie unter Verwendung eines gemeinsamen Pools von Kanälen selektiv über ein Zellular-Netz und eine Schnurlos-Basisstation kommuniziert, wobei das Zellular-Netz eine Vielzahl von Zellular-Basisstationen hat und die Vorrichtung umfasst: – eine Steuerung (52), die so konfiguriert ist, dass sie lokale Steuerkanäle (80) aus einer Vielzahl von Steuerkanälen (72) auswählt, wobei jeder der lokalen Steuerkanäle eine momentane Signalqualität aufweist, die höher ist als eine momentane Signalqualität für nicht ausgewählte der Steuerkanäle, und die Steuerung (52) des Weiteren so konfiguriert ist, dass sie lokale Stationskennungen (88) für die lokalen Steuerkanäle festlegt, wobei die lokalen Stationskennungen die Zellular-Basisstation (34) identifizieren, die die lokalen Steuerkanäle rundsenden, und das Auswählen und Festlegen in Reaktion auf eine Registrierung an der Schnurlos-Basisstation durchgeführt werden; – einen Empfänger (54), der mit der Steuerung (52) gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er eine Zellular-Basisstationskennung empfängt, die über einen der Vielzahl von Steuerkanälen gesendet wird; und – einen Funk-Kommunikationsvorrichtungs-Sender (56), der mit der Steuerung (52) gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er eine Schnurlos-Zugangsnachricht sendet, wenn die Zellular-Basisstationskennung einer der lokalen Stationskennungen entspricht, ohne zuerst das Vorhandensein eines Pilotsignals zu erfassen, das von der Schnurlos-Basisstation (30) rundgesendet wird.
  10. Funk-Kommunikationsvorrichtung (22) nach Anspruch 9, wobei die Steuerung (52) des Weiteren so konfiguriert ist, dass sie Übertragen der Nachricht verhindert, wenn die Zellular-Basisstationskennung keiner der lokalen Stationskennungen entspricht.
  11. Funk-Kommunikationsvorrichtung (22) nach Anspruch 9 oder 10, die des Weiteren ein Speicherelement (62) umfasst, das mit der Steuerung (52) gekoppelt ist, wobei das Speicherelement so konfiguriert ist, dass es die lokalen Stationskennungen speichert.
  12. Funk-Kommunikationsvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Funk-Kommunikationsvorrichtung so konfiguriert ist, dass sie über das Zellular-Netz kommuniziert, wenn die Funk-Kommunikationsvorrichtung außerhalb eines Funkabdeckungsbereiches (26) der Schnurlos-Basisstation (30) bewegt wird, und die Steuerung (52) des Weiteren so konfiguriert ist, dass sie die lokalen Stationskennungen (88) aktualisiert, wenn die Funk-Kommunikationsvorrichtung innerhalb des Funkabdeckungsbereiches bewegt wird.
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