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Title:
METHOD FOR RE-ROUTING A COMMUNICATION LINK INCLUDING SEVERAL RADIO COMMUNICATION SYSTEMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/067901
Kind Code:
A2
Abstract:
Disclosed is a method for re-routing an existing communication link with a subscriber terminal which comprises devices for communication with several radio communication systems. After a disruption or interruption of an existing communication link to a first radio communication system in an environment including several radio communication systems, an attempt is made to re-route the communication link via at least one other radio communication system.

Inventors:
LUO JIJUN (DE)
DILLINGER MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/000313
Publication Date:
August 14, 2003
Filing Date:
February 04, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
LUO JIJUN (DE)
DILLINGER MARKUS (DE)
International Classes:
H04Q1/00; H04L12/56; H04Q7/38; H04W36/14; H04W40/12; H04W40/08; H04W40/24; H04W40/28; H04W40/36; (IPC1-7): H04Q/
Domestic Patent References:
WO2001047290A22001-06-28
WO2001058197A12001-08-09
Foreign References:
DE19957642A12001-06-07
US5463674A1995-10-31
US5371782A1994-12-06
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Weiterführung einer bestehenden Kommunikati onsverbindung mit einem TeilnehmerEndgerät, welches Einrich tungen zur Kommunikation mit mehreren FunkKommunikationssys temen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Umgebung mit mehreren FunkKommunikationssyste men nach einer Störung oder Unterbrechung der bestehenden Kommunikationsverbindung zu einem ersten FunkKommunikations system eine Weiterführung der Kommunikationsverbindung unter Einbeziehung mindestens eines weiteren FunkKommunikations systems initiiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Störung oder Unterbrechung der bestehenden Kommunikationsverbindung Anfragen zur Weiterführung der Kom munikationsverbindung parallel über ein erstes FunkKommuni kationssystem und mindestens ein weiteres FunkKommunikati onssystem erfolgen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entscheidung über die Weiterführung der Kommunika tionsverbindung unter Einbeziehung mindestens eines weiteren FunkKommunikationssystems gesteuert durch Zeitinformationen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidung über die Weiterführung der Kommunikati onsverbindung abhängig von der Zeitdauer bis zu einer Antwort der FunkKommunikationssysteme auf die Anfragen erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidung alternativ oder zusätzlich über die Weiterführung der Kommunikationsverbindung abhängig von einem Vergleich von Verbindungsparametern für die Kommunikations verbindung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen von Antworten mehrerer FunkKommunikati onssysteme innerhalb von definierten Zeitdauern eine Ent scheidung über die Weiterführung der Kommunikationsverbindung abhängig von Sendeleistungsdaten für die Kommunikationsver bindung erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterführung der Kommunikationsverbindung unter Zugriff auf Adresstabellen erfolgt, die Adressdaten der Teil nehmerEndgeräte in den verschiedenen FunkKommunikationssys temen zueinander in Relation setzen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Adresstabellen regelmäßig und/oder er eignisgesteuert die Adressdaten der TeilnehmerEndgeräte zwi schen Adressspeichern der FunkKommunikationssysteme ausge tauscht werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Adressdaten der TeilnehmerEndgeräte in zumindest einem der FunkKommunikationssysteme durch eine Kombination aus Adressdaten zur Identifizierung einer lokalen Unterein heit des FunkKommunikationssystems und weiteren Adressdaten zur Identifizierung des TeilnehmerEndgerätes innerhalb der lokalen Untereinheit des FunkKommunikationssystems gebildet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterführung der Kommunikationsverbindung über Ein richtungen eines FunkKommunikationssystems erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterführung der Kommunikationsverbindung über Ein richtungen mehrerer FunkKommunikationssysteme erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Kommunikationssysteme mindestens ein AdHocFunk Kommunikationssystem und mindestens ein zellulares FunkKom munikationssystem verwendet werden.
Description:
Beschreibung Verfahren zur Weiterführung einer Kommunikationsverbindung unter Einbeziehung mehrerer Funk-Kommunikationssysteme Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Weiter- führung einer bestehenden Kommunikationsverbindung mit einem Teilnehmer-Endgerät, welches Einrichtungen zur Kommunikation mit mehreren Funk-Kommunikationssystemen aufweist.

Es können in Funk-Kommunikationssystemen immer wieder Situa- tionen auftreten, in denen Kommunikationsverbindungen zu Teilnehmer-Endgeräten nicht aufgebaut werden können, beste- hende Kommunikationsverbindungen sich deutlich verschlechtern oder gar unterbrochen werden.

Die GB 2 173 377 beschreibt ein Verfahren zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu einem Mobiltelefon in einem zel- lularen Funk-Kommunikationssystem, bei dem eine Kommunikati- onsverbindung über eine benachbarte, überlappende Funkzelle des Funk-Kommunikationssystems aufgebaut wird, wenn in einer bestimmten Funkzelle alle Funkkanäle dieses Funk-Kommunikati- onssystems bereits belegt sind. Dieses Verfahren sieht also die Auswahl eines alternativen Kommunikationspfades innerhalb desselben Funk-Kommunikationssystems vor.

Ein solches Verfahren scheitert jedoch dann, wenn sich eine bestehende Kommunikationsverbindung innerhalb eines Funk-Kom- munikationssystems stark verschlechtert oder unterbrochen wird, beispielsweise auf Grund von starken Störungen der Kom- munikationsverbindungen wie Fading, hoher Mobilität der Teil- nehmer-Endgeräte oder hoher Verkehrslast innerhalb des Funk- Kommunikationssystems, und innerhalb des Funk-Kommunikations- systems keine sinnvolle Alternative für die Weiterführung der Kommunikationsverbindung gegeben ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Weiterführung einer bestehenden Kommunikations- verbindung mit einem Teilnehmer-Endgerät bereitzustellen, das einen möglichst hohen Grad an Sicherheit für die Weiterfüh- rung der Kommunikationsverbindung garantiert.

Diese Aufgabe wird gelöst nach den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Patentansprüchen entnehmbar.

Es wird hierbei auf Teilnehmer-Endgeräte Bezug genommen, wel- che Einrichtungen zur Kommunikation mit mehreren Funk-Kommu- nikationssystemen aufweisen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einer Umgebung mit mehreren Funk-Kommunikationssyste- men nach einer Unterbrechung der bestehenden Kommunikations- verbindung zu einem ersten Funk-Kommunikationssystem eine Weiterführung (Rerouting) der Kommunikationsverbindung unter Einbeziehung mindestens eines weiteren Funk-Kommunikations- systems versucht. Es werden also im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise die Möglichkeiten von Teil- nehmer-Endgeräte genutzt, welche Einrichtungen zur Kommunika- tion mit mehreren Funk-Kommunikationssystemen aufweisen, also im einfachsten Fall sogenannte Dual-Mode-Endgeräte oder im allgemeinen Fall Multi-Mode-Endgeräte.

Wird eine bestehende Verbindung von und/oder zu einem solchen Endgerät innerhalb eines ersten Funk-Kommunikationssystems gestört oder unterbrochen, so kann durch Zugriff auf ein zweites oder auch auf weitere Funk-Kommunikationssysteme ver- sucht werden, die Kommunikationsverbindung weiter zu führen.

Es besteht dann eine größere Wahrscheinlichkeit, einen ver- besserten Kommunikationspfad für die Weiterführung der Kommu- nikationsverbindung bereitstellen zu können, insbesondere dann, wenn die zur Verfügung stehenden Funk-Kommunikations- systeme deutliche funktionelle Unterschiede in der Versorgung der Teilnehmer-Endgeräte aufweisen wie z. B. Netzabdeckung, Sendeleistung, Übertragungskapazität, Verkehrskanäle etc. Die Weiterführung kann dann ganz oder auch nur teilweise über ein alternatives Funk-Kommunikationssystem erfolgen. So kann also die Kommunikationsverbindung z. B. direkt vom Teilnehmer-End- gerät zu dem Ziel der Kommunikationsverbindung über ein al- ternatives Funk-Kommunikationssystem weitergeführt werden, es kann aber auch die Kommunikationsverbindung lediglich vom Teilnehmer-Endgerät einem geeigneten Vermittlungsknoten des ursprünglichen Funk-Kommunikationssystems über ein alternati- ves Funk-Kommunikationssystem und von dort weiter in dem ur- sprünglichen Funk-Kommunikationssystem zu dem Ziel der Kommu- nikationsverbindung weitergeführt werden.

Es kann bevorzugt vorgesehen werden, dass nach einer Störung oder Unterbrechung der bestehenden Kommunikationsverbindung Anfragen zur Weiterführung der Kommunikationsverbindung pa- rallel über ein erstes Funk-Kommunikationssystem und mindes- tens ein weiteres Funk-Kommunikationssystem erfolgen. Damit können auf effiziente Weise mehrere oder alle Alternativen für die Weiterführung gleichzeitig abgefragt werden, um als Basis für eine Entscheidung für die Weiterführung der Kommu- nikationsverbindung zu dienen, d. h. für eine Entscheidung, auf welche Weise und über welches Funk-Kommunikationssystem die Kommunikationsverbindung ganz oder teilweise weiterge- führt wird.

Die Entscheidung, über welches der zur Verfügung stehenden Funk-Kommunikationssysteme eine Weiterführung der Kommunika- tionsverbindung erfolgt, kann alternativ oder kumulativ auf unterschiedliche geeignete Entscheidungsparameter gestützt werden. So kann insbesondere eine Entscheidung über die Wei- terführung der Kommunikationsverbindung unter Einbeziehung mindestens eines. weiteren Funk-Kommunikationssystems gesteu- ert durch Zeitinformätionen erfolgen, d. h. es können der Ent- scheidung definierte Zeitmarken oder Zeitdauern zu Grunde ge- legt werden. Bevorzugt kann die Entscheidung über die Weiter- führung der Kommunikationsverbindung abhängig von der Zeit- dauer bis zu einer Antwort der Funk-Kommunikationssysteme auf die Anfragen erfolgen. Es können also Zeitdauern global oder individuell für jedes Funk-Kommunikationssystem vorgegeben werden. Liegt innerhalb dieser Zeitdauer keine positive Ant- wort des entsprechenden Funk-Kommunikationssystems auf eine Anfrage seitens des Teilnehmer-Endgerätes vor, so kann eine Entscheidung für eine Weiterführung der Kommunikationsverbin- dung über ein alternatives Funk-Kommunikationssystem getrof- fen werden.

Alternativ oder zusätzlich zu der vorgenannten Entscheidung auf Basis von Zeitinformationen kann die Entscheidung über die Weiterführung der Kommunikationsverbindung abhängig von einem Vergleich von Verbindungsparametern für die Kommunika- tionsverbindung erfolgen, wie beispielsweise abhängig von ei- nem Vergleich der zu erwartenden Sendeleistungen oder der zu erwartenden Verkehrslasten für die als Alternativen zur Ver- fügung stehenden Funk-Kommunikationssysteme. Hierbei kann an- gestrebt werden, die für das jeweilige Funk-Kommunikations- system entstehende zusätzliche Belastung möglichst zu mini- mieren.

Um eine besonders effektive Methode für die Weiterführung der Kommunikationsverbindung zu ermöglichen, kann vorgesehen wer- den, dass die Weiterführung der Kommunikationsverbindung un- ter Zugriff auf Adresstabellen erfolgt, die Adressdaten der Teilnehmer-Endgeräte in den verschiedenen Funk-Kommunikati- onssystemen zueinander in Relation setzen. Den Teilnehmer- Endgeräten werden also bereits vor einer möglichen Weiterfüh- rung einer Kommunikationsverbindung durch ein alternatives Funk-Kommunikationssystem innerhalb der alternativen Funk- Kommunikationssysteme entsprechende Adressdaten zugeteilt und es wird im Rahmen von Adresstabellen eine eindeutige gegen- seitige Zuordnung dieser Adressdaten durchgeführt, um die Be- reitstellung alternativer Verbindungspfade zu erleichtern.

Zur Erzeugung der Adresstabellen können regelmäßig und/oder ereignisgesteuert die Adressdaten der Teilnehmer-Endgeräte zwischen Adressspeichern der Funk-Kommunikationssysteme aus- getauscht werden. Solche Adressspeicher können beispielsweise in geeigneten Zentraleinrichtungen der Funk-Kommunikations- systeme wie in Vermittlungseinrichtungen bereitgehalten wer- den. Der ereignisgesteuerte Austausch kann z. B. bei erstmali- ger Inbetriebnahme eines Teilnehmer-Endgerätes in einem der Funk-Kommunikationssysteme, bei einem Wechsel des Teilnehmer- Endgerätes zwischen Untereinheiten eines Funk-Kommunikations- systems oder nach einer Unterbrechung der Verbindung zwischen Teilnehmer-Endgerät und Funk-Kommunikationssystem oder einer Unterbrechung der Verbindung der Funk-Kommunikationssysteme untereinander erfolgen.

Eine besonders vorteilhafte Art der Adressierung der Teilneh- mer-Endgeräte sieht vor, dass die Adressdaten der Teilnehmer- Endgeräte in zumindest einem der Funk-Kommunikationssysteme durch eine Kombination aus Adressdaten (z. B. eines Prefix) zur Identifizierung einer lokalen Untereinheit des Funk-Kom- munikationssystems und weiteren Adressdaten zur Identifizie- rung des Teilnehmer-Endgerätes innerhalb der lokalen Unter- einheit des Funk-Kommunikationssystems gebildet werden. Damit genügt es, innerhalb der lokalen Untereinheit des Funk-Kommu- nikationssystems lediglich eine Adressierung des Teilnehmer- Endgerätes über den Teil der Adressdaten vorzunehmen, der das Teilnehmer-Endgerät selbst identifiziert. Auf den Teil der Adressdaten, der die lokale Untereinheit identifiziert, kann innerhalb der lokalen Untereinheit verzichtet werden.

Wie bereits ausgeführt, kann vorgesehen werden, dass eine Weiterführung der Kommunikationsverbindung entweder ganz oder auch nur teilweise über ein alternatives Funk-Kommunikations- system erfolgt, also dass die Weiterführung der Kommunikati- onsverbindung ausschließlich über Einrichtungen eines Funk- Kommunikationssystems erfolgt oder die Weiterführung der Kom- munikationsverbindung über Einrichtungen mehrerer Funk-Kommu- nikationssysteme erfolgt.

Als alternative Funk-Kommunikationssysteme können grundsätz- lich alle Arten solcher Funk-Kommunikationssysteme vorgesehen werden. In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Kommunikationssysteme mindestens ein Ad- hoc-Funk-Kommunikationssystem und mindestens ein zellulares Funk-Kommunikationssystem verwendet.

Ein spezielles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 9 erläutert.

Es zeigen : FIG 1 : Darstellung eines Dual-Mode Teilnehmer-Endgeräts FIG 2 : Schematische Darstellung einer Kommunikations- verbindung in einem Ad-Hoc Funk-Kommunikationssys- tem FIG 3 und 4 : Weiterführung einer Kommunikations- verbindung über alternative Kommunikationspfade FIG 5 : Darstellung einer verbesserten Adressierung der Teilnehmer-Endgeräte FIG 6 : Signalisierungsablauf einer Übermittlung lokaler Adressdaten zwischen Teilnehmer-Endgerät, Kontroll- instanz eines Ad-Hoc-Systems und Vermittlungsein- richtung eines zellularen Systems FIG 7 : Schematische Darstellung des Zusammenhangs zwischen den mindestens erforderlichen Sendeleistungen ver- schiedener Funk-Kommunikationssysteme FIG 8 : Entschei. dungsdiagramm für einen bestimmten Kommunikationspfad zur Weiterführung einer Kommuni- kationsverbindung FIG 9 : Beispiel für einen Signalisierungsablauf für das Verfahren nach FIG 8 FIG 1 zeigt ein Dual-Mode Teilnehmer-Endgerät MT, das auf zwei Funk-Kommunikationssysteme mit unterschiedlicher Funk- Zugangstechnik zugreifen kann, beispielsweise auf ein Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystem in Form eines so genannten drahtlo- sen lokalen Netzwerkes WLAN (Wireless Local Area Network) wie beispielsweise dem HIPERLAN/2-oder IEEE802.11-System und ein zellulares Funk-Kommunikationssystem, beispielsweise nach dem GSM-Standard oder nach dem UMTS-Standard wie z. B. ein UMTS/FDD-System. Das Teilnehmer-Endgerät MT weist hierfür eine erste Einrichtung RAT1 für den Zugang (Radio Access) zu dem Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystem und eine zweite Einrich- tung RAT2 für den Zugang zu dem zellularen Funk-Kommunikati- onssystem auf. Somit kann das Teilnehmer-Endgerät über zwei unterschiedliche Funkschnittstellen auf zwei unterschiedliche Funk-Kommunikationssysteme zugreifen.

FIG 2 zeigt ein Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystem mit Teilneh- mer-Endgeräten MT1 bis MT4, in dem eine bestehende Kommunika- tionsverbindung von einem Quellen-Endgerät MT1 (Source) über ein weiteres Teilnehmer-Endgerät MT2 des Ad-Hoc Funk-Kommuni- kationssystems zu einem Ziel-Endgerät MT3 (Destination) ge- führt wird. Gleichzeitig befinden sich alle Teilnehmer-Endge- räte MT1 bis MT4 im Bereich eines UMTS/FDD-Kommunikationssys- tems (UMTS/FDD Coverage), so dass grundsätzlich auch für die Teilnehmer-Endgeräte MT1 bis MT4 ein Zugang zu dem zellularen UMTS/FDD-Kommunikationssystem möglich ist.

FIG 3 und 4 zeigen nun den Fall, dass die in FIG 2 darge- stellte bestehende Ad-Hoc-Kommunikationsverbindung zwischen den Teilnehmer-Endgeräten MT1 (Source) und MT3 (Destination) auf der Strecke zwischen den Teilnehmer-Endgeräten MT1 und MT2 unterbrochen wird. Es besteht nun die Möglichkeit, die Verbindung auf einem alternativen Kommunikationspfad weiter- zuführen (Rerouting), wobei dies gemäß der vorliegenden Er- findung auch unter Einbeziehung des UMTS/FDD-Systems erfolgen kann. Es muss jedoch nicht automatisch eine Weiterführung der Kommunikationsverbindung über das UMTS/FDD-Funk-Kommunikati- onssystem erfolgen, sondern diese Entscheidung kann von meh- reren Parametern abhängig gemacht werden.

So kann zunächst einerseits eine Anfrage zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung in Form von RACH-Daten (RACH-Burst) an das UMTS/FDD-System gesendet werden und parallel dazu eine analoge Anfrage in Form eines Paging-Signals innerhalb des Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystems ausgesendet werden. Es kann dann je nachdem, ob, wann und in mit welchem Inhalt Antworten der entsprechenden Funk-Kommunikationssysteme eintreffen, entschieden werden, welcher neue Kommunikationspfad (Rerou- ting) für eine Weiterführung der Kommunikationsverbindung am günstigsten ist. Insbesondere kann vorgesehen werden, dass eine Kommunikationsverbindung über das UMTS/FDD-System aufge- baut wird, wenn die erwartete Antwort des Ad-Hoc Funk-Kommu- nikationssystems nicht oder nicht rechtzeitig empfangen wird.

Liegen jedoch Antworten beider Funk-Kommunikationssysteme vor, so kann abgewogen werden, welcher Kommunikationspfad für das Gesamtsystem den größten Vorteil bietet. Dies wird nach- folgend anhand der FIG 8 detailliert erläutert.

Wie FIG 3 und FIG 4 zeigen, kann bei einer Weiterführung der Kommunikationsverbindung über einen alternativen Verbindungs- pfad unter Einbeziehung des UMTS/FDD-Systems entweder vorge- sehen sein, dass die alternative Kommunikationsverbindung (Rerouting) ausschließlich innerhalb des UMTS/FDD-Systems weitergeführt wird (FIG 3), so dass wiederum nur Einrichtun- gen eines einzigen Funk-Kommunikationssystems beteiligt sind.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die alternative Kom- munikationsverbindung (Rerouting) innerhalb des UMTS/FDD-Sys- tems lediglich bis zu einem weiteren Teilnehmer-Endgerät MT4 des Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystems geführt wird (FIG 4), welches ebenfalls mit Einrichtungen RAT1, RAT2 für einen Zu- gang sowohl zu dem Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystem als auch zu dem zellularen UMTS/FDD-System ausgestattet ist und im Rahmen der Weiterführung der Kommunikationsverbindung folg- lich als Vermittlungsknoten wirkt. Von diesem Teilnehmer-End- gerät kann dann innerhalb des Ad-Hoc Funk-Kommunikationssys- tems die alternative Kommunikationsverbindung (Rerouting) zu dem Ziel-Teilnehmer-Endgerät MT3 (Destination) weitergeführt werden.

Wie bereits erwähnt, können verschiedene Parameter als Basis für eine Entscheidung und/oder für eine effektive Einrichtung eines alternativen Kommunikationspfades berücksichtigt wer- den. Solche Parameter sind bevorzugt Zeitinformationen über die Zeitdauer bis zu einer Antwort der Funk-Kommunikations- systeme auf eine Anfrage des Teilnehmer-Endgerätes MT1. Hier- für können über Timer definierte maximale Zeitdauern vorgese- hen werden, wobei hier TBL die Zeitdauer für eine Antwort des Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystems und Tac die Zeitdauer für eine Antwort des zellularen UMTS/FDD-Systems bezeichnen soll.

Sind mehrere alternative Kommunikationspfade möglich, so kann als Entscheidungsgrundlage für das eine oder andere Funk-Kom- munikationssystem oder für einen von mehreren möglichen Kom- munikationspfaden innerhalb eines Funk-Kommunikationssystems auch eine Kostenfunktion für die möglichen alternativen Kom- munikationsverbindungen berücksichtigt werden, also Parame- ter, die darüber Aufschluss geben, welche der möglichen al- ternativen Kommunikationsverbindungen den geringsten Aufwand erfordern oder den größten Nutzen bringen.

Ein solcher Parameter ist der sogenannte Verbindungsgewinn (Link Gain), also das Inverse des Pfadverlustes entlang des Kommunikationspfades. Der Verbindungsgewinn hängt mit der er- forderlichen Sendeleistung für diese Kommunikationsverbindung zusammen, denn je geringer der Pfadverlust, desto geringer ist die erforderliche Sendeleistung. Es soll durch Berück- sichtigung dieses Parameters die durch die alternative Kommu- nikationsverbindung entstehenden zusätzlichen Interferenzen für das betreffende Funk-Kommunikationssystem möglichst mini- miert werden. Analog kann auch als weiterer Parameter die durch alternative Kommunikationsverbindung entstehenden zu- sätzlichen Verkehrslast im Verhältnis zu der im jeweiligen Funk-Kommunikationssystem bereits vorhandenen Verkehrslast berücksichtigt werden. Die Entscheidung für eine Weiterfüh- rung der Kommunikationsverbindung über ein bestimmtes von mehreren möglichen Funk-Kommunikationssystemen kann auch auf Basis eines Parameters für die Qualität der alternativen Kom- munikationsverbindung (Quality of Service QoS) erfolgen.

Im folgenden soll ein Beispiel für eine vorgenanntes Ent- scheidungs-Szenario dargestellt werden. Es sei GL der Verbin- dungsgewinn in dem Ad-Hoc-System und Gc der Verbindungsgewinn in dem zellularen UMTS/FDD-System. Wie bereits ausgeführt ist die erforderliche Sendeleistung umso geringer, je geringer die Pfadverluste sind, also je höher der Verbindungsgewinn ist. Dies lässt sich durch folgende Gleichungen ausdrücken : wobei PTXL die mindestens erforderliche Sendeleistung und P die mindestens erforderliche Empfangsleistung in dem Ad-Hoc- System darstellt und Prxc und Pp", c die entsprechenden Parameter für das zellulare UMTS/FDD-System darstellen. Für den Ent- scheidungsprozess im Rahmen der Weiterführung einer Kommuni- kationsverbindung (Rerouting) können die Variablen der rech- ten Seite von Gleichung (1) durch die Empfangsleistungen er- setzt werden, die für die alternativen Kommunikationsverbin- dungen zu erwarten sind. Aus ihnen können mit Gleichung (1) auch die zu erwartenden, mindestens erforderlichen Sendeleis- tungen bestimmt werden.

Aufgrund der direkten Wechselwirkung zwischen Sendeleistung und den Anforderungen an die maximale Last in einem Funk-Kom- munikationssystem kann ein Entscheidungs-Algorithmus für ei- nen bestimmten Kommunikationspfad zur Weiterführung einer Kommunikationsverbindung in Form folgender Gleichung ge- schrieben werden : CR = sign [PrxL + HL- (exC + HC)] (2) wobei HL eine Rerouting-Hysterese für das Ad-Hoc-System und Hc eine Rerouting-Hysterese für das zellulare UMTS/FDD-System für die Auswahl eines Kommunikationspfades darstellen, welche ein ständiges Springen zwischen mehreren annähernd gleichwer- tigen Kommunikationspfaden verhindern soll (Ping-Pong-Ef- fekt). CR ist das Kommando für die Auswahl eines bestimmten Kommunikationspfades. CR wird in den Fällen der FIG 3 und 4 zu Anfang auf den Wert-1 gesetzt, um anzuzeigen, dass die entsprechende Kommunikationsverbindung ursprünglich innerhalb des Ad-Hoc-Systems verlief. Wenn nach Unterbrechung der Kom- munikationsverbindung in dem Ad-Hoc-System und einer erneuten Berechnung von Gleichung (2) sich ergibt, dass nun CR den Wert +1 annimmt, dann wird die Kommunikationsverbindung über das zellulare UMTS/FDD-System weitergeführt.

Um diesen Algorithmus zur Auswahl zwischen mehreren Funk-Kom- munikationssystemen für die Einrichtung eines Kommunikations- pfades zu verdeutlichen, zeigt FIG 7 den Zusammenhang zwi- schen den mindestens erforderlichen Sendeleistungen, die sich gemäß Gleichung (1) aus den Verbindungsgewinnen ergeben, und den beiden Werten für die Rerouting-Hysteresen. Insbesondere ist in FIG 7 diejenige Region für die Sendeleistung darge- stellt, in der eine Einrichtung eines Kommunikationspfades in dem zellularen UMTS/FDD-System erfolgt. Die Voraussetzung, unter denen Gleichung (2) im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet wird, ist in FIG 8 verdeutlicht.

Um geeignete Werte H für die Rerouting-Hysteresen festlegen zu können, müssen die Parameter der Systemlast der jeweiligen Funk-Kommunikationssysteme berücksichtigt werden. Die Parame- ter der Systemlast beschreiben die aktuelle Last (z. B. in Be- zug auf die Verkehrslast, die Interferenzsituation, die Sen- deleistungen etc. ) in dem Ad-Hoc-System bzw. in dem zellula- ren UMTS/FDD-System. Die Kenntnis der aktuellen Werte der Parameter der Systemlast gestattet es, die zu erwartende Sys- temlasten vorherzusagen, die durch mögliche alternative Kom- munikationspfade entstehen, welche im Rahmen der Weiterfüh- rung einer Kommunikationsverbindung in Frage kommen können.

Diese Berücksichtigung von Systemlasten erfolgt durch einen Zugangs-Algorithmus des jeweiligen Kommunikationssystems in jedem der Funk-Kommunikationssysteme bzw. in jeder möglicher- weise in Frage kommenden lokalen Untereinheit eines Funk-Kom- munikationssystems.

Sobald ein Kommunikationspfad in einem Funk-Kommunikations- system oder einer entsprechenden Untereinheit zugelassen wurde, kann die unterbrochene Kommunikationsverbindung über diesen alternativen Kommunikationspfad weitergeführt werden.

Dabei kann der Wert H für die entsprechende Hysterese auf- grund von Informationen, die dem Zugangs-Algorithmus zu Grunde liegen, angepasst werden. Die Werte H für die Rerou- ting-Hysteresen hängen von den Systemlasten in beiden Funk- Kommunikationssysteme ab : je höher die Systemlast in einem bestimmten Funk-Kommunikationssystem ist, desto niedriger ist der entsprechende Wert H für die entsprechende Rerouting- Hysterese. Damit kann leichter eine Änderung des Kommunikati- onspfades zur Weiterführung der Kommunikationsverbindung über einen alternativen Kommunikationspfad unter Einbeziehung ei- nes alternatives Funk-Kommunikationssystems erfolgen.

Ein Entscheidungsdiagramm für einen bestimmten Kommunikati- onspfad zur Weiterführung einer Kommunikationsverbindung, der die bisher genannten Verfahrensschritte berücksichtigt, ist in FIG 8 dargestellt. Zunächst sei ausgehend von dem Teilneh- mer-Endgerät MT1 eine Kommunikationsverbindung über das Ad- Hoc-System gegeben. Nach Ablauf einer Zeit TRI stellt das Teilnehmer-Endgerät MT1 fest, dass die Kommunikationsverbin- dung unterbrochen ist. Daraufhin sendet das Teilnehmer-Endge- rät MT1 die Anfragen RACH und Paging-Signal an die beiden Funk-Kommunikationssysteme.

Das Teilnehmer-Endgerät berechnet dann die Antwortzeiten TBL des Ad-Hoc-Systems und TBC des zellularen UMTS/FDD-Systems.

Dabei können die Antwortzeiten unterschiedlich lang festge- legt werden. So kann für TBL des Ad-Hoc-Systems insbesondere eine kürzere Dauer festgelegt werden als für TBC des zellula- ren Systems. Erfolgt keine rechzeitige Antwort der Funk-Kom- munikationssysteme, so bleibt die Kommunikationsverbindung unterbrochen. Antwortet nur ein Funk-Kommunikationssystem in- nerhalb der vorgegebenen Zeit TBL bzw. TBC, so kann die Kommu- nikationsverbindung über dieses Funk-Kommunikationssystem weitergeführt werden.

Antworten beide Funk-Kommunikationssysteme innerhalb der vor- gegebenen Zeit TBL bzw. TBC, so kann eine Auswahl des Kommuni- kationspfades durch Anwendung des Algorithmus nach Gleichung (2) erfolgen. Es werden also in diesem Fall zusätzlich zu den Antwortzeiten die Link Gain-Parameter berücksichtigt.

Ein Beispiel für einen Signalisierungsablauf für das Verfah- ren nach FIG 8 ist in FIG 9 dargestellt. Es wird vom Teilneh- mer-Endgerät MT1 ein Paging-Signal an die anderen Teilnehmer- Endgeräte MT des Ad-Hoc Hyperlan/2 (H/2) -Systems gesendet, gleichzeitig wird an den Radio Network Controller RNC des zellularen UMTS/FDD-Systems eine RACH-Anfrage gesendet. In beiden Fällen werden die lokalen Adressdaten des Quellendge- <BR> <BR> rätes MT1 (Source Src. ) und des Zielendgerätes (Destination<BR> Des. ) mit übertragen. Innerhalb der vorgegebenen Zeit TBL für das Ad-Hoc-System erfolgt keine Rückmeldung dieses Systems, es wird dort vielmehr z. B. eine Knappzeit von Ressourcen festgestellt. Dagegen wird in dem zellularen System die Da- tenbank des Zugangssystems aktualisiert und es erfolgt eine positive Rückmeldung (Acknowledgement ACK) innerhalb der für das zellulare System vorgegebenen Zeitdauer TBC. Damit kann eine Weiterführung der Kommunikationsverbindung über das zel- lulare System erfolgen (Reroute to Cellular System).

Um die Weiterführung von Kommunikationsverbindungen unter Be- teiligung des Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystems möglichst zu vereinfachen, kann eine verbesserte Adressierung der Teilneh- mer-Endgeräte vorgesehen werden, wie sie in FIG 5 dargestellt ist. Die Teilnehmer-Endgeräte MT1 bis MT4 besitzen jeweils individuelle Adressdaten in Form von Telefonnummern o. ä. in- nerhalb jedes der Funk-Kommunikationssysteme, also univer- selle Adressdaten (Universal Address) innerhalb des zellula- ren UMTS/FDD Funk-Kommunikationssystems und lokale Adressda- ten (Local Address) innerhalb des Ac-Hoc Funk-Kommunikations- systems. Die lokalen Adressdaten können bevorzugt aus zwei Teilen bestehen, wie FIG 5 zeigt, nämlich einem ersten Teil (Prefix), der eine lokale Untereinheit des Funk-Kommunikati- onssystems identifiziert und der für alle Teilnehmer-Endge- räte innerhalb dieser Untereinheit identisch ist, und einem zweiten Teil, der das jeweilige Teilnehmer-Endgerät innerhalb dieser Untereinheit identifiziert. Innerhalb der Untereinheit genügt es dann, die Teilnehmer-Endgeräte lediglich über den zweiten Teil der Adressdaten zu adressieren.

Das Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystem wird von einer zentralen Kontrollinstanz (Central Controller CC) verwaltet. Die Fest- legung dieser Kontrollinstanz erfolgt über einen geeigneten Algorithmus, der ein bestimmtes Teilnehmer-Endgerät als Kon- trollinstanz auswählt, um das Datenübertragungsverhalten der Teilnehmer-Endgeräte, die sich in der Nachbarschaft dieses als Kontrollinstanz ausgewählten Teilnehmer-Endgerätes befin- den, zu koordinieren. Entsprechend der vorgenannten zweitei- ligen Adressierung der Teilnehmer-Endgeräte ist der erste Teil (Prefix) jeweils eindeutig für eine bestimmte Kontroll- instanz des Ad-Hoc Funk-Kommunikationssystems.

Jedes Teilnehmer-Endgerät behält seine lokale Adressdaten, so lange es aktiv ist, d. h. so lange es einer bestimmten Kon- trollinstanz CC zugeordnet ist. Die Teilnehmer-Endgeräte be- nutzen die lokalen Adressdaten, um sich innerhalb des Ad-Hoc- Systems zu identifizieren und um Kommunikationsverbindungen zu anderen Teilnehmer-Endgeräten des Ad-Hoc-Systems aufzu- bauen. Die Vergabe von lokalen Adressdaten, insbesondere. eine Vergabe auf begrenzte Zeit, können eine weitgehende Anonymi- tät der Teilnehmer-Endgeräte innerhalb des Ad-Hoc-Systems ga- rantieren, wo dies sinnvoll ist. Es wird bei der Vergabe der lokalen Adressdaten darauf geachtet, dass genügend Adressie- rungsmöglichkeiten für eventuell zusätzlich hinzukommende Teilnehmer-Endgeräte verbleiben.

Diese Kontrollinstanz kann auch alternativ zur Verfügung ste- henden Funk-Kommunikationssystemen wie zellulare Funk-Kommu- nikationssystemen die Adressdaten, insbesondere die lokalen Adressdaten, derjenigen Teilnehmer-Endgeräte übermitteln, die von der Kontrollinstanz koordiniert werden. Im vorliegenden Fall können diese an einen zentralen Adressdatenspeicher oder eine entsprechende zentrale Datenverwaltungseinheit (z. B. ein VLR) wie eine Vermittlungseinrichtung (z. B. ein MSC) übertra- gen werden.

Anschließend können gesteuert durch bestimmte Ereignisse die an das. zellulare UMTS/FDD Funk-Kommunikationssystem übertra- gene Adressdaten aktualisiert werden : Wenn Teilnehmer-Endge- räte innerhalb des Ad-Hoc-Systems neu hinzukommen, werden die lokalen Adressdaten durch die Kontrollinstanz an die entspre- chende Einrichtung (z. B. MSC) des UMTS/FDD-Systems übertra- gen. Tritt ein Verlust der Verbindung zwischen Kontrollin- stanz und einem oder mehreren Teilnehmer-Endgeräte auf, so dass einzelne oder mehrere Teilnehmer-Endgeräte nicht mehr aktiv dieser Kontrollinstanz zugeordnet sind, so werden die- sen Teilnehmer-Endgeräten neue lokale Adressdaten durch eine neue Kontrollinstanz zugewiesen und es werden diese neuen lo- kalen Adressdaten entsprechend an das zellulare Funk-Kommuni- kationssystem übermittelt. In solchen Fällen würde also die Aktualisierung der im zellularen Funk-Kommunikationssystem gespeicherten lokalen Adressdaten nicht regelmäßig, sondern auf zufälliger Basis erfolgen, da die entscheidenden Ereig- nisse ebenfalls nach keinem zeitlich regelmäßigen Muster ein- treten.

FIG 6 zeigt den Signalisierungsablauf einer solchen Übermitt- lung lokaler Adressdaten zwischen Teilnehmer-Endgerät MT, Kontrollinstanz CC des Ad-Hoc-Systems und Vermittlungsein- richtung MSC des UMTS/FDD-Systems. Es werden nach einer Er- mittlung der zugehörigen Kontrollinstanz CC zunächst die uni- versellen Adressdaten durch das Teilnehmer-Endgerät MT an die Kontrollinstanz CC übertragen. Diese weist dem Teilnehmer- Endgerät MT lokale Adressdaten ADD LOC zu und übermittelt diese zusammen mit den universellen Adressdaten ADD UNI an die Vermittlungseinrichtung MSC. Die universellen Adressdaten werden übermittelt, um in der Vermittlungseinrichtung MSC eine eindeutige Zuordnung und Aktualisierung der Adressdaten zu erlauben. Die Übermittlung der universellen Adressdaten an die Kontrollinstanz kann aus Datenschutzgründen auch ver- schlüsselt erfolgen.

In der Vermittlungseinrichtung MSC erfolgt eine Aktualisie- rung der gespeicherten Daten. Dieser Vorgang wird an die Kon- trollinstanz CC zurückbestätigt (Acknowledgement), die wie- derum eine Bestätigung an das Teilnehmer-Endgerät MT sendet.

Damit sind die Voraussetzungen für eine Weiterführung (Rerou- ting) einer innerhalb des Ad-Hoc-Systems für das Teilnehmer- Endgerät MT bestehenden Kommunikationsverbindung unter Einbe- ziehung des UMTS/FDD-Systems geschaffen. Die gesamten Adress- daten können auch von dem UMTS/FDD-System an das Teilnehmer- Endgerät zurückübertragen werden, um dort eine Sicherungsko- pie der Adressdaten zu erstellen, z. B. für den Fall, dass die Kontrollinstanz CC die Verbindung zu dem UMTS/FDD-System ver- liert. Dann kann auf die Sicherungskopie der Adressdaten in dem Teilnehmer-Endgerät zurückgegriffen werden, um eine Wei- terführung (Rerouting) von bestehenden Kommunikationsverbin- dungen zu ermöglichen.

Für einen effektiven Zugriff auf die gespeicherten Adressda- ten innerhalb des zellularen Funk-Kommunikationssystems wer- den also Adresstabellen mit den Adressdaten der Teilnehmer- Endgeräte angelegt, wie sie in, FIG 5 dargestellt sind. In ei- ner solchen Adresstabelle werden die lokalen und die univer- sellen Adressdaten der Teilnehmer-Endgeräte zueinander in Re- lation gesetzt. Solche Adresstabellen können innerhalb des zellularen Funk-Kommunikationssystems auf Grund der Kenntnis der übermittelten lokalen Adressdaten und auf Grund der ohne- hin vorliegenden universellen Adressdaten erzeugt werden.

Diese Adresstabellen können beispielsweise durch eine Ver- mittlungseinrichtung des zellularen Funk-Kommunikationssys- tems (MSC) in einer zugeordneten Datenverwaltungseinheit (VLR) gespeichert werden. Soll nun eine Weiterführung einer in dem Ad-Hoc-System bestehenden Kommunikationsverbindung un- ter Einbeziehung des UMTS/FDD-Systems erfolgen, wie beispiel- haft in den FIG 3 und 4 dargestellt, so wird die Einrichtung eines alternativen Kommunikationspfades über das UMTS/FDD- System durch die bereits vorliegende Adresstabelle erleich- tert.

Wenn nun für ein Teilnehmer-Endgerät MT eine bestehende Kom- munikationsverbindung in dem Ad-Hoc-System unterbrochen wird (im Fall der FIG 3 und 4 die Verbindung zwischen Teilnehmer- Endgeräten MT1 und dem Ziel-Teilnehmer-Endgerät MT3) ), so wird eine Anfrage an das UMTS/FDD-System gesendet, wie be- reits beschrieben, und es werden dabei die lokalen Adressda- ten des betroffenen Teilnehmer-Endgerätes MT1 und des Ziel- Teilnehmer-Endgerätes MT3 mit übertragen. Die Vermittlungs- einrichtung MSC des UMTS/FDD-Systems kann dann die universel- len Adressdaten der betroffenen Teilnehmer-Endgeräte MT1, MT3 aus der gespeicherten Adresstabelle auslesen und auf deren Basis die Weiterführung (Rerouting) der Kommunikationsverbin- dung einleiten. Wenn ein alternativer Kommunikationspfad über das UMTS/FDD-System eingerichtet werden kann, wird eine Bes- tätigung (Acknowledgement) an das betroffene Teilnehmer-End- gerät MT1 zusammen mit spezifischen Parametern über die mög- liche Kommunikationsverbindung wie Link Gain-Parametern und Hysteresis-Parametern übermittelt.

Die vorliegende Erfindung stellt also insbesondere Algorith- men und Bearbeitungsprozeduren für unterbrochene oder ge- störte Kommunikationsverbindungen in Funk-Kommunikationssys- temen wie in Ad-Hoc-Systemen bereit. Die Weiterführung der Kommunikationsverbindung über einen alternativen Kommunikati- onspfad kann dann an jeder geeigneten Stelle des bisherigen Kommunikationspfades erfolgen. Es kann also der Kommunikati- onspfad insbesondere das Ad-Hoc-System an jeder weitgehend beliebigen Stelle verlassen und an einer anderen, ebenfalls weitgehend beliebigen Stelle wieder in das Ad-Hoc-System ein- treten.

Weiterhin kann eine Adressdatenbank in demjenigen Funk-Kommu- nikationssystem vorgesehen werden, das einen größeren Flä- chenbereich abdeckt, wie insbesondere in einem VLR eines zel- lularen Systems, wobei die Datenbank je nach dem Adress- Schema der Teilnehmer-Endgeräte des Ad-Hoc-Systems aktuali- siert werden kann und eine Zuordnung von Adressdaten und ein Adressmanagement vorgesehen werden kann. Durch eine Einfüh- rung von Adressdaten insbesondere für das Ad-Hoc-System, die sich aus einem Prefix zur Identifikation einer Untereinheit des Ad-Hoc-Systems und Adressdaten für eine Identifikation der Teilnehmer-Endgeräte MT zusammensetzen, kann die Einrich- tung von alternativen Kommunikationspfaden (Rerouting) er- leichtert werden. Durch die Einführung von definierten Zeit- dauern und Hysterese-Werten oder ähnlichen Parametern kann eine weitere Auswahl zwischen mehreren alternativen Kommuni- kationspfaden erfolgen und es kann dieser Kommunikationspfad stabilisiert werden, also ein zu häufiges Wechseln des Kommu- nikationspfades (Ping-Pong-Effekt) verhindert werden.